DE3608968A1 - Waessrige zusammensetzung und verfahren zum passivieren von zink-kobalt-legierungen - Google Patents
Waessrige zusammensetzung und verfahren zum passivieren von zink-kobalt-legierungenInfo
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Description
3608958
Die Erfindung bezieht sich auf die Passivierung von Legierungen aus Kobalt und Zink.
Zink wird seit Langem zum galvanischen Beschichten von
Grundmetallen, einschließlich Stahl und Kupfer, verwendet,
um die funktionel len und dekorativen Eigenschaften
des Metalls zu verbessern. Um die Eigenschaften des Oberflächenüberzugs,
insbesondere den Korrosionswiderstand des Zinks selbst zu verbessern, wird der überzug häufig
passiviert, d.h. mit einer Zusammensetzung behandelt, die die Abscheidung verschiedener schützender Metallsalze auf
der Oberfläche des Zinks einleiten.
Passivierungszusammensetzungen für galvanische Zinküberzüge
sind bekannt; sie basieren im allgemeinen auf sechswertigem Chrom. Unter den bekannten Zusammensetzungen
sind solche, die zu einem gelben Passivat auf dem Zinküberzug führen.
-' Vor kurzem hat man erkannt, daß viele, wenn nicht alle
Vorteile des Verzinkens zusammen mit dem zusätzlichen
Vorteil verbesserten Korrosionswiderstandes durch galvanisches
Abscheiden einer Zink-Kobalt-Legierung anstelle von reinem Zink erhalten werden. Ein Verfahren zum galvanischen
Abscheiden einer solchen Legierung ist in der
"* 6 —
GB-A-2116588 offenbart. Die Überlegenheit von Zink-Kobalt-Legierungsüberzügen
über reinen Zinküberzügen wird durch ihre Passivierung noch erhöht. Die üblichen
gelben Passivierungszusammensetzungen auf Chromatbasis
für reines Zink arbeiten auch bei Zink-Kobalt-Legierungsüberzügen,
aber sie bringen im allgemeinen keine so merkliche Verbesserung gegenüber dem unpassivierten überzug
wie es bei reinem Zink beobachtet worden ist.
In der GB-A-2113721 ist ein Bad für farbige Chromatfilme
auf Zink-Nickel-Legierungen offenbart, aber dieses Bad
ist für Zink-Kobalt-Legierungen nicht wirksam genug.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Passivierungszusammensetzung
für Zink-Kobalt-Legierungen bereitzustellen, die eine erhebliche Verbesserung der Korrosionsschutzeigenschaften
gegenüber dem unpassivierten
Überzug gibt. Darüber hinaus soll ein Verfahren zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen mit dieser Passivierungs·
Zusammensetzung angegeben werden.
Durch die Erfindung ist eine wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen geschaffen,
die (a) eine Quelle für Chrom-VI-, (b) Wasserstoff ionen
zur Gewährleistung eines sauren pH-Wertes, (c) eine Quelle
36089S8
für Chlorionen, (d) eine Quelle für Sulfationen/ und (e)
zusätzlich oder anstelle des Bestandteils (d) eine Quelle für Nickel- und/oder Kobalt-ionen enthält.
Die Quelle für Chrom(VI)- wird normalerweise ein Chromat,
vorzugsweise Chromsäure selbst, die als Chromsäureanhydrid zugesetzt werden kann, sein. Alternativ oder zusätzlich
kann Dichromat angewendet werden. Die Chrom(VI)-Konzentration liegt im allgemeinen im Bereich von 0,01 M bis
1 M, vorzugsweise im Bereich von 0,02 M bis 0,07 H und ist z.B. 0,05 M.
Der pH-Wert liegt im allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 2,5, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 2 und ein pH-Wert
von 1,5 - 0,1 ist typisch.
Die Quelle für die Chlorionen kann irgendein nicht stö- N
rendes Salz sein; bevorzugt werden aber Chloride von Metallen der Gruppe Ha, wie Magnesiumchlorid, und von Metallen
der Gruppe Ia, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid,
oder Ammoniumchlorid. Ein Gemisch von 2 oder mehr Chloriden kann auch vorliegen. Die Chloridkonzentration liegt
im allgemeinen im Bereich von 0,01 M bis 0,5 M, vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 0,2 M und typisch ist ein
Bereich von 0,07 - 0,02 M.
Die Quelle für Sulfationen kann auch irgendein nicht störendes Salz sein. Ammoniumsulfat und Sulfate der Metalle
der Gruppe Ia haben sich als geeignet erwiesen. Besonders gute Ergebnisse sind jedoch bei Verwendung von
Kobaltsulfat und Nickelsulfat festgestellt worden, wovon Nickelsulfat offenbar zu den besten Ergebnissen führt.
Die Sulfationenkonzentration liegt im allgemeinen im Bereich von 1 mM bis 25 mM, vorzugsweise im Bereich von
2 bis 20 mM; typisch ist eine Konzentration von 7-2 mM.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können Sulfationen
einschließen und frei von Nickel- und Kobalt-Ionen sein; oder sie können Nickel- und/oder Kobalt-ionen enthalten
und frei von Sulfationen sein. Am meisten bevorzugt wird, daß sie einerseits Sulfationen und andererseits Nickel-
und/oder Kobalt-ionen enthalten. Die Sulfationen und die Nickel- und/oder Kobalt-ionen können in Form von Nickelsulfat
und/oder Kobaltsulfat bereitgestellt werden.
Die Konzentration der Nickel- oder Kobalt-ionen, separat
oder zusammen, liegt im allgemeinen im Bereich von 1 mM bis 25 mM, vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 20 mM;
typisch ist eine Konzentration von 7-2 mM.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung enthält die
wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-
3G089S8
Legierungen eine Quelle für Chrom(VI)-, Wasserstoff ionen
zur Gewährleistung eines sauren pH-Wertes, eine Quelle
für Chlorionen, eine Quelle für Sulfationen und eine Quelle für Nickel- und/oder Kobaltionen.
Bevorzugte Zusammensetzungen nach der Erfindung enthatten
auch eine oder mehrere wahlfreie Zusätze. Solche wahlfreien Zusätze sind bekannt und können sein: Anionen
für die Regulierung der Farbtiefe, der Härte des Films, der Dicke des Films und/oder der Haftfestigkeit des Films.
Als Beispiele seien angeführt: Nitrat- und Nitrit-ionen verleihen der Farbe Helligkeit; Sulfamate verleihen dem
Film Klarheit und der Farbe Tiefe; Formiate und Acetate können auf die Farbe des Films einwirken; Borate können
die Haftfestigkeit und Phosphate die Härte des Films verbessern.
Solche Anionen, wenn sie anwesend sind, können in Konzentrationen vor liegen, die vom niedrigsten Wert, bei
dem sie wirken, bis zur Sättigung oder bis zum Grenzwert ihrer Verträglichkeit mit der Zusammensetzung reichen.
Die Anionen, wenn sie in der Zusammensetzung anwesend sind, liegen gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise,
in den nachstehend aufgeführten Konzentrationsbereichen vor: Formiationen von 0,1 bis 14 g/l (2,2 mM bis 0,3 M);
Nitrationen von 0,1 bis 10 g/l (1,6 mM bis 0,16M);
.../10
Acetationen von 0,1 bis 12 g/L (1,7 mM bis 0,20 M); SuL-famationen
von 0,1 bis 8 g/L (1,1 mM bis 84 mM); Borationen von 0,1 bis 40 g/L (1,7 mM bis 0,68 M); und Phosphationen
von 0,1 bis 12 g/L (1,1 mM bis 0,13 M).
Die Kationen der Verbindungen, die die vorstehend genannten
Anionen enthalten, können Wasserstoff, MetalLe der Gruppen IA und HA, Nickel oder KobaLt sein. Solche Verbindungen
sind für die Funktion des Bades nicht notwendig, können aber zur Erreichung spezieller Wirkungen verwendet
werden.
Zink- und/oder Chrom (IID-ionen können der Zusammensetzung
ebenfalls in ausreichenden Mengen zugegeben werden, um
zu Beginn die Bildung des gewünschten Passivierungsüberzugs
zu unterstützen. Diese Ionen, wenn sie überhaupt zugesetzt werden, brauchen nur in sehr kleinen Mengen, z.B.
in Mengen von 0,1 bis 1 g/l, anwesend zu sein.
Es ist gefunden worden, daß die Zusatzverbindungen, die
bestimmte der vorstehend aufgeführten Anionen enthalten, unter gewissen Umständen unerwünschte Wirkungen haben.
So kann z.B. der Zusatz von Nitraten zu schwarzer Fleckenbildung
führen. Dies braucht aber kein Nachteil zu sein, z.B. wenn ein schwarzes Passivat erzeugt werden soll. Sollte
.../11
3608988
ein wahlfreier Zusatz zu Nachteilen führen, braucht er nur
einfach weggelassen zu werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind für die Inhibierung
des Auftretens oder Ausbreitens weißer Korrosionsprodukte und/oder roten Rostes geeignet. Die Inhibierung
kann mit dem Standard-Salzspraytest nach DIN 5OO21SS oder ASTH B-117, der weiter unten beschrieben
werden wird, festgestellt werden. Die Inhibierung des Auftretens von weißen Korrosionsprodukten kann aus der
Anzahl der Stunden, die ein Teststück dem Salzspray ausgesetzt werden kann, bevor weiße Korrosionsprodukte erscheinen,
und vergleichen dieser Zeit mit der eines Kontrollstücks ermittelt werden. Die Inhibierung der Ausbreitung
weißer Korrosionsprodukte kann aus der Zeit, in der 30 % der Oberfläche des Teststücks mit weißen Korrosionsprodukten bedeckt werden, ersehen werden. Dementsprechend
kann die Inhibierung des Auftretens von rotem Rost aus der Anzahl der Stunden, die ein Teststück übersteht bevor
roter Rost erscheint,ersehen werden, und die Inhibierung der Ausbreitung roten Rosts kann aus der Anzahl der Stunden,
in der roter Rost 10 % der Oberfläche im Salzspraytest bedeckt hat, ermittelt werden.
Bei gewissen Anwendungen der Passivierung ist es wichtig, das Auftreten oder Ausbreiten weißer Korrosionsprodukte
.../12
360895?
zu verhindern. Dies ist besonders in salzhaltiger Umgebung
der Fall, wie in Küstennähe oder auf Straßen, wenn Streukolonnen
Salz zum Schmelzen von Eisflächen verwenden. In anderen Bereichen ist die Verhütung des Auftretens und
Ausbreitens weißer Korrosionsprodukte nicht so wichtig wie das Verhindern des Auftretens von rotem Rost. So wird z.B.
in Betracht gezogen, heißtauchplatierte Abfallkästen durch
mit Zinklegierung galvanisch beschichtete passivierte Kästen zu ersetzen; die Bildung weißer Korrosionsprodukte
darauf würde nicht besonders schwerwiegend oder wichtig sein.
Einige der Zusammensetzungen nach der Erfindung sind in der Verhütung der Ausbreitung von weißen Korrosionsprodukten
oder von rotem Rost wirksamer als in der Verhinderung des Auftretens solcher Korrosionen. Andere Zusammensetzungen
nach der Erfindung geben dagegen besseren Schutz gegenüber rotem Rost als gegenüber weißen Korrosionsprodukten.
Solche Zusammensetzungen sind in die Erfindung eingeschlossen, wenn auch solche, die besseren Gesamtschutz
geben,unter manchen oder sogar den meisten Umständen bevorzugt werden.
Der Kobaltanteil in den Zink-Kobalt-Legierungen, die erfindungsgemäß,
passi viert werden können, variiert von 0,1 bis 1,5 oder 2 Gew.-%. Obwohl die Wirksamkeit der Passi-
.../13
■ 36089ξ§
vierungszusammensetzungen in der Inhibierung weißer Korrosionsprodukte
abzufallen scheint, wenn die Legierung mehr als etwa 1/0 % Kobalt enthält. Allgemeiner gesagt werden
die Kosten die obere Grenze des Kobaltgehaltes bestimmen ebenso wie die Tatsache, daß es schwierig wird, eine gleichmäßige
Legierungsabscheidung zu erhalten, wenn der Kobaltgehalt über 2 % liegt.
Die Erfindung schließt auch ein Verfahren zum Passivieren einer Zink-Kobalt-Legierung ein. Es ist gekennzeichnet
durch das Inkontaktbringen der Legierung mit einer wäßrigen Zusammensetzung nach der Erfindung.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung'
einer passivierten Zink-Kobalt-Legierung oder eines Materials oder eines Gegenstandes mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug,
der nach dem Verfahren der Erfindung passiviert worden ist.
Bevorzugte Merkmale des Verfahrens und des dritten Aspekts der Erfindung sind die der wäßrigen Zusammensetzung nach
der Erfindung mit den nötigen Abänderungen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen wie sie in die Praxis umgesetzt werden kann, werden die
folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele gebracht.
.../14
3608988
Sie wurden alle an Stahlteststücken durchgeführt, die mit
einer Zink-Kobalt-Legierung eines Kobaltgehaltes von 0,65 %
(wenn nicht anders angegeben) galvanisch beschichtet waren und die nach einem Verfahren hergestellt worden sind, welches
die Verwendung eines im Handel erhältlichen galvanischen Bades einschließt, das in der GB-A-2116588 beschrieben
ist (die Offenbarung dieser Schrift ist hier durch ihre Nennung einbezogen). Die Dicke des Zink-Kobalt-Legierungsüberzuges
war 10 yum, wenn nicht anders angegeben.
In den folgenden Beispielen sind die Chlorionen in Form von Salzen von Magnesium, Ammonium oder Metallen der Gruppe
Ia, wie Natrium und Kalium, eingeführt worden.
hergestel It.
Die Konzentration der Chrom(VI)-ionen in der Zusammensetzung war 0,05 M und die der Chlorionen war 0,078 M.
Ein Stahlteststück, das mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug, der 0,65 % Kobalt enthielt, versehen war, wurde
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in die 25 0C warme Zusammensetzung 25 Sekunden Lang getaucht.
Es resultierte ein gelbes Passivat. Das passivierte Teststück wurde dem StandardsaLzspraytest nach DIN 50021SS
oder ASTH B-117 unterworfen, in welchem ein 5 %iger neutraler Salzspray unter kontrollierten Bedingungen auf das
Teststück gerichtet wird, um den Korrosionswiderstand zu bestimmen. Je Langer ein Teststück in dem Spray übersteht
ohne daß sich weiße Korrosionsprodukte oder roter Rost
bildet oder ohne daß weiße Korrosionsprodukte und roter
Rost bestimmt nachgewiesen werden, um so besser ist der Korrosionswiderstand. Die Ergebnisse sind der Tabelle I
zu entnehmen.
hergestelLt.
Die Konzentration der Chrom(VI)-ionen in der Zusammensetzung
war 0,05 H und die der Chlorionen 0,086M. Ein mit der Zink-Kobalt-Legierung galvanisch beschichtetes
Teststück, wie im Vergleichsbeispiel A verwendet, wurde
in die 25 C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang ge-
taucht. Es wurde dann dem Neutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle I zu entnehmen.
hergestel It.
Die Konzentration der Chrom(Vl)-ionen in der Zusammensetzung war 0,05 M und die der Chlorionen war 0,067 M.
Das galvanisch beschichtete Teststück wurde, wie im Vergleichsbeispiel
A, in die 25 0C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang getaucht. Es wurde dann dem Neutralsalzspraytest
unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle I zu entnehmen.
| Beginn | Tabel Ie | (1) weiße Korrosionsprodukte | 1 | Beginn | (2) rr |
10 % rr(2) | |
| Vergleichs | 168 | Stunden dem | (2) roter Rost | 710 - | 756 | 826 | |
| beispiel Nr. | 168 | wp(1) 30% | 544 - | 710 | 826 | ||
| A | 168 | 382 - | 428 - | 516 | 662 | ||
| B | 264 - | Neutralsalzspray ausgesetzt | |||||
| C | 216 | wp(1) | |||||
| 428 | |||||||
| 382 | |||||||
.../17
Tj Beispiel 1
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergesteLLt.
Natriumsulfat (wasserfrei) 1 g/l Säure bis pH 1,7
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-Ionen 0,05 M, die der Chlorionen 0,078 M
und die der Sulfationen 7 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug
beschichtetes Stahlteststück wurde in
die 25 C warme Zusammensetzung so lange getaucht, bis eine gute Farbe erhalten war (35 bis 45 Sekunden). Das
resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest
unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Bei spi el 2
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
Magnesiumsulfat (Heptahydrat) 1,73g/l
Säure bis zum pH 1,7
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Chrom(VI)-ionenkonzentration
0,05 H/ die der Chlorionen 0,078 K
und die der Sulfationen 7 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug
versehenes Stahlteststück wurde in die 25 C warme Zusammensetzung ausreichend lange getaucht,
bis eine gute Farbe erhalten wurde (35 bis 45 Sekunden). Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest
unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
Nickelsulfat (Hexahydrat) 1,8SgZl
Säure bis zum pH 1,7
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die Gesamt-Chlorionenkonzentration
war 0,078 M, die Sulfationenkonzentration war 7 mM
und die Nickelionenkonzentration war 7 mM. Ein mit einer
Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes StahIteststück wurde
in die 25 0C warme Lösung ausreichend lange getaucht, bis
eine gute Farbe erhalten wurde (35 bis 45 Sekunden). Das
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360898$
resultierende passivierte Teststück wurde dem Neutraisa
Lzspray test unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-Ionen 0,05 H, die der Chloridionen 0,078 M und die der Sulfationen 7 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung
beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25 C warme Lösung ausreichend lange getaucht, bis eine gute
Farbe erhalten wurde (35 bis 45 Sekunden). Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest
unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle zu entnehmen.
Bei spi e L 5
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
Nickelsulfat (Hexahydrat) 1 g/l Säure bis zum pH 1,45
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(Vl)-ionen 0,05 M, die der Chlorionen 0,078 M
und die der Sulfationen 3,8 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug
versehenes Stahlteststück wurde in die 25 C warme Zusammensetzung 25 Sekunden getaucht. Das resultierende
passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsa Izspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle
zu entnehmen.
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
Nickelsulfat (Hexahydrat) 2 g/l Säure bis zum pH 1,45
.../21
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-ionen 0,05 H, die der Chlorionen 0,078 H,
die SuLfationen 7,6 mM und die der Nickelionen 7,6 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug beschichtetes
Stahlteststück wurde in die 25 C warme Zusammensetzung
25 Sekunden getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen.
Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
geste lit.
Nickelsulfat (Hexahydrat) 5 g/l Säure bis zum pH 1,4
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-ionen 0,05 H, die der Chlorionen 0,078 M, die der Sulfationen 19 mM und die der Nickelionen 19 mM. Ein
mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück
wurde in die 25 C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde
dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse
sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
.../22
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
Kobaltsulfat (Hexahydrat) 1 g/l Säure bis zum pH 1,5
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chlorionen C,078 M,
die Sulfationen 3,8 mM und die der Kobaltionen 3,8 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück
wurde in die 25 0C warme Lösung 25 Sekunden
lang getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dann dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen.
Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
Kobaltsulfat (Hexahydrat) 2 g/l Säure bis zum pH 1,45
.../23
. 23;.' 36089S8-
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chlorionen 0,078 H,
die der SuLfationen 7,6 mM und die der Kobaltionen 7,6 mM.
Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25 C warme Zusammensetzung 25 Sekunden
lang getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen.
Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
gestelit.
Kobaltsulfat (Hexahydrat) 5 g/l Säure bis zum pH 1,45
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chlorionen 0,078 W,
die der Sulfationen 19,0 mM und die der Kobaltionen 19,0 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück
wurde in die 25 0C warme Lösung 25 Sekunden lang
getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde
dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
ALLe vorstehend angegebenen PassivierungsLosungen wurden
durch Zugabe von 0,2 g/L ZinkchLorid künstLich geaLtert,
um eine kLeine Menge Chrom (IID-ionen in der Zusammensetzung
zu erzeugen.
Bei spieL 11
Ein gaLvanisch beschichtetes passiviertes Teststück wurde
wie in BeispieL 8 hergesteLLt, ausgenommen, daß die Dicke des Legierungsüberzuges 6 ium war. Das Teststück wurde in
einer anderen VersuchsLage (different experimentaL Location)
dem ASTM B-117 NeutraLsaLztest unterworfen. Die Ergebnisse
sind der TabeLLe 2 zu entnehmen.
.../25
| TabeL | L | e 2 | Su I fat-Zugabe | 7H2O | (1 | g/l) | Begi nn | wcp(1 | Stunden | Neutra | Lsalzspray | rr(2) | 10% rr | - | (2) |
| Bei sp | i | el | Na2SO4 | 6H2O | (1. | .73 g/1) | 264 - | 432 | ) 30% | (1) wcp |
Begi nn | >1200 | >1200 | ||
| Nr | ■ | MgSO4 | SO4 | (1. | .85 g/1) | 336 - | 480 | 744 | - 1032 | 984 - | 1368 | 1320 | - 1740 | ||
| 1 | NiSO4 | 6H2O | (O | .93 g/1) | 168 - | 480 | 744 | 912 - | 1650 | 1954 | - 2362 | ||||
| 2 | (NH4)2 | 6H2O | (1 | g/l) | 336 - | 480 | 696 | - 1200 | 1482 - | 1482 | 1740 | - >2434 | |||
| 3 | NiSO4 | 6H2O | (2 | g/1) | 96 | 648 | - 1032 | 984 - | 1164 | 1260 | - 1424 | ||||
| 4 | NiSO4 | 6H2O | (5 | g/1) | 96 | 428 | - 516 | 1092 - | 1496 | 1880 | - >2000 | ||||
| 5 | NiSO4 | 6H2O | (1 | g/1) | 168 | 516 | 1260 - | 1092 | 1164 | - >2000 | |||||
| '6 | CoSO4 | 6H2O | (2 | g/l) | 96 | 336 | - 544 | 974 - | 1332 | 1424 | - 1928 | ||||
| 7 | CoSO4 | 6H2O | (5 | g/l). | ' 168 | 516 | 1260 - | 1664 | >2000 | ||||||
| 8 | CoSO4 | (1 | g/1) | 168 | 826 | 1092 - | 1332 | 1260 | - >2000 | ||||||
| 9 | CoSO4 | Weiße Korrosionsprodu Roter Rost 6 /jm Zink-KobaLt-Legi |
166 | 264 | 1044 - | 840 | |||||||||
| 10 | kte e rungsüberzug |
312 | — | CjC | |||||||||||
| 11« | 3 | ||||||||||||||
| (1) (2) (3) |
|||||||||||||||
.../26
O OO CO
3G089S8
Beispiel 12
gestelLt.
pH 1,5
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
von ChromCVD-ionen 0,04 M, die der ChLorionen 0,06 M,
die der Sulfationen 5,7 mM und die der KobaLtionen 5,7 mM.
Ein kleines Teststück, das mit einem 6 iüm dicken Zink-Kobalt-Legierungsüberzug
eines Kobaltgehaltes von 0,5 % trommelgalvanisiert worden war, wurde in die 25 C wärme
Zusammensetzung 30 Sekunden lang getaucht. Es wurde ein messinggelbes Passivat erhalten und der NeutraLsaIzspraytest
nach ASTM B-117 zeigte, daß das Passivat 245 Stunden
Lang resistent war bevor weiße Korrosionsprodukte auftraten.
...727
Beispiel 13
Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.
Chromsäure 4 g/l
Ammoniumchlorid 2 g/l
Natriumchlorid 1,5 g/l
Kobaltchlorid (Hexahydrat) 1,25 g/l
pH 1,4
In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration
der Chrom(VI)-ionen 0,04 M, die der Chlorionen 0,07 M und die der Kobaltionen 5,25 mH.
Eine Schraube wurde mit einem 7,5 um dicken Zink-Kobalt-Legierungsüberzug
eines Kobaltgehaltes von 0,7 % versehen. Der Legierungsüberzug wurde dann durch Eintauchen in die
vorstehende 25 0C warme Zusammensetzung 30 Sekunden lang
passiviert. Es wurde ein bronzefarbenes Passivat erhalten.
Das Passivat hatte im ASTH B-117 Test ausgezeichneten
Korrosionswiderstand; erst nach 264 Stunden trat weiße
Korrosion auf.
Das, passi vierte Legierungssystem brachte bei dieser Legierungsdicke im ASTM B-117 Test 984 bis 1208 Stunden Schutz bis
10 % roter Rost auftrat. Der Grad des Schutzes hängt von der Dicke des Legierungsüberzuges ab.
.../28
Claims (14)
1. Wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen,
dadurch gekennzeichnet, daß sie (i) eine Quelle für Chrom(VI)-ionen;
(ii) Wasserstoffionen zur Gewährleistung eines sauren
pH-Wertes;
(iii) eine Quelle für Chlorionen; und (iv) ein Additiv aus der Gruppe:
(a) eine Quelle für Sulfationen;
(b) eine Quelle für Nickelionen;
(c) eine Quelle für Kobaltionen;
...12
European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt
Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. Ο5/284Θ7 (BLZ 2OO 7OO 00) · Postscheck Hamburg 2842-206
Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 9336Ο35 (BLZ 2OO 8OO 0O)
(d) eine gemeinsame Quelle für Nickel- und Sulfati onen;
(e) eine gemeinsame Quelle für Kobalt- und Sulfationen;
und
(f) Gemische davon ,enthä It.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Chrom(VI)-ionen in einer Konzentration im
Bereich von 0,02 M bis 0,07 M enthält.
Bereich von 0,02 M bis 0,07 M enthält.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 2 hat.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Quelle für die Chlorionen ein Chlorid eines
Metalls der Gruppe Ia enthält.
Metalls der Gruppe Ia enthält.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Chlorionen in einer Konzentration im Bereich
von 0,02 M bis 0,2 M enthält.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Quelle für die Sulfationen Ammoniumsulfat
oder ein Sulfat eines Metalls der Gruppe Ia enthält.
oder ein Sulfat eines Metalls der Gruppe Ia enthält.
3G08968
7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als gemeinsame QuelLe für die Nicket- und die Sutfat-ionen NickeLsulfat enthält.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als gemeinsame Quelle für die Kobalt- und die Sulfat-ionen Kobaltsulfat enthält.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Nickelionen in einer Konzentration im Bereich von 2 bis 20 mfl enthält.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Kobaltionen in einer Konzentration im Bereich
von 2 bis 20 mM enthält.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Sulfationen in einer Konzentration im Bereich von 2 bis 20 mM enthält.
12. Verfahren zum Passivieren einer Zink-Kobalt-Legierung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung mit einer wäßrigen Zusammensetzung des Anspruches 1 in Kontakt
gebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung mit einer wäßrigen Zusammensetzung in Kontakt gebracht wird, die NickelsuLfat aLs gemeinsame
Quelle für Nickel- und Sulfat-ionen enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung mit einer wäßrigen Zusammensetzung in Kontakt gebracht wird, die Kobaltsulfat als gemeinsame
Quelle für Kobalt- und Sulfat-ionen enthält.
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