ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ФЛЮСА ZnCl2–NH4ClНА ФОРМИРОВАНИЕ ЦИНКОВОГО ПОКРЫТИЯ

Авторы

  • Ольга Сергеевна Бондарева Самарский национальный исследовательский университет им.С.П. Королева https://orcid.org/0000-0002-4273-2483
  • Ольга Сергеевна Добычина Самарский национальный исследовательский университет им.С.П. Королева https://orcid.org/0000-0001-6330-5758
  • Владимир Георгиевич Пономарев ООО «Промхимпермь» https://orcid.org/0009-0004-9411-8196
  • Елизавета Евгеньевна Вдовина Самарский национальный исследовательский университет им.С.П. Королева https://orcid.org/0009-0006-5409-2520
  • Дарья Игоревна Лазунина Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королева

DOI:

https://doi.org/10.57070/2304-4497-2023-4(46)-79-87

Ключевые слова:

горячее цинкование,, флюсование, флюс, смачивание, растекание, краевой угол, цинковое покрытие , картирование

Аннотация

Основным этапом подготовки поверхности для горячего цинкования является операция флюсования. Погружение изделий во флюс обеспечивает очистку от пленок оксидови активирует поверхность, обеспечивая связь между основным металлом и цинковым покрытием. Целью настоящейработы является сравнение пяти модификаций наиболее популярного флюсового состава на основе ZnCl2и NH4C1 производства ООО «Промхимпермь» с импортным образцом производства Испания, а также выявление влияния модифицирующих компонентов составов на качество оцинковки изделий. Образцы погружалив раствор флюса, подогретого до 50°С, выдерживали в растворе в течение 15 минут, затем сушили. Исследование структуры и элементного анализа образцов флюсов, высушенных на стальной поверхности, изучали на сканирующем электронном микроскопе TESCAN VEGA SB, равномерность распределения элементов оценивали картированием, проведенным методом энергодисперсионного микроанализа с помощью приставки INCA-act. Для определения смачивающейспособности флюсов были проведены измерения краевого угла смачивания по методу «лежащей капли». Смачивание и растекание цинкового расплава по офлюсованной стали оценивали по чистоте отверстий (процинковке) на образцах. Установлено, что все представленные флюсы обладают хорошими смачивающими свойствами. У большинства флюсов выражен «морозный» рисунок кристаллизации хлорида цинка. Все модифицирующие компоненты флюсов (за исключением марганца)распределяются по поверхности равномерно. Визуальная оценка качества цинкового покрытия, формирующегося после флюсования различными составами, показала, что наилучшая процинковка отверстий диаметром 10 мм обеспечивается после флюсов с соотношением основных компонентов: 21%ZnCl2–20%NH4Cl. Флюс с более полной сорбцией примесей позволил получить чистое подвесное отверстие диаметром 4 мм

Биографии авторов

Ольга Сергеевна Бондарева, Самарский национальный исследовательский университет им.С.П. Королева

к.т.н.,доцент кафедры технологии металлов и авиационного материаловедения

Ольга Сергеевна Добычина, Самарский национальный исследовательский университет им.С.П. Королева

аспирант кафедры технологии металлов и авиационного материаловедения, руководитель отдела научно-технических разработок в области антикоррозионной защиты ОАО «Завод Продмаш»

Владимир Георгиевич Пономарев, ООО «Промхимпермь»

к.х.н.,директор по техническому развитию

Елизавета Евгеньевна Вдовина, Самарский национальный исследовательский университет им.С.П. Королева

 студент

Дарья Игоревна Лазунина, Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королева

студент  

Библиографические ссылки

Знаменский Ю.П. Цинкование погружением (Hot-dip). Интернет-обзор по современным методам горячего цинкования. Обнинск, 2012:546.

Marder A.R., Goodwin F.E. the metallurgy of zinc coated steels.Elsevier Inc. All rights reserved. 2023:590. https://doi.org/10.1016/C2020-0-04502-03.

Sjoukes F.Chemical reactions in fluxes for hot dip galvanizing. Anti-Corrosion Methods and Materi-als.1990;37(4):12–14. https://doi.org/10.1108/eb0072674.

Xu J., Li B., Mi X. Research progress of Hot Dip-galvanizing fluxing on steel. Hans Journal of Chemical Engineering and Technology.2013;6(3):71–77. https://doi.org/10.12677/HJCET.2016.630095.

Zhu X., Shen Y., Ge Y., Zhang S. Effect of hot dip plating process parameters on microstructure and properties of zinc–10%aluminum–mischmetal alloy coated for bridge cable steel wire. Metals. 2022,(12):1257. https://doi.org/10.3390/met12081257

Li Z., Peng H., Xie A. Effect of KCl–ZnCl2Ball-Milling Fluxing on Microstructure and Corrosion of Iron Ingot Hot-Dip Zinc Coating. Metallurgical and Materials Transactions A.2023;7. https://doi.org/10.1007/s11661-023-07051-77.

Boonyongmaneerat Y., Saengkiettiyut K., Rattan-awaleedirojn P. Effect of NiCl2-based fluxes on interfacial layer formation of hot dip galvanized steels. Journal of Iron and Steel Research Interna-tional.2010;17(8):74–78. https://doi.org/10.1016/S1006-706X(10)60132-X

Пат. No 2646303 C2 РФ, МПК C23C2/30, C23C2/06. Флюс для горячего цинкования стальных изделий / Королев А.А., Крестьянинов А.Т., Тимофеев К.Л.; заявл. 12.07.2016; опубл. 02.03.2018.Бюл. No 7.

Pistofidis N.,Vourlias G., Konidaris S., Pavlidou E., Stergioudis G., Tsipas D. The effect of preflux bath additives on the morphology and structure of the hot-dip galvanized coatings.Crystal Research and Technology.2006;41(8):759–765. https://doi.org/10.1002/crat.20051066410.

Пат. No 2277606 C2 РФ, МПК C23C2/06, C23C2/12, C23C2/30. Флюс для горячего цинкова-ния и способ горячего цинкования / Варихет Д., Ван-Херк К., Ван-Лиерде А.; заявл. 23.11.2001; опубл. 10.06.2006. Бюл. No 16.

Гель В.И. Защита стальных изделий от корро-зии методом погружения в расплавы цинка, алюминия и их сплавы. Практика противо-коррозионной защиты.2018;4(90):22–35. https://doi.org/10.31615/J.CORROS.PROT.2018.90.4-3

Liu T., Ma R., Fan Y., Du A., Zhao X., Wen M., Cao X. Effect of fluxes on wettabilitybetween the molten Galfan alloy and Q235 steel matrix. Surface and Coatings Technology.2018;337:270–278. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.01.032

Зайцева М.В., Столяров А.Ю., Черевичная М.В. Анализ процесса нанесения цинкалюми-ниевого покрытия Galfanпри освоении новой технологии горячего цинкования на ОАО «ММК-МЕТИЗ». Черные металлы. 2022;(1):28–30.

Du A., Huo Y., Hu J. Study of Fluxing Process for Hot Dipping Galfan Alloy on Steel Wire. Ad-vanced Materials Research.2012;383-390:1901–1904. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.383-390.1901

López G.A., Mittemeijer E.J., Straumal B.B. Grain boundary wetting by a solid phase; microstructural development in a Zn–5 wt% Al alloy. Acta Mate-rialia.2004;52(15):4537–4545. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2004.06.011

.Juniehi T., Nobuyuki K., Yasuhiro T. Flux for hot dip Zn-Al alloy coating. Pat. JP04–154951. 1992.

Kim K.0Y., So S.-M., Oh M.-S. Effect of flux chloride composition on microstructure and coat-ing properties of Zn-Mg-Al ternary alloy coated steel product. Korean Journal of Materials Re-search.2021;31(12):704–709. https://doi.org/10.3740/MRSK.2021.31.12.704

Xu M., Zheng Zh., Han D., Ma R., Du A., Fan Y., Zhao X., Cao X. Wetting of liquid Zinc-aluminum-magnesium alloy on steel substrate dur-ing hot-dipping: Understanding the role of the flux. Surface Topography: Metrology and Proper-ties.2022;10(3)15. https://doi.org/10.1088/2051-672X/ac8f5e

Wu M., Chang L., Zhang L., He X., Qu X. Effects of roughness on the wettability of high tempera-ture wetting system. Surface and Coatings Tech-nology.2016;287:145–152. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.12.092

Blumenau M., Norden M., Friedel F., Peters K. Reactive wetting during hot-dip galvanizing of high manganese alloyed steel. Surface and Coat-ingsTechnology.2011;205(10):3319–3327. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.11.053

Загрузки

Опубликован

30.12.2023

Как цитировать

Бондарева, О. С. ., Добычина, О. С. ., Пономарев, В. Г. ., Вдовина, Е. Е. ., & Лазунина, Д. И. . (2023). ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ФЛЮСА ZnCl2–NH4ClНА ФОРМИРОВАНИЕ ЦИНКОВОГО ПОКРЫТИЯ. Вестник Сибирского государственного индустриального университета, 1(4), 79–87. https://doi.org/10.57070/2304-4497-2023-4(46)-79-87

Выпуск

Раздел

Металлургия и материаловедение