Effect of the surface oxidation on the hot-dip zinc galvanizing of cast iron

• Autorzy: Jędrzejczyk D. , Hajduga M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ powierzchniowego utleniania na efekty cynkowania ogniowego żeliwa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In presented work authors analyzed the high-temperature oxidation process from the point of view of its influence on effects obtained during cast iron hot-dip zinc coating. Research concerned the influence of the high-temperature oxidation, as a preliminary stage previous to coating with zinc on the change of surface layer structure as well as subsurface layer of cast iron with flake, vermicular and nodular graphite. To obtain proper results of Zn coating the special chemical etching of cast iron after oxidation is necessary. The effects were compared to these obtained during cast iron coating without preliminary thermal processing. To comparative analysis both optical and scanning microscope, RTG measurement and profile measurement gauge results were applied. As a consequence of conducted high-temperature oxidation in subsurface layer of cast iron pores have been created, that in result of coating in liquid zinc were filled with new phase and in this way the new zone with different properties was obtained. It was additionally stated that the cast iron layer enriched in zinc is considerably thicker than layers got with application of other methods. Thickness of sub-surface layer where "after-graphite" pores are filled with zinc depends directly on the kind of graphite. When the flake and vermicular/compacted graphite is observed depth of penetration reaches 120 µm, whereas in nodular cast iron it reaches only 15 µm, although sometimes single voids filled with zinc are observed at 75 µm depth.

PL

W prezentowanej pracy autorzy zdecydowali się spojrzeć na proces wysokotemperaturowego utleniania z punktu widzenia jego wpływu na efekty uzyskiwane podczas cynkowania ogniowego żeliwa. Badania dotyczyły wpływu wysokotemperaturowego utleniania, jako etapu poprzedzającego cynkowanie na zmiany zarówno naniesionej warstwy, jak i warstwy przypowierzchniowej żeliwa z grafitem płatkowym, wermikularnym oraz kulkowym. W celu otrzymania właściwych efektów cynkowania konieczna jest specjalna obróbka chemiczna żeliwa po utlenianiu. Otrzymane wyniki porównano do tych, jakie otrzymuje się bez wstępnej obróbki cieplnej. Do obserwacji i badań porównawczych stosowano mikroskop optyczny, skaningowy, badania RTG oraz pomiary za pomocą profilometru. W konsekwencji przeprowadzonego wysokotemperaturowego utleniania w warstwie przypowierzchniowej żeliwa powstały "po-grafitowe" pory, które w wyniku cynkowania zostały wypełnione nową fazą i w ten sposób została utworzona nowa strefa o odmiennych właściwościach. Dodatkowo stwierdzono, że warstwa żeliwa o podwyższonej zawartości cynku jest znacznie grubsza niż uzyskana za pomocą innych metod. Grubość przypowierzchniowej strefy, gdzie "po-grafitowe" pory zostały wypełnione cynkiem ściśle zależy od rodzaju grafitu. W przypadku grafitu płatkowego i wermikularnego głębokość penetracji osiągała 120 µm, podczas gdy dla grafitu kulkowego sięgała tylko 15 µm, chociaż niekiedy pojedyncze pustki wypełnione cynkiem były obserwowane nawet na głębokości 75 µm.

Słowa kluczowe

EN

cast iron; high-temperature oxidation; hot-dip zinc coating

PL

żeliwo; utlenianie wysokotemperaturowe; cynkowanie ogniowe

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 3
• Strony: 839--849
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Jędrzejczyk D.

autor

Hajduga M.

• University of Bielsko-Biała, 43-309 Bielsko-Biała, Willowa 2, Poland

Bibliografia

• [1] D. Myszka, Archives of Metallurgy and Materials 52, 3, 475-480 (2007).
• [2] E. Guzik, Archives of Foundry Engineering 10, 3, 95-100 (2010).
• [3] H. N. Hong, H. Saka, Scripta Materiala 36, 1423-1426 (1997).
• [4] H. N. Hong, H. Saka, Acta Metallurgica 45, 4225-4230 (1997).
• [5] D. Kopycinski, E. Guzik, W. Wolczynski, Materials Engineering 4, 1081-1084 (2006) (in Polish).
• [6] H. Onishi, Y. Wakamatsu, H. Miura, Journal Japan Institute of Metals 15, 332-337 (1974).
• [7] W. Wolczynski, Monograph, Polish Academy of Science, 1-64 (2002).
• [8] D. Horstmann, Stahl und Eisen 90, 11, 571-579 (1970).
• [9] D. Horstmann, F.K. Peters, Stahl und Eisen 90, 20, 1106-1114 (1970).
• [10] J. Mackowiak, N.R. Short, International Metals Reviews l, 1-19 (1979).
• [11] C. E. Jordan, A.R. Marder, Journal of Materials Science 32, 5593-5602 (1997).
• [12] M. Renner, Metall 35, 865-869 (1981).
• [13] J. Wesołowski, W. Głuchowski, L. Ciura, Archives of Metallurgy and Materials 51, 2, 283-288 (2006).
• [14] K. Kurski, Cynkowanie ogniowe. Warszawa, WNT 1970.
• [15] N. Dreulle, P. Dreulle, J.C. Vacher, Metall 34, 834-838 (1980).
• [16] J. Pelerin, J. Hoffmann, V. Leroy, Metall 35, 879-873 (1981).
• [17] H. Woznica, L. Baryla, Acta Metallurgica Slovaca 8, 355-360 (2002).
• [18] H. Woznica, M. Michalik, Ochrona przed Korozja 11A, 157-163 (2002).
• [19] D. Kopycinski, Monograph, AGH Krakow, 2006.