DE3006007C2 - Beizpasten zum Reinigen von Oberflächen von Metallteilen aus nichtrostendem Stahl - Google Patents

Description

Die Anmeldung bezieht sich auf Beizpasten zum Reinigen von Oberflächen von Metallteilen aus nichtrostendem Stahl und betrifft dabei solche Beizpasten welche eine von einer Trägersubstanz gehaltene Fluoridionen darbietende saure Beizflüssigkeit enthalten.

Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahlen, und zwar insbesondere austenitischen Chromnickelstählen und anderen, auch titan- oder molybdänhaltigen, Stählen, wie zum Beispiel 10 CrNiNb 18 9-StahL 10 CrNiTi 18 9-, 10 CrNiMo 18 10- und 10 CrNiMo 18 10- und 10 CrNiMoTi 18 ΙΟ-Stahl, beruht nämlich darauf, daß diese sich insbesondere infolge ihres Chromgehaltes unter Einfluß von Luftsauerstoff mit einer oxidischen Schutzschicht überziehen. Die Oxidschicht ist mit dem Auge nicht erkennbar und läßt den Stahl blank erscheinen.

Dickere Oxidschichten, wie sie beim Schweißen und Glühen entstehen, sind keine Passivschichten und pflegen die Beständigkeit des Edelstahls herabzusetzen. Eine Komponente, welche die Ausbildung einer Passivschicht verhindert, sind z. B. Fremdferrit-Kontaminationen, die durch die Verarbeitung des Stahls mit ferritischen Werkzeugen hervorgerufen werden.

Eine metallische reine Oberfläche, welche für die Ausbildung der Passivschicht erforderlich ist, erreicht man am effektivsten durch eine chemische Behandlung, wie Beizen oder Glänzen. Auch das Entfernen dickerer Kontaminationsbeläge durch Entzundern ist bekannt. Behandlungen von Werkstücken zu diesem Zweck pflegen unter Verwendung von Säuremischungen in Bädern durchgeführt zu werden.

Aus der FR-PS 6 82 466 sind Pasten bekannt, die zum Entfernen von Fremdsubstanzen, wie zum Beispiel Ol und Rost, von Stahloberflächen dienen sollen. Diese Pasten enthalten als Säure vorzugsweise Phosphorsäure, ferner ein Lösungsmittel für Fette und öle, Wasser und einen inerten mineralischen Träger, der zum Beispiel aus Kryolith bestehen kann.

Bei größeren Werkstücken oder aber Nachschweißungen an fertigen Anlagen finden Beizpasten Verwendung. Sie bestehen aus Säuremischungen und Trägersubstanzen für diese, die in bezug auf ein Eingehen von Reaktionen mit den Säuremischungen bzw. der einen oder anderen von deren Komponenten inert sein sollten.

Hier ist bereits der Einsatz von Bariumsulfat, CaI-ciumsulfat, Kaolin, Bentonit sowie auch hochdisperser Kieselsäure bzw. Kieselgur und andererseits Aluminiumoxid, Magnesiumoxid oder Aluminiumsilikaten als Verdickungsmittel für solche Beizpasten bekannt Alle diese als inert angesehenen Verdickungsmittel weisen ίο jedoch nicht unbeträchtliche Nachteile bei Verwendung in Fluorwasserstoff-Ionen enthaltenden Beizpasten auf. Kieselsäure bzw. Kieselgur sind nicht für Beizpasten mit Flußsäureanteil geeignet, wie diese besonders zum Beizen von beispielsweise rostfreien Stählen Verwendung finden, da die Kieselsäure mit der Fluorwasser stoffsäure reagiert und dabei wertvolle Flußsäureantei-Ie hinsichtlich ihrer chemischen Aggressivität neutralisiert werden. Hierdurch geht die Wirksamkeit der Beizpaste verhältnismäßig schnell durch Verlust der freien Fluorwasserstoff-Ionen verloren.

Glexhss gilt für Kaolin und Benionit, weiche bekanntlich Siliciumverbindungen mit verhältnismäßig hohem Siliciumanteil sind. Auch hier gehen die Suicium-Anteile Reaktionen mit der Fluorwasserstoffsäure ein und beeinträchtigen den freien Flußsäureanteil in der Beizpaste negativ.

Die Dichte von Kieselsäure ist 2,65 g/cm³, von Kieselgur 2,1 bis 2,6 g/cm³; die von Kaolin beträgt 2,6 g/cm³ und die von Bentonit 2,1 g/cm³. Die flüssigen Bestandteile gattungsgemäßer Beizpasten pflegen hingegen ei ne geringere Dichte als 2,0 g/cm³ zu haben, die meist sogar auch noch unter 15 g/cm³ liegt Die ungünstige Folge dieses Unterschiedes der Dichtewerte der flüssigen Bestandteile und der Verdickungsmittel solcher Beizpasten liegt in der Neigung derselben, beim Lagern zu sedimentieren und Inhomogenitäten zu verursachen. Hierdurch ergeben sich gleichzeitig auch unerwünschte Veränderungen der Viskosität im Laufe der Lagerzeit, welche die Anwendung von Beizpasten mit solchen Verdickungsmitteln wesentlich erschweren, indem für be friedigende Beizergebnisse eine langjährige Erfahrung mit dem Umgang solcher Beizpasten und deren Alterungsverhalten mit der Lagerzeit Voraussetzung zu sein pflegt

« Sulfate sind für das weiteste Anwendungsgebiet solcher Beizpasten, nämlich für den Apparate- und Reaktorbau, unzulässig, weil sie bleibende, die Metalleigenschaften verschlechternde Reaktionen mit der behandelten Metalloberfläche eingehen, rad zwar dies insbesondere bei hochwertigen Edelstahlen, wie diese gerade für den Apparate- und Reaktorbau Verwendung Finden. Durch die Sicherheitsvorschriften sind solche Beizpasten mit Sulfat-Ionen daher in ihrem zulässigen Anteil auf weniger als 300 ppm beschränkt, was bedeutet, daß Sulfate als Verdickungsmittel für solche Beizpasten praktisch nicht mehr zugelassen sind.

Aluminiumoxid mit einer Dichte von 337 g/cm³ und Magnesiumoxid mit einer Dichte von 3,58 g/cm³ heben sich noch weiter von dem Dichtewert der flüssigen Bestandteile gattungsgemäßer Beizpasten ab und bedin gen noch größere Schwierigkeiten bezüglich der Aufrechterhaltung ausreichender Homogenität derselben während längerer Lagerzeit.

Allen Beizpasten mit den bisher genannten bekannten Verdickungsmitteln ist ferner ein wesentlicher wei terer Nachteil eigen: Bei Behandlung schrägstehender Flächen oder bei Auftrag auf der Unterseite von horizontal liegenden Platten gleiten diese Pasten in unkon-

trollierter Weise von der ursprünglich beschichteten Stelle weg oder tropfen ab. Hierdurch kommt es zu flächenmäßigen Ungleichmäßigkeiten der Beschichtung der ursprünglich mit einem Beizpastenauftrag versehenen Metalloberfläche und als Folge hiervon zu unerwünschten und häufig das Werkstück technisch unbrauchbar machenden Ungleichmäßigkeiten des Beizangriffes.

Schließlich hat sich auch ein anderer Nachteil solcher Beizpasten als höchst unerwünscht erwiesen, der sich immer dort besonders gravierend einstellt, wo durch Naturgegebenheiten der Wasservorrat verhältnismäßig beschränkt ist Es ist nämlich nicht immer zu vermeiden, daß es dazu kommt, daß die Beizpaste auf dem behandelten Werkstück auftrocknet, wie das beispielsweise nicht selten der Fall zu sein pflegt, wenn Erstmontagen von Apparateteilen größerer Abmessungen oder aber Nachschweißungen am Bauort in beispielsweise subtropischen Trockenzonen, wie zum Beispiel Standorten im Wüstengürtel d^r nördlichen oder südlichen Erdhemisphäre, vorzunehmen sind. Hier kann es aufgrund der herrschenden Außentemperaturen ersichtlich leicht zu diesen unerwünschten Auftrocknungen der Beizpaste kommen, die sich nur schwer entfernen lassen und hierfür einen hohen Spülwasserverbrauch und einen nicht unbeträchtlichen apparativen und/oder werkzeugmäßigen Aufwand sowie eine stets uneiwünscht lange Behandlungszeit für ihr Entfernen erfordern. Abgesehen von den hierdurch bedingten technischen Schwierigkeiten kann auch der notwendige Aufwand an Investitions- und Verfahrenskcsten für vorzuhaltende Anlagenteile und erschwerte und zeitmäßig nicht unerheblich ausgedehnte Behandlungszeit nicht unberücksichtigt bleiben.

Insbesondere im Interesse asr Erzielung verbesserter Handhabungsmöglichkeiten in dem Ii .nne, daß sich die Beizpaste auch bei ungünstig geformten oder eine ungünstige Lage einnehmenden metallischen Werkstükken leicht tropfenfrei auf den zu behandelnden Oberflächen auftragen lassen und ein sogar so gutes Vermögen haben soll, daß selbst Gase, die während der Behandlung der Oberfläche entstehen können, die Paste nicht abzulösen oder weggleiten zu lassen vermögen, hat man als Verdickungsmittel auch bereits Kunststoffkugeln in Form von Thermoplasten oder Duroplasten verwandt. Hierfür sind als Thermoplaste vorgeschlagen worden Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen und Polybuten, die Polymerisate der perhalogenierten Olefine wie Polytetrafluorethylen und Polytrifluorchlorethylen, die Polymerisate der teilhalogenierten Olefine wie Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid, ferner Polystyrol, Polyamide, Policarbonate, Polyester, Polyurethane und Mischpolymerisate, zum Beispiel Acetal-Polyester-Mischpolymerisate oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat, und als Duroplasten beispielsweise Phenolharz und Melaminharz. Dabei geht man davon aus, daß beispielsweise die besonders bevorzugten Polyolefine neben ihrer Beständigkeit gegenüber den meisten Agenzien, mit denen bei Normaltemperatur eine chemische Oberflächenbehandlung durchgeführt wird, eine geringe Dichte von 0,9 bis 0,95 g/cm³ aufweisen und nach Ansicht der Fachwelt dadurch eine Sedimentation des Verdickungsmittel nicht auftritt.

Abgesehen davon, daß sich sämtliche Chlor als Einlagerung im Molekülverband enthaltenden Kunststoffe nicht als Verdickungsmittel für zur Behandlung beispielsweise von Stahl bestimmte Beizpasten eignen, weil durch diese sogenannte bleibende Haarrißkorrcsionen ausgelöst oder zumindest doch begünstigt werden, welche zudem auch noch die unangenehme Eigenschaft haben, weiterzufressen, das heißt sich durch chemische Austauschreaktionen mit der Umwelt auszudehnen, haben sich solche Beizpasten auch in anderer Hinsicht nachteilig erwiesen. So muß der Anteil an diesen Verdikkungsmitteln in Form von Kunststoffpulver in flußsäurehaltigen Beizpasten sehr hoch sein, nämlich in der Größenordnung von 100 g Kunststoffpulver auf 100 cm³ Beizflüssigkeit betragen. Dies stellt eir.s beträchtliche Belastung der Gestehungskosten einer solchen Beizpaste dar. Je nach Kombination von Bestandteilen der Beizflüssigkeit und als Verdickungsmittel zur Verwendung gelangendem Kunststoffmaterial wird meist auch noch die Verwendung besonderer Netzmitte¹ erforderlich. Diese wiederum steigern gleichfalls wieder den Kostenaufwand und sind in vielen Fällen für hochwertige, für die Behandlung von Edelstahlen bestimmte Beizpasten wegen ihrer Chlor- oder Sulfat-Ionen-Anteile ungeeignet.

Der wesentliche Nachteil solcher mit Kunststoffpulver als Verdickungsmittel arbeitenden Beizpasten liegt aber darin, daß diese biologisch nicht abbaubar sind. Das als Verdickungsmittel verwandte Kunststoffmaterial stellt eine ohne Reinigung der anfallenden Abwässer unzulässige Umweltbelastung dar und hat zur Folge, daß besonders in Anbetracht der geringen Teilchengröße dieses Kunststoffnxf.terials verhältnismäßig aufwendige und kosteniniensive Klär- bzw. Reinigungseinrichtungen für die anfallenden Abwässer vorgehalten werden müssen. Auch hierdurch wird ebenso wie durch den notwendig hohen Anteil von Verdickungsmitteln in solchen bekannten Beizpasten die Wirtschaftlichkeit derselben ungünstig beeinflußt.

Insbesondere in Anbetracht dieser Schwierigkeiten ökologischer Belastungen aufgrund nicht möglicher biologischer Abbaubarkeit der Abfallprodukte der Beizbehandlung ist die Fachwelt einen anderen Weg gegangen, indem der Einsatz von organischen Verdikkungsmitteln wie Carboxi- und Hydroximethylcellulose und ferner auch eines Polysaccharides vom Typ Xanthan vorgeschlagen wurde. Auch solche Beizpasten vermögen jedoch aus folgenden Gründen nicht voll zu befriedigen:
Einmal nämlich bauen diese Beizpasten beim Lagern insbesondere bei höheren Temperaturen, wie diese beispielsweise auf Baustellen in den Subtropen oder Tropen unvermeidbar sind, und/oder hohem Salpetersäuregehalt in ihrer Viskosität sehr schnell ab. Das bedeutet, daß eine solche Beizpbste in ihrer Anwendbarkeit prak-

lisch nicht mehr zu beherrschen ist, da durch die Änderung ihrer Konsistenz ein sauberes und flächendeckendes Haften auch auf schrägen oder sogar steilen zu behandelnden Flächen nicht mehr zu gewährleisten ist.
Ferner hat sich herausgestellt, daß, obgleich in feuchtem Zustand solche Beizpasten sich durchaus problemlos abspülen lassen, ihre Entfernbarkeit von der behandelten Oberfläche dann äußerst schlecht ist, wenn es zu einer Auftrocknung auf dieser gekommen sein sollte, was praktisch gerade bsi Einsatz auf Baustellen in heißem Klima nicht immer vermeidbar ist.

Der gravierendste Nachteil solcher bekannter Beizpasten wird aber darin gesehen, daß diese ebenso wie alle anderen bekannten Beizpasten keine Langzeitlagerfähigkeit aufweisen. In der modernen Technik werden nämlich in immer zunehmenderem Maße metallische Werkstücke langen Transport- und Lagerzeiten ausgesetzt, bevor sie zu ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz gelangen. Dies ist besonders der Fall bei Bautei-

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len des Apparate- bzw. Reaktorbaus, welche nach wei- ver als Verdickungsmittel solcher hochwertiger Beizpatern Transportweg und/oder längerer Lagerzeit zu der sten wieder verlassen und auch der Entwicklungsrichjeweiligen Anlage zusammengeschweißt werden sollen. tung über pflanzlich gewachsenen Substanzen entspre-In diesen Fällen muß auch die mitzuliefernde Beizpaste chende Materialien, wie Zellulosen oder Polysaccharide, eine entsprechende Lagerbeständigkeit aufweisen, das 5 als Verdickungsmittel wegen deren fehlender Bestänheiß, sie muß auch unter Berücksichtigung von unvor- digkeit gegenüber Reaktionen mit der von diesem geheisehbaren Verlängerungen der Zeit bis zu ihrem tat- haltenen Beizflüssigkeit nicht weiter gefolgt, sondern sächlichen Einsatz ihre ursprüngliche Konsistenz unver- vielmehr auf anorganische Substanzen zurückgegangen ändert beibehalten, ohne daß es zu Entmischungs- bzw. wird Dabei wird überraschend erstmalig eine echte SeilimendcTungserscheinungen zwischen Verdickungs- io Langzeitlebensdauer solcher Beizpasten erreicht, indem mittel und eigentlicher Beizflüssigkeit oder aber zu ehe- sich erwiesen hat, daß erfindungsgemäß ausgestaltete mischen Reaktionen zwischen beiden kommt und im Beizpasten auch nach jahrelanger Lagerzeit selbst unter übrigen keine wesentlichen Änderungen der Viskosität ungünstigsten Temperaturbedingungen praktisch keiauf treten. Unter Langzeitlagerfähigkeit in diesem Sinne nerlei Veränderungen hinsichtlich ihrer Formulierung, ist eine Lagerfähigkeit von mehr als einem Jahr zu ver- 15 ihrer Homogenität, ihrer ursprünglich eingestellten Visstehen. Wenngleich auch die aus der DE-AS 24 13 870 kosität und damit einhergehend ihrer gewünschten bekannte Beizpaste mit Verdickungsmittel in Form ei- Handhabungsfähigkeit aufweisen. Dabei war es besonnes Polysaccharide vom Typ Xanthan gegenüber ande- ders überraschend, daß sich diese die vorstehend beren bekannten Beizpasten erheblich verbesserte Lager- schriebene komplexe Aufgabe mit ihren teilweise einanzeitwerte aufweist, wird eine Langzeitlagerfähigkeit in 20 der widerstreitenden Anforderungen an die Beizpas*e diesem Sinne nicht erreicht vorteilhaft lösenden Eigenscharx-n im Gegensatz zu der

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ruh einfa- Auffassung der Fachweit, daß hierfür als Verdickungschen und kostengünstigen Mitteln eine Möglichkeit für mittel Materialien erforderlich seien, deren Dichte zudie Erstellung von die Nachteile bekannter Beizpasten mindest angenähert der Dichte der flüssigen Bestandteiwirksam vermeidenden Beizpasten zu schaffen, die nicht 25 Ie der Beizpaste entsprechen sollte, mit mineralischen nur bedenkenfrei für die Behandlung von Oberflächen Materialien erzielen lassen, deren Dichte mit etwa 3,0 g/ von Metallteilen aus Edelstahl eingesetzt werden kön- cm³ für Natrium- oder Kaliumhexafluoraluminat einem nen, sondern sogar bei Aufbringung auf in ungünstigster Vielfachen der flüssigen Bestandteile entspricht
Stellung befindliche Flächen, wie etwa senkrechte oder Für Beizpasten nach der Erfindung, bei denen eine mit auch großer Steilheit schräge Oberflächen, oder 30 eher flüssigere bzw. cremigere Konsistenz erwünscht selbst bei Arbeiten »über Kopf«, das heißt Aufbringung ist, kann die Trägersubstanz zweckmäßig Kaliumhexaauf der Unterseite von etwa horizontal oder nur leicht fluoraluminat enthalten, während es sich für höhervisschräg liegenden Flächen, einen tropfenfreien gut haf- kose bzw. spachtelbare Beizpasten empfiehlt, wenn die tenden und die gesamte beschichtete Fläche mit prak- Trägersubstanz durch Natriumhexafluoraluminat gebiltisch gleichmäßiger Schichtdicke abdeckenden Auftrag 35 det ist Gute Ergebnisse insbesondere hinsichtlich der erbringen, der nach gewünschter Einwirkungsdauer so- Einstellung der für eine gute Verarbeitbarkeit der erfingar dann, wenn es zu Auftrocknungen gekommen sein dungsgcmäßen Beizpasien verantwortlichen Eigensollte, einfach und bequem und in jeder Hinsicht pro- schäften, wie insbesondere der Viskosität, ergeben sich blemlos durch einfaches Spülen mit Wasser entfernt auch, wenn als Trägersubstanz eine Mischung aus Kaiiwerden kann, wobei nicht nur durch Nichtnotwendig- 40 umhexafluoraluminat und Natriumhexafluoraluminat keit besonderer apparativer Vorkehrungen für das Ent- vorgesehen wird.

fernen der Rückstände und durch die besondere Ein- Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, fachheit der Verfahrensführung eine besondere hohe wenn die die Fluorid-Ionen darbietende Beizflüssigkeit Wirtschaftlichkeit erreicht wird, sondern auch zuverläs- Fluorwasserstoffsäure und/oder zumindest eines von sig jegliche Umweltbelastung insbesondere über die 45 deren Salzen enthält Zweckmäßigerweise kann dabei Abwässer vermieden und im übrigen eine bisher nicht die Rezeptur so getroffen sein, daß das bzw. die Fluoridfür möglich gehaltene Langzeitiagerfähigkeit der Beiz- Ionen darbietenden) Agens bzw. Agenzien in der Beizpasten erreicht wird, indem bei ihnen über Jahre hinaus flüssigkeit in einem Gewichtsverhältnis zu dieser von gewährleistet ist, daß es weder zu Entmischungs- bzw. maximal 1 :2 enthalten ist bzw. sind.
Sedimentierungserscheinungen noch zu chemischen 50 Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn Reaktionen zwischen Verdickungsmittel und einem zur Erzielung gleichmäßig gut flächendeckender oder mehreren der Agenzien der eigentlichen Beizflüs- Streichbarkeitseigenschaften die Trägersubstan". zusigkeit kommt und auch die Viskositätseigenschaften mindest überwiegend Natriumhexafluoraluminat und in praktisch unverändert erhalten bleiben. ΓΓιϋδπ, wo besonders gute Sprühfähigkeitseigenschaf-

Es wurde nun gefunden, daß sich erfindungsgemäß in ,55 ten erwünscht sind, die Trägersubstanz zumindest überüberraschend einfacher und wirtschaftlicher Weise die- wiegend Kaliumhexafluoraluminat aufweist
se Aufgabe dadurch lösen läßt, daß Beizpasten zum Rei- Für manche Einsatzfälle ist es erwünscht, wenn dafür nigen von Oberflächen von Metallteilen aus nichtro- gesorgt werden kann, daß daß Werkstück dem Beizanstendem Stahl die Zusammensetzungen gemäß dem An- griff von unter gleichzeitiger Anwesenheit von Fluoridspruch i, vorzugsweise gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 eo und Nitrat-Ionen ablaufenden Reaktionen ausgesetzt aufweisen. wird Für diesen Fall kann die Fluorid-Ionen darbieten*

Ersichtlich geht die Erfindung dabei einen von der de Beizflüssigkeit zusätzlich Nitrat-Ionen enthalten,

durch den Stand der Technik aufgezeigten Entwick- Diese können zweckmäßig durch in der Beizflüssigkeit

lungslinie abweichenden Weg, indem unter Beachtung enthaltene Salpetersäure und/oder zumindest eines von

der nachteiligen Eigenschaften von Fluor-Ionen in an- 65 deren Salzen da-?eboten werden. Als besonders zweck-

sonsten für inert gehaltenen Substanzen sowohl der ins- mäßig hat es sich erwiesen, wenn das bzw. die die Ni-

besondere wegen der nicht vorhandenen biologischen trat-Ionen darbietenden) Agens bzw. Agenzien in der

Abbaubarkeit unbrauchbare Weg über Kunststoffpul- von der Trägersubstanz gehaltenen BeizflüssiRkeit in

einem Gewichtsverhältnis zur Trägersubstanz von insgesamt maximal ⁷I^ : 1 enthalten ist bzw. sind. Hierdurch läßt sich nämlich in vorteilhafter Weise für eine Vielzahl von Einsatzfällen ausreichend bei gleichbleibend guter Beizaggressivität der Anteil an Fluorid-lonen im Interesse gesteigerter Wirtschaftlichkeit der Beizpaste und verbesserter Sicherheit der Handhabung derselben im Vergleich zu bekannten Beizpasten gleicher Beizaggressivität verhältnismäßig gering halten.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Beizpasten 60 Gew.-% Natriumhexafluoraluminat, 20 Gew.-% Salpetersäure und 5 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure enthalten. Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel enthält 40 Gew.-% Kaliumhexafluoraluminat, 20 Gew.-% Salpetersäure und 5 Gew.-Vo Fluorwasserstoffsäure. In beiden Fällen ist der Rest durch Wasser gegebenenfalls mit weiteren Zumischungen gegeben.

sorglos mit einem Pinsei aufgetragen werden, wobei durchaus Schlieren oder Streifen auf der Sichtoberfläche der Paste vorhanden sein können, also unterschiedliche Schichtdicken über dem mit Beizpastenauftrag versehenen Oberflächenbereich, sofern dieser nur mit Beizpaste abgedeckt ist. Das überraschende Ergebnis ist, daß nach dem Beizen an dem Werkstück trotz solches ungleichmäßigen manuellen Auftrages beispielsweise mit dem Pinsel sich eine streifenfreie gebeizte

ίο Oberfläche darbietet.

Der Wirkungsmechanismus dieser vorteilhaften Eigenschaften der Beizpasten nach der Erfindung ist bisher nicht bekannt. Es wird angenommen, daß er seine Ursache in der eigenartig monoklinen Kristallstruktur des erfindungsgemäß als Verdickungsmittel eingesetzten Materials hat, die über intrazellulare Diffusion zu einem Flüssigkeitsaustausch innerhalb der Beizpaste während des Beizvorganges führt und auf diese Weise

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ßiger Fortbildung der Erfindung zugesetztes säurebeständiges Tensid, welches vorzugsweise ein Fluortensid sein kann.

Weiterhin hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das erfindungsgemäß als Verdickungsmittel einzusetzende Natrium- und/oder Kaliumfluoraluminat.das an sich eine Dichte von etwa 3,0 g/cm³ besitzt, in einer Korngröße von mindestens 85% unter 0,071 mm und ferner mit einem trockenen Schüttgewicht von 600 bis 1200 g/Liter, vorzugsweise 600 bis 800 g/Liter, eingesetzt wird.

Die Herstellung der Beizpasten gemäß der Erfindung erfolgt durch Mischung des flüssigen Säureagens mit dem pulverigen Alkalihexafluoraluminat Ein geringer Teil dieses Aluminates geht hierbei mit leicht exothermer Reaktion in Lösung, bis sich eine Gleichgewichtsreaktion eingestellt hat Die nach der Erfindung gemischte Paste ist nach der Herstellung in warmem Zustand flüssig bis leicht pastös und kann somit leicht konfektioniert werden. Nach einer Standzeit von ca. 2 bis 3 Stunden entsteht eine tixotrope homogene Paste, welche sich auch nach längereren Standzeiten allenfalls kaum merklich entmischt Durch einfaches Durchschütteln ist in jedem Falle der ursprüngliche Homogenisationszustand leicht wiederherstellbar.

Die Konsistenz der Paste kann bei der Herstellung, je nachdem, ob bei der Anwendung derselben manueller Auftrag mit Pinsel oder aber bei entsprechender Schutzausrüstung des Personals Sprühverarbeitung mit Druckgeräten beabsichtigt ist durch variable Aluminatzugabe und Auswahl geeigneter Kombinations- und Mischungswerte von Natrium- und Kaliumhexafluoraluminat entweder hochviskos oder niedrigviskos eingestellt werden.

Durch ihre tixotrope Konsistenz besitzt die erfindungsgemäße Beizpaste ein gutes Haftvermögen und gleitet nicht einmal bei senkrechten Flächen von der Oberseite ab. Auch Tropfenbildungen treten nicht auf. Beides ist insbesondere aus Gesichtspunkten des Arbeitsschutzes von besonderem Interresse. Im Gegensatz zu bekannten Beizpasten, bei denen gleichfalls diese Eigenschaft erreicht werden sollte, ist bei der Erfindung diese Eigenschaft praktisch nicht für die Beizgüte erforderlich. Es hat sich nämlich als weiterer überragender Vorteil der erfindungsgemäßen Beizpasten herausgestellt daß diese in beliebiger Weise auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht werden können, ohne daß auf gleichmäßige Schichtdicke besonders geachtet zu werden braucht Sie können beispielsweise recht behandelnden Metalloberfläche stehenden Beizpastenschicht über der gesamten mit dieser abgedeckten Werkstückoberfläche ein gleichmäßiger Beizangriff stattfindet
Die erfindungsgemäße Beizpaste hat weiter den Vorteil, daß sie sich auch nach etwa stattgefundenem Auftrocknen durch einfaches Abspülen mit Wasser leicht wieder entfernen läßt, ohne daß Verkrustungsrückstände an der ^handelten Metalloberfläche zurückbleiben. Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispieleerläutert:

Beispiel 1
Streichbare Paste

Natriumhexafluoraluminat 60 Gew.-%

Salpetersäure 20 Gew.-%

Fluorwasserstoffsäure 5 Gew.-% Rest Wasser

Beispiel 2

Sprühbare Paste

Kaliumhexafluoraluminat 40 Gew.-°/o

Salpetersäure 20 Gew.-%

Fluorwasserstoffsäure 5 Gew.-% Rest Wasser

Bei sämtlichen Angaben von Gewichtsanteilen von Säureagenzien sind diese immer auf hundertprozentige Konzentration derselben bezogen.

Beide Beizpasten nach Beispiel 1 und Beispiel 2 weisen eine gemessene Langzeitlagerfähigkeit von mindestens drei Jahren auf.
Die Beizpaste nach Beispiel 1 wurde auf eine Schweißnaht von Edelstahlblechen aus Werkstoff Nr. 1.4541 gemäß Stahlschlüssel, Ausgabe 1980 aufgetragen und nach einer Kontaktzeit von einer Stunde abgespült Die behandelte Naht war vollkommen blank. Die Beizpaste nach Beispiel 2 wurde auf eine Edelstahlfläche aus Werkstoff Nr. 1.4301 gemäß Stahlschlüssel, Ausgabe 1980, weiche mit Anlauffarben nach Temperatureinwirkung und Fremdferrit versehen war, aufgesprüht und mit Wasser nach dreißig Minuten entfernt Die Oberfläche war nach dieser Behandlung streifenfrei blank und frei von Fremdferrit

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Beizpasten zum Reinigen der Oberflächen von Metallteilen aus nichtrostendem Stahl, die eine Trägersubstanz und eine saure, Fluoridionen allein oder im Gemisch mit Nitrationen aufweisende Beizflüssigkeit enthalten, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 35—65 Gew.-% Natrium- und/oder Kaliumhexafluoraluminat als Trägersubstanz.

2. Beizpasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil von mindestens 85% der Trägersubstanz eine Korngröße unter 0,071 mm aufweist

3. Beizpasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägersubstanz ein trockenes Schüttgewicht von 600 bis 1200 g/Liter, vorzugsweise 600 bis 800 g/Liter, aufweist

4. Beizpasten nach einem der vorhergehenden Anspnjche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest ein säurebeständiges Tensid, vorzugsweise ein FIuortensid, enthalten.