Nordic Galvanizers Vasa 7.5.2009 Stål och stålrör med kontrollerad Si-halt en förutsättning för effektiv och högklassig varmförzinkning
Stål och Varmförzinkning Inledning Praktiska observationer Stålsortens och zinksmältans påverkan för varmförzinkningsresultatet, beläggningens struktur, utseende och fasthet Sammandrag 2
Varmförzinkning av Stål ekonomisk, långlivad, pålitlig och servicefri korrosionsskydd special process anläggning utföras vid enskilda varmförzinknings slutbehandling av stålkonstruktionen utseendet påverkar kraftigt egenskaperna på metallbeläggning påverkas av kemisk sammansättning på stålet leveranstillstånd på stålet och utförda behandlingar varmförzinkningsprocessen man börjar påverka varmförzinkningsresultat redan vid stålframställningen 3
Kundbehov servicefritt och långlivat korrosionsskydd - 20..150 år fin utseende blank och jämn zinkbeläggning bra vidhäftning mellan zink och stål Behoven tillfredsställs med normal genomsnittlig zinkbeläggning min 70 µm godstjocklek under 6 mm min 85 µm godstjocklek över 6 mm vid specialfall genomsnittlig zinkbeläggning min 100 eller 115 µm 4
Generella kända fakta om varmförzinkning Vid varmförzinkning av sk. medelkiselstål; kiselhalt 0.15-0.25 % bildas typiskt 100-200 µm zinkskikt vidhäftning mellan zink och stål är då och då svag beläggning kan vara känslig för behandlingar vid beläggning kan finnas gråa fläckar eller zoner visuella intryck inte alltid snygga Vid varmförzinkning av sk. lågkiselstål; kiselhalt under 0.03 % bildas typiskt under 100 µm zinkskikt vidhäftning mellan zink och stål är bra beläggning är inte speciellt känslig för behandlingar zinkbeläggning är blank och jämn visuelt intryck är snyggt 5
Utvecklingsverksamhet av varmförzinkning i Finland Suomen Kuumasinkitsijät r.y. (Finlands Varmförzinkare r.f.) med sina medlemsföretag, Boliden Kokkola Oy och Rautaruukki Oyj forskar och utvecklar långsiktigt varmförzinkning av stål Målsättningen är att förstå faktorer som påverkar zinkskiktens bildning och egenskaper Utveckla kvalitet och prestanda på stålets varmförzinkning Presentation fokuserar på bildning och egenskaper av zinkskikt och baserar på den nyaste forskningen 6
Stål och Varmförzinkning Inledning Praktiska observationer Stålsortens och zinksmältans påverkan för varmförzinkningsresultatet, beläggningens struktur, utseende och fasthet Sammandrag 7
Ändamålsenligt varmförzinkade belysningsstolpar Förortsområde DSCF1403 DSCF1405 DSCF14 06 8
Aluminium belysningsstolpar Hundeffekt på förortsområde DSCF142 3 DSCF14 24 DSCF14 25 9
Balkong på höghus Fläckar på rören DSCF044 8 DSCF045 3 10
Moderna stålkonstruktioner Fläckig zinkbeläggning försämrar utseendet P1010004.JP G P1010005.JP G P1010012.J PG P1010009.JP G 11
Trafikled Blandade stålsorter DSCF147 4 12
Stål och Varmförzinkning Inledning Praktiska observationer Stålsortens och zinksmältans påverkan för varmförzinkningsresultatet, beläggningens struktur, utseende och fasthet Sammandrag 13
Hålprofil; Kiselhaltens påverkan för varmförzinkningsresultatet S355J2H; HCl betning; produktionsskala 250 Zinkskiktets PUTKIPALKKI uppväxt S355J2H med SINKKIPINNOITTEEN ökad tid KASVU AJAN FUNKTIONA 200 Si = 0.194 % Zinkskiktets Pinnoitepaksuus tjocklek [µm] 150 100 50 Si = 0.013 % 0 3 6 9 Kastoaika [min] Dopptid/min 14
Hålprofil; Lågkiselstål Zinksiktets struktur S355J2H; Si = 0.013 %; HCl betning; dopptid 6 min;produktionsskala ( ) eta-fas 0.3 % Fe Genomsnittlig zinkskikt 93 µm ( ) zeta-fas noin 6 % Fe delta ( ) 7-11 % Fe stål Med lågkiselhaltigt stål bildas blankt zinkskikt - diffusion vid solid järn-zink fas (zeta ( )) kontrollerar uppväxt - uppväxt sker långsamt - yttersta delen är eta-fas ( ) dvs. nästan ren zink 15
Hålprofil; Medelkiselstål Zinksiktets struktur S355J2H; Si = 0.194 %; HCl betning; produktionsskala ( ) eta-fas 0.3 % Fe ( ) zeta-fas c. 6 % Fe delta ( ) 7-11 % Fe dopptid 3 min genomsnittligt zinkskikt 93 µm dopptid 6 min genomsnittligt zinkskikt 156 µm stål Med medelkiselstål växer zinkskiktet fort upp och det bildas huvudsakligen från grovkornig zeta-fas (, c. 6 % Fe) Då och då växer zeta-fas ( ) upp till ytan och zinkskikt blir grått 16
Påverkan av zinksmältans Ni-halt Hålprofil S355J2H; HCl betning; produktionsskala Zinkskiktets PUTKIPALKIN S355J2H uppväxt SINKKIPINNOITTEEN med ökad tid KASVU AJAN FUNKTIONA 250 Zinkskiktets Pinnoitepaksuus tjocklek [µm] 200 150 100 50 0 3 6 9 Kastoaika [min] Dopptid/min Ni = 0.00 % Si = 0.194 % Ni = 0.03 % Si = 0.194 % Ni = 0.055 % Si = 0.194 % Ni = 0.00 % Si = 0.013 % 17
Zinkskiktets struktur och Ni-legering Hålprofil HSF 640; Si = 0.138 %; HCl betning; dopptid 6 min; produktions skala ( ) eta-fas 0.3 % Fe ( ) zeta-fas c. 6 % Fe delta ( ) 7-11 % Fe utan Ni-legerande genomsnittligt zinkskikt 197 µm Ni-legerande 0,055 % genomsnittligt zinkskikt 103 µm stål Vid zinksmältan påverkar nickel kisel-efekt på stålet Tillräcklig Ni-halt ändrar zinkskiktets struktur på ett likartat sätt som vid lågkiselhaltstål 18
Stål och Varmförzinkning Inledning Praktiska observationer Stålsortens och zinksmältans påverkan för varmförzinkningsresultatet, beläggningens struktur, utseende och fasthet Sammandrag 19
Stål och varmförzinkning; Sammandrag Kiselhalt påverkar kraftigt varmförzinkningsresultatet Med lågkiselhaltiga stål zinkskikt typiskt 60-90 µm yttersta del av zinkskiktet är eta-fas ( ) ren zink ger ett blankt beläggningsresultat Med medelkiselhaltiga stål zinkskikt typiskt 100-200 µm zinkskikt bildas huvudsakligen från grovkornig zeta-fas ( ) på ytan finns normalt tunt skikt av eta-fas ( ) då och då zeta-fas ( ) slår igenom till ytan då blir zinkskiktet grått och möjligtvis fläckigt 20
Stål och varmförzinkning; Sammandrag snygg, blank och jämn zinkbeläggning bra vidhäftning mellan zink och stål servicefritt korrosionsskydd 20..150 år uppnås säkrast med 60-90 µm zinkskikt Detta är möjligt med utnyttjande av lågkiselhaltiga stål (Si < 0.03 %) eller medelkiselhaltiga stål (Si = 0.15-0.25 %) och nickellegerad zinksmälta 21
Stål och varmförzinkning; Sammandrag Grund för högklassik varmförzinkning är vid kedjan konstruktör stålleverantör inkl. stålgrossister verkstad varmförzinkare Man förstår och tar helsyn till möjligheterna som finns i kedjan 22
Tack så mycket!