DE2417791C2

DE2417791C2 - Flußmittel für die Feuerverzinkung -Verzinnung und -verbleiuhg

Info

Publication number: DE2417791C2
Application number: DE19742417791
Authority: DE
Inventors: Erfried Dipl.-Chem. Dr. 6710 Frankenthal; Giesler Erich Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen; Opp Karl Dipl.-Chem. Dr. 6900 Heidelberg Voelkl
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-04-11
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1976-04-01
Also published as: IT1035257B; GB1502673A; BE827570A; FR2267386A1; FR2267386B3; DE2417791B1

Description

as lag die Aufgabe zugrunde, lediglich raucharme Flußmittel zu schaffen, während das Problem, gleichzeitig auch leicht auftrocknende Flußmittel für die Trockenverzinkung bereitzustellen, hier überhaupt nicht angesprochen wird.
30 Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe

Bei der Feuerverzinkung von eisernen Gegenständen zugrunde, leicht auftrocknende und bei Raumtempeist es erforderlich, die Oberfläche derselben einer Vor- ratur praktisch nicht hygroskopische, rauch arme Flußbehandlung zu unterziehen. Dies erfolgt im wesent- mittel zu schaffen, die in Form ihrer wäßrigen Lösunlichen durch Entfetten, Beizen mit geeigneten Säuren gen beim Trockenverzinken eingesetzt werden können, sowie anschließendes Behandeln mit Flußmitteln 35 Die Aufgabe wird bei Zinkchlorid und Kalium-(Jahrbuch der Oberflächentechnik, 1957). chlorid sowie gegebenenfalls Natriumchlorid und/oder

Als Flußmittel werden heutzutage vor allem Systeme Ammoniumchlorid und/oder Aluminiumchlorid enteingesetzt, die neben Zinkchlorid wechselnde Mengen haltenden wäßrigen Flußmittellösungen dadurch gean Ammoniumchlorid enthalten. Üblicherweise ent- löst, daß sie Kaliumchlorid in solchen Mengen enthalten diese Flußmittel zwischen etwa 5 und 55 Ge- 40 halten, daß das Molverhältnis Zinkchlorid zu Kaliumwichtsprozent Ammoniumchlorid. Es ist auch be- chlorid von 1: 0,7 bis 1: 2,4 beträgt, mit der Maßgabe, kannt, diesen Flußmitteln zusätzlich Alkalihalogenide daß ein eventueller Gehalt des Flußmittels an Natrium-(US-PS 33 80 862) oder AlCl₃ (GB-PS 8 30 258) ein- chlorid 5 Gewichtsprozent und an Ammoniumchlorid zuverleiben. 2,5 Gewichtsprozent und an Aluminiumchlorid 3 Ge-

Obwohl diese Flußmittel vom Standpunkt der Ver- 45 wichtsprozent nicht übersteigt.

Einkung her gesehen befriedigend sind, haben sie den Die erfindungsgemäßen Flußmittel können auch Nachteil, daß sie eine starke Rauchentwicklung zeigen, Netzmittel bis zu 0,5 Gewichtsprozent und organische was auf Grund der damit verbundenen Luftver- Korrosionsinhibitoren bis zu 0,1 Gewichtsprozent schmutzung nachteilig ist. Die Entfernung der Rauch- enthalten,
bestandteile aus der Luft ist jedoch sehr aufwendig. 5° Höhere Zusätze an Natriumchlorid wirken sich auf

Die Rauchentwicklung beim Verzinken mit diesen die Trocknungszeiten negativ aus und sind ebenso Flußmitteln hat ihre Ursache vor allem in der Emission wie höhere Zusätze von Ammoniumchlorid nicht zu von Salmiak bzw. seiner Bestandteile Ammoniak und empfehlen. In jedem Fall sollte daher der Gehalt an Salzsäure. Natriumchlorid 5 Gewichtsprozent und der Gehalt

In der US-PS 24 43 169 ist ferner ein Flußmittel 55 an Ammoniumchlorid 2,5 Gewichtsprozent nicht überfür die Naßverzinkung beschrieben, das 4,6 bis 20% steigen.

Ammoniumchlorid, 1,1 bis 15% Zinkoxid und als Die wäßrigen Flußmittellösungen werden in Kon-

Rest Alkalimetallchloride und Zinkchlorid in Anteilen zentrationen von 5 bis 55 Gewichtsprozent Feststoffen von 15: 85 bis 45 : 55 enthält, wobei das Ammonium- in der Lösung eingesetzt,
chlorid im Überschuß über das Zinkoxid vorliegen soll. 60 Das einzuhaltende Molverhältnis Zinkchlorid zu

Beim Trockenverzinken werden zusätzlich häufig Kaliumchlorid soll vorzugsweise 1:0,9 bis 1: 2,1 noch Zinkoxidnebel gebildet, was seine Ursache darin betragen.

hat, daß die zu verzinkenden Gegenstände, nachdem Die erfindungsgemäßen Flußmittel haben neben sie in eine Flußmittellösung getaucht worden sind, ihrer Rauchfreiheit und einer hohen Aktivität den unvollständig getrocknet wurden und das ihnen noch 65 Vorteil, daß sie bereits bei Temperaturen unterhalb anhaftende Wasser beim Eintauchen in das Zinkbad von 60 und oberhalb von 20⁰C schnell auftrocknen, reagiert. Um diesen Nachteil zu vermeiden, muß der so daß hohe Trockentemperatüren und lange Trockenzu verzinkende Gegenstand sorgfältig getrocknet zeiten entfallen. In vielen Fällen genügt es bereits,

den zu verzinkenden Gegenstand in eine 50 bis 70⁰C warme wäßrige Lösung des Flußmittels einzutauchen, um anschließend beim Zwischenlagern einen kristallinen, nahezu wasserfreien Oberflächenfilm zu erhalten, der sich auch nach längerem Lagern nicht mehr ändert.

Ihr sehr gutes Trocknungsverhalten zeigt die folgende Tabelle, die die Wasseraufnahme bei etwa 60% .relativer Feuchte (bezogen auf / = 20⁰C) bei 20 und 50⁰C bis zum Gleichgewicht im Vergleich zu bisher verwendeten Produkten widergibt.

Zusammensetzung des Fluß- Molverhältnisse mittels in Gewichtsprozent

Gleichgewichtswasserauf- Gleichgewichtsnahme in Gewichtsprozent wasseraufnahme bei 20⁰C in Gewichtsprozent

bei 50⁰C

52,2% KCl 47,8% ZnCl₂

45% KCI 55% ZnCl₂

36,5% KCl 63,5% ZnCl₂

31,6% NaCl 68,4% ZnCl₂

32,8% KCl 11,7% NaCl 55,5% ZnCl₂

100% ZnCl₂

KCIZuZuCI₂ = 2:1

KCl zu ZnCl₂ = 1,5:1

KCl zu ZnCl₂ = 0,98:1

NaCl zu ZnCl₂ = 1,08:1

KCl zu NaCl zu ZnCl₂ = 1,08: 0,49:1

0,37

6,5

10,7

66,9

38,5

75,7

1,9 3,5 22,8

Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, daß die erfindungs- prozent eines Flußmittels, bestehend aus 53,9 % ZnCl₂ gemäßen Flußmittel gegenüber Flußmitteln, die Na- 44% KCl (Molverhältnis Zinkchlorid zu Kaliumtriumchlorid in größeren Mengen enthalten, eine 30 chlorid 1:1,49), 1,9% AlCl₃ · 6 H₂O, 0,02% eines erheblich geringere Wasseraufnahme aufweisen, was Korrosionsinhibitors und 0,2% eines Netzmittels, in direktem Zusammenhang mit dem Trocknungsver- Nach dem Herausziehen des Gegenstandes aus der halten steht. Lösung bildet sich nach kurzer Zeit ohne zusätzliche

Beispiel Trocknung ein kristalliner Oberflächennlm. Die Ver-

zinkung erfolgt durch Eintauchen in ein 46O⁰C heißes

Ein entfetteter, gebeizter und gespülter eiserner Zinkbad. Eine Rauchentwicklung ist praktisch nicht Gegenstand wird in eine 70⁰C warme Flußmittel- zu beobachten. Die Verzinkungsqualität ist einwandlösung eingetaucht. Die Lösung enthält 30 Gewichts- frei.

Claims

werden. Wegen des schlechten Wärmeüberganges Patentansnrüche· zwischen Trockenluft und dem zu verzinkenden Gegen- rai'ian sprucne. stand sind jedoch relativ hohe Temperaturen der

1. Raucharme, wäßrige Flußmittellösungen für Trockenluft sowie lange Verweilzeiten inLden Trockendie Feuerverzinkung, -Verzinnung und -verbleiung 5 öfen erforderlich um eine ausreichende Trocknung nach dem Trockenverfahren, die Zink- und Kalium- herbeizuführen Durch die hohen Lufttemperaturen Chlorid sowie gegebenenfalls Natriumchlorid und/ besteht zudem die Gefahr einer Überhiteungmitallen oder Ammodumchlorid und/oder Aluminium- bekannten Fo gen, wie starke Reoxydation der Oberchlorid enthalten, dadurch gekennzeich- fläche oder Einbrennen der Flußmittel rmt anschlienet, daß sie Kaliumchlorid in solchen Mengen io ßenden Fehlverzinkungen. Außerdem ist die Erhitzung enthalten, daß das Molverhältnis Zinkchlorid zu der eisernen Gegenstände auf hohe Trockentempera-Kaliumchlorid von 1: 0,7 bis 1:2,4 beträgt, mit türen mit Hilfe von Trockenluft oder Gasen mit einem der Maßgabe, daß ein eventueller Gehalt des Fluß- hohen technischen Aufwand verbunden Weiter haben mittels an Natriumchlorid 5 Gewichtsprozent, an diese bekannten Flußmittel den Nachteil, daß sie beim Ammoniumchlorid 2,5 Gewichtsprozent und an 15 Abkühlen der eisernen Gegenstande sofort wieder Aluminiumchlorid 3 Gewichtsprozent nicht über- Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen, was beim ansteigt, schließenden Verzinken neben akuter Spntzgefahr

2. Raucharme Flußmittel nach Anspruch 1, zur erwähnten Rauchentwicklung führt. Aus der dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis DT-OS 22 08 455 sind schließlich Flußmittel bekannt-Zinkchlorid zu Kaliumchlorid von 1:0,9 bis 1: 2,1 ao geworden, die neben Natrium-, Kalium- und/oder beträgt. Zinkchlorid Aluiminiumchlorid enthalten. Ahnliche

Flußmittelzusammensetzungen sind auch der Zeitschrift »Archiv für das Eisenhüttenwesen«, 1958, S. 269 bis 274, zu entnehmen. Der genannten DT-OS