DE251414C

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Publication number: DE251414C
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DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-M 251414-KLASSE 48 b. GRUPPE -M 251414-CLASS 48 b. GROUP

Patentiert Im Deutschen Reiche vom 16. März 1911 ab.Patented in the German Empire on March 16, 1911.

Die Erfindung besteht in der Herstellung von Schutz- und Zierüberzügen auf Metallen, besonders auf Wasserleitungs-, Gasrohren Formstücken u. dgl. aus Eisen und Stahl, sowie auf metallischen Gegenständen mittels einer Zink-Eisenlegierung, zweckmäßig von der Zusammensetzung Fe Zn₁₀. Da diese. Legierung gegenüber Eisen nur ein schwaches elektrisches Potential besitzt, so ist die Abnutzung derThe invention consists in the production of protective and decorative coatings on metals, especially on water pipes, gas pipes, fittings and the like made of iron and steel, as well as on metallic objects by means of a zinc-iron alloy, expediently of the composition Fe Zn ₁₀ . This one. Alloy has only a weak electrical potential compared to iron, so the wear and tear of the

ίο Überzüge durch galvanische Korrosion sehr gering. Das Überziehen kann ferner bei einer viel höheren Temperatur, also bedeutend schneller als bei Anwendung von Zinkstaub geschehen. Die überzogenen Metallgegenstände oxydieren weniger leicht und brauchen auch nicht abgekühlt zu werden, bevor sie an die Luft kommen; denn die unbenutzte körnige Zink-Eisenlegierung zeigt keine Neigung, beim öffnen der sie und die zu verzinkenden Ge-ίο Plates from galvanic corrosion a lot small amount. The coating can also be carried out at a much higher temperature, i.e. significantly faster than when using zinc dust. The coated metal objects oxidize less easily and do not need to be cooled before they can be applied to the Air come; because the unused granular zinc-iron alloy shows no tendency when opening of them and the parts to be galvanized

ao genstände aufnehmenden Trommel an der Luft zu verbrennen. Bei der Benutzung von Zinkstaub dagegen kann der nicht zur Verwendung gekommene Teil des Zinkstaubs beim öffnen der Trommel Feuer fangen und zuao objects receiving drum on the To burn air. When using zinc dust, on the other hand, the part of the zinc dust that is not used can be used open the drum and catch fire

as Zinkoxyd verbrennen, wenn keine genügende Abkühlung vor dem öffnen erfolgt ist. Ist die Temperatur der Trommel hoch genug, so kann die Verbrennung sogar in Form einer Explosion vor sich gehen. Zinkstaub bildet eine weiche glatte Masse wie Graphit, haftet an der Oberfläche der überzogenen Gegenstände und muß von hier erst' durch Bürsten mittels Handarbeit nach Herausnahme des Gegenstandes aus der Trommel entfernt werden, wodurch der Zinkstaub in die Luft gewirbelt wird und den ganzen Arbeitsraum erfüllt. Die zerkleinerte Zink-Eisenlegierung dagegen ist grobkörnig wie Schmirgel, haftet nicht an den überzogenen Gegenständen, sondern übt eine polierende Wirkung auf dieselben aus, so daß das gesundheitsschädliche und zeitraubende Nachbürsten der Gegenstände wegfällt.Burn the zinc oxide if it has not cooled down sufficiently before opening. is the temperature of the drum high enough so the combustion can even take the form of an explosion. Zinc dust forms a soft, smooth mass like graphite adheres to the surface of the coated objects and must first 'by brushing by hand after removing the Object being removed from the drum, causing the zinc dust to be blown into the air and fills the entire work area. The crushed zinc-iron alloy on the other hand, it is coarse-grained like emery, does not stick to the coated objects, but rather exerts a polishing effect on them, so that the unhealthy and Time-consuming re-brushing of the objects is no longer necessary.

In der Literatur finden sich Angaben darüber, daß Eisen-Zinklegierungen bei dem Eintauchverfahren keinen sehr dauerhaften Überzug ergeben; überraschend ist im Hinblick hierauf das gute Anhaften der Legierung, wenn das Überziehen in der Weise erfolgt, daß die Gegenstände bei Rotglut mit der zerkleinerten Legierung in der Zusammensetzung FeZn₁₀ zur Berührung gebracht werden, wie weiter unten ausgeführt werden wird.In the literature there is information that iron-zinc alloys do not give a very permanent coating in the dipping process; In view of this, the good adhesion of the alloy is surprising if the coating is carried out in such a way that the objects are brought into contact with the comminuted alloy in the composition FeZn ₁₀ in red heat, as will be explained further below.

Die praktische Ausführung der Erfindung kann beispielsweise folgendermaßen geschehen:The practical implementation of the invention can take place, for example, as follows:

Das zu überziehende Metall, z. B. ein Eisenoder Stahlgegenstand, wird zunächst mittels Sandstrahlgebläses, Beizens o. dgl. gereinigtj hierauf mit der Zink-Eisenlegierung in Berührung gebracht und so lange erhitzt, bis es einen Schutzüberzug angenommen hat. Die Zinklegierung, die für diesen Zweck vorteilhaft verwendet wird, ist eine echte Legierung und hat eine Zusammensetzung von ungefähr FeZn ₁₀, welche dadurch erhalten werden kann, daß in geschmolzenes Zink reines Eisen, bei-The metal to be coated, e.g. B. an iron or steel object is first cleaned by means of a sandblasting blower, pickling or the like. Then brought into contact with the zinc-iron alloy and heated until it has taken on a protective coating. The zinc alloy, which is advantageously used for this purpose, is a real alloy and has a composition of approximately FeZn ₁₀ , which can be obtained by adding pure iron to molten zinc.

spielsweise Schmiedeeisen in kleinen Stücken, geworfen wird, bis das Zink den nötigen Eisengehalt aufgelöst oder aufgenommen hat. In gewissem Sinne kann die Legierung als eine gesättigte Lösung von Eisen in Zink betrachtet werden. .For example, wrought iron in small pieces is thrown until the zinc has dissolved or absorbed the necessary iron content. In In a sense, the alloy can be viewed as a saturated solution of iron in zinc will. .

Bei der Herstellung dieser Legierung ist es nicht notwendig, von reinem Eisen und reinem Zink auszugehen, vielmehr kann auch eineIn the manufacture of this alloy it is not necessary to use pure iron and pure Going out of zinc, rather, one can too

ίο Zink-Eisenlegierung, und zwar das bekannte, als Nebenprodukt der heißen Galvanisierung gewonnene, bisher wertlose Hartzink als Ausgangsmaterial gewählt werden, welchem in geschmolzenem Zustande so lange Eisen zugefügt wird, bis die Zusammensetzung ungefähr auf das Verhältnis Fe Zn ₁₀ gebracht ist. Aus diesem Hartzink läßt sich die Legierung verhältnismäßig billig gewinnen.ίο Zinc-iron alloy, namely the well-known, previously worthless hard zinc obtained as a by-product of hot electroplating can be selected as the starting material, to which iron is added in the molten state until the composition is approximately brought to the ratio Fe Zn ₁₀ . The alloy can be obtained relatively cheaply from this hard zinc.

Nach ihrem Erstarren ist die Legierung außerordentlich spröde und kann mühelos zerdrückt und zu Körnern zermahlen werden. Sie braucht nicht gerade fein gemahlen zu werden. After it has solidified, the alloy is extremely brittle and can be easily crushed and ground into grains. she doesn't exactly need to be ground finely.

Um nun einen metallischen Gegenstand damit zu überziehen, wird die Legierung in körniger Form auf die Oberfläche des Gegenstandes gebracht und alsdann erhitzt, bis ein anhaftender Überzug entsteht.In order to coat a metallic object with it, the alloy is in granular form on the surface of the object and then heated until a adherent coating arises.

Dieser Vorgang kann dadurch herbeigeführt werden, daß der Gegenstand in eine geschlossene Trommel oder einen Behälter zusammen, mit einer Menge der körnigen Legierung gebracht und mäßig erhitzt wird. Die Luft braucht während des Erhitzens nicht vollständig aus der Trommel entfernt zu werden. This process can thereby be brought about that the object is put together in a closed drum or container, brought with an amount of the granular alloy and heated moderately. the Air does not need to be completely removed from the drum during heating.

Die Trommel kann dabei gedreht werden, um die kömige Legierung in innige Berührung mit der Oberfläche des Eisengegenstandes zu bringen, und die Temperatur und Dauer der Erhitzung wird derart geregelt, daß der Überzug die jeweils gewünschte Stärke erhalt. Eine Erhitzungsdauer von 2 Stunden auf eine Maximaltemperatur dunkler Rotglut (400 bis 450 ° C.) ergibt ein gutes Resultat. Diese Temperatur liegt weit unter derjenigen, bei welcher das körnige Material klebrig wird und Neigung zeigt, in eine zusammenhängende Masse zusammenzusintern.The drum can be rotated to bring the granular alloy into intimate contact with the surface of the iron object bring, and the temperature and duration of the heating is controlled so that the coating get the strength you want. A heating time of 2 hours on one Maximum temperature of dark red heat (400 to 450 ° C.) gives a good result. These Temperature is well below that at which the granular material becomes sticky and Tends to sinter together into a coherent mass.

50· Zinkoxyd . soll nach Möglichkeit nicht anwesend, sein, obwohl seine Gegenwart nicht ernstlich den normalen Fortgang des Verfahrens zu stören scheint. Kohlenstoff darf vorhanden sein, welcher beispielsweise von der Verbren-50 · zinc oxide. should not be present if possible, his presence, although not seriously affecting the normal progress of the proceedings seems to bother. Carbon may be present, which, for example, from combustion

nung von öl herrührt, das an den nicht genügend gereinigten Gegenständen haften blieb, doch ist seine Gegenwart weder notwendig noch wesentlich.originates from oil that has stuck to objects that have not been cleaned sufficiently, yet its presence is neither necessary nor essential.

Der auf diese Weise erhaltene Überzug erscheint dem bloßen Auge als ein sehr dichter, silberhaltiger Belag mit matter Oberfläche, welcher sich gänzlich von dem kristallinischen Belag unterscheidet, der sich beim heißen Galvanisierverfahren bildet.The coating obtained in this way appears to the naked eye as a very dense, Silver-containing coating with a matt surface, which is completely different from the crystalline The difference between the coating that forms during the hot electroplating process.

Dieser schützende Überzug zeigt in seinem Innern fast gleichmäßiges Gefüge und hat eine chemische Zusammensetzung von ungefähr der Formel FeZn₁₀. Er ist ziemlich hart nud dicht in seiner Struktur, härter als reines Zink, und hat ein einfaches oder elektrochemisches Kontaktpotential von nur 0,23 im Vergleich zu Zink mit 0,65. Er ist daher in bezug auf Eisen zwar elektropositiv, aber nur in geringem Maße, und schützt daher das Eisen vor Zerstörung, ohne-selbst der raschen Zersetzung durch Elektrolyse unterworfen zu sein.This protective coating shows an almost uniform structure inside and has a chemical composition of approximately the formula FeZn ₁₀ . It is quite hard and dense in structure, harder than pure zinc, and has a simple or electrochemical contact potential of only 0.23 compared to zinc with 0.65. It is therefore electropositive with respect to iron, but only to a small extent, and therefore protects the iron from destruction without itself being subject to rapid decomposition by electrolysis.

Falls die Eisen- oder Stahlgegenstände ihrer Größe oder ihrer unhandlichen Form wegen sich nicht zur Behandlung in einer Trommel eignen, können auch verschiedene andere Mittel benutzt werden, um eine innige Berührung zwischen dem kömigen Material und dem Eisen während der Erhitzung herbeizuführen. If the iron or steel objects because of their size or their unwieldy shape are not suitable for treatment in a drum, several others can also Means are used to create an intimate contact between the granular material and to bring about the iron during heating.

Die genaue Zusammensetzung der Legierung FeZn₁₀ ist nicht unbedingt notwendig, denn es werden auch gute Überzüge bei einem verhältnismäßig erheblichen Überschuß an Zink erhalten. Letzteres Material, welches also freies Zink enthält, zeigt bei der Betrachtung unter dem Mikroskop Fe Zn₁₀- Kristalle gemischt mit Zink,- aber nicht chemisch daran gebunden, und besitzt eine Schmelz- oder Sinterzone, die geringer als die des reinen FeZn₁₀ ist, wobei die genaue Schmelztemperatur von der .Menge des vorhandenen Zinküberschusses abhängt.The exact composition of the FeZn ₁₀ alloy is not absolutely necessary because good coatings are obtained with a relatively considerable excess of zinc. The latter material, which therefore contains free zinc, shows when viewed under the microscope Fe Zn ₁₀ - crystals mixed with zinc, - but not chemically bonded to it, and has a melting or sintering zone that is smaller than that of pure FeZn ₁₀ , The exact melting temperature depends on the amount of excess zinc present.

Die Legierung von der Zusammensetzung FeZn¹⁰ schmilzt bei etwa 700 ° C, eine Temperatur, die bedeutend höher liegt als die, bei welcher sich das-gewöhnliche Uberzugsverfahren abspielt, selbst wenn die Temperatur zur Beschleunigung der Ablagerung stark erhöht wird. Der Schmelzpunkt des reinen »05 Zinks liegt dagegen etwa bei 400° C, und diese Temperatur ist so niedrig, daß das Zink allein in kömiger Form für den Überzugsprozeß ungeeignet wäre. Demzufolge muß, wenn das körnige Material aus Zink und Kristallen der Zusammensetzung FeZn₁₀ besteht, die" vorhandene Zinkmenge so gering sein, daß die Schmelz- oder Sintertemperatur nicht unter diejenige sinkt, bei welcher das Überziehen vor sich gehen soll.The alloy of the composition FeZn ¹⁰ melts at about 700 ° C, a temperature which is significantly higher than that at which the usual coating process takes place, even if the temperature is greatly increased to accelerate the deposition. The melting point of pure zinc, on the other hand, is around 400 ° C, and this temperature is so low that the zinc alone in granular form would be unsuitable for the coating process. Accordingly, if the granular material consists of zinc and crystals of the composition FeZn ₁₀ , the "amount of zinc present must be so small that the melting or sintering temperature does not fall below that at which the plating is to take place.

Eine Metallschicht auf Eisen durch Aufreiben herzustellen ist bekannt. Doch handelt es sich dabei um das Aufbringen einer Kupferschicht auf Eisen durch Reiben des Eisens mit kupfernen Bürsten.It is known to produce a metal layer on iron by reaming. But act it is the application of a copper layer to iron by rubbing the Iron with copper brushes.

Claims

Patent-to sayings:
ι. Process for the production of metal coatings by rubbing, characterized by the use of a heated iron-zinc alloy, expediently of the composition FeZn ₁₀ .

2. A method for producing a usable for the method according to claim ι: baren iron-zinc alloy, characterized in that pieces of iron are added to the waste product of the hot electroplating process (hard zinc).