AT243593B - Verfahren zur Herstellung eines Schutzüberzuges auf verzinkten Blechen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Schutzüberzuges auf verzinkten BlechenInfo
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Description
<Desc/Clms Page number 1> Verfahren zur Herstellung eines Schutzüberzuges auf verzinkten Blechen Verzinkte Eisen- und Stahlbleche, die bei Luftfeuchtigkeit und nicht kontrollierbaren Temperaturen in nicht geschützten Räumen gelagert werden, überziehen sich nach kurzer Zeit mit weissem Rost, der aus Karbonaten verschiedener Zusammensetzung gebildet wird. Anfangs entsteht ein Zinkhydroxyd durch eine chemische Oxydationswirkung auf der Zinkschicht. Die Geschwindigkeit des Korrosionsfortschrittes ist grösser, wenn die Umgebung der verzinkten Bleche eine hohe Feuchtigkeit aufweist und kleiner, wenn die Bleche nur der Luft, insbesondere trockener Luft, ausgesetzt werden, weil die Luftfeuchtigkeit wie ein Elektrolyt wirkt, der gelösten Sauerstoff enthält und die metallische Zinkoberfläche befeuchtet. Die Zonen der grössten Sauerstoffkonzentration, d. h. die der Luft am meisten ausgesetzten Zonen, wirken dabei wie Kathodenoberflächen und die weniger belüfteten Zonen wie Anodenflächen. Demzufolge bildet sich ein unlöslicher Niederschlag von Zinkhydroxyd nach der Reaktion Zn* + 2 OH- Zn (OHY, wobei darauf das Zinkhydroxyd durch die Kohlensäure der Luft in ein basisches Zinkkarbonat übergeführt wird. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um auf Zinkblechen oder verzinkten Blechen Schutzüberzüge gegen Korrosion zu erzeugen. So ist aus der deutschen Patentschrift Nr. 883694 ein Schutzverfahren durch Chromatisieren von Zink- und Cadmium-Überzügen auf Blechen bekannt, wobei eine Kaliumbichromatlösung verwendet wird, deren pH-Wert durch Schwefelsäure auf etwa 3, 5-4 gebracht wird. Es ist ferner aus der deutschen Patentschrift Nr. 852634 ein Verfahren zur Herstellung eines durchscheinenden Schutzüberzuges bekannt, bei dem der Gegenstand aus Zink in eine Lösung aus Chromsäureanhydrid, Natriumsulfat, Natriumhydrosulfat und Natriumacetat getaucht wird. Hiebei ist der pH-Wert maximal 0,7 und die Zusammensetzung der Lösung ziemlich kompliziert. Das Acetatradikal hat die Hauptfunktion, einen sehr dünnen Film herzustellen, der so haltbar ist, dass die Oberfläche nicht aufreisst. Es ist ferner aus der brit. Patentschrift Nr. 749, 758 ein Überziehverfahren bekannt, bei dem durch Tauchen der Gegenstände in eine Lösung, ausschliesslich aus Chromsäure und reinem Wasser bestehend, ein sehr dünner Film hergestellt werden soll, der jedoch nicht verhindert, dass die Gegenstände aus Zink und Aluminium eine Gelbfärbung annehmen, also Messingfärbung aufweisen, was aber verhindert werden soll. Bei einem weiteren bekannten Verfahren nach der brit. Patentschrift Nr. 665,993 handelt es sich um die Herstellung von Chromat-Überzügen auf Zink und hochprozentigen Zinklegierungen mit dem Zweck, diese Überzüge mit synthetischen Farben einfärben zu können. Die Lösungen dieser Tauchflüssigkeit enthalten bis zu fünf oder sechs verschiedene Komponenten und Säuren und verlangen eine besondere Sorgfalt in der Zusammensetzung. Es ist ferner aus der brit. Patentschrift Nr. 586,517 ein Verfahren bekannt, bei dem die Tauchflüssigkeit aus einer Lösung von Kaliumbichromat, Schwefelsäure, Glukose, Natriumnitrat und Thioharnstoff besteht, wobei verschiedene Prozentsätze dieser Zusammensetzungen verwendet werden. Hiebei wird aber die nachherige Reinigung der Gegenstände notwendig. Bei dem weiterhin bekannten Verfahren nach der brit. Patentschrift Nr. 374,826 handelt es sich um die Herstellung eines Schutzüberzuges unter Verwendung einer Lösung von Kaliumbichromat mit einer <Desc/Clms Page number 2> Schwefelsäure anteil von 0, 50/a in der Lösung, wobei die Gegenstände aus Zink oder aus mit Zink überzogenen Blechen in diese getaucht werden. Bei allen diesen Verfahren wird eine teilweise Messingfärbung nicht ausgeschlossen. EMI2.1 den Überzügen auf Zink-Kupferlegierungen bekannt, wobei das Tauchbad aus Chromsäurelösungen, Salpetersäurelösungen und einer Lösung von Natriumchromat besteht. Es wird unter anderem ein Einsatz von 1 bis 10 g Chrom/l verwendet, wobei der pH-Wert 0,75-1,75 beträgt. EMI2.2 von 36 bis Sea im Verhältnis 1-1 ion 11 Wasser in Lösung gebracht werden. Ausserdem wird dem Bad Zinksulfat in geringer Menge zugesetzt. Bei diesem Tauchverfahren für die Herstellung eines korrosionsverhindernden Überzuges muss das Gut nach dem Tauchen noch einer Reinigung mit heissem und kaltem Wasser unterzogen werden. EMI2.3 korrosionshindernder Überzüge auf Gegenständen aus Zink und/oder Cadmium als vorwiegendem Bestandteil bekannt, bei der die Gegenstände der Einwirkung einer sauren Lösung ausgesetzt werden, die auf 11 Wasser mindestens so viel sechswertiges Chrom enthält, wie 25 g freier Chromsäure oder der gleichen Menge einesChromates oderBichromates entspricht, und die ausserdem Anionen mindestens einer Mineral- säure, wie Schwefelsäure, Salzsäure oder Salpetersäure, enthält. Nach dem Aufbringen des Überzuges durch die Lösungen muss der behandelte Gegenstand noch durch Waschen mit kaltem Wasser von der anhaftenden Lösung befreit werden und dann einem längeren Trocknen sowie einer Lagerung zwecks Al- EMI2.4 farben mit schwachen Interferenzfarben. Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung eines Schutzüberzuges auf verzinkten Blechen, z. B. Eisen-und Stahlblechen, zum Schutze gegen Korrosion unter Verwendung eines Tauchba- EMI2.5 und eines oberflächenaktiven Mittels (Netzmittels) bei einer Temperatur über Zimmertemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung bei 60 und 900C mit einer Zusammensetzung pro Liter Lösung von a) 7-12 g, vorzugsweise von 8 g, eines Gemisches aus der technisch reinen Verbindung des sechswertigen Elementes, insbesondere Chromsäureanhydrid, EMI2.6 c) 0, 20-0, 35 cms, insbesondere 0,25 cm, eines oberflächenaktiven Mittels (Netzmittels) 10-30 sec lang einwirken gelassen wird. EMI2.7 sungen miteinander verglichen : Lösung A (erfindungsgemässe Zusammensetzung) : EMI2.8 <tb> <tb> 1000 <SEP> cm3 <SEP> Wasser <SEP> <tb> 10 <SEP> g <SEP> Chromsäureanhydrid <tb> 0, <SEP> 3 <SEP> cm <SEP> Netzmittel <tb> 0, <SEP> 1 <SEP> cms <SEP> Schwefelsäure <SEP> Wichte <SEP> 1, <SEP> 8 <tb> Temperatur <SEP> 700C <SEP> Eintauchzeit <SEP> 5 <SEP> sec <tb> Lösung B (gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 614567) : EMI2.9 <tb> <tb> 1000 <SEP> cm3 <SEP> Wasser <tb> 50 <SEP> g <SEP> Chromsäure <tb> 3 <SEP> cm3 <SEP> Schwefelsäure <SEP> Wichte <SEP> 1. <SEP> 84 <SEP> <tb> Temperatur <SEP> : <SEP> Zimmertemperatur <SEP> Eintauchzeit <SEP> 30 <SEP> sec <tb> <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 <tb> <tb> Aussehen <SEP> der <SEP> Oberfläche <SEP> Aussehen <SEP> der <SEP> Oberfläche <SEP> Aussehen <SEP> nach <SEP> Aussetzen <tb> nach <SEP> Behandlung <SEP> nach <SEP> Salznebel <SEP> gegenüber <SEP> einer <SEP> MeerwasEinwirkung <SEP> 32 <SEP> h <SEP> ser <SEP> enthaltenden <SEP> Luftschichte <SEP> nach <SEP> einem <SEP> Zeitraum <SEP> von <SEP> 12 <SEP> Monatenbei <tb> Raumtemperatur <tb> Lösung <SEP> A <SEP> silbrig <SEP> glänzend <SEP> zeigt <SEP> keine <SEP> Verände- <SEP> Aussehen <SEP> noch <SEP> immer <tb> rungen <SEP> silbrig <SEP> glänzend <tb> Lösung <SEP> B <SEP> gelb <SEP> bis <SEP> messinggelb <SEP> schon <SEP> nach <SEP> einigen <SEP> Stun- <SEP> Korrosionsflecke <tb> den <SEP> verändert <SEP> auf <SEP> der <SEP> Oberfläche <tb> Man ersieht also daraus, dass gegenüber dem Bekannten sich vor allem der Vorteil ergibt, dass die behandelten Bleche nach der Erfindung dem aggressiven Angriff von mit Salzwasser angereicherter Luft, wie dies bei Lagerstellen nahe dem Meere der Fall ist, einen schlechthin dauernden Widerstand gegen Korrosion entgegensetzen, wobei sie, was gegenüber dem Bekannten ebenfalls besonders ins Gewicht fällt, das metallische Aussehen einer dem Zink eigenen hellen glänzenden, silbrigen Oberfläche beibehalten und keineswegs eine Messingfärbung annehmen. Ausserdem ergibt sich der Vorteil, dass die Bleche nach dem Tauchen in die Lösung nicht gewaschen werden müssen, wie dies bei vielen der bekannten Verfahren der Fall ist. Die Schicht, die sich auf der Oberfläche bildet, ist ein metallischer Film von besonderer Beständigkeit und dabei mit einer unlösbaren Verhaftung mit dem Zinküberguss. Man ersieht ferner daraus, dass bei dem bekannten Verfahren durch den übermässigen Anteil von Chromsäureanhydrid eine tiefe Beizung des Zinks erfolgt, während bei dem Gegenstand der Erfindung die Beizung nicht tief geht, die Oberfläche glänzend bleibt und das Aussehen sich nicht verändert. Der Schwefe1säureanteil ist bei dem bekannten Verfahren 30mal so gross wie bei dem Gegenstand der Erfindung, und die Lösung nach dem Vorhalt greift das Zink an, was bei der Erfindung vermieden wird. Dieser niedrige Anteil an Schwefelsäure dient beim Gegenstand der Erfindung entgegen dem Bekannten dazu, den Niederschlag der intermetallischen Zusammensetzung Chrom-Zink auf das Metallzu beschleunigen. Die Wirkung des passivierenden Schutzes gegenüber der Korrosion der Bleche ist das Ergebnis des Zusammenwirkens einer Mehrzahl von chemischen und physikalischen Erscheinungen, die sehr kompliziert sind und die sich auf der Oberfläche des Metalles, mit der die Lösung in Kontakt gebracht wird, abspielen. Das Ergebnis ist ein auf dem Metall sich bildender Film, der mit der Metalloberfläche fest verbunden ist, aus einer basischen Zusammensetzung von hydrophobe Eigenschaften aufweisendem Chrom.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung eines Schutzüberzuges auf verzinkten Blechen, z. B. Eisen-und Stahlblechen, zum Schutze gegen Korrosion unter Verwendung eines Tauchbades aus einer Lösung einer oxydierenden Verbindung des sechswertigen Chroms sowie einer Mineralsäure und eines oberflächenaktiven Mittels (Netzmittels) bei einer Temperatur über Zimmertemperatur zur Bildung eines fest haftenden Films, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung bei einer Temperatur zwischen 60 und 900C mit einer Zusammensetzung pro Liter Lösung von a) 7 -12 g, vorzugsweise 8 g, eines Gemisches aus einer Verbindung des technisch reinen, sechswertigen Elementes, insbesondere Chromsäureanhydrid, b) 0, 06 - 0, 20 cm3, vorzugsweise 0, 15 cm , Schwefelsäure mit einer Wichte von 1, 8,und c) 0, 20 - 0, 35 cms, insbesondere 0,25 cm3, eines oberflächenaktiven Mittels (Netzmittels) 10-30 sec lang einwirken gelassen wird.
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