DE1204913B - Verfahren zur Herstellung eines fest haftenden chemischen UEberzuges mit Schmiereigenschaft auf metallischen Oberflaechen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines fest haftenden chemischen UEberzuges mit Schmiereigenschaft auf metallischen OberflaechenInfo
- Publication number
- DE1204913B DE1204913B DEM23042A DEM0023042A DE1204913B DE 1204913 B DE1204913 B DE 1204913B DE M23042 A DEM23042 A DE M23042A DE M0023042 A DEM0023042 A DE M0023042A DE 1204913 B DE1204913 B DE 1204913B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- dispersion
- solution
- phosphate
- coating
- aliphatic
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
C23f
Deutsche Kl.: 48 dl-7/08
Nummer: 1204 913
Aktenzeichen: M 23042 VI b/48 dl
Anmeldetag: 12. Mai 1954
Auslegetag: 11. November 1965
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fest haftenden chemischen Überzügen
mit Schmiereigenschaften auf metallischen Oberflächen, die sowohl korrosionsbeständig sind als auch
als Gleitmittel bei Verformungen des Metalls dienen, beispielsweise beim Ziehen, sowie Mittel zur Durchführung
dieses Verfahrens.
Bei der Kaltverformung von Metallen wird üblicherweise ein Schmiermittel angewandt, um die
Reibung zwischen den sich bewegenden Metall-Oberflächen zu erniedrigen, da diese Reibung bei
Abwesenheit eines Schmiermittels ein Zerreißen des Metalls und/oder Aufreiben der Verformungswerkzeuge
verursacht. Gewöhnliche Schmieröle oder auch Hochdruckschmieröle sind beim Ziehen einiger
weicher Metalle mit Erfolg angewandt worden, aber diese eignen sich nicht für die Verformung härterer
Metalle, insbesondere wenn es sich um höhere Verformungsgrade handelt. Härtere Metalle, wie beispielsweise
Eisen, Stahl, rostfreier Stahl und die besonders harten Legierungsstähle, wurden durch
das vorherige Aufbringen einer chemischen Schutzschicht auf der Metalloberfläche für die Verformung
vorbereitet, beispielsweise durch einen Phosphatüberzug, Oxydüberzug, Sulfidüberzug oder Oxalat-Überzug,
der zusammen mit einem üblichen Schmiermittel als zusätzliche Schicht angewandt wurde. Für
diese Zwecke hat man gewöhnliche Schmieröle, Hochdruckschmieröle, Fette oder Seifen in wäßriger
oder trockener Form, Fette, Öle oder Seifen in Kombination mit den verschiedensten nicht schmelzenden
Pigmenten, beispielsweise Kalk, Graphit, Glimmer u. dgl., angewandt. Wenn man einen chemischen
Überzug und ein Schmiermittel gleichzeitig anwendet, dann sind verschiedene Mittel und verschiedene
Behandlungsstufen erforderlich, beispielsweise zunächst die Behandlung des Metalls mit einer
Phosphatlösung, dann eine Vorspülung mit Wasser, eine zweite Spülung mit Wasser oder einer leicht
Verfahren zur Herstellung eines fest haftenden
chemischen Überzuges mit Schmiereigenschaft
auf metallischen Oberflächen
chemischen Überzuges mit Schmiereigenschaft
auf metallischen Oberflächen
Anmelder:
Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14
Als Erfinder benannt:
Earl Eugene Logue jun., Birmingham, Mich.;
Ernest P. Bell, Detroit, Mich. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Juni 1953 (360 353) - -
dadurch ein Überzug aufgebracht, daß die Oberfläche mit einer wäßrigen Lösung und/oder Dispersion
eines sauren aliphatischen Esters der Phosphorsäure mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, die einen
pH-Wert von 3,0 bis 5,5 besitzt, behandelt und der Überzug, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, auf
der Oberfläche aufgetrocknet wird. Vorzugsweise wird eine Lösung und/oder Dispersion verwendet,
die außerdem ein Metallion enthält, das mit dem aliphatischen Phosphorsäureester ein Salz bildet,
das sich mit der Dispersion verträgt. Unter der Bezeichnung, daß das Salz sich mit der Dispersion
verträgt, ist verstanden, daß das Metallsalz des
alkalischen Lösung und dann eine Behandlung des 40 aliphatischen Phosphats löslich oder mindestens halb
mit dem Phosphatüberzug überzogenen Gegenstandes löslich oder gut verteilbar ist in einer wäßrigen
in einem geeigneten Schmiermittel. Lösung oder Dispersion des aliphatischen Esters.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufbringen eines fest verwachsenen chemischen
der
Überzuges auf einer metallischen Oberfläche, sowohl gegen Korrosion schützt als auch Schmiereigenschaften
hat und verhältnismäßig starke Verformungen härterer Metalle, beispielsweise von
Eisen und Stahl, erlaubt. Es handelt sich hierbei um einen Überzug eines aliphatischen Phosphats.
Erfindungsgemäß wird auf Metalloberflächen, insbesondere Oberflächen aus einem Eisenmetall,
Der Aciditätsgrad des erfindungsgemäßen Mittels ist von besonderer Bedeutung. Zu seiner Einstellung
wird vorzugsweise ein Amin verwendet, das ein verträgliches Aminsalz mit dem aliphatischen Phosphorsäureester
oder einem Teil desselben bildet. Die besten Ergebnisse werden mit Lösungen erhalten, die
außerdem ein oder mehrere Oxydationsmittel oder Beschleunigungsmittel enthalten.
Es sind bereits Orthophosphate von Aminen als Überzüge beschrieben. Hierbei handelt es sich nicht
509 737/365
3 4
um fest verwachsene chemische Überzüge. Wenn die Der aliphatische Teil der Ester kann gesättigt oder
Lösung eines Aminphosphats mit der Metallober- ungesättigt sein. Die ungesättigten aliphatischen
fläche reagiert, dann reagiert die durch Dissoziation Ester, beispielsweise solche der Olefinreihe, sind
freigesetzte Phosphorsäure, beispielsweise unter nicht weniger geeignet für das erfindungsgemäße
Bildung eines Eisenphosphatüberzuges. In einem 5 Verfahren als die gesättigten. Beträgt die Kohlensolchen
Phosphatüberzug ist jedoch kein organischer stoffkette im Ester weniger als 8 Kohlenstoff atome,
Rest gebunden. Dagegen reagiert ein aliphatisches dann haben die Überzüge, die mit ihnen erhalten
Phosphat gemäß Erfindung unter Bildung eines sind, keinen genügenden Schmiermittelcharakter
Überzuges, in dem das aliphatische Radikal in der mehr und wenn die Länge der Kohlenstoffkette
Phosphorsäure gebunden bleibt und in den Überzug io 18 Kohlenstoff atome überschreitet, dann läßt sich
eingeht. Diese erfindungsgemäßen Überzüge ent- der aliphatische Phosphorsäureester nur noch ungehalten
also die wirksamen Fettkomponenten in nügend in Wasser zu einem leicht zu handhabenden
außerordentlich fester Bindung zur Oberfläche in Mittel verteilen. Vorzugsweise verwendet man für
der Überzugsschicht und solche Überzüge sind be- die Zwecke der Erfindung die Laurylester und die
sonders geeignete Phosphatschichten. 15 Oleylester.
Es ist auch bereits bekannt, organische Phosphor- Gemische von Estern mit Kohlenstoffkettenlängen
säureester und darunter auch saure aliphatische zwischen 8 und 18 können benutzt werden und
Phosphorsäureester zur Anwendung zubringen, wenn Estergemische haben sich gewöhnlich als geeignetste
Metalle gegen Korrosion geschützt werden sollen. Form erwiesen, weil Alkoholgemische verschiedener
Die Anwendung dieser Phosphate ist nicht nur in 20 Kohlenstoffkettenlängen leicht zugänglich und die
der Weise bekannt, daß sie korrodierenden Flüssig- gemischten Ester leicht zu erhalten sind. Mengen
keiten zugesetzt werden, um deren Korrosions- von etwa 3 bis etwa 80 g Monolaurylphosphorsäureangriff
auf Metalle zu verringern, sondern es ist auch ester pro Liter haben sich bezüglich Konzentration
bekannt, aliphatische Phosphate als solche oder in als günstig erwiesen. Dieser Ester wird auch als
Verdünnung mit ölen zum Einölen von Metall- 25 saures Monolaurylphosphat bezeichnet. Äquivalente
oberflächen zwecks Korrosionsschutz zu verwenden. Mengen anderer Monoester mit 8 bis 18 Kohlenstoff-In
letzterem Fall soll der Zusatz von Phosphorsäure- atomen können benutzt werden. Bereits aus einer
estern die Korrosionsschutzwirkung der Schmieröle wäßrigen Lösung und/oder Dispersion, die nur einen
wesentlich erhöhen. Bei diesem letzteren Verfahren aliphatischen Phosphorsäureester mit 8 bis 18 Kohwird
die Metalloberfläche in ein Mittel eingetaucht, 30 lenstoffatomen enthält, erhält man einen grauen
das aus einem oder mehreren der organischen Phos- chemischen Überzug mit Schmiereigenschaften. Die
phorsäureester besteht, oder die Metalloberfläche Dicke des Überzuges und insbesondere seine Haftwird
mit einem solchen Mittel eingerieben. Hierbei festigkeit wird dadurch erhöht, daß man Lösungen
dienen also die organischen Phosphorsäureester, und/oder Dispersionen verwendet, die zusätzlich
auch wenn sie ohne Öl zur Anwendung kommen, 35 Metallionen enthalten.
lediglich als Abdeckung in der Art, wie eine auf- Als Metallionen können die Ionen verschiedenster
getragene ölschicht. Die Ester bedecken die Ober- Metalle verwendet werden, die mit dem aliphatischen
fläche nach rein physikalischem Auftrag und ver- Phosphorsäureester ein Salz bilden, das löslich oder
hindern so die korrodierende Einwirkung der Luft- zumindest teilweise löslich oder leicht dispergierbar
feuchtigkeit und des Sauerstoffs. 40 ist in der wäßrigen Dispersion des aliphatischen
Demgegenüber handelt es sich erfmdungsgemäß Phosphorsäureesters. Als besonders geeignet haben
um ein Verfahren zur Herstellung eines fest haften- sich Zink, Aluminium, die Alkalimetalle einschließden
Überzuges mit Schmiereigenschaften auf metal- lieh Ammonium, Kadmium, Kupfer, Nickel und
lischen Oberflächen, und dieses Verfahren ist ein Eisen erwiesen. Bei Anwesenheit eines solchen gechemisches
Verfahren, d. h. ein Verfahren, bei dem 45 eigneten Metallions in der wäßrigen Lösung und/oder
eine Reaktion zwischen dem organischen Phosphat Dispersion des aliphatischen Phosphorsäureesters
und der Metalloberfläche stattfindet. Für eine solche wird die Fähigkeit, mit der Oberfläche chemisch zu
Reaktion ist es aber erforderlich, daß die Metall- reagieren und einen samtartigen Überzug amorpher
oberfläche mit einer wäßrigen Lösung und/oder Natur zu bilden, der mit der Oberfläche fest verDispersion
eines sauren aliphatischen Phosphats, die so wachsen ist, wesentlich erhöht. Die Überzüge, die
einen pH-Wert zwischen 3,0 und 5,5 besitzt, be- aus Lösungen und/oder Dispersionen gewonnen
handelt wird. Erst in einer solchen wäßrigen Lösung werden, die sowohl einen aliphatischen Phosphor-
und/oder Dispersion tritt eine Reaktion des Phos- säureester mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, als auch
phorsäureesters mit der Metalloberfläche unter ein hiermit verträgliches Metallion enthalten, sind
Bildung eines Phosphatüberzuges ein. Damit dieser 55 besonders haftfest. Sie besitzen eine fettige Natur,
Überzug Schmiereigenschaften besitzt, werden aus so daß durch die Anwendung von Druck der samtige,
der großen Anzahl der aliphatischen Phosphate die- amorphe Überzug zu einem kontinuierlichen Film
jenigen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ausgewählt. von guter Schmierwirkung und hoher Abriebfestig-
Der Überzug, der durch diese Behandlung aufge- keit gegenüber Druck verformt wird. Die Mengen
bracht wird, hat ein samtartiges Aussehen und ist 60 Metallion, die erforderlich sind zur Bildung der
amorpher Natur und teilweise fettig und kann zu überlegenen Überzüge, die erfindungsgemäß aufge-
einem zusammenhängenden öligen Film zerdrückt bracht werden, sind verhältnismäßig eng begrenzt,
werden, so daß er sich als Schmiermittel bei Ver- Der Metallionengehalt kann zwischen etwa 0,3 und
formungsverfahren von Metallen eignet. Der Über- 11 g Zink/1 oder äquivalenten Mengen anderer ge-
zug haftet sehr gut und wird auch bei den höchsten 65 eigneter Metallionen, wie sie oben aufgezählt sind,
Drücken, die bei Verformungsverfahren üblicher- liegen. Sinkt der Metallionengehalt unter die untere
weise auftreten, nicht von der Metalloberfläche ab- Grenze von 0,3 g Zink/1 oder äquivalente Mengen
gelöst. der anderen Metalle, dann erhält man die günstige
Wirkung des Zusatzes nur noch in geringem Maß. Erhöht man die Metallionenkonzentration über
11 g Zink/1 oder äquivalente Mengen der übrigen Metalle, dann kann das Estersalz nicht dispergiert
gehalten werden, und es tritt eine Ausfällung ein. Das Metallion wird vorzugsweise in Form eines
Salzes in die Lösung und/oder Dispersion eingeführt. Nur geringe Mengen können in Form von basischen
Salzen oder Hydroxyden eingebracht werden. Soll eine verhältnismäßig hohe Metallionenkonzentration
angewandt werden, dann eignen sich hierzu weder basische Salze noch Hydroxyde, weil der pH-Wert
über den anwendbaren pH-Bereich hinaus ansteigt, bevor die gewünschte Konzentration erreicht ist. In
diesem Fall ist es vorteilhaft, Metallsalze, beispielsweise Azetate oder Nitrate, anzuwenden und den
pH-Wert durch Zusatz eines Amins einzustellen. Die Verwendung von Halogen enthaltenden Salzen,
beispielsweise Chloriden, Bromiden oder Jodiden, ist weniger geeignet.
Durch das Einbringen eines Amins in das Behandlungsmittel wird die Löslichkeit des Metallsalzes des
aliphatischen Phosphats in der Dispersion erhöht. Um Überzüge zu erhalten, die verhältnismäßig dick
sind und die sich besonders für schwierige Verformungen eignen, ist es erwünscht, die Konzentration
des Metallsalzes in der Nähe der oberen Grenze seiner Löslichkeit zu halten. Die Gegenwart
eines Amins erhöht noch den pH-Wert der Lösung und/oder Dispersion und trägt also sowohl zur Erreichung
der maximalen Löslichkeit des Metallsalzes in der Dispersion als auch zur Regulierung des
pH-Wertes innerhalb des erwünschten Bereiches von 3,0 bis 5,5 bei. Für diesen Zweck eignen sich diejenigen
Amine, die bei der Reaktion mit den aliphatischen Phosphorsäureestern mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
ein lösliches Estersalz bilden und die oben angegebenen Wirkungen ausüben. Für diesen
Zweck eignen sich Ammoniak, Monoamin, Diamin, tertiäre Amine, zyklische und heterozyklische Amine.
Insbesondere haben sich Äthanolamin, Isopropylamin, Hydrazin, 3-Isopropoxypropylamin, Triäthanolamin
und Morpholin als günstig erwiesen. Die Menge des Amins ist danach zu bemessen, daß der
pH-Bereich zwischen 3,0 und 5,5 erreicht wird.
Die pH-Angaben 3,0 bis 5,5 sind bezogen auf pH-Wert, die mit pH-Indikatorpapier ermittelt wurden.
Es wurde festgestellt, daß die Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der pH-Bestimmung mit
Indikatorpapier für die Dispersionen, die erfindungsgemäß benutzt werden, besser sind als diejenigen,
die man mit der Glaselektrode mißt, wenn auch die absoluten Werte und die Meßgenauigkeit im allgemeinen
bei Indikatorpapier geringer sind als bei der Glaselektrode.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Lösungen und/oder Dispersionen bilden die erwünschten Überzüge
in kürzester Zeit, wenn sie einen Beschleuniger oder ein Oxydationsmittel enthalten. Als Oxydationsmittel
eignen sich diejenigen Oxydationsmittel, die üblicherweise als Beschleuniger in überzugbildenden
Lösungen, beispielsweise Zinkphosphatlösungen oder Manganphosphatlösungen, angewendet werden.
Solche Oxydationsmittel sind Nitrite, Nitrate, Peroxyde, Chlorate, Bromate, Sulfite und organische
Nitroverbindungen, wie beispielsweise m-Nitrobenzolsulfonat und Pikrinsäure. Vorzugsweise werden
die Oxydationsmittel als Metallsalze eingeführt,
beispielsweise als Natriumsalz oder andere Alkalimetallsalze. Hierbei ist die Menge der eingeführten
Metallionen gering und unwesentlich in bezug auf den Gesamtmetallinonengehalt. Folgende Konzentrationen
für Oxydationsmittel, die zur Erniedrigung der für die Schichtbildung erforderlichen Zeit angewandt
werden können, seien angegeben:
0,3 bis 0,5 % Natriumrnetanitrobenzolsulfonat, 0,01 bis 0,5% Pikrinsäure,
0,05 bis 0,3 % Wasserstoffsuperoxyd, 0,03 bis 5,0% Chlorat,
0,03 bis 0,5% Bromat,
0,01 bis 0,15% Nitrit,
0,02 bis 0,15% Sulfit,
0,03 bis 2,0% Nitrat,
0,05 bis 0,3 % Wasserstoffsuperoxyd, 0,03 bis 5,0% Chlorat,
0,03 bis 0,5% Bromat,
0,01 bis 0,15% Nitrit,
0,02 bis 0,15% Sulfit,
0,03 bis 2,0% Nitrat,
0,01 bis 0,3% Hydroxylamin.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht allgemein aus folgenden Behandlungsstufen. Die zu be-
ao handelnde Metalloberfläche wird mit der Lösung und/oder Dispersion in Berührung gebracht. Der
hierbei auf der Metalloberfläche aufgebrachte Überzug wird getrocknet. Wie auch bei Phosphatlösungen
üblich, wird vorzugsweise die Lösung und/oder
as Dispersion heiß angewandt und die Behandlungszeit
und Konzentration der Lösung bzw. Dispersion so eingestellt, daß ein Überzug von erwünschter Dicke
erhalten wird. Hierzu können insbesondere Temperaturen von 30 bis 90° C angewandt werden. Das
Trocknen des Überzuges auf der Metalloberfläche wird vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, aber
unterhalb von 120° C durchgeführt. Wenn die Zeit für das vollständige Trocknen der Metalloberfläche
keine Rolle spielt, kann der Überzug an der Luft trocknen gelassen werden. Verwendet man für die
Trocknung des Überzuges erhöhte Temperatur, dann tritt wahrscheinlich eine etwas stärkere Reaktion mit
der Metalloberfläche ein und der erhaltene Überzug ist hinsichtlich Haftfestigkeit an der Metalloberfläche
verbessert. Vorzugsweise wird daher der Überzug bei erhöhter Temperatur aufgetrocknet.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren im einzelnen.
26,5 g Monolaurylphosphorsäureester, 4 g Zinkoxyd und 500 ecm Wasser wurden bei erhöhter
Temperatur gemischt. Das Gemisch hatte einen pH-Wert von 1,2, der mit Natriumkarbonat auf 5,5
eingestellt wurde. Reine Stahlbleche wurden bei 77 bis 82° C in die Lösung eingetaucht, V« bis 2 Minuten
darin gelassen, herausgenommen und getrocknet. Die Bleche waren alle mit einem glatten, fest
haftenden, Wasser abstoßenden Überzug bedeckt, der etwas staubig aussah. Der Überzug verwandelte
sich unter Druckeinwirkung in einen dünnen, fettigen Film.
21,1 g Monolaurylphosphat, 4,2 g Morpholin, 3,3 g Zinkazetat und 4,6 g Natriumchlorat wurden
mit Wasser auf 11 aufgefüllt. Die hierbei entstandene Emulsion war stabil und hatte einen pH-Wert von
5,0. 315 Stahlbleche der Abmessung 10,1 · 15,2 cm wurden bei 60 bis 65° C 5 Minuten lang mit dieser
Emulsion behandelt. Es bildeten sich glatte, fest haftende Überzüge, die etwas fettiger waren als die
Überzüge nach Beispiel 1.
Einige Abänderungen wurden an der Emulsion nach Beispiel 2 vorgenommen. Im einen Fall wurde
aus dem Ansatz Morpholin weggelassen und in anderen Fällen statt dessen eine chemisch äquivalente
Menge von Ammoniak oder Triäthanolamin, Hydrazin oder 3-Isopropoxypropylamin zugesetzt.
Stahlbleche, die in diesen abgeänderten Lösungen in gleicher Weise behandelt wurden, erhielten im
allgemeinen ähnliche Überzüge, wie sie mit den morpholinhaltigen Gemischen erhalten wurden.
100 1 einer wäßrigen Emulsion, die 1,86 kg Monolaurylphosphorsäureester,
0,38 kg Morpholin, 0,41 kg Zinkazetat Zn (C2H3O2)2 · 2 H2O und 0,41 kg Natriumchlorat
enthielt, wurde hergestellt. Der pH-Wert der Lösung wurde auf 5,3 eingestellt durch Zusatz
von 0,31 konzentriertem Ammoniumhydroxyd. Eine Anzahl Stahlrohre wurde bei 60 bis 65° C 5 Minuten
lang in die Lösung eingetaucht, herausgenommen und scharf getrocknet. Die Überzüge waren gleichmäßig
glatt und festhaftend.
Einige der Rohre mit einem äußeren Durchmesser von 12,7 mm und einer Wandstärke von 0,38 mm
wurden gemäß Beispiel 3 mit einem Überzug versehen und auf einen Außendurchmesser von 10,2 mm
und eine Wandstärke von 0,36 mm Dicke gezogen und anschließend sofort weiter gezogen auf einen
Außendurchmesser von 8,86 mm und eine Wandstärke von 0,29 mm. Die Gesamtverformung betrug
47%. Die Temperatur der Rohre während des Ziehens blieb niedrig, und die Oberfläche der gezogenen
Rohre war gut.
Die Chemikalien der Emulsion werden bei der Überzugsbildung verbraucht und können leicht ergänzt
werden durch Verwendung eines Ergänzungskonzentrates. Für Ergänzungs- und für Ansatzlösungen
seien folgende Zusammensetzungen angegeben.
40 Gemisch I
600 g saures Laurylphosphat, 750 g saures Oleylphosphat,
790 g saures Stearylphosphat, 150 g Morpholin, 75 g Natriumhydroxyd, 188 g Natriumazetat
3 H2O, 188 g Ferrinitrat 9 H2O, 4 1 destilliertes
Wasser.
Dieses Konzentrat stellt eine dicke Paste dar und wird am besten erhalten durch Erhitzen der Säuren
bis zum Schmelzen und Zusatz des Morpholins bei etwa 93°C. Diese Temperatur wird aufrechterhalten,
bis die Reaktion beendet ist. Das Natriumhydroxyd kann in einem Teil des Wassers aufgelöst werden
und das Azetat und das Nitrat im Rest und beide Lösungen dann auf etwa 65° C erhitzt werden.
Man setzt dann das Gemisch der Säure mit Morpholin und die Azetatnitratlösung unter Rühren der
Natriumhydroxydlösung langsam zu und erhält nach 15 Minuten Mischen eine gleichmäßige gut durchmischte
dicke Paste. Beim Lösen von etwa 7,2 bis 8,4 kg dieses Konzentrates in 1001 erhält man eine
Lösung oder Emulsion, der man ein Oxydationsmittel zusetzt.
Gemisch II
15 g saures Monolaurylphosphat, 7 g saures Monooleylphosphat, 7 g Morpholin, 6 g Ferrinitrat 9 H2O,
1 g Natriumhydroxyd, aufgefüllt mit destilliertem Wasser auf 250 ecm. Stellt man dieses Gemisch wie
bei Gemisch I beschrieben her, so erhält man ein dickes, sahniges Präparat.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines fest haftenden chemischen Überzuges mit Schmiereigenschaften
auf metallischen Oberflächen, insbesondere Eisen und Stahl, dadurch gekennzeichnet,
daß die metallische Oberfläche mit einer wäßrigen, ein oder mehrere saure aliphatische
Phosphate mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen enthaltenden Lösung und/oder Dispersion, die
einen pH-Wert zwischen 3,0 und 5,5 besitzt, behandelt wird und der Überzug, vorzugsweise bei
erhöhter Temperatur, auf der Oberfläche aufgetrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer Lösung
und/oder Dispersion behandelt wird, die Ionen eines Metalls enthält, das mit dem aliphatischen
Phosphat ein mindestens teilweise in der Lösung und/oder Dispersion lösliches Salz bildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer Lösung
und/oder Dispersion behandelt wird, die ein Amin enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer
Lösung und/oder Dispersion behandelt wird, die ein Oxydationsmittel enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer
Lösung und/oder Dispersion behandelt wird, die pro Liter 3 bis 80 g eines primären aliphatischen
Phosphats und 0,3 bis 11 g Zink oder äquivalente Mengen anderer Metallionen enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Oberfläche
mit der Lösung und/oder Dispersion bei einer Temperatur zwischen 30 und 9O0C durchgeführt
und der Überzug bei erhöhter Temperatur unterhalb etwa 1200C aufgetrocknet wird.
7. Lösung und/oder Dispersion zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ein oder mehrere primäre aliphatische Phosphate mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
und Ionen eines Metalls enthält, das mit dem aliphatischen Phosphat ein mindestens
teilweise in der Lösung und/oder Dispersion lösliches Salz bildet, und daß sie einen
pH-Wert zwischen 3,0 und 5,5 besitzt.
8. Lösung und/oder Dispersion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein
Oxydationsmittel und/oder ein Amin enthält.
9. Konzentrat zur Herstellung und Ergänzung von wäßrigen Lösungen und/oder Dispersionen
zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende
Zusammensetzung: 600 g saures Laurylphosphat, 750 g saures Oleylphosphat, 790 g saures Stearylphosphat,
150 g Morpholin, 75 g Natriumhydroxyd, 188 g Natriumazetat mit 3 H2O, 188 g Ferrinitrat
mit 9 H2O, 41 destilliertes~Wasser.
10. Konzentrat zur Herstellung und Ergänzung von wäßrigen Lösungen und/oder Dispersionen
zur Durchführung des Verfahrens nach An-
9 10
spruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende In Betracht gezogene Druckschriften:
Zusammensetzung: 15 g saures Monolaurylphos- Britische Patentschriften Nr. 562 586, 644127,
phat, 7 g saures Monooleylphosphat, 7gMor- 478 338;
pholin, 6 g Ferrinitrat mit 9H2O, Ig Natrium- USA.-Patentschrift Nr. 2080299;
hydroxyd, aufgefüllt mit destilliertem Wasser auf 5 W. Machu, »Die Phosphatierung«, 1950, S. 123/
250 ecm. 124 und 259 bis 270.
509 737/365 11.65 © Bundesdnickerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US360353A US2840498A (en) | 1953-06-08 | 1953-06-08 | Composition and method for producing combination corrosion resistant and lubricatingcoatings on metals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1204913B true DE1204913B (de) | 1965-11-11 |
Family
ID=23417630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM23042A Pending DE1204913B (de) | 1953-06-08 | 1954-05-12 | Verfahren zur Herstellung eines fest haftenden chemischen UEberzuges mit Schmiereigenschaft auf metallischen Oberflaechen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2840498A (de) |
BE (1) | BE529431A (de) |
DE (1) | DE1204913B (de) |
FR (1) | FR1105973A (de) |
GB (1) | GB752711A (de) |
NL (2) | NL187985B (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1095239B (de) * | 1957-08-23 | 1960-12-22 | Degussa | Verfahren zum Oxydationsschutz beim Metallstrangpressen |
US3082116A (en) * | 1961-11-20 | 1963-03-19 | Hooker Chemical Corp | Method of pickling and coating with vitreous enamel |
US3129123A (en) * | 1962-04-04 | 1964-04-14 | Amchem Prod | Method and solution for applying a phosphate conversion coating on ferriferous surfaces |
US3129121A (en) * | 1962-04-04 | 1964-04-14 | Amchem Prod | Phosphate coating solution and method of coating ferriferous metal |
GB1053616A (de) * | 1963-03-06 | |||
US3400023A (en) * | 1964-05-11 | 1968-09-03 | Kelite Corp | Composition for preservation of metals, process and article |
US3411995A (en) * | 1965-03-15 | 1968-11-19 | Enthone | Process and product for plating on cast,malleable,carburized and carbonitrided irons |
US3445298A (en) * | 1966-07-21 | 1969-05-20 | Inland Steel Co | Chemical treatment of metal surface to improve paint adherence |
US4289547A (en) * | 1979-08-07 | 1981-09-15 | Hooker Chemicals & Plastics Corp. | Aqueous acidic lubricant coating composition and method |
US4289546A (en) * | 1979-08-07 | 1981-09-15 | Hooker Chemicals & Plastics Corp. | Aqueous acidic lubricant composition and method for coating metals |
BR9508188A (pt) * | 1994-06-13 | 1997-08-12 | Du Pont | Composição processo para conferir resistência à corrosão ou lubrificidade ao aço |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2080299A (en) * | 1935-04-12 | 1937-05-11 | Du Pont | Inhibiting corrosion of metals |
GB478338A (en) * | 1935-04-12 | 1938-01-17 | Du Pont | Improvements in or relating to the inhibition of corrosion of metals |
GB562586A (en) * | 1942-11-20 | 1944-07-07 | Du Pont | Improvements in and relating to the prevention of atmospheric corrosion of metal surfaces |
GB644127A (en) * | 1942-12-31 | 1950-10-04 | Wheelco Instr Company | Improvements in or relating to a control system for a machine tool |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB281232A (en) * | 1926-11-25 | 1928-05-03 | Bohme H Th Ag | New or improved process for the treatment of fats and oils |
US1936533A (en) * | 1931-09-08 | 1933-11-21 | Du Pont | Phosphates of alkylolamine compounds and their production |
US2285853A (en) * | 1934-02-23 | 1942-06-09 | Du Pont | Lubrication |
US2328540A (en) * | 1940-06-08 | 1943-09-07 | Monsanto Chemicals | Method of and material for treating metal |
US2452321A (en) * | 1943-11-05 | 1948-10-26 | Texas Co | Rust preventive composition |
US2456947A (en) * | 1944-12-21 | 1948-12-21 | Westinghouse Electric Corp | Corrosion resistant coating for metal surfaces |
US2432784A (en) * | 1945-12-07 | 1947-12-16 | Harold F Miller | Lubricating and cooling compound for cold reducing mills |
US2574955A (en) * | 1948-07-14 | 1951-11-13 | Tide Water Associated Oil Comp | Esterified alkylolamine salts of acid esters of phosphorus acids |
US2739915A (en) * | 1950-07-20 | 1956-03-27 | Schuster Ludwig Karl | Multiple action lubricating composition |
BE518690A (de) * | 1952-04-07 |
-
0
- BE BE529431D patent/BE529431A/xx unknown
- NL NL106717D patent/NL106717C/xx active
- NL NLAANVRAGE7714566,A patent/NL187985B/xx unknown
-
1953
- 1953-06-08 US US360353A patent/US2840498A/en not_active Expired - Lifetime
-
1954
- 1954-05-12 DE DEM23042A patent/DE1204913B/de active Pending
- 1954-06-05 FR FR1105973D patent/FR1105973A/fr not_active Expired
- 1954-06-08 GB GB16838/54A patent/GB752711A/en not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2080299A (en) * | 1935-04-12 | 1937-05-11 | Du Pont | Inhibiting corrosion of metals |
GB478338A (en) * | 1935-04-12 | 1938-01-17 | Du Pont | Improvements in or relating to the inhibition of corrosion of metals |
GB562586A (en) * | 1942-11-20 | 1944-07-07 | Du Pont | Improvements in and relating to the prevention of atmospheric corrosion of metal surfaces |
GB644127A (en) * | 1942-12-31 | 1950-10-04 | Wheelco Instr Company | Improvements in or relating to a control system for a machine tool |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1105973A (fr) | 1955-12-09 |
NL106717C (de) | |
NL187985B (nl) | |
US2840498A (en) | 1958-06-24 |
GB752711A (en) | 1956-07-11 |
BE529431A (de) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE861184C (de) | Verfahren zur Bildung von UEberzuegen auf rostfreien Staehlen | |
DE860309C (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphatueberzuegen auf Metallen mit hohem Aluminiumgehalt | |
DE3234558A1 (de) | Waessrig-saure zinkphosphat-ueberzugsloesungen, solche loesungen verwendende tieftemperatur-verfahren zur bildung chemischer umwandlungsueberzuege auf eisen- und/oder zinkoberflaechen und darin verwendbare ueberzugskonzentrate und titanhaltige metallaktivierende loesungen | |
DE1204913B (de) | Verfahren zur Herstellung eines fest haftenden chemischen UEberzuges mit Schmiereigenschaft auf metallischen Oberflaechen | |
EP0186823B1 (de) | Verfahren zur Erleichterung der Kaltverformung | |
DE3009931C2 (de) | Mittel zum Schützen von Stahloberflächen | |
EP0039093B1 (de) | Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen sowie dessen Anwendung | |
DE2505836A1 (de) | Verfahren zur oberflaechenbehandlung von rostfreien legierten staehlen | |
EP0121274A1 (de) | Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen | |
DE3780078T2 (de) | Korrosionsbestaendige beschichtung. | |
DE1096152B (de) | Verfahren zum Aufbringen von Phosphatueberzuegen auf Metallen | |
EP0613964B1 (de) | Verfahren zur Erleichterung der Kaltumformung | |
DE2424382A1 (de) | Verfahren zur vorbereitung von metallischen werkstuecken fuer die spanlose kaltumformung | |
DE752142C (de) | Phosphatrostschutzverfahren | |
DE1184590B (de) | Verfahren zum Aufbringen von Phosphatueberzuegen auf metallischen Oberflaechen | |
DE1088311B (de) | Verfahren zur Herstellung festhaftender Schutzueberzuege auf Oberflaechen aus Titan,Zirkon oder Legierungen derselben | |
DE1176446B (de) | Verfahren und Mittel zum Aufbringen von Phosphatschichten auf Metalloberflaechen | |
DE69528664T2 (de) | Zusammensetzung und verfahren für die zink-phosphatkonversionsbeschichtung | |
DE976692C (de) | Verfahren zum Aufbringen von Oxalatueberzuegen auf Metallen | |
DE2402051A1 (de) | Verfahren zur phosphatierung von metallen | |
AT211624B (de) | Verfahren zur Aufbringung von Phosphatüberzügen auf Eisen, Stahl, Zink und Aluminium | |
AT238530B (de) | Verfahren zum Aufbringen von feinkristallinen Phosphatschichten auf Metalloberflächen | |
DE3005538C2 (de) | Verfahren zum Ausbilden eines elektrisch isolierenden Überzuges auf Elektro-Stahlblechen | |
DE1287891B (de) | Verfahren zum Aufbringen eines PhosphatÜberzuges auf Oberflächen aus Eisen oder Zink | |
DE1113123B (de) | Verfahren zur Erzeugung von Oberflaechenschichten auf Metallen |