Steck, T. (2015). Optimierung der großtechnischen Herstellung von elektrolytisch abgeschiedenen Zink-Chrom- Legierungsüberzügen [Dissertation, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/79005
In der vorliegenden Arbeit wird die elektrolytische Abscheidung und Charakterisierungvon Zn-Cr-Legierungsschichten (ZnCr) mit einer Zielschichtdicke von 3,5 bis 5,0 μm undeinem Zielchromgehalt von 5 % als Korrosionsschutzüberzug für Stahl untersucht.Die großtechnische Herstellung der Überzüge orientiert sich an der kontinuierlichen, elektrolytischenVerzinkung von Stahlbändern mittels Gravitel R Zellen mit dimensionsstabilenAnoden. Es wurde ein saurer Sulfatelektrolyt mit Zn2+ und Cr3+ Ionen als Metallquelleverwendet. Zusätzlich wurde als organisches Additiv für die LegierungsabscheidungPolyethylenglykol mit einer Molmasse von 6000 g mol−1 zugesetzt. Der Einfluss weitererBetriebsparameter wie pH-Wert, Elektrolyttemperatur und Stromdichte wurden in dieserArbeit untersucht und optimiert.Bei der Charakterisierung der Schichten wurde der Schwerpunkt auf die Eigenschaftengelegt, die für die Verwendung im Automobilbau relevant sind. Das sind vor Allem Korrosionsschutz,Umformeigenschaften, Schweißeignung und Lackierbarkeit bzw. Phosphartierbarkeit.Daneben kommen instrumentell analytische Verfahren wie FIB-FESEM, XPSund AES zur tiefergehenden Beschreibung des Schichtaufbaus zum Einsatz. Die Einflüsseder wichtigsten Betriebsparameter auf die Materialeigenschaften wurden erforscht, umEinstellungsmöglichkeiten ermittel zu können.Es wird ein Betriebsfenster beschrieben, bei dem es möglich ist großtechnisch ZnCr-Legierungsschichten auf Stahl abzuscheiden, deren Eigenschaften äquivalent oder bessersind, als jene von Zn-Schichten mit mindestens doppelter Schichtauflage. Herausragendist der Korrosionsschutz der ZnCr-Überzüge in Flanschgeometrie und in Kombination miteinem Korrosionsschutzprimer.
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This work describes the electrolytic deposition and characterization of Zn-Cr alloy coatings(ZnCr) with target layer thickness of 3.5 to 5.0 μm and target chromium content of 5 %for use as corrosion protection coating for steel.The industrial scale production of ZnCr layers is similar to the continuous electro galvanizingprocess for steel sheets with Gravitel R cells and dimension stable anodes. An acidicsulfate electrolyte was used containing Zn2+ and Cr3+ ions as metal source. Furthermorepolyethylene glycole with a molecular weight of 6000 g mol−1 was added as an organicadditive needed for alloy deposition. The influence of other operating parameters such aspH-value, electrolyte temperature and current density was investigated and optimized.The characterization of the layers has been focused on the properties, which are importantfor the use in automotive industry. These are mainly corrosion protection performance,formability, weldability and paintability resp. phosphatability. Additionally instrumentalanalytical methods like FIB-FESEM, XPS and AES were used to deeply investigatethe layer composition. The correlations between the main operating parameters and thematerial properties were explored to find possibilities to tune the properties.The experiments show an operating window within it is possible to produce ZnCr coatingson steel with equivalent or better properties than Zn coatings with doubled coating thickness.Corrosion protection performance of ZnCr coatings is extraordinary high in flangegeometry and when combined with a corrosion protection primer.
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Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Zusammenfassung in englischer Sprache
