DE748210C

DE748210C - Verfahren zur Herstellung von Phosphatueberzuegen auf Eisen und Stahl

Info

Publication number: DE748210C
Application number: DE1939748210D
Authority: DE
Priority date: 1939-04-23
Filing date: 1939-04-23
Publication date: 1944-10-28

Description

Verfahren zur Herstellung von Phosphatüberzügen auf Eisen und Stahl Es ist verschiedentlich bei kostschutzverafahren, bei denen eine Phosphatschicht auf Eisen und Stahl aufgebracht werden soll, erwähnt worden, daß . die Verwendung von elektrischem Strom eine Beschleunigung der Überzugsbildung bringt. Bei den älteren diesbezüglichen Verfahren' wird hier meist Gleichstrom empfohlen. Zum Teil wird angeordnet, daß der zu phosphatierende Gegenstand als Anode geschaltet werden soll, zum Teil wird hier verlangt, daß der Gegenstand als Kathode geschaltet werden soll. Nähere Angaben über dieStromverhältnisse enthalten diese Veröffentlichungen jedoch nicht. Als Elektrolyten werden bei ihnen Schwermetallphosphatlösungen, z. B. auch mit Zusatz von Borsäure, angegeben.
Die Entwicklung der mit Strom arbeitenden Phosphatrostschutzverfahren hat dann auch die Verwendung von Gleichstrom verlassen und ist zu Wechselstrom übergegangen. So hat man, um eine Beschleunigung der Phosphatierung zu erreichen, beispielsweise ein Verfahren ausgearbeitet, bei dem beim Arbeiten mit Wechselstrom dem Elektrolyten neben Phosphaten noch depolarisierende Stoffe, unter denen z. B. Nitrate genannt sind, zugesetzt werden.
Beim Phosphatieren mit Wechselstrom reichert sich aber das Bad stark mit Eisen an, wodurch die Lebensdauer des Bades sehr herabgesetzt und der Korrosionsschutz der erzeugten Schichten verschlechtert wird. Man ist deshalb beim Arbeiten mit Wechselstrom gezwungen, entweder einen Teil des Bades abzustoßen und durch neu angesetzte Lösung zu ergänzen oder durch Oxydationsmittel das im Elektrolyten befindliche Ferroeisen zu Ferrieisen zu oxydieren und damit als schwerlösliches Ferriphosphat auszufällen.
Es wurde nun gefunden, daß man unter ganz bestimmten Bedingungen mit Gleichstrom bessere Ergebnise erzielen kann und vor allem die Nachteile des Arbeifens mit Wechselstrom vermeidet.
Im Gegensatz zu den anderen Pliosphatierungsverfahren, bei denen die VVrwendunr von Gleichstrom erwähnt ist, «-erden erfindungsgemäß als Elektrolyt saure Lösungen verwendet, die neben Schwernietallphosphaten, insbesondere Zinkphosphat, Nitrate enthalten, und er zu phosphatierende Gegenstand als Kathode geschaltet. Arbeitet man in derartigen Lösungen mit Gleichstrom, so wird das Ferroeisen durch den anodisch entwickelten Sauerstoff überaus rasch zu Ferrieisen oxydiert und ausgefällt, so daß praktisch im Elektrolyten kein Eisen vorhanden ist. So enthält eine Lösung von der Zusammensetzung i9.o g Zn/1, 22,9g P205/1, 2d.,2 g N0,/1 nach einem Durchsatz von 4 qm Blech je Liter Bad bei einer Stromdichte bei 2 Amp./dm2, einer Arbeitszeit von 3 Minuten und einer Arbeitstemperatur von 95° C beim Arbeiten mit Gleichstrom 0 g Eisen je Liter, beim Arbeiten mit Wechselstrom unter sonst gleichen Bedingungen dagegen 5,4 g Eisen je Liter. Das Arbeiten mit Gleichstrom in derartigen Lösungen stellt daher gegenüber Wechselstrom einen Fortschritt in der -Entwicklung der Phosphatierung dar.
Nach vorliegender Erfindung wird in der kurzen Zeit von i bis 5 Minuten eine dichte, gleichmäßige Phosphatächicht auf dem als Kathode geschalteten Gegenstand unter Anwendung von Gleichstrom erzielt. Die Stromdichte kann 2 bis 7 Amp./dm2 betragen, wobei man zweckmäßig mit Stromdichten von 2 bis 3 Amp./dm2 arbeiten wird, da bereits nach i bis 5 Minuten eine gute Phosphatschicht ausgebildet ist. Die Temperatur kann 7o bis ioo° C betragen, am zweckmäßigsten über 95° C. Bei niedrigeren Temperaturen als 70° C wird hauptsächlich Zink abgeschieden. Der Elektrolyt soll io bis 20 g Zink je Liter enthalten; eine geringere Zinkkonzentration ist nicht ratsam, da es dann zur Ausbildung von Zinkschwamm kommen kann.
Eine für die Phosphatierung mit Gleichstrom besonders geeignete Badlösung ist z. B. die beim Phosphatierungsprozeß ohne Strom bekannte Bonderlösung, die rund r9,6 g Zink/l, 25,6g P,05/1, 25,6g N03/1 enthält. Bei einer Stromdichte von 3 Amp./dm2 und einer Behandlungszeit von 2 Minuten bei einer Temperatur von 98°C werden an den katliodisch geschalteten Gegenständen dichte, gleichmäßige Phosphatschichten erhalten. Nach der Phosphatierung werden die Gegenstände zunächst in kaltem und dann heißem Wasser, dem in üblicher Weise Chromat zugesetzt wird, gespült und getrocknet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Phosphatschichten auf Eisen und Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Teile in sauren, nitrathaltigen Zinkphosphatlösungen bei 70 bis 10o° C mit Gleichstrom behandelt werden, wobei das zu behandelnde Metall oder der Gegenstand als Kathode geschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromdichte von 2 bis 7 Amp./dm2, vorzugsweise von 2 bis 3 Ämp./dm2, verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt ein Bad von der Zusammensetzung 19,6 g Zink/1, 25,6 g P20511, 25,6 g NO,/1 verwendet wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. 248 856, 310 756, 313 578, 448 009, 639 447; französische Patentschriften Nr. 783 250, 850 845; USA.-Patentschrift ....... Nr. 1 007 o69.