DE971893C - Process to increase the corrosion resistance of acid-proof steel - Google Patents

Process to increase the corrosion resistance of acid-proof steel

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DE971893C
DE971893C DEA16767A DEA0016767A DE971893C DE 971893 C DE971893 C DE 971893C DE A16767 A DEA16767 A DE A16767A DE A0016767 A DEA0016767 A DE A0016767A DE 971893 C DE971893 C DE 971893C
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Germany
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DEA16767A
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German (de)
Inventor
Erik Birger Bengtsson
Olof Ingvar Olsson
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Saab Bofors AB
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Bofors AB
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
    • C23C22/73Chemical 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 characterised by the process

Description

AUSGEGEBEN AM 9. APRIL 1959ISSUED APRIL 9, 1959

A 16767 VI/48dA 16767 VI / 48d

ist in Anspruch genommenis used

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von säurefestem Stahl.The invention relates to a method for increasing the corrosion resistance of acid-proof Stole.

In den Zweigen der chemischen Industrie, in denen korrodierend wirkende Reagenzien verwendet werden, verursacht die Auswahl des Herstellungsmaterials für die Reaktionsgefäße und insbesondere die Auswahl der dafür in Frage kommenden säurefesten Stähle häufig große Schwierigkeiten. Vor allem genügen die verschiedenen Sorten von säurefestem Stahl noch nicht allen Anforderungen, die an die Beständigkeit gegen Säuren und insbesondere an Salpeter- und Schwefelsäure gestellt werden. Insbesondere ist die Korrosion in solchen Reaktionsgefäßen aus säurefestem Stahl in Gegenwart der erwähnten Satiren dann beträchtlich, wenn Reaktionen bei hoher Temperatur durchgeführt werden sollen.In the branches of the chemical industry in which corrosive reagents are used causes the selection of the manufacturing material for the reaction vessels and in particular the selection of the suitable acid-proof steels for this purpose often presents great difficulties. before All in all, the different grades of acid-proof steel do not yet meet all the requirements the resistance to acids and especially nitric and sulfuric acid. In particular, corrosion is present in such acid-proof steel reaction vessels of the satires mentioned are considerable when reactions are carried out at high temperature should be.

Die Korrosionsbeständigkeit säurefester Stähle kann nun gemäß dem Verfahren nach der Erfindung beträchtlich erhöht werden. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl in Gegenwart von anorganischen Metallphosphaten und/oder organischen Phosphaten mit Salpetersäure und/oder nitrosen Gasen und gegebenenfalls Nitraten bei erhöhter Temperatur und unter Druck behandelt wird.The corrosion resistance of acid-proof steels can now be determined according to the method according to the invention can be increased considerably. This method is characterized in that the steel is in the presence of inorganic metal phosphates and / or organic phosphates with nitric acid and / or treated nitrous gases and optionally nitrates at elevated temperature and under pressure will.

Es ist zwar bereits bekannt, Eisenoberflächen mittels Phosphatlösungen zu behandeln; die gleichzeitige Anwendung von Salpetersäure oder nitrosenIt is already known to treat iron surfaces with phosphate solutions; the simultaneous Use of nitric acid or nitrous

809 764/7809 764/7

Gasen unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung von Nitraten, ist jedoch bisher noch nicht vorgeschlagen worden. Erst dadurch wird die gemaß dem Verfahren erreichte erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen die obenerwähnten korrodierenden Einflüsse bewirkt.Gases under increased pressure and temperature, possibly with simultaneous use of nitrates, but has not yet been proposed. Only then is it measured the method achieved increased resistance to the above-mentioned corrosive Influences causes.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Behandlung in Gegenwart von organischen, bei der Oxydation nitrose Gase bildenden Verbindungen vorzunehmen. Als derartige Verbindungen kommen z. B. p-Nitrotoluol oder Pyridinbasen in Frage. Letztere können auch in Form ihrer Phosphate angewendet werden, z. B. in Form des Phosphats von /ff-Pikolin.It is particularly advantageous to carry out the treatment in the presence of organic substances during the oxidation compounds forming nitrous gases. As such connections come z. B. p-nitrotoluene or pyridine bases in question. The latter can also be used in the form of their phosphates be e.g. B. in the form of the phosphate of / ff-picoline.

Im folgenden werden einige Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren und einige danach erhaltene Versuchsergebnisse angegeben. Was weiter unten gesagt wird, soll jedoch nicht den Umfang dieser Erfindung einschränken.In the following some examples of the process of the invention and some thereafter are obtained Test results given. What is said below, however, is not intended to limit the scope limit this invention.

Beispiel ιExample ι

Säurefester Stahl, Typ i8 Cr/8 Ni, mit niedrigem C-Gehalt wurde in einem Autoklav, der mit p-Nitrotoluol (104 g), 65«/oiger Salpetersäure (189g), Wasser (221 g) und Trinatriumorthophosphat (60 g) beschickt war, eingetaucht. Der Inhalt des Autoklavs wurde unter Schütteln auf etwa 1900 C erhitzt, wobei die Oxydationsreaktion begann. Die Temperatur wurde etwa 20 Minuten lang auf 185 bis 1950 C gehalten. Dabei stieg der Druck auf maximal 35 kg pro cm2. Nach dem Abkühlen wurde nach 3 Stunden der Autoklav entleert. Durch Einwirkung der Salpetersäure bildete sich aus dem Nitrotoluol unter Entwicklung von nitrosen Gasen p-Nitrobenzoesäure, die gegebenenfalls anschließend weiterverarbeitet werden kann.Acid-proof steel, type 18 Cr / 8 Ni, with a low carbon content was in an autoclave which was filled with p-nitrotoluene (104 g), 65% nitric acid (189 g), water (221 g) and trisodium orthophosphate (60 g) was loaded, immersed. The contents of the autoclave were heated to about 190 ° C. with shaking, the oxidation reaction beginning. The temperature was held at 185 to 195 ° C. for about 20 minutes. The pressure rose to a maximum of 35 kg per cm 2 . After cooling, the autoclave was emptied after 3 hours. The action of nitric acid resulted in the formation of p-nitrobenzoic acid from the nitrotoluene with the development of nitrous gases, which can then be further processed if necessary.

Die Probe aus säurefestem Stahl hatte etwas an Gewicht verloren, aber wenn sie erneut einer ähnliehen Behandlung (ohne Anwesenheit von Phosphat) unterworfen wurde, wurde kein Gewichtsverlust festgestellt. Gleichzeitig eingetauchte, nicht vorbehandelte Vergleichsproben hatten eine Korrosion von i,2 g pro m2 und Stunde erlitten. Wenn Phosphat bei der letzten Oxydation anwesend war, wurde eine geringe Gewichtszunahme der Stahlproben beobachtet. Platten, die einmal in der oben angegebenen Weise in Gegenwart von Phosphat behandelt wurden, können der Einwirkung von verdünnter Salpetersäure bei hoher Temperatur und hohem Druck während einer langen Zeit ausgesetzt werden, ohne Korrosion zu erleiden. Ferner sind in dieser Weise behandelte Stahlplatten widerstandsfähig gegen Schwefelsäure, wie Beispiel 2 zeigt.The acid-proof steel sample had lost some weight, but when subjected again to a similar treatment (without the presence of phosphate) no weight loss was observed. Comparative samples immersed at the same time that had not been pretreated suffered corrosion of 1.2 g per m 2 and hour. If phosphate was present during the final oxidation, a slight increase in the weight of the steel samples was observed. Panels which have been treated once in the presence of phosphate in the above-mentioned manner can be exposed to the action of dilute nitric acid at high temperature and high pressure for a long time without suffering corrosion. Furthermore, steel plates treated in this way are resistant to sulfuric acid, as Example 2 shows.

Beispiel 2Example 2

Nach Beispiel 1 behandelte säurefeste Stahlplatten wurden in io°/oige Schwefelsäure getaucht und 50 Stunden unter Rückfluß gekocht. Nach dieser Zeit wurde ein Gewichtsverlust von nur 0,1 g pro m2 und Stunde festgestellt. Selbst gegen 5o°/oige Schwefelsäure war die Widerstandsfähigkeit gut. Nicht vorbehandelte Platten aus dem gleichen Material wurden den gleichen Säurelösungen ausgesetzt. Diese Platten wurden schnell durch die Säure unter Wasserstoffentwicklung angegriffen. Acid-resistant steel plates treated according to Example 1 were immersed in 10% strength sulfuric acid and refluxed for 50 hours. After this time, a weight loss of only 0.1 g per m 2 and hour was found. The resistance was good even against 50% sulfuric acid. Panels made of the same material that had not been pretreated were exposed to the same acid solutions. These plates were quickly attacked by the acid with evolution of hydrogen.

Beispiel 3Example 3

Claims (2)

P AT E N TA N S P R C C H E: Nach Beispiel 1 behandelte säurefeste Stahlplatten wurden in 8o*/oige Essigsäure getaucht und in dieser Säure 24 Stunden lang gekocht. Nach dieser Behandlung betrug der Gewichtsverlust 0,01 g pro m2 und Stunde. Nicht vorbehandelte Platten verloren unter den gleichen Bedingungen 4 g pro m2 und Stunde. Beispiel 4 Platten aus der gleichen Stahlsorte wie oben wurden mit verdünnter Salpetersäure und einem Phosphat von /?-Pikolin in einen Autoklav gebracht. Die Oxydation des /S-Pikolins wurde in ι Stunde ohne mechanisches Rühren bei 220 bis 2300 C und einem Druck von etwa 40 kg pro cm2 durchgeführt. Durch die Oxydation wird unter anderen Produkten Nicotinsäure gebildet. So behandelte Platten zeigten die gleiche Widerstandsfähigkeit gegen Salpeter-, Schwefel- und Essigsäure, wie in Beispiel 1 und 2 beschrieben. Beispiel 5 Die bei der Oxydation eines Gemisches von Pyridinbasen mit Salpetersäure bei einem Druck von 30 kg pro cm2 und etwa 2000 C angewandte Salpetersäure war 33%ig und enthielt 0,5 0Zo Orthophosphorsäure. Die Platten aus säurefestem Stahl erlitten hierbei keinen Gewichtsverlust, sondern nahmen langsam an Gewicht zu. Die in den obenerwähnten Versuchen verwendeten Probeplatten bestanden aus säurefestem Stahl von verschiedener Zusammensetzung. In allen Fällen stimmte das Endergebnis mit dem in den obenerwähnten Beispielen festgestellten überein.P AT E N TA N S P R C C H E: Acid-resistant steel plates treated according to Example 1 were immersed in 80% acetic acid and boiled in this acid for 24 hours. After this treatment, the weight loss was 0.01 g per m2 per hour. Boards that were not pretreated lost 4 g per m2 per hour under the same conditions. Example 4 Plates made from the same type of steel as above were placed in an autoclave with dilute nitric acid and a phosphate of /? - picoline. The oxidation of the / S-picoline was carried out in ι hour without mechanical stirring at 220 to 2300 C and a pressure of about 40 kg per cm 2. The oxidation produces nicotinic acid among other products. Plates treated in this way showed the same resistance to nitric, sulfuric and acetic acid as described in Examples 1 and 2. Example 5 The nitric acid used in the oxidation of a mixture of pyridine bases with nitric acid at a pressure of 30 kg per cm 2 and about 2000 ° C. was 33% and contained 0.5% orthophosphoric acid. The acid-proof steel plates did not suffer any weight loss, but slowly gained weight. The test plates used in the experiments mentioned above consisted of acid-proof steel of various compositions. In all cases the final result was consistent with that observed in the above examples. 1. Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von säurefestem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl in Gegenwart von anorganischen Metallphosphaten und/oder organischen Phosphaten mit Salpetersäure und/oder nitrosen Gasen und gegebenenfalls Nitraten bei erhöhter Temperatur und unter Druck behandelt wird.1. Process for increasing corrosion resistance of acid-resistant steel, characterized in that the steel in the presence of inorganic metal phosphates and / or organic Phosphates with nitric acid and / or nitrous gases and possibly nitrates is treated at elevated temperature and under pressure. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in Gegenwart von organischen, bei der Oxydation nitrose Gase bildenden Verbindungen vorgenommen wird. .2. The method according to claim 1, characterized in that that the treatment in the presence of organic, nitrous in the oxidation Gas-forming compounds is made. . In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 643869, 661253; Auszüge deutscher Patentanmeldungen, Bd. 19, 1948, S. 79s, 797. 799-
Considered publications:
German Patent Nos. 643869, 661253; Excerpts from German patent applications, Vol. 19, 1948, pp. 79s, 797.799-
DEA16767A 1951-11-02 1952-10-30 Process to increase the corrosion resistance of acid-proof steel Expired DE971893C (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE643869C (en) * 1930-09-24 1937-04-19 Mij Tot Exploitatie Van De Par Process for the treatment of magnesium, zinc or iron surfaces
DE661253C (en) * 1937-03-06 1938-06-14 Bruno Waeser Dr Ing Process for the production of protective layers on objects made of aluminum or aluminum-containing alloys

Patent Citations (2)

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DE661253C (en) * 1937-03-06 1938-06-14 Bruno Waeser Dr Ing Process for the production of protective layers on objects made of aluminum or aluminum-containing alloys

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GB719909A (en) 1954-12-08

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