DE1807580C2 - Verwendung einer Zinnlegierung als Werkstoff zum Feuerverzinnen von metallischen Gegenstaenden - Google Patents
Verwendung einer Zinnlegierung als Werkstoff zum Feuerverzinnen von metallischen GegenstaendenInfo
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- DE1807580C2 DE1807580C2 DE19681807580 DE1807580A DE1807580C2 DE 1807580 C2 DE1807580 C2 DE 1807580C2 DE 19681807580 DE19681807580 DE 19681807580 DE 1807580 A DE1807580 A DE 1807580A DE 1807580 C2 DE1807580 C2 DE 1807580C2
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- 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/08—Tin or alloys based thereon
Description
1 So? #80
Die Erfindung betrifft die Verwendung eisscF Zisn-Iegierung
zum Beschichten von metallischen Werkstücken durch Feuerverzinnen.
Die erfindungsgemäße Verwendung der Legierung
ermöglicht es, einen Gegenstand mit einem Überzug von dauerhafter Farbbeständigkeit, ausgezeichneter
Haftiahigkeit und schöner Farbe zu erzeugen, chse
äaß eine merkliche Änderung seiner Eigenschaften
und ein merkliches Absinken seiner Qualität auftreten, selbst wenn er solchen Bedingungen ausgesetzt
wird, die geeignet erscheinen, seine Eigenschaften zu verschlechtern, wie z. B, wenn er der Laftatmosphäre
ausgesetzt wird oder für längere Zeit mit heißem Wasser, Wasserdampf oder start korrodierendem
Schwefel in Berührung gebracht wird.
Bisher sind Erzeugnisse wie Drähte, Bänder, Platten usw., die aus Metallen wie Eisen und Kupfer bestehen,
mit Metallen bzw. Legierungen, gewöhnlich mit Zinn oder Zinnlegierung, überzogen worden, um diese
Erzeugnisse vor Korrosion zu schützen.
Diese Verzinnung wird gewöhrlicn im Schmelzzustand
durchgeführt, wozu Zinn, dessen Schmelzpunkt verhältnismäßig tief liegt, ohne oder mit bis zu
30% Blei erschmolzen wird, um ein schmelzflüssiges Bad zu erzeugen, in welches die mit einem Überzug
in versehenden Gegenstände getaucht werden. Wird
Zinn über einen längeren Zeitraum der Luft ausgesetzt, so oxydiert es und bildet einen dünnen Oxidfilm auf
der Oberfläche. Die Farbe dieses Oxidfilms stellt, solange seine Schichtdicke gering ist, kein Problem
dar. Mit steigender Schichtdicke werden jedoch Interferenzfarben auf dem Oxidfilm deutlich sichtbar, mit
dem Ergebnis, daß der Oxidfilm sich von Gelb nach Braun, Purpur, Blau und Schließlich Schwarz, der
Eigenfarbe des Zinns, verfärbt
Das Wachstum des Films wird durch höhere Temperatur und Feuchtigkeit beschleunigt, so daß der
Oxidfilm innerhalb kurzer Zeit von Gelb nach Schwsrz verfärbt wird. Eise sokss Verfärbung wird
»Lagerverfärbung« oder »Gelbfleckigkeit« genannt,
was sich nicht nur in spürbarer Verminderung der Löteigenschaften des mit dem Zinnüberzug versehenen
Werkstückes auswirkt und mithin das Verbinden des mit überzug versehenen Werkstückes erschwert,
senders asch m spürbarer Vensiiiderang des
Handelswertes des mit Überzug versehenen Werkstückes ausdrückt.
Bisher sind elektrochemische korrosionshemmende Behandlungen, wie mit Chroaiat, zur Verhütung der
Verfärbung von verzinnten Gegenständen vorgeschlagen worden, die eine elektronische Behandlung
in schwefelsaurer wäßriger Lösung von Chromsäurebildnern vorsehen, in welche ein verzinnter Gegenstand
als Anode und eine aus korrosionsbeständigem Metall bestehende Platte als Kathode getaucht werden,
wodurch ein korrosionsbeständigerFilm auf dem verzinnten
Werkstück erzeugt, wird. Alle diese Entunckiungen
haben jedoch folgende Nachteile:
f. Jede Behandlung muß über längere Zeh durchgeführt
werden;
% es lind große Vorrichtungen zur wirksame;·.
Behandlung langer, mit einem Überzug zu versehender
Werkstücke erforderlich, und
X es wird eine beträchtliche Menge an teurer Chromsäure verbraucht.
Mitiris sind die bisher vorgeschlagenen clektrr,-ehenrisdies
korrosiöasnemmenden Behandlungen
tswr aad bei langes Gegenständen kaum geeignet.
Die EdBHfcf Mbsn besondere Aufmerksamkeit dem
Freistes gsmäm&U «feß verzinnte Gegenstände, die
nach dem oben fesenriebesen Feuerverzinnungsverfafires
ansagt mifdes, zu Verfärbung und Ver-5elifecirtenirsg~iisr
Eigsssehaiien neigten.
Bfe Aafgabe der Erfmsiung Hegt darin, das oben-
ensäbsSG Problem dsrdt die Verwendung einer geeigneten
LegiersRg zs lösen.
Die Äöfgatss wiid erSndungsgemäß gelöst durch
die Vere-enäuRs eiser Legierung, bestehend aus 0,1
bis 4,0%, yessj^wsise 1,0 bis 2,0% Kadmium, Rest
Zinn, als Werkst©!? mm Feuerverzinnen von metallischen
GegenstäiHfen.
Sämt'iiche Angakes in Prozent steilen Gewichtsprozent dar.
Die Erfinder &iHkß herass, daß Meiallgegen stände, die each dem ftSstSrnralkhen Feuerverzinnungsverfahrea unier Venseadsag der srfmdungsgemäßen Legierung äfcerzeges worden waren, keine Verfärbung zeigten und ihre fcigsssshaftai auch dann sehr gut erhalte» hfeibea, vfsnn sie der Luft ausgesetzt
Die Erfinder &iHkß herass, daß Meiallgegen stände, die each dem ftSstSrnralkhen Feuerverzinnungsverfahrea unier Venseadsag der srfmdungsgemäßen Legierung äfcerzeges worden waren, keine Verfärbung zeigten und ihre fcigsssshaftai auch dann sehr gut erhalte» hfeibea, vfsnn sie der Luft ausgesetzt
oder für längere Zeil mit heifer. Wasser txier Wasserdampf
in Berührung gebracht wänden.
Darüber hinaus sind MeSailgegsasiände, die mit der
.erfindungsgemäS zu verwendenden kadiBiumhaliigen
Zinnlegierung durch Fsastvernmusn überzogen sind.
die zusätzlich 0,01 bis 3,0% A&immnnn eaihili, ufeer
die schon ereähRien assgassidsneien Eigenschaften
hinaus selbst dann frei von Verladung, wenn sie über
längere Zeit mit koirodseieiKleBi Schwefel in Berührung
stehen.
Falls die erfindungsgöSiäS zs "anwendende Zinnlegierung
weniger als 0.1% Ksaminm enthält, kann
die obenerwähnte ParbbesiäHdigkei? nicht erhalten
werden, enthält sie jedoch mehr als 4,0% Kadmium, sn sinkt die obenerwähnte erwünschte Farbbeständig-
Φ keit überhaupt nicht ab; aber ihre Haftfähigkeit wird
proportional zur Zuwachsrate des Kadmiumgehaltes bei der üblichen Feuerverzinnungstemperatur vor.
3000C verringert. Die Haftfähigkeit kann durch Erhöhung
der Feuerverzinnungstptnperatur verbessert
werden, jedoch verursacht ein solcher Temperaturanstieg,
wie weiter unten beschrieben, mannigfache Probleme b3i Verzinnen.
Ein solcher Nachteil kann durch Zugabe von ! bis 17°/o an Antimon ausgeglichen werden. Außerdem
wird dadurch uic imi e Überzug versehene Oberfläche
gleichförmig hinsichtlich der Textur, perlglänzend und hart.
Auf der anderen Seite erhöht sich, falls die erfindungsgemäß zu verwendende Zinnlegierung mehr als
HJIrfo Antimon enthält, der Schmelzpunkt der Legierung
derart, daß es notwendig wird, das Schmelzbad stärker als bei der üblichen Zinnlegierung zu erhitzen.
Die höhere Schmelzbadtemperatur hat den Nachteil, daß ein großer Anteil des mit einem Überzug zu
versehenden Werkstückes in der Schmelze der Zinnlegierung
in Lösung geht, während die Zinnlegierung übermäßig oxydiert wird, wodurch sich die Zusammensetzung
der Legierungsschrnelze ändert und die Werkstücke nicht ordnungsgemäß mit einem Überzug
<>5 versehen werden können.
Demzufolge muß die erfindungsgemäß zu verwendende Zinnlegierung 1,0 bis 17,0"/o Antimon enthalten.
Die obere Grenze das Kadmiumgehaltcs wird
gleichzeitig bis auf 20u/o erhöht, da Kadmium in beträchtlicher
Menge benötigt wird, falls es mit Antimon zusammen verwandt wird.
Ein solcher Nachteil tritt ebenfalls auf, falls die erlindungsgcmäß
zu verwendende Legierung mehr als 3,0% Aluminium enthält Der Aluminiumgehalt ist
demnach auf 0,01 bis 3,0% zu halten.
In den erfindungsgemäß zu verwendenden Zinnlegierun^en
kann, solange die Mengen an Kadmium und dem gegebenenfalls erfolgenden Zusatz an Aluminium
.nid/oder Antimon innerhalb der erfmdungsgemäOen
Grenzen liegen, ein Teil des Zinns durch bis zu 30,0"/,, Blei ersetzt werden, um die Zinnlegierung
billiger /u haften.
Solch ein Ersetzen von Zinn durch Blei bewirkt keine spürbare Verminderung der obenerwähnten
günstigen Farbbeständigkeit oder anderer wichtiger Eigenschaften eines mit einem aus der erfindungsgemäßen
Zinnlegierung bestehenden überzug versehenen Werkstückes. Die erfindungsgemäß zu verwendenden
Zinnlegierungen enthalten deshalb nicht mehr als 30,0% Blei, da sie ^onst an Glanz und
Korrosionsfestigkeit verlieren würden.
Die in der zur erfindungsgemäßen Verwendung vorgeschlagenen Zinnlegierung enthaltenen Legierunoskompo„inlen
Kadmium, Antimon, Aluminium und Blei sind in Zinn leicht löslich. Deshalb kann die
erfindungsgemäß zu verwendende Zinnlegierung auf äußerst einfache Weise hergestellt werden.
Die wesentlichen Eigenschaften und vorteilhaften Auswirkungen der erfindungsgemäß beim Feuerverzinnen
zu verwendenden Legierung sollen nun ausführlicher an Hand von Beispielen beschrieben werden.
ίο Verwendet wurden Kupferplatten, die mit einem
überzug zu versehende Metallkörper darstellten. Zinn und Zinn-Kadmium-Legierungen mit unterschiedlichem
Kadmiumgehalt wurden jeweils geschmolzen. In die erhaltenen Schmeizbüder wurden
die Kupferplatten bei 300 C eingetaucht und so der herkömmliche Feuerverzinnungsvorgang durchgeführt.
Die dadurch erhaltenen mit einem Zinn- bzw. Zinn-Kadmium-Überzug versehenen Werkstücke wurden
der Luft bei Raumtemperatur und normaler Luftfeuchtigkeit und der Luft bei 100" C und 90%
relativer Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Dann wurde die
Zeit gemessen, die verging, bis die Oberfläche der mit dem überzug versehenen Werkstücke gelblich wurde.
Die Zusammensetzung der angewendeten Zinn-Kadmium-Legierungen
und die Meßergebnisse sind in der folgenden Tafel I dargestellt.
/!!•.ammenset/ung | Kadmium |
der Legierung | 0 |
Cicvnchlspro/cnl | | 0,05 |
/mn | 0,1 |
100,0 | 2.0 |
99,95* | 4,0 |
99,9 | 7,0 |
98.0 | ■ 00 |
96,0 | 15,0 |
93,0* | |
90,0* | |
85.0* |
Tafcl I
S-arbumschlap
in Luft bei Raumtemperatur in Luft bei hoher Temperatur und r euch ic
verfärbt sich nach
verfärbt sich nach
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
verfärbt sich nach
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
20 Tagen
I Mortal
nach 3 Monaten nach 3 Monaten nach 3 Monaten nach 3 Monaten nach 3 Monates nach 3 Monaten verfärbt sich nach
verfärbt sich nach
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 3 Monaten nach 3 Monaten nach 3 Monaten nach 3 Monaten nach 3 Monates nach 3 Monaten verfärbt sich nach
verfärbt sich nach
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
keine Verfärbung
1 Stunde
5 Stunden
nach 16 Stunden
nach 16 Stunden
nach 16 Stunden
nach 16 Stunden
nach i 6 Stunden
nach 16 Stunden
nach 16 Stunden
nach 16 Stunden
nach 16 Stunden
nach 16 Stunden
nach i 6 Stunden
nach 16 Stunden
Haitian igkeil
Γ.1
<0,0l
<0,0l
<0,0l
0,05
0,1
0.2
OJ
0,5
0,05
0,1
0.2
OJ
0,5
Härte
nach
Vickers [kg/innr]
7
!0
Il
12
14
16
17
21
!0
Il
12
14
16
17
21
• Nicht /um Gegenstand der Erfindung zählende Legierung.
Die Haftfähigkeit des Überzugs auf dem Werkstück wurde folgendermaßen gemessen:
Die Kupferplatte wurde mit einem aus einer Zinnlegierung bestehenden überzug versehen, und die so
erhaltene Kupferplatte mit überzug wurde 30 Sekunden lang in wäßrige Natriumsulfidlösung getaucht.
Nach dem Herausnehmen aus der Lösung wurde die mit überzug versehene Kupferplatte mit
Wasser abgespült und dann Größe und Anzahl der schwarzgefärbten Gebiete der Oberfläche der mit
überzug versehenen Kupferplatte mikroskopisch abgemessen
und darauf der Prozentsatz der insgesamt verfärbten Fläche in bezug auf das gesamte mit überzug
versehene Werkstück bestimmt, was ein Maß für die Haftfähigkeit des Überzugs auf dem Werkstück
ist.
Wie aus Tafel I ersichtlich, haben die Körper, die mit der erfindungsgemäß zusammengesetzten Zinn-Kadmium-Leg
rung mit zumindest 0.1% Kadmium überzogen sind, ausgezeichnete Farbbeständigkeit.
Tafel 1 zeigt auch, daß bei Steigerung des Kadmiumgehalts »ber den erfindungsgemäßen oberen Grenzgehalt
von 4,0% hinaus die Hafteigenschaft der mit überzug versehenen Werkstücke bei 300"C allmählich
auf ein praktisch unzulässiges Maß absinkt.
Antimon wurde den Zinn-Kadmium-Legierungen in verschiedenen Mengen zugefügt und dann die herkömmliche
Feüerverzinnung durchgeführt. An den so erhaltenen mit überzug versehen Werkstücken
wurden Messungen, wie im Beispiel 1 beschrieben, vorgenommen. Die Zusammensetzung der erfindungsgemäß
zusammengesetzten Zinnlegierungen und die Meßergebnisse werden in der folgenden Tafel 2 zusammengestellt.
do Legierungen
[ Cic»ichb.picvcnt J
Zinn | Kadmium |
96.0 | 1.0 |
89.5 | 3.0 |
85.0 | 5.0 |
75.0 | 10.0 |
Antimon
3.0
7.5
Tafel IT
Eigenschaften der rail t"bcr/ug \ersehenen Kupfcrwerkstücke
Failnimschlai!
in Luft bei Ranmlcmperalur
keine Verfärbung nach 3 Monaten keine Vc^" rnung nach 3 Monaten
iö.O [ keine Vererbung nach 3 Monaten*
15.Ö J keine Vi Hitbung nach 3 Monaten
in Lud bei hoher Temperatur und Feuchte
keine Verfärbung nach 16 Stunden keine Verfärbung nach L6 Stunden
keine Verfärbung ifÜbh 16 Stunden
keine Verfärbung nach 16 Stunden
ftaft- | Harte |
vermögen | V i c k c r s |
11VuI | [kj-'mnr] |
<0.01 | Ϊ8 |
<0,01 | 2"> |
<0.01 | 25 |
<0.0I | 27 |
Wie aus"! afc! 2 e*sk'i«3ch, gestaltet das Vorhandensein
kleiner Mcnju -on Antimon in der Zinn-Kadmium-Lcgjcrung
d!§ Verschlcchterürig der Haftfähigkeit
des Überzugs auf dem Werkstück, die durcfi die
Zunahme des Kadmiumgehalts der Zinnlegierung
hervorgerufen wird, zu kompensieren. Tafel 2 zeigt auch, daß die Anwesenheit von Antimon die Härte
'"- des Überzugs mciklich erhöht und so das mit überzug
15 versehene Werkstück weitgehend davor schütz!, vc-r-'
fciatzl 7ii werden. Des weiteren dient das Vorhandensein
von Antimon dazu, *'-n (ilanz des mit überzug
versehenen Wertstücks in silberweiß zu verändern
und dein mit überzug versehenen Werkstück ein sehr
2o schönes Aussehen zu verleihen
Aluminium wurde in verschiedenen Mengen zu Zinn-Kadmium- und Zinn-Kadmium-Antimon-Lcgicrungen
hinzugefügt.
Die herkömmliche Feucrvcrzinnungr wuidc wie im
Beispiel I beschrieben durchgeführt. Das auf diese Weise erhaltene, mit Zinnüberzug und/oder Zinnlegicrungsübcrzug
versehene Werkstück wurde bei C unter einem Dampfdruck von 2,8 kg/cm2 mit
Tafel einem Vcrbundlcil in direkten Kontakt gebir :hl, das
aus niditviilkanisicrtcm Bulylpummi bestand, welches
Schwefel als Vulkanisierungsmittel enthielt. Us wurde die Zeitdauer bis zum Gclblidiwcrdcn dei Oberfläche
des mit überzug versehenen Werkstücks gemessen. Die Zusammensetzung der verwendeten Ziniilegierungcn
und die Meßcrgcbnissc sind in Tafel 3 dai gestellt.
/.usammcnscl/ung der Legierungen
[ijewichlsprozcnt]
Zinn
HMl
99.78
99,0
97,0
90.5*
85,0
85,0
99,0*
92,5*
98.0*
76,5*
99,9
91,5
• Nicht
HMl
99.78
99,0
97,0
90.5*
85,0
85,0
99,0*
92,5*
98.0*
76,5*
99,9
91,5
• Nicht
Kad- | Anti |
mium | mon |
0.2 | --- |
0,3 | — |
0.3 | 2,0 |
1.0 | 7*5 |
2,0 | 10,0 ν |
5,0 | 10,0 |
— | 1,0 |
— | 7,5 |
10.0 | 10,0 |
ι,υ | 7,5 |
Aluminium
0,02
0.7
0.7
1.0
3,0
2,0
3,5
in Luft bei Raumtemperatur
verfärbt sich nach
20 Tagen keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine^ Verfärbung
nach j Monaten keine Vererbung
nach 3 Munatcn keine Verfärbung
nach 3 Monaten verfärbt sich nach
20 Tagen
verfärbt sich nach
1 Monat verfärbt sieh nach
1 Monat keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten !•arbumschliig
in Luft hei holier
Temperatur und
Luftfeuchtigkeit
verfärbt sich nach
1 Stunde
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach i 6 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
t. tr Pi.,„j
Ililv-Il IU OfJIiCiCu
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
verfärbt sich nach
verfärbt sich nach
I Stunde
verfärbt sich nach
verfärbt sich nach
1 Stunde
verfärbt sich nach
verfärbt sich nach
1 Stunde
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
verfärbt sich nach
30 Minuten keine Verfärbung
nach 3 Stunden keine Verfärbung
nach 3 Stunden keine Verfärbung
nach 3 Stunden keine Verfärbung
n»ch 3 Stun'iiO
keine Verfärbung
nach 3 Stunden verfärbt sich nach
30 Minulen verfärbt sich nach
30 Minuten verfärbt sich nach
30 Minuten keine Verfärbung
nach 3 Stunden keine Verfärbung
nach 3 Stunden verfärbt sich nach
30 Minuten verfärbt sich nach
30 Minuten
Haftvermögen
[1W <0,01
0,01 0,02 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01
0,2 0,03 <0,0l <0.ül
Härte mich
V i c k c r
Jk&'mnr']
7
11 12 13 25 30 24 11 19 15 28 Ii
20
/um Gegenstand der Gründung zählende Legierung.
Wie aus Tafel 3 ersichtlich, macht es eine kleine Menge Aluminium in der Zinnlegierung möglich, das
mit überzug versehene Werkstück in direkten Kontakt mit einer, Schwefelj:.r(rötnaliJMaenl-lSiit»tanZ|ZU
bringen,'ohne dabcijcine^eiteTSOT^'äes'lnit.i^TCraug
versehenen " Waksiofi^^eno^N(ea^t^ie^pinee-Tafel
zeigt auch, daß sich bei einem Aluminiumgehalt von mehr als 3,0% die Haftfähigkeit des Überzugs
auf dem Werkstück selbst dann verschlechtert, wenn die Zinnlegierung Antimon enthält,
Es wurde Blei in verschiedenen Mengen zu Zinn, Zinn-Kadmium-Legierung, Zinn-Kadmium-Aluminiüm-Legierüng,
fZfon-Ka
iZinri-Alüminium-Lcgierung Un^ drier Zinri^Kitlfni-
Jcgicrungsüberzug versehenen Werkstücke wurden, wie im Beispiel 3 beschrieben, mit einem Schwefel
enthaltenden Teil in direkten Kontakt gebracht. Auch
ίο hier wurde die Zeit gemessen, bis die Oberfläche des
mit überzug versehenen Werkstücks geblich wurde. Die Zusammensetzung der verwendeten Zinnlegierungen und die Meßergebnisse sind in der folgenden
Tafel 4 zusammengestellt.
Tafel 4
Zusammensetzung der Legie.
[GewichisprozentJ
Zinn
100
83,0*
89,4*
81,7
87,7
88,0
79,7
83,0*
89,4*
81,7
87,7
88,0
79,7
684
67,0
65,0
62,0
67,0
65,0
62,0
Blei
17,0
10,0
17,0
10,0
10,0
20,0
20,0
20,0
20,0
22,0
10,0
17,0
10,0
10,0
20,0
20,0
20,0
20,0
22,0
Kadmium
1,0
2,0
2,0
5,0
2,0
5,0
2,0
Antimon
10,0
15,0
15,0
AIo-
0,6 0,3 0,3
0,1
3,0 34
1,0 Eigenschaften Ost mit Cberzug versehenen WeikstOcke
Farbumschlag
io Laff bei Rauralempi
öl Luft bei hober
Temperatur und
Lffehii
verfärbt sich
nach 20Tagen verfärbt sich
nach 20Tagen verfärbt sich
nach 20Tagen keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten keine Verfärbung
nach 3 Monaten
keine Verfärbung nach 3 Monaten
keine Verfärbung nach 3 Monaten verfärbt sich
nach I Stunde
verfärbt sich
verfärbt sich
nach 1 Stunde
verfärbt sich
verfärbt sich
nach I Stunde
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
-nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
-nach 16 Stunden
keine Verfärbung
nach (6 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
keine Verfärbung
keine Verfärbung
nach 16 Stunden
verfärbt sich
nach 30 Minuten verfärbt sich
nach 30" Minuten keine Verfärbung
nach 3 Stünden keine Verfärbung
nach 3 Stunden keine Verfärbung
nach 3 Stunden verfärbt sich
jach 30 Minuten
keine Verfärbung
nach 3 Stunden keine Verfärbung
nach 3 Stunden keine Verfärbung
nach 3 Stunden verfärbt sich
nach 30 Minuten keine Verfärbung
nach 3 Stunden
Haftvermögen
Härte
nach
Vickers
<0,01
<0,01
0,1
0,01
0,01
<0,01
<0,01
0,02
0,03
<0,01
0,01
7 11 14 17 16 14 18 30 30 24 32
* Nicct zmn Gegenstand der 1
Wie aus Tafel 4 ersichtlich, beeinträchtigt die Verwendung
von Blei in Gehaltes bis 30,0% die ausgezeichnete
Farbbeständigkeit rad die Hafifahig«ieit
nicht, sofern Kadmium, Antimon und Aluminium m
den erfindungsgemäßen Mengen in dem überzug
enthalten sind.
Eine Zinn-Kadmium-Legiening (A) mit 0,1% Kadmium,
Rest Zinn, eine Zinn-Kadrj3ram:LegienJBg (B)
mit 0,06% Kadmium, Rest Zinn, Zrnff [Q, eine
Zinn-Blei-Legietung (D)* mit 30% BH Rest Zmn
und eine Znm-BIa-Kupfer-Legienmg (E)* nut 30 J0
BIeL 8,0% Kupfer, Rest Zinn, wurden jewel* geschmolzen,
und jedes so erhaltene Schmelzbad wurde benutzt, um Kupferplatten bei 3000C mit emem
überzug nach der herkömmlichen Fenerverzmnungsmethode
zu versehen. Die erhaltenen mit überzug
versehenen Werkstücke wurden in wasser vou xW -
so getauch L Dabei wurde die Zeit bis zum Gelblich werden
der Oberfläche: des mit überzug versehenen Werkstücks
gemessen.
Die Art der verwendeten Zinn-Legierungen und die Meßergebnisse der mit überzug versehenen Werkstücke
sind in der folgenden Tafel 5 zusammengestellt.
Zmnlegieximg |
Zejtdaoer bis zunn Auftreten der
Vertärtiung |
109615/215 |
A | keine Verfärbung nach 16 Stunden | |
B* | verfärbt sich nach 5 Stunden | |
C** | verfärbt sich nach 3 Stunden | |
D* | verfärbt sich nach 2 Stunden | |
E* | verfärbt sich nach 2 Stunden | |
* Nicht znra Gegenstand der Erfindung zählende Legierung | ||
** Unlegiertes Zinn. | ||
Zu beachten ist, daß die obenerwähnte Prüfung eine exakte Wiedergabe der Verfärbung eines mit
Zinnüberzug versehenen Kupferdrahtes für einen elektrrcnerl Leiter gewährleistet, dessen Verfärbung
durch hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit bei •Herstellung eines gummiisolierten Kabels hervorgerufen
wird und somit ein gutes Verfahren darstellt, mit den die Farbbeständigkeit des mit einem Zinnüberzug
versehenen Kupferdrahtes in kurzer Zeit bestimmt werden kann.
Ein Kupferdraht von 0,32 mm Durchmesser wurde in wäßriger Lösung von 15%iger Salzsäure gebeizt.
'Der gebeizte Kupferdraht wurde mit einer Geschwindigkeit von 200 m/Min, durch das Schmelzbad (250''C)
cinei* erfindungsgemäßen Zinnlegierung mit 0,2% Aluminium, 0,5% Kadmium, 7,5% Antimon, Rest
Zinn hindurchgeführt und durch einen Drahtaufnehmer aus dem Schmelzbad genommen, um einen
Draht mit einem Zinnlegierungsüberzug herzustellen, der eine Stärke von 1 bis 3 μ besitzt.
Der so erhaltene, mit Überzug versehene Draht zeigte gleichen Glanz wie ein nur mit Zinnüberzug
versehener und ein schönes silberweißes Aussehen.
Zum Vergleich wurde ein Kupferdraht von 0,32 mm Durchmesser in einem Schmelzbad (250°C) einer
herkömmlichen Zinnlegierung mit 17,0% Blei, Rest Zinn mit einem überzug versehen.
Die obenerwähnten zwei Arten von mit Überzug versehenen Drähten, jeder 100 m lang, wurden in
heißes Wasser von 1000C getaucht. Eine Hälfte der
Gesamtlänge jedes mit überzug versehenen Drahtes wurde dabei in das heiße Wasser getaucht, während
die andere Hälfte oberhalb des Wasserspiegels der Luft ausgesetzt blieb. Es wurde die Zeitdauer bis
zum Gelblichwerden der Oberfläche des plattierten Drahtes gemessen.
Die in heißes Wasser getauchten und der Luft ausgesetzten Abschnitte des mit der erfindungsgemäß zu verwendenden Zinnlegierung überzogenen
Kupferdrahtes zeigten nach 25 Stunden keine Verfärbung.
Im Gegensatz dazu verfärbte sich der in heißes Wasser getauchte Abschnitt des mit der herkömmlichen
Zinnlegierung überzogenen Kupferdrahtes nach 2 Stunden leicht gelb, nach 4 Stunden dunkelgelb,
■ach 7 Stunden purpurblau und nach 30 Stunden grauschwarz, während der der Luft ausgesetzte Abschnitt
nach 8 Stunden leicht gelb und nach 24 Stunden dunkelgelb verfärbt war.
. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Zinn-
. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Zinn-
s legierung zum Feuerverzinnen von metallischen Gegenständen ermöglicht die Herstellung eines mit
überzug versehenen Werkstücks von ausgezeichneter
Farbbeständigkeit, Beständigkeit der übrigen wichtigen Eigenschaften des Aussehens und der Haftfähigkeit
selbst, wenn das Werkstück für längere Zeit der Luft oder hoher Temperatur und Feuchtigkeit,
wie heißem Wasser, Wasserdampf, ausgesetzt oder in direkten Kontakt mit stark korrodierendem
Schwefel gebracht wird. Die erfindungsgemäße zu
iS verwendende Zinnlegierung besitzt den wichtigen
Vorteil, daß durch sie durch Feuerzinnung mit Zinnüberzug versehene metallische Erzeugnisse hergestellt
werden können, die für die Verwendung auf verschiedenen technischen Anwendungsgebieten geeignet
sind.
Claims (6)
- Patentansprüche:1 Verwendung einer Legierung, bestehend aus 0,1 „is 4,0%. vorzugsweise 1,0 bis 2,0% Kadmium, Rest Zinn, als Werkstoff zum Feuerverzinnen von metallischen Gegenständen.
- 2. Verwendung einer Legierung der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung, die zusätzlich noch 0,01 bis 3,0% Aluminium enthält, für den im Anspruch 1 angegebenen Zweck.
- 3. Verwendung einer Legierung der im Anspruch 1 oder 2 angegebenen Zusammensetzung, in der ein Teil des Zinns durch Blei ersetzt ist, wobei der Anteil des Bleis bis zu 30% beträgt, für den im Anspruch 1 angegebenen Zwsck.
- 4. Verwendung einer Legierung, bestehend aus 0,1 bis 20,0°/o Kadmium, 1,0 bis 17,0% Antimon, Rest Zinn, für den im Anspruch 1 angegebenen Zweck.
- 5. Verwendung; einer Legierung der im Anspruch 4 angegebenen Zusammensetzung, die zusätzlich 0,01 bis 3,0% Aluminium enthält, für den im Anspruch 1 angegebenen Zweck.
- 6. Verwendung eine; Legierung der im Ansprach 4 oder 5 angegebenen Zusammensetzung, in der ein Teil des Zinns durch Blei ersetzt ist,, .wobei der Anteil des Bkns bis zu 30% beträgt, , für den im Anspruch l.angsgebenen Zweck,
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681807580 DE1807580C2 (de) | 1968-11-04 | 1968-11-04 | Verwendung einer Zinnlegierung als Werkstoff zum Feuerverzinnen von metallischen Gegenstaenden |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19681807580 DE1807580C2 (de) | 1968-11-04 | 1968-11-04 | Verwendung einer Zinnlegierung als Werkstoff zum Feuerverzinnen von metallischen Gegenstaenden |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1807580B1 DE1807580B1 (de) | 1970-08-27 |
DE1807580C2 true DE1807580C2 (de) | 1971-04-08 |
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ID=5712670
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DE19681807580 Expired DE1807580C2 (de) | 1968-11-04 | 1968-11-04 | Verwendung einer Zinnlegierung als Werkstoff zum Feuerverzinnen von metallischen Gegenstaenden |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4443461C1 (de) * | 1994-12-07 | 1996-07-04 | Wieland Werke Ag | Band- bzw. drahtförmiges Verbundmaterial und seine Verwendung |
Families Citing this family (1)
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DE4005836C2 (de) * | 1990-02-23 | 1999-10-28 | Stolberger Metallwerke Gmbh | Elektrisches Steckverbinderpaar |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB453349A (en) * | 1935-02-09 | 1936-09-09 | John Campbell | Improvements in tin alloys |
GB463216A (en) * | 1935-12-23 | 1937-03-24 | John Campbell | Improvements in tin alloys |
-
1968
- 1968-11-04 DE DE19681807580 patent/DE1807580C2/de not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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DE1807580B1 (de) | 1970-08-27 |
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