Solidification of Fe-Zn sublayers during galvanizing process

• Autorzy: Kopyciński D. , Guzik E. , Wołczyński W.

Warianty tytułu

PL

Krystalizacja podwarstw Fe-Zn podczas procesu cynkowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study describes the mechanism of structure formation in protective coating, growing on iron surface during hot-dip galvanizing. As a first stage of the galvanizing process, immediately after the iron sample has been dipped in galvanizing bath, a layer of frozen zinc is crystallizing on the sample surface. Next, as a result of isothermal solidification, an alloyed layer of the coating; composed of the sublayers of intermetallic Fe-Zn phases, is formed. At the initial stage of the existence of the alloyed layer, another layer, that of undercooled liquid, is formed on the surface of iron dipped in liquid zinc. As a result of peritectic reactions under metastable conditions, the individual phases are born, forming sublayers in the expected sequence of Γ1, δ and ζ.

PL

W pracy opisano mechanizm kształtowania się struktury powłoki ochronnej podczas cynkowania zanurzeniowego. Podczas pierwszego etapu procesu, zaraz po zanurzeniu wyrobu w ciekłym cynku, w pierwszej tworzy się na jego powierzchni kolejności warstwa namrożonego cynku. Warstwa ta roztapia się po pewnym czasie. Następnie w wyniku krystalizacji izotermicznej tworzy się warstwa stopowa powłoki, składająca się z cząstkowych warstw faz międzymetalicznych Fe-Zn. W początkowym okresie krystalizacji warstwy stopowej na powierzchni wyrobu wprowadzonego do ciekłego cynku powstaje warstwa przechłodzonej cieczy. W wyniku reakcji perytektycznych w warunkach metastabilnych kształtują się poszczególne fazy, tworząc podwarstwy faz w oczekiwanej kolejności: Γ1, δ oraz ζ.

Słowa kluczowe

EN

crystallization; zinc coatings; hot-dip galvanizing; intermetallic; phases of Fe-Zn

PL

krystalizacja; powłoka cynkowa; cynkowanie zanurzeniowe; fazy międzymetaliczne Fe-Zn

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 2
• Strony: 158--161
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fig.

Twórcy

autor

Kopyciński D.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Guzik E.

• AGH University of Science and Technology, Kraków

autor

Wołczyński W.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, PAN, Kraków

Bibliografia

• [1] Jordan C. E., Marder A. R.: Effect of substrate grain size on iron- zinc reaction kinetics during hot-dip galvanizing. Metal. Trans. A, 28A (1997) 2683÷94.
• [2] Marder A. R.:The metallurgy of zinc-coated steel. Prog. in Mat. Science 45 (2000) 191÷71.
• [3] Strutzenberger J., Faderl J.: Solidification and spangle formation of hot-dip galvanized zinc coatings. Metal. Trans. A, 28A (1998) 631÷42.
• [4] Quiroga A., Clsaesens S., Gay B., Rappaz M.: A novel experiment for the study of substrate-induced nucleation in metallic alloys in metallic alloys: Application to Zn-Al. Metal. Trans. A 35A (2004) 3543÷50.
• [5] Parisot R., Forest S., Pineau A., Grillon F., Demonet X., Mataigne J. M.: Deformation and damage mechanisms of zinc coatings on hot-dip galvanized steel sheets. Metal. Trans. A 35A (2004) 797÷805.
• [6] Mackowiak J., Short N.: Metallurgy of galvanized coating. Inter. Met. Rev. 1 (1979) 1÷19.
• [7] Culcasi J. D., Sere P. R., Elsner C. I., Sarli A. R.: Control of the growth of zinc-iron phases in the hot-dip galvanizing process. Surface and Coatings Technology 122 (1999) 21÷23.
• [8] De Abreu Y., Silva A., Ruiz A., Requiz R., Angulo N., Alanis R.: Study of zinc coatings on steel substrate attained by two different techniques. Surface and Coatings Technology. 120-121 (1999) 682÷686.
• [9] Wołczyński W., Guzik E., Janczak-Rusch J., Kopyciński D., Golczewski J., Mo Lee H., Kloch J.: Morphological characteristics of multi-layer/substrate systems. Materials Characterization 56 (2006) 274÷280.
• [10] Kopyciński D.: The shaping of zinc coating on surface steels and ductile iron casting. Archives of Foundry Engineering 10 (2010) 463÷470.
• [11] Reumont G., Perrot P., Fiorani J. M., Hertz J.: Thermodynamic assessment of the Fe-Zn. Journal of Phase Equilibria 21 (2000) 371÷378.
• [12] Mita K., Ikeda T., Maeda M.: Phase diagram study of Fe-Zn intermetallics. Journal of Phase Equilibria 23 (2000) 1808÷1815.
• [13] Su X., Tang N. Y., Toguri J. M.: Thermodynamic evaluation of the Fe-Zn system. Journal of Phase Equilibria 325 (2001) 129÷136.