DE2051925C3 - Verzinkungspaste und Verfahren zur Herstellung von Überzügen aus dieser Paste auf Eisen- und Stahlgegenständen - Google Patents

Description

Gewichtsprozent Formamid und/oder Acetamid 30 bis 55

Zinkchlorid 35 bis 60

Ammoniumchlorid 6 bis 12

Stannochlorid 1 bis 5

Bleichlorid 1 bis 7

Gesamtmenge 100

und 20 bis 70 Gewichtsteilen Zinkpulver, Pulver einer Zinklegierung mit maximal 1 °/o Aluminium oder Zinkpulver mit einem Gehalt bis zu 1" ο Aluminiumpulver, wobei die Gesamtmenge Gewichtsteile beträgt.

2. Verzinkungspaste nach Anspruch 1, dadurch »5 gekennzeichnet, daß sie aus 30 bis 70 Gewichtsteilen des Flußmittels der folgenden Zusammensetzung:

Gewichtsprozent 3° Formamid und/oder Acetamid 40 bis 55

Zinkchlorid 40 bis 50

Ammoniumchlorid 4 bis 10

Stannochlorid I bis 5

Bleichlorid 2 bis 4 ³⁵

Gesamtmenge 100

und 30 bis 70 Gewichtsteilen Zinkpulver, Pulver einer Zinklegierung mit maximal 1 °/o Aluminium oder Zinkpulver mit einem Gehalt bis zu 1 ⁿ/a Aluminiumpulver besteht, wobei die Gesamtmenge 100 Gewichtsteile beträgt.

3. Verzinkungspaste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 40 bis Gewichtsteilen des Flußmittels der folgenden Zusammensetzung:

Gewichtsprozent Formamid und/oder Acetamid 40 bis 45

Zinkchlorid 42 bis 47

Ammoniumchlorid 6 bis 9

Stannochlorid 2 bis 4

Bleichlorid 2 bis 4

Gesamtmenge 100

Gewichtsprozent

50 bis 75 bis K) I bis i0

Zinkchlorid

Ammoniumchlorid

Stannochlorid

Chlorwasserstoffsäure

(Dichte 1,18) 1 bis 3

Mit Wasser aufgefüllt auf 100

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbehandlung ein Flußmittel aus 55 bis 70 Gewichtsprozent Zinkchlorid, 1 bis 7 Gewichtsprozent Ammoniumchlorid, 3 bis 9 Gewichtsprozent Stannochlorid, 1 bis 3 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffsäure und der auf 100 Gewichtsprozent fehlenden Menge Wasser verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbehandlung ein Flußmittel aus 60 bis 65 Gewichtsprozent Zinkchlorid, 2 bis 4 Gewichtsprozem Ammoniumchlorid, 3 bis 5 Gewichtsprozent Stannochlorid, 1 bis 2 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffsäure und der auf 100 Gewichtsprozent fehlenden Menge Wasser verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überziehende Oberfläche nach der Vorbehandlung mit dem Flußmittel und vor Auftrag der Verzinkungspaste auf eine Temperatur zwischen 100 und 150⁰C erhitzt wird.

und 50 bis 60 Gewichtsteilen Zinkpulver, Pulver einer Zinklegierung mit maximal 1 °/o Aluminium oder Zinkpulver mit einem Gehalt bis zu 1 "Ό Aluminiumpulver besteht, wobei die Gesamtmenge 100 Gewichtsteile beträgt.

4. Verfahren zum Herstellen eines Zinküberzugs auf Stahl- und Eisengegenständen unter Verwendung einer Verzinkungspaste nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überziehende Oberfläche durch Vorbehandlung mit einem Flußmittel folgender Zusammensetzung aktiviert wird:

Die Erfindung betrifft eine Verzinkungspaste zum Herstellen von Zinküberzügen. Eisen und Stahl sind zähe Materialien, sie zeigen jedoch den Nachteil, leicht der Korrosion zu unterliegen. Wenn Eisen- und Stahlgegenstände mit Zink, welches ein unedles Metall ist, überzogen werden, so wird Zink bevorzugt vor Eisen korrodiert und das Eisen auf diese Weise geschützt. Zink wird zum Verhindern des Rostes auf die Oberfläche von Eisenmaterialien durch das Schmelztauchverfahren, elektrolytisches Auftragen, Sheradisieren oder nach dem Metallspritzverfahren aufgetragen.

Zum Herstellen von Zinküberzügen wurde bereits ein Verfahren zum Schmelzauftragen vorgeschlagen und erprobt, gemäß dem auf Grund des niedrigen Schmelzpunkts und der Einfachheit der Behandlung eine Paste verwendet wurde, die pulverförmiges Zinn, Blei oder eine pulverförmige Zinn-Blei-Legierung (Teme-Legierung) usw. und ein Flußmittel enthielt. Diese Überzugsmetalle sind jedoch edler als Eisen, und wenn daher Poren in der überzogenen Oberfläche vorliegen, beschleunigen sie die Korrosion des Eisensubstrats. Es wurden außerdem, beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung 4882/69, Zinküberzugsmassen beschrieben, die ir einfacher Weise auf die Oberfläche eines Substrat! aufgetragen und unter Bildung eines Zinküberzug: erhitzt werden können. Es handelt sich jedoch im Massen, die Zinkpulver direkt als Dispersion in eine wäßrigen Lösung anorganischer Salze, wie Zinkchlo rid, enthalten. Da Zinkpulver sehr aktiv ist, reagier es mit der das anorganische Salz enthaltenden FIuB

mittellösung, und die Masse wird häufig unbrauchbar, bevor sie eingesetzt werden kann. Diese Massen verhalten sich außerdem im allgemeinen wie ein Gemisch aus Wasser und Sand, und es ist !,div/brig, diese Massen gleichförmig mit Hilfe einer Bürste auf die Oberfläche von Stahlmaterialien aufzutragen. Um diesen Nachteil zu umgehen, wurde die Verwendung eines FIußmittel-Trägermalerials erwogen, wie Glycerin oder Diäthylenglykol; diese Trägermaterialien werden jedoch bei hohen Auftragstemperaiurcn car- ίο bonisicn und konnten daher praktisch nicht verwendet werden.

Zum Herstellen von im wesentlichen metallischen KorrosionsscUutzüberzügen auf Eisen- oder Stahloberflächen ist aus der deutschen Auslegeschrift »5 1 063 435 ein Verfahren bekannt, ^emäß dem das zu schützende Material entrostet und danach ein wäßriges Gemisch au= einem primären Orthophosphat, gegebenenfalls Orthophosporsäure, e^;nem Öl, Silikonharz oder einem anderen Kunstharz und Metallstaub =o oder staubförmigem Metalloxid aufgetragen wird. Nach dem Beschichten erfolgt das Einbrennen dieser Überzugsschicht. Hierbei wird jedoch eine Phosphatschicht gebildet, die lediglich dispergiertes Metall oder Metalloxid enthält, und es ist nicht möglich, einen durch Legierungsbildung gebundenen, zusammenhängenden Metallüberzug zu erzielen.

Nach einer anderen, aus der USA.-Patentschrift 2101 816 bekannten Möglichkeit können beschädigte galvanische Überzüge mit Hilfe einer Legierung aus Blei, Zinn und Zink ausgebessert werden, die ein zum Auflösen von Metalloxiden befähigtes Flußmittel enthält. Dieses bekannte Überzugsmittel liegt in Pulverform vor und kann bei einer Temperatur von 260 bis 315° C mit Hilfe einer Lötlampe aufgeschmolzen werden. Diese bekanntermaßen verwendete pulverförmige Zink-Zinn-Blei-Legierung unterscheidet sich in ihrer Zusammensetzung und daher auch in ihrer Wirkung und Anwendungsart von der erfindungsgemäßen Verzinkungspaste.

Da die bekannte Legierung in Form eines leicht oxydierbaren Pulvers vorliegt, ist sie schwierig anzuwenden, und es ist nicht möglich, sie mit einer Bürste aufzutragen. Da der Schmelzpunkt der Legierung durch Zugabe von Zinn und Blei zu Zink erniedrigt ist, bestehen die damit erhaltenen Schichten aus einem eutektischen Kristallsystem, wodurch zahlreiche Lokalelemente gebildet werden, welche die Korrosionsfestigkeit gegenüber reinem Zink stark verschlechtern.

Ziel der Erfindung ist es, den erwähnten Nachteil der bekannten Verfahren zu überwinden.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine aus Flußmittel und Zinkpulver bestehende Verzinkungspaste zum Beschichten von Stahl- und Eisengegenständen, die gekennzeichnet ist durch einen Gehalt von 30 bis 80 Gewichtsteilen eines Flußmittels der folgenden Zusammensetzung:

Gewichtsprozent

Formamid und/oder Acetamid ... 30 bis 55

Zinkchlorid 35 bis 60

Ammoniumchlorid 6 bis 12

Stannochlorid 1 bis 5

Bleichlorid 1 bis 7

Gesamtmenge 100 ^6j

und 20 bis 70Gcwichtsteilen Zinkpulver, Pulver einer Zinklegierung mit maximal 1 ⁿ'» Aluminium oder Zinkpulver mi* einem Gehalt bis zu 1 "» Aluminiumpulver, wobei üie Gesamtmenge 100 Gewichtsteile beträgt.

Die Erfindung betrifft außerdem ein einfaches Verfahren zum Herstellen eines Zinküberaigs auf Eisen- und Stahlgegenständen, gemäß dem, beispielsweise mit Hilfe einer Bürste od. dgl., auf die Oberfläche von Stahl- und Eisengegenständen die vorstehend genannte Paste aufgetngen wird, worauf die Oberfläche erhitzt wird, was insbesondere mit Hilfe einer Sauerstoff-Acetylen-Flamme, eines Schweißbrenners, eines Gasbrenners u.dgl. erfolgen kann.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt eine weitere einfache Methode zum Herstellen von Zinküberzügen auf Eisen- und Stahl-Materialien, nach der ein primäres Flußmittel folgender Zusammensetzung aufgetragen wird:

Gewichtsprozent

Zinkchlorid 50 bis 75

Ammoniumchlorid bis 10

Stannochlorid 1 bis 10

Chlorwasserstoffsäure(Dichte 1,18) Ibis 3

Wasser Rest

Gesamtmenge 100

worauf das Substrat auf eine Temperatur zwischen etwa 100 und 150° C erhitzt und dadurch Wasser in dem primären Flußmittel verdampft und die Oberfläche des Stahls oder Eisens aktiviert wird. Danach wird mit Hilfe einer Bürste die erwähnte Verzinkungspaste aufgetragen.

Eine Verzinkungspaste für das Schmelzverfahren muß folgende Anforderungen erfüllen:

1. Das in der Paste enthaltene Zinkpulver darf nicht vor dem Gebrauch oxidiert werden;

2. die Paste muß leicht mit Hilfe einer Bürste od. dgl. auf die zu behandelnde Oberfläche auftragbar sein;

3. die Paste darf beim Erhitzen nicht koagulieren oder herabtropfen.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung im Hinblick auf konventionelle Verzinkungspasten, daß eine polare organische Verbindung, nämlich Formamid, Acetamid oder ein Gemisch dieser Verbindungen, als Bestandteil für die Verzinkungspaste verwendet wird.

Formamid, Acetamid oder ein Gemisch davon sind gute Lösungsmittel für die genannten Metallsalze und schützen pulverförmiges Zink, pulverförmige Zink-Aiuminium-Legierung oder ein Mischpulver aus Zink und Aluminium, das in Berührung mit den angegebenen aktiven Metallsalzen steht, und bilden zusammen mit diesen Salzen und den Metallpulvern eine Paste, die leicht aufzutragen ist und während langer Dauer aufbewahrt werden kann. Auch weiden diese organischen Verbindungen weniger leicht carbonisiert. wenn sie beim Herstellen von Überzügen erhitzt werden.

Weiden Formamid und/oder Acetamid in cinci Menge von mehr als 55 "/«, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flußmittels, eingesetzt, so wird die Masse keine Paste, sondern eine Flüssigkeit und zeig daher ein schlechtes Deckvermögen. Werden wenige als 3O"o eingesetzt, so wird die Masse nahezu fest

und der Vorgang des Ubcrzieliens wird schwierig. Es schwert. Wenn das Flußmittel in einem Anteil von

ist daher angebracht, diese organischen Verbindun- mehr als SO Gcwichtsteilcn (und dementsprechend

gen in einem Anteil von 30 bis 50 "n einzusetzen. das Metallpulver in einem Anteil von weniger als

Acetamid ist bei Raumtemperatur fest, wird es je- 20 Gewichtstcilcn) vorliegt, so tropft beim Erhitzen

doch in der Schmelze mit den Salzen vermischt, so 5 während des Überziehens wegen der überschüssigen

bildet es zusammen mit diesen Salzen eine Paste und Menge an Flußmittel die Verzinkungspaslc von der

verbleibt auch nach Abkühlung im pastösen Zustand. beschichteten Oberfläche ab. Aus diesem Grund bc-

Durch Verwendung von weniger als 30". ο oder mehr trägt das Verhältnis von Flußmittel zu Metallpulver

als 55 ¹Vo wird die Masse nahezu fest. Durch Vermi- 30 bis 80 zu 70 bis 20 Gcwichtslcilcn.

sehen von Formamid und Acetamid in geeignetem io Die Zugabe von Aluminium zu dem Zinkpulver ist

Mengenverhältnis kann die Konsistenz der Masse gc- darin begründet, daß Aluminium eine Wirkung zum

regelt werden. Bei der Durchführung der Erfindung Verhindern der Ausbildung einer Zwischcnflächcn-

cxistiert keine Beschränkung des Mischungsverhält- schicht (einer Schicht aus Zink-Eisen-Lcgicrung)

nisses von Formamid und Acetamid. zwischen dem Eisen- oder Stahlsubslrat und der auf-

Ein spezielles Merkmal liegt außerdem in der Zu- 15 getragenen Zinkschicht hat. Wenn diese Zwischcnfläsammensetzung des Flußmittels der crfindungsgcmä- chenschicht bis zu einer großen Dicke wächst, so Ben Verzinkungspaslc. Als Flußmittel für das übliche schall sich die aufgetragene Schicht leicht ab, wenn Feuerverzinken wird ein eutcktisches Gemisch Biegespannung angewendet wird, da die Legierung (Zinkchlorid/Ammoniumchlorid im Gcwiclitsverhält- spröde ist. Aluminium verhindert außerdem die Renis 3: 1) eingesetzt. Es wurde jedoch gefunden, daß 20 aktion zwischen dem Metallpulver und den Bestanddas Flußmittel der erfindungsgemäßen Vcrzinkungs- teilen des Flußmittels. Die obere Grenze des Alumipaste zu der besten Fluidität und der besten Über- niumgchallcs beträgt 1 " n. da die Zugabe von mehr zugswirkung führt, wenn das Gewichtsverhältnis von als I ".« Aluminium nicht nur wirkungslos zum Vcr-Zinkchlorid zu Ammoniumchlorid 5 : 1 beträgt. Die hindern dieser Reaktion ist, sondern außerdem die obere Grenze des Anteils an Zinkchlorid beträgt 25 Oxydation des Metallpulvers beschleunigt, etwa 60 ^ü/n, weil bei Verwendung von mehr als (SO" (i Die Teilchengröße des verwendeten Pulvers aus Zinkchlorid die zusammen mit Formamid und oder Zink. Zinklegierung und Aluminium unterliegt im Acetamid gebildete Verzinkungsmassc nahezu fest ist wesentlichen keiner Beschränkung. Wenn die Tcil- und infolgedessen der Vorgang des Übcrzichens chen grob sind, so wird das Beschichten und das schwierig und die Lagerfahigkeit schlecht ist. Die un- 30 Schmclzbeschichtcn schwierig. Sind die Teilchen zu terc Grenze liegt bei etwa 35 " «. denn bei Vei wen- fein, so ist die chemische Reaktivität des Mctallpuldung von weniger als 35" >■ Zinkchlorid ist die Masse vers zu groß, und die Beständigkeit der Vcrzinkungsfast flüssig und zeigt daher die Neigung, hcrabzu- paste geht daher verloren. Gewöhnlich führen hantropfen, wenn sie auf die Oberfläche aufgetragen delsübliche Pulver mit einer Korngröße entsprechend wird. Der Gehalt an Ammoniumchlorid beträgt '/, 35 einem Sieb mit 0.100 bis 0.074 mm Maschenweile zu des erwähnten Zinkchlorid-Gehalls, d.h. etwa (S bis befriedigenden Ergebnissen. 12 Gewichtsprozent. Die erfindungsgcmäße Verzinkungspaslc ist durch

Der Zusatz von Stannochlorid hat den Zweck, den gute Lagerfähigkeit und lange Lagcrdauci und durch Vcrzinkungseffekt der Paste zu verbessern. Wenn je- eine ausgezeichnete Überzugswirkung charakterisiert, doch der Gehalt an Stannochlorid 5 °/o überschreitet, 40 Vor der Anwendung der erfindungsgemäßen Verbesteht die Neigung, das Zinkpulver zu oxydieren. Es zinkungspastc wird das primäre Flußmittel mit Hilfe ist erforderlich, mindestens 1"" Stannochlorid zuzu- einer Bürste od. dgl. auf die Oberfläche von Eisen geben. Das bedeutet, daß Stannochlorid in einem oder Stahl aufgetragen und mil Hilfe eines Gasbren-Anteil von 1 bis 5 Gewichtsprozent vorliegen muß. ners. eines Schweißbrenners oder einer Saucrstoff-

Der Zusatz von Bleichlorid hat den Zweck, den 45 Acctylen-Flamme u.dgl. erhitzt. Beim Erhitzen vcr-Vcrzinkungscffckt der erfindungsgemäßen Paste in dampft das Wasser in dem Flußmittel, und das Fluß-Kombination mit Stannochlorid zu verbessern. Die mittel schäumt leicht. Nach dem Schäumen bleiben Wirkung von Bleichlorid beruht insbesondere auf die nichtflüchtigen Bestandteile zurück, einer Verbesserung der Fluidität des geschmolzenen Die Zusammensetzung des so verwendeten primU-Zinks. Um diese Wirkung zu erzielen, ist mindestens 50 ren Flußmittels wird eingestellt in Abhängigkeit von 1 ",η erforderlich. Werden mehr als 7"o Bleichlorid der Zusammensetzung des Flußmittels, das Teil dci zugegeben, so wird die Masse dick und steif, und der Vcrzinkungspaste ist. und unterscheidet sich dahci Vcrzinkungseffekt wird nicht proportional mit der etwas von dem üblicherweise zum Feuerverzinken zugesetzten Menge verbessert. Der Gehalt an Blei- verwendeten Flußmittel. So muß die primäre Flußchlorid muß daher bei 1 bis 7°/« liegen. 55 mittclmassc einen möglichst großen Anteil des nicht

Das Flußmittel der erfindungsgemäßen Vcrzin- flüchtigen Bestandteils, wie Zinkchlorid, enthaltcr

kungspaste wird mit Zinkpulver, Pulver einer Zink- und muß mit der Vcrzinkungspastc mischbar sein

Aluminium-Legierung oder einem Mischpulver aus die später auf die zu überziehende Oberfläche aufge

Zink und Aluminium (wobei in beiden Fällen der tragen wird. Das primäre Flußmittel besteht dahe

Aluminiumgchalt bis 1 "u beträgt) vermischt, um So aus 50 bis 75 Gewichtsprozent Zinkchlorid, br

eine Verzinkungspastc zu bilden. Um die Vcrzin- 10 Gewichtsprozent Ammoniumchlorid, 1 bis K)Gc

kungsmassc in Pastenform zu halten, sind mindestens wichlsprozent Stannochlorid, I bis 3 Gewichtspro

30 Gewichtsteile des Flußmittels erforderlich. Dem- zcnt Chlorwasscrstoffsäurc (Dichte 1,18), Rest Was

nach macht das Metallpulver höchstens einen Anteil scr. Der Anteil an Zinkchlorid variiert in Zusammen

von 70 Gcwichtsteilcn aus. Liegt das Flußmiitcl in 65 hang mit dem Anteil an Ammoniumchlorid. Wen

einer Menge von weniger als 30 Gewichtsieilen vor. jedoch der Zinkchlorid-Gchalt weniger als 50°/« bc

so wird die Vcrzinkungspastc nahe/u lest, und der trägt, so ist der Wassergehalt relativ hoch, und dy

Vorgang des Überziehens bzw. Beschichtens wird er- Flußmittel hinterläßt keinen ausreichenden Ante

7 ⁸

Die Erfindung wird nachstehend durch praktische

SÄÄciÄ- 7?Ä Bd** ve*,,,,,,,,,

so ist das Flußmittel keine Lösung mehr. Infolgcdcs- Beispiel 1

sen beträgt der Gehalt an Zinkchlond 50 bis O .«. ^ Herstellung der Flußmittelkomponente wur-

Ammoniumchlorid wird zugesetzt, um die; t-ucuw - _folgcndc Bestandteile in einem Gefäß bei etwa

higkeit bzw. Fluidität des geschmolzenen Z-nkchlo den ^g _{d mitcinandcr} vermischt:

rids während des Überziehens z»™**™™'™"*™ ^S Gewichtsprozent

70 bis 75 ·/· Zinkchlorid verwendet, so lost sich Am ι

moniumchlorid nicht mehr in der Flußmittcllosung ZnCl ^

In diesem Fall wird die Fluidität des Z.nkchlor.ds io _{NH C}I : »°

durch Zugabe von Stannochlorid verbessert und p_bCL *

Ammoniumchlorid ist daher mein forderlich. SnCl₂

Wenn der Anteil an Zinkchlond 50 bis 70 ■» peiragi, ^^ ^ vollständigen Schmelzen und Vermi-

so wird Ammoniumchlorid zugesetzt Da die^ lo.·- ^^ ^ _erbaltcne Gemisch abgekühlt, und

lichkeit von Ammoniumchlorid in Wasser ^ziemiIt' ' _w._!rden 34 Gewichtsprozent Formamid zugesetzt

begrenzt ist, ist es nicht ^wünMhcn™^crts ™J_ch^ und das Gemisch auf 170 bis 180"C erhitzt, so daß

10·/. Ammoniumchlorid zu verwenden. »}^annocm" ,· _f , Substanz gelöst wurde. Nach dem vollstan-

rid verbessert die Fluidität des E^motancn d«fcste bu ^g ^^ ^ ^ _Gemisch

Zinkchlorids, indem es den Schmelzpunkt ocs J₃ ^^ ^ abgekühlt. Das so erhaltene

Zinkchlorids erniedrigt. Ferner lost es, wenn das pn _p^^ _ο^ _{Sa]bcnform vor}. _Zu

märe Flußmittel auf die Oberfläche eines Eiscngc- ^™^ *,_{κη1 dcs so} hergestellten Flußmittels

genstandcs aufgetragen wird, die Schlacke u ^^ ^ _Mclallpulvcr 55 Gewichtsprozent reines

gleichzeitig wird Zinn abgelagert und bildet ei „egcben, gut eingemischt, und auf diese Weise

Oberzugsschicht, welche das Verzinken ford rt, we ^f ^Lkungspaste hergestellt. Zinn edler als Eisen ist. Stannochlorid ist daher ein 5 ^^ _ρ^ ^^ _{mU H}.,_{fc cjncr Burste gleich}.

unerläßlicher Bestandteil der Vcrzinkungspasul. ^ ^ ^ _Sandpapicr polierte Oberfläche

neigt jedoch dazu, das Metallpulver 7uox>eueren, _d ^B _Stahlbi_{cches mit 0},8 mm Dicke aufgetragen,

und kann daher dem Flußmittclantcil acr vira _h ^^ _{Bcschkhtcn wur}dc die aufgetragene

kungspaste nicht in großer Menge zugesetzt »j-ra- _{indcm die bcschichte}t_c Oberfläche mit

Es ist daher ein Merkmal der Erfindung daß ein 1-.C- 3 - ^^^ _ά^ _{Scnwciabronncrs} bestrichen

trächtlichcr Anteil des unerläßlichen Best.andtc ι. ^^ ^ ^ ^ _m^ _Komponcntc der Paste bei

Stannochlorid dem sogenannten primären MULjnmi ^ ^ 200" C verdampft wurdc. Danach wurde die

zugesetzt wird und daß sein Gehalt in der ν ei ^ _{c läneer an} einer Stelle belassen, so daß das

kungspaste begrenzt ist, um eine «^Γΐ3"β^_η(,^_η ^Γ; ₃₅ zink schmolz, und bei 400 bis 500 C eine Verzin-

zeit zu gewährleisten. Stannochlor>d muß mmdestciv 35 ^^ ^ ^ _wurdc ,

in einer Menge, von 1 «« vorliegen. D^IC V^LrJ^en.°""f _Scht_c;ßbrenner langsam weiterbewegt, um das

von mehr als 10« „ Stannochlorid erhöht jedoch nur ' , anteilweise zu schmelzen, bis die gesamte

den Preis des primären Flußmittels unnötig bm das £_b £_{ächc dcs} Stahlbleches verzinkt war. Die Obcr-

Stannochlorid zu siabilisicren und sc.nc Um»ana- _{mj( StaWwo}„_{c gcrcin}i_gt, um verblicbclung in Zinnhydroxid zu verhindern, wird Chlor ₄o ii _{Fiußmiud md ilbcrschüss}ig_Cs geschmolzenes

wasserstoffsäure in Mengen von 1 bis 3 « ^ZUB^ _{7ink cnt}f_Crnen. Die Dicke des Zinküberzugs beben, in Abhängigkeit von der Menge des zugesehen λι _{ciwa 20)tm dawn warcn ctwa I0|im cinc}

Stannochlorids. Eine geringe Menge ein^c_ Schicht tiner Eisen-Zink-Lcgierung

nSchenaktivcn Mittels kann außerdem dem FluBmit erfindungsgemäßen Verankungsmatcnahen

tel zugesetzt werden, um die Auftrags- und Netz 45 ^ ^. ^ ^_{nwcndu und nach} Herstellen

eigenschaften des Flußmittels zu ^vcrbcsscr". _R ·„„,, _der überzüge in folgender Weise geprüft:

Nach dem Auftragen dieses primären ™»^mi" _ .

auf die Oberfläche des Eisengegenstandes und dem Beurteilung des überzugsvcrmogens wurde

Erhitzen zum Entfernen von Wasser wird die ge ι. ^ _F]uBmiUc, _durch einmaliges ode.

nannte Vcrzinkungspastc darauf aufgetragen und er ₅o ^._ma]. _Hin. _und Herstre.chcn mit c.rici

Wtzt, um das Verzinken durchzuführen. _ha,_{lcn Bürsle} über die OberOäche einer Stahl-

Die Erfindung wird durch die Figuren veranschau na^ ^^ ^ ^ ^ _{cm mchl bcscmch}.

^llCFig.1 ist eine Mikrofotografie, welche den ^ Sas'VSaUe'n'"brim Erhitzen« wird beurteil

Querschnitt eines mit der crfindungsgcmaßen Vcr 55 - ^ _{Ergcbnjs der visuc}llcn Beobachtung, crt

anlnmgspastc verzinkten Stahlblechs «igt; _{{ f dic} oberfläche aufgetragene \ erzin

Fig^B2 ist eine Mikrofotografie welche den ^ _pastc. _dic mit der Flamme e.nes Schweiß

Querschnitt eines Stahlbleches zeigt, das unter Ver- _{brem1crS- cincs} Gasbrenners oder nut eine

Wendung des primären Flußmittels und der ei tin ^ saucrstoff-Acctylcn-Flammc erhitzt wurdc, her

dungsgemäßen Vcrzinkungspastc mit Zink uixrz fe abtropft oder nicht. „.„...

wurde; , _hr. a,_c ι Die Verzinkung wurde visuell im Hinblick dar

Fig. 3 ist eine _Eraphischc Darstellung welche die -- _{bcurtcjll ob cinc} gleichmäßige Vcrzinkun;

Korrosion von reinem Zink durch das Flußnn tcl der ^.^ ^^ _{wm dne} Vcrzinkungspaste auf

erfindungsgemäßen Vcrzinkungspastc zeigt. Die nc „_c:ragcn und in der erläuterten Weise erhitz

rosionisUn dieser Figur als Gcwichtsycrlusi η I ro 5 ^^ _{sGu(e bcdcutct daß dlc M cm},

ant) gegen dic Zeil in Tagen im Vergleich mil η gleichförmige Verzinkung ergab und »ausge

bekannten Flußmittel dargestellt, das eine waunt °_cichnct« bedeutet, daß wahrend des Heizvor

Lösung anorganischer Salze enthalt. 409 636/21 ^

ίο

gangs ein geringeres Abtropfen des Überzugs er- Abtropfen und führte zu einer guten Verzinkung,

folgt und daher noch gleichmäßigere Verzin- Der Zinküberzug zeigte keine Veränderung während

kung erzielt wurde. 180 Tagen.

4. Die Lagerdauer ist der Zeitraum, in dem gutes Das Verfahren dieses Beispiels wurde wiederholt,

Verzinkungsvermögen beibehalten wurde, wenn 5 wobei jedoch vor dem Auftragen der Verzinkungspa-

jedcs der Verzinkungsmaterialien in vorher bc- ste ein primäres Flußmittel aufgetragen wurde, das

stimmten Zeitabschnitten geprüft wurde. durch Vermischen folgender Bestandteile zu einer

klaren Lösung hergestellt worden war:

Die Prüfung der in diesem Beispiel angewendeten Gewichtsprozent

Verzinkungspasten ergab, daß das Flußmittel bei der io ZnCl 55

Anwendung pastös war und keine Trennung zeigte. j^j_j q η

Es hatte gute Auftragbarkeit, zeigte beim Erhitzen ^_nQ 3

kein Tropfen, d. h. gutes Verhalten. Die erzielte Vcr- j_jq²

zinkung wurde als gut bewertet und zeigte keine Ver- ti = 1 18 1

änderung während 180 Tagen. 15 Wasser '. . .... ....'........ 34

Dieser Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch

vor dem Auftragen der Verzinkungspaste ein primä- Dabei zeigte sich, daß bei der Verwendung des

res Flußmittel aufgetragen wurde, das durch Vermi- primären Flußmittels kein Abtropfen beim Erhitzen

sehen der nachstehend genannten Bestandteile zu erzielt wurde und daher ein verbesserter Zinküberzug

einer klaren Lösung hergestellt worden war: 20 erzielt werden konnte, der mit ausgezeichnet bewer-

Gewichtsprozent ^{tet wurde}·
ZnCl, 70 Beispiel3

C_nA 7 Die nachstehend gezeigten Flußmitelbestandteile

jjQ* »5 wurden in der angegebenen Menge eingesetzt und in

j _ j jo 2 einem Gefäß bei etwa 250° C geschmolzen und mit-

Wasser ' 21 einander vermischt.

Gewichtsprozent

Das Auftragen des primären Flußmittels bewirkte, ZnCl 47

daß die Verzinkungspaste beim Erhitzen nicht mehr 30 j^ q g

abtropfte und Zinküberzüge erhalten wurden, die als PbCl 4

ausgezeichnet bewertet wurden. Auch diese Über- SnCl? 1

züge zeigten keine Veränderung während 180 Tagen. ²

Nach völligem Schmelzen und Vermischen wurde

B e i s ρ i e 1 2 35 das Gemisch abgekühlt. Dann wurden 20 Gewichts

prozent Formamid und 20 Gewichtsprozent Acet-

Die nachstehend genannten Flußmittelbestandteilc amid zugesetzt und das Gemisch auf 170 bis 180° C wurden in ein Gefäß gegeben und bei etwa 250° C erhitzt, um die festen Substanzen zu lösen. Nach völgeschmolzen und miteinander vermischt: ligem Auflösen der festen Bestandteile wurde das

Gewichtsprozent ⁴° Gemisch unter Rühren rasch abgekühlt. Das so er-₉ haltene Flußmittel lag in Pasten- oder Salbenform

^ vor. Zur Herstellung einer Verzinkungspaste wurden

2 in 70 Gewichtsprozent des Flußmittels 30 Gewichts-

r prozent pulverförmiges reines Zink eingemischt.

²45 Unter Verwendung dieser Masse wurde eine 1 mm Nach dem völligen Schmelzen und Vermischen dicke Stahlplatte mit Hilfe der Flamme eines wurde das Gemisch abgekühlt. Dazu wurden 45 Ge- Schweißbrenners verzinkt. Das verbliebene Flußmitwichtsprozent Acetamid zugesetzt, und das Gemisch tel wurde mit Wasser abgewaschen,
wurde auf 170 bis 180' C erhitzt, um die festen Bei der Prüfung gemäß Beispiel 1 ergab sich, daß

Salze zu lösen. Nach dem vollständigen Auflösen der 5° die Masse cremeartig war und gute Auftragbarkeit festen Salze wurde das Gemisch unter Rühren abge- zeigte. Beim Erhitzen trat teilweises Abtropfen ein, kühlt. Das so erhaltene Flußmittel liegt in Pasten- und es wurde ein guter Zinküberzug erzielt, der wäh- oder Salbenform vor. rend 180 Tagen keiner Veränderung unterlag.

Zu 50 Gewichtsprozent des Flußmittels wurden Der Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch vor

50 Gewichtsprozent eines aus reinem Zink bestehen- 55 der Verzinkungspaste ein primäres Flußmittel aufgeden Metallpulvers gegeben und gut in das Flußmittel tragen wurde, das durch Vermischen der folgenden eingemischt, wobei eine Verzinkungspaste erhalten Bestandteile zu einer klaren Lösung erhalten worden wurde. war:

Diese Paste wurde gleichmäßig mit einer Bürste Gewichtsprozent

auf die mit Sandpapier polierte Oberfläche einer 60 Z_nCl 65

10 mm dicken Stahlplatte aufgetragen. Die aufgetra- _Njj q 2

gene Masse wurde mit Hilfe einer Sauerstoff-Acety- SnO 9

len-Flamme erhitzt, um das Verzinken durchzufüh- jjq ^s

ren. Das verbleibende Flußmittel wurde mit Wasser d = 1 18 3

abgewaschen. 65 Wasser ' 21

Bei der gemäß Beispiel 1 durchgeführten Prüfung

zeigte sich, daß das Flußmittel dieses Beispiels sich Durch die Verwendung des primären Flußmittels

gut auftragen ließ. Es zeigte beim Erhitzen teilweises wurde das Verzinken erleichtert, weil kein Abtropfen

11

stattfand, und es wurde eine mit ausgezeichnet be- den sogenannten zinkreichen Anstrichmassen die erwertete Verzinkung erzielt, die ebenfalls während findungsgemäßen Verzinkungsmaterialien metalli-180 Tagen keine Veränderung zeigte. sehe Bindungen ausbilden.

Um zu zeigen, daß die Verwendung von Form- Die F i g. 3 zeigt Testtrgebnisse, die bei der Unter-

amid und/oder Acetamid für die Erfindung wesentlich 5 suchung der Korrosivität von erfindungsgemäßen

ist. wurden Vergleichsversuche durchgeführt, in de- Flußmitteln und von bekannten Flußmitteln durchge-

nen die Flußmittelkomponente der Verzinkungspaste führt wurden. Für das Flußmittel der Verzinkungs-

keines dieser Amide oder andere organische Amide pasten gemäß Beispiel 1 (Kurve E) und ein bekanntes

enthielt. Flußmittel, bestehend aus 42,2 Gewichtsprozent

Bei Verwendung von Dimethylformamid wurde io Zinkchlorid, 9,1 Gewichtsprozent Ammoniumchlobeim Erhitzen ein Carbonisieren der Flußmittelkom- rid, 1,6 Gewichtsprozent Bleichlorid, 0,3 Gewichtsponente erzielt, und die Beständigkeit der hergestell- prozent Stannochlorid, Rest Wasser (Kurve F), ist die ten Verzinkung war wesentlich schlechter als bei Korrosivität gegenüber reinem Zink (als Gewichts-Verwendung der erfindungsgemäßen Materialien. verlust in Prozent) gegen die Zeit in Tagen aufgetra-Versuche, in denen Harnstoff oder ein Gemisch aus 15 gen. Es ist klar ersichtlich, daß das Flußmittel des er-Formatnid und Guanidin oder aus Harnstoff und Di- findungsgemäßen Verzinkungsmaterials außergemethylformamid als Flußmittelkomponente verwen- wohnlich unkorrosiv gegenüber Zink bei Normaitemdet wurden, ergeben, daß die so erhaltene Verzin- peratur und -druck ist.

kungsmasse schwierig aufzutragen war und beim Wie ausführlich erklärt wurde, ermöglicht das erVerzinken zu einem ungleichmäßigen Überzug 20 findungsgemäße Verzinkungs-Verfahren und die erführte, findungsgemäße Verzinkungspaste das rostverhü-

Diese Verhältnisse wurden kaum verbessert, wenn tende Verzinken von Stahlgegenständen mit großen

das erfindungsgemäße primäre Flußmittel vor der Abmessungen, Stahlbauteilen bzw. Stahlkonstruktio-

Verzinkung aufgetragen wurde. nen, bereits aufgebauten Stahlteilen und Schiffsbö-

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Mikrofoto- 25 den. Die Wirkung und die Überlegenheit des erfingrafie gezeigt, welche den Querschnitt einer Stahl- dungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäplatte darstellt, die mit der Verzinkungspaste des ßen Verzinkungspaste sind in den praktischen BeiBeispiels 1, d.h. dem Verzinkungsmaterial gemäß spielen vollständig aufgezeigt. Wie die Fig. 1 und 2 der ersten Ausführungsform der Erfindung, überzo- zeigen, unterscheidet sich die erfindungsgemäße Vergen ist. F i g. 2 ist eine Mikrofotografie, welche den 30 zinkungspaste von zinkreichsn Anstrichmaterialien Querschnitt einer Stahlplatte zeigt, die gemäß Bei- darin, daß es sich durch eine Legierungsbindung mit spiel 1 unter Verwendung des primären Flußmittels dem Substrat verbindet und daher den bekannten und der Verzinkungspaste nach der zweiten Ausfüh- Materialien im Hinblick auf Haftfestigkeil und Antirungsform der Erfindung behandelt wurde. In diesen korrosionseffekt überlegen ist. Ferner kann die erfin-Fotografien bedeuten A und A' die Polymerharz- 35 dungsgemäße Verzinkungspaste während langer Matrix für die Probe, ß und B' Zinkschichten (etwa Dauer aufbewahrt werden. Außerdem ist der Vor-10 um), C und C" eine Zwischenflächenschicht aus gang des Verzinkens äußerst einfach. Die Erfindung Eisen-Zink-Legierung (etwa ΙΟμπι) und D und D' erbringt daher außerdem den Vorteil, den Vorgang das Eisensubstrat. des Verzinkens zu vereinfachen und die Antikorro-

Diese Fotografien zeigen, daß im Gegensatz zu 40 sionswirkung zu verbessern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

IO Patentansprüche:

1. Verzinkungspaste zum Beschichten von Stahl- und Eisengegenständen, bestehend aus einem Flußmittel und Zinkpulver, gekennzeiohnet durch einen Gehalt an 30 bis Gewiehtsteilen eines Flußmittels der folgenden Zusammensetzung: