DE2334291A1 - Schwachrauchende verzinkungs-flussmittel - Google Patents

Description

Schwachrauchende Verzinkungs-Flußmittel

Die vorliegende Erfindung "betrifft Flußmittelzusammensetzungen für das Verzirikungsverfahren. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren und Bäder zur Verzinkung von Eisenmetallgegenständen.

Es ist bekannt, bei der Verzinkung von Gegenständen aus Eisenmetallen (Eisen und seine Legierungen) ein Ammoniumverbindungen, wie Amraoniumchlorid oder Zinkammoniumchlorid, enthaltendes Deckflußraittel für das Verzinkungsbad zu verwenden. Ein derartiges Flußmittel weist im allgemeinen eine hohe Ammoniumchloridkonzentration (mehr als 9 #) auf, die dazu dient, die Oberfläche des Gegenstandes vor dem Eintauchen in die Zinkschmelze gründlich zu reinigen und zu benetzen. Die Wirksamkeit dieses Flußmitteltyps gewährleistet die Bildung eines zusammenhängenden, festhaftenden, von Nadellöchern und anderen Mängeln im wesentlichen freien Zinküberzugs.

Trotz ihrer guten Wirksamkeit beim Verzinkungsprozeß besitzen Flußmittel mit hohem Ammoniumgehalt bestimmte Nachteile. Die Ammonium-

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verbindungen weisen entweder als solche Sublimationstendenz auf oder neigen dazu, sich, zu sublimierenden Produkten zu zersetzen. Die Sublimationsprodukte stellen sichtbare rauchähnliche Dämpfe dar, welche aus betriebstechnischen Gründen sowie wegen der durch sie aufgeworfenen Verunreinigungsprobleme unerwünscht sind.

Eine zur Hemmung der Rauchentwicklung und Schlackenbildung vorgenommene Verringerung der Ammoniumchloridkonzentration führt andererseits zu einer Herabsetzung des Wirkungsgrades der Reaktion mit den Oxiden (d.h. Eisen- und Zinkoxid) sowie der Dispergierung dieser Oxide. Als Folge davon können nicht ausreichend gereinigte und gebeizte Werkstücke schließlich überzugsfreie Stellen aufweisen. Das Deckflußmittel besitzt ferner die Tendenz zu einer rascheren Verdickung und Viskositatserhöhung, wodurch die Entstehung von Flußmittelflecken und -einschlüssen gefördert wird.

Mit den Verzinkungs-Flußmitteln des vorstehend beschriebenen Grundtyps befaßt sich ein umfangreiches Schrifttum. In der USA-Patentschrift 3 244 551 wird andererseits ein schwachrauchendes Flußmittel vorgeschlagen, bei welchem ein Fluorid zum Einsatz gelangt. Ein weiteres Verzinkungs-Flußmittel mit niedriger Ammoniumkonzentration ist in der USA-Patentschrift 2 940 870 beschrieben. In dieser Patentschrift sind außerdem verschiedene Schäummittel angeführt. Weitere Schäummitteltypen sind aus der USA-Patentschrift 2 473 580 bekannt.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Flußmittelzusammensetzung zur Verfugung, welche bei der Verzinkung eines Eisenmetallgegenstandes in einer als Vorflußmittel dienenden wässrigen Lösung oder als geschmolzenes Deckflußmittel eingesetzt werden kann, wobei das Flußmittel ein Gemisch darstellt, welches im wesentlichen aus 55 bis 80 Gew.-^ Zinkchlorid, 0 bis 4 Gew.-^ Ammoniumchlorid, 0,1 bis 1 Gew.-$> Hexamethylentetramin sowie als Rest mindestens einem Alkalichlorid besteht.

Die Erfindung schafft auch ein verbessertes Verzinkungsbad und_v,ein

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entsprechendes Verfahren, in welchen die vorgenannte Flußmittelzusammensetzung zum Einsatz kommt. '

Die Peuerverzinkung eines Eisenmetallgegenstandes, bei welcher . ein Vorflußmittel und/oder ein Deckflußmittel angewendet wird (werden), ist bekannt und wurde in zahlreichen "Patentschriften, metallkundlichen Handbüchern und anderen Veröffentlichungen beschrieben. Die Erfindung stellt eine neue Flußmittelzusammensetzung zur Verfugung, die in solchen Verzinkungsbädern und -verfahren eingesetzt werden kann. Das Flußmittel läßt sich als Vorflußmittel allein oder in Kombination mit Salzsäure einsetzen, wenn man es in Form einer wässrigen Lösung oder als geschmolzene Flußmitteldecke anwendet.

Die erfindungsgemäße Flußmittelzusammensetzung ist ein Gemisch von Salzen und einem speziellen organischen Schäummittel. Dieses Gemisch besteht im wesentlichen aus 55 bis 80 Gew.-$ Zinkchlorid, 0 bis 4 Gew.-$ Ammoniumchlorid, 0,1 bis 1 Gew.-fi Hexamethylentetramin sowie als Rest mindestens einem Alkalichlorid, wie Natrium-, Kalium- und Lithiumchlorid. Eine bevorzugte Zusammensetzung besteht zu 60"bis 70 $ aus Zinkchlorid, zu 0 bis 2 $ aus Ammoniumchlorid und zu 0,4 bis 0,8 ^ aus Hexamethylentetramin, wobei der Rest eine Mischung aus Natriumchlorid und Kaliumchlorid darstellt. Ein Beispiel für eine bevorzugte Zusammensetzung enthält die nachstehenden Bestandteile in folgenden angenäherten Anteilen:

Gew.-^

Zinkchlorid 64,5 (1 5& NH₄Cl) .

Natriumchlorid 21

Kaliumchlorid 14

Hexamethylentetramin 0,5

Ein Flußmittel wie das vorstehend beschriebene gewährleistet beim (insbesondere diskontinuierlichen) Verzinkungsprozeß, daß die Ver unreinigung herabgesetzt wird und daß die Verzinkung nach herkömm lichen Methoden vorgenommen werden kann. Das Hexamethylentetramin enthaltende Flußmittel bildet eine geschäumte Flußmitteldecke,

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welche im Vergleich zu herkömmlichen, Zinkammoniumchlorid enthaltenden Flußmitteln eine geringe Rauchentwicklung aufweist. Ferner ermöglicht das vorgenannte Flußmittel eine befriedigende Verzinkung. Das erfindungsgemäße Flußmittel besitzt noch einige weitere Vorteile. Das hexamethylentetraminhaltige Flußmittel gestattet beispielsweise ein rascheres "Wegkochen" des Flußmittels, während sich der mit dem Flußmittel behandelte Gegenstand im Zinkbad befindet, und hemmt bei seiner Verwendung als Vorflußmittel in wäßrigen Lösungen mit oder ohne Salzsäure den Lochfraß.

Ein Flußmittel mit der bevorzugten Zusammensetzung kann auf verschiedene Weise eingesetzt werden. Man kann es beispielsweise als Vorflußmittel in wässriger Lösung (etwa 25gewichtsprozentig) gemeinsam mit einem Deckflußmittel derselben Zusammensetzung verwenden. Die vorgenannte Vorflußmittellösung kann auch im Trockenverzinkungsverfahren eingesetzt werden, bei welchem das Werkstück mit der Vorflußmittellösung in Berührung gebracht, durch äußere Wärmeeinwirkung getrocknet und schließlich ohne Deckflußmittel verzinkt wird. Nach einer weiteren Methode kann die Flußmittelzusammensetzung als Deckflußmittel verwendet werden, während das Werkstück einer Flußmittel-Vorbehandlung mit Salzsäure unterworfen wird. Schließlich läßt sich die Flußmittelzusammensetzung als Deckflußmittel einsetzen, während man das Werkstück einer Vorbehandlung mit einem handelsüblichen Zinkammoniumchlorid-Flußmittel unterzieht.

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Claims (5)

1. ³⁵³³"° 5. Juli 1973

   Pat entansprüche

   J Flußmittelzusanimensetzung, welche bei der Verzinkung eines Eisenmetallgegenstandes in einer als Vorflußmittel dienenden wässrigen Lösung oder als Deckflußmittel einsetzbar ist, dadurch. gekennzeichnet, daß das Flußmittel ein Gemisch aus 55 bis 80 Gew.-^ Zinkchlorid, 0 bis 4 Gew.-$ Ammoniumchlorid, 0,1 bis 1 Gew.-^ Hexamethylentetramin sowie mindestens einem Alkalichlorid als Rest darstellt.
2. 2. Flußmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ammoniumchloridkonzentration 0 bis 2 Gew.-^, die Zinkchloridkonzentration 60 bis 70 Gew.-$ und die Hexamethylentetraminkonzentration 0,4 bis 0,8 Gew.-$ betragen.
3. 3. Verfahren zur Verzinkung eines Eisenmetallgegenstandes, wobei der Gegenstand durch eine geschmolzene Flußmittelzusammensetzung und in ein Verzinkungsbad, in welchem Zink die Hauptkomponente darstellt, geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gegenstand durch eine geschmolzene Flußmittelmischung aus 55 bis 80 Gew.-^ Zinkchlorid, 0 bis 4 Gew.-$ Ammoniumchlorid, 0,1 bis 1 Gew.-% Hexamethylentetramin sowie mindestens einem Alkalichlorid als Rest hindurchführt.
4. 4. Verzinkungsbad für ein Eisenmetall, welches Bad Zink als Hauptkanponente enthält und an seiner Oberfläche eine Schicht aus geschmolzenem Flußmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel ein Gemisch aus 55 bis 80 Gew.-^ Zinkchlorid, 0 bis 4 Gew.-$ Ammoniumchlorid, 0,1 bis 1 Gew.-$ Hexamethylentetramin sowie mindestens einem Alkalichlorid als Rest darstellt.
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