Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 3. 20 januari 1951 - Nya metoder - Kontinuerlig varmförzinkning, av SHl - Elektrolytisk metallutfällning under strömvändning, av U T—h — N Rubin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
44
TEKNISK TIDSKRIFT
Nya metoder
Kontinuerlig varmförzinkning. Anbringandet av
zinköverdrag på järn eller stål, dvs. varmförzinkning
(galvanisering), föregås av rengöring av grundmetallens yta genom
betning, behandling med flussmedel för att underlätta
vät-ningen med smält zink och förvärmning av materialet i
zinkbadet till förzinkningstemperatur. När man började
använda kallvalsat stål som underlag, tillkom borttagande
av smörjolja med alkali och glödgning av grundmetallen.
Dennas ytbehandling, temperaturkontrollen under
förzink-ningen och zinkbadets sammansättning är de faktorer, som
framför andra påverkar framställningen av förzinkade
produkter. Om dessa tre faktorer hålls inom vissa
optimi-områden, kan en produkt av mycket hög kvalitet
framställas.
Trots många förbättringar av rengöring, betning,
behandling med flussmedel och upphettning av zinkbadet gjordes
inga betydande framsteg i förenklingen av den i grunden
komplicerade varmförzinkningsprocessen. Kontinuerliga
förfaranden uppfanns visserligen men medförde inga
principiella ändringar av den. Först 1936 kom
Sendzimir-processen med fundamentala förbättringar och
okonventionella detaljer, som ända tills helt nyligen har hållits
strängt hemliga.
Vid Sendzimir-processen förbehandlas underlaget i två
steg nämligen genom oxidation av ytan och reduktion av
det härvid bildade oxidskiktet. Det första steget sker
vanligen genom upphettning i ett oxiderande medium. Härvid
kan smörjolja och annat brännbart material avlägsnas,
och det djup, till vilket ytan oxideras, blir oberoende av
dess renhet, därför att produkterna vid
reningsreaktionerna är gasformiga. Oxidationsgraden blir nämligen då blott
beroende av temperaturen, som lätt kan kontrolleras.
Reaktionsprodukterna vid reduktion av den oxiderade
ytan är även gasformiga, och operationen kontrolleras
genom variation av atmosfärens sammansättning och
temperaturen. Värmebehandlingen av grundmetallen sker
samtidigt med dessa processer. Varje uppvärmnings- och
kyl-ningsprocess, som kan göras kontinuerlig är användbar,
blott metallen har rätt temperatur, när den kommer till
zinkbadet.
När grundmetallen lämnar oxidationsugnen, har den
vanligen en temperatur på 400—455°C. Reduktionen sker i
dissocierad vattenfri ammoniak (75 vol.-°/o väte, 25 vol.-°/o
kväve) vid en automatiskt kontrollerad temperatur, som
bestäms av grundmetallens värmebehandling. Dennas
temperatur vid inträdet i zinkbadet skall vara 480—510°C.
Rådet hålls konstant vid någon temperatur mellan 450 och
460°C, grundmetallen förs under den smälta zinkens yta
av frigående valsar, och en lämplig skrapanordning
hindrar, att ett för tjockt eller ojämnt zinköverdrag bildas. Om
grundnietallens yta förbehandlats på rätt sätt, väts den
genast av zinken, soin snabbt reagerar med järnet till en
järn-zinklegering. När den förzinkade produkten lämnat
badet, skall den kylas, vilket lämpligen sker i samma
atmosfär som reduktionen för att hindra oxidation av ytan.
Det största problemet vid behandlingen i zinkbadet är att
undertrycka bildningen av spröd järn—zinklegering i
överdraget, vars duktilitet annars blir dålig. Legeringarnas
bildningshastighet kontrollerar inan genom att sätta aluminium
till zinkbadet. Man kan hålla aluminiumkoncentrationen
konstant, därför att flussmedel, som reagerar med metallen,
ej behöver användas. Rådets temperatur skall hållas
konstant, ty med växande temperatur växer järnets löslighet
i zinken, och när badet svalnar, avskiljs det i form av
finfördelat slagg i zinköverdraget.
Processens begränsning är uppenbar. Den tillåter blott
hantering av grundmetaller i band eller tråd och kan icke
användas för galvanisering av plåt och oregelbundna
föremål. Vidare är den icke särskilt lämplig vid förzinkning
av höglegerat stål, innehållande ämnen, som ger svårredu-
cerade oxider, t.ex. krom. Stål täckt med tjockt oxidskikt
eller med ämnen, som icke lätt kan förångas, t.ex. vissa
smörjmedel för tråddragning, kan ej förzinkas utan
förbehandling.
Den noggrant kontrollerade, kontinuerliga glödgningen
och förzinkningen ger en synnerligen jämn produkt,
särskilt beträffande grundmetallens mekaniska egenskaper och
zinköverdragets tjocklek, fördelning och duktilitet. Dess
goda vidhäftning och övriga fördelaktiga egenskaper beror
på att de sprödaste järn—zinklegeringarnas bildning
förhindras och att de mindre sprödas undertrycks.
Zinkskiktets vidhäftning lär bli tillräckligt stor för att utan
avskalning motstå dragning och andra formningsoperationer
intill gränsen för basmetallens hållfasthet (K Ogainowski
i Iron Age juni 1950; Steel Plant aug. 1950). SHI
Elektrolytisk metallutfällning under strömvändning.
De fysikaliska egenskaperna hos en elektrolytisk
metallutfällning beror på en hel rad faktorer, som inverkar på
strukturen hos utfällningen såsom
elektrolytsammansätt-ning, temperatur, strömtäthet etc. Dessa å sin sida
bestämmer sammansättningen hos det närmast katoden
liggande elektrolytskiktet, katodfilmen. En utarmning av
metalljoner i denna framkallar urladdning av vätejoner, som
medför störningar i metallutfällningen. Vid kontinuerlig
elektrolys är det därför svårt att åstadkomma tjocka
metallutfällningar, som samtidigt är släta och porfria, om
man icke mekaniskt bearbetar ytan under utfällningens
gång. En dylik bearbetning kan även åstadkommas genom
anodisk betning, varvid samma fenomen inträder som vid
anodisk polering. Därvid tillföres också katodfilmen
metalljoner. Genom periodisk omkastning av strömmen eller
användandet av växelströmsöverlagrad likström kan alltså
utfällningens jämnhet förbättras.
Förslag till dylika åtgärder har flerfaldiga gånger gjorts,
men först nu har genom systematiska undersökningar av
G W Jernstedt vid Westinghouse Electric Corp. en praktisk
lösning framkommit. Förfarandet har fått namnet
PR-processen ("Periodic Reverse"). Föremål, som skall
metall-beläggas, får under korta tidsintervaller omväxande vara
katod och anod, varvid givetvis strömmängden under den
katodiska perioden är större än under den anodiska.
Metallutfällningen, som kan utföras till flera millimeters
tjocklek, får en laminarstruktur med jämn och slät, oftast blank
yla. Härigenom blir efterpolering överflödig. Då
PR-pro-cessen tillåter hög strömtäthet, kan utfällningstiden
minskas trots upplösningsperioderna. De vanligen
förekommande strömväxlingsperioderna omfattar 15 s
katodutfäll-ning och 3, 5 eller 10 s anodupplösning. Ytan blir jämnare
och blankare, ju mindre tidsförhållandet mellan
strömväxlingarna blir. Sålunda ger strömväxlingsperioder i
förhållandet 15 : 10 eller 15 :5 högre glans än 15 :3.
Det finns flera sätt att åstadkomma den periodiska
strömomkastningen. Man kan använda två strömkretsar med var
sin likriktare, den ena för katodutfällning, den andra för
anodupplösning. Detta blir emellertid komplicerat. Man
kan också använda en strömkrets med en generator, vars
magnetfält omkastas. Denna metod är oekonomisk.
Slutligen kan man använda polaritetsomkastande kontaktorer
tidsreglerade genom lämpliga reläer. Detta har visat sig
mest praktiskt och kontaktorer för upp till 3 000 A
användes nu vid PR-processen.
Även tjocka beläggningar blir mycket täta och homogena.
Rrännskador, porer, utväxter vid hörn och upphöjningar
kan helt undvikas. Även vid 6 mm tjocka
kopparbeläggningar erhålles inga ytfel. Reläggningens yta blir jämnare
än basmetallens, dess hårdhet och seghet kan varieras, och
glansmedel kan avvaras i baden (Tekn. T. 1948 s. 399).
Råde vid sura och alkaliska bad har metoden visat sig
förmånlig, men den synes vara speciellt lämplig för
cyanidbad. Metoden har huvudsakligen provats vid förkoppring,
men den förefaller lämplig även för zink-, kadmium-,
silver- och guldbeläggningar. Genom att basmetallen ej be-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
