DE4214954C2 - Verfahren zur Herstellung von verbesserten Chromatkonversionsschichten auf Zinkoberflächen und Anwendung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von verbesserten Chromatkonversionsschichten auf Zinkoberflächen und Anwendung des VerfahrensInfo
- Publication number
- DE4214954C2 DE4214954C2 DE4214954A DE4214954A DE4214954C2 DE 4214954 C2 DE4214954 C2 DE 4214954C2 DE 4214954 A DE4214954 A DE 4214954A DE 4214954 A DE4214954 A DE 4214954A DE 4214954 C2 DE4214954 C2 DE 4214954C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solution
- zinc
- silicate
- chromating
- chromate conversion
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/24—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds
- C23C22/26—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds containing also organic compounds
- C23C22/27—Acids
-
- 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
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/82—After-treatment
- C23C22/83—Chemical after-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her
stellung von verbesserten Chromatkonversionsschichten auf
Zinkoberflächen, insbesondere von Stahlteilen für die Auto
mobilindustrie. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein verbessertes Verfahren zum Versiegeln von
Chromatkonversionsüberzügen auf galvanisch abgeschiedenem
Zink, um auf diese Weise den chemischen Widerstand der mit
Zink plattierten Teile zu erhöhen.
In jüngerer Zeit fordert die Automobilindustrie einen zu
nehmenden Schutz in bezug auf die Korrosion von Teilen, die
mit Zink elektroplattiert und dann mit einem gelben,
schwarzen, weißen oder grünen Chromat überzogen worden
sind. Dieser Bedarf in bezug auf einen erhöhten Korrosions
schutz ist besonders wichtig für mit Zink plattierte Teile,
die sich im Motorraum eines Kraftfahrzeuges befinden und
somit kontinuierlich hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
Wenn derartige Teile mit herkömmlichen Chromatüberzügen
behandelt worden sind, bewirken diese hohen Temperaturen,
daß die Überzugsschicht, die normalerweise Cr(OH)₃ und
-CrOH-CrO₄-H₂O enthält, ihr Kristallwasser verliert, wo
durch der chemische Widerstand des Überzuges in signifi
kanter Weise verschlechtert
wird. Wenn solche Teile Temperaturen von etwa 120°C über
nur zwei Stunden ausgesetzt sind, beträgt ihr Widerstand ge
genüber Korrosion, gemessen durch den Salznebeltest (ASTM
B 117, 5% neutrales Natriumchlorid) nur etwa 40 oder 50 h.
Für die heutigen Erfordernisse auf dem Kraftfahrzeugsektor
sind diese Ergebnisse unakzeptabel niedrig, und zwar um
einen Faktor von mindestens 10.
Zur Verbesserung des Korrosionswiderstandes von derartigen
zinkplattierten/chromatierten Teilen sind unterschiedliche
Versuche unternommen worden. Beispielsweise ist in der
US-PS 48 00 134 ein Verfahren zur Herstellung einer stahlbe
schichteten Rolle mit hohem chemischen Widerstand beschrie
ben. Bei diesem Verfahren wird das Stahlsubstrat elektro
plattiert, um eine Basisschicht aus Zink oder einer Zinkle
gierungsmatrix herzustellen. Auf diese Basisschicht wird
eine Schicht von Partikeln aus wasserunlöslichem Chromat,
das mit kolloidalen Partikeln oder zusätzlichen Feinteilen
aus SiO₂, TiO₂, Cr₂O₃, Al₂O₃, ZrO₂, SnO₂ und/oder Sb₂O₅ kom
biniert ist, aufgebracht. Danach wird ein zusätzlicher gal
vanisch abgeschiedener Überzug hergestellt, der Zink, Eisen,
Kobalt und/oder Mangan enthält. Auf diesen Überzug folgt
eine Schicht aus einem organischen Harzüberzug und/oder eine
zusätzliche Schicht eines galvanisch abgeschiedenen Überzu
ges. Obwohl das durch dieses Verfahren hergestellte be
schichtete Stahlsubstrat einen hohen chemischen Widerstand
besitzt, macht die Anzahl der in diesem Verfahren erforder
lichen Schritte das Verfahren wirtschaftlich unattraktiv.
Darüber hinaus werden durch die Verwendung von kolloidalen
Partikeln oft Schwierigkeiten in bezug auf den Erhalt von
gleichmäßigen Überzugsschichten verursacht.
In der GB 1 392 019 ist eine Zusammensetzung für eine
Schutzschicht beschrieben, die eine Lösung aufweist, welche
Phosphationen, Chromationen, Ammoniumionen, Silikationen
und Kationen enthält. Diese Kationen können aus 13 Metallen
ausgewählt werden. Eine Lösung mit wenigstens zwei ver
schiedenen Kationen kann u. a. Magnesiumkationen enthalten.
Die in einem einzigen Schritt hergestellte Schutzschicht
soll die Stoß- und Kratzfestigkeit verbessern und soll fer
ner transparent sein.
In der US 3 687 740 ist ein Zweistufenverfahren zur Behand
lung von Zinkoberflächen beschrieben. In einem ersten
Schritt werden die Zinkoberflächen mit einer Lösung von
Natriumdichromat behandelt, wobei anschließend für den
zweiten Verfahrensschritt eine Auswahl unter drei möglichen
Lösungen zu treffen ist. Eine dieser möglichen Lösungen ist
eine Natriumsilikatlösung. Diese Natriumsilikatbehandlung
führt jedoch im Vergleich zu den zwei anderen offenbarten
Lösungen zu den schlechtesten Ergebnissen.
In der EP 0 220 872 A2 ist ein Verfahren zum Verbessern des
chemischen Widerstandes eines mit Zink oder Kadmium plat
tierten Metallgegenstandes beschrieben. Bei diesem Verfah
ren wird das mit Zink oder Kadmium plattierte Teil mit
einer Chromatlösung überzogen, so daß sich ein gelber bis
mattoliver Chromatüberzug ergibt. Danach wird der mit der
Konversionsschicht versehene Gegenstand über eine ausrei
chende Zeit in eine Silikatlösung getaucht, um einen akzep
tablen weiß-grau gefärbten Überzug auf der Oberfläche her
zustellen. Obwohl mit diesem Verfahren ein gewisser Anstieg
des chemischen Widerstandes bzw. Korrosionswiderstandes des
Überzuges erreichbar ist, ist der erhaltene Korrosionswi
derstand immer noch für die gegenwärtigen Anforderungen der
Automobilindustrie unakzeptierbar niedrig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung von verbesserten Chromatkonversionsschichten
auf Zinkoberflächen anzugeben, mit dem die so behandelten
Oberflächen einen besonders hohen chemischen bzw. Kor
rosionswiderstand erhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt,
bei dem mit galvanisch abgeschiedenem Zink versehene Stahl
teile mit einem Überzug versehen werden, der den Widerstand
der Teile gegenüber Korrosion beträchtlich erhöht, und zwar
selbst dann, wenn die beschichteten Teile erhöhten Tempera
turen ausgesetzt worden sind. Bei diesem Verfahren wird die
Zinkoberfläche, vorzugsweise durch Tauchen, mit einer spe
ziellen wäßrigen sauren Chromatierungslösung behandelt. Die
Zinkoberfläche wird mit dieser Chromatierungslösung über
eine Zeitdauer behandelt, die ausreicht, um die ge
wünschte Chromatkonversionsschicht auf der Zinkoberfläche
auszubilden. Die chromatierten Teile werden dann, wiederum
vorzugsweise durch Tauchen, mit einer speziellen wäßrigen alkalischen
Versiegelungslösung behandelt, die ein lösliches anorga
nisches Silikat und Fluoridionen enthält. Nach der Behand
lung mit der Versiegelungslösung werden die Teile ge
trocknet. Die auf diese Weise getrockneten Teile besitzen
einen glänzenden weiß bis grünlich gefärbten Chro
mat/Silikatüberzug, der den zinkplattierten Teilen einen
ausgezeichneten Korrosionswiderstand verleiht, und zwar
selbst nach dem Erhitzen auf erhöhte Temperaturen.
Teile, die gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren be
handelt worden sind, besitzen nach Durchführung des Salzne
beltests (ASCM B 117, 5% neutrales Natriumchlorid) einen Wi
derstand gegenüber Weißkorrosion zwischen 600 und 800 h und
gegenüber Rotkorrosion bis zu 1800 h. Entsprechende Ergeb
nisse wurden erhalten, nachdem die behandelten Teile vor dem
Test über 1 bis 2 h auf 120°C erhitzt wurden. Mit der vor
liegenden Erfindung gelingt es somit, in einem einfachen
Zweistufenverfahren zinkplattierte Teile mit einem Korro
sionswiderstand herzustellen, der um einen Faktor von mehr
als 10 gegenüber typischen Chromatüberzügen des Standes der
Technik verbessert ist.
Die zu behandelnden Teile bestehen typischerweise aus Stahl, obwohl sie
auch aus anderen Metallen bestehen können, die galvanisch
mit Zink beschichtet werden können. Die Teile können jede
beliebige Form, die galvanisch beschichtet werden kann, be
sitzen. Bei Anwendung der Erfindung auf dem Kraftfahr
zeugsektor besitzen die zu behandelnden Stahlteile üblicher
weise die Form von Stahlblech, Stahlstreifen, gewickeltem
Material etc.
Die Stahlteile werden in herkömmlicher Weise galvanisch mit
Zink beschichtet, um einen galvanisch abgeschiedenen Zink
überzug der gewünschten Dicke auf der Oberfläche der Stahl
teile vorzusehen. Das galvanische Abscheiden von Zink kann
unter Einsatz der im Handel erhältlichen Zinkplattierungsbä
der einschließlich Cyanidbädern, sauren Bädern, alkalischen
cyanidfreien Bädern u.ä. durchgeführt werden. Wenn einmal
die gewünschte Dicke des Zinks auf der Oberfläche der Stahl
teile elektroplattiert worden ist, können die Teile dann den
Chromatierungs- und Versiegelungsschritten der vorliegenden
Erfindung unterzogen werden.
Die Chromatierungs- und Versiegelungsschritte der vorliegen
den Erfindung können auf den behandelten Stahlblechen unmit
telbar nach dem Elektroplattieren mit Zink als kontinuier
liches Verfahren durchgeführt werden, oder sie können an
Teilen durchgeführt werden, die vorher in einem separaten
Verfahren elektroplattiert worden sind. Vorzugsweise werden
die Chromatierungs- und Versiegelungsschritte unmittelbar
nach der galvanischen Zinkabscheidung durchgeführt, um
sicherzustellen, daß in dem Intervall zwischen dem Plattie
ren und Chromatieren keine Korrosion der plattierten Teile
aufgetreten ist. Üblicherweise werden die plattierten Stahl
teile aus dem Elektroplattierungsbad entfernt und mit Wasser
gespült, um sicherzustellen, daß die Elektroplattierungslö
sung nicht vom Plattierungsbad in die Chromatierungsbäder
übertragen wird.
Die zinkplattierten Teile werden mit der Chromatierungslö
sung in irgendeiner zweckmäßigen Weise behandelt, mit der
der gewünschte Chromatüberzug auf der Zinkoberfläche vor
gesehen wird. Üblicherweise wird die Behandlung durchge
führt, indem die zinkplattierten Teile in die Chromatie
rungslösung eingetaucht werden, obwohl auch andere Verfah
ren, wie Sprühen, Fluten u.ä., durchgeführt werden können.
Bei der Chromatierungslösung handelt es sich um eine
wäßrige saure Lösung mit einem pH-Wert von 0,6 bis 2,2.
Diese Lösung enthält eine wirksame Menge an sechswertigem
Chrom und mindestens ein gelöstes anorganisches Salz mit
einem Erdalkalimetall und/oder Lithium. Der Säuregehalt der
Chromatierungslösung wird üblicherweise durch Salpetersäure
eingestellt, obwohl auch andere anorganische Säuren, die in
bezug auf die Chromatierungslösung oder die nachfolgend
aufgebrachte Silikatversiegelungslösung unschädlich sind,
verwendet werden können. Die Quelle des sechswertigen
Chroms in der Lösung ist üblicherweise Chrom (VI)-Säure,
obwohl auch andere sechswertige Chrom-Materialien, bei
spielsweise Dialkalichromate und Dichromate, eingesetzt
werden können. Die anorganischen Salze, die sich ebenfalls
in der Chromatierungslösung befinden, können beliebiger Art
sein, die in der Chromatierungslösung löslich sind und ein
Erdalkalimetall und/oder Lithium enthalten, das ein unlös
liches anorganisches Silikat bildet. Typische anorganische
Salze, die eingesetzt werden können, sind die Erdalkali
metallverbindungen einschließlich der Erdalkalimetall
sulfate, Karbonate, Nitrate, Chloride u.ä. Darüber hinaus
wurden auch Lithiumverbindungen, wie beispielsweise
Lithiumkarbonate, als geeignet gefunden. Bei einer
besonders bevorzugten Ausführungsform führt Magnesium
sulfat, entweder allein oder in Kombination mit Lithiumkar
bonat, zu ausgezeichneten Ergebnissen bei dem erfindungs
gemäßen Verfahren. Darüber hinaus ist bei der am meisten be
vorzugten Ausführungsform der Chromatierungslösung eine ge
eignete Puffersubstanz eingeschlossen. Obwohl jede verträg
liche Puffersubstanz verwendet werden kann, wird normaler
weise eine organische Säure, wie beispielsweise Essigsäure,
Ameisensäure, Oxalsäure o. ä., bevorzugt.
Typischerweise enthalten die Chromatierungslösungen
die nachfolgenden Komponenten in den an
gegebenen Mengen:
Bestandteil | |
Menge in g/l | |
Chrom (VI)-Säure | |
2-15 | |
Magnesiumsulfat (Heptahydrat) | 0,5-15 |
Salpetersäure | 0,5-5 |
Lithiumkarbonat | 0,02-2 |
Essigsäure | 0-10 |
Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Vorzugsweise besitzt die Chromatierungslösung die nachfol
gende Zusammensetzung:
Bestandteil | |
Menge in g/l | |
Chrom (VI)-Säure | |
6-9 | |
Magnesiumsulfat (Reptahydrat) | 1,2-2,5 |
Salpetersäure | 3-3,5 |
Lithiumkarbonat | 0,05-0,06 |
Essigsäure | 2,2-3 |
Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Zur Herstellung dieser Lösungen kann Wasser aus jeder belie
bigen Quelle verwendet werden. Normalerweise wird jedoch
destilliertes oder entionisiertes Wasser bevorzugt, und zwar
im Hinblick auf die Qualitätsschwankungen, die bei der Ver
wendung von Leitungswasser auftreten.
Unter Verwendung der vor stehend beschriebenen Lösungen wer
den die zinkplattierten Stahlteile, vorzugsweise durch
Tauchen, über eine Zeitdauer behandelt, die ausreicht, um
den gewünschten Chromatüberzug auf der Zinkoberfläche herzu
stellen. Typischerweise reicht die Behandlungszeit von etwa
10 oder 15 s bis zu 2 oder 3 min, wobei Behandlungszeiten
von etwa 30 s bis 1 min bevorzugt werden. Während der Be
handlungszeit werden die Chromatierungslösungen auf einer
Temperatur gehalten, die typischerweise in einem Bereich von
etwa 20 bis 30°C liegt, wobei Temperaturen von etwa 25°C
bevorzugt werden.
Die wäßrige alkalische Silikatversiegelungslösung besitzt
typischerweise einen pH-Wert innerhalb eines Bereiches von
9 bis 13 und enthält ein lösliches Alkalimetallsilikat,
vorzugsweise Natriumsilikat. Das Natriumsilikat, das in die
ser Lösung Verwendung findet, kann ein SiO₂ : Na₂O-Verhältnis
von etwa 2 bis 5 : 1 besitzen, wobei Verhältnisse von etwa 3
bis 4,5 : 1 bevorzugt werden. Die Silikatversiegelungslösungen
enthalten ferner eine Quelle an Fluoridionen, die vorzugsweise als lös
liches anorganisches Fluorid zugesetzt wird.
Typischerweise sind die verwendeten anorganischen Fluorid
verbindungen die Alkalimetallfluoride, beispielsweise
Natriumfluorid oder Kaliumfluorid. Es wurde festgestellt,
daß durch die Anwesenheit des Fluoridions in der Versiege
lungslösung diese Lösung die Oberfläche der Chromatlösung
geringfügig angreift. Dies wiederum dient dazu, die Reaktion
der Chromatschicht mit den Silikatlösungen in der Versiege
lungslösung zu verstärken, um auf diese Weise den chemisch
widerstandsfähigen unlöslichen Silikatüberzug herzustellen.
Zusätzlich zum Silikat und Fluorid kann die Silikatversiege
lungslösung wahlweise auch ein
anorganisches Salz enthalten, das ein Metall oder ein Kation
aufweist, das unlösliche anorganische Silikate bildet, wie
es in der Chromatierungslösung enthalten ist, sowie Inhibi
toren für das Zinkmetall und oberflächenaktive Substanzen.
Wenn diese Bestandteile in der Silikatversiegelungslösung
enthalten sind, ist das anorganische Salz vorzugsweise
Lithiumkarbonat, der Zinkinhibitor vorzugsweise ein Triazol
phosphorsäureester und die oberflächenaktive Substanz vor
zugsweise eine kationische oberflächenaktive Substanz.
Des weiteren können auch andere bekannte
Korrosionsinhibitoren für Metalle, wie beispielsweise die auf der Basis
von Imidazolen, Thiazolen u.ä., verwendet werden. Obwohl
jede beliebige geeignete kationische, anionische oder
nichtionische oberflächenaktive Substanz in der Silikatver
siegelungslösung verwendet werden kann, werden besonders
gute Ergebnisse erzielt, wenn man fluorierte oberflächenak
tive Substanzen einsetzt.
Typischerweise enthält die Silikatversiegelungslösung
die nachfolgenden Bestandteile in den
angegebenen Mengen:
Bestandteile | |
Menge in g/l | |
Natriumsilikat (SiO₂ : Na₂O = 2-5 : 1) | |
150-250 | |
Natriumfluorid | 1-8 |
Lithiumkarbonat | 0-2 |
Triazolphosphorsäureester | 0-8 |
Kationische oberflächenaktive Substanz | 0-1 |
Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Vorzugsweise besitzen die Lösungen die nachfolgende Zusam
mensetzung:
Bestandteile | |
Menge in g/l | |
Natriumsilikat (SiO₂:Na₂O = 3-4 : 1) | |
180-200 | |
Natriumfluorid | 3-5 |
Triazolphosphorsäureester | 3-5 |
Lithiumkarbonat | 0,2-3 |
Kationische oberflächenaktive Substanz | 0,02-0,03 |
Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Die chromatierten zinkplattierten Teile werden in den Sili
katversiegelungslösungen, vorzugsweise durch Tauchen, über
eine Zeitdauer behandelt, die ausreicht, um den gewünschten
Silikatüberzug auf der Oberfläche auszubilden. Normalerweise
reicht diese Zeit von etwa 30 s bis 5 min, wobei Zeiten
von etwa 1 bis 2 min typisch sind. Während der Behandlungs
zeit werden die Silikatversiegelungslösungen in wünschens
werter Weise auf einer erhöhten Temperatur gehalten, die
normalerweise zwischen etwa 55 und 80°C liegt, wobei Tempe
raturen von etwa 60 bis 75°C typisch sind. Danach läßt man
die behandelten Teile vor dem Gebrauch trocknen, wobei
Trocknungszeiten bei Raumtemperatur von etwa 1 bis 3 Tagen
typisch sind.
Die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren behandelten
Teile besitzen eine glänzende weiße bis grünliche Farbe.
Wenn diese Teile mit dem Salznebeltest (ASTM B 117, 5% neu
trales Natriumchlorid) untersucht werden, besitzen sie
selbst nach einer Wärmebehandlung von 1 bis 2 h bei 120°C
einen Widerstand gegenüber Weißkorrosion von 600 bis 800 h
und gegenüber Rotkorrosion von mindestens 1800 h.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und de
ren Durchführung dienen die nachfolgenden Ausführungsbei
spiele:
Ein Stahlblech (100 mm × 50 mm) wurde in einen sauren Zink
elektrolyt eingetaucht und bei einer Stromdichte von
2,5 A/dm² 20 Minuten lang bei 25°C plattiert. Nach dem
Waschen mit Leitungswasser wurde das Stahlblech in eine Lö
sung aus gelbem Chromat eingetaucht, die die nachfolgende
Zusammensetzung besaß:
Chromsäure|6 g/l | |
Magnesiumsulfatheptahydrat | 2,5 g/l |
Essigsäure | 2,2 g/l |
Salpetersäure | 3,2 g/l |
Lithiumkarbonat | 0,5 g/l |
Destilliertes Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Die Tauchdauer betrug 30 s bei einer Temperatur von 25°C.
Das Blech wurde dann mit Leitungswasser gewaschen und in
eine Versiegelungslösung eingetaucht, die die folgende Zu
sammensetzung besaß:
Natriumsilikat (SiO₂:Na₂O 4 : 1) 23% SiO₂|200 g/l | |
Lithiumkarbonat | 0,2 g/l |
Natriumfluorid | 3 g/l |
Triazolphosphorsäureester | 3 g/l |
Kationische oberflächenaktive Substanz | 0,02 g/l |
Destilliertes Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Die Tauchdauer betrug 1 min bei einer Temperatur zwischen 65
und 70°C und einem pH-Wert von 11.
Das Blech ließ man dann trocknen ohne vorheriges Waschen und
48 h lang stehen, bevor der Korrosionstest durchgeführt
wurde. Nach dieser Zeitdauer wurde eine thermische Behand
lung 1 h lang bei 120°C durchgeführt.
Das Blech leistete 750 h lang Widerstand gegenüber Weißkor
rosion (ASTM B117, NaCl 5% neutral).
Ein Stahlblech (100 mm × 50 mm) wurde in einen Zinkcyanid
elektrolyt getaucht und mit einer Stromdichte von 3 A/dm² 15
min lang bei 25°C plattiert. Nach dem Waschen mit Leitungs
wasser wurde das Stahlblech in eine Lösung aus gelbem Chro
mat eingetaucht, die die nachfolgende Zusammensetzung besaß:
Chromsäure|9 g/l | |
Magnesiumsulfatheptahydrat | 2 g/l |
Essigsäure | 3 g/l |
Salpetersäure | 3,5 g/l |
Lithiumkarbonat | 0,06 g/l |
Destilliertes Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Die Tauchdauer betrug 45 s bei einer Temperatur von 25°C.
Das Blech wurde dann mit Leitungswasser gewaschen und in
eine Versiegelungslösung getaucht, die die nachfolgende Zu
sammensetzung besaß:
Natriumsilikat (SiO₂:Na₂O 4 : 1) 23% SiO₂|180 g/l | |
Lithiumkarbonat | 0,3 g/l |
Natriumfluorid | 5 g/l |
Triazolphosphorsäureester | 5 g/l |
Kationische oberflächenaktive Substanz | 0,02 g/l |
Destilliertes Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Die Tauchdauer betrug 1 Minute und 30 Sekunden bei einer
Temperatur von 70°C und einem pH-Wert von 11.
Man ließ dann das Blech ohne vorherige s Waschen trocknen und
48 h lang stehen, bevor der Korrosionstest durchgeführt
wurde. Nach dieser Zeitdauer wurde die thermische Behandlung
1 h lang bei 120°C durchgeführt.
Das Blech widerstand 750 h lang der Weißkorrosion (ASTMB
117, NaCl 5% neutral).
Ein Stahlblech (100 mm × 50 mm) wurde in einen cyanidfreien
Zinkelektrolyt getaucht und bei einer Stromdichte von
2 A/dm² 20 min lang bei 25°C plattiert. Nach dem Waschen
mit Leitungswasser wurde das Stahlblech in eine Lösung aus
gelbem Chromat mit der nachfolgenden Zusammensetzung ge
taucht:
Chromsäure|8 g/l | |
Magnesiumsulfatheptahydrat | 2 g/l |
Essigsäure | 2,5 g/l |
Salpetersäure | 3 g/l |
Lithiumkarbonat | 0,06 g/l |
Destilliertes Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Die Tauchdauer betrug 45 s bei einer Temperatur von 25°C.
Das Blech wurde dann mit Leitungswasser gewaschen und in
eine Versiegelungslösung mit der folgenden Zusammensetzung
getaucht:
Natriumsilikat (SiO₂:Na₂O 4 : 1) 23% SiO₂|190 g/l | |
Lithiumkarbonat | 0,3 g/l |
Natriumfluorid | 4 g/l |
Triazolphosphorsäureester | 4 g/l |
Kationische oberflächenaktive Substanz | 0,03 g/l |
Destilliertes Wasser | bis 1 l erreicht ist |
Die Tauchdauer betrug 1 Minute und 30 Sekunden bei einer
Temperatur von 700 C und einem pH-Wert von 10,5.
Man ließ dann das Blech ohne vorheriges Waschen trocknen und
48 h stehen, bevor der Korrosionstest durchgeführt wurde.
Nach dieser Zeitdauer wurde die thermische Behandlung 1 h
lang bei 120°C durchgeführt.
Das Blech widerstand 700 h lang der Weißkorrosion (ASTM
B 117, NaCl 5% neutral).
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von verbesserten
Chromatkonversionsschichten auf Zinkoberflächen mit den folgenden
Schritten:
- (a) Behandeln der Zinkoberfläche mit einer wäßrigen sauren Chromatierungslösung, die einen pH-Wert von 0,6 bis 2,2 aufweist und eine wirksame Menge an sechswertigem Chrom sowie mindestens ein gelöstes anorganisches Salz mit einem Erdalkalimetall und/oder Lithium enthält,
- (b) Ausbilden einer Chromatkonversionsschicht auf der Oberfläche und danach
- (c) Behandeln der auf diese Weise hergestellten Chromatkonversions schicht mit einer wäßrigen alkalischen Silikatlösung, die einen pH-Wert von mindestens 9,0 aufweist und eine wirksame Menge eines löslichen Alkalimetallsilikates und Fluoridionen enthält, um auf der Konversionsschicht eine ein unlösliches Silikat enthaltende Schicht auszubilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schritt
(a) eine Chromatierungslösung zur Behandlung der Zinkoberfläche
eingesetzt wird, die ein lösliches Magnesiumsalz und ein lösliches
Lithiumsalz enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Schritt (a) eine Chromatierungslösung zur Behandlung der Zinkoberfläche
eingesetzt ist, die folgende Zusammensetzung aufweist:
Chromsäure|2-15 g/l
Magnesiumsulfat, Heptahydrat 0,5-15 g/l
Salpetersäure 0,5-5 g/l
Lithiumcarbonat 0,02-2 g/l
Essigsäure 0-10 g/l
und daß bei Schritt (c) eine Silikatlösung zur Behandlung der
Chromatkonversionsschicht eingesetzt wird, die folgende Zusammensetzung
aufweist: Natriumsilikat (SiO₂:Na₂O= 2-5 : 1)|150-250 g/l
Natriumfluorid 1-8 g/l
Lithiumcarbonat 0-2 g/l
Triazolphosphorsäureester 0-8 g/l
4. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Schritt (a) eine Chromatierungslösung zur Behandlung der
Zinkoberfläche eingesetzt wird, die folgende Zusammensetzung aufweist:
Chromsäure|6-9 g/l
Magnesiumsulfat, Heptahydrat 1,2-2,5 g/l
Salpetersäure 3-3,5 g/l
Lithiumcarbonat 0,05-0,06 g/l
Essigsäure 2,2-3 g/l
und daß bei Schritt (c) eine Silikatlösung zur Behandlung der
Chromatkonversionsschicht eingesetzt wird, die folgende Zusammensetzung
aufweist: Natriumsilikat (SiO₂:Na₂O= 3-4 : 1)|180-200 g/l
Natriumfluorid 3-5 g/l
Triazolphosphorsäureester 3-5 g/l
Lithiumcarbonat 0,2-0,3 g/l
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Oberflächen in die
Chromatierungs- und Silikatlösung eingetaucht werden.
6. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorangehenden
Ansprüche zum Behandeln von mit Zink galvanisierten
Stahlsubstraten.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES09101162A ES2046921B1 (es) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | Procedimiento de sellado de revestimientos de conversion de cromato sobre cinc electrodepositado. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4214954A1 DE4214954A1 (de) | 1992-11-19 |
DE4214954C2 true DE4214954C2 (de) | 1997-04-30 |
Family
ID=8272350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4214954A Expired - Fee Related DE4214954C2 (de) | 1991-05-13 | 1992-05-06 | Verfahren zur Herstellung von verbesserten Chromatkonversionsschichten auf Zinkoberflächen und Anwendung des Verfahrens |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5178690A (de) |
JP (1) | JP2775210B2 (de) |
CA (1) | CA2068289C (de) |
DE (1) | DE4214954C2 (de) |
ES (1) | ES2046921B1 (de) |
FR (1) | FR2676463B1 (de) |
GB (1) | GB2255783B (de) |
IT (1) | IT1280043B1 (de) |
SE (1) | SE508196C2 (de) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5350791A (en) * | 1992-07-02 | 1994-09-27 | Henkel Corporation | Hydrophilicizing treatment for metal objects |
US5356977A (en) * | 1993-05-14 | 1994-10-18 | Henkel Corporation | Hydrophilicizing sealer treatment for metal objects |
ES2089976B1 (es) * | 1994-12-03 | 1997-08-01 | Galol Sa | Procedimiento de tratamiento anticorrosivo para cables trenzados. |
ES2125155B1 (es) * | 1994-12-03 | 1999-11-16 | Galol Sa | Mejoras introducidas a la patente n-9402488 po "procedimiento de tratamiento anticorrosivo para cables trenzados. |
FR2727983B1 (fr) * | 1994-12-07 | 1997-01-24 | Atotech France | Bain de chromatation et procede pour la finition de surfaces de zinc, d'alliage de zinc, ou de cadmium |
US7029541B2 (en) * | 2002-01-24 | 2006-04-18 | Pavco, Inc. | Trivalent chromate conversion coating |
US7510333B2 (en) * | 2006-05-01 | 2009-03-31 | Aktiebolaget Skf | Stern drive shaft support bearing |
US20110139364A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | Matienzo Luis J | Chemical modification of chromate conversion coated aluminum work pieces |
RU2619376C2 (ru) * | 2012-06-08 | 2017-05-15 | Прк-Десото Интернэшнл, Инк. | Индикаторные покрытия для металлических поверхностей |
JP6452672B2 (ja) * | 2013-03-16 | 2019-01-16 | ピーアールシー−デソト インターナショナル インコーポレーテッド | 腐食防止剤としてのアゾール化合物 |
KR20200093710A (ko) * | 2013-03-16 | 2020-08-05 | 피알시-데소토 인터내쇼날, 인코포레이티드 | 부식 억제제로서의 금속 착화제 |
WO2015070933A1 (de) | 2013-11-18 | 2015-05-21 | Basf Coatings Gmbh | Verfahren zur beschichtung metallischer substrate mit einer konversionsschicht und einer sol-gel-schicht |
CN103668388B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-04-06 | 浙江苏泊尔股份有限公司 | 一种耐碱性封闭液和硬质阳极氧化膜的封闭方法 |
EP3161176B1 (de) * | 2014-06-27 | 2018-12-19 | Henkel AG & Co. KGaA | Trockenschmiermittel für verzinkten stahl |
FR3073529B1 (fr) * | 2017-11-14 | 2021-07-02 | Mecaprotec Ind | Procede de traitement de surface d’une piece revetue d’un revetement de cadmium et composition pour la mise en œuvre d’un tel procede |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE490295A (de) * | 1948-08-27 | |||
AU412989B2 (en) * | 1967-04-20 | 1971-05-04 | John Lysaght (Australia) Limited | Composition and process for inhibiting corrosion of zinc surfaces |
GB1250144A (de) * | 1969-02-17 | 1971-10-20 | ||
US3687740A (en) * | 1971-01-22 | 1972-08-29 | Us Army | Heat resistant chromate conversion coatings |
US3755018A (en) * | 1971-04-26 | 1973-08-28 | Eltzroth & Ass J M | Composition and process for inhibiting corrosion of non-ferrous metal surfaced articles and providing receptive surface for synthetic resin coating compositions |
SU427614A1 (ru) * | 1971-10-05 | 1977-11-05 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии И Химической Технологии Ан Литовской Сср | Состав дл пассисировани цинка |
US3798074A (en) * | 1972-03-23 | 1974-03-19 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Surface finishing |
JPS53108834A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-22 | Dipsol Chem | Anticorrosive treatment method of metal surface |
US4367099A (en) * | 1981-06-15 | 1983-01-04 | Occidental Chemical Corporation | Trivalent chromium passivate process |
US4648910A (en) * | 1984-04-03 | 1987-03-10 | Clevite Industries Inc. | Method of bonding a high temperature resistant polymeric material to an aluminum base substrate and article therefrom |
GB8507181D0 (en) * | 1985-03-20 | 1985-04-24 | Omi International Benelux Bv | Passivation |
JPS62278298A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-12-03 | Kawasaki Steel Corp | クロメート処理Zn系めっき鋼板 |
US4657599A (en) * | 1985-10-21 | 1987-04-14 | Torcad Limited | Process for improving corrosion resistance of zinc or cadmium plated metal articles |
EP0222282A3 (de) * | 1985-11-04 | 1987-08-19 | HENKEL CORPORATION (a Delaware corp.) | Verfahren zum Aufbringen von organischen Überzügen auf Metalloberflächen |
AU574609B2 (en) * | 1986-05-12 | 1988-07-07 | Nippon Steel Corporation | Chromate treatment of metal coated steel sheet |
JPH0715148B2 (ja) * | 1987-03-03 | 1995-02-22 | 日本パ−カライジング株式会社 | アルミニウムの親水性処理方法 |
US4800134A (en) * | 1987-04-13 | 1989-01-24 | Teruaki Izaki | High corrosion resistant plated composite steel strip |
GB2211762B (en) * | 1987-11-13 | 1991-11-13 | Kobe Steel Ltd | Zinc alloy-plated corrosion preventive steel sheet having an organic coating layer thereon and a method for making the same |
JPH0735587B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1995-04-19 | 日本鋼管株式会社 | 高耐食性表面処理鋼板の製造方法 |
JPH064311B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1994-01-19 | 川崎製鉄株式会社 | 耐食性にすぐれた有機被覆鋼板 |
EP0419032A3 (en) * | 1989-09-19 | 1991-09-11 | Michigan Chrome & Chemical Co | Corrosion resistant coated aluminium articles and process for making same |
JPH07100873B2 (ja) * | 1989-09-27 | 1995-11-01 | 日本パーカライジング株式会社 | 亜鉛系メッキ鋼板のクロメート塗布液 |
-
1991
- 1991-05-13 ES ES09101162A patent/ES2046921B1/es not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-28 SE SE9201330A patent/SE508196C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1992-04-29 FR FR9205314A patent/FR2676463B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-04 US US07/878,374 patent/US5178690A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-06 DE DE4214954A patent/DE4214954C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-08 CA CA002068289A patent/CA2068289C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-08 IT IT92TO000388A patent/IT1280043B1/it active IP Right Grant
- 1992-05-12 JP JP4144985A patent/JP2775210B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-13 GB GB9210264A patent/GB2255783B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2068289C (en) | 1997-03-25 |
JPH0693462A (ja) | 1994-04-05 |
ES2046921A1 (es) | 1994-02-01 |
ES2046921B1 (es) | 1994-09-01 |
IT1280043B1 (it) | 1997-12-29 |
SE9201330L (sv) | 1992-11-14 |
ITTO920388A0 (it) | 1992-05-08 |
SE9201330D0 (sv) | 1992-04-28 |
US5178690A (en) | 1993-01-12 |
DE4214954A1 (de) | 1992-11-19 |
SE508196C2 (sv) | 1998-09-14 |
CA2068289A1 (en) | 1992-11-14 |
FR2676463B1 (fr) | 1994-01-07 |
FR2676463A1 (fr) | 1992-11-20 |
GB2255783B (en) | 1995-05-10 |
JP2775210B2 (ja) | 1998-07-16 |
ITTO920388A1 (it) | 1993-11-08 |
GB2255783A (en) | 1992-11-18 |
GB9210264D0 (en) | 1992-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3432118C2 (de) | ||
DE3004927C2 (de) | ||
DE69737728T2 (de) | Lösung und Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten auf Metallen | |
DE60213124T2 (de) | Nachbehandlung für metallbeschichtete substrate | |
DE3851425T2 (de) | Mit korrosionsbeständigem Verbundmaterial plattiertes Stahlblech und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
DE4214954C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von verbesserten Chromatkonversionsschichten auf Zinkoberflächen und Anwendung des Verfahrens | |
DE3784416T2 (de) | Oberflaechenbehandeltes schwarzes stahlblech und verfahren zur herstellung desselben. | |
EP0187917B1 (de) | Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes autophoretisch abgeschiedener Harzschichten auf Metalloberflächen | |
DE3650659T2 (de) | Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen | |
EP0149720B1 (de) | Verfahren zur Nachpassivierung von phosphatierten Metalloberflächen unter Verwendung von Titan- und/oder Mangan- und/oder Cobalt- und/oder Nickel- und/oder Kupfer-Kationen enthaltenden Lösungen | |
DE4202625A1 (de) | Verzinktes metallmaterial | |
DE3234558A1 (de) | Waessrig-saure zinkphosphat-ueberzugsloesungen, solche loesungen verwendende tieftemperatur-verfahren zur bildung chemischer umwandlungsueberzuege auf eisen- und/oder zinkoberflaechen und darin verwendbare ueberzugskonzentrate und titanhaltige metallaktivierende loesungen | |
DE2100021A1 (de) | Verfahren zum Aufbringen von Phos phatschichten auf Stahl, Eisen und Zinkoberflachen | |
DE2406411A1 (de) | Verfahren zur erhoehung der korrosionsbestaendigkeit von metallen | |
EP0155547A1 (de) | Verfahren zur Zink-Calcium-Phosphatierung von Metalloberflächen bei niedriger Behandlungstemperatur | |
DE1496896A1 (de) | Metallgegenstand mit dekorativem Chromueberzug und hoher Korrosionsbestaendigkeit | |
DE3432141C2 (de) | ||
DE3211782A1 (de) | Bad und verfahren zum anodisieren von aluminierten teilen | |
DE3779754T2 (de) | Sehr korrosionsfestes, plattiertes verbund-stahlband und verfahren zu seiner herstellung. | |
DE2206180A1 (de) | Permanganathaltiges Endspulmittel fur Metallüberzüge | |
DE69303525T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Films durch chemische Umwandlung | |
DE3300543A1 (de) | Waessrig-saure chromatierloesung und verfahren zur herstellung gefaerbter chromatueberzuege auf elektrochemisch abgeschiedenen zink-nickel-legierungen | |
DE19915058A1 (de) | Zusammensetzung und Verfahren zur korrosionsverhütenden Behandlung eines Nichteisenmetalls | |
DE19740953A1 (de) | Verfahren zur Phosphatierung von Stahlband | |
DE1696143B2 (de) | Verfahren zum erzeugen von schwarzen matten oberflaechenschichten auf gegenstaenden aus eisenmetallen, cadmium, zink oder aluminium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C23C 22/73 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |