DE551208C - Verfahren zum Schwarzbeizen von Eisen und Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren zum Schwarzbeizen von Eisen und Stahl Es ist bekannt, Eisen und Stahlgegenstände an der Oberfläche durch Erzeugung einer Oxydschicht schwarz zu färben oder an Stelle des schwarzen Tons durch weniger intensive Behandlung eine graue, blaue, violette, grüne usw. Färbung zu erreichen. Diese Verfahren beruhen u. a. auf der Einwirkung von Antimonsalzen, ferner von Nitriten usw. Sie haben alle gemeinsam, daß die Gegenstände dabei auf eine höhere Temperatur erwärmt werden müssen, sei es, daß man sie in erhitzten Lösungen von über roo ° eine Zeitlang kocht, sei es, daß man sie in geschmolzene Salzmischungen eintaucht. Dies ist ein Nachteil, und deshalb sind solche Verfahren für viele Zwecke, z. B. zur Färbung glasharter Gegenstände, unbrauchbar, ganz abgesehen davon, daß man das Hantieren mit heißen Flüssigkeiten in vielen Betrieben zu vermeiden sucht. Es lag also das Bedürfnis vor, ein Oxydierv erfahren auszuarbeiten, bei dem die Behandlung der Gegenstände bei gewöhnlicher Temperatur vor sich geht.
• Ein solches Verfahren ist der Gegenstand vorliegender Erfindung. Es wurde dabei die Tatsache zugrunde gelegt, daß das Schwefeldioxyd, das bekanntlich unter normalen Verhältnissen ein Reduktionsmittel ist, in wäßriger Lösung zweiwertigerEisensalze zu dreiwertigen Eisensalzen oxydiert. Es wurde nun gefunden, daß dieser Oxydationsvorgang nicht erst bei zweiwertigen Eisensalzen, sondern schon bei metallischem Eisen einsetzt. Taucht man ein. Stück Eisenblech in eine schwache Lösung von Schwefeldioxyd, so überzieht es sich mit einer dunklen Oxydschicht. Jedoch ist diese Schwarzfärbung nur von verhältnismäßig geringer Haltbarkeit, und es bedurfte einer langen Reihe systematischer Versuche, uni die Wirkungsweise des Schwefeldioxyds so zu regeln, daß eine festhaftende Oxydschicht entsteht, die hohen technischen Anforderungen genügt. Dies gelang durch Verwendung der schwefligen Säure und ihrer Verwandten, z. B. der Pölythionate. Die chemischen Umsetzungen, die bei der Einwirkung dieser Salze sich abspielen, sind recht komplizierter Natur. Es treten z. B. dabei vorübergehend H S 03 Ionen, ferner S.0,-Ionen usw. auf. Besonders letztere üben bekanntlich eine autokatalytische Wirkung auf dieAbwicklung derZersetzungsprozesse der genannten Salze aus. Außerdem hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Oxydationsprozeß durch weitere Zusätze zu beeinflussen. Dies ist an sich schon durch den Zusatz von irgendwelchen freien Säuren möglich, z. B. Salzsäure. Vorteilhafter ist jedoch die Verwendung von Katalysatoren, wie z. B. Vanadylsalzen. Überraschenderweise stellte sich bei der Ausarbeitung der Erfindung heraus, daß die oxydierende Wirkung der schwefligen Säure auf die Eisenoberfläche auch durchOxydationsmittel begünstigt wird, obwohl man annehmen sollte, daß die zugesetzten Oxydationsmittel in erster Linie die schwefligeSäure inSchwefelsäure verwandeln und damit ihre schwärzende Wirkung auf das Eisen unmöglich machen. Es zeigte sichz. B., daß ein Zusatz von Wasserstoffsuperoxyd oder Persalzen, wie Natriumperborat und Natriumperkarbonat, die Wirkung des Färbebades verbessert. Es ergab sich ferner, daß sich die beiden Wirkungen des Katalysators und des zugesetzten Oxydationsmittels zu gesteigertem Erfolg vereinigen lassen. Als Beispiel hierfür sei folgende Lösung genannt: 5o g Natriumtetrathionat, 59 Wasserstoffsuperoxyd, 3o°Jpig, o,2 g Vanadylsulfat, io g Natriumbisulfat, 1 1 destilliertes Wasser. .

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Oberflächenfärbung, insbesondere Schwärzung von Eisen und Stahl durch Oxydation, gekennzeichnet durch Verwendung von schwefliger Säure oder von sauerreagierenden Lösungen von Sulfiten und deren Verwandten, wie Polythionaten oder Salzen der unterschwefligen Säure.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation durch Zusätze von Katalysatoren, wie z. B. Vanadylsalzen, beschleunigt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung des Oxydationsvorganges noch andere Oxydationsmittel, wie Wasserstoffsuperoxyd oder Persalze, zugesetzt werden.