No abstract

Two different steel substrates are applied to the hot dip (Zn) -coating formation. The influence of the substrate composition on the (Zn) -coating thickening is recorded. Morphologies of both coatings are compared to each other. The transition from stable into meta-stable solidification is revealed. The criterion for the competition between stable and meta-stable solidification is applied to justify the analyzed transition.Keywords: (Zn) -coatings; Fe-Zn phase diagrams; growth kinetics; kinetics law Zastosowano dwie różne stale jako podłoża dla uzyskania dwu zróżnicowanych powłok (Zn). Dokonano porównania wpływu składu obydwu rodzajów podłoża na kinetykę wzrostu powłok (Zn). Dokonano zestawienia morfologii obydwu powłok. Ujawnione zostało przejście od krystalizacji stabilnej do meta-stabilnej. Zastosowano kryterium współzawodnictwa między krystalizacją stabilną a meta-stabilną dla uzasadnienia analizowanego przejścia.

A hot dip (Zn) -coating formation is carried out in the industry conditions. Two types of the steel substrate are applied to the experiment. Two morphologically different coatings are obtained, accordingly. A hot dip (Zn) -coating formation is also carried out in the laboratory conditions for making some additional explanations of the revealed phenomena. The thickening of the Γ -phase sub-layer is observed in details to determine time of the transition from stable into meta-stable solidification. The Fe-Zn phase diagrams for stable and meta-stable equilibrium are calculated, respectively. The phase diagram for dissolution is also determined. The criterion of the higher temperature of the solid/liquid (s/l) interface is successfully applied to the Fe-Zn system to justify the competition between stable and meta-stable solidification. The mass balance verification is performed for the (Zn) -coating in order to define the nominal Zn -solute concentration required by dissolution and next by solidification. The Zn -solute concentration in the dissolution, super-saturation and saturation zones are determined thermodynamically. The growth kinetics is described for all the sub-layers in the (Zn) -coating.Keywords: (Zn) -coatings, meta-stable solidification, phase diagrams, mass balance, growth kinetics, peritectic reaction Przeprowadzono formowanie powłoki cynkowej metodą zanurzeniową w warunkach przemysłowych. W eksperymencie użyto dwu rodzajów podłoży. Stosownie, uzyskano dwa rodzaje powłok zróżnicowanych morfologicznie. Przeprowadzono również formowanie powłoki w warunkach laboratoryjnych celem uzyskania dodatkowych wyjaśnień dla ujawnionych zjawisk. Szczególnie obserwowano pogrubianie podwarstwy fazy Γ celem określenia momentu przejścia od krystalizacji stabilnej do metastabilnej. Stosownie do tego przejścia obliczono diagramy fazowe Fe-Zn zarówno dla równowagi stabilnej jak i metastabilnej. Dodatkowo obliczono diagram fazowy dla zjawiska rozpuszczania. Skutecznie zastosowano kryterium wyższej temperatury frontu krystalizacji w odniesieniu do diagramu fazowego Fe-Zn celem uzasadnienia współzawodnictwa między krystalizacją stabilną a metastabilną. Przeprowadzono obliczenia bilansu masy dla powłoki (Zn) celem określenia nominalnego stężenia cynku wymaganego przez rozpuszczanie a następnie przez krystalizację. Termodynamicznie określono stężenie cynku w strefach rozpuszczania nasycenia i przesycenia. Kinetyka wzrostu została opisana w odniesieniu do wszystkich podwarstw powłoki cynkowej.

No abstract

The paper presents the investigation of the expansibility of an Al-Si alloy in the form of a protective coating applied on a steel substrate and as a conventional cast, respectively. Examinations were carried out in the temperature range of troom÷220°C using the diffractometric technique based on reflections (311), (222), (400), and (331) from the Al solid solution. It was demonstrated that the coating exhibited better thermal expansibility compared to the cast, and its thermal expansion coefficient was close to the standard values for alloys of the same chemical composition. For the cast, the thermal expansion coefficient was lower by approx. 25% in relation to the standard value. It was also found that the soaking of alloys during X-ray examination reduced their texturing and caused changes in the microstructure of both the coating and the cast by thinning the silicon crystals and rounding their edges.