Effect of high temperature oxidation on structure and corrosion resistance of the zinc coating deposited on cast iron

• Autorzy: Jędrzejczyk D.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wysoko-temperaturowego utleniania na strukturę i odporność korozyjną powłoki cynkowej naniesionej na żeliwo

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The presented work describes results regarding influence of the high-temperature oxidation on anticorrosion properties of zinc coating created during hot-dip galvanizing at surface of cast iron contained different graphite precipitates: flake, vermicular, nodular. Test was made in Na2SO4 solution, using specific samples in form of cylinder, with groove lathed at the whole side wall circumference, to make the oxidation and galvanizing easier. Before corrosion test, samples were oxidized at temperature 850 °C, within 4h, sandblasted and etched chemically. For comparison, the corrosion resistance of cast iron samples without preliminary oxidation treatment and steel sample galvanized in analogical conditions were also measured. Research confirmed that to obtain subsurface composite cast iron layer two stage scale removal process is necessary: sandblasting combined with chemical treatment. When only sandblasting is applied the clean outside surface is achieved but zinc penetration depth inside after-graphite voids is slight. On the other hand, using one stage chemical treatment the completely removal of relatively thick outside scale layer was impossible. Research proved that cast iron oxidation process increases essentially the corrosion resistance of created zinc layer. This difference changes with dependence on graphite shape and is the smallest in case of nodular graphite and increases as graphite precipitates change to vermicular and flake. The achieved effect results from neutralization of negative influence of graphite precipitation on compactness and continuity of zinc coating and created subsurface composite layer.

PL

W pracy opisano wyniki badań dotyczących wpływu wysokotemperaturowego utleniania na właściwości antykorozyjne powłoki cynkowej naniesionej podczas cynkowania zanurzeniowego na żeliwo zawierające różną postać grafitu (płatkowy, wermikularny, kulkowy). Badania prowadzono w roztworze Na2SO4, na specyficznych próbkach w kształcie walca, z rowkiem wykonanym na całym obwodzie pobocznicy, w celu ułatwienia procesu utleniania i cynkowania. Przed badaniami korozyjnymi próbki utleniano w temperaturze 850 °C, przez okres 4h, po czym piaskowano i chemicznie trawiono. Dla porównania odporność korozyjną określano również na próbkach niepoddanych utlenianiu oraz na próbce stalowej cynkowanej analogicznie. Badania potwierdziły, że do wytworzenia podpowierzchniowej kompozytowej warstwy żeliwa konieczne jest zastosowanie dwuetapowego procesu usuwania zgorzeliny: piaskowania połączonego z obróbką chemiczną. Zastosowanie tylko piaskowania gwarantuje wprawdzie uzyskanie czystej powierzchni zewnętrznej, natomiast głębokość penetracji cynku w głąb pustek po-grafitowych jest znikoma. Z kolei, za pomocą stosowanej obróbki chemicznej całkowite usunięcie relatywnie grubej zewnętrznej warstwy zgorzeliny nie było możliwe. Badania wykazały, że proces utleniania żeliwa w znacznym stopniu zwiększa odporność korozyjną nanoszonej powłoki cynkowej. Różnica zmienia się w zależności od kształtu grafitu i jest najmniejsza w przypadku grafitu kulkowego, i zwiększa się w miarę przechodzenia do grafitu wermikularnego i płatkowego. Uzyskany efekt wynika z neutralizacji szkodliwego wpływu grafitu na zwartość i ciągłość powłoki cynkowej oraz wytworzonej podpowierzchniowej warstwy kompozytowej.

Słowa kluczowe

EN

cast iron oxidation; zinc coating; corrosion resistance

PL

utlenianie żelaza; cynkowanie; odporność na korozję

• 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: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 1
• Strony: 145--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jędrzejczyk D.

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

Bibliografia

• [1] F. C. Porter, 10th Eur. Corros. Congr., Barcelona, 687-690 (1993).
• [2] D. Kopycinski, E. Guzik, W. Wolczynski, Materials Engineering 4, 1081-1084 (2006).
• [3] D. Kopycinski, Monograph, AGH Kraków 2006.
• [4] K. Kurski, Cynkowanie ogniowe. Warszawa, WNT 1970.
• [5] N. Dreulle, P. Dreulle, J. C. Vacher, Metall 34, 834-838 (1980).
• [6] J. Pelerin, J. Hoffmann, V. Leroy, Metall 35, 879-873 (1981).
• [7] H. Woznica, L. Baryla, Acta Metallurgica Slovaca 8, 355-360 (2002).
• [8] L. Sziraki, E. Szocs, Z. Pilbath, K. Papp, E. Kalman, Electrochimica Acta 46, 509-513 (2001).
• [9] D. Myszka, Archives of Metallurgy and Materials 52, 3, 475-480 (2007).
• [10] T. Gladman, B. Holmes, F. B. Pickering, Journal Iron Steel Instr. 211, 765-772 (1973).
• [11] R. W. Sandelin, Wire and wire product 15, 655-660 (1940).
• [12] H. Guttman, P. Niessen, Canadian Metallurgical Quartely 11, 609-614 (1972).
• [13] D. Kopycinski, E. Guzik, W. Wolczynski, Materials Engineering 4, 289-292 (2008).
• [14] J. Banas, E. Guzik, D. Kopycinski, U. Lelek-Borkowska, M. Starowicz, Materials Engineering 3-4, 750-756 (2007).
• [15] D. Jedrzejczyk, M. Hajduga, Archives of Metallurgy and Materials 56, 4, 839-849 (2011).