DE2149808B1

DE2149808B1 - Verfahren und bad zur vorbehandlung von baendern und blechen aus stahl fuer die einschichtemaillierung

Info

Publication number: DE2149808B1
Application number: DE19712149808
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr-Ing Juerging; Hans Dipl-Ing Zwach
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1971-10-06
Filing date: 1971-10-06
Publication date: 1973-03-15
Also published as: ES407226A1; DE2149808A1; FR2156155A1; US3880727A; JPS4845531A; NL7213459A; FR2156155B1; CH572986A5; NO131350B; IT966172B; CA1022875A; DE2243339A1; GB1389609A; DE2243339B2; BE789793A; DE2149808C2; NO131350C; AT324070B

Description

Bad zweckmäßigerweise 20 bis 100 g/l Kobalt, 0,6 bis 135 g/l Ammoniumnitrat und 15 bis 40 g/l Borsäure in schwefelsaurer Lösung. Ist eine aus Nickel und Kobalt bestellende Haftschicht für die nachfolgende Emaillierung erforderlich, so wird ein zweckentsprechend gemischtes Bad entsprechend den vorgenannten Badzusammensetzungen verwendet.

Die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung sind neben der Vermeidung von oxydierenden Glühungen und einer verhältnismäßig lange dauernden Säurebehandlung in der sehr einfachen Handhabung und Überwachung des Verfahrensablaufes zu sehen. Durch diese einfache Handhabung ergeben sich in gleicher Weise einfach aufgebaute Anlagen zur Durchführung des Verfahrens, das darüber hinaus auch in bereits bestehenden Anlagen durchgeführt werden kann. Da nach dem neuen Verfahren die bisherige Säurebehandlung der Bleche und Bänder entfällt, werden durch das Verfahren auch die bisher in immer stärkerem Maße auftretenden Probleme der ao Abwasseraufbereitung vermieden. Schließlich ist auf den nach dem Verfahren der Erfindung vorbehandelten Bändern und Blechen eine Verformungsschutzschicht, z. B. aus Zink, nicht mehr erforderlich, da die Haftschicht des vorbehandelten Materials mechanisch nicht verletzbar ist. Die Haftfestigkeit der Einschichtemaillierung auf dem erfindungsgemäß vorbehandelten Material schließlich, für das sowohl Stahl mit Kohlenstoffgehalten bis etwa 0,10% als auch solcher, der vorher einer Entkohlungsbehandlung unterworfen worden ist, verwendet werden kann, ist außerordentlich gut, so daß ein sehr breiter Anwendungsbereich gegeben ist.

Das Verfahren nach der Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

1. Elektrolytische Entfettung in alkalischer Lauge bei 80°C in einer Zeit von 6 see,

2. Spülen 5 see,

3. Dekapieren bei Raumtemperatur in lOgewichtsprozentiger Schwefelsäure in einer Zeit von 2 see,

4. Spülen 5 see,

5. Vernickelung in einem Elektrolyten mit der Zusammensetzung

135 g/l Nickelsulfat,

35 g/l Ammoniumnitrat,

25 g/l Borsäure,

in schwefelsaurer Lösung bei einem pH-Wert von 3,5 und Raumtemperatur, einer Stromdichte von 10 A/dm² in 28 see,

6. Spülen 5 see,

7. Trocknen.

Beispiel 2

Das Verfahren wird in gleicher Weise wie nach Beispiel 1 durchgeführt, wobei lediglich der Verfahrensschritt »Dekapieren« entfällt und dafür der Verfahrensschritt 2 »Spülen« durch ein Spritzspülen mit verlängerter Spüldauer ersetzt wird.

Beispiel 3

Die Verfahrensschritte 1 bis 4 und 6, 7 werden in gleicher Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Als Verfahrensschritt 5 wird ein Kobaltieren in einem Elektrolyten mit der Zusammensetzung
135 g/l Kobaltsulfat,
35 g/l Ammoniumnitrat,
30 g/l Borsäure,

in schwefelsaurer Lösung bei einem pH-Wert von 3,5 und Raumtemperatur, einer Stromdichte von 10 A/dm² in 28 see durchgeführt.

In gleicher Weise wie nach Beispiel 2 kann auch hier der Verfahrensschritt 3 ersetzt werden.

Bei allen diesen Vorbehandlungen wurden nach dem in bekannter Weise durchgeführten Einschichtemaillieren ausgezeichnete haftfeste Emaillierungen erzielt.

Claims

1 2 828 626) wird ebenfalls eine Elektroplattierung des Patentansprüche: Bleches mit Nickel vorgeschlagen, das oxydierend geglüht und nachfolgend gebeizt wird. An Stelle des

1. Verfahren zur elektrochemischen Vorbehand- Nickels kann auch (vgl. deutsche Auslegeschrift lung von Bändern und Blechen aus Stahl sowie 5 1 017 876) Kobalt oder eine Mischung aus Nickel daraus hergestellten Einzelstücken für die Ein- und Kobalt verwendet werden. Das oxydierende schichtemaillierung, bei dem die Bänder und Glühen bei verhältnismäßig hohen Temperaturen Bleche entfettet, gegebenenfalls dekapiert und in und nachfolgendem Abkühlen in einer ganz bestimmeinem galvanischen Nickel- und/oder Kobaltbad ten Atmosphäre bedarf jedoch eines verhältnismäßig mit einer Nickel- und/oder Kobaltschicht versehen io großen Aufwandes, so daß auch dieses bekannte werden, dadurch gekennzeichnet, daß Verfahren nicht befriedigt.

die Nickel- und/oder Kobaltschicht in einem Bad Nach einem weiteren bekannten Verfahren (s. fran-

abgeschieden wird, das Nitrationen enthält. zösische Patentschrift 1 286 330) wird das Blech

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gleichfalls gereinigt, gespült und kurzzeitig mit Säure zeichnet, daß die Nickel- und/oder Kobaltschicht 15 behandelt. Darauf wird auf dem Blech aus einem in einer Zeit von 15 bis 60 see bei einer Stromdichte chemischen Bad eine Nickel- und/oder Kobaltschicht von 5 bis 15 A/dm² in einem auf Raumtemperatur abgeschieden, das Blech gespült, in oxydierender befindlichen Bad mit einem pH-Wert von 1 bis 5 Atmosphäre erhitzt und auf der Nickel- und/oder abgeschieden wird, das 0,5 bis 110 g, vorzugsweise Kobaltschicht Zink abgeschieden, das beim Ver-25 bis 50 g, Nitrationen je Liter Bad enthält. 20 braucher bzw. Emaillierer wieder entfernt wird.

3. Galvanisches Bad zur Durchführung des Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, wie Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch bei den vorgenannten Verfahren, das erforderliche gekennzeichnet, daß es oxydierende Glühen einerseits und andererseits, daß

20 bis 100 g/l Nickel, die zu verwendenden Bäder in ihrer Zusammensetzung

0,6 bis 135 g/l Ammoniumnitrat, 25 wenig stabil sind. Darüber hinaus ist dieses, so wie alle

15 bis 40 g/l Borsäure anderen bekannten Verfahren nur dann funktionsfähig,

in schwefel- oder salzsaurer Lösung enthält. wenn die Oberfläche der zu emaillierenden Bleche

4. Galvanisches Bad zur Durchführung des durch einen bestimmten Abtrag aus der Stahloberfläche, Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch der im allgemeinen mit 20 bis 40 g/m² angegeben wird, gekennzeichnet, daß es 30 aufgerauht wird. Ferner sind bei diesem und anderen

20 bis 100 g/l Kobalt, bekannten Verfahren die aufzuwendenden Zeiten zu

0,6 bis 135 g/l Ammoniumnitrat, lang, um auf wirtschaftliche Weise ein kontinuierliches

15 bis 40 g/l Borsäure Verfahren zur Vorbehandlung durchführen zu können.

in schwefelsaurer Lösung enthält. Bis auf wenige Ausnahmen haben sich daher diese

35 bekannten Verfahren in der Praxis auch nicht durchsetzen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen,

mittels dessen auf einfachste Weise eine kontinuier-

40 liehe Vorbehandlung von zu emaillierenden Bändern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektro- oder Blechen ermöglicht wird, wobei es gleichzeitig

chemischen Vorbehandlung von Bändern und Blechen sehr einfach zu handhaben und zu überwachen ist,

aus Stahl sowie daraus hergestellten Einzelstücken für so daß auch die erforderlichen Anlagen sehr einfach

die Einschichtemaillierung, bei dem die Bänder und und unkompliziert werden.

Bleche entfettet, gegebenenfalls dekapiert und in 45 Losgelöst von der bisherigen Theorie und Praxis einem galvanischen Nickel- und/oder Kobaltbad mit zur Vorbehandlung von zu emaillierenden Bändern einer Nickel- und/oder Kobaltschicht versehen werden, und Blechen aus Stahl, nach der stets ein Beizen der und ein galvanisches Bad zur Durchführung des Bänder und Bleche mit einem meßbaren Metallabtrag Verfahrens. vor dem Aufbringen der metallischen Zwischen-Verfahren zum Einschichtemaillieren von Stahlblech, 50 schichten aus Nickel und/oder Kobalt erforderlich d. h. Verfahren, bei denen kein Grundmetall verwendet war, um eine ausreichend haftfeste Emaillierung herwird, sind bekannt. Bei einem dieser bekannten Ver- stellen zu können, wird die Aufgabe nach der Erfindung fahren (vgl. britische Patentschrift 763 379) wird das dadurch gelöst, daß die Nickel- und/oder Kobaltzu emaillierende Blech zunächst elektrolytisch entfettet schicht in einem Bad abgeschieden wird, das Nitrat- und nach einem Spülen in Wasser, in Schwefelsäure 55 ionen enthält. In bevorzugter Ausführungsform des oder einer Mischung von Ameisensäure und Salpeter- Verfahrens nach der Erfindung wird die Nickelsäure chemisch oder elektrolytisch gebeizt und und/oder Kobaltschicht in einer Zeit von 15 bis 60 see wiederum gespült. Nach dem Beizen wird das Blech bei einer Stromdichte von 5 bis 15 A/dm² in einem auf in einem Nickelbad elektrolytisch mit Nickel plattiert Raumtemperatur befindlichen Bad mit einem pH-Wert und nachfolgend emailliert. Wird die Emaillierung 60 von 1 bis 5 abgeschieden, das 0,5 bis 110 g, vorzugsnicht in kurzer Zeit nach dem Vernickeln durchgeführt, weise 25 bis 50 g, Nitrationen je Liter Bad enthält, so wird das zu vernickelnde Blech elektrolytisch mit In vorteilhafter und einfacher Weise enthält das einer Zinkschicht überzogen, die vor dem Emaillieren galvanische Bad zur Durchführung des erfindungsdann wieder entfernt wird. Eine ausreichende Haftung gemäßen Verfahrens 20 bis 100 g/l Nickel, 0,6 bis 135 g/l zwischen dem Stahlblech und dem Emailüberzug wird 65 Ammoniumnitrat und 15 bis 40 g/l Borsäure in schwenach diesem Verfahren jedoch nicht erreicht. fei- oder salzsaurer Lösung. Soll eine Zwischen- bzw. Nach einem weiteren bekannten Verfahren zum Haftschicht lediglich aus Kobalt bestehend auf dem Emaillieren von Blechen (s. deutsche Patentschrift Blech oder Band abgeschieden werden, so enthält das