DE1228119B - Verfahren zur kathodischen Oberflaechenbehandlung von Metallgegenstaenden, insbesondere aus Stahl - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C23b

Deutsche Kl.: 48 a -11/00

Nummer: 1 228 119

Aktenzeichen: Y 347 VI b/48 a

Anmeldetag: 30. Mai 1959

Auslegetag: 3. November 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kathodischen Oberflächenbehandlung von Metallgegenständen, insbesondere aus Stahl, verzinktem oder verzinntem Stahl in einer Chrom- und Phosphorsäure enthaltenden Elektrolytlösung, um die Korrosionsfestigkeit der Metallgegenstände und deren Haftfähigkeit für Anstrichfarben bzw. Lacküberzüge zu erhöhen.

Es sind bereits Verfahren zur kathodischen Oberflächenbehandlung bekannt. So wird beispielsweise nach den USA.-Patentschriften 2 768103 und 2 768 104 ein dünner Chrom-Chromatfilm auf Stahlblechen ausgebildet und ein Teil des Chromatüberzugs mit einem geeigneten Reduktionsmittel reduziert. In der USA.-Patentschrift 2 780 592 ist ein Verfahren zur kathodischen Behandlung von Eisengegenständen beschrieben, bei welchem dieselben bei Zimmertemperatur in einem 100 bis 400 g/l Chromsäure und mehr als 8 g/l Borsäure enthaltenden Elektrolyt bei einer Expositionsdauer von mindestens 20 Sekunden behandelt werden.

Ferner ist es bekannt, Eisengegenstände in einer Chromsäure und Phosphorsäure enthaltenden Lösung bei einem pH-Wert zwischen 1 und 2 einer kathodischen Elektrolyse zu unterwerfen. Dies führt jedoch zur Bildung kreidiger Finne, die eine unzureichende Korrosionsfestigkeit aufweisen, so daß man dieses Verfahren nicht bei Zimmertemperatur ausführen kann. Ein derartiges Verfahren wurde gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 004 012 so modifiziert, daß man bei Verwendung einer gewissen Menge von Zinkionen neben Phosphorsäure und Chromsäure auch bei relativ niedrigen Temperaturen von etwa 30° C und kurzen Behandlungszeiten von etwa einer Sekunde zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Die Korrosionsfestigkeit und Haftfestigkeit derart erzeugter Überzüge sind jedoch für viele technische Zwecke nicht ausreichend.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches die Erzeugung einer antikorrosiven und haftfähigen Oberfläche auf Metallgegenständen, insbesondere Stahlgegenständen, zu erzielen gestattet. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die Behandlung in einem Elektrolyt mit einem Gehalt an 10 bis 50 g/l Chromsäureanhydrid, 50 bis 100 g/1 Phosphorsäure, 8 bis 40 g/l Zinkionen oder jeweils 6 bis 30 g/l Magnesium- oder Kalziumionen, bei einer Badtemperatur von 10 bis 80° C, einer Stromdichte von 108 bis 3226 A/m², während einer Zeit von mehr als 0,25 Sekunden vorgenommen und bei einer Temperatur zwischen 100 und 200° C während einer Zeit von 2 bis 5 Minuten getrocknet wird.

Verfahren zur kathodischen
Oberflächenbehandlung von Metallgegenständen, insbesondere aus Stahl

Anmelder:

Yawata Seitetsu Käbushiki Kaisha, Tokio

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,

München 8, Maria-Theresia-Str. 6 -

Als Erfinder benannt:

Shigeru Yonezaki,

Minoru Kamata, Yawata (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 30. Mai 1958 (14 982)

Im Vergleich zu den nach dem üblichen Phosphathierungsverfahren behandelten Gegenständen aus Eisen oder sonstigen Metallen zeigen die gleichen Gegenstände, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurden, eine so ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit, daß sie beim Salzwasser-Sprühtest (bei einer Konzentration von 5% des Salzes in Wasser, einer Temperatur innerhalb des Testgefäßes von 35° C und einem Sprühdruck von 1,4 kg/cm²) selbst nach einem mehr als 6stündigen Besprühen noch keine Anzeichen einer Korrosion zeigten; ebenso war das Anhaften von Lacken und Farben gleich stark wie bei den nach den früheren Phosphatierungsverfahren behandelten Gegenständen, einschließlich der hohen Korrosionsfestigkeit des Grundmetalls unter den Lack- oder Farbanstrichen.

Die behandelten Stahlbleche werden aus der Lösung herausgenommen und können dann abgequetscht werden, um die anhaftende Lösung zu entfernen, worauf die Bleche getrocknet werden.

Für das Verfahren nach der Erfindung sind Zink-, Magnesium- oder Kalziumionen, Chromsäure und Phosphorsäure sowie die kathodische Elektrolyse unbedingt erforderlich. Das Fehlen eines dieser Faktoren ergibt einen minderwertigeren Schutzüberzug als den nach der Erfindung.

'■■■■■'■■ 609709/271

Beispiel 1 Material

Verzinktes Metall Lösung

Chromsäureanhydrid

Phosphorsäure ..............

Zinkoxyd

Badtemperatur

Stromdichte

Behandlungsdauer

Beispiel 2 Material

Stahl

Lösung ■ ..

. _v · Chromsäureanhydrid 10 g/l

Phosphorsäure ,..... 50 g/l

Zinkoxyd 18 g/l

Badtemperatur Zimmertemperatur

Stromdichte 645 A/m²

Behandlungsdauer 1 Sekunde

·'-■-'." ■ /Beispiel 3 -

Material

Stahl
Lösung ■ '"-.'■·■

Chromsäureanhydrid ......;..'. 15 g/l

Phosphorsäure 70 g/l

Magnesiumoxyd 25 g/l

Badtemperatur _:.. ..<·..^;. ,·.· Zimmer-

. temperatur

Stromdichte ........,,.,-.......,/..,,..' 645 A/m²

Behandlungsdauer ...;-. 1 Sekunde

1 228 Ϊ1

Beispiel 4
' Material

Stahl
Lösung

^: 15 g/l Chromsäureanhydrid 15 g/l

g/l Primäres Kalziumphosphat

²^S⁷¹ [Ca(H₂POJ₂-H₂O] 80 g/l

Zimmer- Temperatur des Bades 50° C

-...„ temperatur 10 ^r

A/m² Stromdichte 645 A/m²

Sekunde Behandlungsdauer 1 Sekunde

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur kathodischen Oberflächenbehandlung von Metallgegenständen, insbeson·' dere aus Stahl, verzinktem oder verzinntem Stahl, in einer Chrom- und Phosphorsäure enthaltenden Elektrolytlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in einem Elektrolyt mit einem Gehalt an 10 bis 50 g/l Chromsäureanhydrid, 50 bis 100 g/l Phosphorsäure, 8 bis 40 g/l Zinkionen oder jeweils 6 bis 30 g/l Magnesium- oder Kalziumionen, bei einer Badtemperatur von 10 bis 80° C, einer Stromdichte Von 108 bis 3226 A/m², während einer Zeit von mehr als 0,25 Sekunden vorgenommen und bei einer Temperatur zwischen 100 und 200⁰C während einer Zeit von 2 bis 5 Minuten getrocknet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 004 012;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 780 592.

   709/271 10.66 © Bundesdruckerei Berlin