DE2213781A1 - METHOD OF PHOSPHATING STEEL - Google Patents
METHOD OF PHOSPHATING STEELInfo
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Description
MBTALLGESELLöCHAFT Frankfurt (M), den 21. März 1972 Aktiengesellschaft DrBr/MMü Frankfurt (M)MBTALLGESELLöCHAFT Frankfurt (M), March 21, 1972 Aktiengesellschaft DrBr / MMü Frankfurt (M)
prov. Nr. 6926 Mprov. No. 6926 M
Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Phosphatierung von Stahl mit Hilfe von Phosphat!erungslösungen auf Basis Manganphosphat bzw. Mangan-Eisenphosphat.The invention relates to an improved method for phosphating steel with the aid of phosphating solutions based on manganese phosphate or manganese iron phosphate.
Es ist seit langem bekannt, Stahl durch Inberührungbringen mit wässrigen sauren Manganphosphatlösungen, die gegebenenfalls auch zweiwertiges Eisen und/oder Oxidationsmittel enthalten können, mit Manganphosphat- bzw. Mangan-Eisenpfeosphat-Schichten zu überziehen. Die Lösungen enthalten soviel freie Säure, wie erforderlich ist, um die Lösung in ein chemisches Gleichgewicht mit der schichtbildenden Substanz zu bringen. Dieser Zustand entspricht einem bestimmten Gewichtsverhältnis von freiem P?0 5 zum Gesamt-PpO<- im Bad. Dieses Gleichgewichtssäureverhältnis ist u.a. in gewissem Umfang von der P2OcJ-KOnzentration, der Gegenwart anderer Lösungskomponenten und der Arbeitstemperatur abhängig. Vor einer Überschreitung der Gleichgewichts-Konzentration an freier Säure (freies P2 0C) wird allgemein gewarnt, da hierdurch die Schichtbildung nachteilig beeinflußt wird. Je nach Art der Vorbehandlung, Zusammensetzung und des Bearbeitungszustandes des zu behandelnden Materials werden die Schichten mit zunehmender freier Säure dünner, manchmal auch grobkristalliner, um schließlich völlig auszubleiben; anstelle dessen werden nur noch Anlauffarben und ein verstärkter Beizabtrag beobachtet. Aus diesem Grunde wird der Kontrolle des Säureverhältnisses bei der praktischen AnwendungIt has long been known to coat steel with layers of manganese phosphate or manganese iron phosphate by bringing it into contact with aqueous acidic manganese phosphate solutions, which may also contain divalent iron and / or oxidizing agents. The solutions contain as much free acid as is necessary to bring the solution into chemical equilibrium with the layer-forming substance. This state corresponds to a certain weight ratio of free P? 0 5 to the total PPO <- in the bathroom. This equilibrium acid ratio depends to a certain extent on the P 2 OcJ concentration, the presence of other solution components and the working temperature. A general warning is given before the equilibrium concentration of free acid (free P 2 0 C) is exceeded, since this has a disadvantageous effect on the formation of layers. Depending on the type of pretreatment, the composition and the processing status of the material to be treated, the layers become thinner, sometimes more coarsely crystalline, with increasing free acidity, only to ultimately be absent; instead, only annealing colors and increased stain removal are observed. For this reason, the acid ratio is controlled in practical use
309839/1069 _ 2 -309839/1069 _ 2 -
der Manganphosphatverfahren besondere Beachtung geschenkt. Die Empfehlungen gehen daher dahin, überschüssige Säure, z.B?kangancarbonat, abzustumpfen. Die für den Ansatz und für die Ergänzung benützten wäßrigen Manganphosphatkonzentrate werden im Gehalt an freier Säure möglichst dem Gleichgewichtswert des arbeitenden Bades entsprechend eingestellt. (Vgl Handbuch der Galvanotechnik, München 1969; Herausgeber H.W. Dettner u.J.Elze, Band III, Abschnitt "Phosphatieren", S. 109; vgl. auch O.L. Gilbert, Phosphating Materials and Processes; Rock Island Arsenal Laboratory Report Nr. 54-2906, PB 111 726 (1954), z.B. S.49,57,58).special attention is paid to the manganese phosphate process. The recommendations are therefore to avoid excess acid, e.g. kanganese carbonate, to dull. The aqueous manganese phosphate concentrates used for the approach and for the supplement are in the content of free acid adjusted as possible according to the equilibrium value of the working bath. (See manual of electroplating, Munich 1969; Editor H.W. Dettner and J. Elze, Volume III, Section "Phosphating", p. 109; see also O.L. Gilbert, Phosphating materials and processes; Rock Island Arsenal Laboratory Report No. 54-2906, PB 111 726 (1954), e.g. pp.49,57,58).
Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem bewußt mit einem überhöhten Anteil an freier Säure im Bad gearbeitet wird, um besonders dünne Schichten zu erzeugen. Diese Schichten sind jedoch wegen ihres niedrigen Flächengewichts nur für Spezialfälle praktisch anwendbar (DBP 1 246 356).A method is also known in which an excessive proportion of free acid in the bath is deliberately used in order to to produce particularly thin layers. However, these layers are Due to its low weight per unit area, it can only be used in practice for special cases (DBP 1 246 356).
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es bei Einhaltung bestimmter Bedingungen im arbeitenden Bad und bei der Ergänzung zulässig ist, dem Bad mehr freies PoOp- im Verhältnis zum Gesamt-PpOc auszuführen als dem Phosphatierungsgleichgewicht im arbeitenden Bad entspricht, ohne die schichtbildenden Eigenschaften des Bades nachteilig zu beeinflussen. Es stellte sich im Gegenteil heraus, daß dadurch sogar erhebliche Vorteile erzielt werden können, z.B. eine deutliche Verminderung des bei der Phosphatierung gebildeten Schlammes und eine Herabsetzung der zur Erzeugung einer bestimmten Schichtmenge erforderlichen Chemikalienmenge. Das erhöhte Gewichtsverhältnis an freiem Ρρ^κ zu Gesamt-PpOc erlaubt es ferner, Ergänzungskonzentrate mit erhöhtem Chemikaliengehalt herzustellen, wodurch sich zusätzlich Einsparungen an Transportaufwand, Lagerhaltung und dergleichen ergeben. It has now surprisingly been found that if certain conditions are observed in the working bath and when supplementing it is permissible to give the bathroom more free PoOp- in proportion to the total PpOc to be carried out as the phosphating equilibrium in the working bath, without adversely affecting the layer-forming properties of the bath. It turned out on the contrary, it turns out that this can even achieve considerable advantages, e.g. a significant reduction in the Phosphating formed sludge and a reduction in the amount of chemicals required to produce a certain amount of layer. The increased weight ratio of free Ρρ ^ κ to total PpOc It also allows supplement concentrates with increased chemical content to be produced, which leads to additional savings in terms of transport costs, warehousing and the like.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Mangan-bzw. Eisen-Manganphosphatschichten auf Stahl in wässrigen sauren Manganphosphat- bzw. Mangan-Eisenphosphatlösungen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke mit wässrigen Badlösungen in Berührung gebracht werden, die 1 bis 35 g/l, vorzugsweise 1 bis 24 g/l Mn, O bis 3υ, vorzugsweise O bis 20 g/l Fell,The inventive method for the production of manganese or. Iron-manganese phosphate coatings on steel in aqueous acidic Manganese phosphate or manganese iron phosphate solutions is thereby characterized in that the workpieces are brought into contact with aqueous bath solutions, which are 1 to 35 g / l, preferably 1 to 24 g / l Mn, 0 to 3υ, preferably 0 to 20 g / l fur,
309839/1069309839/1069
-Z--Z-
5 Ms 80 g/1 P2°5» vorzugsweise 5 bis 50 g/l P2O5, 0 bis 80 g/l NO,, vorzugsweise 0 bis 50 g/l NO, enthalten, eine Punktzahl von 15 bis 150, vorzugsweise von 25 bis 100 aufweisen und in denen die Einzelkomponenten in folgenden Gewichtsverhältnissen zueinander stehen: Fe(II):Mn = (0 bis 10, vorzugsweise 0 bis 9): 1; Mn: P O5 = (0,02 bis 2,5, vorzugsweise 0,02 bis 1,0): 1; NO3: P2O5 = (0 bis 3, vorzugsweise 0 bis 2): 1; freies PpO^^esamt-PpO^ = (0,05 bis 0,45, vorzugsweise 0,15 bis 0,40): 1.(Unter Punktzahl ist die Anzahl ml /10 Natronlauge verstanden, die zur Neutralisation einer 10 ml Badprobe ©gen Phenolphthalein erforderlich ist. Die Bäder werden erfindungsgemäß ergänzt mit Mn:P2°5:N03 im Gewichtsverhältnis (0,05 bis 0,6, vorzugsweise 0,07 bis 0,45):1:(0 bis 1, vorzugsweise 0 bis 0,9), wobei ein Gewichtsverhältnis von freiem P20,-:Gesamt-P20,- = (0,5 bis 1, vorzugsweise 0,6 bis 1):1 eingehalten wird. Besonders günstige Verhältnisse in Bezug auf Konzentriermöglichkeit der Ergänzungschemikalien und der bereits weiter oben beschriebenen Vorteile ergeben sich, wenn bei der Ergänzung das Gewichtsverhältnis freies P2O1-: Ge samt-PgO,-(0,65-1) :1 beträgt. Bevorzugt beträgt das Verhältnis (0,7-1)si.5 Ms 80 g / 1 P 2 ° 5 »preferably 5 to 50 g / l P 2 O 5 , 0 to 80 g / l NO, preferably 0 to 50 g / l NO, contain a score from 15 to 150, preferably from 25 to 100 and in which the individual components are in the following weight ratios to one another: Fe (II): Mn = (0 to 10, preferably 0 to 9): 1; Mn: PO 5 = (0.02 to 2.5, preferably 0.02 to 1.0): 1; NO 3 : P 2 O 5 = (0 to 3, preferably 0 to 2): 1; free PpO ^^ es amt- PpO ^ = (0.05 to 0.45, preferably 0.15 to 0.40): 1. ( The number of points is the number of ml / 10 sodium hydroxide solution needed to neutralize a 10 ml bath sample According to the invention, the baths are supplemented with Mn: P 2 ° 5 : N0 3 in a weight ratio (0.05 to 0.6, preferably 0.07 to 0.45): 1: (0 to 1, preferably 0 to 0.9), with a weight ratio of free P 2 0, -: total P 2 0, - = (0.5 to 1, preferably 0.6 to 1): 1. Particularly favorable ratios in relation The possibility of concentrating the supplementary chemicals and the advantages already described above result if the weight ratio of free P 2 O 1 -: Total PgO, - (0.65-1): 1 during supplementation. The ratio is preferably (0 , 7-1) si.
In der Bad- und/oder Ergänzungslösung kann das NO, teilweise oder ganz durch Cl und/oder SO^ ersetzt werden, wobei für 1 Gewichtsteil NO, 0,57 Gewichtsteile Cl bzw. 0,77 Gewichtsteile SO^ verwendet werden. In die Ergänzung kann ferner das P2Oc teilweise oder ganz in Form von Polyphosphorsäure bzw. Polyphosphat eingeführt werden. Die Mitverwendung von Cl und/ oder SO^ erlaubt, manganreichere Lösungen herzustellen, ohne gleichzeitig den Nitratgehalt erhöhen zu müssen, der durch seine spezifische Wirkung die Schichtausbildung, die Phosphatiergeschwindigkeit und die Eisenanreicherung im Bad beeinflußt. Die Anwesenheit von PoIy-P2Oc im Ergänzungskonzentrat erlaubt auch bei niedrigeren Werten für freies P2Oc zu Gesamt-P205 die Herstellung von stabilen Ergänzungskonzentraten mit hohem Festkörpergehalt. .In the bath and / or make-up solution, the NO can be partially or completely replaced by Cl and / or SO ^, 0.57 parts by weight of Cl or 0.77 parts by weight of SO ^ being used for 1 part by weight of NO. The P 2 Oc can also be partially or wholly introduced into the supplement in the form of polyphosphoric acid or polyphosphate. The use of Cl and / or SO ^ makes it possible to produce solutions that are richer in manganese without having to increase the nitrate content at the same time, which, through its specific effect, influences the layer formation, the phosphating rate and the concentration of iron in the bath. The presence of poly-P 2 Oc in the supplement concentrate allows the production of stable supplement concentrates with a high solids content even with lower values for free P 2 Oc in relation to total P 2 0 5. .
309S39/1069309S39 / 1069
Die erfindungsgemäßen Badlösungen können zusätzlich noch weitere Komponenten enthalten. Nickel- und/oder Kobaltionen unterstützen die Schichtausbildung auf schwerer angreifbaren Werkstücken aus z.B. niedrig legiertem Stahl. Ähnlich wirken Einfach- und Komplex-Fluoride. Durch die Mitverwendung von stärkeren Oxidationsmitteln, z.B. Chloraten, Peroxiden, Bromaten, Nitrit en^, gelingt es, dön Eisenll-Gehalt zu begrenzen bzw. die Bäder auch bei hohem Durchsatz frei von Eisen(II) zu halten. Die Bäder werden vorzugsweise im Tauchverfahren bei Temperaturen über 600C, im allgemeinen zwischen 800C und dem Kochpunkt eingesetzt.The bath solutions according to the invention can additionally contain further components. Nickel and / or cobalt ions support the formation of layers on more difficult to attack workpieces made of, for example, low-alloy steel. Single and complex fluorides have a similar effect. The concomitant use of stronger oxidizing agents, for example, chlorates, peroxides, bromate, nitrite s ^, succeeds dö n Eisenll content to limit or maintain the baths also at high throughput free of iron (II). The baths are preferably used in the dipping process at temperatures above 60 0 C, generally between 80 0 C and the boiling point.
Die erfindungsgemäßen Ergänzungslösungen können neben den Hauptkomponenten Mn, P2°5» N03 (bzw. Cl und/oder SO^) in geringen Mengen noch andere Zusätze wie Nickel-, Kobalt-, Alkali-, Calcium-, Ammonium-Kationen bzw. Anionen aus der Gruppe der Einfach- und Komplex-Fluoride sowie spezielle beschleunigend wirkende Substanzen enthalten. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Einhaltung der angegebenen Bereiche für Mn, Pp^5' ^3 (bzw. Cl und/oder SO^) und für freies P2O «Gesamt-P20In addition to the main components Mn, P 2 ° 5 » N0 3 (or Cl and / or SO ^), the supplementary solutions according to the invention can contain small amounts of other additives such as nickel, cobalt, alkali, calcium, ammonium cations or Contain anions from the group of single and complex fluorides as well as special accelerating substances. It is essential for the process according to the invention that the specified ranges for Mn, Pp ^ 5 '^ 3 (or Cl and / or SO ^) and for free P 2 O «total P 2 0 are maintained
Das freie Pp^5 w*rc* wie folgt bestimmt: 10 ml BaUösung werden mit 0,1 n-NaOH bis zum Umschlagspunkt der ersten Dissoziationsstufe der Η-ζΡΟλ titriert. Zur Indizierung dieses Umschlags können Indikatoren wie Dimethylgelb oder Methylorange verwendet werden. Je 1 ml verbrauchter 0,1 n-NaOH entspricht 0,71 g/l freiem Po^k · ^er Wer^ ^r Gesamt-PpO,- kann nach den bekannten Methoden der Phosphatanalyse ermittelt werden, z.B. durch Ausfällen des Phosphats mit Ammoniummolybdat und Wägung des Niederschlags .The free Pp ^ 5 w * rc * is determined as follows: 10 ml of building solution are titrated with 0.1 N NaOH up to the point of transition of the first dissociation stage of the Η-ζΡΟλ. Indicators such as dimethyl yellow or methyl orange can be used to index this change. Per 1 ml of 0.1 N NaOH consumed corresponds to 0.71 g / l of free Po ^ k · ^ er value of total PpO, - can be determined by the known methods of phosphate analysis, for example by precipitating the phosphate with ammonium molybdate and weighing the precipitation.
Die Berechnung des Verhältnisses für freies P2Oj-: Ge samt-P20,-kann auch entsprechend den Angaben im Handbuch der Galvanotechnik, Band III von W. Dettner und J. Elze, Carl Hanser Verlag München 1969, Seite 90, erfolgen.The calculation of the ratio for free P 2 Oj-: total P 2 0, -can also be carried out according to the information in the manual of electroplating, Volume III by W. Dettner and J. Elze, Carl Hanser Verlag Munich 1969, page 90 .
309839/1069 _ 5 _309839/1069 _ 5 _
Während des Materialdurchsatzes werden für die Schichtbildung und den ausgefällten Schlamm Phosphatierungschemikalien verbraucht. Als Maß für die Badkonzentration dient die Punktzahl. Um die Punktzahl nach einigem Materialdurchsatz wieder auf den Ausgangsstand zu bringen bzw. in dem gewünschten Bereich zu halten, wird das Bad mit.einer entsprechenden Menge Ergänzungslösung versetzt und gut vermischt. Es empfiehlt sich, die Ergänzung möglichst häufig und in kleinen Portionen vorzunehmen.During the material throughput, phosphating chemicals are consumed for film formation and the precipitated sludge. The number of points serves as a measure of the bath concentration. To get the score back up after some material throughput To bring the initial level or to keep it in the desired range, the bath with a corresponding amount of supplementary solution offset and mixed well. It is advisable to take the supplement as often as possible and in small portions to undertake.
Die Werkstücke werden vor der Phosphat!erung durch geeignete Maßnahmen, wie Entfetten in organischen Lösungsmitteln, sauren, neutralen oder alkalischen Reinigern, Abstrahlen mit Sand, Stahlkorn, Korund, Beizen in starken Alkalien unter Zusatz von Komplexbildnern oder in starken Säuren, von Ölen, Fetten, Staub, Rost und Zunder befreit. Im allgemeinen wird zwischen der Reinigung der Metalloberfläche und der Phosphat!erung mit Wasser gründlich gespült. Insbesondere nach einer Behandlung mit Alkalien und Säuren werden die Werkstücke in einer wässrigen Aufschlämmung von feinverteiltem Manganphosphat vorgespült, um bei der anschließenden Phosphat!erung die Ausbildung besonders gleichmäßiger, feinkristalliner Schichten zu fördern. Der Effekt ist bei der Phosphat!erung in Bädern, die neben Mangan auch Eisen(II) enthalten, besonders ausgeprägt. Manganphosphatvorspülungen, in denen ein größerer Teil des Manganphosphats als Hure^aulith vorliegt und/oder die zusätzlich gelöste kondensierte Phosphate, wie Na^PpOy» NacP-zO.Q und dergl. enthalten, werden dabei bevorzugt. Zur Erzeugung der Mangan-bzw. Eisen-Manganphosphat-Schichten werden die Werkstücke i.a. 1 bis 30 min, vorzugsweise durch Eintauchen, mit dem Phosphatierungsbad in Berührung gebracht. Danach wird mit Wasser nachgespült und je nach dem weiteren Verwendungszweck nachbehandelt. Before phosphating, the workpieces are treated with suitable Measures such as degreasing in organic solvents, acidic, neutral or alkaline cleaners, blasting with sand, Steel grain, corundum, pickling in strong alkalis with the addition of complexing agents or in strong acids, oils, fats, Removes dust, rust and scale. In general, between the cleaning of the metal surface and the phosphate! Rinsed with water thoroughly. Especially after a treatment the workpieces are pre-rinsed with alkalis and acids in an aqueous slurry of finely divided manganese phosphate, in order to improve the training in the subsequent phosphate generation to promote even, fine crystalline layers. The effect is with the phosphate! Eration in baths, the next Manganese also contain iron (II), particularly pronounced. Manganese phosphate pre-washes, in which a larger part of the manganese phosphate is present as whore ^ aulite and / or the additionally dissolved condensed phosphates, such as Na ^ PpOy »NacP-zO.Q and the like. are preferred. To generate the manganese or. Iron-manganese phosphate layers are the workpieces i.a. Brought into contact with the phosphating bath for 1 to 30 minutes, preferably by immersion. Then it is rinsed with water and post-treated depending on the further use.
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Die auf den Werkstücken erzeugten Schichten können in an sich bekannter Weise, z.B. als Basis für Lacke und Kunststoffüberzüge zur Verbesserung der Haftung und Korrosionsbeständigkeit, in Verbindung mit Korrosionsschutzölen zur Erhöhung der Rostbeständigkeit und zusammen mit Schmiermitteln zur Erleichterung der spanlosen Verformung und des Gleitens verwendet werden.The layers produced on the workpieces can be used in a manner known per se, e.g. as a basis for paints and plastic coatings to improve adhesion and corrosion resistance, in conjunction with anti-corrosion oils for Increase in rust resistance and together with lubricants to facilitate non-cutting deformation and of sliding can be used.
Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand folgender Beispiele erläutert:The method according to the invention will be explained using the following examples:
Bleche und Getriebeteile aus Stahl wurden in einem stark alkalischen, wässrigen Reiniger tauchentfettet, anshließend in Wasser gespült und dann in einer Lösung mit 2 g/l feindispergiertem Manganphosphat unter Zusatz von 2 g/l Na^PpOy bei Raumtemperatur vorgespült. Anschließend wurden die Teile 10 min bei 92 bis 980C in verschiedenen Manganphosphatlösungen im Tauchen phosphatiert, dann gespült und getrocknet. Die speziellen Versuchsbedinguagen und Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.Sheets and gear parts made of steel were dipped in a strongly alkaline, aqueous cleaner, rinsed in water and then pre-rinsed in a solution with 2 g / l finely dispersed manganese phosphate with the addition of 2 g / l Na ^ PpOy at room temperature. The parts were then phosphated for 10 min at 92 to 98 ° C. in various manganese phosphate solutions by dipping, then rinsed and dried. The special test conditions and results are summarized in Table 1.
- 7 -309839/1069- 7 -309839/1069
4,5 '
35,2
4,1
nicht bestimmt7.3
4.5 '
35.2
4.1
not determined
Hn:P205
N03:P205
Freies-P2O5:Gesamt-P2O5 FeII: Mn
Hn: P 2 0 5
N0 3 : P20 5
Free P 2 O5: Total P 2 O 5
l'S UP2O5
F. des-P2O5:Gesamt-P2O5 Hn: P 2 0 5
l'S UP2O5
F. des-P2O 5 : Total P2O 5
Hn+Ni+NO3+P2O5 (%) Total concentration
Hn + Ni + NO 3+ P 2 O 5 (%)
Schlammgewicht (g/m^)
Chemikalienverbrauch «
Konzentrat (g/m2)Layer weight (g / m ^)
Sludge weight (g / m ^)
Chemical consumption "
Concentrate (g / m2)
o,21:1
0,12:1
o,24:1o, 62: 1
o, 21: 1
0.12: 1
o, 24: 1
Fe(II) (g/l)
P2O5 (g/i)
NO3 (g/l)
Ni (g/l)Hn (g / l)
Fe (II) (g / l)
P2O5 (g / i)
NO 3 (g / l)
Ni (g / l)
Punktzahl mit einem
Konzentrat, enthaltendSupplement to constant
Score with a
Containing concentrate
0,0
36,7
3,9
o,3312.1
0.0
36.7
3.9
o, 33
12
487th
12th
48
0,0
28,1
17,1
o,3914.1
0.0
28.1
17.1
o, 39
0,0
36,7
3,9
0,3312.1
0.0
36.7
3.9
0.33
P2O5 (%)
NO3 {%)
Ni CQ Hn {% '}
P2O5 (%)
NO 3 {%)
Ni CQ
satz von 2 m Stahlfläche pro 1Bath composition according to
set of 2 m steel surface per 1
Fe(II) (g/l)
P2O5 (g/l)
NO3 (g/l)
Ni (g/l)Hn (g / l)
Fe (II) (g / l)
P 2 O 5 (g / l)
NO 3 (g / l)
Ni (g / l)
o,11:1
o,25:1o, 33: 1
o, 11: 1
o, 25: 1
of61:1
o,33:1o, 5o: 1
o f 61: 1
o, 33: 1
o,11:1
o,25:10.33: 1 ;
o, 11: 1
o, 25: 1
16,75
1,8o
o,155.53
16.75
1.8o
o, 15
18,72
11,37
o,265.82
18.72
11.37
o, 26
3o,15
3,24
oa282.93
3o, 15
3.24
o a 28
4,9
3o,1
2o
nicht bestimmt9, o
4.9
3o, 1
2o
not determined
6,0
36,o.
4,0
nicht bestimmt5, o
6.0
36, o.
4.0
not determined
o,3o:1
o,67:1
o,27:1o.54: 1
o, 3o: 1
o, 67: 1
o, 27: 1
- o,14:1
o,11:1
o,22:11.2: 1
- o, 14: 1
o, 11: 1
o, 22: 1
7
266th
7th
26th
9
288th
9
28
309839/1069309839/1069
221378Ί221378Ί
Aus der Tabelle 1 lassen sich folgende Schlüsse ziehen:The following conclusions can be drawn from Table 1:
Bei praktisch gleichem Schichtgewicht betrug für die erfindungsgemäßen Verfahren B und C die angefallene Schlammmenge nur 60 bis 75% der Menge, die beim Verfahren A angefallen war, das dem Stand der Technik entspricht. Ebenso war der Chemikalienverbrauch bei B und C wesentlich geringer als bei A. Dies beruht z.T. darauf, daß die Ergänzungskonzentrate B und C wesentlich konzentrierter als das Ergänzungskonzentrat A angesetzt werden konnten. Die Gesamtkonzentration konnte bei sogar verbesserter Kältebeständigkeit der Konzentrate gegenüber A etwa um den Faktor 1,5 erhöht werden.With practically the same layer weight, for the inventive Methods B and C only 60 to 75% of the amount of sludge produced by method A. that corresponds to the state of the art. Likewise, the chemical consumption for B and C was significantly lower than for A. This is partly due to the fact that the supplement concentrates B and C are much more concentrated than the supplement concentrate A. The total concentration could even be improved with the cold resistance of the concentrates can be increased by a factor of 1.5 compared to A.
Zur Ermittlung des Einflusses der Zusammensetzung der Ergänzungskonzentrate auf die Beständigkeit gegen Kristallisation wurde eine Vielzahl von Lösungen angesetzt und dem Kältetest unterworfen. Lösungen, die nur H2O, P2 05» M*1 und NO, enthalten, sollen hier als Beispiel für die Beeinflussung der Kältebeständigkeit durch die Gewichtsverhältnisse der Lösungskomponenten dienen. In der Tabelle 2 sind Beispiele für Lösungen angegeben, die bis O0C keine Auskristallisation von Manganphosphat oder anderen Bodenkörpern zeigen. Aus der Tebelle geht deutlich hervor, daß mit zunehmendem Verhältnis freies P20,-:Gesamt-P20,- bzw. fallendem Verhältnis MniPpOc die Stabilität der Konzentrate gegen Auskristallisation wächst. Gegenüber den bislang praktisch angewendeten Ergänzungskonzentraten mit freies PgO^Gesamt-P-pOc von etwa 0,23 bis 0,30 lassen sich die erfindungsgemäßen Konzentrate etwa um den Faktor 1,25 bis 1,75 konzentrierter ansetzen.To determine the influence of the composition of the supplement concentrates on the resistance to crystallization, a large number of solutions were prepared and subjected to the cold test. Solutions which only contain H 2 O, P 2 0 5 »M * 1 and NO are intended to serve as an example of how the resistance to cold is influenced by the weight ratios of the solution components. Table 2 shows examples of solutions which do not show any crystallization of manganese phosphate or other sediments up to 0 ° C. The table clearly shows that the stability of the concentrates against crystallization increases with an increasing ratio of free P 2 0: total P 2 0, - or a decreasing ratio of MniPpOc. Compared to the previously practically used supplement concentrates with free PgO ^ total P-pOc of about 0.23 to 0.30, the concentrates according to the invention can be made more concentrated by a factor of about 1.25 to 1.75.
- 9 -309839/1069- 9 -309839/1069
tration
Mn+P2O5+NO3(^)Total concentration
tration
Mn + P 2 O 5+ NO 3 (^)
bis O0C kältestabil sindWeight ratios Mn: P20 | j: N03 and free ^ OjrGesanit ^ Oj for concentrates that
up to O 0 C are stable at low temperatures
ο,32:1:ο·,1; o,29:1
0,27:1:5,1; o,4o:1 ί
ο, 32: 1: ο ·, 1; o, 29: 1
0.27: 1: 5.1; o, 4o: 1
o,44:1:o,5; o,45:10.48: 1: 0.5; o, 33: 1
0.44: 1: 0.5; o, 45: 1
o,62:1:o,9; o,44:10.66: 1: 0.9; o, 33: 1
0.62: 1: 0.9; o, 44: 1
26
3o
34
38
4224
26th
3o
34
38
42
o,24:1:0; o,38:10.29: 1: 0; o, 25: 1
0.24: 1: 0; o, 38: 1
o,15:1:o,1; o,73:1
o,11:1:o,1; o,82:1
o,o9:1:o,'i; o,88:1o.21: 1: o.1; o, 57: 1
0.15: 1: 0.1; o, 73: 1
o, 11: 1: o, 1; o, 82: 1
o, o9: 1: o, 'i; o, 88: 1
o,33:1:o,5; o,73:1B
ο,27:1:ο,5; ο,86:ΐ[
o,22:1:o,5; 1,oo:1 0 A 1 ^ 5 L ° JL 58: J
0.33: 1: 0.5; o, 73: 1 B
ο, 27: 1: ο, 5; ο, 86: ΐ [
0.22: 1: 0.5; 1, oo: 1
o,52:1:o,9; ü869:1
°«5%15Si9L °jl85:J_
_ο?4ρ%?9; ia99:ij0.57: 1: 0.9; o, 56: 1
0.52: 1: 0.9; ü 8 69: 1
° «5% 15 Si 9 L ° jl 85: J_
_ο ? 4ρ% ? 9; i a 99: ij
1 0,11:1:0; o,73:1
o,o7:1:0; o,8o:1
, o,o6:1:0; o,85:1o, 17: 1: 0; o, 57: 1
1 0.11: 1: 0; o, 73: 1
o, o7: 1: 0; o, 8o: 1
, o, o6: 1: 0; o, 85: 1
: Zum Gesamtbereich der Erfindung gehörig: Belongs to the overall scope of the invention
j j : Zum Vorzugsbereich der Erfindung gehörig.j j: belonging to the scope of the invention.
■____■■ ____ ■
-7--7-
309839/1069309839/1069
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0711849A1 (en) | 1994-11-11 | 1996-05-15 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process for applying phosphate coatings |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2724395B1 (en) * | 1994-09-12 | 1996-11-22 | Gec Alsthom Transport Sa | INSULATED MAGNETIC SHEET AND METHOD FOR ISOLATING SAME |
DE202006009624U1 (en) * | 2006-06-19 | 2007-10-31 | Paatz Viernau Gmbh | Composite stable coating |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1073198A (en) * | 1953-03-23 | 1954-09-20 | Solution for the protection of ferrous metals | |
DE1109484B (en) * | 1956-02-29 | 1961-06-22 | American Chem Paint Co | Manganese phosphate coatings |
DE1246356B (en) * | 1963-07-30 | 1967-08-03 | Metallgesellschaft Ag | Process for the production of manganese phosphate coatings on iron and steel |
DE1521927B1 (en) * | 1965-01-25 | 1970-07-23 | J Plaut Fa | Process for the production of coatings from zinc phosphate on objects made of steel, iron, zinc or their alloys |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE746470C (en) * | 1935-02-18 | 1944-07-21 | Metallgesellschaft Ag | Process for refreshing zinc phosphate rust protection baths |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1073198A (en) * | 1953-03-23 | 1954-09-20 | Solution for the protection of ferrous metals | |
DE1109484B (en) * | 1956-02-29 | 1961-06-22 | American Chem Paint Co | Manganese phosphate coatings |
DE1246356B (en) * | 1963-07-30 | 1967-08-03 | Metallgesellschaft Ag | Process for the production of manganese phosphate coatings on iron and steel |
DE1521927B1 (en) * | 1965-01-25 | 1970-07-23 | J Plaut Fa | Process for the production of coatings from zinc phosphate on objects made of steel, iron, zinc or their alloys |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0711849A1 (en) | 1994-11-11 | 1996-05-15 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process for applying phosphate coatings |
US9506151B2 (en) | 1999-09-30 | 2016-11-29 | Chemetall Gmbh | Method for applying manganese phosphate layers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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