Mikrostruktura i skład chemiczny powłok typu galman po obróbce cieplnej

• Autorzy: Kliś J. , Tomaszewska A. , Augustyn E. , Grzonka J. , Moskal G. , Woźnica H. , Żelechower M.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and chemical composition of annealed galfan coating

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szybki wzrost produkcji blach ocynkowanych ogniowo jest związany z ro- snącym zapotrzebowaniem na ten produkt przede wszystkim w przemyśle samochodowym oraz w budownictwie, ale także w produkcji artykułów gospodarstwa domowego. Struktura warstwy wierzchniej ocynkowanej ogniowo stali obejmuje nałożoną powłokę stopu oraz warstwę pośrednią pomiędzy po- włóką a podłożem stalowym zawierają związki międzymetaliczne aluminium, żelaza i cynku. Grubość każdego z tych obszarów jest zależna od parametrów technologii. Galfan jest powłoką stopową Zn zawierającą 5 do 7% Al. Jest to skład bliski punktowi eutektycznemu na wykresie równowagi faz Al-Zn. Nazwę galfan stosuje się do pokryć z dodatkiem około 0,05% mas. miszmetalu (pierwiastki ziem rzadkich), podczas gdy dla powłok z dodatkiem 0,1% mas. Mg zamiast mischmetalu używa się nazwy superzinc. Oczekiwano, że pokrycia typu galfan pozwolą na uniknięcie tworzenia się na styku z podłożem stalowym kruchych związków międzymetalicznych żelaza i cynku, co pozwoli na podwyższenie tłoczności blach ocynkowanych. W badanej powłoce (meto- dami SEM, EPMA, XRD, TEM/STEM/EDS/ED) galfan stwierdzono strukturę dwufazową: bogata w cynk przedeutektoidalna faza eta (?) jest otoczona mieszaniną eutektyczną składającą się z płytek beta (?) aluminium oraz eta (?) cynku. Warstwę pośrednią stanowi faza międzymetaliczna Fe2Al5Znx (wtórny roztwór cynku) na bazie ortorombowej fazy Fe2Al5. Dla pokryć galfan grubość warstwy przejściowej oceniana jest na 500 nm lub więcej. Jednak warstwa przejściowa może też mieć strukturę dwuwarstwową Fe2Al5Znx/FeAl3Znx.

EN

The rapid growth of hot-dip zinc coatings invention seems to be a re- sponse to the market expectations (mainly the automobile industry). The outer layer of hot-dip galvanized steel is composed of Zn-Al alloy coating and the transition layer between the coating and steel substrate. The latter consists of the ternary Fe-Al-Zn intermetallics. The galman is the type of Zn alloy coating and contain 5÷7% of Al and this com- position is close to the eutectic point of the Zn-Al equilibrium phase diagram. It is expected the galfan coatings allow to avoid formation of brittle Fe-Zn compounds at the substrate-coating interface. The application of several experimental techniques (SEM, EPMA, XRD, TEM/STEM/EDS/ED) allowed to demonstrate the two-phase struc- ture of the alloy coating in primary samples: Zn-rich pre-eutectoid ? phase grains are surrounded by lamellar eutectic mixture of ?-Al and ?-Zn. The transition layer with the considerably higher Al content Has been determined to be the orthorhombic Fe2Al5Znx phase whereas In the annealed sample (600°C/3 min) a double-layered structure of the Fe2Al5Znx/(monoclinic) FeAl3Znx composition was revealed by an elec- tron diffraction.

Słowa kluczowe

PL

powłoki typu galfan; obróbka cieplna; blachy ocynkowane

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 3
• Strony: 174--181
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kliś J.

autor

Tomaszewska A.

autor

Augustyn E.

autor

Grzonka J.

autor

Moskal G.

autor

Woźnica H.

autor

Żelechower M.

• Centrostal Górnośląski - Grupa "Złomrex",

Bibliografia

• [1] Marder A. R.: The metallurgy of zinc-coated steel. Progress of Materiale Science 45 (2000) 191-271.
• [2] Kliś J., Sozańska M.: Ocena struktury warstwy ocynkowanej po procesiegalvannealingu. Inżynieria Materiałowa 145/3 (2005) 128.
• [3] Burkhardt U., Grin Yu., Ellner M., Peters K.: Structure refinement of the iron-aluminium phase with the approximate composition Fe2Al5. Acta Cryst. B50 (1994) 313-316.
• [4] Guttmann M., Lepretre Y., Aubry A., Roche M-J., Moreau T., Drillet P., Mataigne J. M., Baudin H.: Mechanism of the galvanizing reaction. Influence of Ti and P contentsin steel and of its surface microstructure after annealing. In: GALVATECH ‘95, Chicago, Iron and Steel Society (1995) 295.
• [5] Tang N-Y.: Modeling of enrichment in galvanized coatings. Met. Mater. Trans. 26A (1995) 1669.
• [6] Caceres P. G., Hotham C. A., Spittle J. A., Jones R. D.: Mechanisms of formation and growth of inter-metallic layers during hot dipping of iron in Zn-3Al and Zn-6Al baths. Mater. Sci. Technol. 2 (1986) 871.
• [7] Pelerin J., Servais J. P., Coutsouradis D., Herrschaft D. C., Radke S. F.: Proceedings of 13th International Hot Dip Galvanization Conference. Zinc Development Association, London (1982) 49/I.
• [8] Sozańska M., Grosman F., Kliś J., Kopiec M.: Kształtowanie struktury warstwy ocynkowanej w modelowaniu procesu galvannealingu. Inżynieria Materiałowa 162/2 (2008) 103.
• [9] Ichiyama K., Kobayashi J., Sugimoto S.: Proceedings of 14th International Hot Dip Galvanization Conference. Zinc Development Association, Munich (1985) 9/1.
• [10] Makimattila S. J.: On the production possibilities of a deep drawing quality Zn-5% Al coated steel sheet. Scan. J. Metall. 15 (1986) 224.
• [11] Chen Z. W., Gregory J. T., Sharp R. M.: Intermetallic phases formed during hot dipping of low carbon steel in a Zn-5%Al melt at 450°C. Met. Trans. 23A (1992) 2393.
• [12] Urednicek M., Kirkaldy J. S.: Mechanism of iron attack inhibition arising from additions of aluminum to liquid Zn(Fe) during galvanizing. Z. Metallkde 64 (1987) 649.
• [13] Guttmann M.: Diffusive phase transformations in hot dip galvanizing. Mater. Sci. Forum 155(156) (1994) 527.