DE3016053A1 - Vorbehandlungsverfahren bei der herstellung von zinnfreiem stahl - Google Patents
Vorbehandlungsverfahren bei der herstellung von zinnfreiem stahlInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vorbehandlungsverfahren bei der
Herstellung von zinnfreiem Stahl mit einer ersten Schicht aus metallischem Chrom auf einem Stahlsubstrat und einer zweiten
Schicht aus Chromoxidhydrat auf der ersten Schicht.
In jüngster Vergangenheit wird lackierter, zinnfreier Stahl
in großem Umfang zur Herstellung von carbonisierten Getränkebehältern und Bierdosen verwendet, da er eine ausgezeichnete
Lackadhäsion zeigt. Im Falle des lackierten, zinnfreien Stahls erfolgt das Falzen des Dosenkörpers hauptsächlich mit einem
Nylonklebstoff. Der Haftabschnitt des Dosenkörpers aus lackiertem, zinnfreiem Stahl hat nicht nur bei Normaltemperatur ausreichende
Haftfestigkeit, sondern diese kann auch in zufriedenstellender
Weise dem durch den Doseninhalt, wie Bier und
mit Kohlensäure versetzte Getränke, verursachten Innendruck
i widerstehen.
Venn jedoch eine Dose, deren Dosenkörper aus zinnfreiem Stahl nach dem Lackieren durch einen Nylonklebstoff mit der Naht
versehen wird, als Behälter für Nahrungsmittel, wie Fruchtsafte, die unmittelbar nach der Pasteurisierung bei einer
Temperatur von 90 bis 100°C heiß verschlossen werden, oder
als Behälter für Nahrungsmittel, wie Kaffee, Fleisch oder Fisch, die nach dem Verpacken in der Dose in einer Retorte
durch Heißdampf bei einer Temperatur oberhalb 100°C pasteurisiert -werden, verwendet wird, so kann sich der Lackfilm von
der Oberfläche des zinnfreien Stahls ablösen, dadurch kann sich das Vakuum in der Dose aufgrund einer partiellen Verringerung
der Haftung zwischen den Haftteilen des Dosenkör-
sich
pers verschlechtern, da/die Lackhaftfähigkeit bekannter zinnfreier Stähle nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retortenbedingungen verschlechtert. Daher können Dosen aus
pers verschlechtern, da/die Lackhaftfähigkeit bekannter zinnfreier Stähle nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retortenbedingungen verschlechtert. Daher können Dosen aus
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üblichem zinnfreien Stahl, deren Naht nach dem Lackieren mittels Nylonklebstoff hergestellt worden ist, nicht in den
Fällen verwendet werden, bei denen der Doseninhalt nach der Verpackung bei hoher Temperatur pasteurisiert wird.
Kürzlich, sind von den Erfindern Verfahren zur Herstellung von
zinnfreiem Stahl vorgeschlagen worden, der eine ausgzeichnete
Lackhaftfestigkeit nach dem Altern in heißem Wasser und unter
Retortenbedingungen aufweist. Das eine Verfahren betrifft eine Vorbehandlung durch eine kathodische Behandlung nach der anodischen
Behandlung des Stahlblechs in einem sauren Chromatelektrolyten vor der üblichen elektrolytischen Chromsäurebehandlung.
Ein anderes Verfahren betrifft die Zusammensetzung von Chromoxidhydrat in dem zinnfreien Stahl durch die Beschränkung
des Anteils an Schwefel und Fluor in der Chromoxidhydrat-Schicht oder durch Beschränkung des Anteils von
Sauerstoff, der als Hydroxylrest oder gebundenes Wasser (an trivalentes Chrom gebundenes Wasser) in der Chromoxidhydrat-Schicht
vorliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zinnfreien Stahl mit ausgezeichneter Lackhaftfestigkeit nach dem Altern
in heißem Wasser und unter Retortenbedingungen zu schaffen, und zwar durch Verbesserung der Vorbehandlung des zinnfreien
25 Stahls während der Herstellung.
Erfindungsgemäß wird das Stahlblech einer anodischen Behandlung
oder einer anodischen Behandlung nach einer kathodischen Behandlung in einem Alkali-Elektrolyten mit einem pH-Wert
oberhalb 8 nach dem Entfetten durch eine alkalische Lösung und Abbeizen mittels Schwefelsäure oder Salzsäure unterworfen.
Das Stahlblech wird dann der üblichen elektrolytischen Chromsäurebehandlung unterworfen.
Der alkalische Elektrolyt mit einem pH-Wert oberhalb 8 zur erfindungsgemäßen Vorbehandlung enthält zumindest eine alka-
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-D-
lische Verbindung aus der Gruppe umfassend ein Hydroxid, ein
Carbonat, ein Bicarbonat, ein Silikat und ein Borat eines Alkalimetalls oder des Ammoniums sowie ferner mindestens eine
Verbindung aus der Gruppe, enthaltend ein Phosphat, ein saures Phosphat , ein Oxalat und ein Acetat eines Alkalimetalls
oder des Ammoniums.
Im allgemeinen liegt der Anteil an metallischem Chrom im Bereich von 50 bis 150 tng/m und der des Chromoxidhydrats im
Bereich von 8 bis 25 mg/m als Chrom im zinnfreien Stahl; die Dicke des metallischen Chroms beträgt etwa 70 bis 210
und die des Chromoxidhydrats etwa 70 bis 220 A. Im Hinblick
auf die Oberflächenrauhigkeit des Stahlblechs sind dies sehr dünne Filme (Schichten).
Ferner hängt das Wachstum des metallischen Chroms stark von der krystallographischen Orientierung der Stahlblechoberfläche
ab, da die Kristallstruktur des metallischen Chroms das gleiche körperzentrierte, kubische Gitter wie das des
Eisens ist und deren Gitterkonstanten sehr nahe beieinander liegen, d.h. 2,884 S. im metallischen Chrom und 2,866 A im
Eisen betragen. Die Geschwindigkeit des Kristallwachstums hängt ebenfalls von der kristallographischen Orientierung
des Stahls ab.
Dementsprechend unterscheidet sich die Dicke der Schicht aus metallischem Chrom, die durch eine elektrolytische Chromsäur
ebehandlung aufgebracht worden ist, bei jeder kristallographischen Orientierung, und die Dicke der Chromoxidhydrat-Schicht
auf der Schicht aus metallischem Chrom unterscheidet sich ebenfalls aufgrund der kristallograph!sehen Orientierung
des Stahlsubstrats. Daher wird angenommen, daß die
Dickenverteilung der Schicht aus metallischem Chrom und der Chromoxidhydrat-Schicht ungleichmäßig wird.
Insbesondere wird angenommen, daß beim üblichen Herstel-
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— ο-Ι
lungsverfahren von zinnfreiem Stahl eine ungleichförmige Schicht aus metallischem Chrom und Chromoxidhydrat gebildet
wird. Bei dem bekannten Verfahren erfolgt eine Entfettung durch eine alkalische Lösung, ein Abbeizen durch eine Schwefelsäurelösung,
Spülen mit Wasser sowie eine elektrolytische Chromsäurebehandlung, da die Wirkung der kristallographischen
Orientierung des Stahlsubstrats durch das Abbeizen verstärkt wird, bei dem die Oberfläche des Stahlsubstrats
aktiviert wird.
10
10
Andererseits wird durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung vor der elektrolytischen Chromsäurebehandlung ein gleichförmiger
Film, bestehend aus metallischem Chrom und Chromoxidhydrat auf dem zinnfreien Stahl gebildet, da die Wirkung der
kristallographischen Orientierung des Stahlsubstrats durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung reduziert ist, bei der die
durch das Abbeizen aktivierte Oberfläche des Stahlsubstrats durch eine anodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten
inaktiviert wird.
Obgleich die erfindungsgemäße Vorbehandlung in der gleichen Weise erfolgt wie beim bekannten Verfahren zur Herstellung
von zinnfreiem Stahl, bei dem kein Abbeizen erfolgt, ist im Rahmen der Erfindung das Abbeizen erforderlich, da der Oxid-
^ film, der bei dem Glühprozeß oder bei einem anderen Verfahrensschritt
vor der elektrolytischen Chromsäurebehandlung gebildet wird, nicht ausreichend und gleichförmig durch die alkalische
Entfettung entfernt werden kann.
Erfindungsgemäß ist wesentlich, daß die Oberfläche des
Stahlsubstrats erneut durch eine anodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten gleichförmig inaktiviert wird
nachdem der auf dem Stahlsubstrat beim Glühschritt ausgebildete Oxidfilm durch Abbeizen ausreichend entfernt worden
35 ist.
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Durch eine kathodische Behandlung oder eine kathodische Behandlung
nach einer anodischen Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten kann im Gegensatz zum erfindungsgemäßen
Verfahren kein zinnfreier Stahl mit ausgezeichneter Lackhaftfähigkeit
nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retor— tenbedingungen erhalten verden. Dies beruht darauf, daß die
durch das Abbeizen aktivierte Oberfläche des Stahlsubstrats durch eine kathodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten
nicht inaktiviert wird, während die durch eine anodische Behandlung inaktivierte Oberfläche des Stahlsubstrats
durch eine kathodische Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten aktiviert wird, bei der der Oxidfilm auf dem Stahlsubstrat
vermindert wird.
Gemäß den vorstehenden Erläuterungen bildet im Rahmen der Erfindung
die Gleichförmigkeit der Schicht aus metallischem Chrom und der Chromoxidhydratschicht des zinnfreien Stahls
einen wesentlichen Faktor, der die Lackhaftfestigkeit nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retortenbedingungen
im Sinne der erfindungsgemäßen Ausgabe beeinflußt. Durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung werden die Schicht aus metallischem
Chrom und die Chromoxidhydratschicht vergleich—
mäßigt.
Die anliegende Figur zeigt im Querschnitt ein Schema des Testverfahrens für die Lackhaftfestigkeit einer Probe aus
zinnfreiem Stahl unter Retortenbedingungen.
Nachdem ein Stück 3 aus zinnfreiem Stahl mit einem dicken Epoxyphenollack-Film h und ein anderes Stück 3 aus zinnfreiem
Stahl mit einem dünnen Epoxyphenollack-Film 5 an ihren Rändern mit einem Nylonklebstoff 6 miteinander verklebt
worden sind, wird die erhaltene, verklebte Probe in einem Kanal 2 in gebogenem Zustand fixiert.
35
Im allgemeinen sind zwei Verfahren zur Herstellung üblicher,
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zinnfreier Stähle bekannt. Bei dem einstufigen Verfahren werden unter Verwendung eines Elektrolyten das metallische Chrom
und das Chromoxidhydrat gleichzeitig gebildet. Bei dem zweistufigen Verfahren wird zunächst unter Verwendung einer Chromplattierungslösung
metallisches Chrom und danach auf der metallischen Chromschicht unter Verwendung eines anderen Elektrolyten
das Chromoxidhydrat gebildet.
Die erfindungsgemäße Vorbehandlung kann sowohl beim einstufigen
als auch beim zweistufigen Verfahren vorgenommen werden und verbessert die Lackhaftfähigkeit des zinnfreien Stahls
nach dem Altern in heißem Wasser oder unter Retortenbedingungen.
Eine wesentliche Bedingung besteht darin, daß der pH—Wert des
bei der erfindungsgemäßen Vorbehandlung eingesetzten, alkalischen Elektrolyten oberhalb 8 gehalten wird, obwohl eine genaue
Konzentrationssteuerung des Hydroxids, des Carbonats usw. der Salze des Alkalimetalls sowie des Ammoniumrests nicht erforderlich
ist.
Die Konzentration des alkalischen Elektrolyten beträgt vorzugsweise
10 bis 100 g/l, falls überhaupt eine Beschränkung vorgenommen wird.
Wenn die Konzentration des erfindungsgemäß eingesetzten, alkalischen
Elektrolyten unterhalb 10 g/l liegt, so führt dies wegen des hohen elektrischen Widerstandes des alkalischen
Elektrolyten zu einem unnötigen Verbrauch an elektrischer Energie. Aus ökonomischen Gründen sollte die Konzentration
vorzugsweise maximal 100 g/l betragen, obwohl auch oberhalb dieses Werts die erfindungsgemäßen Wirkungen eintreten. Die
Konzentration an Phosphat, saurem Phosphat, Oxalat und Acetat des Alkalimetalls oder mit dem Ammoniumrest, die dem alkaiischen
Elektrolyten zugegeben werden, beträgt ebenfalls vorzugsweise 10 bis 100 g/l, und auch in diesem Fall sollte
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der pH-Wert des alkalischen Elektrolyten oberhalb 8 gehalten werden. Mit einem sauren oder schwach alkalischen Elektrolyten
mit einem pH-Wert unterhalb 8 können die erfindungsgemäßen Wirkungen nicht erzielt werden, da die Oberfläche des
5 Stahlsubstrats nicht inaktiviert wird.
Die erfindungsgemäßen Wirkungen werden so lange nicht verschlechtert,
soweit der pH-Wert des erfindungsgemäß eingesetzten
alkalischen Elektrolyten oberhalb 8 gehalten wird,
^O und zwar selbst dann, wenn eine geringe Menge an Schwefelsäure
oder Salzsäure aufgrund unzureichenden Abspüüens nach dem
Abbeizen in dem erfindungsgemäßen, alkalischen Elektrolyten eingebracht wird. Die erfindungsgemäßen Wirkungen werden ferner
selbst dann nicht verschlechtert, wenn ein oberflächenaktives Mittel, das gewöhnlich zum Entfetten des Stahlblechs
der alkalischen Lösung zugesetzt ist, auch dem erfindungsgemäßen, alkalischen Elektrolyten zugegeben wird. Obgleich im
Rahmen der Erfindung die Temperatur des für die erfindungsgemäße Vorbehandlung eingesetzten Elektrolyten nicht genau ein-
^υ gestellt werden muß, sollte sie jedoch im Hinblick auf Energieeinsparung
vorzugsweise unterhalb 90 C liegen.
Die Bedingungen für die elektrolytische Behandlung sind bei der erfindungsgemäßen Vorbehandlung wesentlich. Besonders
wichtig sind die Bedingungen der anodischen Behandlung.
So beträgt vorzugsweise, die Strommenge bei der anodischen
Behandlung von 1 bis 200 Cb/dm , wobei 5 bis 50 Cb/dm bebe!
2 sonders bevorzugt sind. Falls die Strommenge/1 Cb/dm liegt,
so werden die erfindungsgemäßen Wirkungen behindert, da der aktive, dichte Oxidfilm nicht gleichförmig auf der Stahlsubstratoberfläche
ausgebildet wird.
Bei einer Strommenge oberhalb 200 Cb/dm wird in nachteili-
ger Weise der auf der Stahlsubstratoberfläche ausgebildete, inaktive Oxidfilm durch die nachfolgende elektrolytische
Chromsäure-
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behandlung nicht ausreichend verringert oder entfernt und kann zu einer Oberflächenspannung und/oder Flecken führen.
Für eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit bei der Herstellungdes
zinnfreien Stahls betragen die Elektrolysedauer vorzugsweise 0,1 bis 5 Sekunden und die Stromdichte bei der anodischen Behandlung
während der erfindungsgemäßen Vorbehandlung vor-
zugsweise 1 bis 100 A/dm .
Bei der anodischen Behandlung nach der kathodischen Behandlung ist es nicht erforderlich, daß die Bedingungen genau
eingehalten werden, da diese Behandlung zur Inaktivierung der Stahlsubstratoberfläche vorgenommen wird, so daß
die nachfolgende anodische Behandlung durchgeführt werden kann und der Film auf der Oberfläche des Stahlblechs aus
zinnfreiem Stahl gleichförmiger und effizient ausgebildet wird. Dies ist jedoch naturgemäß im Hinblick auf die Herstellung
von zinnfreiem Stahl mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit b e s ehränkt.
Im Hinblick auf die industrielle Anwendung ist auch die Anwendung der nachstehenden Maßnahmen in Verbindung mit der erfindungsgemäßen
Vorbehandlung in Betracht gezogen worden, jedoch hat sich herausgestellt, daß sich die erfindungsgemäßen
Wirkungen hierbei nicht ändern. Die erste Maßnahme besteht darin, daß der aus der anodischen und der kathodischen Behandlung
bestehende Zyklus mehrmals wiederholt wird. Die zweite Maßnahme besteht darin, daß zwischen der kathodischen
und der nachfolgenden anodischen Behandlung eine Spülung mit
30 ¥asser erfolgt.
Die erfindungsgemäße Vorbehandlung kann nicht nur bei der
elektrolytischen Chromsäurebehandlung sondern auch bei der Metallplattierung von Stahlblech angewendet werden, bei der
eine gleichmäßige und dichte Metallschicht erforderlich ist.
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Die Erfindung wird nachstehend durch Beispiele näher erläutert, bei denen eine Doppelschicht, bestehend aus einer unteren
Schicht aus metallischem Chrom von 80 bis 120 mg/m und aus einer oberen Schicht aus Chromoxidhydrat von 12 bis
ο
20 mg/m als Chrom auf einem kaltgewalzten Stahlblech mit 0,23 mm unter verschiedenen Bedingungen bei der elektrolytischen Chromsäurebehandlung gebildet wird.
20 mg/m als Chrom auf einem kaltgewalzten Stahlblech mit 0,23 mm unter verschiedenen Bedingungen bei der elektrolytischen Chromsäurebehandlung gebildet wird.
Ein kaltgewalztes Stahlblech wird in einer Lösung von 7° g/
Liter Natriumhydroxid elektrolytisch entfettet. Nach dem Abspülen mit Wasser wird das Stahlblech durch Eintauchen in eine
Lösung von 100 g/Liter Schwefelsäure abgebeizt. Nach dem Abspülen mit Wasser wird das Stahlblech unter den nachstehenden
15 Bedingungen vorbehandelt:
Bedingungen der Vorbehandlung
Zusammensetzung des Elektrolyten
Zusammensetzung des Elektrolyten
Natriumhydroxid 60 g/l
20 pH-Wert des Elektrolyten 14
Temperatur des Elektrolyten 30 C
ο anodische Stromdichte 20 A/dm
anodische Behandlungsdauer 1 Sekunde
Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech einer elektrolytischen Chromsäurebehandlung unter den
nachstehenden Bedingungen unterworfen und danach mit heißem Wasser abgespült und getrocknet.
Zusammensetzung des Elektrolyten
Chromtrioxid 5° g/l
Natriumfluorid 3 g/l
Temperatur des Elektrolyten 50 C
Kathodische Stromdichte 20 A/dm
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Die gleiche Stahlblechart wird wie bei Beispiel 1 entfettet und abgebeizt und unter den nachstehenden Bedingungen nach
dem Abspülen mit Wasser vorbehandelt: 5
Bedingungen der Vorbehandlung Zusammensetzung des Elektrolyten
Natriumorthosilikat 30 g/l
pH-Wert des Elektrolyten Ik
Temperatur des Elektrolyten 80°C
Anodische Stromdichte 30 A/dm
Anodische Behandlungsdauer 2 Sekunden
Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech
einer elektrolytischen Chromsäurebehandlung unter den nachstehenden Bedingungen unterworfen und dann mit heißem
Wasser abgespült und getrocknet.
Bedingungen der elektrolytischen Chromsäur^behandlung
Zusammensetzung des Elektrolyten Chromtrioxid
Ammoniumfluorid
Temperatur des Elektrolyten Kathodische Stromdichte 25
Ammoniumfluorid
Temperatur des Elektrolyten Kathodische Stromdichte 25
Die gleiche Stahlblechart wird wie bei Beispiel 1 entfettet und abgebeizt und unter den nachstehenden Bedingungen nach
dem Abspülen mit Wasser vorbehandelt: 30
Bedingungen der Vorbehandlung Zusammensetzung des Elektrolyten
Natriumhydroxid
Natriumphosphat
35 pH-Wert des Elektrolyten
Temperatur des Elektrolyten
L J
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30 | g/l |
1, | 5g/i |
30 | °c |
20 | A/dm2 |
8 | g/l | C |
30 | g/l | |
10 | ||
60° |
1 Elektrolytisches Verfahren:
Anodische Behandlung und kathodische B ehandlung
Anodische und kathodische Stromdichte jeweils 5 A/dm Anodische und kathodische Behandlungsdauer jeweils 1 Sekunde
Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech
unter Verwendung eines Elektrolyten, enthaltend 250 g/l Chromtrioxid und 2,5 g/l Schwefelsäure in Wasser bei 30 A/dm
kathodischer Stromdichte und 50°C Elektrolyt-Temperatur mit metallischem Chrom überzogen. Nach dem Abspülen mit Wasser
wird das mit Chrom überzogene Stahlblech einer elektrolytischen Chromsäurebehandlung unter den nachstehenden Bedingungen
unterworfen und dann mit heißem Wasser abgespült und getrocknet.
Bedingungen der elektrolytischen Chromsäurebehandlung
Zusammensetzung des Elektrolyten
Chromtrioxid 30 g/l
Schwefelsäure 0,2 g/l
Natriumfluorid 1,0 g/l
Temperatur des Elektrolyten 30 C
Kathodische Stromdichte 20 A/dm
Die gleiche Stahlblechart wird wie bei Beispiel 1 entfettet und abgebeizt und unter den nachstehenden Bedingungen nach
dem Abspülen mit Wasser vorbehandelt:
Bedingungen der Vorbehandlur??
Zusammensetzung des Elektrolyten
/ Natriumborat 15 g/l
Kaliumhydroxid 20 g/l
35 pH-Wert des Elektrolyten 13,5
Temperatur des Elektrolyten 60 C
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Anodische Stromdichte 10 A/dm
Anodische Behandlungsdauer 2 Sekunden
Nach dem Abspülen mit Wasser wird das vorbehandelte Stahlblech
unter Verwendung eines Elektrolyten,enthaltend 90 g/l
Chromtrioxid und 6 g/l Natriumfluroid in Wasser bei 40 A/dm
kathodischer Stromdichte und 50°C Elektrolyt-Temperatur behandelt. Das behandelte Stahlblech wird dann mit diesem auf
ein Drittel seiner ursprünglichen Konzentration verdünnten Elektrolyten bei 10 A/dm kathodischer Stromdichte und 35°C
Elektrolyt-Temperatur weiter behandelt und dann mit heißem Wasser abgespült und getrocknet.
Als Vergleichsbeispiele wird die gleiche Stahlblechart wie bei
Beispiel 1 entfettet und abgebeizt. Nach dem Abspulen mit Wasser erfolgt bei den Vergleichsbeispielen 1 bis k eine elektrolytische
Chromsäurebehandlung oder eine elektrolytische Chromsäur
eb ehandlung nach einer Chromplattierung unter den gleichen Bedingungen wie bei den Beispielen 1, 2, 3 bzw. 4, jedoch ohne
die erfindungsgemäße Vorbehandlung; danach erfolgt ein Abspülen mit heißem Wasser und Trocknen.
Die Menge an metallischem Chrom und Chromoxidhydrat als Chrom in dem zinnfreien Stahl der Beispiele 1 bis h und der Ver—
^ gleichsbeispiele 1 bis k wurde dann gemessen, und die Eigenschaften
jedes erhaltenen, zinnfreien Stahlblechs wurden dann durch die nachstehenden Testverfahren ermittelt? die Ergebnisse
sind in Tabelle I dargestellt.
30 1· Lackhaftfähigkeit bei Normaltemperatür
Zwei Stücke der vorbehandelten Probe werden vorbereitet. Ein Stück der vorbehandelten Probe wird nach Beschichten mit
60 mg/dm eines Epoxyphenollacks bei 210 C während 12 Minuten erhitzt; das andere Stück wird vor und. nach dem Beschichten
mit 25 mg/dm des gleichen Lacks zweimal unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend beschrieben erhitzt.
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Die zwei unterschiedlich beschichteten Probestücke werden jeweils auf 5 mm χ 100 mm Größe geschnitten und unter Verwendung
eines Nylonklebstoffs mit 100 um Dicke bei 200°C während
2 '
30 Sekunden mit 3 kg/cm Druck durch eine Warmpresse nach
Vorerhitzen bei 200 C während 120 Sekunden miteinander verklebt.
Die Klebefestigkeit in kg/5 mm der Anordnung wird mit einem
üblichen Zugversuchsgerät gemessen* 10
2. Lackhaftfähigkeit nach Altern in heißemJWasser
Die gemäß Ziff. 1) hergestellte Anordnung tfird durch ein übliches
Zugversuchsgerät nach dem Eintauchen in eine 0,4prozentige Citronensäurelösung bei 90 C während drei Tagen abge-
'° löst. Die Klebefestigkeit der Anordnung wird in kg/5 mm angegeben.
3. Lackhaftfähigkeit unter Retorteribedingungen
Zwei Stücke unterschiedlich beschichteter, nach Ziff. 1) hergestellter
Proben, werden jeweils auf 70 mm Breite und 60 mm Länge geschnitten und unter den Bedingungen gemäß Ziff. 1)
derart miteinander verklebt, daß sie einander in Längsrichtung 8 mm überlappen.
Es werden 10 Proben in der vorstehenden Weise hergestellt. Jede zusammengesetzte Probe wird wie für einen Dosenkörper
auf 100 mm Radius gerollt und dann in einem JO mm breiten Kanal fixiert.
Danach werden die 10 fixierten Proben in eine Retorte gegeben, in die auf 125 bis I30 C unter 1,6 bis 1,7 kg/cm Druck
erhitzter, heißer Dampf für I50 oder 300 Minuten geblasen
wird. Die Lackhaftfähigkeit unter Retortenbedingungen wird
durch Untersuchung der unteren Probenteile ermittelt, die sich von den 10 zusammengesetzten Proben abgelöst haben.
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Aus Tabelle I ergeben sich, sehr deutliche Unterschiede zwischen
den erfindungsgemäßen Beispielen und den Vergleichsbeispielen bei der Lackhaftfähigkeit nach dem Altern in heißem
Wasser und unter Retortenbedingungen, während kein Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen Beispielen und den
Vergleichsbeispielen bei der Lackhaftfähigkeit bei Normaltemperatur
vorliegt. Hieraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Vorbehandlung die Lackhaftfähigkeit nach dem Altern in
heißem ¥asser und unter Retortenbedingungen erheblich ver— bessert.
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cn
ω ο
ro
CJi
Ol
σ ο co
OI CO -Jl
Eigenschaften von behandeltem Stahlblech | Menge an metallischem Cr in mg/m |
150 Min. 3OO Min. |
Beispiel | 1 | 2 | 3 | k | Vergleichsbeispiel | 2 | 3 | k |
Menge an Chromoxidhydrat ρ (als Cr) in mg/m |
112 | 115 | 106 | 110 | 1 | 122 | 100 | 108 | |||
Lackhaftfähigkeit bei Nor maltemperatur (kg/5 mm) |
16 | 15 | lh | 18 | 115 | 13 | 17 | 18 | |||
Lackhaftfähigkeit nach Altern in heißem Wasser (kg/5 mm) |
6,8 | 6,2 | 6,k | 6,6 | 15 | 6,4 | 6,3 | 6,6 | |||
Lackhaftfähig keit unter Re tortenbedin gungen (a/b) |
3,2 | 3,1 | 2,8 | 3,0 | 6,7 | 1,5 | 0,9 | 1,3 | |||
0/10 0/10 |
O/IO 1/10 |
0/10 3/10 |
0/10 1/10 |
1,8 | 0/10 8/10 |
0/10 10/10 |
0/10 7/10 |
||||
I/IO 7/10 |
+' A zeigt die Anzahl der abgelösten Anordnungen
B zeigt die Gesamtzahl der Anordnungen
CD O CTJ
Leerseite
Claims (7)
- " Vorbehandlungsverfahren bei der Herstellung von zinnfreiem Stahl "15 Priorität: 9. August 1979, Japan, Nr. 100 723/79Patentansprüche1/ Vorbehandlungsverfahren bei der Herstellung von zinnfreiem Stahl mit einer oberen Schicht aus Chromoxidhydrat und einer unteren Schicht aus metallischem Chrom, d a durch gekennzeichnet, daß man Stahlblech einer anodischen Behandlung oder einer anodischen Behandlung gefolgt von einer kathodischen Behandlung in einem alkalischen Elektrolyten, der eine Alkalimetallverbindung, eine Ammoniumverbindung oder Gemische von diesen mit einem pH-OQ Wert über 8 enthält, nach dem Abbeizen des Stahlbleches und vor der Ausbildung der beiden Schichten auf der Oberfläche des Stahlbleches unterwirft.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetallverbindung mindestens eine Verbindung aus der Gruppe enthaltend ein Hydroxid, ein Carbonat, ein Bi-L j130008/0597— ζ —carbonat, ein Silikat oder ein Borat eines Alkalimetalls ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die Ammoniumverbindung mindestens eine Verbindung aus der Gruppe.aus einem Hydroxid, einem Carbonat, einem Bicarbo— nat, einem Silikat und/oder einem Borat von Ammonium ist.
- h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindung aus der Gruppe aus einem Phosphat, einem sauren Phosphat, einem Oxalat und/ oder einem Acetat eines Alkalimetalls oder Ammonium zugegeben wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis kt dadurch ge— kennzeichnet, daß die Konzentration der in den Ansprüchen 2, 3 oder K angegebenen Verbindung 10 bis 100 g/l beträgt.
- 6» Verfahren nach, einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Behandlung bei 1 bis 2OQ Cb/dm in einem alkalischen Elektrolyten mit einem pH-Wert oberhalb 8 erfolgt.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Behandlung bei einer Temperatur unterhalb 90 C und einer Stromdichte von 1 bis 100 A/ dm während 0,1 bis 5 Sekunden in einem alkalischen Elektrolyten mit einem pH-Wert oberhalb 8 erfolgt.L 130008/0597 J
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