The microstructure of annealed GALFAN coating on steel substrate

• Autorzy: Żelechower M. , Kliś J. , Augustyn E. , Grzonka J. , Stróż D. , Rzychoń T. , Woźnica H.

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura wygrzewanych pokryć cynkowych typu GALFAN na podłożu stalowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The commercially available Galfan coating containing 5-7wt.% of Al deposited on the low carbon steel substrate by hot dipping has been examined with respect to the microstructure of the coating/substrate interface area. The application of several experimental techniques (SEM/EDS, XRD, TEM/AEM/EDS/ED) allowed demonstrating the two-phase structure of the alloy coating in non-treated, commercially available Galfan samples: Zn-rich pre-eutectoid η phase grains are surrounded by lamellar eutectics of β -Al and η-Zn. The transition layer between the alloy coating and steel substrate with the considerably higher Al content (SEM/EDS, TEM/EDS) has been found in both non-treated and annealed samples (600 degree Celsjus /5 minutes). Only the monoclinic FeAl3Znx phase however was revealed in the annealed sample (TEM/electron diffraction) remaining uncertain the presence of the orthorhombic Fe2Al5Znx phase, reported by several authors.

PL

Przeprowadzono badania mikrostruktury pokryć cynkowych typu Galfan na podłożu stalowym w obszarze przejścia warstwa - podłoże. Materiałem do badań były dostępne na rynku próbki pokrywanych blach otrzymanych metodą zanurzeniowa w kąpieli zawierającej 5-7% wagowych Al. Zastosowanie szeregu metod analitycznych (SEM/EDS, XRD, TEM/AEM/EDS/ED) pozwoliło na ujawnienie dwufazowej struktury w próbkach przed obróbką cieplną: bogata w cynk faza eta (η) jest otoczona mieszaniną eutektyczną składająca się z płytek beta (β) aluminium oraz fazy eta (η) cynku. Warstwa przejściowa pomiędzy pokryciem cynkowym i podłożem stalowym charakteryzującą się wyższą zawartością aluminium została znaleziona (SEM/EDS, TEM/EDS) zarówno w próbkach przed obróbka cieplna, jak i w próbkach przeżarzanych (600 stopni Celsjusza/5 minut). Jednak wbrew doniesieniom kilku autorów nie potwierdzono obecności rombowej fazy Fe₂Al.₅Znx , a stwierdzono obecność jedynie jednoskośnej fazy FeAl3Znx (TEM/SAED) i to tylko w próbkach przeżarzonych.

Słowa kluczowe

EN

zinc coating; Galfan; heat treatment; interface; ternary Fe-Al-Zn compounds

PL

mikrostruktury; pokrycia cynkowe

• 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. 2
• Strony: 517--523
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys. wykr.

Twórcy

autor

Żelechower M.

autor

Kliś J.

autor

Augustyn E.

autor

Grzonka J.

autor

Stróż D.

autor

Rzychoń T.

autor

Woźnica H.

• Silesian University of Technology, Department of Materials Science, 40-019 Katowice, 8 Krasinskiego str., Poland

Bibliografia

• [1] A.R. Marder, The metallurgy of zinc-coated steel, Progress of Materials Science 45, 191-271 (2000).
• [2] M. Guttmann, Y. Lepretre, A. Aubry, M-J. Roche, T. Moreau, P. Drillet, J.M. Mataigne, H. Baudin, Mechanism of the galvanizing reaction. Influence of Ti and P contents in steel and of its surface microstructure after annealing, in: GALVATECH ’95, Chicago, Iron and Steel Society, 295 (1995).
• [3] N.Y. Tang, Modeling of enrichment in galvanized coatings, Met Mater Trans. 26A, 1669 (1995).
• [4] U. Burkhardt, J. Grin, M. Ellner, K. Peters, Structure refinement of the iron-aluminium phase with the approximate composition Fe2Al5, Acta Cryst. B50, 313-316 (1994).
• [5] K. Ichiyama, J. Kobayashi, S. Sugimoto, Proceedings of 14th International Hot Dip Galvanization Conference, Munich, Zinc Development Association 9/1 (1985).
• [6] S.J. Makimattila, On the production possibilities of a deep drawing quality Zn-5% Al coated steel sheet, Scan J Metall 15, 224 (1986).
• [7] Z.W. Chen, J.T. Gregory, R.M. Sharp, Intermetallic phases formed during hot dipping of low carbon steel in a Zn-5%Al melt at 450C, Met Trans. 23A, 2393 (1992).
• [8] P.G. Caceres, C.A. Hotham, J.A. Spittle, R.D. Jones, 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, 871 (1986).
• [9] J. Pelerin, J.P. Servais, D. Coutsouradis, D.C. Herrschaft, S.F. Radke, Proceedings of 13th International Hot Dip Galvanization Conference, London, Zinc Development Association, 49/I (1982).
• [10] J. Klis, A. Tomaszewska, E. Augustyn, J. Grzonka, G. Moskal, H. Woznica, M. Zelechower, Mikrostruktura i skład chemiczny powłok typu Galfan po obróbce cieplnej, Inzynieria Materiałowa (Materials Science), 3, 174-181 (in Polish with abstract in English) (2009).
• [11] M. Urednicek, J.S. Kirkaldy, Mechanism of iron attack inhibition arising from additions of aluminum to liquid Zn(Fe) during galvanizing, Zeitschrift fur Metallkunde 64, 649 (1987).
• [12] J. Grin, U. Burkhardt, M. Ellner, K. Peters, Refinement of the Fe4Al13 structure and its relationship to the quasihomological homeotypical structures, Zeitschrift fur Kristallogr. 209, 479-487 (1994).
• [13] J. Wesołowski, W. Głuchowski, L. Ciura, New lead free zinc alloy for unit mode hot – dip galvanising of steel products, Archives of Metallurgy and Materials 51, 2, 283 (2006).