DE2924807A1 - Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number
DE2924807A1
DE2924807A1 DE19792924807 DE2924807A DE2924807A1 DE 2924807 A1 DE2924807 A1 DE 2924807A1 DE 19792924807 DE19792924807 DE 19792924807 DE 2924807 A DE2924807 A DE 2924807A DE 2924807 A1 DE2924807 A1 DE 2924807A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
frit
oxides
glaze
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792924807
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Dipl Chem Dr Joseph
Otto Krist
Gebhard Dipl Chem Dr Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE19792924807 priority Critical patent/DE2924807A1/de
Priority to DE8080100106T priority patent/DE3060559D1/de
Priority to EP80100106A priority patent/EP0013906B1/de
Priority to ES487754A priority patent/ES487754A1/es
Publication of DE2924807A1 publication Critical patent/DE2924807A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/06—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2207/00—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

  • Beschichteter Metallgegenstand und Verfahren zu dessen
  • Herstellung Die Erfindung betrifft hochtemperatur- und temperaturwechselbeständige anorganische metallpulverhaltige Schutzschichten, die metallische Werkstoffe vor Korrosion schützen.
  • Der Schutz metallischer Werkstücke, die hohen Temperaturen und raschem Temperaturwechsel ausgesetzt sind, vor korrosiven Dämpfen und Flüssigkeiten ist bisher technisch nicht befriedigend gelöst. Derartige Probleme treten z.B. bei Verbrennungsanlagen auf, wenn diese durch Taupunktunterschreitungen mit sauren oder salzhaltigen Aerosolen oder Kondensaten in Berührung kommen. Als Beispiel hierfür werden Heizkessel, Wärmetauscher, Abgasleitungen und Abgasschalldämpfer, genannt.
  • Es wurde versucht, Metalle durch temperatur- und korrosionsbeständige Emailüberzüge zu schützen. Diese versagen jedoch bei Dauertemperatur über 6000C und bei raschem Temperaturwechsel. An den dabei entstehenden Rissen setzt dann die Korrosion ein.
  • In der amerikanischen Patentschrift Nr. 3 203 815 wird vorgeschlagen, Metall durch ein Gemisch aus einer bleihaltigen Fritte, Aluminiumpulver und Acrylharzen zu schützen, welches bei Temperaturen um 8000C auf das Metallsubstrat aufgeschmolzen wird. Die dabei entstehende Schicht ist temperaturbeständig, wird jedoch durch kochende verdünnte Zitronensäure-Lösung (DIN 51 151) bereits nach kurzer Zeit vollkommen zerstört.
  • Das Verfahren hat weiterhin die Nachteile, daß die organische Substanz während des Einbrennvorgangs schwelend verbrennt, sodaß die dabei entstehenden Dämpfe, z.B.
  • durch Nachverbrennung, beseitigt werden müssen.
  • In der GB-PS 1 498 810 wird ein ähnliches System beschriel,en, das aus einem Bleiborat, Aluminiumpulver und ebenfalls einem organischen Acrylharz besteht.
  • Aus der US-PS 3 706 579 wurden Metallkeramik-Schutzüberzugsmassen bekannt, bei denen eine zunächst homogene Glasmasse eingesetzt wird, die beim erneuten Brennen 2 flüssige Phasen bildet. Solche homogenen Glasmassen enthalten sehr hohe Boroxidgehalte von etwa 25 bis 50 Gew.-%, wodurch der Säureangriff begünstigt wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, beschichtete Metallgegenstände zur Verfügung zu stellen, bei denen die Beschichtung gegenüber den bekannten Beschichtungen bezüglich Korrosions-, Hochtemperatur- und Temperaturwechsel-Beständigkeit überlegen sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher einen beschichteten Metallgegenstand, bestehend aus einer das Metallsubstrat benetzenden geschlossenporigen, bleifreien Alkaliborosilikatglasur-Matrix, enthaltend maximal 18 Gew.-% B203, bezogen auf die Glasur, in der zwischen 5 und 35 Gew.-% teiloxidierte Aluminiumpartikel oder Teilchen einer Aluminium-Kupfer-Legierung und zwischen 10 und 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Beschichtung, Partikel mindestens eines temperaturbeständigen anorganischen oxidischen Materials dispergiert sind.
  • Die Glasurmatrix weist vorzugsweise folgende Zusammensetzung auf: SiO2 45 bis 55, vorzugsweise 50 bis 52 Gew.-5', B203 12 bis 18, vorzugsweise 13 bis 17 Gew.-5', Al202 0 bis 5, vorzugsweise 0 bis 3 Gew.-5', Alkalioxide 14 bis 20, vorzugsweise 16 bis 18 Gew.-5', Erdalkalioxide 4 bis 10, vorzugsweise 6.bis 9 Gew.-, Titanoxid und/oder Zirkonoxid 1 bis 8, vorzugsweise 4 bi 7 Gew.-96, Haftoxide (CoO, NiO, Cu0> 1 bis 5, vorzugsweise 3 bis 5 Gew. -5', sowie einen F-Gehalt zwischen 0 und 5 Gew.-%.
  • Die in der Beschichtung enthaltenen Metall- bzw. Legierungspartikel haben vorzugsweise ein Kornverteilungsmaximum von 20 bis 60p, wobei der Anteil der Partikel über 804 kleiner als 2 % betragen soll.
  • Bevorzugt werden Aluminium-Kupfer-Legierungen mit einem Kupfergehalt von 50 bis 70 Gew.-%. Mit diesen Legierungen werden duktile Beschichtungen mit extrem hoher Spannungs-Riß-Korrosionsbeständigkeit erhalten.
  • Das temperaturbeständige anorganische oxidische Material kann z.B. aus Quarz, Feldspäten, Zirkonsand, Rutil, Monazitsand, Basalt, Ilmenit, oder aus schwer schmelzbare Fritten bestehen.
  • Vorzugsweise besteht das anorganische oxidische Material aus einer Fritte von folgender Zusammensetzung: Si02 45 bis 60, vorzugsweise 46 bis 51 Gew.-96, Alkalioxide 8 bis 15, vorzugsweise 10 bis 12 Gew.-%, Erdalkalioxide 0 bis 5, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-%, Fe203 0 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-5', Cu0 und/oder MnO 15 bis 30, vorzugsweise 20 bis 25 Gew.-0,', Ti02 und/oder ZrO2 5 bis 20, vorzugsweise 6 bis 12 Gew.-9ç.
  • Die TeilchengröBe des anorganischen oxidischen Materials soll unterhalb XOO/um liegen.
  • Bevorzugt ist die-schwerschmelzbare Fritte in Kombination mit Quarzpulver und/oder Zirkonsand enthalten.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtung soll eine Schichtstärke von 50 bis 250/u, vorzugsweise 100 bis 200/um, aufweisen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner das Verfahren zur Herstellung der beschichteten Gegenstände.
  • Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß aus einer säurebeständigen, auf Stahlblech direkt haftfähigen Glasurfritte mit einer Erweichungstemperatur (Tg) von weniger als 520°C und einem Blei- und Bor-freien anorganischen oxidischen Material mit einer Erweichungstemperatur (Tg) von mehr als 6000C unter Zusatz von Wasser, Ton und Stellsalzen durch Vermahlung eine wäßrige Suspension hergestellt wird, diese durch wasserlösliche Puffersubstanzen auf einen pH-Bereich zwischen 5,5 und 7,5 stabilisiert und mit Aluminium- bzw. Aluminium-Kupfer-Legierungspulver vermischt wird, die erhaltene Suspension auf in üblicher Weise durch Entfetten und Beizen vorbehandelte metallische Gegenstände durch Tauchen oder Spritzen aufgebracht, getrocknet und bei Temperaturen zwischen 760 und 9000C eingebrannt wird.
  • Die erfindungsgemäße eingesetzte Glasurfritte soll vorzugsweise bei Einbrenntemperaturen eine Oberflächenspannung zwischen 0,25 und 0,30 N/m aufweisen und ferner in der Lage sein, das metallische Substrat gut zu benetzen und oberflächlich aufzulösen. Die genannten Bedingungen werden von einer Glasurfritte folgender Zusammensetzung besonders gut erfüllt:Si0, 45 bis 55, vorzugsweise 50 bis 52 Gew.-96 B203 12 bis 18, vorzugsweise 13 bis 17 Gew.-5', Al203 0 bis 5, vorzugsweise 0 bis 3 Gew.-5', Alkalioxide 14 bis 20, vorzugsweise 16 bis 18 Gew.-%, Erdalkalioxide 4 bis 10, vorzugsweise 6 bis 9 Gew.-%, Ti02 und/oder Zr02 1 bis 8, vorzugsweise 4 bis 7 Gew.-96, Haftoxide 1 bis 5, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-5', sowie einen F-Gehalt zwischen 0 und 5 %.
  • Das temperaturbeständige, anorganische oxidische Material soll nicht in der Lage sein, den metallischen Werkstoff zu benetzen oder entstehende Oxidationsprodukte des metallischen Werkstoffs aufzulösen. Vorzugsweise wird eine Fritte der folgenden Zusammensetzung eingesetzt: Si02 45 bis 60, vorzugsweise 46 bis 51 Gew.-, Alkalioxide 8 bis 15, vorzugsweise 10 bis 12 Gew.-5' Erdalkalioxide O bis 5, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-5', Fe203 0 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-5' CuO und/oder MnO 15 bis 30, vorzugsweise 20 bis 25 Gew.-% TiO2 und/oder ZrO2 5 bis 20, vorzugsweise 6 bis 12 Gew.-%.
  • Die Oberflächenspannung dieser höherschmelzenden Fritte bei Einbrenntemperaturen liegt bevorzugt zwischen 0,32 und 0,36 N/m.
  • Die schwerer schmelzbare Fritte kann teilweise oder ganz durch thermisch inerte, mineralische oder synthetische Stoffe, wie z.B. Quarz, Feldspäte, Zirkonsand, Rutil, Monazitsand, Basalt, Ilmenit oder ähnliche ersetzt werden.
  • Es wurde gefunden, daß sich die auf dem Stahlblech direkt haftfähige Glasurfritte bei Einbrenntemperaturen bevorzugt an der metallischen Oberfläche anreichert und hier eine dichte, die Haftung vermittelnde Zwischenschicht bildet.
  • Das temçeraturbeständigere anorganische oxidi sche Material dagegen bildet mit dem teilweise oxidierten Aluminium- bzw. Aluminium-Kupfer-Legierungspulver und einem geringeren Teil der benetzenden Glasurfritte als Matrix eine blasenreiche, geschmolzene geschlossenporige Schicht. Während des Einbrennens findet also überraschenderweise eine Separation der im Schlicker homogen verteilten glasigen Bestandteile statt.
  • Im folgenden wird die vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert: Beispiel 1 Aus handelsUblichenRohstoffen, wie sie für die Emailherstellung verwendet werden, wurde bei 12500C eine Matrixfritte I folgender oxidischer Zusammensetzung erschmolzen: Si02 51.0 B203 16.5 Al203 1.0 Na20 12.0 NaF 1.0 K20 1.0 Li2O 2.0 CaO 2.0 BaO 4.0 TiO2 5.0 CoO 2.0 NiO 2.0 CuO 0.5 100.0 Die Schmelze wurde in Wasser abgeschreckt und getrocknet.
  • Ferner wurden aus handelsüblichen Rohstoffen, wie sie für die Emailherstellung verwendet werden, bei 1350 bis 1LOOOC die schwer schmelzende Fritte II folgender Zusammensetzung erschmolzen: Si02 46.0 Na2O 9.0 K20 2.0 CaO 5.0 Fe203 7.0 MnO 1,0 CuO 19.0 Ti02 6.0 ZrO2 5.0 Nach dem Abschrecken der Schmelze in Wasser und dem Trocknen der so erhaltenen Granalien wurden diese in einer Prozellankugelmühle zusammen mit der Matrixfritte I nach folgendem Mühlenversatz solange vermahlen, bis der Rückstand auf einem Sieb der Maschenweite 100/um weniger als 3 % - bezogen auf den Feststoff - betrug: Matrixfritte I 50.0 Teile Fritte II 50.0 1? Emaillierton 2.0 " Bentonit 1.0 " Borsäure 4.0 Natriumnitrit 0.2 " Wasser 65.0 " In diese so erhaltene Suspension wurden 40 Teile Aluminiumpulver mit einem Kornverteilungsmaximüm zwischen 20 und 60/um eingerührt.
  • Mit diesem Schlicker wurden 100 x 100 mm große Stahlbleche mit einer Stärke von 1 mm, die in bekannter Weise für eine Emaillierung vorbereitet worden waren, durch Spritzauftrag beidseitig derartig beschichtet, daß nach dem Einbrennen bei einer Temperatur von 8400C eine Schichtstärke von 150 bis 180/um resultierte. Der Überzug zeigte eine gleichmäßig matte Oberfläche, er haftet gut auf dem Stahlblech. Die Schutzschicht ist reich an Mikroblasen und enthält teiloxidierte duktile Aluminiumpartikel.
  • Die anliegenden Figur 1 zeigt die mikrophotographische Abbildung eines Querschnitts des erhaltenen beschichteten Stahlbleches. Die in der Figur angegebenen Ziffern bezeichnen im einzelnen: 1 Stahlblech 2 Matrixfritte 1 3. Fritte II 4 teiloxidierte Al-Partikel 5 Blasen, Poren.
  • Beispiel 2 Aus handelsüblichen Rohstoffen, wie sie für die Emailherstellung verwendet werden, wurde bei 12000C eine Matrixfritte III folgender Zusammensetzung erschmolzen: SiO2 51.5 B203 13.0 Na0 13.0 Ei20 2.5 CaO 1.0 BaO 8.0 TiO2 6.0 Zr02 1.0 CoO NiO 2.5 100.0 Die Schmelze wurde in Wasser abgeschreckt und getrocknet.
  • Ferner wurden aus handelüblichen Rohstoffen, wie sie für die Emailherstellung verwendet werden, bei 13800C bis 1420°C eine schwer schmelzbare Fritte IV folgender Zusammen setzung erschmolzen: Si02 51.0 Na20 6.0 K20 4.0 CaO 4.0 MgO 2.0 Fe203 2.0 MnO 12.0 CuO 12.0 TiO2 4.0 ZrO2 3.0 100.0 Nach dem Abschrecken der Schmelze in Wasser und dem Trocknen der so erhaltenen Granalien wurden diese in einer Prozellankugelmühle zusammen mit der in diesem Beispiel angegebenen Matrixfritte III nach folgendem Mühlenversatz solange vermahlen, bis der Rückstand auf einem Sieb der Maschenweite 73/um weniger als 4 46 bezogen auf den Feststoff betrug: Matrixfritte III 55.0 Teile Fritte IV 25.0 Zirkonmehl (<60/um) 20.0 Emaillierton 1 2.5 Bentonit 0,8 Borsäure 3.0 Weinsäure 0,5 Natriumnitrit 0,2 " Wasser 55,0 " In diese so erhaltene Suspension wurden 30 Teile Aluminiumpulver mit einem Kornverteilungsmaximum zwischen 20 und 60/um eingerührt. 100 x 100 mm große Stahlbleche mit einer Stärke von 3 mm, die durch Strahlen mit Stahlkies dekapiert worden waren, wurden in den so erhaltenen Schlicker getaucht. Nach 5minütigem Brennen bei 8500C hatte sich eine geschlossene Schutzschicht in einer Stärke von 80 bis 110/um ergeben.
  • Beispiel 3 Die Matrixfritte I aus Beispiel 1 wurde mit gemahlenem mineralischem Rutilmehl einer maximalen Korngröße von 70/um und Cristobalit-Feinstmehl mit einer maximalen Korngröße von 40/um nach folgendem Mühlenversatz solange vermahlen, bis der Rückstand auf einem Sieb der Maschenweite 73/um weniger als 1 96, bezogen auf den Feststoff, betrug: Matrixfritte I 70.0 Teile Rutilmehl 20.0 " Cristobalit-Feinstmehl 10.0 " Emaillierton 4.0 1 Bentonit 0,2 Borsäure 4.0 Natriumnitrit 0,2 Lithiumfluorid 0,4 lt Wasser 50.0-" In diese so erhaltene Suspension wurden 40 Teile Aluminiumpulver mit einem Kornverteilungsmaximum zwischen 20 und 60/um eingerührt und unter Zugabe von etwa 10 Teilen Wasser zu einem auftragsfähigen Schlicker konditioniert.
  • 200x300x8 mm Platten aus emaillierfähigem Gußeisen, die durch Strahlen mit Stahlkies dekapiert worden waren, wurden mit dem so erhaltenen Schlicker durch Spritzauftragen derartig beschichtet, daß sich nach 30minütigem Brennen bei 7800C eine geschlossene Schutzschicht in einer Stärke von 100 bis 120/um ergab.
  • Beispiel 4 50 Teile der Matrixfritte 1 aus Beispiel 1 wurden mit 5 Teilen Feinstquarz (< 40Xum) unter Zusatz von 2 Teilen Emaillierton, 2 Teilen Borsäure, 0,1 Teil Natriumnitrit und 30 Teilen Wasser solange vermahlen, bis der Rückstand auf einem Sieb der Maschenweite 40zum weniger als 2 %, bezogen auf den Feststoff, betrug. In einem zweiten Mahlvorgang wurden 45 Teile Fritte II aus Beispiel 1 mit 2 Teilen Emaillierton, 2 Teilen Borsäue, 0,1 Teil Natriumnitrit und 30 Teilen Wasser so lange vermahlen, bis der Rückstand auf einem Sieb der Maschenweite 100/um weniger als 2 %, bezogen auf den Feststoff, betrug.
  • Diese beiden so erhaltenen Suspensionen wurden vereinigt und mit 35 Teilen Aluminiumpulver sowie etwa 10 Teilen Wasser versetzt.
  • Durch Strahlen gesäuberte Kupferrohre mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Wandstärke von 2 mm wurden durch Eintauchen in diese Suspension beschichtet, getrocknet und 10 Minuten bei 8000C eingebrannt. Der überzug hatte sowohl innen als auch außen am Rohr eine Schichtstärke von 100 bis 120/um.
  • Beispiel 5 In eine nach Beispiel 3 erhaltene wurden anstelle von Aluminiumpulver 40 Teile eines Aluminium-Kupfer-Legierungspulvers der Zusammensetzung 40:60 Gew.-% entsprechend etwa einer Legierung Al2Cn mit einem Kornverteilungsmaximum zwischen 20 und 60 eingerührt und unter Zugabe von etwa 10 Teilen Wasser zu einem auftragsfähigen Schlicker konditioniert.
  • 200x300x8 mm Platten aus emaillierfähigem Gußeisen, die durch Strahlen mit Stahlkies dekapiert worden waren, wurden mit dem so erhaltenen Schlicker durch Spritzauftragen derartig beschichtet, daß sich nach 30-minütigem Brennen bei 7800C eine geschlossene Schutzschicht in einer Stärke von 100 bis 120 ergab.
  • Beispiel 6 80 Teile der Matrixfritte I aus Beispiel 1 wurden mit 10 Teilen Rutilmehl ( (80ßm) und 10 Teilen Feinstquarz (<40m) unter Zusatz von 4 Teilen Emaillierton, 3 Teilen Borsäure, 0,2 Teilen Natriumnitrit und 50 Teilen Wasser solange vermahlen, bis der Rückstand auf einem Sieb der Maschenweite 4Om etwa 5 %, bezogen auf den Feststoff, betrug.
  • In diese so erhaltene Suspension wurden 65 Teile Al-Cn-Pulver (40:60 Gew.-%) mit einem Kornverteilungsmaximum zwischen 20 und 60m unter Zusatz von etwa 10 Teilen Wasser eingerührt.
  • Mit diesem Schlicker wurden 100x100 mm große Stahlbleche mit einer Stärke von 1 mm, die in bekannter Weise für eine Emaillierung vorbereitet worden waren, durch Spritzauftrag beidseitig derartig beschichtet, daß nach dem Einbrennen bei einer Temperatur von 8400C eine Schichtstärke von 150 bis 180Am resultierte. Der Oberzug zeigte eine gleichmäßig matte Oberfläche, er haftet gut auf dem Stahlblech. Die Schutzschicht ist reich an Mikroblasen und enthält teiloxidierte duktile Legierungspartikel.
  • Die erfindungsgemäß beschichteten Probestahlbleche nach Beispiel 1 bis 6 wurden folgenden Tests unterzogen: a) TemPeraturwechselbehandlung: Die Stahlbleche wurden 10mal auf eine Temperatur Von 700°C erhitzt und jeweils 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, wobei die Stahlbleche zwischen je zwei Wärmebehandlungen an Luft bis auf Zimmertemperatur abgekühlt wurden. Ferner wurden die Stahlbleche ebenfalls zehnmal auf eine Temperatur von 550 0C aufgeheizt und durch Eintauchen in kaltes Wasser auf 200C abgeschreckt.
  • br Surühnebelbehandlurig: Die Stahlbleche wurden 7 Tage lang einer Sprühnebelbehandlung mit einer 5-5'igen Natriumchloridlösung (gemäß SS DIN 50 021, Ausgabe Mai 1975, entsprechend ASTM-Designation B 111-73 "Standard Method of Salt Spray (fog) Testing") ausgesetzt.
  • c) Schwitzwasser-Wechselklima: Die Proben wurden in einer Kammer mit einem Volumen von 300 1 zunächst 8 Stunden einer Temperatur von 400C und einer rel. Luftfeuchtigkeit von 100 % und anschlieBenc 16 Stunden der Raumtemperatur und einer rel. Luftfeuchtigkeit von 75 % ausgesetzt, wobei vor dem Aufheizen 2 1 S02 in die Kammer eingeleitet wurden (nach SFW 2,0 S DIN 50018, Ausgabe Dezember 1963). Der Behandlungszyklus wurden 5mal wiederholt.
  • d) SäurebehanalunR: Die Proben wurden nach DIN 51 151 2,5 Stunden lang in 6-%iger Zitronensäure gekocht.
  • Ergebnis: Bei keiner der Proben konnte eine Veränderung der Schicht bzw. des metallischen Substrates aufgrund der Temperaturbehandlung festgestellt werden. Beschädigungen oder Risse aufgrund der Abschreckbehandlung waren nicht zu beobachter:.
  • Nach der Sprühnebelbehandlung konnte bei keiner Probe ein Korrosionsangriff festgestellt werden. Nach dem Schwitzwasser-Wechselklimatest zeigten die Proben einen geringfügigen Belag. Eine metallographische Untersuchung ergab jedoch keine korrosive Veränderung der Schicht und keinen Korrosionsangriff auf das Substrat. Der Flächengewichtsverlust nach der Säurebehandlung lag jeweils geringer als 15 g/m2. An dem metallischen Substrat wurde kein Säureangriff festgestellt.
  • Die Proben nach Beispiel 3 und 5 wurden ferner über einen Zeitraum von 48 Stunden einer Temperatur von 7000C ausgesetzt. Auch hierbei wurde keinerlei Veränderung der Schutzschicht beobachtet. Bei diesen Proben wurden ferner die Temperatur, von der abgeschreckt wurde, auf 6200C erhöht. Nach zehnmaligem Abschrecken wurde keinerlei Beschädigung oder RiBbildung festgestellt.
  • Leerseite

Claims (10)

  1. Patentansprüche 1) Beschichteter Metallgegenstand bestehend aus einer das Metallsubstrat benetzenden, geschlossenporigen, bleifreien Alkaliborosilikatglasur-Matrix, enthaltend maximal 18 Gew.-% B203, bezogen auf die Glasur, in der zwischen 5 und 35 Gew.-% teiloxidierte Aluminium- bzw. Aluminium-Kupfer-Legierungspartikel und zwischen 10 und 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Beschichtung, Partikel mindestens eines temperaturbeständigen anorganischen oxidischen Materials dispergiert sind.
  2. 2) Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung Aluminium-Kupfer-Legierungspulver mit 50 bis 70 Gew.-% Kupfer enthält.
  3. 3) Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkaliborosilikatglasur-Matrix folgende Zusammensetzung aufweist: Si02 45 - 55 Gew.-% B203 12 - 18 Gew.-% Al2O3 0 - 5 Gew.-% A1203 14 - 5 Gew.-5' Alkalioxide Erdalkalioxide 4 - 10 Gew.-% TiO2 und/oder Zr02 1 - 8 Gew. -5' Haftoxide 1 - 5 Gew.-96 F 0 - 5 Gew.-%.
  4. 4) Gegenstand nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturbeständige anorganische oxidische Material folgende Zusammensetzung aufweist: SiO2 45 - 60 Gew. -5' Alkalioxide 8 - 15 Gew.-% Erdalkälioxide 0 - 5 Gew. -5' Je203 0 - 10 Gew-5' Cu0 und/oder MnO 15 - 30 Gew.-% Ti02 und/oder Zr02 5 - 20 Gew.-%
  5. 5) Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fritte zumindest teilweise durch Quarz, Feldspäte, Zirkonsand, Rutil, Monazitsand, Basalt und/ oder Ilmenit ersetzt ist.
  6. 6) Gegenstand nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das teiloxidierte Aluminium- bzw. Legierungspulver ein Konverteilungsmaximum von 20 bis 60m aufweist, wobei der Anteil über 80;m kleiner als 2 % ist.
  7. 7) Verfahren zur Herstellung beschichteter Metallgegenstände nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer säurebeständigen, auf Stahlblech direkt haftfähigen Glasurfritte mit einer Erweichungstemperatur von weniger als 5200C und einem Blei- und Bor-freien anorganischen oxidischen Material mit einer Erweichungstemperatur von mehr als 6000C unter Zusatz von Wasser, Ton und Stellsalzen durch Vermahlung eine wäßrige Suspension hergestellt wird, diese durch wasserlösliche Puffersubstanzen auf einen pH-Bereich zwischen 5,5 und 7,5 stabilisiert und mit Aluminium-bzw. Aluminium-Kupfer-Legierungspulver vermischt wird, der erhaltene Schlicker auf in üblicher Weise durch Entfetten und Beizen vorbehandelte metallische Werkstoffe durch Tauchen oder Spritzen aufgebracht, getrocknet und bei Temperaturen von 760 bis 9000C eingebrannt wird.
  8. 8) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als auf Stahlblech direkt lagerfähige Glasurfritte eine Fritte der Zusammensetzung SiO2 45 - 55 Gew.-% B203 12 - 18 Gew.-5' Al203 0 - 5 Gew.-5' Alkalioxide 14 - 20 Gew.-5' Erdalkalioxide 4 - 10 Gew.-5' TiO2 und/oder Zr02 1 - 8 Gew. -5' Haftoxide 1 - 5 Gew.-% F 0 - 5 Gew.-%.
    eingesetzt wird.
  9. 9) Verfahren nach Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganisches oxidisches Material mit einer Erweichungstemperatur von mehr als 600°C eine Fritte der Zusammensetzung SiO2 45 - 60 Gew.-5' Alkalioxide 8 - 15 Gew.-% Erdalkalioxide 0 - 5 Gew.-% Fe203 0 - 10 Gew.-% CuO und/oder MnO 15 - 30 Gew.-% Ti02 und/oder ZrO2 5 - 20 Gew.-% eingesetzt wird.
  10. 10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fritte zumindest teilweise durch Quarz, Feldspäte, Zirkonsand, Rutil, Monazitsand, Basalt und/oder Ilmenit ersetzt ist.
DE19792924807 1979-01-17 1979-06-20 Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung Withdrawn DE2924807A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792924807 DE2924807A1 (de) 1979-06-20 1979-06-20 Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung
DE8080100106T DE3060559D1 (en) 1979-01-17 1980-01-10 Coated metal article and method of manufacturing it
EP80100106A EP0013906B1 (de) 1979-01-17 1980-01-10 Beschichteter Metallgegenstand und Verfahren zu dessen Herstellung
ES487754A ES487754A1 (es) 1979-01-17 1980-01-16 Procedimiento para la obtencion de objetos de metal recu- biertos

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792924807 DE2924807A1 (de) 1979-06-20 1979-06-20 Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2924807A1 true DE2924807A1 (de) 1981-01-22

Family

ID=6073642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792924807 Withdrawn DE2924807A1 (de) 1979-01-17 1979-06-20 Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2924807A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600574A1 (de) * 1985-01-11 1986-07-17 Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo Auspuffvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600574A1 (de) * 1985-01-11 1986-07-17 Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo Auspuffvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60033813T2 (de) Weissemail für aluminisierten oder galvanisierten Stahl
EP0267154B2 (de) Bleifreie Glasfrittenzusammensetzungen
EP0347379A1 (de) Bleifreie Glasfrittenzusammensetzungen
DE1914548A1 (de) Porzellanemaille fuer selbstreinigende Backoefen
EP0358933B1 (de) Emailfritten für säurefeste Einschichtemaillierungen auf ungebeizten Stählen
DE4031168A1 (de) Keramischer werkstoff zum verblenden von metallischem zahnersatz
DE4122763A1 (de) Emailschlicker, verfahren zur emaillierung von aluminiumbeschichtetem stahlblech sowie emailliertes stahlblech
DE19506123A1 (de) Bleifreie Glaszusammensetzung und deren Verwendung
EP0729921A2 (de) Selbsttrübende Emailfritten für die Emaillierung von Aluminium oder Aluminiumlegierungen
EP0013906B1 (de) Beschichteter Metallgegenstand und Verfahren zu dessen Herstellung
DE3936284A1 (de) Emailfritten mit verbesserter haftung fuer stahlblech
EP0284934B1 (de) Emailfritten für Stahlblech mit verbesserter Haftung
US2842458A (en) Low temperature vitreous coatings for steel
EP0018559A1 (de) Verfahren zum Emaillieren von kaltgewalztem Stahl ohne Vorbehandlung und emailliertes Stahlblech
US3216847A (en) Frit compositions for vitreous enamels
DE1496652A1 (de) Semikristallisierte Grundueberzuege und emaillierte Gegenstaende
EP0036558A1 (de) Beschichteter Metallgegenstand und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2924807A1 (de) Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung
DE2901645A1 (de) Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung
DE2300448A1 (de) Metallkeramik-schutzueberzugsmasse
EP0294502B1 (de) Nichttoxische Glasfritten
EP0007131B1 (de) Emaillierter Schalldämpfer und Verfahren zum Emaillieren desselben
DE60007550T2 (de) Wasserbeständige porzellan-emaille-beschichtungen und verfahren zu deren herstellung
DE2218319C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer gegen Leichtmetallschmelzen beständigen keramischen Schutzschicht auf eisenhaltigen Arbeitsgeräten
DE3011081A1 (de) Beschichteter metallgegenstand und verfahren zu dessen herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal