DE977472C

DE977472C - Loesung zur Behandlung von Zinkoberflaechen gegen Korrosion

Info

Publication number: DE977472C
Application number: DE1952P0006994
Authority: DE
Inventors: Allan E Chester
Original assignee: Poor and Co
Current assignee: Poor and Co
Priority date: 1952-01-25
Filing date: 1952-01-25
Publication date: 1966-08-04

Description

Lösung zur Behandlung von Zinkoberflächen gegen Korrosion Bekanntlich neigen Zinkoberflächen dazu, mit der Zeit eine weiße oder grauweiße Färbung anzunehmen, eine Erscheinung, die bisweilen als »weißer Rost« bezeichnet wird und die offensichtlich auf die Bildung von Oxyden und Karbonaten zurückzuführen ist. Zur Erhöhung des Widerstandes der Zinkoberflächen gegen den »weißen Rost« sind bereits verschiedene Verfahren bekanntgeworden. Eines dieser Verfahren sieht vor, den aus Zink bestehenden oder mit einer Zinkoberfläche versehenen Gegenstand in ein Chromsäurebad zu tauchen. Das Ergebnis ist jedoch insofern als unbefriedigend anzusehen, als sich die Gegenstände verfärben.
Eine andere Behandlungsmethode für Zinkoberflächen ist das sogenannte »Glanztauchbad«, wobei der aus Zink bestehende oder mit einer Zinkoberfläche versehene Gegenstand in eine Flüssigkeit, zusammengesetzt aus Chromsäureanhydrid, Natriumsulfat und Salpetersäure, getaucht wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß sich die Artikel schlecht spülen lassen und das Bad außerdem keine bemerkenswerte Erhöhung der Beständigkeit des Zinks gegen Korrosion hervorruft.
Ein verbesserter Glanz bei Gegenständen mit einer elektrolytisch niedergeschlagenen Zinkoberfläche wird durch das Hinzufügen verschiedener Agenzien zum Elektroplattierungsbad erzielt. Dieses Verfahren wird auch in Verbindung mit dem Glanztauchbad des oben beschriebenen Typs benutzt.
Ein weiteres in der Literatur beschriebenes Verfahren, von dem behauptet wird, daß es eine glänzende Zinkoberfläche ergibt, besteht in einer Behandlung des zinkplattierten Gegenstandes mit einem Chromsäurebad, welches ein Sulfatradikal in einem kritischen Verhältnis enthält. Auf diese Behandlung folgt eine zweite in einer sauren Lösung mit einem pH-Wert kleiner als 2,68. Ferner gibt es ein Verfahren, bei welchem im ersten Arbeitsgang eine Behandlung in einem Chromsäurebad und in einem zweiten Arbeitsgang eine solche mit einer Ätzkalilösung vorgesehen ist, deren Normalität zwischen 4,25 und der Sättigung liegt. Ein drittes Verfahren sieht eine Behandlung in einem ersten Bad vor, das Eisessig in Verbindung mit Chromsäure enthält, worauf eine Tauchbeizung in einem zweiten Bad erfolgt.
Die verschiedenen bekannten Verfahren lassen somit erkennen, daß der mit einer Zinkoberfläche versehene Gegenstand zunächst einer ersten und dann einer zweitenBehandlung unterworfenwerden muß.
Weiterhin ist durch die USA.-Patentschrift 2 494 909 ein Verfahren zum Behandeln von Kupfer-, Messing-, Mattblech- oder Magnesiumoberflächen sowie auch von Zink- und Eisenoberflächen in einem Bad bekannt, dessen Hauptbestandteile Fluoride, Chromsäure, Arsenate und Wasserstoffionen sind.
Durch Versuche wurde festgestellt, daß sich bei Anwendung eines solchen bekannten Bades nur eine verhältnismäßig geringe Korrosionsbeständigkeit erzielen läßt.
Schließlich ist durch die USA.-Patentschrift 2 483 5 io eine Lösung zur Behandlung von Zinkoberflächen in einem Bad bekannt, das Chromate und Fluoride in hoher Konzentration und als wesentlichen Bestandteil Silber enthält und zur Bildung eines schwarzen Überzuges auf der Zinkoberfläche dient.
Demgegenüber soll durch die vorliegende Erfindung eine ungefärbte Zinkoberfläche von erheblich verbesserter Korrosionsbeständigkeit unter Vermeidung von Arsenaten durch Behandlung mit einer Lösung erreicht werden, die gemäß der Erfindung als wesentliche Bestandteile in Wasser aufgelöste Chromsäuro in einer- Menge von 0,48 bis 2,5 gfl, o,5 bis 5 Gewichtsprozent Salpetersäure und Trifluoressigsäure Und/oder Fluorborsäure (auf Fluor bezogen) mit einem Anteil von o,42 bis 2,o5 gll enthält.
Ein in dieser Weise gemäß der Erfindung zusammengesetztes Bad weist somit im Vergleich zu dem Verfahren baw. dem Bad nach der USA.-Patentschrift 2 494 9o9 nur Chromsäure als gemeinsamen Bestandteil auf. Das Bad nach der Erfindung enthält im Gegensatz zu dem bekannten Bad unter den wesentlichen Bestandteilen Salpetersäure, jedoch kein Arsenat und auch keine Arsensäure. Diese Unterschiede bedingen im Vergleich mit dem bekannten Bad eine erheblich erhöhte Korrosionsbeständigkeit.
Auch die Lösung nach der USA.-Patentschrift 2 483 5 1o enthält im Gegensatz zu der Lösung nach der Erfindung keine Salpetersäure. Weiterhin werden nach der Patentschrift Chromate und ebenso Fluoride in weit größerer Konzentration angewendet als bei der Lösung nach der Erfindung, und außerdem bildet bei dem bekannten Verfahren im Gegensatz zur Erfindung Silber einen wesentlichen Bestandteil des Bades. Auch ist der Zweck des bekannten; Verfahrens ein anderer, da nach der Patentschrift gefärbte Zinkoberflächen erzeugt werden sollen, während gemäß der Erfindung Zink gegen Korrosion geschützt werden soll, -also sein anfängliches graues und glänzendes Aussehen beibehalten soll, indem ein mit einer Zinkoberfläche versehener Gegenstand in einem Bad behandelt wird, das unter anderem Salpetersäure enthält, deren Konzentration für das Verfahren nach der Erfindung und für -die erstrebte Wirkung von wesentlicher Bedeutung ist. Das ergibt sich unter anderem daraus, daß die Lösung o;5 bis 5 Gewichtsprozent HNO3 enthält. Die Anwendung von Salpetersäure erfolgt dabei zu dem Zweck, den Säuregehalt des Bades zu steigern und bewirkt bei den angegebenen Konzentrationen eine außerordentlich klare und glänzende Oberflächenbeschaffenheit des Zinks. Im Gegensatz hierzu wird bei Anwendung der bekannten Lösung infolge des Gehaltes an Silbernitrat kein glänzendes Aussehen erreicht. Selbst wenn bei dem bekannten Verfahren Salpetersäure gebildet würde, könnte diese den Glanz des Zinks nicht steigern, da der erhaltene Zinküberzug schwarz ist.
Die Anwendung von Salpetersäure in der durch die Erfindung vorgeschlagenen Zusammensetzung ist daher gegenüber der bekannten Lösung nicht nur neu, sondern auch in keiner Weise nahegelegt.
Ein weiterer Unterschied gegenüber der bekannten Lösung besteht darin, daß die Lösung gemäß der Erfindung Trifluoressigsäure und/oder Fluorborsäure enthält. Trifluoressigsäure ist in der chemischen Zusammensetzung völlig verschieden von den in der USA.-Patentschrift 2 483 5 i o erwähnten Fluorverbindungen. Der Umstand allein, daß in dieser Patentschrift Borfluorid, Siliciumfluorid oder Aluminiumfluorid (vgl. dort Spalte 3, Zeile 3) und weiterhin das Sulfat-, Nitrat- und Fluoridion (Spalte 2, Zeile 7) genannt sind, vermittelt nicht die Lehre, Trifluoressigsäure oder Fluorborsäure in Kombination mit Salpetersäure anzuwenden, und legt sie auch nicht nahe. Die Zinkoberfläche behält bei Anwendung der Lösung nach der Erfindung im Gegensatz zu der bekannten Lösung ihre ursprüngliche Farbe bei und wird klar und glänzend.
Die Erzeugnisse, welche in einem derartigen Bad behandelt wurden, widerstehen, in einen Salzsprühapparat eingebracht, 24 bis ioo Stunden, ehe »weißer Rost« zum Vorschein kommt, gegenüber etwa 2 Stunden bei ungeschützten Zinkoberflächen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Lösung zur Behandlung von Zinkoberflächen gegen Korrosion in einem Bad, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung als wesentliche Bestandteile in Wasser aufgelöste Chromsäure in einer Menge von 0,48 bis 2,5 gfl, 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Salpetersäure und Trifluoressigsäure und/oder Fluorborsäure (auf Fluor bezogen) mit einem Anteil von o,42 bis 2,o5 g11 enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.=Tatentschriften Nr. 2 483 5 10, 2 494 909.-