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EP3663429B1 - Hot dip galvanizing apparatus - Google Patents

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Publication number
EP3663429B1
EP3663429B1 EP20151616.8A EP20151616A EP3663429B1 EP 3663429 B1 EP3663429 B1 EP 3663429B1 EP 20151616 A EP20151616 A EP 20151616A EP 3663429 B1 EP3663429 B1 EP 3663429B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
range
flux
amounts
chloride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20151616.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3663429A1 (en
EP3663429C0 (en
Inventor
Lars Baumgürtel
Thomas PINGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fontaine Holdings NV
Original Assignee
Fontaine Holdings NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fontaine Holdings NV filed Critical Fontaine Holdings NV
Publication of EP3663429A1 publication Critical patent/EP3663429A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3663429C0 publication Critical patent/EP3663429C0/en
Publication of EP3663429B1 publication Critical patent/EP3663429B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/30Fluxes or coverings on molten baths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • C23C2/0038Apparatus characterised by the pre-treatment chambers located immediately upstream of the bath or occurring locally before the dipping process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/024Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of galvanizing iron-based or iron-containing components, in particular steel-based or steel-containing components (steel components), preferably for the automotive or motor vehicle industry, but also for other technical fields of application (e.g. for the construction industry, the field of general mechanical engineering, the electrical industry, etc.), by means of hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing).
  • the present invention relates to the inventive use of a plant for hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing) according to claims 1-14.
  • components made of steel for motor vehicles such as cars, trucks, commercial vehicles, etc., but also for other technical areas (e.g. construction industry, mechanical engineering, electrical industry, etc.), require efficient corrosion protection that can withstand long-term stress.
  • galvanizing galvanizing
  • the steel is provided with a generally thin zinc layer to protect the steel from corrosion.
  • Various galvanizing processes can be used to galvanize steel components, i.e. to cover them with a metallic zinc coating, in particular hot-dip galvanizing (also known synonymously as hot-dip galvanizing), spray galvanizing (flame spraying with zinc wire), diffusion galvanizing (Sherard galvanizing), electrolytic galvanizing, non-electrolytic galvanizing using zinc flake coatings and mechanical galvanizing.
  • hot-dip galvanizing also known synonymously as hot-dip galvanizing
  • spray galvanizing flame spraying with zinc wire
  • diffusion galvanizing Sherard galvanizing
  • electrolytic galvanizing non-electrolytic galvanizing using zinc flake coatings and mechanical galvanizing.
  • hot-dip galvanizing The most important method for protecting steel from corrosion using metallic zinc coatings is hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing).
  • Steel is dipped continuously (e.g. strip and wire) or piece by piece (e.g. components) into a heated tank filled with liquid zinc at temperatures of around 450 °C to 600 °C (melting point of zinc: 419.5 °C), so that a resistant alloy layer of iron and zinc forms on the steel surface, and a very firmly adhering pure zinc layer forms on top of that.
  • Hot-dip galvanizing has been a recognized and proven method for many years to protect parts and components made of iron materials, especially steel materials, from corrosion.
  • the typically pre-cleaned or pre-treated component is immersed in a liquid-hot zinc bath, where it reacts with the molten zinc and, as a result, forms a relatively thin zinc layer that is metallurgically bonded to the base material.
  • discontinuous batch galvanizing cf. e.g. DIN EN ISO 1461
  • continuous strip and wire galvanizing cf. e.g. DIN EN 10143 and DIN EN 10346.
  • Both batch galvanizing and strip and wire galvanizing are standardized processes.
  • Continuously galvanized steel strip and continuously galvanized wire are each a preliminary or intermediate product (semi-finished product) which is further processed after galvanizing, in particular by forming, punching, cutting, etc., whereas components to be protected by batch galvanizing are first completely manufactured and only then hot-dip galvanized (which protects the components all around from corrosion).
  • Batch galvanizing and strip/wire galvanizing also differ in terms of the thickness of the zinc layer, which results in different protection periods - also depending on the zinc layer.
  • the zinc layer thickness of strip-galvanized sheets is usually a maximum of 20 to 25 micrometers, whereas the zinc layer thickness of batch-galvanized steel parts is usually in the range of 50 to 200 micrometers and even more.
  • Hot-dip galvanizing provides both active and passive corrosion protection. Passive protection is provided by the barrier effect of the zinc coating. Active corrosion protection is provided by the cathodic effect of the zinc coating. Compared to more noble metals in the electrochemical series, such as iron, zinc serves as a sacrificial anode, which protects the iron underneath from corrosion until it is completely corroded itself.
  • Conventional hot-dip galvanizing in particular dip galvanizing, is based in particular on dipping iron or steel components into a zinc melt to form a zinc coating or a zinc coating on the surface of the components.
  • careful surface preparation of the components to be galvanized is generally required beforehand, which usually includes degreasing followed by rinsing, subsequent acid pickling followed by rinsing and finally flux treatment (i.e. so-called fluxing) followed by drying.
  • aqueous alkaline or acidic degreasing agents can usually be used as degreasing agents.
  • a rinsing process usually follows, typically by immersion in a water bath, in order to prevent degreasing agents from being carried over with the galvanized material into the subsequent process step of pickling, whereby this is particularly important when changing from alkaline degreasing to acidic pickling.
  • pickling which is used in particular to remove inherent contaminants such as rust and scale from the steel surface.
  • Pickling is usually carried out in diluted hydrochloric acid, whereby the duration of the pickling process depends, among other things, on the state of contamination (e.g. degree of rust) of the galvanized material and the acid concentration and temperature of the pickling bath.
  • a rinsing process usually takes place after the pickling treatment.
  • fluxing also known as flux treatment
  • a flux typically comprises an aqueous solution of inorganic chlorides, most frequently a mixture of zinc chloride (ZnCl 2 ) and ammonium chloride (NH 4 Cl).
  • ZnCl 2 zinc chloride
  • NH 4 Cl ammonium chloride
  • the purpose of the flux is to carry out a final, intensive, fine cleaning of the steel surface before the steel surface reacts with the molten zinc, to dissolve the oxide skin of the zinc surface and to prevent further oxidation of the steel surface until the galvanizing process.
  • the flux is intended to increase the wettability between the steel surface and the molten zinc.
  • drying usually follows in order to create a solid flux film on the steel surface and to remove adhering water, so that subsequent undesirable reactions (in particular the formation of water vapor) in the liquid zinc dip bath are avoided.
  • the components pretreated in the above-mentioned manner are then hot-dip galvanized by immersing them in the liquid zinc melt.
  • the zinc content of the melt is at least 98.0 wt.% in accordance with DIN EN ISO 1461.
  • the item to be galvanized After the item to be galvanized has been immersed in the molten zinc, it remains in the zinc melt bath for a sufficient period of time, in particular until the item to be galvanized has assumed its temperature and is coated with a zinc layer.
  • the surface of the zinc melt is cleaned of oxides, zinc ash, flux residues and the like, in particular, before the item to be galvanized is then pulled out of the zinc melt again.
  • the component hot-dip galvanized in this way is then subjected to a cooling process (e.g. in air or in a water bath). Finally, any holding devices for the component, such as slings, tie wires or the like, are removed.
  • a post-processing or post-treatment process can usually be carried out, which can be complex. This involves removing as much of the excess zinc bath residue as possible, particularly drips from the zinc solidifying on the edges, as well as oxide or ash residues that adhere to the component.
  • One criterion for the quality of hot-dip galvanizing is the thickness of the zinc coating in ⁇ m (micrometers).
  • the DIN EN ISO 1461 standard specifies the minimum values of the required coating thicknesses that must be delivered during batch galvanizing depending on the material thickness. In practice, the coating thicknesses are significantly higher than the minimum coating thicknesses specified in DIN EN ISO 1461. In general, zinc coatings produced by batch galvanizing have a thickness in the range of 50 to 200 micrometers and even more.
  • a coating of iron/zinc alloy layers of various compositions forms on the steel part as a result of the mutual diffusion of the liquid zinc with the steel surface.
  • a layer of zinc - also known as the pure zinc layer - remains on the top alloy layer, which corresponds in composition to the zinc melt. Due to the high temperatures during hot-dip dipping, a relatively brittle layer based on an alloy (mixed crystals) between iron and zinc initially forms on the steel surface, and only then does the pure zinc form on top of this. Zinc layer.
  • the relatively brittle iron/zinc alloy layer improves the bond strength with the base material, but makes it more difficult to form the galvanized steel.
  • Components hot-dip galvanized with a zinc/aluminium melt can therefore be easily formed, but still have improved corrosion protection properties - despite the significantly lower layer thickness compared to conventional hot-dip galvanizing with a virtually aluminum-free zinc melt.
  • a zinc/aluminium alloy used in the hot-dip galvanizing bath has improved fluidity properties compared to pure zinc.
  • zinc coatings produced by hot-dip galvanizing using such zinc/aluminium alloys have greater corrosion resistance (which is two to six times better than that of pure zinc), better appearance, improved formability and better paintability than zinc coatings formed from pure zinc.
  • lead-free zinc coatings can also be produced using this technology.
  • Such a hot-dip galvanizing process using a zinc/aluminium melt or using a zinc/aluminium hot-dip galvanizing bath is known, for example, from WO 2002/042512 A1 and the relevant publication equivalents to this patent family (e.g. EP 1 352 100 B1 , DE 601 24 767 T2 and US 2003/0219543 A1 ).
  • Suitable fluxes for hot-dip galvanizing using zinc/aluminium molten baths are also disclosed there, since flux compositions for zinc/aluminium hot-dip galvanizing baths must be different from those for conventional hot-dip galvanizing with pure zinc.
  • microZINQ ® process The process disclosed there can be used to produce corrosion protection coatings with very low layer thicknesses (generally well below 50 micrometers and typically in the range of 2 to 20 micrometers) and with very low weight and high cost efficiency, which is why the process described there is used commercially under the name microZINQ ® process.
  • state-of-the-art hot-dip galvanizing processes which use a zinc/aluminium melt or a zinc/aluminium hot-dip galvanizing bath (such as WO 2002/042512 A1 ) Fluxes containing significant amounts of lead chloride to enable good wettability with respect to the flux treatment, as well as nickel chloride to ensure good temperature resistance of the flux, and possibly also other transition or heavy metal chlorides to achieve other desired properties.
  • the pH value of the flux bath is generally adjusted in state-of-the-art hot-dip galvanizing processes using hydrochloric acid (hydrochloric acid), which may promote undesirable hydrogen embrittlement of the metal substrate to be treated.
  • the formation of the zinc layer and its properties it has been shown that these can be significantly influenced by alloying elements in the zinc melt.
  • One of the most important elements here is aluminum: It has been shown that with an aluminum content of just 100 ppm (weight-based) in the zinc melt, the appearance of the resulting zinc layer can be improved to a brighter, shinier appearance. As the aluminum content in the zinc melt increases up to 1,000 ppm (weight-based), this effect increases steadily.
  • the disadvantage of using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts is that it is much more difficult to wet the iron or steel surface to be galvanized with the liquid-hot Zn/Al melt and the reaction between the Zn/Al melt and the iron or steel surface of the component to be treated is much more sensitive and difficult to handle due to the high affinity of aluminum to iron.
  • the use of A suitable flux and preheating of the material to be galvanized are required so that the reaction between the melt and the base material and, with it, the formation of a homogeneous, closed zinc coating can take place.
  • flux treatment In general, when using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts (Zn/Al melts), special fluxes are required for the flux treatment (flux treatment), which often contain heavy metal compounds (usually heavy metal chlorides) that are not always ecologically compatible or undesirable, in particular lead and/or nickel chloride, but possibly also cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride, which are required to ensure subsequent perfect hot-dip galvanizing, in particular without defects on the galvanized components.
  • heavy metal compounds usually heavy metal chlorides
  • the lead chloride is intended in particular to reduce the surface tension and in this way to improve the wettability of the component surface to be treated with the liquid Zn/Al melt, while the nickel chloride is intended to improve the temperature resistance of the flux, in particular with regard to the drying that usually follows the flux treatment.
  • the EP 2 725 115 A1 a flux composition for treating a metallic surface, the flux composition comprising more than 40 and less than 70 wt.% zinc chloride, 10 to 30 wt.% ammonium chloride, more than 6 and less than 30 wt.% of a combination of at least two alkali metal chlorides including sodium chloride and potassium chloride, 0 to 2 wt.% lead chloride, and 0 to 15 wt.% tin chloride.
  • the WO 95/04607 A1 a hot-dip galvanizing process for treating steel components, whereby an aqueous flux is applied to the steel components, the components are then preheated and exposed to a non-reducing atmosphere to dry the flux. Additional energy in the form of heat is supplied to the pretreated component, which exceeds the energy required to dry the flux, and the component is then fed into a molten zinc bath for hot-dip galvanizing.
  • the DE 23 17 600 A1 relates to an aqueous flux solution for hot-dip galvanizing, which contains zinc chloride and optionally alkali chlorides.
  • the flux solution contains aluminum chloride and/or hydrogen chloride and optionally a maximum of 4% by weight of ammonium chloride, based on the zinc chloride contained in the solution and the optionally contained alkali chlorides, and also known corrosion inhibitors.
  • the EP 1 694 880 A2 an aqueous flux solution for hot-dip galvanizing steel components, wherein the flux solution contains 200 to 600 g/l zinc chloride and ammonium chloride, wherein the molar ratio between ammonium chloride and zinc chloride is 1.7 to 3.3 and wherein the flux solution contains 8 g/l to 80 g/l aluminum chloride (AlCl 3 ).
  • the problem underlying the present invention therefore consists in providing a method for hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing), in particular of iron-based or iron-containing components, preferably steel-based or steel-containing components (steel components), using an aluminum-containing or aluminum-alloyed zinc melt and a corresponding system for carrying out this method and, in addition, a flux or flux bath that can be used in the process, wherein the previously described disadvantages of the prior art are to be avoided at least as far as possible or at least mitigated.
  • such a process is to be provided which, compared to conventional hot-dip galvanizing processes using an aluminum-containing or aluminum-alloyed zinc melt, enables improved process economy and/or a more efficient, in particular more flexible and/or more reliable, in particular less error-prone process sequence and/or improved ecological compatibility.
  • such a process should not require the use of significant amounts of heavy metal compounds, in particular heavy metal chlorides, such as lead and/or nickel chloride, but possibly also other heavy metal chlorides, such as cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride, as part of the flux treatment and thus have improved ecological compatibility, but nevertheless reliably ensure that the treated components are galvanized efficiently and without defects.
  • heavy metal chlorides such as lead and/or nickel chloride
  • other heavy metal chlorides such as cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride
  • the present invention proposes the inventive use of a plant for hot-dip galvanizing iron or steel components according to claim 1; further, in particular special and/or advantageous embodiments of the inventive use are the subject of the relevant use subclaims (claims 2 to 14).
  • the present invention is associated with a multitude of completely unexpected advantages, special features and surprising technical effects, the following description of which makes no claim to completeness, but illustrates the inventive character of the present invention:
  • a flux i.e.
  • a flux bath or a flux composition which even in the difficult-to-perform hot-dip galvanizing using aluminum-containing or aluminum-alloyed zinc melts does not require the presence of lead chloride (PbCl 2 ) and nickel chloride (NiCl 2 ) and preferably also dispenses with other transition metal chlorides in the flux, in particular in the flux bath or the flux composition, such as in particular cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ), without impairing the quality of the resulting hot-dip galvanizing layer.
  • PbCl 2 lead chloride
  • NiCl 2 nickel chloride
  • other transition metal chlorides in the flux in particular in the flux bath or the flux composition, such as in particular cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin
  • the present invention results in hot-dip galvanized layers that are completely free of defects and which also have improved corrosion protection properties and, in general, excellent, if not even improved, mechanical and other properties (e.g. optical properties such as gloss).
  • the flux used according to the invention in particular the flux composition used according to the invention or the flux bath used according to the invention, contains at least one aluminum salt and/or at least one silver salt, in particular aluminum chloride (AlCl 3 ) and/or silver chloride (AgCl), preferably aluminum chloride (AlCl 3 ), preferably in very small amounts, which means that organic and/or inorganic impurities (such as suspended matter), which are still present, for example, from the upstream treatment steps despite rinsing processes and generally lead to the formation of defects during hot-dip galvanizing, can be discharged or precipitated, so that additional transition metal chlorides to improve the wetting behavior or other properties in the context of the flux used according to the invention, in particular the flux bath or flux composition, can be completely dispensed with.
  • the efficiency of the process used according to the invention can be further improved: As explained in more detail below, the effects of the alcohol content in the The times required for drying the flux film in the flux bath can be significantly shortened and/or the drying temperatures can be significantly reduced. In addition, the filming and wetting with the flux is homogenized in this way.
  • the present invention with regard to hot-dip galvanizing using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts, brings about significantly improved process economy and a more efficient, in particular more flexible and/or more reliable, in particular less error-prone process sequence as well as improved ecological compatibility, in particular due to the omission of lead chloride and nickel chloride and possibly other transition or heavy metal chlorides in the flux used, but also the alcohol content in the flux bath.
  • the present invention can also be used in ecologically sensitive areas where transition and heavy metal compounds, in particular transition metal and heavy metal chlorides, are to be avoided.
  • the present invention does not require the use of significant amounts of transition and heavy metal compounds, in particular transition and heavy metal chlorides, such as lead and/or nickel chloride, but possibly also other heavy metal chlorides, such as cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride, in the context of the flux treatment, but nevertheless reliably ensures that the treated components are galvanized efficiently and without defects.
  • transition and heavy metal chlorides such as lead and/or nickel chloride
  • other heavy metal chlorides such as cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride
  • the hot-dip galvanized or hot-dip galvanized iron and steel components are also reflected directly in the process products that can be obtained, ie the hot-dip galvanized or hot-dip galvanized iron and steel components: These not only have improved mechanical and optical properties and improved corrosion protection properties, but are also completely free of defects, and this with relatively low layer thicknesses in relation to the hot-dip galvanized layer.
  • no undesirable transition metals or heavy metals can be introduced from the flux into the ultimately resulting hot-dip galvanized layer, since transition metals or heavy metals can be completely avoided during the flux treatment according to the present invention.
  • Transition metals or heavy metals are at most deliberately added or alloyed to the zinc melt or the hot-dip galvanizing bath in order to specifically adjust certain properties of the hot-dip galvanizing layer, but then in an ecologically compatible manner, since they are an integral part of the hot-dip galvanizing layer and are stored or incorporated therein as a solid alloy component.
  • the individual ingredients or components of the flux composition used according to the invention and of the flux bath used according to the invention work together in a synergistic manner:
  • the zinc chloride ensures very good coverage of the iron or steel surface, particularly due to the flat formation of the dried ZnCl 2 crystals.
  • a sufficient amount of ammonium chloride is also added to the flux composition, which is deposited on the component surface and thermally decomposes to NH 3 and HCl at the moment of immersion in the zinc melt, so that the last oxide residues are removed from the component surface.
  • alkali and/or alkaline earth salts in particular NaCl and/or KCl, are added, which raise the melting point of the flux composition and thus enable high and effective drying.
  • silver or aluminum salt, in particular AgCl and/or AlCl 3 in the flux or flux composition leads to an increase in the purity of the flux or flux composition, since silver or aluminum salt, in particular AgCl and/or AlCl 3 , namely organic and/or inorganic impurities, such as suspended matter, which can be introduced from the upstream pretreatment steps despite repeated rinsing processes, are removed or precipitated in small quantities, but in Zn/Al melts in quantities large enough to form defects.
  • impurities are germs or bacteria (e.g. carryover from degreasing) and phosphates and sulfates (e.g. carryover from pickling). The precipitation of these substances prevents transfer to the component surface and thus eliminates the source of incorrect galvanizing.
  • the alcohol content allows even the smallest impurities to be dissolved in the flux (which, in the case of organic substances, are then precipitated by the aluminum or silver salt used, in particular AlCl 3 and/or AgCl), so that an improved cleaning effect is achieved.
  • the alcohol content can shorten the time required to dry the flux film, particularly due to the lower evaporation point of alcohol compared to water. This leads to a significant improvement over the previous state of the art, in which the galvanizing cycle defines the maximum drying time and as a result, particularly with massive components, the drying time is often not sufficient to dry the flux film sufficiently.
  • a completely dried flux film enables a clean reaction with the zinc melt without splashing due to evaporating residual water.
  • Better drying also leads to less zinc ash, which reduces the risk of zinc ash adhering to the galvanized material (i.e. better galvanizing quality and less rework).
  • Faster drying also means that the drying time and/or drying temperature can be reduced, which in turn means energy savings and/or an increase in productivity.
  • the flux in the zinc bath also burns off more quickly (also due to the lower evaporation point), i.e. the energy of the zinc melt can flow directly into heating the component, which in turn leads to a faster and more effective galvanizing process.
  • the proportion of alcohol used depends in particular on the aluminium content of the zinc melt used, on the required drying or preheating (which in turn depends on the component geometry, in particular the material thickness, whereby thicker components require longer drying times), on the zinc alloy used and on the thickness of the flux film applied, whereby thicker flux layers depend on the salt concentration, extraction speed, roughness of the steel surface, etc., require longer drying times), the degree of contamination of the material to be galvanized and the technical requirements of the plant (e.g. performance of the drying oven, timing of the galvanizing process, suction performance of the flux bath, etc.).
  • hot-dip galvanized components pretreated with an alcohol-containing flux also show significantly longer service lives (up to 20% improvement in service life and even more) compared to hot-dip galvanized components pretreated with an otherwise identical flux (but without any alcohol content, i.e. purely aqueous).
  • an efficient and ecologically compatible hot-dip galvanizing process can thus be provided, whereby the disadvantages of the prior art described above can be at least largely avoided or at least mitigated.
  • the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, in particular in the pH value range from 0 to 6.9, preferably in the pH value range from 0.5 to 6.5, preferably in the pH value range from 1 to 5.5, particularly preferably in the pH value range from 1.5 to 5, very particularly preferably in the pH value range from 2 to 4.5, even more preferably in the pH value range from 2 to 4.
  • a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value in particular in the pH value range from 0 to 6.9, preferably in the pH value range from 0.5 to 6.5, preferably in the pH value range from 1 to 5.5, particularly preferably in the pH value range from 1.5 to 5, very particularly preferably in the pH value range from 2 to 4.5, even more preferably in the pH value range from 2 to 4.
  • the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, wherein the pH value is adjusted using a preferably inorganic acid in combination with a preferably inorganic basic compound, in particular ammonia (NH 3 ).
  • a preferably inorganic basic compound in particular ammonia (NH 3 )
  • NH 3 ammonia
  • the weight-related alcohol/water ratio can vary within wide ranges.
  • the flux bath contains the alcohol/water mixture in a weight-related alcohol/water ratio in the range from 0.5:99.5 to 99:1, in particular in the range from 2:98 to 95:5, preferably in the range from 5:95 to 90:10, preferably in the range from 5:95 to 50:50, particularly preferably in the range from 5:95 to 45:55, very particularly preferably in the range from 5:95 to 50:50, even more preferably in the range from 10:90 to 30:70, based on the alcohol/water mixture.
  • the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of at least 0.5 wt.%, in particular in an amount of at least 1 wt.%, preferably in an amount of at least 2 wt.%, particularly preferably in an amount of at least 3 wt.%, even more preferably in an amount of at least 4 wt.%.
  • the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of up to 90 wt.%, in particular in an amount of up to 70 wt.%, preferably in an amount of up to 50 wt.%, particularly preferably in an amount of up to 30 wt.%, even more preferably in an amount of up to 25 wt.%.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is a water-miscible and/or water-soluble alcohol.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is an alcohol that forms an azeotropic mixture with water.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of C 1 -C 4 alcohols and mixtures thereof.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, primary, secondary or tertiary monohydric C 1 -C 4 alcohols.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of methanol, ethanol, propan-1-ol, propan-2-ol, butan-1-ol, butan-2-ol and mixtures thereof.
  • the flux bath can - in addition to the ingredients or components mentioned above - also contain at least one wetting agent and/or surfactant, in particular at least one ionic or non-ionic wetting agent and/or surfactant, preferably at least one non-ionic wetting agent and/or surfactant.
  • the flux bath can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 15 wt.%, preferably in amounts of 0.001 to 10 wt.%, preferably in amounts of 0.01 to 8 wt.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 6 wt.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 wt.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 wt.%, based on the flux bath.
  • the flux can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in particular in amounts of 0.0001 to 10 vol.%, preferably in amounts of 0.001 to 8 vol.%, preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 vol.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 vol.%, based on the flux bath.
  • the flux bath may contain the flux composition in an amount of at least 150 g/l, in particular in an amount of at least 200 g/l, preferably in an amount of at least 250 g/l, preferably in an amount of at least 300 g/l, particularly preferably in an amount of at least 400 g/l, very particularly preferably in an amount of at least 450 g/l, even more preferably in an amount of at least 500 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.
  • the flux bath can contain the flux composition in an amount of 150 g/l to 750 g/l, in particular in an amount of 200 g/l to 700 g/l, preferably in an amount of 250 g/l to 650 g/l, preferably in an amount of 300 g/l to 625 g/l, particularly preferably in an amount of 400 g/l to 600 g/l, very particularly preferably in an amount of 450 g/l to 580 g/l, even more preferably in an amount of 500 g/l to 575 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.
  • the flux composition in an amount of 150 g/l to 750 g/l, in particular in an amount of 200 g/l to 700 g/l, preferably in an amount of 250 g/l to 650 g/l, preferably in an amount of 300 g/l to 625 g/l, particularly preferably in an amount of 400 g/l to 600 g/l, very
  • the flux composition used according to the invention can contain an alkali and/or alkaline earth chloride as the alkali and/or alkaline earth salt of component (iii).
  • the flux composition used according to the invention can contain as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof.
  • the flux composition used according to the invention contains, as the alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two alkali and/or alkaline earth salts that are different from one another, in particular at least two alkali and/or alkaline earth salts of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof.
  • the alkali and/or alkaline earth salt of component (iii) at least two alkali and/or alkaline earth salts that are different from one another, in particular at least two alkali and/or alkaline earth salts of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), bery
  • the flux composition used according to the invention contains, as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two different alkali salts, in particular two different alkali chlorides, preferably sodium chloride and potassium chloride, in particular with a sodium/potassium weight ratio in the range from 50:1 to 1:50, in particular in the range from 25:1 to 1:25, preferably in the range from 10:1 to 1:10.
  • the flux composition used according to the invention is also completely free of cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).
  • the flux composition used according to the invention is completely free of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ) and/or if the flux composition is at least completely free of chlorides from the group of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).
  • the flux composition used according to the invention is completely free of salts and compounds of metals from the group of lead (Pb), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn), bismuth (Bi) and antimony (Sb).
  • the flux composition used according to the invention apart from zinc chloride (ZnCl 2 ) and aluminum and/or silver salt, in particular silver chloride (AgCl) and/or aluminum chloride (AlCl 3 ), is completely free of salts and compounds of transition and heavy metals.
  • the general procedure is that the flux treatment is carried out by bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular by dipping or spraying, preferably dipping.
  • the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular dipped into the flux bath, for a period of 0.001 to 30 minutes, in particular 0.01 to 20 minutes, preferably 0.1 to 15 minutes, preferably 0.5 to 10 minutes, particularly preferably 1 to 5 minutes.
  • the iron or steel component can be brought into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular dipped into the flux bath, for a period of up to 30 minutes, in particular up to 20 minutes, preferably up to 15 minutes, preferably up to 10 minutes, particularly preferably up to 5 minutes.
  • the drying treatment is carried out at a temperature in the range from 50 to 400 °C, in particular in the range from 75 to 350 °C, preferably in the range from 100 to 300 °C, preferably in the range from 125 to 275 °C, particularly preferably in the range from 150 to 250 °C, and/or if the drying treatment is carried out at a temperature up to 400 °C, in particular up to 350 °C, preferably up to 300 °C, preferably up to 275 °C, particularly preferably up to 250 °C.
  • the drying treatment is carried out in such a way that the surface of the iron or steel component has a temperature in the range of 100 to 300 °C, in particular in the range of 125 to 275 °C, preferably in the range of 150 to 250 °C, preferably in the range of 160 to 225 °C, particularly preferably in the range of 170 to 200 °C, during drying.
  • the drying treatment can be carried out in the presence of and/or by means of air.
  • the drying treatment can be carried out in at least one drying device, in particular in at least one oven.
  • the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt (“Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath has an amount of aluminum in the range from 0.0001 to 25 wt.%, in particular in the range from 0.001 to 20 wt.%, preferably in the range from 0.005 to 17.5 wt.%, preferably in the range from 0.01 to 15 wt.%, particularly preferably in the range from 0.02 to 12.5 wt.%, very particularly preferably in the range from 0.05 to 10 wt.%, even more preferably in the range from 0.1 to 8 wt.%, based on the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath.
  • the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt (“Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath can have an amount of zinc of at least 75 wt.%, in particular at least 80 wt.%, preferably at least 85 wt.%, preferably at least 90 wt.%, and optionally at least one further metal, in particular in amounts of up to 5 wt.% and/or in particular selected from the group of bismuth (Bi), lead (Pb), tin (Sn), nickel (Ni), silicon (Si), magnesium (Mg) and combinations thereof. All of the above-mentioned quantities are to be selected in such a way that a total of 100 wt.% results.
  • the zinc melt used contains other alloy components or alloy metals in addition to aluminum, this can be used to specifically control the process:
  • the presence of lead and bismuth in particular can reduce the surface tension and thus improve the wettability of the surface to be galvanized, while the presence of tin can improve the optical properties, in particular the gloss, of the resulting galvanizing layer, the presence of nickel can further reduce the layer thickness, the presence of silicon can extend the service life of the zinc bath container (e.g. steel kettle), and the presence of magnesium can improve the corrosion properties, in particular the corrosion resistance, of the resulting galvanizing layer.
  • the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt (“Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath can have a temperature in the range from 375 °C to 750 °C, in particular a temperature in the range from 380 °C to 700 °C, preferably a temperature in the range from 390 °C to 680 °C, even more preferably in the range from 395 °C to 675 °C.
  • the hot-dip galvanizing step is carried out in such a way that the iron or steel component is dipped into the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt”) and/or into the galvanizing bath, in particular dipped therein and moved, in particular for a period of time which is sufficient to ensure effective hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing), in particular for a period of time in the range of 0.0001 to 60 minutes, preferably in the range of 0.001 to 45 minutes, preferably in the range of 0.01 to 30 minutes, even more preferably in the range of 0.1 to 15 minutes.
  • Zn/Al melt aluminum-alloyed zinc melt
  • hot-dip galvanizing hot-dip galvanizing
  • the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt (“Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath can be contacted with and/or flushed or passed through at least one inert gas, in particular nitrogen.
  • the iron or steel component to be treated may be a single product or a large number of individual products.
  • a discontinuous process is preferred, although a continuous process is not excluded in principle.
  • the iron or steel component can also be a long product, in particular a wire, pipe, sheet, coil material or the like.
  • a continuous procedure is preferred, although a discontinuous procedure is not excluded in this respect either.
  • the hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing) carried out can be followed by a cooling step, i.e. the hot-dip galvanized (hot-dip galvanized) iron or steel component can be subjected to a cooling treatment, optionally followed by a further post-processing and/or post-treatment step.
  • a cooling step i.e. the hot-dip galvanized (hot-dip galvanized) iron or steel component can be subjected to a cooling treatment, optionally followed by a further post-processing and/or post-treatment step.
  • the optional cooling step and/or the optional cooling treatment can in particular be carried out by means of air and/or in the presence of air, preferably to ambient temperature.
  • the flux bath of the flux treatment device (E) is usually acidic.
  • the flux bath is set to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, in particular in the pH value range from 0 to 6.9, preferably in the pH value range from 0.5 to 6.5, preferably in the pH value range from 1 to 5.5, particularly preferably in the pH value range from 1.5 to 5, very particularly preferably in the pH value range from 2 to 4.5, even more preferably in the pH value range from 2 to 4.
  • the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, the pH value being adjusted by means of a preferably inorganic acid in combination with a preferably inorganic basic compound, in particular ammonia (NH 3 ).
  • a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value the pH value being adjusted by means of a preferably inorganic acid in combination with a preferably inorganic basic compound, in particular ammonia (NH 3 ).
  • the flux bath used in the flux treatment device (E) its composition can vary within a wide range:
  • the system is designed such that the flux bath contains the alcohol/water mixture in a weight-related alcohol/water ratio in the range from 0.5:99.5 to 99:1, in particular in the range from 2:98 to 95:5, preferably in the range from 5:95 to 90:10, preferably in the range from 5:95 to 50:50, particularly preferably in the range from 5:95 to 45:55, very particularly preferably in the range from 5:95 to 50:50, even more preferably in the range from 10:90 to 30:70, based on the alcohol/water mixture.
  • the system used according to the invention is designed such that the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of at least 0.5 wt.%, in particular in an amount of at least 1 wt.%, preferably in an amount of at least 2 wt.%, particularly preferably in an amount of at least 3 wt.%, even more preferably in an amount of at least 4 wt.%.
  • the system used according to the invention is designed such that the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of up to 90 wt.%, in particular in an amount of up to 70 wt.%, preferably in an amount of up to 50 wt.%, particularly preferably in an amount of up to 30 wt.%, even more preferably in an amount of up to 25 wt.%.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is a water-miscible and/or water-soluble alcohol.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is an alcohol that forms an azeotropic mixture with water.
  • the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, primary, secondary or tertiary monohydric C 1 -C 4 alcohols.
  • the system is designed such that the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of methanol, ethanol, propan-1-ol, propan-2-ol, butan-1-ol, butan-2-ol and mixtures thereof.
  • the flux bath also contains at least one wetting agent and/or surfactant, in particular at least one ionic or non-ionic wetting agent and/or surfactant, preferably at least one non-ionic wetting agent and/or surfactant.
  • the amounts of wetting agent and/or surfactant in the flux bath used according to the invention can vary within wide ranges:
  • the flux bath can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 15 wt.%, preferably in amounts of 0.001 to 10 wt.%, preferably in amounts of 0.01 to 8 wt.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 6 wt.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 wt.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 wt.%, based on the flux bath.
  • the flux bath can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 10 vol.%, preferably in amounts of 0.001 to 8 vol.%, preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 vol.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 vol.%, based on the flux bath.
  • the amount or concentration of the flux composition used according to the invention in the flux bath designed according to the invention can equally vary within wide ranges:
  • the flux bath contains the flux composition in an amount of at least 150 g/l, in particular in an amount of at least 200 g/l, preferably in an amount of at least 250 g/l, preferably in an amount of at least 300 g/l, particularly preferably in an amount of at least 400 g/l, very particularly preferably in an amount of at least 450 g/l, even more preferably in an amount of at least 500 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.
  • the flux bath contains the flux composition in an amount of 150 g/l to 750 g/l, in particular in an amount of 200 g/l to 700 g/l, preferably in an amount of 250 g/l to 650 g/l, preferably in an amount of 300 g/l to 625 g/l, particularly preferably in an amount of 400 g/l to 600 g/l, very particularly preferably in an amount of 450 g/l to 580 g/l, even more preferably in an amount of 500 g/l to 575 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.
  • component (iii) of the flux composition used according to the invention can also vary within wide ranges: According to the invention, it is preferred if the flux composition contains an alkali metal and/or alkaline earth metal chloride as the alkali metal and/or alkaline earth metal salt of component (iii).
  • the flux composition used according to the invention can contain as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt of an alkali and/or Alkaline earth metals from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) as well as combinations.
  • the flux composition used according to the invention can contain, as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two different alkali and/or alkaline earth salts, in particular at least two alkali and/or alkaline earth salts of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof.
  • alkali and/or alkaline earth salt of component (iii) at least two different alkali and/or alkaline earth salts, in particular at least two alkali and/or alkaline earth salts of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium
  • the flux composition used according to the invention can contain, as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two different alkali salts, in particular two different alkali chlorides, preferably sodium chloride and potassium chloride, in particular with a sodium/potassium weight ratio in the range from 50:1 to 1:50, in particular in the range from 25:1 to 1:25, preferably in the range from 10:1 to 1:10.
  • the flux composition used according to the invention is also completely free of cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).
  • the flux composition used according to the invention is completely free of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ) and/or if the flux composition is completely free of chlorides from the group of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).
  • the flux composition used according to the invention is completely free of salts and compounds of metals from the group of lead (Pb), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn), bismuth (Bi) and antimony (Sb).
  • the flux composition apart from zinc chloride (ZnCl 2 ) and aluminum and/or silver salt, in particular silver chloride (AgCl) and/or aluminum chloride (AlCl 3 ), is completely free of salts and compounds of transition and heavy metals.
  • the flux treatment device (E) comprises a device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular a device for dipping or spray application, preferably a device for dipping.
  • the device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition can be controlled and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition for a period of 0.001 to 30 minutes, in particular 0.01 to 20 minutes, preferably 0.1 to 15 minutes, preferably 0.5 to 10 minutes, particularly preferably 1 to 5 minutes, with the flux bath and/or the flux composition, in particular is dipped into the flux bath.
  • the device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition is controllable and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition for a period of up to 30 minutes, in particular up to 20 minutes, preferably up to 15 minutes, preferably up to 10 minutes, particularly preferably up to 5 minutes, in particular is immersed in the flux bath.
  • the drying device (F) is controllable and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the drying treatment takes place at a temperature in the range of 100 to 300 °C, preferably in the range of 125 to 275 °C, particularly preferably in the range of 150 to 250 °C, and/or that the Drying treatment is carried out at a temperature of up to 300 °C, preferably up to 275 °C, particularly preferably up to 250 °C.
  • the drying device (F) can be controlled by means of a control device and/or is controlled in such a way that the drying treatment is carried out in such a way that the surface of the iron or steel component has a temperature in the range of 100 to 300 °C, in particular in the range of 125 to 275 °C, preferably in the range of 150 to 250 °C, preferably in the range of 160 to 225 °C, particularly preferably in the range of 170 to 200 °C, during drying.
  • the drying treatment is carried out in the presence of air.
  • the drying device (F) has at least one inlet for introducing and/or admitting air.
  • the drying device (F) comprises at least one drying device, in particular at least one oven.
  • the hot-dip galvanizing device (G) of the plant used according to the invention comprises at least one aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt”), in particular at least one galvanizing bath containing an aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt, preferably designed for dipping iron or steel components.
  • Zn/Al melt aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt
  • the system used according to the invention is typically designed such that the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath has an amount of aluminum in the range from 0.0001 to 25 wt. %, in particular in the range from 0.001 to 20 wt. %, preferably in the range from 0.005 to 17.5 wt. %, more preferably in the range from 0.01 to 15 wt. %, particularly preferably in the range from 0.02 to 12.5 wt. %, very particularly preferably in the range from 0.05 to 10 wt. %, even more preferably in the range from 0.1 to 8 wt.
  • Zn/Al melt aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt
  • the galvanizing bath has an amount of aluminum in the range from 0.0001 to 25 wt. %, in particular in the range from 0.001 to 20 wt. %, preferably in the range from 0.005 to 17.5 wt
  • the aluminium-alloyed zinc melt (“Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath based on the aluminium-containing, in particular aluminium-alloyed zinc melt (“Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath, an amount of zinc of at least 75 wt. %, in particular at least 80 wt. %, preferably at least 85 wt. %, preferably at least 90 wt. %, and optionally at least one further metal, in particular in amounts of up to 5 wt.
  • % and/or in particular selected from the group of bismuth (Bi), lead (Pb), tin (Sn), nickel (Ni), silicon (Si), magnesium (Mg) and combinations thereof. All of the above-mentioned quantities are to be selected such that a total of 100 wt. % results.
  • the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt (“Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath can have a temperature in the range from 375 °C to 750 °C, in particular a temperature in the range from 380 °C to 700 °C, preferably a temperature in the range from 390 °C to 680 °C, even more preferably in the range from 395 °C to 675 °C.
  • the system used according to the invention is designed such that the hot-dip galvanizing device (G) is designed and/or operable and/or is designed and/or operated in such a way, in particular is controllable and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the iron or steel component is immersed in the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt”) and/or in the galvanizing bath, in particular immersed therein and moved, in particular for a period of time which is sufficient to ensure effective hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing), in particular for a period of time in the range from 0.0001 to 60 minutes, preferably in the range from 0.001 to 45 minutes, preferably in the range from 0.01 to 30 minutes, even more preferably in the range from 0.1 to 15 minutes.
  • the hot-dip galvanizing device G
  • the hot-dip galvanizing device is designed and/or operable and/or is designed and/or operated in such a way, in particular is
  • the hot-dip galvanizing device (G) has at least one device for contacting and/or flushing or passing the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt”) and/or the galvanizing bath with at least one inert gas, in particular nitrogen.
  • the system used according to the invention can in principle be designed to be operable continuously or discontinuously or can in principle be operated continuously or discontinuously.
  • the system used according to the invention can be designed such that the iron or steel component can be hot-dip galvanized as a single product or as a plurality of individual products or that the iron or steel component can be hot-dip galvanized as a long product, in particular a wire, pipe, sheet, coil material or the like.
  • the system used according to the invention downstream in the process direction or downstream of the hot-dip galvanizing device (F), also has at least one cooling device (H) for cooling the iron or steel component hot-dip galvanized in the hot-dip galvanizing device (F).
  • the cooling device (H) can be designed and/or operated in the presence of air.
  • the system used according to the invention, downstream in the process direction or downstream of the optional cooling device (H), also has at least one post-processing and/or post-treatment device (I) for post-processing and/or post-treatment of the hot-dip galvanized and cooled iron or steel component.
  • hot-dip galvanized (hot-dip galvanized) iron or steel components can be produced which are obtainable by a process as described above and in a plant used according to the invention, as described above.
  • the products obtainable within the scope of the use according to the invention are associated with particular advantages, in particular a reduced transition or heavy metal content as well as improved mechanical properties and corrosion protection properties.
  • hot-dip galvanized iron or steel component obtainable within the scope of the use according to the invention, this is provided on its surface with a hot-dip galvanizing layer of 0.5 to 300 ⁇ m thickness, in particular 1 to 200 ⁇ m thickness, preferably 1.5 to 100 ⁇ m thickness, preferably 2 to 30 ⁇ m thickness.
  • this hot-dip galvanized iron or steel component is provided with a hot-dip galvanizing layer on its surface, wherein the hot-dip galvanizing layer is completely free of lead (Pb) and/or nickel (Ni) originating from the flux treatment.
  • the hot-dip galvanized iron or steel component obtainable within the scope of the use according to the invention is provided with a hot-dip galvanizing layer on its surface, wherein the hot-dip galvanizing layer is completely free of heavy metals originating from the flux treatment from the group of lead (Pb), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn), bismuth (Bi) and antimony (Sb).
  • FIG. 1 The process flow diagram shown schematically shows the successive process stages or process steps a) to i), whereby the process steps b), d), f), h) and i), in particular the process steps h) and i), are optional.
  • the process sequence is as follows, wherein the process used according to the invention comprises the following steps successively in this order: degreasing (step a)), rinsing (step b), optional), pickling (step c)), rinsing (step d), optional), flux bath treatment (step e)), drying (step f), optional), hot-dip galvanizing (step g)), cooling (step h), optional) and post-processing or post-treatment (step i), optional).
  • FIG. 2 The system used according to the invention with the individual devices (A) to (I) is shown schematically, wherein the devices (B), (D), (F), (H) and (I), in particular the devices (H) and (I), are optional.
  • the diagram of the plant used according to the invention shown in the drawing comprises the following devices in the following sequence: degreasing device (A), optionally rinsing device (B), pickling device (C), optionally rinsing device (D), flux treatment device (E), optionally drying device (F), hot-dip galvanizing device (G), if necessary, cooling device (H) and, if necessary, post-processing or post-treatment device (I).
  • ad b The sheet metal is completely coated with salts by immersing it in the flux solution. After the drying step, the surface of the component is already slightly dry. To check this, the sheets are weighed after pickling and drying. Compared to variant a), it can be seen that the flux film weighs 2.5% less, which is due to a lower residual moisture content as a result of faster drying. After galvanizing, a homogeneous zinc layer is formed without any defects.
  • Example series 1 is repeated, but with a different composition of the galvanizing bath.
  • Example series 1 to 5 are repeated, but with a different flux composition (use of 0.005 wt.% or 50 ppm AgCl instead of AlCl 3 ).
  • Example series 1 to 5 are repeated, but with a different flux composition (using a combination of 0.0025 wt.% or 25 ppm AgCl and 0.0025 wt.% or 25 ppm AlCl 3 instead of AlCl 3 alone).
  • Example series 1 to 15 are repeated, but with different flux composition (complete omission of AlCl 3 and AgCl).
  • Total salt content 200 to 700 g/l, typically 450 to 550 g/l pH in the range of 25 to 5
  • For AI 4.2 to 6.2%: typically 2.5 to 3.5
  • For AI 4.2 to 6.2%: typically 50 to 70°C
  • For AI up to 1,000 ppm typically 35 to 60°C wetting agent content 0.2 to 5% Solution with a proportion of propanol and/or ethanol of 0.2 to 72%
  • For AI 4.2 to 6.2%: typically 5 to 20%

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Verzinkung von eisenbasierten bzw. eisenhaltigen Bauteilen, insbesondere stahlbasierten bzw. stahlhaltigen Bauteilen (Stahlbauteilen), vorzugsweise für die Automobil- bzw. Kraftfahrzeugindustrie, aber auch für andere technische Anwendungsgebiete (z. B. für die Bauindustrie, den Bereich des allgemeinen Maschinenbaus, die Elektroindustrie etc.), mittels Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung).The present invention relates to the technical field of galvanizing iron-based or iron-containing components, in particular steel-based or steel-containing components (steel components), preferably for the automotive or motor vehicle industry, but also for other technical fields of application (e.g. for the construction industry, the field of general mechanical engineering, the electrical industry, etc.), by means of hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing).

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die erfindungsgemäße Verwendung einer Anlage zur Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung) nach Ansprüchen 1-14.In particular, the present invention relates to the inventive use of a plant for hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing) according to claims 1-14.

Metallische Bauteile jeglicher Art aus eisenhaltigem Material, insbesondere Bauteile aus Stahl, erfordern anwendungsbedingt oftmals einen effizienten Schutz vor Korrosion. Insbesondere Bauteile aus Stahl für Kraftfahrzeuge (Kfz), wie z. B. Pkw, Lkw, Nutzfahrzeuge etc., aber auch für andere technische Bereich (z. B. Bauindustrie, Maschinenbau, Elektroindustrie etc.), erfordern einen effizienten Korrosionsschutz, welcher auch Langzeitbelastungen standhält.Metallic components of any kind made of ferrous material, especially components made of steel, often require efficient protection against corrosion due to their application. In particular, components made of steel for motor vehicles (motor vehicles), such as cars, trucks, commercial vehicles, etc., but also for other technical areas (e.g. construction industry, mechanical engineering, electrical industry, etc.), require efficient corrosion protection that can withstand long-term stress.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, stahlbasierte Bauteile mittels Verzinkung (Verzinken) gegenüber Korrosion zu schützen. Beim Verzinken wird der Stahl mit einer im Allgemeinen dünnen Zinkschicht versehen, um den Stahl vor Korrosion zu schützen. Dabei können verschiedene Verzinkungsverfahren eingesetzt werden, um Bauteile aus Stahl zu verzinken, d. h. mit einem metallischen Überzug aus Zink zu überziehen, wobei insbesondere die Feuerverzinkung (synonym auch als Schmelztauchverzinkung bezeichnet), die Spritzverzinkung (Flammspritzen mit Zinkdraht), die Diffusionsverzinkung (Sherard-Verzinkung), die galvanische Verzinkung (elektrolytische Verzinkung), die nicht-elektrolytische Verzinkung mittels Zinklamellenüberzügen sowie die mechanische Verzinkung zu nennen sind. Zwischen den vorgenannten Verzinkungsverfahren bestehen große Unterschiede, insbesondere im Hinblick auf die Verfahrensdurchführung, aber auch im Hinblick auf die Beschaffenheit und Eigenschaften der erzeugten Zinkschichten bzw. Zinküberzüge.In this context, it is known to protect steel-based components against corrosion by means of galvanizing (galvanizing). During galvanizing, the steel is provided with a generally thin zinc layer to protect the steel from corrosion. Various galvanizing processes can be used to galvanize steel components, i.e. to cover them with a metallic zinc coating, in particular hot-dip galvanizing (also known synonymously as hot-dip galvanizing), spray galvanizing (flame spraying with zinc wire), diffusion galvanizing (Sherard galvanizing), electrolytic galvanizing, non-electrolytic galvanizing using zinc flake coatings and mechanical galvanizing. There are major differences between the aforementioned galvanizing processes, in particular with regard to the process implementation, but also with regard to the nature and properties of the zinc layers or zinc coatings produced.

Das wohl wichtigste Verfahren zum Korrosionsschutz von Stahl durch metallische Zinküberzüge ist die Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung). Dabei wird Stahl kontinuierlich (z. B. Band und Draht) oder stückweise (z. B. Bauteile) bei Temperaturen von etwa 450 °C bis 600 °C in einen beheizten Kessel mit flüssigem Zink getaucht (Schmelzpunkt von Zink: 419,5 °C), so dass sich auf der Stahloberfläche eine widerstandsfähige Legierungsschicht aus Eisen und Zink und darüber eine sehr fest haftende reine Zinkschicht ausbilden.The most important method for protecting steel from corrosion using metallic zinc coatings is hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing). Steel is dipped continuously (e.g. strip and wire) or piece by piece (e.g. components) into a heated tank filled with liquid zinc at temperatures of around 450 °C to 600 °C (melting point of zinc: 419.5 °C), so that a resistant alloy layer of iron and zinc forms on the steel surface, and a very firmly adhering pure zinc layer forms on top of that.

Die Feuerverzinkung ist somit eine seit vielen Jahren anerkannte und bewährte Methode, um Bauteile bzw. Komponenten aus Eisenwerkstoffen, insbesondere Stahlwerkstoffen, vor Korrosion zu schützen. Wie zuvor geschildert, wird hierbei das typischerweise vorgereinigte bzw. vorbehandelte Bauteil in ein flüssig-heißes Zinkbad eingetaucht, wobei es zur Reaktion mit der Zinkschmelze und, daraus resultierend, zur Ausbildung einer relativ dünnen, metallurgisch mit dem Grundwerkstoff verbundenen Zinkschicht kommt.Hot-dip galvanizing has been a recognized and proven method for many years to protect parts and components made of iron materials, especially steel materials, from corrosion. As previously described, the typically pre-cleaned or pre-treated component is immersed in a liquid-hot zinc bath, where it reacts with the molten zinc and, as a result, forms a relatively thin zinc layer that is metallurgically bonded to the base material.

Bei der Feuerverzinkung wird zwischen diskontinuierlicher Stückverzinkung (vgl. z. B. DIN EN ISO 1461) und kontinuierlicher Band- und Drahtverzinkung (vgl. z. B. DIN EN 10143 und DIN EN 10346) unterschieden. Sowohl das Stückverzinken als auch das Band- und Drahtverzinken sind genormte bzw. standardisierte Verfahren. Kontinuierlich verzinktes Stahlband und kontinuierlich verzinkter Draht sind jeweils ein Vor- bzw. Zwischenprodukt (Halbzeug), welches nach dem Verzinken, insbesondere durch Umformen, Stanzen, Zuschneiden etc., weiterverarbeitet wird, wohingegen durch Stückverzinken zu schützende Bauteile zuerst vollständig gefertigt und erst danach feuerverzinkt werden (wodurch die Bauteile rundum vor Korrosion geschützt werden). Stückverzinken und Band-/Drahtverzinken unterscheiden sich zudem hinsichtlich der Zinkschichtdicke, wodurch sich - auch in Abhängigkeit der Zinkschicht - unterschiedliche Schutzdauern ergeben. Die Zinkschichtdicke von bandverzinkten Blechen liegt zumeist bei höchstens 20 bis 25 Mikrometern, wohingegen die Zinkschichtdicken von stückverzinkten Stahlteilen üblicherweise im Bereich von 50 bis 200 Mikrometern und sogar mehr liegen.In hot-dip galvanizing, a distinction is made between discontinuous batch galvanizing (cf. e.g. DIN EN ISO 1461) and continuous strip and wire galvanizing (cf. e.g. DIN EN 10143 and DIN EN 10346). Both batch galvanizing and strip and wire galvanizing are standardized processes. Continuously galvanized steel strip and continuously galvanized wire are each a preliminary or intermediate product (semi-finished product) which is further processed after galvanizing, in particular by forming, punching, cutting, etc., whereas components to be protected by batch galvanizing are first completely manufactured and only then hot-dip galvanized (which protects the components all around from corrosion). Batch galvanizing and strip/wire galvanizing also differ in terms of the thickness of the zinc layer, which results in different protection periods - also depending on the zinc layer. The zinc layer thickness of strip-galvanized sheets is usually a maximum of 20 to 25 micrometers, whereas the zinc layer thickness of batch-galvanized steel parts is usually in the range of 50 to 200 micrometers and even more.

Die Feuerverzinkung liefert sowohl einen aktiven als auch passiven Korrosionsschutz. Der passive Schutz erfolgt durch die Barrierewirkung des Zinküberzuges. Der aktive Korrosionsschutz entsteht aufgrund der kathodischen Wirkung des Zinküberzuges. Gegenüber edleren Metallen der elektrochemischen Spannungsreihe, wie z. B. Eisen, dient Zink als Opferanode, die das darunter liegende Eisen solange vor Korrosion schützt, bis sie selbst vollständig korrodiert ist.Hot-dip galvanizing provides both active and passive corrosion protection. Passive protection is provided by the barrier effect of the zinc coating. Active corrosion protection is provided by the cathodic effect of the zinc coating. Compared to more noble metals in the electrochemical series, such as iron, zinc serves as a sacrificial anode, which protects the iron underneath from corrosion until it is completely corroded itself.

Bei der sogenannten Stückverzinkung nach DIN EN ISO 1461 erfolgt das Feuerverzinken von meist größeren Stahlbauteilen und -konstruktionen. Dabei werden stahlbasierte Rohlinge oder fertige Werkstücke (Bauteile) nach einer Vorbehandlung in das Zinkschmelzbad eingetaucht. Durch das Tauchen können insbesondere auch Innenflächen, Schweißnähte und schwer zugängliche Stellen der zu verzinkenden Werkstücke bzw. Bauteile gut erreicht werden.In the so-called batch galvanizing according to DIN EN ISO 1461, the hot-dip galvanizing of mostly larger steel components and structures takes place. Steel-based blanks or finished workpieces (components) are dipped into the molten zinc bath after pre-treatment. By dipping, inner surfaces, weld seams and hard-to-reach areas of the workpieces or components to be galvanized can be easily reached.

Die konventionelle Feuerverzinkung, insbesondere Tauchverzinkung, basiert insbesondere auf dem Tauchen von Eisen- bzw. Stahlbauteilen in eine Zinkschmelze unter Ausbildung einer Zinkbeschichtung bzw. eines Zinküberzugs auf der Oberfläche der Bauteile. Zur Sicherstellung des Haftvermögens, der Geschlossenheit und der Einheitlichkeit des Zinküberzuges ist vorab im Allgemeinen eine sorgfältige Oberflächenvorbereitung der zu verzinkenden Bauteile erforderlich, welche üblicherweise eine Entfettung mit nachfolgendem Spülvorgang, eine sich anschließende saure Beizung mit nachfolgendem Spülvorgang und schließlich eine Flussmittelbehandlung (d. h. ein sogenanntes Fluxen) mit nachfolgendem Trocknungsvorgang umfasst.Conventional hot-dip galvanizing, in particular dip galvanizing, is based in particular on dipping iron or steel components into a zinc melt to form a zinc coating or a zinc coating on the surface of the components. To ensure the adhesion, integrity and uniformity of the zinc coating, careful surface preparation of the components to be galvanized is generally required beforehand, which usually includes degreasing followed by rinsing, subsequent acid pickling followed by rinsing and finally flux treatment (i.e. so-called fluxing) followed by drying.

Aus Gründen der Prozessökonomie und der Wirtschaftlichkeit werden bei der Stückverzinkung identischer oder gleichartiger Bauteile (z. B. Serienproduktion von Kfz-Bauteilen) diese typischerweise für den gesamten Prozess zusammengeführt bzw. gruppiert (insbesondere mittels eines gemeinsamen, beispielsweise als Traverse oder Gestell ausgebildeten Warenträgers oder einer gemeinsamen Halte- bzw. Befestigungsvorrichtung für eine Vielzahl dieser identischen bzw. gleichartigen Bauteile). Hierzu werden eine Mehrzahl von Bauteilen am Warenträger über Haltemittel, wie z. B. Anschlagmittel, Anbindedrähte oder dergleichen befestigt. Anschließend werden die Bauteile im gruppierten Zustand über den Warenträger den einzelnen Behandlungsschritten bzw. -stufen der Feuerverzinkung zugeführt.For reasons of process economy and cost-effectiveness, when galvanizing identical or similar components (e.g. series production of automotive components), these are typically brought together or grouped for the entire process (in particular by means of a common product carrier, for example designed as a crossbeam or frame, or a common holding or fastening device for a large number of these identical or similar components). For this purpose, a plurality of components are attached to the product carrier using holding devices, such as slings, tie wires or the like. The components are then fed in a grouped state via the product carrier to the individual treatment steps or stages of hot-dip galvanizing.

Der typische Verfahrensablauf beim konventionellen Stückverzinken mittels Feuerverzinkung gestaltet sich üblicherweise wie folgt:The typical process sequence for conventional hot-dip galvanizing is usually as follows:

Zunächst werden die Bauteiloberflächen der betreffenden Bauteile einer Entfettung unterzogen, um Rückstände von Fetten und Ölen zu entfernen, wobei als Entfettungsmittel üblicherweise wässrige alkalische oder saure Entfettungsmittel zur Anwendung kommen können. Nach der Reinigung im Entfettungsbad schließt sich üblicherweise ein Spülvorgang an, typischerweise durch Eintauchen in ein Wasserbad, um ein Verschleppen von Entfettungsmitteln mit dem Verzinkungsgut in den nachfolgenden Prozessschritt des Beizens zu vermeiden, wobei dies insbesondere bei einem Wechsel von alkalischer Entfettung auf eine saure Beize von hoher Bedeutung ist.First, the surfaces of the components in question are degreased to remove residues of grease and oil, whereby aqueous alkaline or acidic degreasing agents can usually be used as degreasing agents. After cleaning in the degreasing bath, a rinsing process usually follows, typically by immersion in a water bath, in order to prevent degreasing agents from being carried over with the galvanized material into the subsequent process step of pickling, whereby this is particularly important when changing from alkaline degreasing to acidic pickling.

Anschließend erfolgt eine Beizbehandlung (Beizen), welche insbesondere zur Entfernung von arteigenen Verunreinigungen, wie z. B. Rost und Zunder, von der Stahloberfläche dient. Das Beizen erfolgt üblicherweise in verdünnter Salzsäure, wobei die Dauer des Beizvorgangs unter anderem vom Verunreinigungszustand (z. B. Verrostungsgrad) des Verzinkungsgutes und der Säurekonzentration und Temperatur des Beizbades abhängig ist. Zur Vermeidung bzw. Minimierung von Verschleppungen von Säure- und/oder Salzresten mit dem Verzinkungsgut erfolgt nach der Beizbehandlung üblicherweise ein Spülvorgang (Spülschritt).This is followed by a pickling treatment (pickling), which is used in particular to remove inherent contaminants such as rust and scale from the steel surface. Pickling is usually carried out in diluted hydrochloric acid, whereby the duration of the pickling process depends, among other things, on the state of contamination (e.g. degree of rust) of the galvanized material and the acid concentration and temperature of the pickling bath. To avoid or minimize the carryover of acid and/or salt residues with the galvanized material, a rinsing process (rinsing step) usually takes place after the pickling treatment.

Nachfolgend erfolgt dann das sogenannte Fluxen (synonym auch als Flussmittelbehandlung bezeichnet), wobei die zuvor entfettete und gebeizte Stahloberfläche mit einem sogenannten Flussmittel, welches typischerweise eine wässrige Lösung von anorganischen Chloriden, am häufigsten mit einer Mischung aus Zinkchlorid (ZnCl2) und Ammoniumchlorid (NH4Cl), umfasst. Einerseits ist es Aufgabe des Flussmittels, vor der Reaktion der Stahloberfläche mit dem schmelzflüssigen Zink eine letzte intensive Feinstreinigung der Stahloberfläche vorzunehmen und die Oxidhaut der Zinkoberfläche aufzulösen sowie eine erneute Oxidation der Stahloberfläche bis zum Verzinkungsvorgang zu verhindern. Andererseits soll das Flussmittel die Benetzungsfähigkeit zwischen der Stahloberfläche und dem schmelzflüssigen Zink erhöhen. Nach der Flussmittelbehandlung erfolgt dann üblicherweise eine Trocknung, um einen festen Flussmittelfilm auf der Stahloberfläche zu erzeugen und anhaftendes Wasser zu entfernen, so dass nachfolgend unerwünschte Reaktionen (insbesondere die Bildung von Wasserdampf) im flüssigen Zinktauchbad vermieden werden.This is followed by what is known as fluxing (also known as flux treatment), in which the previously degreased and pickled steel surface is treated with a flux, which typically comprises an aqueous solution of inorganic chlorides, most frequently a mixture of zinc chloride (ZnCl 2 ) and ammonium chloride (NH 4 Cl). On the one hand, the purpose of the flux is to carry out a final, intensive, fine cleaning of the steel surface before the steel surface reacts with the molten zinc, to dissolve the oxide skin of the zinc surface and to prevent further oxidation of the steel surface until the galvanizing process. On the other hand, the flux is intended to increase the wettability between the steel surface and the molten zinc. After the flux treatment, drying usually follows in order to create a solid flux film on the steel surface and to remove adhering water, so that subsequent undesirable reactions (in particular the formation of water vapor) in the liquid zinc dip bath are avoided.

Die auf die vorgenannte Weise vorbehandelten Bauteile werden dann durch Eintauchen in die flüssige Zinkschmelze feuerverzinkt. Bei der Feuerverzinkung mit reinem Zink liegt der Zinkgehalt der Schmelze gemäß DIN EN ISO 1461 bei mindestens 98,0 Gew.-%. Nach dem Eintauchen des Verzinkungsgutes in das geschmolzene Zink verbleibt dieses für eine ausreichende Zeitdauer im Zinkschmelzbad, insbesondere bis das Verzinkungsgut dessen Temperatur angenommen hat und mit einer Zinkschicht überzogen ist. Typischerweise wird die Oberfläche der Zinkschmelze insbesondere von Oxiden, Zinkasche, Flussmittelresten und dergleichen gereinigt, bevor dann das Verzinkungsgut wieder aus der Zinkschmelze herausgezogen wird. Das auf diese Weise feuerverzinkte Bauteil wird dann einem Abkühlvorgang (z. B. an der Luft oder in einem Wasserbad) unterzogen. Abschließend werden gegebenenfalls vorhandene Haltemittel für das Bauteil, wie z. B. Anschlagmittel, Anbindedrähte oder dergleichen, entfernt.The components pretreated in the above-mentioned manner are then hot-dip galvanized by immersing them in the liquid zinc melt. When hot-dip galvanizing with pure zinc, the zinc content of the melt is at least 98.0 wt.% in accordance with DIN EN ISO 1461. After the item to be galvanized has been immersed in the molten zinc, it remains in the zinc melt bath for a sufficient period of time, in particular until the item to be galvanized has assumed its temperature and is coated with a zinc layer. Typically, the surface of the zinc melt is cleaned of oxides, zinc ash, flux residues and the like, in particular, before the item to be galvanized is then pulled out of the zinc melt again. The component hot-dip galvanized in this way is then subjected to a cooling process (e.g. in air or in a water bath). Finally, any holding devices for the component, such as slings, tie wires or the like, are removed.

Im Anschluss an den Verzinkungsprozess kann üblicherweise eine zum Teil aufwendige Nachbearbeitung oder Nachbehandlung erfolgen. Dabei werden z. B. überschüssige Zinkbadrückstände, insbesondere sogenannte Tropfnasen des an den Kanten erstarrenden Zinks sowie Oxid- oder Ascherückstände, welche an dem Bauteil anhaften, so weit wie möglich entfernt.Following the galvanizing process, a post-processing or post-treatment process can usually be carried out, which can be complex. This involves removing as much of the excess zinc bath residue as possible, particularly drips from the zinc solidifying on the edges, as well as oxide or ash residues that adhere to the component.

Ein Kriterium für die Güte einer Feuerverzinkung ist die Dicke des Zinküberzuges in µm (Mikrometern). In der Norm DIN EN ISO 1461 sind die Mindestwerte der geforderten Überzugsdicken angegeben, wie sie je nach Materialdicke beim Stückverzinken zu liefern sind. In der Praxis liegen die Schichtdicken deutlich über den in der DIN EN ISO 1461 angegebenen Mindestschichtdicken. Im Allgemeinen haben durch Stückverzinken hergestellte Zinküberzüge eine Dicke im Bereich von 50 bis 200 Mikrometern und sogar mehr.One criterion for the quality of hot-dip galvanizing is the thickness of the zinc coating in µm (micrometers). The DIN EN ISO 1461 standard specifies the minimum values of the required coating thicknesses that must be delivered during batch galvanizing depending on the material thickness. In practice, the coating thicknesses are significantly higher than the minimum coating thicknesses specified in DIN EN ISO 1461. In general, zinc coatings produced by batch galvanizing have a thickness in the range of 50 to 200 micrometers and even more.

Beim Verzinkungsvorgang bildet sich als Folge einer wechselseitigen Diffusion des flüssigen Zinks mit der Stahloberfläche auf dem Stahlteil ein Überzug verschiedenartig zusammengesetzter Eisen/Zink-Legierungsschichten. Beim Herausziehen der feuerverzinkten Gegenstände bleibt auf der obersten Legierungsschicht noch eine - auch als Reinzinkschicht bezeichnete - Schicht aus Zink haften, welche in ihrer Zusammensetzung der Zinkschmelze entspricht. Wegen der hohen Temperaturen beim Schmelztauchen bildet sich auf der Stahloberfläche somit zunächst eine relativ spröde Schicht auf Basis einer Legierung (Mischkristalle) zwischen Eisen und Zink aus und darüber erst die reine Zinkschicht. Die relativ spröde Eisen/Zink-Legierungsschicht verbessert zwar die Haftfestigkeit mit dem Grundmaterial, erschwert aber die Umformbarkeit des verzinkten Stahls. Höhere Siliziumgehalte im Stahl, wie sie insbesondere zur sogenannten Beruhigung des Stahls während dessen Herstellung eingesetzt werden, führen zu einer erhöhten Reaktivität zwischen der Zinkschmelze und dem Grundmaterial und infolgedessen zu einem starken Wachstum der Eisen/Zink-Legierungsschicht. Auf diese Weise kommt es zur Bildung von relativ großen Gesamtschichtdicken. Hierdurch wird zwar eine sehr lange Korrosionsschutzdauer ermöglicht, es erhöht sich jedoch auch mit zunehmender Zinkschichtdicke die Gefahr, dass die Schicht unter mechanischer Belastung, insbesondere lokalen schlagartigen Einwirkungen, abplatzt und die Korrosionsschutzwirkung hierdurch gestört wird.During the galvanizing process, a coating of iron/zinc alloy layers of various compositions forms on the steel part as a result of the mutual diffusion of the liquid zinc with the steel surface. When the hot-dip galvanized objects are removed, a layer of zinc - also known as the pure zinc layer - remains on the top alloy layer, which corresponds in composition to the zinc melt. Due to the high temperatures during hot-dip dipping, a relatively brittle layer based on an alloy (mixed crystals) between iron and zinc initially forms on the steel surface, and only then does the pure zinc form on top of this. Zinc layer. The relatively brittle iron/zinc alloy layer improves the bond strength with the base material, but makes it more difficult to form the galvanized steel. Higher silicon contents in the steel, such as those used in particular to so-called calm the steel during its production, lead to increased reactivity between the zinc melt and the base material and, as a result, to strong growth of the iron/zinc alloy layer. This leads to the formation of relatively large total layer thicknesses. Although this enables a very long corrosion protection period, the risk of the layer flaking off under mechanical stress, particularly local impacts, and the corrosion protection effect being impaired as a result, also increases with increasing zinc layer thickness.

Um dem zuvor geschilderten Problem des Auftretens der schnell aufwachsenden, spröden und dicken Eisen/Zink-Legierungsschicht entgegenzuwirken und auch geringere Schichtdicken mit gleichzeitig hohem Korrosionsschutz bei der Verzinkung zu ermöglichen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, der Zinkschmelze bzw. dem flüssigen Zinkbad zusätzlich Aluminium zuzusetzen. Beispielsweise wird durch eine Zugabe von 5 Gew.-% Aluminium zu einer flüssigen Zinkschmelze eine Zink/Aluminium-Legierung mit einer niedrigeren Schmelztemperatur gegenüber reinem Zink erzeugt. Durch die Verwendung einer Zink/Aluminium-Schmelze (Zn/Al-Schmelze) bzw. eines flüssigen Zink/Aluminium-Bades (Zn/Al-Bad) lassen sich einerseits deutlich geringere Schichtdicken für einen verlässlichen Korrosionsschutz realisieren (im Allgemeinen unterhalb von 50 Mikrometern); andererseits unterbleibt die Ausbildung der spröden Eisen/ZinnLegierungsschicht, da das Aluminium - ohne sich auf ein bestimmte Theorie festzulegen - sozusagen zunächst eine Sperrschicht auf der Stahloberfläche des betreffenden Bauteils ausbildet, auf welche dann die eigentliche Zinkschicht abgeschieden wird.In order to counteract the problem described above of the occurrence of the rapidly growing, brittle and thick iron/zinc alloy layer and to enable thinner layer thicknesses with simultaneously high corrosion protection during galvanizing, it is known from the state of the art to add additional aluminum to the zinc melt or the liquid zinc bath. For example, by adding 5% by weight of aluminum to a liquid zinc melt, a zinc/aluminum alloy with a lower melting temperature than pure zinc is produced. By using a zinc/aluminum melt (Zn/Al melt) or a liquid zinc/aluminum bath (Zn/Al bath), on the one hand, significantly thinner layer thicknesses can be achieved for reliable corrosion protection (generally below 50 micrometers); On the other hand, the formation of the brittle iron/tin alloy layer is avoided because the aluminium - without committing to a specific theory - first forms a barrier layer on the steel surface of the component in question, onto which the actual zinc layer is then deposited.

Mit einer Zink/Aluminium-Schmelze feuerverzinkte Bauteile lassen sich daher problemlos umformen, weisen aber dennoch - trotz der signifikant geringeren Schichtdicke im Vergleich zu einer konventionellen Feuerverzinkung mit einer quasi aluminiumfreien Zinkschmelze - verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften auf.Components hot-dip galvanized with a zinc/aluminium melt can therefore be easily formed, but still have improved corrosion protection properties - despite the significantly lower layer thickness compared to conventional hot-dip galvanizing with a virtually aluminum-free zinc melt.

Eine im Feuerverzinkungsbad eingesetzte Zink/Aluminium-Legierung weist gegenüber Reinzink verbesserte Fluiditätseigenschaften auf. Außerdem weisen Zinküberzüge, welche mittels unter Verwendung derartiger Zink/AluminiumLegierungen durchgeführter Feuerverzinkungen erzeugt sind, eine größere Korrosionsbeständigkeit (welche zwei- bis sechsmal besser ist als die von Reinzink), eine bessere Optik, eine verbesserte Formbarkeit und eine bessere Lackierbarkeit auf als aus Reinzink gebildete Zinküberzüge. Überdies lassen sich mit dieser Technologie auch bleifreie Zinküberzüge herstellen.A zinc/aluminium alloy used in the hot-dip galvanizing bath has improved fluidity properties compared to pure zinc. In addition, zinc coatings produced by hot-dip galvanizing using such zinc/aluminium alloys have greater corrosion resistance (which is two to six times better than that of pure zinc), better appearance, improved formability and better paintability than zinc coatings formed from pure zinc. In addition, lead-free zinc coatings can also be produced using this technology.

Ein solches Feuerverzinkungsverfahren unter Verwendung einer Zink/AluminiumSchmelze bzw. unter Verwendung einer Zink/Aluminium-Feuerverzinkungsbades ist beispielsweise bekannt aus der WO 2002/042512 A1 und den betreffenden Druckschriftäquivalenten zu dieser Patentfamilie (z. B. EP 1 352 100 B1 , DE 601 24 767 T2 und US 2003/0219543 A1 ). Dort werden auch geeignete Flussmittel für die Feuerverzinkung mittels Zink/Aluminium-Schmelzbädern offenbart, da Flussmittelzusammensetzungen für Zink/Aluminium-Feuerverzinkungsbäder anders beschaffen sein müssen als solche für die konventionelle Feuerverzinkung mit Reinzink. Mit dem dort offenbarten Verfahren lassen sich Korrosionsschutzüberzüge mit sehr geringen Schichtdicken (im Allgemeinen deutlich unterhalb von 50 Mikrometern und typischerweise im Bereich von 2 bis 20 Mikrometern) und mit sehr geringem Gewicht bei hoher Kosteneffizienz erzeugen, weshalb das dort beschriebene Verfahren kommerziell unter der Bezeichnung microZINQ®-Verfahren angewendet wird.Such a hot-dip galvanizing process using a zinc/aluminium melt or using a zinc/aluminium hot-dip galvanizing bath is known, for example, from WO 2002/042512 A1 and the relevant publication equivalents to this patent family (e.g. EP 1 352 100 B1 , DE 601 24 767 T2 and US 2003/0219543 A1 ). Suitable fluxes for hot-dip galvanizing using zinc/aluminium molten baths are also disclosed there, since flux compositions for zinc/aluminium hot-dip galvanizing baths must be different from those for conventional hot-dip galvanizing with pure zinc. The process disclosed there can be used to produce corrosion protection coatings with very low layer thicknesses (generally well below 50 micrometers and typically in the range of 2 to 20 micrometers) and with very low weight and high cost efficiency, which is why the process described there is used commercially under the name microZINQ ® process.

Allerdings verwenden Feuerverzinkungsverfahren des Standes der Technik, welche unter Verwendung einer Zink/Aluminium-Schmelze bzw. unter Verwendung eines Zink/Aluminium-Feuerverzinkungsbades arbeiten (wie z. B. WO 2002/042512 A1 ) Flussmittel mit signifikanten Mengen an Bleichlorid, um eine gute Benetzbarkeit in Bezug auf die Flussmittelbehandlung zu ermöglichen, sowie an Nickelchlorid, um eine gute Temperaturbeständigkeit des Flussmittels zu bewirken, sowie gegebenenfalls auch an anderen Übergangs- oder Schwermetallchloriden zur Erzielung weiterer gewünschter Eigenschaften. Auch erfolgt die Einstellung des pH-Werts des Flussmittelbades im Allgemeinen bei den Feuerverzinkungsverfahren des Standes der Technik mit Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure), was unter Umständen eine unerwünschte Wasserstoffversprödung des zu behandelnden Metallsubstrats begünstigen kann.However, state-of-the-art hot-dip galvanizing processes which use a zinc/aluminium melt or a zinc/aluminium hot-dip galvanizing bath (such as WO 2002/042512 A1 ) Fluxes containing significant amounts of lead chloride to enable good wettability with respect to the flux treatment, as well as nickel chloride to ensure good temperature resistance of the flux, and possibly also other transition or heavy metal chlorides to achieve other desired properties. In addition, the pH value of the flux bath is generally adjusted in state-of-the-art hot-dip galvanizing processes using hydrochloric acid (hydrochloric acid), which may promote undesirable hydrogen embrittlement of the metal substrate to be treated.

Im Hinblick auf die Ausbildung der Zinkschicht und deren Eigenschaften hat sich also gezeigt, dass diese über Legierungselemente in der Zinkschmelze maßgeblich beeinflusst werden können. Als eines der wichtigsten Elemente ist hierbei Aluminium zu nennen: So hat sich gezeigt, dass bereits mit einem Aluminiumgehalt in der Zinkschmelze von 100 ppm (gewichtsbasiert) die Optik der entstehenden Zinkschicht hin zu einem helleren, glänzenderen Aussehen verbessert werden kann. Mit zunehmendem Aluminiumgehalt in der Zinkschmelze bis 1.000 ppm (gewichtsbasiert) nimmt dieser Effekt stetig zu. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass sich - wie zuvor bereits geschildert - ab einem Aluminiumgehalt in der Zinkschmelze von 0,12 Gew.-% eine intermetallische Fe/AI-Phase zwischen dem Eisenwerkstoff und der Zinkschicht bildet, welche dazu führt, dass die sonst üblichen Diffusionsprozesse zwischen Eisen und Zinkschmelze inhibiert werden und somit das Aufwachsen der Zn/Fe-Phasen signifikant verringert wird; als Folge hiervon resultieren deshalb ab diesem Aluminiumgehalt in der Zinkschmelze wesentlich dünnere Zinkschichten. Schließlich hat sich gezeigt, dass grundsätzlich mit zunehmendem Aluminiumgehalt in der Zinkschmelze die Korrosionsschutzwirkung der resultierenden Zinkschicht zunimmt; Grundlage hierfür ist, dass die Al/Zn-Verbindungen schneller deutlich stabilere Deckschichten bilden.With regard to the formation of the zinc layer and its properties, it has been shown that these can be significantly influenced by alloying elements in the zinc melt. One of the most important elements here is aluminum: It has been shown that with an aluminum content of just 100 ppm (weight-based) in the zinc melt, the appearance of the resulting zinc layer can be improved to a brighter, shinier appearance. As the aluminum content in the zinc melt increases up to 1,000 ppm (weight-based), this effect increases steadily. Furthermore, it has been shown - as already described - that from an aluminum content in the zinc melt of 0.12 wt.%, an intermetallic Fe/Al phase forms between the iron material and the zinc layer, which leads to the otherwise usual diffusion processes between iron and zinc melt being inhibited and thus the growth of the Zn/Fe phases being significantly reduced; as a result, significantly thinner zinc layers result from this aluminum content in the zinc melt. Finally, it has been shown that the anti-corrosive effect of the resulting zinc layer increases with increasing aluminum content in the zinc melt; the basis for this is that the Al/Zn compounds form significantly more stable covering layers more quickly.

Bekannte Beispiele für die kommerzielle Verwendung von aluminiumhaltigen Zinkschmelzen sind das sogenannte Galfan®-Verfahren und das vorgenannte microZINQ®-Verfahren mit einem Aluminiumgehalt in der Zinkschmelze typischerweise im Bereich von 4,2 Gew.-% bis 6,2 Gew.-%. Der Vorteil dieser Legierung liegt unter anderem darin, dass um den Mittelwert von 5 Gew.-% eine eutektische Zusammensetzung des AI/Zn-Systems mit einem Schmelzpunkt von 382 °C vorliegt, wodurch eine Verringerung der Betriebstemperatur im Verzinkungsprozess ermöglicht wird.Well-known examples of the commercial use of aluminum-containing zinc melts are the so-called Galfan ® process and the aforementioned microZINQ ® process with an aluminum content in the zinc melt typically in the range of 4.2 wt.% to 6.2 wt.%. The advantage of this alloy is, among other things, that around the average value of 5 wt.% there is a eutectic composition of the Al/Zn system with a melting point of 382 °C, which enables a reduction in the operating temperature in the galvanizing process.

Nachteilig bei der Verwendung von aluminiumlegierten bzw. aluminiumhaltigen Zinkschmelzen (Zn/Al-Schmelzen) ist jedoch die deutlich schwierigere Benetzbarkeit der zu verzinkenden Eisen- bzw. Stahloberfläche mit der flüssigheißen Zn/AI-Schmelze und die deutlich sensiblere bzw. diffiziler zu handhabende Reaktion zwischen der Zn/Al-Schmelze und der Eisen- bzw. Stahloberfläche des zu behandelnden Bauteils infolge der hohen Affinität des Aluminiums zum Eisen. Dies führt zu der Notwendigkeit, dass - im Vergleich zu einem Prozessablauf bei Verwendung einer reinen Zinkschmelze - erheblich höhere Anforderungen an die Sauberkeit der Stahloberfläche nach den Reinigungsschritten und vor dem Eintauchen in die Zn/Al-Schmelze gestellt werden. Zudem sind die Verwendung eines geeigneten Flussmittels sowie eine Vorwärmung des Verzinkungsgutes erforderlich, damit die Reaktion zwischen Schmelze und Grundwerkstoff und, damit einhergehend, die Ausbildung eines homogenen, geschlossenen Zinküberzuges ablaufen kann.However, the disadvantage of using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts (Zn/Al melts) is that it is much more difficult to wet the iron or steel surface to be galvanized with the liquid-hot Zn/Al melt and the reaction between the Zn/Al melt and the iron or steel surface of the component to be treated is much more sensitive and difficult to handle due to the high affinity of aluminum to iron. This leads to the need for significantly higher requirements for the cleanliness of the steel surface after the cleaning steps and before immersion in the Zn/Al melt compared to a process using pure zinc melt. In addition, the use of A suitable flux and preheating of the material to be galvanized are required so that the reaction between the melt and the base material and, with it, the formation of a homogeneous, closed zinc coating can take place.

Auch sind im allgemeinen bei der Verwendung von aluminiumlegierten bzw. aluminiumhaltigen Zinkschmelzen (Zn/Al-Schmelzen) spezielle Flussmittel für die Flussmittelbehandlung (Fluxbehandlung) erforderlich, welche oftmals nicht immer ökologisch kompatible bzw. unerwünschte Schwermetallverbindungen (üblicherweise Schwermetallchloride) enthalten, insbesondere Blei- und/oder Nickelchlorid, gegebenenfalls aber auch Cobalt-, Mangan-, Zinn-, Antimon- und/oder Bismutchlorid, welche erforderlich sind, um nachfolgend eine einwandfreie Feuerverzinkung zu gewährleisten, insbesondere ohne Fehlstellen auf den verzinkten Bauteilen. Bei diesen speziell für die Feuerverzinkung mit aluminiumlegierten bzw. aluminiumhaltigen Zinkschmelzen (Zn/Al-Schmelzen) konzipierten Flussmitteln soll das Bleichlorid insbesondere die Oberflächenspannung reduzieren und auf diese Weise die Benetzbarkeit der zu behandelnden Bauteiloberfläche mit der flüssigen Zn/Al-Schmelze verbessern, während das Nickelchlorid die Temperaturbeständigkeit des Flussmittels insbesondere im Hinblick auf die der Flussmittelbehandlung üblicherweise nachgeschalteten Trocknung verbessern soll.In general, when using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts (Zn/Al melts), special fluxes are required for the flux treatment (flux treatment), which often contain heavy metal compounds (usually heavy metal chlorides) that are not always ecologically compatible or undesirable, in particular lead and/or nickel chloride, but possibly also cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride, which are required to ensure subsequent perfect hot-dip galvanizing, in particular without defects on the galvanized components. In these fluxes, which are specially designed for hot-dip galvanizing with aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts (Zn/Al melts), the lead chloride is intended in particular to reduce the surface tension and in this way to improve the wettability of the component surface to be treated with the liquid Zn/Al melt, while the nickel chloride is intended to improve the temperature resistance of the flux, in particular with regard to the drying that usually follows the flux treatment.

Dennoch verbleibt bei der Verwendung von aluminiumlegierten bzw. aluminiumhaltigen Zinkschmelzen (Zn/Al-Schmelzen) nach dem Stand der Technik, insbesondere bei Einsatz der aus dem Stand der Technik bekannten Flussmittel, eine hohe Sensibilität gegenüber artfremden Verunreinigungen, wie z. B. Fetten und Ölen, welche in den vorgeschalteten Reinigungsstufen entweder nicht gelöst werden oder aus einer Verschleppung durch die Reinigungsstufen hindurch trotz Spülprozessen herrühren. Denn in den dem eigentlichen Verzinkungsvorgang vorlaufenden Vorbehandlungsschritten ist die vollständige Entfernung aller artfremden und arteigenen Verunreinigungen (wie z. B. Fetten und Ölen, Keimen, Oxidationsrückständen etc.) von der Stahloberfläche erforderlich, wobei hierfür üblicherweise mehrere alkalische Entfettungsbäder sowie saure Beizbäder durchlaufen werden, wobei in den den jeweiligen Entfettungs- und Reinigungsbädern nachgeschalteten, üblicherweise mehrfachen Spülstufen die alkalischen bzw. sauren Medien abgespült werden, um eine Verschleppung in den jeweils folgenden Prozessschritt zu vermeiden. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass es unter den Gegebenheiten des Verzinkungsprozesses, insbesondere mit großen Volumina der Vorbehandlungsbäder, hohen Durchsätzen verschiedenster zu verzinkender Bauteile mit teils sehr hoher Varianz an vorliegenden Oberflächenzuständen im Anlieferungszustand etc., gerade bei der Verwendung von aluminiumlegierten bzw. aluminiumhaltigen Zinkschmelzen (Zn/Al-Schmelzen) nach dem Stand der Technik immer wieder zu Fehlstellen auf dem Verzinkungsgut kommt, welche typischerweise auf eine unzureichende Reinigung gegebenenfalls in Verbindung mit einer nur unzureichend wirksamen Flussmittelbehandlung zurückzuführen sind.Nevertheless, when using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts (Zn/Al melts) according to the state of the art, especially when using fluxes known from the state of the art, there remains a high sensitivity to foreign contaminants, such as fats and oils, which are either not dissolved in the upstream cleaning stages or are caused by carryover through the cleaning stages despite rinsing processes. This is because in the pretreatment steps preceding the actual galvanizing process, the complete removal of all foreign and native contaminants (such as fats and oils, germs, oxidation residues, etc.) from the steel surface is necessary, whereby several alkaline degreasing baths and acidic pickling baths are usually run through for this purpose, whereby the alkaline or acidic media are rinsed off in the usually multiple rinsing stages downstream of the respective degreasing and cleaning baths in order to avoid carryover into the subsequent process step. In practice, however, it turns out that under the conditions of the galvanizing process, especially with large Volumes of the pretreatment baths, high throughputs of the most diverse components to be galvanized, some of which have a very high variance in the surface conditions in the delivery state, etc., particularly when using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts (Zn/Al melts) according to the state of the art, defects on the material to be galvanized repeatedly occur, which are typically due to inadequate cleaning, possibly in conjunction with insufficiently effective flux treatment.

Der Internet-Auszug gemäß Roeling: " Stahlbau Arbeitshilfe", 28. April 2010 (2010-04-28), XP055677329, (http://bauforumstahl.de/upload/documents/publikationen/ arbeitshilfen/sta.01.4.pdf ) betrifft allgemeine Ausführungen und Grundsätze zur Feuerverzinkung in einer flüssigen Zinkschmelze.The internet excerpt according to Roeling: " Steel construction work aid", 28 April 2010 (2010-04-28), XP055677329, (http://bauforumstahl.de/upload/documents/publikationen/ arbeitshilfen/sta.01.4.pdf ) concerns general statements and principles of hot-dip galvanizing in a liquid zinc melt.

Darüber hinaus betrifft die EP 2 725 115 A1 eine Flussmittelzusammensetzung zur Behandlung einer metallischen Oberfläche, wobei die Flussmittelzusammensetzung mehr als 40 und weniger als 70 Gew.-% Zinkchlorid, 10 bis 30 Gew.-% Ammoniumchlorid, mehr als 6 und weniger als 30 Gew.-% einer Kombination von wenigstens zwei Alkalimetallchloriden, inklusive Natriumchlorid und Kaliumchlorid, 0 bis 2 Gew.-% Bleichlorid und 0 bis 15 Gew.-% Zinnchlorid aufweist.In addition, the EP 2 725 115 A1 a flux composition for treating a metallic surface, the flux composition comprising more than 40 and less than 70 wt.% zinc chloride, 10 to 30 wt.% ammonium chloride, more than 6 and less than 30 wt.% of a combination of at least two alkali metal chlorides including sodium chloride and potassium chloride, 0 to 2 wt.% lead chloride, and 0 to 15 wt.% tin chloride.

Weiterhin betrifft die WO 95/04607 A1 ein Feuerverzinkungsverfahren zur Behandlung von Stahlbauteilen, wobei auf die Stahlbauteile ein wässriges Flussmittel aufgetragen wird, die Bauteile anschließend vorgeheizt und einer nichtreduzierenden Atmosphäre zur Trocknung des Flussmittels ausgesetzt werden. Dem vorbehandelten Bauteil wird eine zusätzliche Energie in Form von Hitze bzw. Wärme zugeführt, welche über die Energie des Trocknens des Flussmittels hinausgeht, wobei das Bauteil anschließend einem schmelzflüssigen Zinkbad zum Feuerverzinken zugeführt wird.Furthermore, the WO 95/04607 A1 a hot-dip galvanizing process for treating steel components, whereby an aqueous flux is applied to the steel components, the components are then preheated and exposed to a non-reducing atmosphere to dry the flux. Additional energy in the form of heat is supplied to the pretreated component, which exceeds the energy required to dry the flux, and the component is then fed into a molten zinc bath for hot-dip galvanizing.

Die DE 23 17 600 A1 betrifft eine wässrige Flussmittellösung für die Feuerverzinkung, welche Zinkchlorid und gegebenenfalls Alkalichloride enthält. Zusätzlich weist die Flussmittellösung Aluminiumchlorid und/oder Chlorwasserstoff und gegebenenfalls maximal 4 Gew.-% Ammoniumchlorid, bezogen auf das in der Lösung enthaltene Zinkchlorid und die gegebenenfalls enthaltenen Alkalichloride, und ferner an sich bekannte Korrosionsinhibitoren auf.The DE 23 17 600 A1 relates to an aqueous flux solution for hot-dip galvanizing, which contains zinc chloride and optionally alkali chlorides. In addition, the flux solution contains aluminum chloride and/or hydrogen chloride and optionally a maximum of 4% by weight of ammonium chloride, based on the zinc chloride contained in the solution and the optionally contained alkali chlorides, and also known corrosion inhibitors.

Weiterhin betrifft die EP 1 694 880 A2 eine wässrige Flussmittellösung zur Feuerverzinkung von Stahlbauteilen, wobei die Flussmittellösung 200 bis 600 g/l Zinkchlorid und Ammoniumchlorid aufweist, wobei das molare Verhältnis zwischen Ammoniumchlorid zu Zinkchlorid 1,7 bis 3,3 beträgt und wobei die Flussmittellösung 8 g/l bis 80 g/l Aluminiumchlorid (AlCl3) aufweist.Furthermore, the EP 1 694 880 A2 an aqueous flux solution for hot-dip galvanizing steel components, wherein the flux solution contains 200 to 600 g/l zinc chloride and ammonium chloride, wherein the molar ratio between ammonium chloride and zinc chloride is 1.7 to 3.3 and wherein the flux solution contains 8 g/l to 80 g/l aluminum chloride (AlCl 3 ).

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem besteht daher in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung), insbesondere von eisenbasierten bzw. eisenhaltigen Bauteilen, vorzugsweise stahlbasierten bzw. stahlhaltigen Bauteilen (Stahlbauteilen), unter Verwendung einer aluminiumhaltigen bzw. aluminiumlegierten Zinkschmelze sowie einer betreffenden Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens und darüber hinaus eines im Rahmen des Verfahrens einsetzbaren Flussmittels bzw. Flussmittelbades, wobei die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitestgehend vermieden oder aber wenigstens abgeschwächt werden sollen.The problem underlying the present invention therefore consists in providing a method for hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing), in particular of iron-based or iron-containing components, preferably steel-based or steel-containing components (steel components), using an aluminum-containing or aluminum-alloyed zinc melt and a corresponding system for carrying out this method and, in addition, a flux or flux bath that can be used in the process, wherein the previously described disadvantages of the prior art are to be avoided at least as far as possible or at least mitigated.

Insbesondere soll ein solches Verfahren bereitgestellt werden, welche gegenüber herkömmlichen, unter Verwendung einer aluminiumhaltigen bzw. aluminiumlegierten Zinkschmelzen betriebenen Feuerverzinkungsverfahren eine verbesserte Prozessökonomie und/oder einen effizienteren, insbesondere flexibleren und/oder zuverlässigeren, insbesondere weniger fehleranfälligen Prozessablauf und/oder eine verbesserte ökologische Kompatibilität ermöglicht.In particular, such a process is to be provided which, compared to conventional hot-dip galvanizing processes using an aluminum-containing or aluminum-alloyed zinc melt, enables improved process economy and/or a more efficient, in particular more flexible and/or more reliable, in particular less error-prone process sequence and/or improved ecological compatibility.

Insbesondere soll ein solches Verfahren ohne den Einsatz signifikanter Mengen an Schwermetallverbindungen, insbesondere Schwermetallchloriden, wie insbesondere Blei- und/oder Nickelchlorid, aber gegebenenfalls auch anderen Schwermetallchloriden, wie Cobalt-, Mangan-, Zinn-, Antimon- und/oder Bismutchlorid, im Rahmen der Flussmittelbehandlung auskommen und damit eine verbesserte ökologische Kompatibilität aufweisen, aber dennoch zuverlässig gewährleisten, dass eine effiziente und fehlerfreie Verzinkung der behandelten Bauteile erfolgt.In particular, such a process should not require the use of significant amounts of heavy metal compounds, in particular heavy metal chlorides, such as lead and/or nickel chloride, but possibly also other heavy metal chlorides, such as cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride, as part of the flux treatment and thus have improved ecological compatibility, but nevertheless reliably ensure that the treated components are galvanized efficiently and without defects.

Zur Lösung des zuvor geschilderten Problems schlägt die vorliegende Erfindung die erfindungsgemäße Verwendung einer Anlage zur Feuerverzinkung von Eisen- oder Stahlbauteilen gemäß Anspruch 1 vor; weitere, insbesondere besondere und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verwendung sind Gegenstand der diesbezüglichen Verwendungsunteransprüche (Ansprüche 2 bis 14).To solve the problem described above, the present invention proposes the inventive use of a plant for hot-dip galvanizing iron or steel components according to claim 1; further, in particular special and/or advantageous embodiments of the inventive use are the subject of the relevant use subclaims (claims 2 to 14).

Es versteht sich bei den nachfolgenden Ausführungen von selbst, dass Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Aspekt ausgeführt sind, selbstverständlich auch in Bezug auf die übrigen Aspekte entsprechend gelten, ohne dass dies einer gesonderten Erwähnung bedarf.It goes without saying that embodiments, embodiments, advantages and the like which are described below only for one aspect in order to avoid repetition naturally also apply to the other aspects without this requiring separate mention.

Bei allen nachstehend genannten relativen bzw. prozentualen gewichtsbezogenen Angaben, insbesondere relativen Mengen- oder Gewichtsangaben, ist weiterhin zu beachten, dass diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen sind, dass sie sich in der Summe unter Einbeziehung aller Komponenten bzw. Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert, stets zu 100 % bzw. 100 Gew.-% ergänzen bzw. addieren; dies versteht sich aber für den Fachmann von selbst.With regard to all relative or percentage weight-related information mentioned below, in particular relative quantity or weight information, it should also be noted that these are to be selected by the person skilled in the art within the scope of the present invention in such a way that, when taken together, including all components or ingredients, in particular as defined below, they always add up to 100% or 100% by weight; however, this is self-evident to the person skilled in the art.

Im Übrigen gilt, dass der Fachmann - anwendungsbezogen oder einzelfallbedingt - von den nachfolgend angeführten Bereichsangaben erforderlichenfalls abweichen kann, ohne dass er den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt.Furthermore, the person skilled in the art may, if necessary - depending on the application or the individual case - deviate from the range specifications given below without departing from the scope of the present invention.

Zudem gilt, dass alle im Folgenden genannten Werte- bzw. Parameterangaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren oder andernfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungs- bzw. Messmethoden ermittelt bzw. bestimmt werden können.In addition, all values or parameter specifications or the like mentioned below can in principle be determined using standardized or explicitly specified determination procedures or, if not, using determination or measurement methods that are familiar to a person skilled in the art.

Dies vorausgeschickt, wird die vorliegende Erfindung nunmehr nachfolgend im Detail erläutert.Having said that, the present invention will now be explained in detail below.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die erfindungsgemäße Verwendung einer Anlage zur Feuerverzinkung von Eisen- oder Stahlbauteilen, wobei die Anlage die folgenden Behandlungsvorrichtungen in der nachfolgend aufgeführten Abfolge umfasst:

  1. (A) mindestens eine Entfettungsvorrichtung zur Entfettungsbehandlung von Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (A)
  2. (B) gegebenenfalls mindestens eine Spülvorrichtung zum Spülen von in der Entfettungsvorrichtung (A) entfetteten Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (B)
  3. (C) mindestens eine Beizvorrichtung zur Beizbehandlung von in der Entfettungsvorrichtung (A) entfetteten und gegebenenfalls in der Spülvorrichtung (B) gespülten Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (C)
  4. (D) gegebenenfalls mindestens eine Spülvorrichtung zum Spülen von in der Beizvorrichtung (C) gebeizten Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (D)
  5. (E) mindestens eine Flussmittelbehandlungsvorrichtung zur Flussmittelbehandlung von in der Beizvorrichtung (C) gebeizten und gegebenenfalls in der Spülvorrichtung (D) gespülten Eisen- oder Stahlbauteilen, wobei die Flussmittelbehandlungsvorrichtung mindestens ein Flussmittelbad mit einer Flussmittelzusammensetzung enthält,
    • wobei das Flussmittelbad eine ein Alkohol/Wasser-Gemisch enthaltende flüssige Phase umfasst, wobei die flüssige Phase des Flussmittelbades die Flussmittelzusammensetzung enthält, wobei der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ein mit Wasser mischbarer und/oder ein in Wasser löslicher Alkohol ist und ausgewählt ist aus der Gruppe von linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, primären, sekundären oder tertiären einwertigen C1-C4-Alkoholen und deren Mischungen, und
    • wobei die Flussmittelzusammensetzung als Inhaltsstoffe
      1. (i) Zinkchlorid (ZnCl2) in Mengen im Bereich von 50 bis 95 Gew.-%,
      2. (ii) Ammoniumchlorid (NH4Cl) in Mengen im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%,
      3. (iii) mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz in Mengen im Bereich von 0,1 bis 25 Gew.-% und
      4. (iv) mindestens ein Aluminiumsalz und/oder mindestens ein Silbersalz in Mengen im Bereich von 5 • 10-5 bis 2 Gew.-%
    • enthält, wobei alle vorgenannten Mengenangaben auf die Zusammensetzung bezogen sind und derart auszuwählen sind, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren,
      und
    • wobei die Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Bleichlorid (PbCl2) und Nickelchlorid (NiCl2) ausgebildet ist;
    • in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (E)
  6. (F) mindestens eine Trocknungsvorrichtung (F) zur Trocknung von in der Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E) einer Flussmittelbehandlung unterzogenen Eisen- oder Stahlbauteilen,
    • wobei die Trocknungsvorrichtung (F) mittels einer Steuerungseinrichtung derart gesteuert wird, dass die Trocknungsbehandlung derart durchgeführt wird, dass die Oberfläche des Eisen- oder Stahlbauteils bei der Trocknung eine Temperatur im Bereich von 100 bis 300 °C aufweist,
    • wobei die Trocknungsvorrichtung (F) mindestens einen Einlass zum Einführen und/oder Einlassen von Luft aufweist und
    • wobei die Trocknungsvorrichtung (F) mindestens eine Trocknungseinrichtung umfasst;
    • in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (F)
  7. (G) mindestens eine Feuerverzinkungsvorrichtung zur Feuerverzinkung von in der Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E) einer Flussmittelbehandlung unterzogenen und gegebenenfalls in der Trocknungsvorrichtung (F) getrockneten Eisen- oder Stahlbauteilen,
    wobei die Feuerverzinkungsvorrichtung mindestens ein eine aluminiumhaltige Zinkschmelze enthaltendes Verzinkungsbad, ausgebildet zum Tauchen von Eisen- oder Stahlbauteilen, umfasst.
The subject of the present invention is therefore the inventive use of a plant for hot-dip galvanizing iron or steel components, wherein the plant comprises the following treatment devices in the sequence listed below:
  1. (A) at least one degreasing device for the degreasing treatment of iron or steel components; downstream or downstream of (A) in the process direction
  2. (B) optionally at least one rinsing device for rinsing iron or steel components degreased in the degreasing device (A); downstream or downstream of (B) in the process direction
  3. (C) at least one pickling device for the pickling treatment of iron or steel components degreased in the degreasing device (A) and optionally rinsed in the rinsing device (B); downstream or downstream of (C) in the process direction
  4. (D) optionally at least one rinsing device for rinsing iron or steel components pickled in the pickling device (C); downstream or downstream of (D) in the process direction
  5. (E) at least one flux treatment device for flux treatment of iron or steel components pickled in the pickling device (C) and optionally rinsed in the rinsing device (D), wherein the flux treatment device contains at least one flux bath with a flux composition,
    • wherein the flux bath comprises a liquid phase containing an alcohol/water mixture, wherein the liquid phase of the flux bath contains the flux composition, wherein the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is a water-miscible and/or a water-soluble alcohol and is selected from the group of linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, primary, secondary or tertiary monohydric C 1 -C 4 alcohols and mixtures thereof, and
    • where the flux composition as ingredients
      1. (i) zinc chloride (ZnCl 2 ) in amounts ranging from 50 to 95 wt.%,
      2. (ii) ammonium chloride (NH 4 Cl) in amounts ranging from 5 to 45% by weight,
      3. (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt in amounts ranging from 0.1 to 25% by weight and
      4. (iv) at least one aluminium salt and/or at least one silver salt in amounts ranging from 5 • 10 -5 to 2 wt.%
    • all the above-mentioned quantities are based on the composition and are to be selected in such a way that a total of 100% by weight results,
      and
    • wherein the flux composition is completely free of lead chloride (PbCl 2 ) and nickel chloride (NiCl 2 );
    • downstream in the process direction or downstream of (E)
  6. (F) at least one drying device (F) for drying iron or steel components subjected to flux treatment in the flux treatment device (E),
    • wherein the drying device (F) is controlled by means of a control device such that the drying treatment is carried out such that the surface of the iron or steel component has a temperature in the range of 100 to 300 °C during drying,
    • wherein the drying device (F) has at least one inlet for introducing and/or admitting air and
    • wherein the drying device (F) comprises at least one drying device;
    • downstream in the process direction or downstream of (F)
  7. (G) at least one hot-dip galvanizing device for hot-dip galvanizing iron or steel components which have been subjected to flux treatment in the flux treatment device (E) and optionally dried in the drying device (F),
    wherein the hot-dip galvanizing device comprises at least one galvanizing bath containing an aluminum-containing zinc melt, designed for dipping iron or steel components.

Wie nachfolgend ausgeführt, ist die vorliegende Erfindung mit einer Vielzahl von vollkommen unerwarteten Vorteilen, Besonderheiten und überraschenden technischen Effekten verbunden, deren nachfolgende Schilderung keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, aber den erfinderischen Charakter der vorliegenden Erfindung veranschaulicht:
Überraschenderweise gelingt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Flussmittel, d. h. ein Flussmittelbad bzw. eine Flussmittelzusammensetzung, zum Einsatz zu bringen, welches selbst bei der schwierig durchzuführenden Feuerverzinkung unter Verwendung von aluminiumhaltigen bzw. aluminiumlegierten Zinkschmelzen ohne die Anwesenheit von Bleichlorid (PbCl2) und Nickelchlorid (NiCl2) auskommt und bevorzugt auch auf anderweitige Übergangsmetallchloride in dem Flussmittel, insbesondere in dem Flussmittelbad oder der Flussmittelzusammensetzung, verzichtet, wie insbesondere Cobaltchlorid (CoCl2), Manganchlorid (MnCl2), Zinnchlorid (SnCl2), Bismutchlorid (BiCl3) und Antimonchlorid (SbCl3), und zwar, ohne dass die Qualität der resultierenden Feuerverzinkungsschicht beeinträchtigt wird.
As explained below, the present invention is associated with a multitude of completely unexpected advantages, special features and surprising technical effects, the following description of which makes no claim to completeness, but illustrates the inventive character of the present invention:
Surprisingly, within the scope of the present invention it is possible to use a flux, i.e. a flux bath or a flux composition, which even in the difficult-to-perform hot-dip galvanizing using aluminum-containing or aluminum-alloyed zinc melts does not require the presence of lead chloride (PbCl 2 ) and nickel chloride (NiCl 2 ) and preferably also dispenses with other transition metal chlorides in the flux, in particular in the flux bath or the flux composition, such as in particular cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ), without impairing the quality of the resulting hot-dip galvanizing layer.

Ganz im Gegenteil resultieren im Rahmen der vorliegenden Erfindung von Fehlstellen vollkommen freie Feuerverzinkungsschichten, welche zudem über verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften und im Allgemeinen auch über exzellente, wenn nicht sogar verbesserte mechanische und anderweitige Eigenschaften (z. B. optische Eigenschaften, wie Glanz) verfügen.On the contrary, the present invention results in hot-dip galvanized layers that are completely free of defects and which also have improved corrosion protection properties and, in general, excellent, if not even improved, mechanical and other properties (e.g. optical properties such as gloss).

Wie nachfolgend ausgeführt, ist eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung in diesem Zusammenhang darin zu sehen, dass das erfindungsgemäß verwendete Flussmittel, insbesondere die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung bzw. das erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelbad, mindestens ein Aluminiumsalz und/oder mindestens ein Silbersalz, insbesondere Aluminiumchlorid (AlCl3) und/oder Silberchlorid (AgCI), vorzugsweise Aluminiumchlorid (AlCl3), enthält, bevorzugt in sehr geringen Mengen, was dazu führt, dass organische und/oder anorganische Verunreinigungen (wie z. B. Schwebstoffe), welche beispielsweise aus den vorgelagerten Behandlungsschritten trotz Spülprozessen noch vorhanden sind und im Allgemeinen zur Ausbildung von Fehlstellen bei der Feuerverzinkung führen, ausgeschleust bzw. ausgefällt werden können, so dass auf zusätzliche Übergangsmetallchloride zur Verbesserung des Benetzungsverhaltens oder anderer Eigenschaften im Rahmen des erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittels, insbesondere Flussmittelbades oder Flussmittelzusammensetzung, gänzlich verzichtet werden kann.As explained below, a special feature of the present invention in this context is that the flux used according to the invention, in particular the flux composition used according to the invention or the flux bath used according to the invention, contains at least one aluminum salt and/or at least one silver salt, in particular aluminum chloride (AlCl 3 ) and/or silver chloride (AgCl), preferably aluminum chloride (AlCl 3 ), preferably in very small amounts, which means that organic and/or inorganic impurities (such as suspended matter), which are still present, for example, from the upstream treatment steps despite rinsing processes and generally lead to the formation of defects during hot-dip galvanizing, can be discharged or precipitated, so that additional transition metal chlorides to improve the wetting behavior or other properties in the context of the flux used according to the invention, in particular the flux bath or flux composition, can be completely dispensed with.

In Kombination mit einer flüssigen Phase des Flussmittelbades auf Basis eines Wasser/Alkohol-Gemischs kann die Effizienz des erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahrens weiterführend verbessert werden: Wie nachfolgend noch im Detail ausgeführt, können die durch den Alkohol-Anteil im Flussmittelbad zum Trocknen des Flussmittelfilms erforderlichen Zeiten signifikant verkürzt und/oder die Trocknungstemperaturen signifikant abgesenkt werden. Zudem wird die Verfilmung und Benetzung mit dem Flussmittel auf diese Weise homogenisiert.In combination with a liquid phase of the flux bath based on a water/alcohol mixture, the efficiency of the process used according to the invention can be further improved: As explained in more detail below, the effects of the alcohol content in the The times required for drying the flux film in the flux bath can be significantly shortened and/or the drying temperatures can be significantly reduced. In addition, the filming and wetting with the flux is homogenized in this way.

Insbesondere bewirkt die vorliegende Erfindung in Bezug auf die Feuerverzinkung mittels aluminiumlegierten bzw. aluminiumhaltigen Zinkschmelzen eine signifikant verbesserte Prozessökonomie und einen effizienteren, insbesondere flexibleren und/oder zuverlässigeren, insbesondere weniger fehleranfälligen Prozessablauf sowie eine verbesserte ökologische Kompatibilität, insbesondere bedingt durch den Verzicht auf Bleichlorid und Nickelchlorid sowie gegebenenfalls weiteren Übergangs- bzw. Schwermetallchloriden in dem eingesetzten Flussmittel, aber auch den Alkoholanteil im Flussmittelbad.In particular, the present invention, with regard to hot-dip galvanizing using aluminum-alloyed or aluminum-containing zinc melts, brings about significantly improved process economy and a more efficient, in particular more flexible and/or more reliable, in particular less error-prone process sequence as well as improved ecological compatibility, in particular due to the omission of lead chloride and nickel chloride and possibly other transition or heavy metal chlorides in the flux used, but also the alcohol content in the flux bath.

Folglich ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund ihrer verbesserten ökologischen Kompatibilität, auch in ökologisch sensitiven Bereichen einsetzbar, bei denen Übergangs- und Schwermetallverbindungen, insbesondere Übergangsmetall- und Schwermetallchloride, vermieden werden sollen.Consequently, the present invention, particularly due to its improved ecological compatibility, can also be used in ecologically sensitive areas where transition and heavy metal compounds, in particular transition metal and heavy metal chlorides, are to be avoided.

Insbesondere kommt die vorliegende Erfindung ohne den Einsatz signifikanter Mengen an Übergangs- und Schwermetallverbindungen, insbesondere Übergangs- und Schwermetallchloriden, wie insbesondere Blei- und/oder Nickelchlorid, aber gegebenenfalls auch anderen Schwermetallchloriden, wie Cobalt-, Mangan-, Zinn-, Antimon- und/oder Bismutchlorid, im Rahmen der Flussmittelbehandlung aus, gewährleistet dennoch in zuverlässiger Weise, dass eine effiziente und fehlerfreie Verzinkung der behandelten Bauteile erfolgt.In particular, the present invention does not require the use of significant amounts of transition and heavy metal compounds, in particular transition and heavy metal chlorides, such as lead and/or nickel chloride, but possibly also other heavy metal chlorides, such as cobalt, manganese, tin, antimony and/or bismuth chloride, in the context of the flux treatment, but nevertheless reliably ensures that the treated components are galvanized efficiently and without defects.

Die Besonderheiten der erfindungsgemäßen Verwendung bzw. der nachfolgend noch beschriebenen erfindungsgemäß eingesetzten Anlage schlagen sich unmittelbar auch in den erhältlichen Verfahrensprodukten, d. h. den feuerverzinkten bzw. schmelztauchverzinkten Eisen- und Stahlbauteilen nieder: Diese weisen nicht nur verbesserte mechanische und optische Eigenschaften und verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften auf, sondern sind darüber hinaus vollständig frei von Fehlstellen, und dies bei relativ geringen Schichtdicken in Bezug auf die Feuerverzinkungsschicht. Darüber hinaus können keine unerwünschten Übergangsmetall- bzw. Schwermetalle aus dem Flussmittel in die letztendlich resultierende Feuerverzinkungsschicht eingeschleppt werden, da Übergangsmetall- bzw. Schwermetalle im Rahmen der Flussmittelbehandlung nach der vorliegenden Erfindung gänzlich vermieden werden.The special features of the use according to the invention or of the system used according to the invention described below are also reflected directly in the process products that can be obtained, ie the hot-dip galvanized or hot-dip galvanized iron and steel components: These not only have improved mechanical and optical properties and improved corrosion protection properties, but are also completely free of defects, and this with relatively low layer thicknesses in relation to the hot-dip galvanized layer. In addition, no undesirable transition metals or heavy metals can be introduced from the flux into the ultimately resulting hot-dip galvanized layer, since transition metals or heavy metals can be completely avoided during the flux treatment according to the present invention.

Übergangsmetall- bzw. Schwermetalle werden allenfalls gezielt der Zinkschmelze bzw. den Feuerverzinkungsbad zugegeben bzw. zulegiert, um bestimmte Eigenschaften der Feuerverzinkungsschicht gezielt einzustellen, dann aber in einer ökologisch kompatiblen Art und Weise, da diese fester Bestandteil der Feuerverzinkungsschicht sind und hierin als fester Legierungsbestandteil eingelagert bzw. eingebunden sind.Transition metals or heavy metals are at most deliberately added or alloyed to the zinc melt or the hot-dip galvanizing bath in order to specifically adjust certain properties of the hot-dip galvanizing layer, but then in an ecologically compatible manner, since they are an integral part of the hot-dip galvanizing layer and are stored or incorporated therein as a solid alloy component.

Die einzelnen Inhaltsstoffe bzw. Komponenten der erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelzusammensetzung und des erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelbades wirken in synergistischer Weise zusammen: Das Zinkchlorid sorgt insbesondere aufgrund der flächigen Ausbildung der getrockneten ZnCl2-Kristalle für eine sehr gute Bedeckung der Eisen- bzw. Stahloberfläche. Da aber eine 100%-ige Abdeckung praktisch nicht zu realisieren ist und kleinere Oxidationsstellen oder eine dünne Oxidationsschicht stets vorliegen können, wird der Flussmittelzusammensetzung zudem ein ausreichender Gehalt an Ammoniumchlorid zugesetzt, welches sich an der Bauteiloberfläche ablagert und sich im Moment des Eintauchens in die Zinkschmelze thermisch zu NH3 und HCl zersetzt, so dass hierdurch noch letzte Oxidreste von der Bauteiloberfläche entfernt werden. Da bei einem übermäßig erhöhten NH4Cl-Anteil der Schmelzpunkt der ZnCl2/NH4Cl-Mischung deutlich gegenüber reinem Zinkchlorid (ca. 300 °C) absinkt, werden Alkali- und/oder Erdalkalisalze, insbesondere NaCl und/oder KCl, hinzugegeben, welche den Schmelzpunkt der Flussmittelzusammensetzung anheben und so eine hohe und effektive Trocknung ermöglichen.The individual ingredients or components of the flux composition used according to the invention and of the flux bath used according to the invention work together in a synergistic manner: The zinc chloride ensures very good coverage of the iron or steel surface, particularly due to the flat formation of the dried ZnCl 2 crystals. However, since 100% coverage is practically impossible to achieve and smaller oxidation sites or a thin oxidation layer can always be present, a sufficient amount of ammonium chloride is also added to the flux composition, which is deposited on the component surface and thermally decomposes to NH 3 and HCl at the moment of immersion in the zinc melt, so that the last oxide residues are removed from the component surface. Since an excessively increased NH 4 Cl content causes the melting point of the ZnCl 2 /NH 4 Cl mixture to drop significantly compared to pure zinc chloride (approx. 300 °C), alkali and/or alkaline earth salts, in particular NaCl and/or KCl, are added, which raise the melting point of the flux composition and thus enable high and effective drying.

Zudem hat sich nunmehr überraschend gezeigt, dass die Verwendung von Silber- bzw. Aluminiumsalz, insbesondere AgCl und/oder AlCl3, in dem Flussmittel bzw. der Flussmittelzusammensetzung dazu führt, dass die Reinheit des Flussmittels bzw. der Flussmittelzusammensetzung erhöht wird, da durch Silber- bzw. Aluminiumsalz, insbesondere AgCl und/oder AlCl3, nämlich organische und/oder anorganische Verunreinigungen, wie z. B. Schwebstoffe, welche beispielsweise aus den vorgelagerten Vorbehandlungsschritten trotz mehrmaliger Spülprozesse stets in zwar nur geringen, aber bei Zn/Al-Schmelzen jedoch für die Ausbildung von Fehlstellen ausreichend großen Mengen eingeschleppt werden können, entfernt bzw. ausgefällt werden. Beispiele für derartige Verunreinigungen sind Keime oder Bakterien (z. B. Verschleppung aus der Entfettung) sowie Phosphate und Sulfate (z. B. Verschleppung aus der Beize). Durch die Fällung dieser Stoffe wird die Übertragung auf die Bauteiloberfläche vermieden und wird somit die Quelle für Fehlverzinkungen eliminiert.In addition, it has now surprisingly been shown that the use of silver or aluminum salt, in particular AgCl and/or AlCl 3 , in the flux or flux composition leads to an increase in the purity of the flux or flux composition, since silver or aluminum salt, in particular AgCl and/or AlCl 3 , namely organic and/or inorganic impurities, such as suspended matter, which can be introduced from the upstream pretreatment steps despite repeated rinsing processes, are removed or precipitated in small quantities, but in Zn/Al melts in quantities large enough to form defects. Examples of such impurities are germs or bacteria (e.g. carryover from degreasing) and phosphates and sulfates (e.g. carryover from pickling). The precipitation of these substances prevents transfer to the component surface and thus eliminates the source of incorrect galvanizing.

Des Weiteren hat sich gezeigt, dass sich die Verwendung von Alkohol im Flussmittelbad als zumindest teilweiser Ersatz für die sonst üblicherweise verwendete reine Wasserbasis in mehrerer Hinsicht positiv auf die Prozessführung und das Verzinkungsergebnis auswirkt.Furthermore, it has been shown that the use of alcohol in the flux bath as at least a partial replacement for the otherwise commonly used pure water base has a positive effect on the process control and the galvanizing result in several respects.

Durch den Alkohol-Gehalt können auch im Flussmittel noch kleinste Verunreinigungen gelöst werden (welche dann im Fall von organischen Substanzen durch das eingesetzte Aluminium- bzw. Silbersalz, insbesondere AlCl3 und/oder AgCl, ausgefällt werden), so dass eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt wird.The alcohol content allows even the smallest impurities to be dissolved in the flux (which, in the case of organic substances, are then precipitated by the aluminum or silver salt used, in particular AlCl 3 and/or AgCl), so that an improved cleaning effect is achieved.

Durch den Alkohol-Gehalt kann die notwendige Zeit zum Trocknen des Flussmittelfilms verkürzt werden, insbesondere aufgrund des niedrigeren Verdampfungspunkts von Alkohol gegenüber Wasser. Dies führt zu einer nennenswerten Verbesserung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik, bei welchem der Verzinkungstakt die maximale Trocknungszeit definiert und hierdurch häufig, insbesondere bei massiven Bauteilen, die Trocknungszeit nicht ausreicht, um den Flussmittelfilm ausreichend zu trocknen. Durch einen vollständig getrockneten Flussmittelfilm wird eine saubere Reaktion mit der Zinkschmelze ermöglicht, ohne dass es zu Spritzern infolge verdampfenden Restwassers kommt. Ebenso führt eine bessere Trocknung zu einem geringeren Zinkascheanfall, wodurch die Gefahr von Zinkascheanhaftungen am Verzinkungsgut reduziert wird (d. h. bessere Verzinkungsqualität und weniger Nacharbeitsaufwand). Zudem bedeutet eine schnellere Trocknung, dass die Trocknungszeit und/oder die Trocknungstemperatur reduziert werden kann/können, was wiederum eine Energieeinsparung und/oder eine Steigerung der Produktivität bedeutet. Auch erfolgt der Abbrand des Flussmittels im Zinkbad schneller (ebenfalls aufgrund des niedrigeren Verdampfungspunkts), d. h. die Energie der Zinkschmelze kann direkt in die Erwärmung des Bauteils fließen, was wiederum zu einem schnelleren und effektiveren Verzinkungsvorgang führt.The alcohol content can shorten the time required to dry the flux film, particularly due to the lower evaporation point of alcohol compared to water. This leads to a significant improvement over the previous state of the art, in which the galvanizing cycle defines the maximum drying time and as a result, particularly with massive components, the drying time is often not sufficient to dry the flux film sufficiently. A completely dried flux film enables a clean reaction with the zinc melt without splashing due to evaporating residual water. Better drying also leads to less zinc ash, which reduces the risk of zinc ash adhering to the galvanized material (i.e. better galvanizing quality and less rework). Faster drying also means that the drying time and/or drying temperature can be reduced, which in turn means energy savings and/or an increase in productivity. The flux in the zinc bath also burns off more quickly (also due to the lower evaporation point), i.e. the energy of the zinc melt can flow directly into heating the component, which in turn leads to a faster and more effective galvanizing process.

Der Anteil des eingesetzten Alkohols ist insbesondere abhängig vom Aluminiumgehalt der verwendeten Zinkschmelze, von der erforderlichen Trocknung bzw. Vorwärmung (welche wiederum anhängig ist von der Bauteilgeometrie, insbesondere der Materialstärke, wobei dickere Bauteile längere Trocknungszeiten benötigen, von der verwendeten Zinklegierung sowie von der Dicke des applizierten Flussmittelfilms, wobei dickere Flussmittelschichten, abhängig von der Salzkonzentration, Ausziehgeschwindigkeit, Rauhigkeit der Stahloberfläche etc., längere Trocknungszeiten benötigen), vom vorliegenden Verunreinigungsgrad des Verzinkungsguts sowie von den anlagentechnischen Voraussetzungen (z. B. Leistung des Trockenofens, Taktung des Verzinkungsprozesses, Absaugleistung am Flussmittelbad etc.).The proportion of alcohol used depends in particular on the aluminium content of the zinc melt used, on the required drying or preheating (which in turn depends on the component geometry, in particular the material thickness, whereby thicker components require longer drying times), on the zinc alloy used and on the thickness of the flux film applied, whereby thicker flux layers depend on the salt concentration, extraction speed, roughness of the steel surface, etc., require longer drying times), the degree of contamination of the material to be galvanized and the technical requirements of the plant (e.g. performance of the drying oven, timing of the galvanizing process, suction performance of the flux bath, etc.).

Im Ergebnis führt bei gleichen Trocknungsbedingungen (d. h. gleichen Trocknungszeiten und Trocknungstemperaturen) der Einsatz von Alkohol im Flussmittelbad bereits bei geringen Mengenanteilen und bis zu hohen Mengenanteilen zu einem schnelleren Trocknen des Flussmittelfilms und zu einer besseren Verzinkungsqualität. Hieraus resultiert, dass eine bessere Trocknung zu einer besseren Verzinkungsqualität führt. Auch zeigen bei Korrosionstestungen (z. B. Salzsprühtest bzw. Salzsprühnebeltest gemäß DIN EN ISO 9227:2012) die mit einem alkoholhaltigen Flussmittel vorbehandelten feuerverzinkten Bauteile deutlich längere Standzeiten (bis zu 20 % Standzeitverbesserung und sogar mehr) gegenüber feuerverzinkten Bauteilen, welche mit einem ansonsten identischen Flussmittel (jedoch ohne jeglichen Alkoholanteil, d. h. rein wässrig) vorbehandelt sind.As a result, under the same drying conditions (i.e. the same drying times and drying temperatures), the use of alcohol in the flux bath leads to faster drying of the flux film and to better galvanizing quality, even at low and high levels. This means that better drying leads to better galvanizing quality. In corrosion tests (e.g. salt spray test or salt spray test according to DIN EN ISO 9227:2012), hot-dip galvanized components pretreated with an alcohol-containing flux also show significantly longer service lives (up to 20% improvement in service life and even more) compared to hot-dip galvanized components pretreated with an otherwise identical flux (but without any alcohol content, i.e. purely aqueous).

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann somit ein effizient arbeitendes und ökologisch kompatibles Feuerverzinkungsverfahren bereitgestellt werden, wobei die vorstehend geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitestgehend vermieden oder zumindest abgeschwächt werden können.Within the scope of the present invention, an efficient and ecologically compatible hot-dip galvanizing process can thus be provided, whereby the disadvantages of the prior art described above can be at least largely avoided or at least mitigated.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verwendung bzw. des erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahrensablaufs näher beschrieben und erläutert:
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Flussmittelbad auf einen definierten und/oder vorgegebenen, insbesondere sauren pH-Wert eingestellt, insbesondere im pH-Wert-Bereich von 0 bis 6,9, vorzugsweise im pH-Wert-Bereich von 0,5 bis 6,5, bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 1 bis 5,5, besonders bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 1,5 bis 5, ganz besonders bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 2 bis 4,5, noch mehr bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 2 bis 4.
In the following, preferred embodiments of the use according to the invention or of the process sequence used according to the invention are described and explained in more detail:
According to the present invention, the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, in particular in the pH value range from 0 to 6.9, preferably in the pH value range from 0.5 to 6.5, preferably in the pH value range from 1 to 5.5, particularly preferably in the pH value range from 1.5 to 5, very particularly preferably in the pH value range from 2 to 4.5, even more preferably in the pH value range from 2 to 4.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Flussmittelbad auf einen definierten und/oder vorgegebenen, insbesondere sauren pH-Wert eingestellt, wobei die Einstellung des pH-Werts mittels einer vorzugsweise anorganischen Säure in Kombination mit einer vorzugsweise anorganischen basischen Verbindung, insbesondere Ammoniak (NH3), erfolgt. Diese Ausführungsform, d. h. die Feineinstellung des pH-Werts mittels einer vorzugsweise anorganischen basischen Verbindung, insbesondere Ammoniak (NH3), ist insbesondere von Vorteil, da auf diese Weise einer unerwünschten Wasserstoffversprödung des zu behandelnden Bauteils entgegengewirkt wird.According to a particularly preferred embodiment, the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, wherein the pH value is adjusted using a preferably inorganic acid in combination with a preferably inorganic basic compound, in particular ammonia (NH 3 ). This embodiment, ie the fine adjustment of the pH value using a preferably inorganic basic compound, in particular ammonia (NH 3 ), is particularly advantageous because it counteracts undesirable hydrogen embrittlement of the component to be treated.

Was das erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelbad, insbesondere das Alkohol/Wasser-Gemisch der flüssigen Phase des Flussmittelbades, anbelangt, so kann das gewichtsbezogene Alkohol/Wasser-Mengenverhältnis in weiten Bereichen variieren. Im Allgemeinen enthält das Flussmittelbad das Alkohol/Wasser-Gemisch in einem gewichtsbezogenen Alkohol/Wasser-Mengenverhältnis im Bereich von 0,5: 99,5 bis 99: 1, insbesondere im Bereich von 2 : 98 bis 95 : 5, vorzugsweise im Bereich von 5 : 95 bis 90 : 10, bevorzugt im Bereich von 5:95 bis 50:50, besonders bevorzugt im Bereich von 5:95 bis 45 : 55, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5 : 95 bis 50 : 50, noch mehr bevorzugt im Bereich von 10: 90 bis 30 : 70, bezogen auf das Alkohol/WasserGemisch.As regards the flux bath used according to the invention, in particular the alcohol/water mixture of the liquid phase of the flux bath, the weight-related alcohol/water ratio can vary within wide ranges. In general, the flux bath contains the alcohol/water mixture in a weight-related alcohol/water ratio in the range from 0.5:99.5 to 99:1, in particular in the range from 2:98 to 95:5, preferably in the range from 5:95 to 90:10, preferably in the range from 5:95 to 50:50, particularly preferably in the range from 5:95 to 45:55, very particularly preferably in the range from 5:95 to 50:50, even more preferably in the range from 10:90 to 30:70, based on the alcohol/water mixture.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthält das Flussmittelbad den Alkohol, bezogen auf das Alkohol/Wasser-Gemisch, in einer Menge von mindestens 0,5 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von mindestens 1 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von mindestens 2 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 3 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in einer Menge von mindestens 4 Gew.-%.According to a particular embodiment, the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of at least 0.5 wt.%, in particular in an amount of at least 1 wt.%, preferably in an amount of at least 2 wt.%, particularly preferably in an amount of at least 3 wt.%, even more preferably in an amount of at least 4 wt.%.

Üblicherweise enthält das Flussmittelbad den Alkohol, bezogen auf das Alkohol/Wasser-Gemisch, in einer Menge von bis zu 90 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von bis zu 70 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 50 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von bis zu 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in einer Menge von bis zu 25 Gew.-%.Typically, the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of up to 90 wt.%, in particular in an amount of up to 70 wt.%, preferably in an amount of up to 50 wt.%, particularly preferably in an amount of up to 30 wt.%, even more preferably in an amount of up to 25 wt.%.

Erfindungsgemäß ist der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ein mit Wasser mischbarer und/oder ein in Wasser löslicher Alkohol.According to the invention, the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is a water-miscible and/or water-soluble alcohol.

Vorteilhafterweise ist der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ein mit Wasser ein azeotropes Gemisch bildender Alkohol ist.Advantageously, the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is an alcohol that forms an azeotropic mixture with water.

Erfindungsgemäß ist der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ausgewählt aus der Gruppe von C1-C4-Alkoholen und deren Mischungen.According to the invention, the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of C 1 -C 4 alcohols and mixtures thereof.

Erfindungsgemäß ist der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ausgewählt aus der Gruppe von linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, primären, sekundären oder tertiären einwertigen C1-C4-Alkoholen.According to the invention, the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, primary, secondary or tertiary monohydric C 1 -C 4 alcohols.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ausgewählt aus der Gruppe von Methanol, Ethanol, Propan-1-ol, Propan-2-ol, Butan-1-ol, Butan-2-ol und deren Mischungen.According to a particularly preferred embodiment, the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of methanol, ethanol, propan-1-ol, propan-2-ol, butan-1-ol, butan-2-ol and mixtures thereof.

Was das erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelbad anbelangt, so kann das Flussmittelbad - neben den vorstehend erwähnten Inhaltsstoffen bzw. Komponenten - außerdem mindestens ein Netzmittel und/oder Tensid, insbesondere mindestens ein ionisches oder nichtionisches Netzmittel und/oder Tensid, bevorzugt mindestens ein nichtionisches Netzmittel und/oder Tensid, enthalten.As regards the flux bath used according to the invention, the flux bath can - in addition to the ingredients or components mentioned above - also contain at least one wetting agent and/or surfactant, in particular at least one ionic or non-ionic wetting agent and/or surfactant, preferably at least one non-ionic wetting agent and/or surfactant.

Die Mengen des betreffenden Netzmittels und/oder Tensids können in weiten Bereichen variieren:
Insbesondere kann das Flussmittelbad das mindestens eine Netzmittel und/oder Tensid in Mengen von 0,0001 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 8 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 6 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 3 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Flussmittelbad, enthalten.
The amounts of the wetting agent and/or surfactant in question can vary widely:
In particular, the flux bath can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 15 wt.%, preferably in amounts of 0.001 to 10 wt.%, preferably in amounts of 0.01 to 8 wt.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 6 wt.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 wt.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 wt.%, based on the flux bath.

Weiterhin kann das Flussmittel das mindestens eine Netzmittel und/oder Tensid insbesondere in Mengen von 0,0001 bis 10 Vol.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 8 Vol.-%, bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 5 Vol.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 5 Vol.-%, ganz besonders bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 3 Vol.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 2 Vol.-%, bezogen auf das Flussmittelbad, enthalten.Furthermore, the flux can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in particular in amounts of 0.0001 to 10 vol.%, preferably in amounts of 0.001 to 8 vol.%, preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 vol.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 vol.%, based on the flux bath.

Die Menge bzw. Konzentration der erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelzusammensetzung in dem erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelbad kann gleichermaßen in weiten Bereichen variieren:
Üblicherweise kann das Flussmittelbad die Flussmittelzusammensetzung in einer Menge von mindestens 150 g/l, insbesondere in einer Menge von mindestens 200 g/l, vorzugsweise in einer Menge von mindestens 250 g/l, bevorzugt in einer Menge von mindestens 300 g/l, besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 400 g/l, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 450 g/l, noch mehr bevorzugt in einer Menge von mindestens 500 g/l, enthalten, insbesondere berechnet als Gesamtsalzgehalt der Flussmittelzusammensetzung.
The amount or concentration of the flux composition used according to the invention in the flux bath used according to the invention can equally vary within wide ranges:
Typically, the flux bath may contain the flux composition in an amount of at least 150 g/l, in particular in an amount of at least 200 g/l, preferably in an amount of at least 250 g/l, preferably in an amount of at least 300 g/l, particularly preferably in an amount of at least 400 g/l, very particularly preferably in an amount of at least 450 g/l, even more preferably in an amount of at least 500 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.

Bevorzugt kann das Flussmittelbad die Flussmittelzusammensetzung in einer Menge von 150 g/l bis 750 g/l, insbesondere in einer Menge von 200 g/l bis 700 g/l, vorzugsweise in einer Menge von 250 g/l bis 650 g/l, bevorzugt in einer Menge von 300 g/l bis 625 g/l, besonders bevorzugt in einer Menge von 400 g/l bis 600 g/l, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 450 g/l bis 580 g/l, noch mehr bevorzugt in einer Menge von 500 g/l bis 575 g/l, enthalten, insbesondere berechnet als Gesamtsalzgehalt der Flussmittelzusammensetzung.Preferably, the flux bath can contain the flux composition in an amount of 150 g/l to 750 g/l, in particular in an amount of 200 g/l to 700 g/l, preferably in an amount of 250 g/l to 650 g/l, preferably in an amount of 300 g/l to 625 g/l, particularly preferably in an amount of 400 g/l to 600 g/l, very particularly preferably in an amount of 450 g/l to 580 g/l, even more preferably in an amount of 500 g/l to 575 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.

Was die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als solche anbelangt, so enthält die Flussmittelzusammensetzung als Inhaltsstoffe

  1. (i) Zinkchlorid (ZnCl2) in Mengen im Bereich von 50 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 55 bis 90 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 60 bis 85 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 65 bis 82,5 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 70 bis 82 Gew.-%,
  2. (ii) Ammoniumchlorid (NH4Cl) in Mengen im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7,5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 11 bis 25 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 12 bis 20 Gew.-%,
  3. (iii) mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz in Mengen im Bereich von 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 12,5 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 4 bis 10 Gew.-%, und
  4. (iv) mindestens ein Aluminiumsalz und/oder mindestens ein Silbersalz, insbesondere Aluminiumchlorid (AlCl3) und/oder Silberchlorid (AgCI), vorzugsweise Aluminiumchlorid (AlCl3), in Mengen im Bereich von 5 • 10-5 bis 2 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 • 10-5 bis 5 • 10-3 Gew.-%,
wobei alle vorgenannten Mengenangaben auf die Zusammensetzung bezogen sind und derart auszuwählen sind, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren, und wobei die Flussmittelzusammensetzung zumindest im Wesentlichen frei, vorzugsweise vollkommen frei, von Bleichlorid (PbCl2) und Nickelchlorid (NiCl2) ausgebildet ist.As regards the flux composition used according to the invention as such, the flux composition contains as ingredients
  1. (i) zinc chloride (ZnCl 2 ) in amounts ranging from 50 to 95% by weight, preferably from 55 to 90% by weight, more preferably from 60 to 85% by weight, particularly preferably from 65 to 82.5% by weight, even more preferably from 70 to 82% by weight,
  2. (ii) ammonium chloride (NH 4 Cl) in amounts ranging from 5 to 45% by weight, preferably ranging from 7.5 to 40% by weight, preferably ranging from 10 to 35% by weight, particularly preferably ranging from 11 to 25% by weight, even more preferably ranging from 12 to 20% by weight,
  3. (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt in amounts in the range of 0.1 to 25% by weight, preferably in the range of 0.5 to 20% by weight, preferably in the range of 1 to 15% by weight, particularly preferably in the range of 2 to 12.5% by weight, even more preferably in the range of 4 to 10% by weight, and
  4. (iv) at least one aluminium salt and/or at least one silver salt, in particular aluminium chloride (AlCl 3 ) and/or silver chloride (AgCl), preferably aluminium chloride (AlCl 3 ), in amounts in the range from 5 • 10 -5 to 2% by weight, even more preferably in the range from 5 • 10 -5 to 5 • 10 -3 % by weight,
wherein all the above-mentioned quantities are related to the composition and are to be selected such that a total of 100 wt.% results, and wherein the flux composition is at least substantially free, preferably completely free, of lead chloride (PbCl 2 ) and nickel chloride (NiCl 2 ).

Was die Komponente (iii), d. h. das Erdalkali- und/oder Erdalkalisalz, der erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelzusammensetzung anbelangt, so bestehen auch hier verschiedene Variationsmöglichkeiten:
Insbesondere kann die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) ein Alkali- und/oder Erdalkalichlorid enthalten.
As regards component (iii), ie the alkaline earth metal and/or alkaline earth metal salt, of the flux composition used according to the invention, there are also various possible variations:
In particular, the flux composition used according to the invention can contain an alkali and/or alkaline earth chloride as the alkali and/or alkaline earth salt of component (iii).

Weiterhin kann die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz eines Alkali- und/oder Erdalkalimetalls aus der Gruppe von Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cäsium (Cs), Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr) und Barium (Ba) sowie der Kombinationen enthalten.Furthermore, the flux composition used according to the invention can contain as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) mindestens zwei voneinander verschiedene Alkali- und/oder Erdalkalisalze, insbesondere mindestens zwei Alkali- und/oder Erdalkalisalze eines Alkali- und/oder Erdalkalimetalls aus der Gruppe von Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cäsium (Cs), Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr) und Barium (Ba) sowie der Kombinationen, enthält.According to the invention, it is preferred if the flux composition used according to the invention contains, as the alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two alkali and/or alkaline earth salts that are different from one another, in particular at least two alkali and/or alkaline earth salts of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof.

Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) mindestens zwei voneinander verschiedene Alkalisalze, insbesondere zwei voneinander verschiedene Alkalichloride, vorzugsweise Natriumchlorid und Kaliumchlorid, insbesondere mit einem Natrium/Kalium-Gewichtsverhältnis im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 50, insbesondere im Bereich von 25 : 1 bis 1 : 25, vorzugsweise im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, enthält.Furthermore, it is particularly preferred if the flux composition used according to the invention contains, as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two different alkali salts, in particular two different alkali chlorides, preferably sodium chloride and potassium chloride, in particular with a sodium/potassium weight ratio in the range from 50:1 to 1:50, in particular in the range from 25:1 to 1:25, preferably in the range from 10:1 to 1:10.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei auch von Cobaltchlorid (CoCl2), Manganchlorid (MnCl2), Zinnchlorid (SnCl2), Bismutchlorid (BiCl3) und Antimonchlorid (SbCl3) ausgebildet ist.According to the invention, it is particularly preferred if the flux composition used according to the invention is also completely free of cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).

Erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Bleichlorid (PbCl2), Nickelchlorid (NiCl2), Cobaltchlorid (CoCl2), Manganchlorid (MnCl2), Zinnchlorid (SnCl2), Bismutchlorid (BiCl3) und Antimonchlorid (SbCl3) ausgebildet ist und/oder wenn die Flussmittelzusammensetzung zumindest vollkommen frei von Chloriden aus der Gruppe von Bleichlorid (PbCl2), Nickelchlorid (NiCl2), Cobaltchlorid (CoCl2), Manganchlorid (MnCl2), Zinnchlorid (SnCl2), Bismutchlorid (BiCl3) und Antimonchlorid (SbCl3) ausgebildet ist.According to the invention, it is also preferred if the flux composition used according to the invention is completely free of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ) and/or if the flux composition is at least completely free of chlorides from the group of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).

Weiterhin erfindungsgemäß von Vorteil ist es, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Salzen und Verbindungen von Metallen aus der Gruppe von Blei (Pb), Nickel (Ni), Cobalt (Co), Mangan (Mn), Zinn (Sn), Bismut (Bi) und Antimon (Sb) ausgebildet ist.It is further advantageous according to the invention if the flux composition used according to the invention is completely free of salts and compounds of metals from the group of lead (Pb), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn), bismuth (Bi) and antimony (Sb).

Schließlich ist es erfindungsgemäß auch von Vorteil, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung, abgesehen von Zinkchlorid (ZnCl2) sowie von Aluminium- und/oder Silbersalz, insbesondere Silberchlorid (AgCI) und/oder Aluminiumchlorid (AlCl3), vollkommen frei von Salzen und Verbindungen von Übergangs- und Schwermetallen ausgebildet ist.Finally, it is also advantageous according to the invention if the flux composition used according to the invention, apart from zinc chloride (ZnCl 2 ) and aluminum and/or silver salt, in particular silver chloride (AgCl) and/or aluminum chloride (AlCl 3 ), is completely free of salts and compounds of transition and heavy metals.

Was die Flussmittelbehandlung anbelangt, so wird im Allgemeinen derart vorgegangen, dass die Flussmittelbehandlung durch Inkontaktbringen des Eisen- oder Stahlbauteils mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung, insbesondere durch Tauchen oder Sprühauftrag, vorzugsweise Tauchen, erfolgt. Insbesondere ist es dabei von Vorteil, wenn das Eisen- oder Stahlbauteil für eine Dauer von 0,001 bis 30 Minuten, insbesondere 0,01 bis 20 Minuten, vorzugsweise 0,1 bis 15 Minuten, vorzugsweise 0,5 bis 10 Minuten, besonders bevorzugt 1 bis 5 Minuten, mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung in Kontakt gebracht wird, insbesondere in das Flussmittelbad getaucht wird. Insbesondere kann das Eisen- oder Stahlbauteil für eine Dauer von bis zu 30 Minuten, insbesondere bis zu 20 Minuten, vorzugsweise bis zu 15 Minuten, vorzugsweise bis zu 10 Minuten, besonders bevorzugt bis zu 5 Minuten, mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung in Kontakt gebracht, insbesondere in das Flussmittelbad getaucht werden.As far as the flux treatment is concerned, the general procedure is that the flux treatment is carried out by bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular by dipping or spraying, preferably dipping. In particular, it is advantageous if the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular dipped into the flux bath, for a period of 0.001 to 30 minutes, in particular 0.01 to 20 minutes, preferably 0.1 to 15 minutes, preferably 0.5 to 10 minutes, particularly preferably 1 to 5 minutes. In particular, the iron or steel component can be brought into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular dipped into the flux bath, for a period of up to 30 minutes, in particular up to 20 minutes, preferably up to 15 minutes, preferably up to 10 minutes, particularly preferably up to 5 minutes.

Was die Trocknungsbehandlung anbelangt, so ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Trocknungsbehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 400 °C, insbesondere im Bereich von 75 bis 350 °C, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 300 °C, bevorzugt im Bereich von 125 bis 275 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 150 bis 250 °C, erfolgt und/oder wenn die Trocknungsbehandlung bei einer Temperatur bis zu 400 °C, insbesondere bis zu 350 °C, vorzugsweise bis zu 300 °C, bevorzugt bis zu 275 °C, besonders bevorzugt bis zu 250 °C, erfolgt.As far as the drying treatment is concerned, it is preferred according to the invention if the drying treatment is carried out at a temperature in the range from 50 to 400 °C, in particular in the range from 75 to 350 °C, preferably in the range from 100 to 300 °C, preferably in the range from 125 to 275 °C, particularly preferably in the range from 150 to 250 °C, and/or if the drying treatment is carried out at a temperature up to 400 °C, in particular up to 350 °C, preferably up to 300 °C, preferably up to 275 °C, particularly preferably up to 250 °C.

Üblicherweise wird dabei derart vorgegangen, dass die Trocknungsbehandlung derart durchgeführt wird, dass die Oberfläche des Eisen- oder Stahlbauteils bei der Trocknung eine Temperatur im Bereich von 100 bis 300 °C, insbesondere im Bereich von 125 bis 275 °C, vorzugsweise im Bereich von 150 bis 250 °C, bevorzugt im Bereich von 160 bis 225 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 170 bis 200 °C, aufweist.Usually, the drying treatment is carried out in such a way that the surface of the iron or steel component has a temperature in the range of 100 to 300 °C, in particular in the range of 125 to 275 °C, preferably in the range of 150 to 250 °C, preferably in the range of 160 to 225 °C, particularly preferably in the range of 170 to 200 °C, during drying.

Typischerweise kann die Trocknungsbehandlung in Gegenwart von und/oder mittels Luft erfolgen.Typically, the drying treatment can be carried out in the presence of and/or by means of air.

Insbesondere kann die Trocknungsbehandlung in mindestens einer Trocknungseinrichtung, insbesondere in mindestens einem Ofen, erfolgen.In particular, the drying treatment can be carried out in at least one drying device, in particular in at least one oven.

Was die erfindungsgemäß eingesetzte aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad anbelangt, so ist diesbezüglich Folgendes auszuführen.As regards the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath used according to the invention, the following must be stated in this regard.

Gemäß einer typischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es von Vorteil, wenn die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad, eine Menge an Aluminium im Bereich von 0,0001 bis 25 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 17,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 12,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 8 Gew.-%, aufweist, bezogen auf die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad. Insbesondere können dabei die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad, bezogen auf die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad, eine Menge an Zink von mindestens 75 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, sowie gegebenenfalls mindestens ein weiteres Metall, insbesondere in Mengen von bis zu 5 Gew.-% und/oder insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Bismut (Bi), Blei (Pb), Zinn (Sn), Nickel (Ni), Silizium (Si), Magnesium (Mg) und deren Kombinationen, aufweisen. Dabei sind alle vorstehend genannten Mengenangaben derart auszuwählen, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren.According to a typical embodiment of the present invention, it is advantageous if the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath has an amount of aluminum in the range from 0.0001 to 25 wt.%, in particular in the range from 0.001 to 20 wt.%, preferably in the range from 0.005 to 17.5 wt.%, preferably in the range from 0.01 to 15 wt.%, particularly preferably in the range from 0.02 to 12.5 wt.%, very particularly preferably in the range from 0.05 to 10 wt.%, even more preferably in the range from 0.1 to 8 wt.%, based on the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath. In particular, the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath, based on the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath, can have an amount of zinc of at least 75 wt.%, in particular at least 80 wt.%, preferably at least 85 wt.%, preferably at least 90 wt.%, and optionally at least one further metal, in particular in amounts of up to 5 wt.% and/or in particular selected from the group of bismuth (Bi), lead (Pb), tin (Sn), nickel (Ni), silicon (Si), magnesium (Mg) and combinations thereof. All of the above-mentioned quantities are to be selected in such a way that a total of 100 wt.% results.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad die folgende Zusammensetzung aufweist, wobei alle nachfolgend genannten Mengenangaben auf die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad bezogen sind und derart auszuwählen sind, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren:

  1. (i) Zink (Zn), insbesondere in Mengen im Bereich von 75 bis 99,9999 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 80 bis 99,999 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 82,5 bis 99,995 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 85 bis 99,99 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 87,5 bis 99,98 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 90 bis 99,95 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 92 bis 99,9 Gew.-%,
  2. (ii) Aluminium (Al), insbesondere in Mengen im Bereich von 0,0001 bis 25 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 17,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 12,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 8 Gew.-%,
  3. (iii) gegebenenfalls Bismut (Bi), insbesondere in Mengen von bis zu 0,5 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,3 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%,
  4. (iv) gegebenenfalls Blei (Pb), insbesondere in Mengen von bis zu 0,5 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,2 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%,
  5. (v) gegebenenfalls Zinn (Sn), insbesondere in Mengen von bis zu 0,9 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,6 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,3 Gew.-%,
  6. (vi) gegebenenfalls Nickel (Ni), insbesondere in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,08 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,06 Gew.-%,
  7. (vii) gegebenenfalls Silizium (Si), insbesondere in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,05 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,01 Gew.-%,
  8. (viii) gegebenenfalls Magnesium (Mg), insbesondere in Mengen von bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 2,5 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,8 Gew.-%.
Furthermore, it is preferred according to the invention if the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath has the following composition, wherein all the quantities given below relate to the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath and are to be selected in such a way that a total of 100% by weight results:
  1. (i) zinc (Zn), in particular in amounts in the range from 75 to 99.9999 wt.%, in particular in the range from 80 to 99.999 wt.%, preferably in the range from 82.5 to 99.995 wt.%, preferably in the range from 85 to 99.99 wt.%, particularly preferably in the range from 87.5 to 99.98 wt.%, very particularly preferably in the range from 90 to 99.95 wt.%, even more preferably in the range from 92 to 99.9 wt.%,
  2. (ii) aluminium (Al), in particular in amounts in the range from 0.0001 to 25% by weight, in particular in the range from 0.001 to 20% by weight, preferably in the range from 0.005 to 17.5% by weight, preferably in the range from 0.01 to 15% by weight, particularly preferably in the range from 0.02 to 12.5% by weight, very particularly preferably in the range from 0.05 to 10% by weight, even more preferably in the range from 0.1 to 8% by weight,
  3. (iii) optionally bismuth (Bi), in particular in amounts of up to 0.5% by weight, preferably in amounts of up to 0.3% by weight, preferably in amounts of up to 0.1% by weight,
  4. (iv) optionally lead (Pb), in particular in amounts of up to 0.5 wt.%, preferably in amounts of up to 0.2 wt.%, preferably in amounts of up to 0.1 wt.%,
  5. (v) optionally tin (Sn), in particular in amounts of up to 0.9 wt.%, preferably in amounts of up to 0.6 wt.%, preferably in amounts of up to 0.3 wt.%,
  6. (vi) optionally nickel (Ni), in particular in amounts of up to 0.1% by weight, preferably in amounts of up to 0.08% by weight, preferably in amounts of up to 0.06% by weight,
  7. (vii) optionally silicon (Si), in particular in amounts of up to 0.1 wt.%, preferably in amounts of up to 0.05 wt.%, preferably in amounts of up to 0.01 wt.%,
  8. (viii) optionally magnesium (Mg), in particular in amounts of up to 5 wt.%, preferably in amounts of up to 2.5 wt.%, preferably in amounts of up to 0.8 wt.%.

Wenn die eingesetzte Zinkschmelze außer Aluminium weitere Legierungsbestandteile bzw. Legierungsmetalle enthält, kann hierdurch die Verfahrensführung gezielt gesteuert werden: So kann durch die Anwesenheit insbesondere von Blei und Bismut die Oberflächenspannung reduziert und auf diese Weise die Benetzbarkeit der zu verzinkenden Oberfläche verbessert werden, während durch die Anwesenheit von Zinn die optischen Eigenschaften, insbesondere den Glanz, der resultierenden Verzinkungsschicht verbessert werden können, sich durch Anwesenheit von Nickel die Schichtdicken weiter reduzieren lassen, durch die Anwesenheit von Silizium die Standzeit des Zinkbad-Behältnisses (z. B. Stahlkessel) verlängert werden kann und durch die Anwesenheit von Magnesium der Korrosionseigenschaften, insbesondere die Korrosionsbeständigkeit, der resultierenden Verzinkungsschicht verbessert werden können.If the zinc melt used contains other alloy components or alloy metals in addition to aluminum, this can be used to specifically control the process: The presence of lead and bismuth in particular can reduce the surface tension and thus improve the wettability of the surface to be galvanized, while the presence of tin can improve the optical properties, in particular the gloss, of the resulting galvanizing layer, the presence of nickel can further reduce the layer thickness, the presence of silicon can extend the service life of the zinc bath container (e.g. steel kettle), and the presence of magnesium can improve the corrosion properties, in particular the corrosion resistance, of the resulting galvanizing layer.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad eine Temperatur im Bereich von 375 °C bis 750 °C, insbesondere Temperatur im Bereich von 380 °C bis 700 °C, vorzugsweise Temperatur im Bereich von 390 °C bis 680 °C, noch mehr bevorzugt im Bereich von 395 °C bis 675 °C, aufweisen.According to a particular embodiment, the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath can have a temperature in the range from 375 °C to 750 °C, in particular a temperature in the range from 380 °C to 700 °C, preferably a temperature in the range from 390 °C to 680 °C, even more preferably in the range from 395 °C to 675 °C.

Typischerweise wird im Rahmen des Feuerverzinkungsschritts derart vorgegangen, dass das Eisen- oder Stahlbauteil in die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder in das Verzinkungsbad getaucht, insbesondere hierin getaucht und bewegt, wird, insbesondere für eine Zeitdauer, welche ausreichend ist, um eine wirksame Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung), zu gewährleisten, insbesondere für eine Zeitdauer im Bereich von 0,0001 bis 60 Minuten, vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 45 Minuten, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 30 Minuten, noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 15 Minuten.Typically, the hot-dip galvanizing step is carried out in such a way that the iron or steel component is dipped into the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or into the galvanizing bath, in particular dipped therein and moved, in particular for a period of time which is sufficient to ensure effective hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing), in particular for a period of time in the range of 0.0001 to 60 minutes, preferably in the range of 0.001 to 45 minutes, preferably in the range of 0.01 to 30 minutes, even more preferably in the range of 0.1 to 15 minutes.

Insbesondere kann die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad mit mindestens einem Inertgas, insbesondere Stickstoff, kontaktiert und/oder gespült oder durchgeleitet werden.In particular, the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath can be contacted with and/or flushed or passed through at least one inert gas, in particular nitrogen.

Grundsätzlich kann das im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung zur Anwendung kommende Verfahren kontinuierlich oder diskontinuierlich betrieben werden.In principle, the process used in the context of the use according to the invention can be operated continuously or discontinuously.

Bei dem zu behandelnden Eisen- oder Stahlbauteil kann es sich um ein einzelnes Erzeugnis oder eine Vielzahl einzelner Erzeugnisse handeln. In diesem Fall wird eine diskontinuierliche Verfahrensweise bevorzugt, obwohl eine kontinuierliche Verfahrensweise grundsätzlich nicht ausgeschlossen ist.The iron or steel component to be treated may be a single product or a large number of individual products. In this case, a discontinuous process is preferred, although a continuous process is not excluded in principle.

Des Weiteren kann es sich bei dem Eisen- oder Stahlbauteil auch um ein Langprodukt, insbesondere ein Draht-, Rohr-, Blech-, Coil-Material oder dergleichen, handeln. In diesem Fall wird eine kontinuierliche Verfahrensweise bevorzugt, obwohl auch diesbezüglich eine diskontinuierliche Vorgehensweise nicht ausgeschlossen ist.Furthermore, the iron or steel component can also be a long product, in particular a wire, pipe, sheet, coil material or the like. In this case, a continuous procedure is preferred, although a discontinuous procedure is not excluded in this respect either.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann sich der durchgeführten Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung) ein Abkühlungsschritt anschließen, d. h. das feuerverzinkte (schmelztauchverzinkte) Eisen- oder Stahlbauteil kann einer Abkühlungsbehandlung unterzogen werden, gegebenenfalls gefolgt von einem weiteren Nachbearbeitungs- und/oder Nachbehandlungsschritt.According to a particular embodiment of the present invention, the hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing) carried out can be followed by a cooling step, i.e. the hot-dip galvanized (hot-dip galvanized) iron or steel component can be subjected to a cooling treatment, optionally followed by a further post-processing and/or post-treatment step.

Der optionale Abkühlungsschritt und/oder die optionale Abkühlungsbehandlung kann insbesondere mittels Luft und/oder in Gegenwart von Luft erfolgen, vorzugsweise bis auf Umgebungstemperatur.The optional cooling step and/or the optional cooling treatment can in particular be carried out by means of air and/or in the presence of air, preferably to ambient temperature.

Wie zuvor ausgeführt, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung somit die erfindungsgemäße Verwendung einer Anlage zur Feuerverzinkung von Eisen- oder Stahlbauteilen,
wobei die Anlage die folgenden Behandlungsvorrichtungen in der nachfolgend aufgeführten Abfolge umfasst:

  1. (A) mindestens eine Entfettungsvorrichtung zur Entfettungsbehandlung von Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (A)
  2. (B) gegebenenfalls mindestens eine Spülvorrichtung zum Spülen von in der Entfettungsvorrichtung (A) entfetteten Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (B)
  3. (C) mindestens eine Beizvorrichtung zur Beizbehandlung von in der Entfettungsvorrichtung (A) entfetteten und gegebenenfalls in der Spülvorrichtung (B) gespülten Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (C)
  4. (D) gegebenenfalls mindestens eine Spülvorrichtung zum Spülen von in der Beizvorrichtung (C) gebeizten Eisen- oder Stahlbauteilen; in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (D)
  5. (E) mindestens eine Flussmittelbehandlungsvorrichtung zur Flussmittelbehandlung von in der Beizvorrichtung (C) gebeizten und gegebenenfalls in der Spülvorrichtung (D) gespülten Eisen- oder Stahlbauteilen, wobei die Flussmittelbehandlungsvorrichtung mindestens ein Flussmittelbad mit einer Flussmittelzusammensetzung enthält,
    • wobei das Flussmittelbad eine ein Alkohol/Wasser-Gemisch enthaltende flüssige Phase umfasst, wobei die flüssige Phase des Flussmittelbades die Flussmittelzusammensetzung enthält, wobei der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ein mit Wasser mischbarer und/oder ein in Wasser löslicher Alkohol ist und ausgewählt ist aus der Gruppe von linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, primären, sekundären oder tertiären einwertigen C1-C4-Alkoholen und deren Mischungen, und
    • wobei die Flussmittelzusammensetzung als Inhaltsstoffe
      1. (i) Zinkchlorid (ZnCl2) in Mengen im Bereich von 50 bis 95 Gew.-%,
      2. (ii) Ammoniumchlorid (NH4Cl) in Mengen im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%,
      3. (iii) mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz in Mengen im Bereich von 0,1 bis 25 Gew.-% und
      4. (iv) mindestens ein Aluminiumsalz und/oder mindestens ein Silbersalz in Mengen im Bereich von 5 • 10-5 bis 2 Gew.-%
    • enthält, wobei alle vorgenannten Mengenangaben auf die Zusammensetzung bezogen sind und derart auszuwählen sind, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren,
      und
    • wobei die Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Bleichlorid (PbCl2) und Nickelchlorid (NiCl2) ausgebildet ist;
    • in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (E)
  6. (F) mindestens eine Trocknungsvorrichtung (F) zur Trocknung von in der Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E) einer Flussmittelbehandlung unterzogenen Eisen- oder Stahlbauteilen,
    • wobei die Trocknungsvorrichtung (F) mittels einer Steuerungseinrichtung derart gesteuert wird, dass die Trocknungsbehandlung derart durchgeführt wird, dass die Oberfläche des Eisen- oder Stahlbauteils bei der Trocknung eine Temperatur im Bereich von 100 bis 300 °C aufweist,
    • wobei die Trocknungsvorrichtung (F) mindestens einen Einlass zum Einführen und/oder Einlassen von Luft aufweist und
    • wobei die Trocknungsvorrichtung (F) mindestens eine Trocknungseinrichtung umfasst;
    • in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zu (F)
  7. (G) mindestens eine Feuerverzinkungsvorrichtung zur Feuerverzinkung von in der Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E) einer Flussmittelbehandlung unterzogenen und gegebenenfalls in der Trocknungsvorrichtung (F) getrockneten Eisen- oder Stahlbauteilen,
    wobei die Feuerverzinkungsvorrichtung mindestens ein eine aluminiumhaltige Zinkschmelze enthaltendes Verzinkungsbad, ausgebildet zum Tauchen von Eisen- oder Stahlbauteilen, umfasst.
As previously stated, the subject matter of the present invention is therefore the inventive use of a plant for hot-dip galvanizing iron or steel components,
the plant comprising the following treatment devices in the sequence listed below:
  1. (A) at least one degreasing device for the degreasing treatment of iron or steel components; downstream or downstream of (A) in the process direction
  2. (B) optionally at least one rinsing device for rinsing iron or steel components degreased in the degreasing device (A); downstream or downstream of (B) in the process direction
  3. (C) at least one pickling device for the pickling treatment of iron or steel components degreased in the degreasing device (A) and optionally rinsed in the rinsing device (B); downstream in the process direction or downstream of (C)
  4. (D) optionally at least one rinsing device for rinsing iron or steel components pickled in the pickling device (C); downstream or downstream of (D) in the process direction
  5. (E) at least one flux treatment device for flux treatment of iron or steel components pickled in the pickling device (C) and optionally rinsed in the rinsing device (D), wherein the flux treatment device contains at least one flux bath with a flux composition,
    • wherein the flux bath comprises a liquid phase containing an alcohol/water mixture, wherein the liquid phase of the flux bath contains the flux composition, wherein the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is a water-miscible and/or a water-soluble alcohol and is selected from the group of linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, primary, secondary or tertiary monohydric C 1 -C 4 alcohols and mixtures thereof, and
    • where the flux composition as ingredients
      1. (i) zinc chloride (ZnCl 2 ) in amounts ranging from 50 to 95 wt.%,
      2. (ii) ammonium chloride (NH 4 Cl) in amounts ranging from 5 to 45% by weight,
      3. (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt in amounts ranging from 0.1 to 25% by weight and
      4. (iv) at least one aluminium salt and/or at least one silver salt in amounts ranging from 5 • 10 -5 to 2 wt.%
    • all the above-mentioned quantities are based on the composition and are to be selected in such a way that a total of 100% by weight results,
      and
    • wherein the flux composition is completely free of lead chloride (PbCl 2 ) and nickel chloride (NiCl 2 );
    • downstream in the process direction or downstream of (E)
  6. (F) at least one drying device (F) for drying iron or steel components subjected to flux treatment in the flux treatment device (E),
    • wherein the drying device (F) is controlled by means of a control device such that the drying treatment is carried out such that the surface of the iron or steel component has a temperature in the range of 100 to 300 °C during drying,
    • wherein the drying device (F) has at least one inlet for introducing and/or admitting air and
    • wherein the drying device (F) comprises at least one drying device;
    • downstream in the process direction or downstream of (F)
  7. (G) at least one hot-dip galvanizing device for hot-dip galvanizing iron or steel components which have been subjected to flux treatment in the flux treatment device (E) and optionally dried in the drying device (F),
    wherein the hot-dip galvanizing device comprises at least one galvanizing bath containing an aluminum-containing zinc melt, designed for dipping iron or steel components.

Wie zuvor beschrieben, ist das Flussmittelbad der Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E) üblicherweise sauer eingestellt.As previously described, the flux bath of the flux treatment device (E) is usually acidic.

Insbesondere ist das Flussmittelbad auf einen definierten und/oder vorgegebenen, insbesondere sauren pH-Wert eingestellt, insbesondere im pH-Wert-Bereich von 0 bis 6,9, vorzugsweise im pH-Wert-Bereich von 0,5 bis 6,5, bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 1 bis 5,5, besonders bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 1,5 bis 5, ganz besonders bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 2 bis 4,5, noch mehr bevorzugt im pH-Wert-Bereich von 2 bis 4.In particular, the flux bath is set to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, in particular in the pH value range from 0 to 6.9, preferably in the pH value range from 0.5 to 6.5, preferably in the pH value range from 1 to 5.5, particularly preferably in the pH value range from 1.5 to 5, very particularly preferably in the pH value range from 2 to 4.5, even more preferably in the pH value range from 2 to 4.

Gemäß einer besondere bevorzugten Ausführungsform ist das Flussmittelbad auf einen definierten und/oder vorgegebenen, insbesondere sauren pH-Wert eingestellt, wobei die Einstellung des pH-Werts mittels einer vorzugsweise anorganischen Säure in Kombination mit einer vorzugsweise anorganischen basischen Verbindung, insbesondere Ammoniak (NH3), erfolgt ist. Die damit verbundenen Vorteile wurden im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahren bereits erläutert.According to a particularly preferred embodiment, the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, in particular acidic pH value, the pH value being adjusted by means of a preferably inorganic acid in combination with a preferably inorganic basic compound, in particular ammonia (NH 3 ). The associated advantages have already been explained in connection with the method used according to the invention.

Was das im Rahmen der Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E) eingesetzte Flussmittelbad anbelangt, so kann dessen Zusammensetzung in weiten Bereichen variieren:
Typischerweise ist die Anlage derart ausgestaltet, dass das Flussmittelbad das Alkohol/Wasser-Gemisch in einem gewichtsbezogenen Alkohol/Wasser-Mengenverhältnis im Bereich von 0,5 : 99,5 bis 99 : 1, insbesondere im Bereich von 2 : 98 bis 95 : 5, vorzugsweise im Bereich von 5 : 95 bis 90 : 10, bevorzugt im Bereich von 5 : 95 bis 50 : 50, besonders bevorzugt im Bereich von 5 : 95 bis 45 : 55, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5 : 95 bis 50 : 50, noch mehr bevorzugt im Bereich von 10 : 90 bis 30 : 70, bezogen auf das Alkohol/Wasser-Gemisch, enthält.
As regards the flux bath used in the flux treatment device (E), its composition can vary within a wide range:
Typically, the system is designed such that the flux bath contains the alcohol/water mixture in a weight-related alcohol/water ratio in the range from 0.5:99.5 to 99:1, in particular in the range from 2:98 to 95:5, preferably in the range from 5:95 to 90:10, preferably in the range from 5:95 to 50:50, particularly preferably in the range from 5:95 to 45:55, very particularly preferably in the range from 5:95 to 50:50, even more preferably in the range from 10:90 to 30:70, based on the alcohol/water mixture.

Üblicherweise ist die erfindungsgemäß eingesetzte Anlage derart ausgestaltet, dass das Flussmittelbad den Alkohol, bezogen auf das Alkohol/Wasser-Gemisch, in einer Menge von mindestens 0,5 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von mindestens 1 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von mindestens 2 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 3 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in einer Menge von mindestens 4 Gew.-%, enthält.Typically, the system used according to the invention is designed such that the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of at least 0.5 wt.%, in particular in an amount of at least 1 wt.%, preferably in an amount of at least 2 wt.%, particularly preferably in an amount of at least 3 wt.%, even more preferably in an amount of at least 4 wt.%.

Üblicherweise ist die erfindungsgemäß verwendete Anlage derart ausgestaltet, dass das Flussmittelbad den Alkohol, bezogen auf das Alkohol/Wasser-Gemisch, in einer Menge von bis zu 90 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von bis zu 70 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 50 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von bis zu 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in einer Menge von bis zu 25 Gew.-%, enthält.Typically, the system used according to the invention is designed such that the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water mixture, in an amount of up to 90 wt.%, in particular in an amount of up to 70 wt.%, preferably in an amount of up to 50 wt.%, particularly preferably in an amount of up to 30 wt.%, even more preferably in an amount of up to 25 wt.%.

Erfindungsgemäß ist der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ein mit Wasser mischbarer und/oder ein in Wasser löslicher Alkohol.According to the invention, the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is a water-miscible and/or water-soluble alcohol.

Bevorzugt ist es, wenn der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ein mit Wasser ein azeotropes Gemisch bildender Alkohol ist.It is preferred if the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is an alcohol that forms an azeotropic mixture with water.

Erfindungsgemäß ist der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ausgewählt ist aus der Gruppe von linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, primären, sekundären oder tertiären einwertigen C1-C4-Alkoholen.According to the invention, the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, primary, secondary or tertiary monohydric C 1 -C 4 alcohols.

Gemäß einer erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage derart ausgestaltet, dass der Alkohol des Alkohol/Wasser-Gemischs des Flussmittelbades ausgewählt ist aus der Gruppe von Methanol, Ethanol, Propan-1-ol, Propan-2-ol, Butan-1-ol, Butan-2-ol und deren Mischungen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the system is designed such that the alcohol of the alcohol/water mixture of the flux bath is selected from the group of methanol, ethanol, propan-1-ol, propan-2-ol, butan-1-ol, butan-2-ol and mixtures thereof.

Im Rahmen der erfindungsgemäß verwendeten Anlage kann es vorgesehen sein, dass das Flussmittelbad außerdem mindestens ein Netzmittel und/oder Tensid, insbesondere mindestens ein ionisches oder nichtionisches Netzmittel und/oder Tensid, bevorzugt mindestens ein nichtionisches Netzmittel und/oder Tensid, enthält.Within the scope of the system used according to the invention, it can be provided that the flux bath also contains at least one wetting agent and/or surfactant, in particular at least one ionic or non-ionic wetting agent and/or surfactant, preferably at least one non-ionic wetting agent and/or surfactant.

Die Mengen an Netzmittel und/oder Tensid in dem erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelbad kann in weiten Bereichen variieren:
Insbesondere kann das Flussmittelbad das mindestens eine Netzmittel und/oder Tensid in Mengen von 0,0001 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 8 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 6 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 3 Gew.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Flussmittelbad, enthalten.
The amounts of wetting agent and/or surfactant in the flux bath used according to the invention can vary within wide ranges:
In particular, the flux bath can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 15 wt.%, preferably in amounts of 0.001 to 10 wt.%, preferably in amounts of 0.01 to 8 wt.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 6 wt.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 wt.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 wt.%, based on the flux bath.

Weiterhin kann das Flussmittelbad das mindestens eine Netzmittel und/oder Tensid in Mengen von 0,0001 bis 10 Vol.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 8 Vol.-%, bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 5 Vol.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,01 bis 5 Vol.-%, ganz besonders bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 3 Vol.-%, noch mehr bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 2 Vol.-%, bezogen auf das Flussmittelbad, enthalten.Furthermore, the flux bath can contain the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 10 vol.%, preferably in amounts of 0.001 to 8 vol.%, preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, even more preferably in amounts of 0.01 to 5 vol.%, very particularly preferably in amounts of 0.05 to 3 vol.%, even more preferably in amounts of 0.1 to 2 vol.%, based on the flux bath.

Wie zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahren erläutert, kann die Menge bzw. Konzentration der erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelzusammensetzung in dem erfindungsgemäß konzipierten Flussmittelbad gleichermaßen in weiten Bereichen variieren:
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Flussmittelbad die Flussmittelzusammensetzung in einer Menge von mindestens 150 g/, insbesondere in einer Menge von mindestens 200 g/l, vorzugsweise in einer Menge von mindestens 250 g/l, bevorzugt in einer Menge von mindestens 300 g/l, besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 400 g/l, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 450 g/l, noch mehr bevorzugt in einer Menge von mindestens 500 g/l, enthält, insbesondere berechnet als Gesamtsalzgehalt der Flussmittelzusammensetzung.
As previously explained in connection with the method used according to the invention, the amount or concentration of the flux composition used according to the invention in the flux bath designed according to the invention can equally vary within wide ranges:
In particular, it can be provided that the flux bath contains the flux composition in an amount of at least 150 g/l, in particular in an amount of at least 200 g/l, preferably in an amount of at least 250 g/l, preferably in an amount of at least 300 g/l, particularly preferably in an amount of at least 400 g/l, very particularly preferably in an amount of at least 450 g/l, even more preferably in an amount of at least 500 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.

Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Flussmittelbad die Flussmittelzusammensetzung in einer Menge von 150 g/l bis 750 g/l, insbesondere in einer Menge von 200 g/l bis 700 g/l, vorzugsweise in einer Menge von 250 g/l bis 650 g/l, bevorzugt in einer Menge von 300 g/l bis 625 g/l, besonders bevorzugt in einer Menge von 400 g/l bis 600 g/l, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 450 g/l bis 580 g/l, noch mehr bevorzugt in einer Menge von 500 g/l bis 575 g/l, enthält, insbesondere berechnet als Gesamtsalzgehalt der Flussmittelzusammensetzung.Furthermore, it can be provided according to the invention that the flux bath contains the flux composition in an amount of 150 g/l to 750 g/l, in particular in an amount of 200 g/l to 700 g/l, preferably in an amount of 250 g/l to 650 g/l, preferably in an amount of 300 g/l to 625 g/l, particularly preferably in an amount of 400 g/l to 600 g/l, very particularly preferably in an amount of 450 g/l to 580 g/l, even more preferably in an amount of 500 g/l to 575 g/l, in particular calculated as the total salt content of the flux composition.

Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als Inhaltsstoffe

  1. (i) Zinkchlorid (ZnCl2) in Mengen im Bereich von 50 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 55 bis 90 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 60 bis 85 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 65 bis 82,5 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 70 bis 82 Gew.-%,
  2. (ii) Ammoniumchlorid (NH4Cl) in Mengen im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7,5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 11 bis 25 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 12 bis 20 Gew.-%,
  3. (iii) mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz in Mengen im Bereich von 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 12,5 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 4 bis 10 Gew.-%, und
  4. (iv) mindestens ein Aluminiumsalz und/oder mindestens ein Silbersalz, insbesondere Aluminiumchlorid (AlCl3) und/oder Silberchlorid (AgCI), vorzugsweise Aluminiumchlorid (AlCl3), in Mengen im Bereich von 5 • 10-5 bis 2 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 • 10-5 bis 5 • 10-3 Gew.-%
  • enthält, wobei alle vorgenannten Mengenangaben auf die Zusammensetzung bezogen sind und derart auszuwählen sind, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren, und
  • wobei die Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Bleichlorid (PbCl2) und Nickelchlorid (NiCl2) ausgebildet ist.
According to the invention, it is provided that the flux composition used according to the invention contains as ingredients
  1. (i) zinc chloride (ZnCl 2 ) in amounts ranging from 50 to 95% by weight, preferably from 55 to 90% by weight, more preferably from 60 to 85% by weight, particularly preferably from 65 to 82.5% by weight, even more preferably from 70 to 82% by weight,
  2. (ii) ammonium chloride (NH 4 Cl) in amounts ranging from 5 to 45% by weight, preferably ranging from 7.5 to 40% by weight, preferably ranging from 10 to 35% by weight, particularly preferably ranging from 11 to 25% by weight, even more preferably ranging from 12 to 20% by weight,
  3. (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt in amounts in the range of 0.1 to 25% by weight, preferably in the range of 0.5 to 20% by weight, preferably in the range of 1 to 15% by weight, particularly preferably in the range of 2 to 12.5% by weight, even more preferably in the range of 4 to 10% by weight, and
  4. (iv) at least one aluminium salt and/or at least one silver salt, in particular aluminium chloride (AlCl 3 ) and/or silver chloride (AgCl), preferably aluminium chloride (AlCl 3 ), in amounts in the range from 5 • 10 -5 to 2% by weight, even more preferably in the range from 5 • 10 -5 to 5 • 10 -3 % by weight
  • all the above-mentioned amounts are based on the composition and are to be selected in such a way that a total of 100% by weight results, and
  • The flux composition is completely free of lead chloride (PbCl 2 ) and nickel chloride (NiCl 2 ).

Wie bereits vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahren geschildert, kann auch die Komponente (iii) der erfindungsgemäß eingesetzten Flussmittelzusammensetzung in weiten Bereichen variieren:
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, wenn die Flussmittelzusammensetzung als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) ein Alkali- und/oder Erdalkalichlorid enthält.
As already described above in connection with the process used according to the invention, component (iii) of the flux composition used according to the invention can also vary within wide ranges:
According to the invention, it is preferred if the flux composition contains an alkali metal and/or alkaline earth metal chloride as the alkali metal and/or alkaline earth metal salt of component (iii).

Gemäß einer typischen Ausführungsform kann die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) mindestens ein Alkali- und/oder Erdalkalisalz eines Alkali- und/oder Erdalkalimetalls aus der Gruppe von Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cäsium (Cs), Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr) und Barium (Ba) sowie der Kombinationen enthalten.According to a typical embodiment, the flux composition used according to the invention can contain as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii) at least one alkali and/or alkaline earth salt of an alkali and/or Alkaline earth metals from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) as well as combinations.

Gemäß einer wiederum typischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) mindestens zwei voneinander verschiedene Alkali- und/oder Erdalkalisalze, insbesondere mindestens zwei Alkali- und/oder Erdalkalisalze eines Alkali- und/oder Erdalkalimetalls aus der Gruppe von Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cäsium (Cs), Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr) und Barium (Ba) sowie der Kombinationen, enthalten.According to another typical embodiment of the present invention, the flux composition used according to the invention can contain, as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two different alkali and/or alkaline earth salts, in particular at least two alkali and/or alkaline earth salts of an alkali and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof.

Schließlich kann die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung gemäß einer wiederum typischen Ausführungsform als Alkali- und/oder Erdalkalisalz der Komponente (iii) mindestens zwei voneinander verschiedene Alkalisalze, insbesondere zwei voneinander verschiedene Alkalichloride, vorzugsweise Natriumchlorid und Kaliumchlorid, insbesondere mit einem Natrium/Kalium-Gewichtsverhältnis im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 50, insbesondere im Bereich von 25 : 1 bis 1 : 25, vorzugsweise im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, enthalten.Finally, according to a typical embodiment, the flux composition used according to the invention can contain, as alkali and/or alkaline earth salt of component (iii), at least two different alkali salts, in particular two different alkali chlorides, preferably sodium chloride and potassium chloride, in particular with a sodium/potassium weight ratio in the range from 50:1 to 1:50, in particular in the range from 25:1 to 1:25, preferably in the range from 10:1 to 1:10.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei auch von Cobaltchlorid (CoCl2), Manganchlorid (MnCl2), Zinnchlorid (SnCl2), Bismutchlorid (BiCl3) und Antimonchlorid (SbCl3) ausgebildet ist.According to the invention, it is preferred if the flux composition used according to the invention is also completely free of cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).

Weiterhin erfindungsgemäß von Vorteil ist es, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Bleichlorid (PbCl2), Nickelchlorid (NiCl2), Cobaltchlorid (CoCl2), Manganchlorid (MnCl2), Zinnchlorid (SnCl2), Bismutchlorid (BiCl3) und Antimonchlorid (SbCl3) ausgebildet ist und/oder wenn die Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Chloriden aus der Gruppe von Bleichlorid (PbCl2), Nickelchlorid (NiCl2), Cobaltchlorid (CoCl2), Manganchlorid (MnCl2), Zinnchlorid (SnCl2), Bismutchlorid (BiCl3) und Antimonchlorid (SbCl3) ausgebildet ist.It is also advantageous according to the invention if the flux composition used according to the invention is completely free of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ) and/or if the flux composition is completely free of chlorides from the group of lead chloride (PbCl 2 ), nickel chloride (NiCl 2 ), cobalt chloride (CoCl 2 ), manganese chloride (MnCl 2 ), tin chloride (SnCl 2 ), bismuth chloride (BiCl 3 ) and antimony chloride (SbCl 3 ).

Ebenfalls erfindungsgemäß bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Flussmittelzusammensetzung vollkommen frei von Salzen und Verbindungen von Metallen aus der Gruppe von Blei (Pb), Nickel (Ni), Cobalt (Co), Mangan (Mn), Zinn (Sn), Bismut (Bi) und Antimon (Sb) ausgebildet ist.It is also preferred according to the invention if the flux composition used according to the invention is completely free of salts and compounds of metals from the group of lead (Pb), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn), bismuth (Bi) and antimony (Sb).

Schließlich ist es erfindungsgemäß besonders von Vorteil, wenn die Flussmittelzusammensetzung, abgesehen von Zinkchlorid (ZnCl2) sowie von Aluminium- und/oder Silbersalz, insbesondere Silberchlorid (AgCI) und/oder Aluminiumchlorid (AlCl3), vollkommen frei von Salzen und Verbindungen von Übergangs- und Schwermetallen ausgebildet ist.Finally, it is particularly advantageous according to the invention if the flux composition, apart from zinc chloride (ZnCl 2 ) and aluminum and/or silver salt, in particular silver chloride (AgCl) and/or aluminum chloride (AlCl 3 ), is completely free of salts and compounds of transition and heavy metals.

Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E) eine Einrichtung zum Inkontaktbringen des Eisen- oder Stahlbauteils mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung, insbesondere eine Einrichtung zum Tauchen oder zum Sprühauftrag, vorzugsweise eine Einrichtung zum Tauchen, umfasst. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass die Einrichtung zum Inkontaktbringen des Eisen- oder Stahlbauteils mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung derart steuerbar ist und/oder derart gesteuert wird, insbesondere mittels eine Steuerungseinrichtung, dass das Eisen- oder Stahlbauteil für eine Dauer von 0,001 bis 30 Minuten, insbesondere 0,01 bis 20 Minuten, vorzugsweise 0,1 bis 15 Minuten, vorzugsweise 0,5 bis 10 Minuten, besonders bevorzugt 1 bis 5 Minuten, mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung in Kontakt gebracht wird, insbesondere in das Flussmittelbad getaucht wird. Weiterhin kann es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass die Einrichtung zum Inkontaktbringen des Eisen- oder Stahlbauteils mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung derart steuerbar ist und/oder derart gesteuert wird, insbesondere mittels eine Steuerungseinrichtung, dass das Eisen- oder Stahlbauteil für eine Dauer von bis zu 30 Minuten, insbesondere bis zu 20 Minuten, vorzugsweise bis zu 15 Minuten, vorzugsweise bis zu 10 Minuten, besonders bevorzugt bis zu 5 Minuten, mit dem Flussmittelbad und/oder der Flussmittelzusammensetzung in Kontakt gebracht wird, insbesondere in das Flussmittelbad getaucht wird.Furthermore, it can be provided according to the invention that the flux treatment device (E) comprises a device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition, in particular a device for dipping or spray application, preferably a device for dipping. In particular, it can be provided that the device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition can be controlled and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition for a period of 0.001 to 30 minutes, in particular 0.01 to 20 minutes, preferably 0.1 to 15 minutes, preferably 0.5 to 10 minutes, particularly preferably 1 to 5 minutes, with the flux bath and/or the flux composition, in particular is dipped into the flux bath. Furthermore, it can be provided according to the invention in particular that the device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition is controllable and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition for a period of up to 30 minutes, in particular up to 20 minutes, preferably up to 15 minutes, preferably up to 10 minutes, particularly preferably up to 5 minutes, in particular is immersed in the flux bath.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Trocknungsvorrichtung (F) derart steuerbar ist und/oder derart gesteuert wird, insbesondere mittels eine Steuerungseinrichtung, dass die Trocknungsbehandlung bei einer Temperatur im Bereich 100 bis 300 °C, bevorzugt im Bereich von 125 bis 275 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 150 bis 250 °C, erfolgt und/oder dass die Trocknungsbehandlung bei einer Temperatur bis zu 300 °C, bevorzugt bis zu 275 °C, besonders bevorzugt bis zu 250 °C, erfolgt.Furthermore, it is provided according to the invention that the drying device (F) is controllable and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the drying treatment takes place at a temperature in the range of 100 to 300 °C, preferably in the range of 125 to 275 °C, particularly preferably in the range of 150 to 250 °C, and/or that the Drying treatment is carried out at a temperature of up to 300 °C, preferably up to 275 °C, particularly preferably up to 250 °C.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Trocknungsvorrichtung (F) mittels eine Steuerungseinrichtung derart steuerbar ist und/oder derart gesteuert wird, dass die Trocknungsbehandlung derart durchgeführt wird, dass die Oberfläche des Eisen- oder Stahlbauteils bei der Trocknung eine Temperatur im Bereich von 100 bis 300 °C, insbesondere im Bereich von 125 bis 275 °C, vorzugsweise im Bereich von 150 bis 250 °C, bevorzugt im Bereich von 160 bis 225 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 170 bis 200 °C, aufweist.Furthermore, it is provided according to the invention that the drying device (F) can be controlled by means of a control device and/or is controlled in such a way that the drying treatment is carried out in such a way that the surface of the iron or steel component has a temperature in the range of 100 to 300 °C, in particular in the range of 125 to 275 °C, preferably in the range of 150 to 250 °C, preferably in the range of 160 to 225 °C, particularly preferably in the range of 170 to 200 °C, during drying.

Typischerweise wird die Trocknungsbehandlung in Gegenwart von Luft betrieben. Zu diesem Zweck weist die Trocknungsvorrichtung (F) mindestens einen Einlass zum Einführen und/oder Einlassen von Luft auf.Typically, the drying treatment is carried out in the presence of air. For this purpose, the drying device (F) has at least one inlet for introducing and/or admitting air.

Erfindungsgemäß umfasst die Trocknungsvorrichtung (F) mindestens eine Trocknungseinrichtung, insbesondere mindestens einen Ofen.According to the invention, the drying device (F) comprises at least one drying device, in particular at least one oven.

Was die Feuerverzinkungsvorrichtung (G) der erfindungsgemäß verwendeten Anlage anbelangt, so umfasst diese mindestens eine aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze"), insbesondere mindestens ein eine aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze enthaltendes Verzinkungsbad, vorzugsweise ausgebildet zum Tauchen von Eisen- oder Stahlbauteilen.As regards the hot-dip galvanizing device (G) of the plant used according to the invention, it comprises at least one aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt"), in particular at least one galvanizing bath containing an aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt, preferably designed for dipping iron or steel components.

In diesem Zusammenhang ist die erfindungsgemäß verwendete Anlage typischerweise derart ausgestaltet, dass die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad, eine Menge an Aluminium im Bereich von 0,0001 bis 25 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 17,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 12,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 8 Gew.-%, aufweist, bezogen auf die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad, insbesondere wobei die aluminiumhaltige. Insbesondere kann dabei die aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad, bezogen auf die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/AI-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad, eine Menge an Zink von mindestens 75 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, sowie gegebenenfalls mindestens ein weiteres Metall, insbesondere in Mengen von bis zu 5 Gew.-% und/oder insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Bismut (Bi), Blei (Pb), Zinn (Sn), Nickel (Ni), Silizium (Si), Magnesium (Mg) und deren Kombinationen, aufweisen. Dabei sind alle vorstehend genannten Mengenangaben derart auszuwählen, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren.In this context, the system used according to the invention is typically designed such that the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath has an amount of aluminum in the range from 0.0001 to 25 wt. %, in particular in the range from 0.001 to 20 wt. %, preferably in the range from 0.005 to 17.5 wt. %, more preferably in the range from 0.01 to 15 wt. %, particularly preferably in the range from 0.02 to 12.5 wt. %, very particularly preferably in the range from 0.05 to 10 wt. %, even more preferably in the range from 0.1 to 8 wt. %, based on the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath, in particular wherein the aluminum-containing. In particular, the aluminium-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath, based on the aluminium-containing, in particular aluminium-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath, an amount of zinc of at least 75 wt. %, in particular at least 80 wt. %, preferably at least 85 wt. %, preferably at least 90 wt. %, and optionally at least one further metal, in particular in amounts of up to 5 wt. % and/or in particular selected from the group of bismuth (Bi), lead (Pb), tin (Sn), nickel (Ni), silicon (Si), magnesium (Mg) and combinations thereof. All of the above-mentioned quantities are to be selected such that a total of 100 wt. % results.

Typischerweise ist die erfindungsgemäß verwendete Anlage dabei derart ausgestaltet, dass die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad die folgende Zusammensetzung aufweist, wobei alle nachfolgend genannten Mengenangaben auf die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/AI-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad bezogen sind und derart auszuwählen sind, dass insgesamt 100 Gew.-% resultieren:

  1. (i) Zink (Zn), insbesondere in Mengen im Bereich von 75 bis 99,9999 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 80 bis 99,999 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 82,5 bis 99,995 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 85 bis 99,99 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 87,5 bis 99,98 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 90 bis 99,95 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 92 bis 99,9 Gew.-%,
  2. (ii) Aluminium (Al), insbesondere in Mengen im Bereich von 0,0001 bis 25 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 17,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 12,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 8 Gew.-%,
  3. (iii) gegebenenfalls Bismut (Bi), insbesondere in Mengen von bis zu 0,5 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,3 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%,
  4. (iv) gegebenenfalls Blei (Pb), insbesondere in Mengen von bis zu 0,5 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,2 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%,
  5. (v) gegebenenfalls Zinn (Sn), insbesondere in Mengen von bis zu 0,9 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,6 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,3 Gew.-%,
  6. (vi) gegebenenfalls Nickel (Ni), insbesondere in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,08 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,06 Gew.-%,
  7. (vii) gegebenenfalls Silizium (Si), insbesondere in Mengen von bis zu 0,1 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 0,05 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,01 Gew.-%,
  8. (viii) gegebenenfalls Magnesium (Mg), insbesondere in Mengen von bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von bis zu 2,5 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von bis zu 0,8 Gew.-%.
Typically, the plant used according to the invention is designed such that the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath has the following composition, whereby all the quantities given below relate to the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath and are to be selected such that a total of 100 wt.% results:
  1. (i) zinc (Zn), in particular in amounts in the range from 75 to 99.9999 wt.%, in particular in the range from 80 to 99.999 wt.%, preferably in the range from 82.5 to 99.995 wt.%, preferably in the range from 85 to 99.99 wt.%, particularly preferably in the range from 87.5 to 99.98 wt.%, very particularly preferably in the range from 90 to 99.95 wt.%, even more preferably in the range from 92 to 99.9 wt.%,
  2. (ii) aluminium (Al), in particular in amounts in the range from 0.0001 to 25% by weight, in particular in the range from 0.001 to 20% by weight, preferably in the range from 0.005 to 17.5% by weight, preferably in the range from 0.01 to 15% by weight, particularly preferably in the range from 0.02 to 12.5% by weight, very particularly preferably in the range from 0.05 to 10% by weight, even more preferably in the range from 0.1 to 8% by weight,
  3. (iii) optionally bismuth (Bi), in particular in amounts of up to 0.5% by weight, preferably in amounts of up to 0.3% by weight, preferably in amounts of up to 0.1% by weight,
  4. (iv) optionally lead (Pb), in particular in amounts of up to 0.5 wt.%, preferably in amounts of up to 0.2 wt.%, preferably in amounts of up to 0.1 wt.%,
  5. (v) optionally tin (Sn), in particular in amounts of up to 0.9 wt.%, preferably in amounts of up to 0.6 wt.%, preferably in amounts of up to 0.3 wt.%,
  6. (vi) optionally nickel (Ni), in particular in amounts of up to 0.1% by weight, preferably in amounts of up to 0.08% by weight, preferably in amounts of up to 0.06% by weight,
  7. (vii) optionally silicon (Si), in particular in amounts of up to 0.1 wt.%, preferably in amounts of up to 0.05 wt.%, preferably in amounts of up to 0.01 wt.%,
  8. (viii) optionally magnesium (Mg), in particular in amounts of up to 5 wt.%, preferably in amounts of up to 2.5 wt.%, preferably in amounts of up to 0.8 wt.%.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder das Verzinkungsbad eine Temperatur im Bereich von 375 °C bis 750 °C, insbesondere Temperatur im Bereich von 380 °C bis 700 °C, vorzugsweise Temperatur im Bereich von 390 °C bis 680 °C, noch mehr bevorzugt im Bereich von 395 °C bis 675 °C, aufweisen.According to one embodiment of the present invention, the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath can have a temperature in the range from 375 °C to 750 °C, in particular a temperature in the range from 380 °C to 700 °C, preferably a temperature in the range from 390 °C to 680 °C, even more preferably in the range from 395 °C to 675 °C.

Typischerweise ist die erfindungsgemäß verwendete Anlage derart ausgebildet, dass die Feuerverzinkungsvorrichtung (G) derart ausgestaltet und/oder betreibbar ist und/oder derart ausgestaltet und/oder betrieben wird, insbesondere derart steuerbar ist und/oder derart gesteuert wird, insbesondere mittels eine Steuerungseinrichtung, dass das Eisen- oder Stahlbauteil in die aluminiumhaltige, insbesondere aluminiumlegierte Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder in das Verzinkungsbad getaucht, insbesondere hierin getaucht und bewegt, wird, insbesondere für eine Zeitdauer, welche ausreichend ist, um eine wirksame Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung), zu gewährleisten, insbesondere für eine Zeitdauer im Bereich von 0,0001 bis 60 Minuten, vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 45 Minuten, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 30 Minuten, noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 15 Minuten.Typically, the system used according to the invention is designed such that the hot-dip galvanizing device (G) is designed and/or operable and/or is designed and/or operated in such a way, in particular is controllable and/or is controlled in such a way, in particular by means of a control device, that the iron or steel component is immersed in the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or in the galvanizing bath, in particular immersed therein and moved, in particular for a period of time which is sufficient to ensure effective hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing), in particular for a period of time in the range from 0.0001 to 60 minutes, preferably in the range from 0.001 to 45 minutes, preferably in the range from 0.01 to 30 minutes, even more preferably in the range from 0.1 to 15 minutes.

Gemäß einer typischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Feuerverzinkungsvorrichtung (G) mindestens eine Einrichtung zum Kontaktieren und/oder Spülen oder Durchleiten der aluminiumhaltigen, insbesondere aluminiumlegierten Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") und/oder des Verzinkungsbades mit mindestens einem Inertgas, insbesondere Stickstoff, aufweist.According to a typical embodiment of the present invention, it can be provided that the hot-dip galvanizing device (G) has at least one device for contacting and/or flushing or passing the aluminum-containing, in particular aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/Al melt") and/or the galvanizing bath with at least one inert gas, in particular nitrogen.

Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahren beschrieben, kann die erfindungsgemäß verwendete Anlage grundsätzlich kontinuierlich oder diskontinuierlich betreibbar ausgebildet sein bzw. grundsätzlich kontinuierlich oder diskontinuierlich betrieben werden.As already described above in connection with the method used according to the invention, the system used according to the invention can in principle be designed to be operable continuously or discontinuously or can in principle be operated continuously or discontinuously.

Insbesondere kann die erfindungsgemäß verwendete Anlage derart ausgestaltet sein, dass das Eisen- oder Stahlbauteil als ein einzelnes Erzeugnis oder als eine Vielzahl einzelner Erzeugnisse feuerverzinkbar ist oder dass das Eisen- oder Stahlbauteil als ein Langprodukt, insbesondere ein Draht-, Rohr-, Blech-, Coil-Material oder dergleichen, feuerverzinkbar ist.In particular, the system used according to the invention can be designed such that the iron or steel component can be hot-dip galvanized as a single product or as a plurality of individual products or that the iron or steel component can be hot-dip galvanized as a long product, in particular a wire, pipe, sheet, coil material or the like.

Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäß verwendete Anlage, in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zur Feuerverzinkungsvorrichtung (F), außerdem mindestens Abkühlvorrichtung (H) zur Abkühlung des in der Feuerverzinkungsvorrichtung (F) feuerverzinkten Eisen- oder Stahlbauteils aufweist. Insbesondere kann die Abkühlvorrichtung (H) in Gegenwart von Luft betreibbar ausgestaltet sein und/oder betrieben werden. Weiterhin kann die erfindungsgemäß verwendete Anlage, in Prozessrichtung nachgeschaltet oder stromabwärts zur optionalen Abkühlvorrichtung (H), außerdem mindestens eine Nachbearbeitungs- und/oder Nachbehandlungsvorrichtung (I) zur Nachbearbeitung und/oder Nachbehandlung des feuerverzinkten und abgekühlten Eisen- oder Stahlbauteils aufweisen.Furthermore, it can be provided according to the invention that the system used according to the invention, downstream in the process direction or downstream of the hot-dip galvanizing device (F), also has at least one cooling device (H) for cooling the iron or steel component hot-dip galvanized in the hot-dip galvanizing device (F). In particular, the cooling device (H) can be designed and/or operated in the presence of air. Furthermore, the system used according to the invention, downstream in the process direction or downstream of the optional cooling device (H), also has at least one post-processing and/or post-treatment device (I) for post-processing and/or post-treatment of the hot-dip galvanized and cooled iron or steel component.

Für weitergehende Einzelheiten zu der erfindungsgemäß verwendeten Anlage kann zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahren verwiesen werden, welche in Bezug auf die erfindungsgemäß verwendete Anlage entsprechend gelten.For further details on the system used according to the invention, in order to avoid unnecessary repetition, reference can be made to the above statements on the method used according to the invention, which apply accordingly with regard to the system used according to the invention.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung lassen sich feuerverzinkte (schmelztauchverzinkte) Eisen- oder Stahlbauteile herstellen, welche nach einem wie zuvor beschriebenen Verfahren und in einer erfindungsgemäß verwendeten Anlage, wie vorstehend beschrieben, erhältlich sind.Within the scope of the use according to the invention, hot-dip galvanized (hot-dip galvanized) iron or steel components can be produced which are obtainable by a process as described above and in a plant used according to the invention, as described above.

Wie bereits eingangs geschildert und insbesondere auch durch die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele dokumentiert, sind mit den im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung erhältlichen Produkten besondere Vorteile verbunden, insbesondere ein verringerter Übergangs- bzw. Schwermetallgehalt ebenso wie verbesserte mechanische Eigenschaften sowie Korrosionsschutzeigenschaften.As already described at the outset and in particular also documented by the exemplary embodiments according to the invention, the products obtainable within the scope of the use according to the invention are associated with particular advantages, in particular a reduced transition or heavy metal content as well as improved mechanical properties and corrosion protection properties.

Was das im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung erhältliche feuerverzinkte Eisen- oder Stahlbauteil anbelangt, so ist dieses an seiner Oberfläche mit einer Feuerverzinkungsschicht von 0,5 bis 300 µm Dicke, insbesondere 1 bis 200 µm Dicke, vorzugsweise 1,5 bis 100 µm Dicke, bevorzugt 2 bis 30 µm Dicke, versehen.As regards the hot-dip galvanized iron or steel component obtainable within the scope of the use according to the invention, this is provided on its surface with a hot-dip galvanizing layer of 0.5 to 300 µm thickness, in particular 1 to 200 µm thickness, preferably 1.5 to 100 µm thickness, preferably 2 to 30 µm thickness.

Was das im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung erhältliche feuerverzinkte Eisen- oder Stahlbauteil weiterhin anbelangt, so ist dieses feuerverzinkte Eisen- oder Stahlbauteil an seiner Oberfläche mit einer Feuerverzinkungsschicht versehen, wobei die Feuerverzinkungsschicht vollkommen frei von aus der Flussmittelbehandlung stammenden Blei (Pb) und/oder Nickel (Ni) ist.As regards the hot-dip galvanized iron or steel component obtainable within the scope of the use according to the invention, this hot-dip galvanized iron or steel component is provided with a hot-dip galvanizing layer on its surface, wherein the hot-dip galvanizing layer is completely free of lead (Pb) and/or nickel (Ni) originating from the flux treatment.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist es, wenn das im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung erhältliche feuerverzinkte Eisen- oder Stahlbauteil an seiner Oberfläche mit einer Feuerverzinkungsschicht versehen, wobei die Feuerverzinkungsschicht vollkommen frei von aus der Flussmittelbehandlung stammenden Schwermetallen aus der Gruppe von Blei (Pb), Nickel (Ni), Cobalt (Co), Mangan (Mn), Zinn (Sn), Bismut (Bi) und Antimon (Sb) ausgebildet ist.According to the invention, it is particularly preferred if the hot-dip galvanized iron or steel component obtainable within the scope of the use according to the invention is provided with a hot-dip galvanizing layer on its surface, wherein the hot-dip galvanizing layer is completely free of heavy metals originating from the flux treatment from the group of lead (Pb), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn), bismuth (Bi) and antimony (Sb).

Für weitergehende Einzelheiten zu diesem Aspekt kann zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die obigen Ausführungen zu den anderen Aspekten verwiesen werden, welche entsprechend gelten.For further details on this aspect, in order to avoid unnecessary repetition, reference can be made to the above comments on the other aspects, which apply accordingly.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen und den Zeichnungen selbst. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehungen.Further features, advantages and possible applications of the present invention emerge from the following description of embodiments with reference to drawings and the drawings themselves. All described and/or illustrated features, individually or in any combination, form the subject matter of the present invention, regardless of their summary in the claims and their relationships.

Es zeigt:

Fig. 1
einen schematischen Verfahrensablauf der einzelnen Stufen bzw. Verfahrensschritte des erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahrens nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß verwendeten Anlage gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
It shows:
Fig. 1
a schematic process flow of the individual stages or process steps of the process used according to the invention according to a particular embodiment of the present invention,
Fig. 2
a schematic representation of a system used according to the invention according to a particular embodiment of the present invention.

In dem in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablaufschema sind die sukzessiven Verfahrensstufen bzw. Verfahrensschritte a) bis i) schematisch dargestellt, wobei die Verfahrensschritte b), d), f), h) und i), insbesondere die Verfahrensschritte h) und i), optional sind.In the Fig. 1 The process flow diagram shown schematically shows the successive process stages or process steps a) to i), whereby the process steps b), d), f), h) and i), in particular the process steps h) and i), are optional.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Schema ist der Verfahrensablauf wie folgt, wobei das erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Verfahren die nachfolgend genannten Schritte sukzessiv gemäß dieser Reihenfolge umfasst: Entfettung (Schritt a)), Spülen (Schritt b), optional), Beizen (Schritt c)), Spülen (Schritt d), optional), Flussmittelbadbehandlung (Schritt e)), Trocknung (Schritt f), optional), Feuerverzinkung (Schritt g)), Abkühlung (Schritt h), optional) sowie Nachbearbeitung bzw. Nachbehandlung (Schritt i), optional).According to the Fig. 1 According to the diagram shown, the process sequence is as follows, wherein the process used according to the invention comprises the following steps successively in this order: degreasing (step a)), rinsing (step b), optional), pickling (step c)), rinsing (step d), optional), flux bath treatment (step e)), drying (step f), optional), hot-dip galvanizing (step g)), cooling (step h), optional) and post-processing or post-treatment (step i), optional).

Für weitergehende Einzelheiten zu dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahrensablauf kann auf die vorstehenden allgemeinen Ausführungen zu dem erfindungsgemäß eingesetzten Verfahren verwiesen werden.For further details on the process sequence used according to the invention, reference can be made to the above general statements on the process used according to the invention.

In Fig. 2 ist schematisch die erfindungsgemäß verwendete Anlage mit den einzelnen Vorrichtungen (A) bis (I) dargestellt, wobei die Vorrichtungen (B), (D), (F), (H) und (I), insbesondere die Vorrichtungen (H) und (I), optional sind.In Fig. 2 The system used according to the invention with the individual devices (A) to (I) is shown schematically, wherein the devices (B), (D), (F), (H) and (I), in particular the devices (H) and (I), are optional.

Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Schema der erfindungsgemäß verwendeten Anlage umfasst diese in der nachfolgend aufgeführten Abfolge die folgenden Vorrichtungen: Entfettungsvorrichtung (A), gegebenenfalls Spülvorrichtung (B), Beizvorrichtung (C), gegebenenfalls Spülvorrichtung (D), Flussmittelbehandlungsvorrichtung (E), gegebenenfalls Trocknungsvorrichtung (F), Feuerverzinkungsvorrichtung (G), gegebenenfalls Abkühlvorrichtung (H) und gegebenenfalls Nachbearbeitungs- bzw. Nachbehandlungsvorrichtung (I).According to the Fig. 2 The diagram of the plant used according to the invention shown in the drawing comprises the following devices in the following sequence: degreasing device (A), optionally rinsing device (B), pickling device (C), optionally rinsing device (D), flux treatment device (E), optionally drying device (F), hot-dip galvanizing device (G), if necessary, cooling device (H) and, if necessary, post-processing or post-treatment device (I).

Für weitergehende Einzelheiten zu der erfindungsgemäß verwendeten Anlage kann auf die vorstehenden allgemeinen Ausführungen zu der Anlage verwiesen werden.For further details on the system used according to the invention, reference can be made to the above general statements on the system.

Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne Weiteres erkennbar und realisierbar, ohne dass er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt.Further embodiments, modifications and variations of the present invention are readily apparent and feasible to the person skilled in the art upon reading the description, without departing from the scope of the present invention.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränken sollen, sondern lediglich die beispielhafte und nicht limitierende Durchführungsweise und Ausgestaltung erläutern.The present invention is illustrated by the following embodiments, which are not intended to limit the present invention in any way, but merely explain the exemplary and non-limiting implementation and design.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEXAMPLES OF IMPLEMENTATION Allgemeine Vorschrift zur Durchführung (erfindungsgemäß)General instructions for implementation (according to the invention)

Verschiedene Feuerverzinkungszyklen mit Musterblechen vom Typ S235 (2 mm Dicke, 100 mm x 100 mm Breite) werden nach dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Verfahrensablauf gemäß Fig. 1 und mit der erfindungsgemäß verwendeten Anlage gemäß Fig. 2 durchgeführt. Die Flussmittelzusammensetzung und die Zinkbadlegierungen werden jeweils gemäß den nachfolgenden Angaben variiert.Various hot-dip galvanizing cycles with sample sheets of type S235 (2 mm thickness, 100 mm x 100 mm width) are carried out according to the process sequence used according to the invention Fig. 1 and with the system used in accordance with the invention Fig. 2 The flux composition and the zinc bath alloys are varied according to the following specifications.

Das jeweils durchgeführte Feuerverzinkungsverfahren umfasst dabei die folgenden Verfahrensschritte in der nachfolgend aufgeführten Reihenfolge (wobei die erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Anlage entsprechend ausgebildet ist):

  • (a) alkalische Entfettungsbehandlung in einem Entfettungsbad (15 Minuten, 70 °C, Zusammensetzung des Entfettungsbades gemäß Beispiel 1 von EP 1 352 100 B1 ),
  • (b) zweifaches Spülen in zwei aufeinander folgenden Spülbädern mit Wasser,
  • (c) saure Beizbehandlung (40 Minuten, 30 °C, Zusammensetzung des Beizbades gemäß Beispiel 1 von EP 1 352 100 B1 ),
  • (d) zweifaches Spülen in zwei aufeinander folgenden Spülbädern mit Wasser,
  • (e) Flussmittelbehandlung in Flussmittelbad gemäß nachfolgender Spezifikationen (3 Minuten, 60 °C, Tauchbehandlung),
  • (f) Trocknungsbehandlung (260 °C heißer Luftstrom, 30 Sekunden),
  • (g) Feuerverzinkung (Schmelztauchverzinkung) mit einer aluminiumhaltigen bzw. aluminiumlegierten Zinkschmelze ("Zn/Al-Schmelze") in einem Verzinkungsbad gemäß nachfolgender Spezifikationen (50 Sekunden Tauchbehandlung des vorgewärmten und gefluxten Blechs im Verzinkungsbad, 450 °C),
  • (i) Abkühlung des aus dem Verzinkungsbad entnommenen und feuerverzinkten Blechs an der Luft.
The hot-dip galvanizing process carried out in each case comprises the following process steps in the order listed below (the system used according to the invention is designed accordingly):
  • (a) alkaline degreasing treatment in a degreasing bath (15 minutes, 70 °C, composition of the degreasing bath according to Example 1 of EP 1 352 100 B1 ),
  • (b) double rinsing in two consecutive rinsing baths with water,
  • (c) acid pickling treatment (40 minutes, 30 °C, composition of the pickling bath according to Example 1 of EP 1 352 100 B1 ),
  • (d) double rinsing in two consecutive rinsing baths with water,
  • (e) flux treatment in flux bath according to the following specifications (3 minutes, 60 °C, immersion treatment),
  • (f) drying treatment (260 °C hot air stream, 30 seconds),
  • (g) Hot-dip galvanizing (hot-dip galvanizing) with a zinc melt containing aluminium or aluminium alloy ("Zn/Al melt") in a galvanizing bath according to the following specifications (50 seconds immersion treatment of the preheated and fluxed sheet in the galvanizing bath, 450 °C),
  • (i) Cooling in air of the hot-dip galvanized sheet removed from the galvanizing bath.

Beispielserie 1 (erfindungsgemäß)Example series 1 (according to the invention)

Es werden verschiedene Musterbleche einer wie zuvor beschriebenen Feuerverzinkung, einschließlich entsprechender wie zuvor beschriebener Vorbehandlungsschritte, unterzogen. Die Spezifikation der eingesetzten Flussmittelzusammensetzung und des eingesetzten Flussmittelbades ist wie folgt:Various sample sheets are subjected to hot-dip galvanizing as described above, including the corresponding pretreatment steps as described above. The specification of the flux composition and flux bath used is as follows:

Flussmittelzusammensetzung:Flux composition:

78,995 Gew.-% ZnCl2 13 Gew.-% NH4Cl, 6 Gew.-% NaCl, 2 Gew.-% KCl, 0,005 Gew.-% (50 ppm) AlCl3 78.995% by weight ZnCl 2 13% by weight NH 4 Cl, 6% by weight NaCl, 2% by weight KCl, 0.005% by weight (50 ppm) AlCl 3

Flussmittelbad:flux bath:

  • Flussmittelmenge/-konzentration (Gesamtsalzgehalt): 550 g/lFlux quantity/concentration (total salt content): 550 g/l
  • Ammoniaklösung (5%-ig): 10 ml pro Liter Flussmittelbad zur Einstellung (Anhebung) des pH-WertesAmmonia solution (5%): 10 ml per liter of flux bath to adjust (raise) the pH value
  • pH-Wert: 3,5 (ohne Ammoniaklösung: 3,2)pH value: 3.5 (without ammonia solution: 3.2)
  • Netzmittel (nichtionisches Tensid): 0,3 %Wetting agent (non-ionic surfactant): 0.3%
Variation des Alkohol-Anteils im FlussmittelbadVariation of the alcohol content in the flux bath

  1. a) 0 % Propanol (100 % Wasser)a) 0% propanol (100% water)
  2. b) 5 % Propanol (40 g Propanol, Rest bis 1000 ml aufgefüllt mit Wasser)b) 5% propanol (40 g propanol, rest made up to 1000 ml with water)
  3. c) 20 % Propanol (160 g Propanol, Rest bis 1000 ml aufgefüllt mit Wasser)c) 20 % propanol (160 g propanol, rest made up to 1000 ml with water)
  4. d) 71,8 % Propanol (574,4 g Propanol, Rest bis 1000 ml aufgefüllt mit Wasser)d) 71.8 % propanol (574.4 g propanol, rest made up to 1000 ml with water)
  5. e) 100 % Propanole) 100% propanol
Verzinkungsbadgalvanizing bath

100 ppm Aluminium, 0,05 Gew.-% Bismut, 0,3 Gew.-% Zinn, 0,04 Gew.-% Nickel, Rest Zink (d. h. ad 100 Gew.-%)100 ppm aluminum, 0.05 wt.% bismuth, 0.3 wt.% tin, 0.04 wt.% nickel, balance zinc (i.e. ad 100 wt.%)

ErgebnisseResults

ad a) Das Blech wird durch Eintauchen in die Flussmittellösung vollständig mit Salzen belegt. Nach dem Trocknungsschritt ist die Oberfläche des Bauteils noch vollständig feucht. Es bildet sich eine weitestgehend homogene Zinkschicht aus, jedoch mit minimalen Fehlstellen.ad a) The sheet metal is completely coated with salts by immersion in the flux solution. After the drying step, the surface of the component is still completely wet. A largely homogeneous zinc layer is formed, but with minimal defects.

ad b) Das Blech wird durch Eintauchen in die Flussmittellösung vollständig mit Salzen belegt. Nach dem Trocknungsschritt ist die Oberfläche des Bauteils bereits leicht angetrocknet. Zur Kontrolle werden die Bleche nach dem Beizen und nach dem Trocknen verwogen. Im Vergleich zu Variante a) zeigt sich, dass der Flussmittelfilm 2,5 % weniger wiegt, was auf einen geringeren Restfeuchtegehalt infolge eines schnelleren Trocknens zurückzuführen ist. Nach dem Verzinken bildet sich eine homogene Zinkschicht ohne jegliche Fehlstellen aus.ad b) The sheet metal is completely coated with salts by immersing it in the flux solution. After the drying step, the surface of the component is already slightly dry. To check this, the sheets are weighed after pickling and drying. Compared to variant a), it can be seen that the flux film weighs 2.5% less, which is due to a lower residual moisture content as a result of faster drying. After galvanizing, a homogeneous zinc layer is formed without any defects.

ad c) Das Blech wird durch Eintauchen in die Flussmittellösung vollständig mit Salzen belegt. Nach dem Trocknungsschritt ist die Oberfläche des Bauteils weitestgehend trocken. Im Vergleich der Gewichte des Flussmittelfilms mit Variante a) zeigt sich eine 11,5%-ige Gewichtsreduzierung. Nach dem Verzinken bildet sich eine homogene Zinkschicht ohne jegliche Fehlstellen aus.ad c) The sheet metal is completely coated with salts by immersing it in the flux solution. After the drying step, the surface of the component is largely dry. Comparing the weight of the flux film with variant a) shows an 11.5% weight reduction. After galvanizing, a homogeneous zinc layer is formed without any defects.

ad d) Das Blech wird durch Eintauchen in die Flussmittellösung vollständig mit Salzen belegt. Nach dem Trocknungsschritt ist die Oberfläche des Bauteils vollständig trocken. Im Vergleich der Gewichte des Flussmittelfilms mit Variante a) zeigt sich eine 15%-ige Reduzierung. Nach dem Verzinken bildet sich eine homogene Zinkschicht ohne jegliche Fehlstellen aus.ad d) The sheet metal is completely coated with salts by immersing it in the flux solution. After the drying step, the surface of the component is completely dry. Comparing the weight of the flux film with variant a) shows a 15% reduction. After galvanizing, a homogeneous zinc layer is formed without any defects.

ad e) Die Flussmittelsalze bilden einen Bodensatz, welcher nicht zu lösen ist. Folglich findet beim Eintauchen des Blechs in das Flussmittel keine effiziente Benetzung der Stahloberfläche mit Flussmittelsalzen statt. Bei der Verzinkung kommt es daraufhin nicht zur Reaktion zwischen Zinklegierung und Stahl, d. h. es ist keine effiziente Verzinkbarkeit gegeben.ad e) The flux salts form a sediment which cannot be dissolved. Consequently, when the sheet is immersed in the flux, the steel surface is not efficiently wetted with flux salts. During galvanizing, there is no reaction between the zinc alloy and the steel, i.e. efficient galvanization is not possible.

Allgemeine ErkenntnisseGeneral findings

Bei gleichen Trocknungsbedingungen (d. h. gleichen Trocknungszeiten und Trocknungstemperaturen) führt der Einsatz von Alkohol im Flussmittelbad bereits bei geringen Mengenanteilen und auch bis zu hohen Mengenanteilen zu einem schnelleren Trocknen des Flussmittelfilms und zu einer besseren Verzinkungsqualität. Hieraus resultiert, dass eine bessere Trocknung zu einer besseren Verzinkungsqualität führt.Under the same drying conditions (i.e. the same drying times and drying temperatures), the use of alcohol in the flux bath leads to faster drying of the flux film and better galvanizing quality, even at low and even high levels. This means that better drying leads to better galvanizing quality.

Auch bei Korrosionstestungen (Salzsprühtest bzw. Salzsprühnebeltest gemäß DIN EN ISO 9227:2012) zeigen die mit dem Alkohol enthaltenden Flussmittel vorbehandelten feuerverzinkten Bleche deutlich längere Standzeiten (bis zu 40 % Standzeitverbesserung) gegenüber feuerverzinkten Bleche, welche mit dem ansonsten identischen Flussmittel (jedoch ohne jeglichen Alkoholanteil, d. h. rein wässrig) vorbehandelt sind.Even in corrosion tests (salt spray test or salt spray test according to DIN EN ISO 9227:2012), the hot-dip galvanized sheets pretreated with the flux containing alcohol show significantly longer service lives (up to 40% improvement in service life) compared to hot-dip galvanized sheets pretreated with the otherwise identical flux (but without any alcohol content, i.e. purely aqueous).

Beispielserien 2 bis 5 (erfindungsgemäß)Example series 2 to 5 (according to the invention)

Beispielserie 1 wird wiederholt, jedoch mit abweichender Zusammensetzung des Verzinkungsbades.Example series 1 is repeated, but with a different composition of the galvanizing bath.

Verzinkungsbad für Beispielserie 2Galvanizing bath for example series 2

500 ppm Aluminium, 0,05 Gew.-% Bismut, 0,3 Gew.-% Zinn, 0,04 Gew.-% Nickel, Rest Zink (d. h. ad 100 Gew.-%)500 ppm aluminum, 0.05 wt.% bismuth, 0.3 wt.% tin, 0.04 wt.% nickel, balance zinc (i.e. ad 100 wt.%)

Verzinkungsbad für Beispielserie 3Galvanizing bath for example series 3

1.000 ppm Aluminium, 50 ppm Silizium, Rest Zink (d. h. ad 100 Gew.-%)1,000 ppm aluminum, 50 ppm silicon, balance zinc (i.e. ad 100% by weight)

Verzinkungsbad für Beispielserie 4Galvanizing bath for example series 4

5,42 Gew.-% Aluminium, Rest Zink (d. h. ad 100 Gew.-%)5.42% by weight aluminum, balance zinc (i.e. ad 100% by weight)

Verzinkungsbad für Beispielserie 5Galvanizing bath for example series 5

Aluminium 4,51 Gew.-%, Rest Zink (d. h. ad 100 Gew.-%)Aluminum 4.51% by weight, balance zinc (i.e. ad 100% by weight)

ErgebnisseResults

Es werden analoge Ergebnisse zur Beispielserie 1 erhalten, wobei speziell im Fall der Beispielserien 4 und 5 auch optisch signifikant verbesserte, d. h. besonders glänzende Oberflächen resultieren.Analogous results to example series 1 are obtained, whereby especially in the case of example series 4 and 5, optically significantly improved, i.e. particularly shiny surfaces result.

Beispielserien 6 bis 10 (erfindungsgemäß)Example series 6 to 10 (according to the invention)

Beispielserien 1 bis 5 werden wiederholt, jedoch mit abweichender Flussmittelzusammensetzung (Verwendung von 0,005 Gew.-% bzw. 50 ppm AgCl anstelle von AlCl3).Example series 1 to 5 are repeated, but with a different flux composition (use of 0.005 wt.% or 50 ppm AgCl instead of AlCl 3 ).

ErgebnisseResults

Es werden analoge Ergebnisse zu den Beispielserien 1 bis 5 erhalten.Analogous results to the example series 1 to 5 are obtained.

Beispielserien 11 bis 15 (erfindungsgemäß)Example series 11 to 15 (according to the invention)

Beispielserien 1 bis 5 werden wiederholt, jedoch mit abweichender Flussmittelzusammensetzung (Verwendung einer Kombination von 0,0025 Gew.-% bzw. 25 ppm AgCl und 0,0025 Gew.-% bzw. 25 ppm AlCl3 anstelle von AlCl3 allein).Example series 1 to 5 are repeated, but with a different flux composition (using a combination of 0.0025 wt.% or 25 ppm AgCl and 0.0025 wt.% or 25 ppm AlCl 3 instead of AlCl 3 alone).

ErgebnisseResults

Es werden analoge Ergebnisse zu den Beispielserien 1 bis 5 erhalten.Analogous results to the example series 1 to 5 are obtained.

Beispielserien 16 bis 30 (Vergleich)Example series 16 to 30 (comparison)

Beispielserien 1 bis 15 werden wiederholt, jedoch mit abweichender Flussmittelzusammensetzung (vollständiges Weglassen von AlCl3 und AgCI).Example series 1 to 15 are repeated, but with different flux composition (complete omission of AlCl 3 and AgCl).

ErgebnisseResults

Im Fall der Alkoholgehalte a) bis d) resultieren jeweils nach dem Verzinken stark inhomogene Zinkschichten mit einer signifikanten Anzahl von Fehlstellen und deutlich sichtbaren Defektstrukturen.In the case of alcohol contents a) to d), highly inhomogeneous zinc layers with a significant number of defects and clearly visible defect structures result after galvanizing.

Im Falle der Alkoholgehalte von e) ist auch hier überhaupt keine Verzinkbarkeit gegeben, da die Flussmittelsalze einen nicht lösbaren Bodensatz bilden.In the case of the alcohol contents of e), galvanizing is also not possible at all, since the flux salts form an insoluble sediment.

Allgemeine Rezepturen für Flussmittel (erfindungsgemäß)General formulations for fluxes (according to the invention)

Nachfolgend werden allgemeine Rezepturangaben für typische erfindungsgemäß verwendete Flussmittelzusammensetzungen und Flussmittelbäder mit Optimierung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Zink/Aluminium-Schmelze gegeben. Flussmittelzusammensetzung ZnCl2 56 bis 85 % Für AI = 4,2 bis 6,2 %: typischerweise 77 bis 82 % Für AI bis 1.000 ppm: typischerweise 56 bis 62 % NH4Cl 10 bis 44 % Für AI = 4,2 bis 6,2 %: typischerweise 10 bis 15 % Für AI bis 1.000ppm: typischerweise 38 bis 44 % NaCl > 0 bis 6 % Für AI = 4,2 bis 6,2 %: typischerweise 5 bis 7 % Für AI bis 1.000 ppm: typischerweise > 0 bis 1 % KCI > 0 bis 2 % Für AI = 4,2 bis 6,2 %: typischerweise 1 bis 3 % Für AI bis 1.000 ppm: typischerweise > 0 bis 0,5 % AgCl/AlCl3 0,5 bis 500 ppm In the following, general recipe information is given for typical flux compositions and flux baths used according to the invention with optimization depending on the composition of the zinc/aluminum melt. <u>Flux composition</u> ZnCl 2 56 to 85% For AI = 4.2 to 6.2%: typically 77 to 82% For AI up to 1,000 ppm: typically 56 to 62% NH 4 Cl 10 to 44% For AI = 4.2 to 6.2%: typically 10 to 15% For AI up to 1,000 ppm: typically 38 to 44% NaCl > 0 to 6% For AI = 4.2 to 6.2%: typically 5 to 7% For AI up to 1,000 ppm: typically > 0 to 1% KCI > 0 to 2% For AI = 4.2 to 6.2%: typically 1 to 3% For AI up to 1,000 ppm: typically > 0 to 0.5% AgCl/AlCl 3 0.5 to 500 ppm

Alle vorstehenden Prozentangaben (Gew.-%) bezogen auf den Feststoff-Salzgehalt (Trockengewicht).All above percentages (wt.%) are based on the solid salt content (dry weight).

Flussmittelbadflux bath


Salzgehalt (Flussmittelzusammensetzung) insgesamt 200 bis 700 g/l, typischerweise 450 bis 550 g/l
pH im Bereich von 25 bis 5 Für AI =4,2 bis 6,2 %: typischerweise 2,5 bis 3,5 Für AI bis 1.000 ppm: typischerweise 4 bis 5 %
ausreichende Menge an anorganischer Säure und Ammoniaklösung zur Einstellung des erforderlichen pH-Werts (Feineinstellung mit Ammoniaklösung)
Temperatur des Flussmittels im Bereich von 15 bis 80 °C Für AI = 4,2 bis 6,2 %: typischerweise 50 bis 70°C Für AI bis 1.000 ppm: typischerweise 35 bis 60°C
Netzmittelgehalt 0,2 bis 5%
Lösung mit einem Anteil Propanol und/oder Ethanol von 0,2 bis 72 % Für AI=4,2 bis 6,2 %: typischerweise 5 bis 20 % Für AI bis 1.000 ppm: typischerweise 5 bis 20 %

Total salt content (flux composition) 200 to 700 g/l, typically 450 to 550 g/l
pH in the range of 25 to 5 For AI =4.2 to 6.2%: typically 2.5 to 3.5 For AI up to 1,000 ppm: typically 4 to 5%
sufficient amount of inorganic acid and ammonia solution to adjust the required pH value (fine adjustment with ammonia solution)
Flux temperature in the range of 15 to 80 °C For AI = 4.2 to 6.2%: typically 50 to 70°C For AI up to 1,000 ppm: typically 35 to 60°C
wetting agent content 0.2 to 5%
Solution with a proportion of propanol and/or ethanol of 0.2 to 72% For AI=4.2 to 6.2%: typically 5 to 20% For AI up to 1,000 ppm: typically 5 to 20%

Claims (14)

  1. Use of a system for hot-dip galvanizing iron or steel components,
    wherein the system comprises the following treatment devices in the sequence listed below:
    (A) at least one degreasing device for the degreasing treatment of iron or steel components;
    downstream in the process direction or downstream to (A)
    (B) optionally, at least one rinsing device for rinsing the iron or steel components degreased in the degreasing device (A);
    downstream in the process direction or downstream to (B)
    (C) at least one pickling device for the pickling treatment of the iron or steel components degreased in the degreasing device (A) and optionally rinsed in the rinsing device (B);
    downstream in the process direction or downstream to (C)
    (D) optionally, at least one rinsing device for rinsing the iron or steel components pickled in the pickling device (C);
    downstream in the process direction or downstream to (D)
    (E) at least one flux treatment device for the flux treatment of the iron or steel components pickled in the pickling device (C) and optionally rinsed in the rinsing device (D), wherein the flux treatment device contains at least one flux bath with a flux composition,
    wherein the flux bath comprises a liquid phase containing an alcohol/water-mixture, wherein the liquid phase of the flux bath contains the flux composition, wherein the alcohol of the alcohol/water-mixture of the flux bath is a water-miscible and/or a water-soluble alcohol and is selected from the group of linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, primary, secondary or tertiary monohydric C1-C4 alcohols and mixtures thereof,
    and
    wherein the flux composition contains as ingredients
    (i) zinc chloride (ZnCl2) in amounts in the range of from 50 to 95 % by weight,
    (ii) ammonium chloride (NH4Cl) in amounts in the range of from 5 to 45 % by weight,
    (iii) at least one alkali metal and/or alkaline earth metal salt in amounts in the range of from 0.1 to 25 % by weight and
    (iv) at least one aluminum salt and/or at least one silver salt in amounts in the range of from 5 • 10-5 to 2 % by weight,
    wherein all above amounts are based on the composition and are to be selected such that a total of 100 % by weight results,
    and
    wherein the flux composition is completely free of lead chloride (PbCl2) and nickel chloride (NiCl2);
    downstream in the process direction or downstream to (E)
    (F) at least one drying device (F) for drying the iron or steel components subjected to the flux treatment in the flux treatment device (E),
    wherein the drying device (F) is controlled by means of a control device such that the drying treatment is carried out such that the surface of the iron or steel component has a temperature in the range of from 100 to 300 °C during drying,
    wherein the drying device (F) has at least one inlet for introducing and/or letting in air, and
    wherein the drying device (F) comprises at least one drying means;
    downstream in the process direction or downstream to (F)
    (G) at least one hot-dip galvanizing device for hot-dip galvanizing the iron or steel components subjected to the flux treatment in the flux treatment device (E) and optionally dried in the drying device (F),
    wherein the hot-dip galvanizing device comprises at least one galvanizing bath containing an aluminum-containing zinc melt designed for dipping iron or steel components.
  2. Use according to claim 1,
    wherein the flux bath is acidic; and/or
    wherein the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, especially acidic pH value, especially in the pH value range of from 0 to 6.9, preferentially in the pH value range of from 0.5 to 6.5, preferably in the pH value range of from 1 to 5.5, more preferably in the pH value range of from 1.5 to 5, even more preferably in the pH value range of from 2 to 4.5, further preferably in the pH value range of from 2 to 4; and/or
    wherein the flux bath is adjusted to a defined and/or predetermined, especially acidic pH value, wherein the pH value is adjusted by means of a preferentially inorganic acid in combination with a preferentially inorganic basic compound, especially ammonia (NH3).
  3. Use according to claim 1 or 2,
    wherein the flux bath contains the alcohol/water-mixture in a weight-related alcohol/water quantity ratio in the range of from 0.5 : 99.5 to 99 : 1, especially in the range of from 2 : 98 to 95 : 5, preferentially in the range of from 5 : 95 to 90 : 10, preferably in the range of from 5 : 95 to 50 : 50, more preferably in the range of from 5 : 95 to 45 : 55, even more preferably in the range of from 5 : 95 to 50 : 50, further more preferably in the range of from 10 : 90 to 30 : 70, based on the alcohol/water-mixture; and/or
    wherein the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water-mixture, in an amount of at least 0.5 % by weight, especially in an amount of at least 1 % by weight, preferentially in an amount of at least 2 % by weight, more preferably in an amount of at least 3 % by weight, even more preferably in an amount of at least 4 % by weight; and/or wherein the flux bath contains the alcohol, based on the alcohol/water-mixture, in an amount of up to 90 % by weight, especially in an amount of up to 70 % by weight, preferentially in an amount of up to 50 % by weight, more preferably in an amount of up to 30 % by weight, even more preferably in an amount of up to 25 % by weight; and/or wherein the alcohol of the alcohol/water-mixture of the flux bath is selected from the group consisting of methanol, ethanol, propan-1-ol, propan-2-ol, butan-1-ol, butan-2-ol and mixtures thereof.
  4. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the flux bath also contains at least one wetting agent and/or surfactant, especially at least one ionic or non-ionic wetting agent and/or surfactant, preferably at least one non-ionic wetting agent and/or surfactant;
    especially wherein the flux bath contains the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 15 % by weight, preferentially in amounts of 0.001 to 10 % by weight, preferably in amounts of 0.01 to 8 % by weight, more preferably in amounts of 0.01 to 6 % by weight, even more preferably in amounts of 0.05 to 3 % by weight, further preferably in amounts of 0.1 to 2 % by weight, based on the flux bath; and/or
    especially wherein the flux bath contains the at least one wetting agent and/or surfactant in amounts of 0.0001 to 10 % by volume, preferentially in amounts of 0.001 to 8 % by volume, preferably in amounts of 0.01 to 5 % by volume, more preferably in amounts of 0.01 to 5 % by volume, even more preferably in amounts of 0.05 to 3 % by volume, further preferably in amounts of 0.1 to 2 % by volume, based on the flux bath.
  5. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the flux bath contains the flux composition in an amount of at least 150 g/l, especially in an amount of at least 200 g/l, preferentially in an amount of at least 250 g/l, preferably in an amount of at least 300 g/l, more preferably in an amount of at least 400 g/l, even more preferably in an amount of at least 450 g/l, further preferably in an amount of at least 500 g/l, especially calculated as the total salt content of the flux composition; and/or
    wherein the flux bath contains the flux composition in an amount of 150 g/l to 750 g/l, especially in an amount of 200 g/l to 700 g/l, preferentially in an amount of 250 g/l to 650 g/l, preferably in an amount of 300 g/l to 625 g/l, more preferably in an amount of 400 g/l to 600 g/l, even more preferably in an amount of 450 g/l to 580 g/l, further preferably in an amount of 500 g/l to 575 g/l, especially calculated as the total salt content of the flux composition.
  6. Use according to any of the preceding claims,
    where the flux composition contains as ingredients
    (i) zinc chloride (ZnCl2) in amounts in the range of from 55 to 90 % by weight, preferably in the range of from 60 to 85 % by weight, more preferably in the range of from 65 to 82.5 % by weight, even more preferably in the range of from 70 to 82 % by weight,
    (ii) ammonium chloride (NH4Cl) in amounts in the range of from 7.5 to 40 % by weight, preferably in the range of from 10 to 35 % by weight, more preferably in the range of from 11 to 25 % by weight, even more preferably in the range of from 12 to 20 % by weight,
    (iii) at least one alkali metal and/or alkaline earth metal salt in amounts in the range of from 0.5 to 20 % by weight, preferably in the range of from 1 to 15 % by weight, more preferably in the range of from 2 to 12.5 % by weight, even more preferably in the range of from 4 to 10 % by weight, and
    (iv) at least one aluminum salt and/or at least one silver salt in amounts in the range of from 5 • 10-5 to 5 • 10-3 % by weight
    wherein all the above amounts are based on the composition and are to be selected such that a total of 100 % by weight results, and
    wherein the flux composition is completely free of lead chloride (PbCl2) and nickel chloride (NiCl2).
  7. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the flux composition contains an alkali metal and/or alkaline earth metal chloride as the alkali metal and/or alkaline earth metal salt of component (iii); and/or
    wherein the flux composition contains as alkali metal and/or alkaline earth metal salt of component (iii) at least one alkali metal and/or alkaline earth metal salt of an alkali metal and/or alkaline earth metal from the group of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof; and/or
    wherein the flux composition comprises, as alkali metal and/or alkaline earth metal salt of component (iii), at least two different alkali metal and/or alkaline earth metal salts, especially at least two alkali metal and/or alkaline earth metal salts of an alkali metal and/or alkaline earth metal from the group consisting of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), caesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) and combinations thereof; and/or
    wherein the flux composition contains as alkali metal and/or alkaline earth metal salt of component (iii) at least two alkali metal salts different from each other, especially two different alkali metal chlorides, preferentially sodium chloride and potassium chloride, especially with a sodium/potassium weight ratio in the range of from 50 : 1 to 1 : 50, especially in the range of from 25 : 1 to 1 : 25, preferentially in the range of from 10 : 1 to 1 : 10.
  8. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the flux composition is also completely free of cobalt chloride (CoCl2), manganese chloride (MnCl2), tin chloride (SnCl2), bismuth chloride (BiCl3) and antimony chloride (SbCl3); and/or
    wherein the flux composition is completely free of lead chloride (PbCl2), nickel chloride (NiCl2), cobalt chloride (CoCl2), manganese chloride (MnCl2), tin chloride (SnCl2), bismuth chloride (BiCl3) and antimony chloride (SbCl3) and/or wherein the flux composition is completely free of chlorides from the group of lead chloride (PbCl2), nickel chloride (NiCl2), cobalt chloride (CoCl2), manganese chloride (MnCl2), tin chloride (SnCl2), bismuth chloride (BiCl3) and antimony chloride (SbCl3); and/or
    wherein the flux composition is completely free of salts and compounds of metals selected from the group of lead (Pb), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn), bismuth (Bi) and antimony (Sb); and/or
    wherein the flux composition, apart from zinc chloride (ZnCl2) and aluminum and/or silver salt, especially silver chloride (AgCI) and/or aluminum chloride (AlCl3), is completely free of salts and compounds of transition and heavy metals.
  9. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the flux treatment device (E) comprises a device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition, especially a device for dipping or for spray application, preferentially a device for dipping, especially wherein the device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition can be controlled and/or is controlled, especially by means of a control device, such that the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition, especially is immersed in the flux bath, for a duration of 0.001 to 30 minutes, especially 0.01 to 20 minutes, preferentially 0.1 to 15 minutes, preferably 0.5 to 10 minutes, more preferably 1 to 5 minutes, and/or especially wherein the device for bringing the iron or steel component into contact with the flux bath and/or the flux composition can be controlled and/or is controlled, especially by means of a control device, such that the iron or steel component is brought into contact with the flux bath and/or the flux composition, especially is immersed in the flux bath, for a duration of up to 30 minutes, especially up to 20 minutes, preferentially up to 15 minutes, preferably up to 10 minutes, more preferably up to 5 minutes; and/or
    wherein the drying device (F) comprises at least one oven.
  10. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath contains an amount of aluminum in the range of from 0.0001 to 25 % by weight, especially in the range of from 0.001 to 20 % by weight, preferentially in the range of from 0.005 to 17.5 % by weight, preferably in the range of from 0.01 to 15 % by weight, more preferably in the range of from 0.02 to 12.5 % by weight, even more preferably in the range of from 0.05 to 10 % by weight, further preferably in the range of from 0.1 to 8 % by weight, based on the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath, especially wherein the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath, based on the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath, contains an amount of zinc of at least 75 % by weight, especially at least 80 % by weight, preferentially at least 85 % by weight, preferably at least 90 % by weight, and optionally at least one further metal, especially in amounts of up to 5 % by weight and/or especially selected from the group of bismuth (Bi), lead (Pb), tin (Sn), nickel (Ni), silicon (Si), magnesium (Mg) and combinations thereof, wherein all the above-mentioned amounts are to be selected such that a total of 100 % by weight results.
  11. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath has the following composition, wherein all the amounts stated below are related to the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath and are to be selected such that a total of 100 % by weight results:
    (i) zinc (Zn), especially in amounts in the range of from 75 to 99.9999 % by weight, especially in the range of from 80 to 99.999 % by weight, preferentially in the range of from 82.5 to 99.995 % by weight, preferably in the range of from 85 to 99.99 % by weight, more preferably in the range of from 87.5 to 99.98 % by weight, even more preferably in the range of from 90 to 99.95 % by weight, further preferably in the range of from 92 to 99.9 % by weight,
    (ii) aluminum (Al), especially in amounts in the range of from 0.0001 to 25 % by weight, especially in the range of from 0.001 to 20 % by weight, preferentially in the range of from 0.005 to 17.5 % by weight, preferably in the range of from 0.01 to 15 % by weight, more preferably in the range of from 0.02 to 12.5 % by weight, even more preferably in the range of from 0.05 to 10% by weight, further preferably in the range of from 0.1 to 8 % by weight,
    (iii) optionally bismuth (Bi), especially in amounts of up to 0.5 % by weight, preferentially in amounts of up to 0.3 % by weight, preferably in amounts of up to 0.1 % by weight,
    (iv) optionally lead (Pb), especially in amounts of up to 0.5 % by weight, preferentially in amounts of up to 0.2 % by weight, preferably in amounts of up to 0.1 % by weight,
    (v) optionally tin (Sn), especially in amounts of up to 0.9 % by weight, preferentially in amounts of up to 0.6 % by weight, preferably in amounts of up to 0.3 % by weight,
    (vi) optionally nickel (Ni), especially in amounts of up to 0.1 % by weight, preferentially in amounts of up to 0.08 % by weight, preferably in amounts of up to 0.06 % by weight,
    (vii) optionally silicon (Si), especially in amounts of up to 0.1 % by weight, preferentially in amounts of up to 0.05 % by weight, preferably in amounts of up to 0.01 % by weight
    (viii) optionally magnesium (Mg), especially in amounts of up to 5 % by weight, preferentially in amounts of up to 2.5 % by weight, preferably in amounts of up to 0.8 % by weight.
  12. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath has a temperature in the range of from 375 °C to 750 °C, especially a temperature in the range of from 380 °C to 700 °C, preferentially a temperature in the range of from 390 °C to 680 °C, more preferably in the range of from 395 °C to 675 °C; and/or
    wherein the hot-dip galvanizing device (G) is designed and/or can be operated and/or is designed and/or operated, especially can be controlled and/or is controlled, especially by means of a control device, such that the iron or steel component is immersed in the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or in the galvanizing bath, especially immersed and moved therein, especially for a period of time which is sufficient to ensure effective hot-dip galvanizing, especially for a period of time in the range of from 0.0001 to 60 minutes, preferentially in the range of from 0.001 to 45 minutes, preferably in the range of from 0.01 to 30 minutes, more preferably in the range of from 0.1 to 15 minutes; and/or
    wherein the hot-dip galvanizing device (G) has at least one device for contacting and/or flushing or passing through the aluminum-containing, especially aluminum-alloyed zinc melt ("Zn/AI-melt") and/or the galvanizing bath with at least one inert gas, especially nitrogen.
  13. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the system is designed to be operated continuously or discontinuously and/or is operated continuously or discontinuously; and/or
    wherein the system is designed such that the iron or steel component can be hot-dip galvanized as a single product or as a plurality of individual products or that the iron or steel component can be hot-dip galvanized as a long product, especially a wire, tube, sheet, coil material or the like.
  14. Use according to any of the preceding claims,
    wherein the system, connected downstream or downstream of the hot-dip galvanizing device (F) in the process direction, further comprises at least one cooling device (H) for cooling the iron or steel component hot-dip galvanized in the hot-dip galvanizing device (F), especially wherein the cooling device (H) is designed and/or operated so as to be operable in the presence of air and/or especially wherein the system further comprises at least one post-processing and/or post-treatment device (l) for post-processing and/or post-treating the hot-dip galvanized and cooled iron or steel component hot-dip galvanized in the hot-dip galvanizing device (F), downstream or downstream of the cooling device (H) in the process direction.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107090571B (en) * 2017-06-18 2018-05-25 荆门宁杰机电技术服务有限公司 An external galvanizing device for welded pipes
MX2020010068A (en) 2018-03-28 2020-10-28 Jfe Steel Corp High-strength alloyed hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method therefor.
DE102020106543A1 (en) 2020-03-11 2021-09-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for galvanizing a component, in particular for a motor vehicle, as well as a component for a motor vehicle
CN112430794A (en) * 2020-10-31 2021-03-02 张家港扬子江冷轧板有限公司 Self-reflow device and method for improving corrosion resistance of tin plate surface
CN114182138B (en) 2021-12-14 2023-01-03 西安交通大学 Biodegradable Zn-Mg-Bi zinc alloy and preparation method thereof
DE102022100555A1 (en) 2022-01-11 2023-07-13 Seppeler Holding Und Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Process for improved galvanizing of components
CN114717500B (en) * 2022-03-30 2023-12-01 青岛靓塔钢结构有限公司 Zinc-plating single-tube tower processing technology
BE1030796B1 (en) 2022-08-22 2024-03-18 Balak Coatings Nv METHOD FOR PREPARING A GALVANIZING FENCE PANEL AND PRE-TREATED FENCE PANEL
CN116219344B (en) * 2023-01-15 2024-02-06 宁波市鄞州鑫旺热镀锌有限公司 Hot galvanizing process of iron-based castings
WO2025021326A1 (en) * 2023-07-27 2025-01-30 Fontaine Holdings Nv Method for hot-dip galvanizing components
DE102023119937A1 (en) * 2023-07-27 2025-01-30 Fontaine Holdings Nv Process for hot-dip galvanizing of components

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2317600B2 (en) * 1973-04-07 1975-01-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Aqueous flux solutions for hot dip galvanizing
EP1694880B1 (en) * 2003-12-09 2007-06-13 Umicore Heat transfer limiting flux and its use in galvanising steel

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2417791C2 (en) * 1974-04-11 1976-04-01 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Flux for hot-dip galvanizing -tinning and -verbleiuhg
US4496612A (en) * 1982-04-06 1985-01-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous flux for hot dip metalizing process
LU86339A1 (en) * 1986-03-04 1987-11-11 Foridienne Chimie N V FLUORIDE-FREE FLOW COMPOSITIONS FOR HOT GALVANIZATION IN ALUMINUM ZINC BATHS
JP3047936B2 (en) * 1991-10-22 2000-06-05 住友金属鉱山株式会社 Flux for hot-dip galvanizing
WO1995004607A1 (en) * 1993-08-05 1995-02-16 Ferro Technologies, Inc. Lead-free galvanizing technique
US6200636B1 (en) * 1998-08-19 2001-03-13 The University Of Cincinnati Fluxing process for galvanization of steel
EP1209245A1 (en) 2000-11-23 2002-05-29 Galvapower Group N.V. Flux and its use in hot dip galvanization process
EP1974070B1 (en) * 2005-12-20 2013-06-12 Teck Metals Ltd. Flux and process for hot dip galvanization
GB2507310B (en) * 2012-10-25 2018-08-29 Fontaine Holdings Nv Flux compositions for hot dip galvanization
GB2507309A (en) 2012-10-25 2014-04-30 Fontaine Holdings Nv Continuous single dip galvanisation process
CN102994925B (en) * 2012-12-07 2014-05-14 国家电网公司 Environment-friendly allumen plating auxiliary
JP5871035B2 (en) * 2013-07-31 2016-03-01 Jfeスチール株式会社 Hot-dip galvanizing flux, hot-dip galvanizing flux bath, and method for producing hot-dip galvanized steel
JP5884200B2 (en) * 2013-07-31 2016-03-15 Jfeスチール株式会社 Hot-dip galvanizing flux, hot-dip galvanizing flux bath, and method for producing hot-dip galvanized steel
CN105483591B (en) * 2015-12-23 2018-12-07 常州大学 Zn-Al-Si-Ni alloy layer and hot dip coating method used for hot dip galvanizing
CN105648377B (en) * 2016-01-21 2017-12-29 国网山东省电力公司电力科学研究院 A kind of long timeliness, reusable hot-dip aluminum zinc magnesium alloy fluxing agent
CN106244963B (en) * 2016-08-16 2018-09-14 长安大学 A kind of heat zinc coating auxiliary agent and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2317600B2 (en) * 1973-04-07 1975-01-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Aqueous flux solutions for hot dip galvanizing
EP1694880B1 (en) * 2003-12-09 2007-06-13 Umicore Heat transfer limiting flux and its use in galvanising steel

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