DE2430501A1

DE2430501A1 - Beizverfahren fuer metallische gegenstaende

Info

Publication number: DE2430501A1
Application number: DE2430501A
Authority: DE
Inventors: Benny Flodin; Einar Gunnarsson; Tore Hedqvist
Original assignee: Nyby Bruk AB
Current assignee: Nyby Bruk AB
Priority date: 1973-06-21
Filing date: 1974-06-25
Publication date: 1976-01-15
Also published as: FR2276398A1; BE816648A; DE2430501C3; FI57274B; ATA504174A; GB1472105A; FI57274C; AT331609B; SE381289B; SE7308769L; DE2430501B2; US4002489A; FR2276398B1; FI183474A

Description

Beschreibung ²⁵· ^{Juni 1974} zu der Patentanmeldung HYBY BRUK AKTIEBOLAGET, Nyby Bruk / Schweden

betreffend
Beizverfahren für metallische Gegenstände

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beizverfahren für metallische Gegenstände. .

In dem Schwedischen Patent Nr. 658 670 wird eine Methode beschrieben, um insbesondere rostfreies Material zu beizen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Beizprozess in zwei getrennte Verfahrensschritte aufgeteilt wird, wobei in dem ersten eine wässerige Lösung zur Anwendung gelangt, die HP und eine Mineralsäure, insbesondere eine starke wie z.B. Salzsäure enthält, und im Anschluss daran eine wässerige Lösung, die HP und ein Metallsalz enthält, wie z.B. ein Nitiat und hier insbesondere das Eisen-J5-Nitrat.

Bei der Anwendung des genannten Gekannten Verfahrens im Betrieb hat es sich gezeigt, dass der Beizeffekt der Mineralsäure, besonders aber der Schwefelsäure, im ersten Verfahrensschritt nicht zufriedenstellend war, weil die Oberfläche des Materiales eine "Streifigkeit" aufwies, besonders bei austenitischem Material mit einem gewünschten Perritanteil oder mit einem nicht gewünschten ferritischen Strukturbestandteil. Bei der Anwendung von Salzsäure anstelle der Schwefelsäure erhielt man annehmbare Resultate, aber wegen der Bildung von Chlordämpfen, die sowohl aus korrosions- und gesundheitlichen Rücksichten sehr nachteilig ist, verbot sich die weitere Anwendung im Betrieb.

509883/0953

— ■? —

Aber auch der zweite Verfahrensschritt hatte Nachteile zur Folge, insbesondere durch die Entstehung einer anhaftenden, schleimigen, braunen Schicht auf der Oberfläche des Materxales, die nicht zufriedenstellend entfernt vieväen konnte mit Hilfe der Spül- und Bürstanlagen der Beizstrecke. Auch nur der geringste Rest führte zu Korrosion beispielsweise bei der Lagerung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die obengenannten Nachteile des bekannten Verfahrens gemäss dem schwedischen Patent eliminiert.

Das erflndungsgemässe Verfahren besteht darin, dass das Beizen in wenigstens zwei Schritten geschieht, wovon der erste dadurch gekennzeichnet ist, dass man die oxydierten Metalloberflächen der chemischen Wirkung einer wässerigen Lösung aussetzt, die auf Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur, vorzugsweise oberhalb 30° C, doch mit Vorteil zwischen 55 - 6o° C erwärmt ist und die im wesentlichen HF Iv Gehalten zwischen 7 - 25 fo enthält, doch insbesondere zwischen 15 - 20 %, oder die HP in den obengenannten behalten sowie einen Zusatz von Schwefelsäure insbesondere in Gehalten, die oberhalb 2 % liegen, vorzugsweise zwischen 2-15 %t insbesondere 5 - 12 % enthält, oder die HF in den obengenannten Gehalten sowie Natriumchlorid bis 10 %, doch insbesondere zwischen 0,5 - 2,4 % enthält, oder die

509883/0953

HP in -den obengenannten Gehalten, sowie Schwefelsäure in den obengenannten Gehalten und Natriumchlorid in den obengenannten Gehalten enthält,

in Kombination mit einem zweiten Verfahrensschritt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass eine wässerige Lösung auf Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur, doch vorzugsweise über 50 C und mit Vorteil zwischen 55 - 60 ° C erwärmt" wird, die HP und Salpetersäure enthält.

Die gemäss vorliegender Erfindung vorgeschlagenen Varianten im ersten Verfahrensschritt haben insbesondere das Ergebnis, dass sie nicht zu Überbeizungen führen, wobei das beste Ergebnis mit Hilfe der beiden letzten Varianten erreicht wird.

Bezüglich des zweiten Verfahrensschrittes kann gesagt werden, dass der Zusatz von HP absolut notwendig ist, damit ebenfalls das Grundmaterial angegriffen wird und zwar diejenige Oberflächenschicht des Grundmaterials entfernt wird, die infolge der Bildung des Zunders an Chrom verarmt ist, welcher Vorgang im ersten Verfahrensschritt bei keiner Variante auftritt.

Das erfindungsgemässe Verfahren bietet den Vorteil, dass es im Betrieb optimale und reproduzierbare Beizvorgänge und Beizresultate liefert.

Unter dem Begriff der optimalen Ergebnisse sind alle die bisher nicht erreichbaren Beizresultate gemeint, nämlich hinsichtlich; Umweltschutz; geringere Empfindlichkeit bezüglich

509883/0953

Überbeizungen bei gleichzeitiger hoher Beizgeschwindigkeit; keine anhaftenden Reaktionsprodukte; kein bzw. geringer Einfluss der Struktur des Metalles auf den Beizvorgang sowie bedeutend höhere V/irtschaftlichkeit, da die Lebensdauer des Beizbades verlängert wird.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert:

Beispiel 1. Schritt 1: 15 - 20 % HF (55 - 6o° C)

Schritt 2; 15 - 20 % HNO^ + 3 - 4 % HF (55 - 60° C)

Beispiel 2. Schritt 1; 15 - 20 ^ HP + 8 - 12 % H₂SO₂J. (55 - 60°C) Schritt 2: 15 - 20 % HNO3 + 3 - 4 % HP (55 - 6o° C)

Die Beizwirkung laut Beispielen ⁿ und 2 entfernen im ersten Beizschritt· nicht die sogenannte "Maserung" oder "Perritstreifigkeit", die als Folge von speziellen Her- _; stellungsprozebsen des Stahles entsteht.

Beispiel J>. Schritt 1: 15-20^HF+0,5-l,5^ NaCl (55-6o°C) Schritt 2: I5 - 20 % HNO3 + J> - 4 % HF (55 - 60° C)

Beispiel 4. Schritt 1; I5 - 20 % HP + 5 - 10 % H₂SOi₁. +

0,5 - 1,5 % NaCl (55 - 6o° C) Schritt 2; I5 - 20 % HNO^ + J> - 4 % HP (55 - 60° C)

Im ersten Verfahrensschritt wird auch die "Perritstreifigkeit" entfernt.

509883/0953

Alle beschriebenen Verfahrensschritte entsprechend den obigen ' Beispielen gestatten bedeutend Kürzere Behandlungszeiten - laut Ergebnissen im Betrieb zwischen 30 bis 50 % - besonders beim Beizen von Mo-legierten Stahlbändern, als die konventionellen Beizungen, die in einem Schritt in HNO^ + HP durchgeführt werden. Ausserdem ist die gebeizte Oberfläche bedeutend einheitlicher oder glatter, d.h. sie weist keinen Überbeizung^effekt auf, was einen höheren Glanz ergibt als nach dem konventionellen Beizen.

Es soll darauf hingewiesen werden, dass der erfindungsgemässe Zusatz von Schwefelsäure ersetzt werden kann durch den Zusatz einer anderen Mineralsäure, die einen gleichen Effekt zur Folge hat,

D: e Beispiele wurden nur angeführt, um die Erfindung zu verdeutlichen, doch nicht, um sie in ihrem Schutzumfang zu begrenzen.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie gegenüber dem Stand der Technik einzeln oder in Kombination neu sind.

509883/0953

Claims

P A T E N T A N S P R UC H E

Ij Beizverfahren für metallische Gegenstände insbesondere für die kontinuierliche Behandlung von band- oder drahtförraigem Material, insbesondere aus rostfreiem Stahl, wobei eine Kombination von wenigstens zwei getrennten Beizschritten zur Anwendung gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand - nach der Glühung - im ersten 'Verfahrensschritt der chemischen Wirkung einer ersten wässerigen Lösung ausgesetzt wird, die auf Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur erwärmt ist und HF in Gehalten zwischen etwa 7 - 25 fo enthält und dass der Gegenstand im zweiten 'Verfahrensschritt der chemischen Wirkung einer zweiten wässerigen Lösung ausgesetzt wird, die auf Temperaturen über die Raurntempera.tur erwärmt ist und nF und Salpetersäure enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ eich net, dass die erste und/oder zweite wässerige Lösung oberhalb etwa 30° C, vorzugsweise zwischen etwa 55 - 6o° c erwärmt wird.
J5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste wässerige Lösung HP in Gehalten zwischen etwa 15 - 20 % enthält.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis j?, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite wässe-

509883/0953

"^Λ ■■-■■ 2Α30501

rige Lösung einen HP-Gehalt zwischen etwa 1 und 7 %₃ vorzugsweise zwischen etwa j5 und 4 %₃ und HNO35 in einem Gehalt zwischen etwa 10 und 25 %, vorzugsweise etwa 15 und 20 % auf vje ist.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis k₃ dadurch gekennzeichnet, dass die erste wässerige Lösung NaCl in einer Menge bis zu etwa 10 %_s vorzugsweise etwa 0,5 bis 2,5 % aufweist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5# dadurch gekennzeichnet, dass die erste wässerige Lösung H2SO4 i-ⁿ einem Gehalt oberhalb etwa 2 %_t vorzugsweise etwa 2 bis 15■%» insbesondere etwa 5 bis 12 % enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz von Schwefelsäure ersetzt wird durch den Zusatz anderer Mineralsäuren.

509883/0953