Verfahren zum Überziehen von Metall mit einem metallischen, nichtrostenden, säure festen Schutzüberzug und nach diesem Verfahren hergestellter Schutzüberzug. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen von Metall mit einem metallischen, nichtrostenden, säurefesten Schutzüberzug und auf den nach diesem Verfahren hergestellten Schutzüber zug.
In gewissen !Gegenden, wo Ölfelder sind und dementsprechende Luftverhältnisse herr schen, zum Beispiel in Süd-California., Okla homa und anderswo, rosten freie Metalle ge wisser Gattungen, zum Beispiel Kupfer und die Eisenmetalle sehr viel schneller als an derswo; der Rost verkürzt ihre Lebensdauer und nötigt zu häufigem und +eurem Ersatz.
Es wurde beobachtet. dass Schutzüber züge aus Zink oder Blei, die anderswo mehr oder weniger wirksam sind, in den genann ten Gegenden als ausreichender .Schutz für dem Rost unterworfene Gegenstände aus Me tall versagen. Es wurde ferner beobachtet, dass die gewöhnlichen Überzüge aus Zink oder Blei überall, wo sie benutzt werden, als guter Schutz für solche Metallgegen stände versagen, welche der Einwirkung scharfer Säuren ausgesetzt sind. Beispiels weise wird ein eisernes Rohr, das galvani siert oder in der gewöhnlichen Weise mit Blei überzogen ist und 48 Stunden lang einer 20 %igen Lösung von Schwefelsäure ausgesetzt ist, für weitere Benutzung infolge der Einwirkung der 'Säure während dieser Zeit unbrauchbar.
Das allgemein zum Galvanisieren be nutzte Zink unterliegt selbst einer langsa men Oberflä,chenanfressung und schneller Zerstörung durch die Wirkung gewisser Säuren. Das gewöhnlich als Überzug ange wandte Blei wird zwar selbst nicht angefres sen, weist aber manchmal sehr feine Poren auf, durch welche das den Rost erzeugende Mittel das überzogene Metall erreicht und angreift.
Es wurde nun gefunden, dass diese bis her beim Schützen von Metall gegen Rost und Säurewirkung empfundenen Schwierig keiten überwunden werden können, indem man verschiedene Eigenschaften verschiede ner -Schutzlegierungen derart ausnutzt, dass die Schwäche der einen durchs die Stärke der andern zum Zwecke des Schutzes wett gemacht wird.
Gemäss vorliegendem Verfahren bringt man auf das zu schützende Metall nachein ander zwei .Schichten auf, die aus zwei ver schiedenen Legierungen von verschiedenen Schmelzpunkten bestehen, und zwar zuerst eine Schicht der höher schmelzenden Legie rung und hernach auf diese erste Schicht, eine zweite, aus einer niedriger schmelzen den, nicht rostenden, säurefesten Legierung bestehende Schicht.
Die zur Herstellung der ersten (innern) Schicht dienende Legierung kann beispiels weise aus Blei mit einem Zusatze von ungefähr 4,5 % Zink und von ungefähr 0,5 % Aluminium bestehen, während zur Bildung der zweiten (äussern) Schicht sich beispielsweise ungefähr 2 % Phosphor zinn enthaltendes Blei verwenden lässt.
Bei einem aus -diesen Legierungen gebildeten Überzuge ist die zinkhaltige Bleilegierung der innern Schicht durch das Blei der äussern Schicht gegen Oberflächena.nfressung ge schützt und verschliesst anderseits die Po ren in denn Blei der äussern Schicht, wodurch clarosterzeugende Mittel abgehalten wird, den überzocenen Gegenstand während seiner natürlichen Lebendauer zu erreichen und an zugreifen.
Die obgenannte. zur Bildung der zweiten (äussern) Schicht bestimmte Blei-Phosphor- zinn-Lc-;ierung kann auch einen Zusatz -von etwa 0,1 % Bleiphosphid erhalten.
Die auf solche Weise geschützten Metalle widerstehen nicht nur erfolgreich der An- fressung in jeder Atmosphäre. sondern auch erfolgreich der Säureeinwirkung und zeigen .keinerlei Veränderung, nachdem sie 48 Stun den in eine 20 %ige Schwefelsäurelösun eingetaucht waren, was ja die schwerste be kannte Erprobung für diesen Zweck ist. Die genannten Legierungen werden beim vorliegenden Verfahren bevorzugt.
Ihre Schmelzpunkte liegen soweit voneinander ab, dass man die äussere Schicht durch das be kannte beisse Tauchverfahren aufbringen kann, ohne dass die zuvor erzeugte innere Schicht hierbei eine andere Beeinflussung als Erweichung erfährt.. Infolge dieses Erwei- chens vermag die Legierung der innern Schicht in die Poren der äussern Schicht ein zudringen und diese zu verschliessen.
Die genannten Legierungen verdienen weiter deshalb den Vorzug, weil die Legierung der innern Schicht mit dem Metalle des zu über ziehenden Gegenstandes eine Legierung ein geht, was sowohl zu einem noch besseren Ver- schluss.e der Poren in dem Blei führt, als auch zur Bildung eines festen Verbundes mit dem zu schützenden Metalle.
Vorzugsweise wird die innere Schicht mittelst des heissen Tauchverfahrens und darauf die äussere Schicht durch ein ähn liches Verfahren aufgebracht. Die vonein ander abweichenden Eigenschaften der bei den (.Legierungen lassen sich jedoch auch in anderer Weise nutzbar machen. Man kann entweder die ganze Oberfläche des zu schüt zenden Gegenstandes überziehen, oder irgend einen kleineren Teil davon, der des Schutzes bedarf.
Es wird so ein Überzug gebildet, dessen schützende Wirkung nicht erreicht werden kann, wenn man nur eine der schützenden Legierungen- allein anwendet. sondern nur der vereinigten Wirkung der beiderseitigen Eigenschaften zu verdanken ist. Der zu überziehende Gegenstand kann aus irgend einem Metall bestehen, das der Rostwirkung oder der Zerstörung durch Säuren unterwor fen ist, und die schützenden Legierungen mögen von irgendeiner für diesen Zweck ge eigneten Art sein.
Zur I3erstellung der Legierung für die erste Schicht wird beispielsweise zuerst das Blei. geschmolzen und dann das Zink und z\!l:uminium in das geschmolzene Blei bei einer Temperatur von ungefähr 470' C (875 F) niedergeschmolzen. Bei dieser Tem- peratur ist die Legierung zum Eintauchen des Gegenstandes, bereit.
Zur Herstellung der Legierung für die äussere Schicht wird beispielsweise zuerst Blei geschmolzen und dann Phosphorzinn in das geschmolzene Blei bei einer Temperatur von ungefähr 400' C<B>(750'</B> F) niederge- schmolzen. Bei dieser Temperatur ist die Le gierung .fertig für das Eintaachen des Ge genstandes.
Wo noch grössere Leichtflüssigkeit,, Zä higkeit und Festigkeit des äussern Überzuges gewünscht werden, wird Blexphosphid in das Blei zusammen mit dem Phosphorzinn einge führt.
Process for coating metal with a metallic, rustproof, acid-resistant protective coating and protective coating produced using this process. The present invention relates to a method for coating metal with a metallic, rustproof, acid-resistant protective coating and to the protective coating produced by this method.
In certain areas where there are oil fields and the corresponding air conditions prevail, for example in southern California, Okla homa and elsewhere, free metals of certain types, for example copper and ferrous metals, rust much faster than elsewhere; the rust shortens their lifespan and necessitates frequent and + your replacement.
It was observed. that protective coatings made of zinc or lead, which are more or less effective elsewhere, fail in the areas mentioned as adequate protection for objects made of metal that are subject to rust. It has also been observed that the usual coatings of zinc or lead, wherever they are used, fail as good protection for those metal objects which are exposed to the action of harsh acids. For example, an iron pipe that is galvanized or coated in the usual way with lead and exposed for 48 hours to a 20% solution of sulfuric acid, for further use due to the action of the 'acid during this time is unusable.
The zinc, which is generally used for electroplating, is itself subject to slow surface erosion and rapid destruction by the action of certain acids. The lead, which is usually used as a coating, is not itself freshened, but sometimes has very fine pores through which the rust-producing agent reaches and attacks the coated metal.
It has now been found that these difficulties previously experienced in protecting metal against rust and acid effects can be overcome by using different properties of different protective alloys in such a way that the weakness of one is compensated for by the strength of the other for the purpose of protection is made.
According to the present method, two layers are applied to the metal to be protected, one after the other, which consist of two different alloys with different melting points, namely first one layer of the higher-melting alloy and then on this first layer, a second one lower melting of the rustproof, acid-proof alloy layer.
The alloy used to produce the first (inner) layer can, for example, consist of lead with an addition of approximately 4.5% zinc and approximately 0.5% aluminum, while for the formation of the second (outer) layer, approximately 2% Can use lead containing phosphorus tin.
In a coating formed from these alloys, the zinc-containing lead alloy of the inner layer is protected against surface erosion by the lead of the outer layer and, on the other hand, seals the pores in the lead of the outer layer, which prevents clarifier-producing agents from touching the object during the process reach and access its natural lifespan.
The above. Lead-phosphorus-tin-Lc-; ation intended to form the second (outer) layer can also contain an addition of about 0.1% lead phosphide.
The metals protected in this way not only successfully withstand corrosion in any atmosphere. but also successful under the action of acid and show no change whatsoever after being immersed in a 20% sulfuric acid solution for 48 hours, which is the most difficult known test for this purpose. The alloys mentioned are preferred in the present process.
Their melting points are so far apart that the outer layer can be applied using the well-known dipping process without the previously produced inner layer experiencing any other influence than softening. As a result of this softening, the alloy of the inner layer is able to blend into the Penetrate pores of the outer layer and close them.
The alloys mentioned also deserve preference because the alloy of the inner layer forms an alloy with the metal of the object to be drawn, which leads both to an even better closure of the pores in the lead and to formation a solid bond with the metal to be protected.
The inner layer is preferably applied by means of the hot dipping process and the outer layer is applied thereon by a similar process. The differing properties of the alloys can also be used in other ways. Either the entire surface of the object to be protected can be covered, or any smaller part of it that needs protection.
A coating is thus formed whose protective effect cannot be achieved if only one of the protective alloys is used alone. but is only due to the combined effect of the mutual properties. The object to be coated may be any metal susceptible to rusting or acid destruction, and the protective alloys may be of any type suitable for this purpose.
To produce the alloy for the first layer, for example, the lead is first used. melted and then melted the zinc and z \! l: uminium into the molten lead at a temperature of about 470 'C (875 F). At this temperature the alloy is ready to be immersed in the object.
To produce the alloy for the outer layer, for example, lead is first melted and then phosphorus tin is melted into the melted lead at a temperature of approximately 400 ° C (750 ° F). At this temperature, the alloy is ready to immerse the object.
Where even greater light fluidity, strength and strength of the outer coating are desired, Blexphosphide is introduced into the lead together with the phosphorus tin.