DE1908421C3 - Mittel zum Ablösen von kupferhaltigen Metallüberzügen von Eisen- und Stahloberflächen - Google Patents
Mittel zum Ablösen von kupferhaltigen Metallüberzügen von Eisen- und StahloberflächenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zum Ablösen
kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahlflächen mit Hilfe von salzsauren Lösungen.
Zur Erleichterung der Kaltverformung werden auf Oberflächen von Werkstücken aus Eisen und Stahl
kupferhaltige Überzüge aufgebracht. Dieses Verfahren findet insbesondere beim Drahtzug Anwendung.
Nach erfolgter Kaltverformung müssen die Kupferschichten und die Rückstände der als Gleitmittel verwendeten
öle und Fette wieder entfernt werden.
Es ist bereits bekannt, kupferhaltige Überzüge durch Elektrolyse in Alkalicyanidlösungen zu entfernen.
Diese Verfahren erfordern wegen der Giftigkeit besondere Vorsichtsmaßnahmen und relativ hohe
Stromdichten. Daher hat man auch schon versucht, stromlos, unter Verwendung von Polysulfidlösungen
und anschließender Nachbehandlung mit Natriumcyanidlösung Kupferbeläge abzulösen. Auch dieses
Verfahren erfordert wegen der Verwendung von Alkalicyaniden besondere Vorsichtsmaßnahmen. Ferner
ist es bereits bekannt, verkupferte oder mit Kupfer verunreinigte Metalloberflächen zur Entfernung des
Kupfers mit Chromschwefelsäure oder Chromsäure allein zu behandeln. Die Nachteile dieser Verfahren
liegen κ. a. darin, daß leicht eine Korrosion des Grundmetalls auftritt, da sehr hoch konzentrierte Lösungen
verwendet werden. Überdies bringt das Verfahren Probleme in bezug auf die Arbeitsphysiologie
und die Abwasserbeseitigung mit sich.
Man hat bereits vorgeschlagen, wäßrige Säurelösungen zum Entfernen von Kupfer und Eisenoxide
enthaltenden Vertrustungen auf Oberflächen von Eisengegenständen zu verwenden, wobei diese Lösungen
mindestens 0,01 Gew.%, vorzugsweise die 2-bis 2Ofache Gewichtsmenge Thioharnstoff oder eines
seiner Derivate der in den Verkrustungen vorhandenen Gewichtsmenge Kupfer enthalten und die Lösungen,
falls der ferrioxidische Anteil in den Verkrustungen für die Oxidation des Kupfers zu einer
Kupferverbindung nicht ausreicht, einen zusätzlichen Gehalt eines Oxidationsmittels aufweisen. Diese Lösungen
haben den Nachteil, daß sie lange Behandlungszeiten bei höheren Temperaturen erforderlich
machen.
Die Nachteile der bisherigen Verfahren lassen sich durch die nachstehend beschriebenen Mittel zum Ablösen
kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen weitgehend vermeiden. Die neuen
Mittel sind gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1-30 Gew.% Chlorwasserstoff, 1-30 Gew.% wasserlösliches
Eisen(III)salz, 1—30 Gew.% Ammoniumchlorid und 1-5 Gew.% Inhibitor, Rest Wasser.
Als wasserlösliche Eisen(III)salze kommen Verbindungen
wie Ferricitrat, Ferritartrat, Ferrioxalat,
'5 Ferrisulfat und insbesondere Ferrichlorid, in Betracht.
Die genannten Eisen(III)salze werden zweckmäßigerweise in den handelsüblichen kristallw<<^;erhaltigen
Formen eingesetzt.
ao gen verwendet werden, die den Angriff von Salzsäure
auf Eisen- und Stahloberflächen verhindern. Verbindungen dieser Art sind beispielsweise Hexamethylentetramin,
Chinolin, Dibenzylsulfoxid, Thioharnstoff und Propargylalkohol.
»5 Die zur Anwendung gelangenden Mengen der einzelnen
Komponenten sind im gewissen Umfang von der Art und der Dicke der abzulösenden kupferhaltigen
Metallüberzüge abhängig. In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, mit Lösungen zu arbeiten, die
10-18 Gew.% Salzsäure, 10-18 Gew.% Eisen(III)salz, 3—12 Gew.% Ammoniumchlorid und
1-2 Gew.% Inhibitor enthalten. Bei Einhaltung dieser Konzentrationen lassen sich besonders leicht auch
noch weitere Zusätze, die aus Gründen eines Reinigungseffektes zweckmäßig sein können, einarbeiten.
mit den beschriebenen Lösungen erfolgt in der Regel bei Raumtemperatur; es kann gewünschtenfalls aber
auch bei höheren Temperaturen bis zu 50° C durchgeführt werden.
Je nach der Art der Verunreinigung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Mitteln zum Ablösen der
kupferhaltigen Metallüberzüge weiterhin aliphatische Alkohole wie Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylalkohol
in Mengen von 1—15 Gew.% hinzuzufügen. Ebenfalls ist es in manchen Fällen vorteilhaft, weiterhin
säurebeständige Netzmittel in Mengen von 0,1-3 Gew.%, vorzugsweise 0,5-2 Gew.% zuzufügen. Geeignete
Netzmittel sind beispielsweise, die Anlagerungsprodukte
von Alkylenoxiden an längerkettige Alkohole, Alkylphenole, Amine, Amide und Carbonsäuren
sowie an Polyalkylenglykole der Molekulargewichte 900 bis 4000. Gegebenenfalls können auch Alkylbenzolsulfonate
verwendet werden. Durch diese
SS Zusätze wird insbesondere eine gleichmäßige Ablösung
des Kupfers erreicht, ohne daß eine Vorentfettung des zu entkupfernden Materials erforderlich ist.
Die erfindungsgemäßen Mittel haben den Vorteil, daß damit sowohl reine Kupferbezüge als auch Kupfer-Zinn-
und Kupfer-Zink-Schichten von Stahl und Eisen entfernt werden können. Die Verwendung von
Strom ist nicht erforderlich. Ebenfalls werden die Schwierigkeiten, die bei den üblichen Chromsäure
enthaltenden Bädern auftreten, vermieden.
Ein gezogener Stahldraht mit einer Kupfer-Zinnauflage von durchschnittlich 0,8 μ wurde bei Raum-
temperatur mit einer Lösung der folgenden Zusammensetzung behandelt:
40 Gew.% HCl, 30 gew.%ig
15 Gew.% Fe2(SO4J3 (etwa 20 Gew.% H2O)
5 Gew.% NH4Cl
3 Gew.% Hexamethylentetramin
37 Gew.% H2O
40 Gew.% HCl, 30 gew.%ig
15 Gew.% Fe2(SO4J3 (etwa 20 Gew.% H2O)
5 Gew.% NH4Cl
3 Gew.% Hexamethylentetramin
37 Gew.% H2O
Nach einer Behandlungsdauer von 20 Sekunden war der Bronzeüberzug vollständig entfernt.
Zu vergleichbaren Ergebnissen kommt man, wenn anstelle von Ferrisulfat andere Ferrisalze wie z. B.
Ferricitrat, Ferritartrat oder Ferrioxalat in äquimolaren Mengen verwendet werden.
Ein gezogener Stahldraht mit einer Kupferauflage von durchschnittlich 8,1 g/m2, der mit Fett verunreinigt
war, wurde in einer Lösung folgender Zusammensetzung bei Raumtemperatur behandelt:
40 Gew.% HCl, 3tt gew.%ig
IO Gew.% FeCI3 · 6 H2O
10 Gew.% NH4Cl
40 Gew.% HCl, 3tt gew.%ig
IO Gew.% FeCI3 · 6 H2O
10 Gew.% NH4Cl
10 Gew.% Äthanol
1 Gew.% Hexamethylentetramin 27 Gew.% H2O
Der Kupferüberzug war nach einer Behandlungs-S zeit von 30 Sekunden vollständig abgelöst.
Ein mit Ziehfett verunreinigter Stahldraht mit einer Kupferauflage von durchschnittlich 7,2 g/m2 wurde
bei Raumtemperatur etwa V2 Minute lang in einer Lösung,
die
50 Gew.% HCl, 30 gew.%ig
10 Gew.% FeCl3 · 6 H2O
5 Gew.% NH4Cl
10 Gew.% FeCl3 · 6 H2O
5 Gew.% NH4Cl
2 Gew.% Dibenzylsulfoxid
2 Gew.% nichtionogenes Netzmittel
(Anlagerungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxid an Nonylphenol) ao 31 Gew.% H2O
enthielt, gebeizt. Die Kupferauflage war danach vollständig
entfernt.
Claims (3)
1. Mittel zum Ablösen kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen, enthaltend
eine wäßrige Lösung von Chlorwasserstoff, ein wasserlösliches Eisen(III)saIz und einen
Inhibitor.gekennzeichnet durch einen Gehalt an
1-30 Gew.% Chlorwasserstoff,
1-30 Gew.% wasserlösliches Eisen(III)salz,
1—30 Gew.% Ammoniumchlorid und
1- 5 Gew.% Inhibitor, Rest Wasser.
1-30 Gew.% wasserlösliches Eisen(III)salz,
1—30 Gew.% Ammoniumchlorid und
1- 5 Gew.% Inhibitor, Rest Wasser.
2. Mittel zum Ablösen kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Zusatz an wasserlöslichen, aliphatischen Alkoholen
und/oder säurebeständigen Netzmitteln.
3. Mittel zum Ablösen kupferhaltiger Metallüberzüge von Eisen- und Stahloberflächen nach
Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als wasserlösliches Eisen(III)salz Ferrichlorid
enthalten.
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Also Published As
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