EP0126220A1 - Pickling solution for metallic surfaces, and its use - Google Patents

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EP0126220A1
EP0126220A1 EP84101997A EP84101997A EP0126220A1 EP 0126220 A1 EP0126220 A1 EP 0126220A1 EP 84101997 A EP84101997 A EP 84101997A EP 84101997 A EP84101997 A EP 84101997A EP 0126220 A1 EP0126220 A1 EP 0126220A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pickling
pickling solution
solution according
phosphating
rust
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.)
Withdrawn
Application number
EP84101997A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dieter Jürgen Dr. Müller
Heinrich Spielbrink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Huels AG
Chemische Werke Huels AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19833314974 external-priority patent/DE3314974A1/en
Priority claimed from DE19833324823 external-priority patent/DE3324823A1/en
Application filed by Huels AG, Chemische Werke Huels AG filed Critical Huels AG
Publication of EP0126220A1 publication Critical patent/EP0126220A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated
    • 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
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • C23G5/06Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using emulsions

Definitions

  • the invention relates to homogeneous organic pickling solutions based on low-boiling halogenated hydrocarbons as the base component, which contain aqueous phosphoric acid and, if appropriate, additionally sulfuric acid as pickling agents, at least one low-boiling alcohol as solubilizer and at least one inhibitor for protecting the bare metal or for reducing the evolution of hydrogen.
  • the pickling solutions according to the invention can contain further activating, complexing or reducing substances.
  • the organic pickling solutions are used to remove scale and rust layers, especially on unalloyed steels, before further treatment by phosphating and painting.
  • inhibitors that are intended to inhibit the attack on the bare metal different classes of substances, such as. B. aldehydes, amines, nitrites, sulfoxides, thioureas, thiosemicarbazides and unsaturated alcohols can be used.
  • the pickling times are usually 10 to 30 minutes.
  • Aqueous pickling is unsuitable in such cases, since subsequent solvent-based phosphating cannot be carried out "wet-on-wet” and thus formation of flash rust and a drop in corrosion protection cannot be avoided.
  • Another task was to find a pickling system which is sufficiently inhibited to avoid excessive metal attack and excessive hydrogen embrittlement of the metal.
  • corrosion-inhibiting metals such as Mn and Zn should be incorporated into phosphate layers without being limited to rust-free surfaces and certain phosphating bath compositions.
  • H 3 PO 4 -containing halocarbons - especially chlorinated hydrocarbons (CHC) - in the presence of a solubilizer can be used as pickling solutions is particularly surprising because it has previously been assumed that such baths only as phosphating with appropriate Phos - phat slaughter can be used.
  • CHC chlorinated hydrocarbons
  • a solubilizer for example, in DE-PS 12 36 301 homogeneous CHP-based phosphating baths with 0.05 to 7.5% H 3 PO 4 as a phosphating agent, 0.001 to 1% of a quinone as a hydrogen acceptor and 1 to 10% of one described lower alcohol as a solubilizer, whereby phosphate layer coatings of about 1 to 2 g / m 2 are obtained.
  • anhydrous homogeneous as possible be Phos p ha ti erb ä on the C KW basis with from 0.05 to 6% H 3 PO 4 as phosphatierendem agent from 0.001 to 6% inhibitors, such as nitrobenzene, glacial acetic acid and alkylthioureas, 0.001 to 15% stabilizers such as octylphenol, diisobutylene, diethylthiourea, tert.
  • inhibitors such as nitrobenzene, glacial acetic acid and alkylthioureas
  • stabilizers such as octylphenol, diisobutylene, diethylthiourea, tert.
  • Butylpyrocatechin and 1 to 35% of a solubilizer, such as lower primary alcohols, halogenated alcohols, acetic acid esters, dimethylformamide, etc., are used, with which layer masses of about 300 mg / m 2 to about 27 g / m2 have been obtained.
  • a solubilizer such as lower primary alcohols, halogenated alcohols, acetic acid esters, dimethylformamide, etc.
  • DE-OS 15 71 767 describes practically water-free homogeneous phosphating baths based on CHC with 0.1 to 6% H PO as a phosphating agent, 0.01 to 6% of an organic nitro compound or 0.1 to 0.5% glacial acetic acid and 1, 5 to 25% of a lower alcohol is described as a solubilizer, with which layer coating compositions between about 270 mg / m 2 and over 10 g / m 2 are obtained.
  • homogeneous phosphating baths based on CHC contain up to 1% H 3 PO 4 as a phosphating agent, 1 to 6% H 2 0, generally up to 25% of a lower alcohol as a solubilizer and various additives to accelerators, stabilizers and aprotic compounds. Coating masses of approximately 50 mg / m 2 to 3.4 g / m 2 can thus be produced.
  • the phosphoric acid concentration should not be raised significantly above 1%, since then sticky phosphate layers form.
  • EP-A 34 842 contains water-containing homogeneous phosphating baths based on CH 2 Cl 2 with up to 2% H 3 PO 4 , with 1 to 10% H 2 0, with 10 to 50% of a lower alcohol with the addition of small amounts of anionic or amphoteric surfactants and accelerators, such as dinitrotoluene, urea or thiourea, with which phosphate layers of different quality are produced.
  • the pickling baths according to the invention are homogeneous solutions which should consist or may optionally consist of the components mentioned below.
  • the salary information is given in percent by weight.
  • the solvent for the pickling bath which is also used for degreasing and / or phosphating the metal surface. If the metal surface is degreased with -CH 2 Cl 2 and with a phosphating bath based on CH 2 Cl 2 - such as. B. in DE-AS 26 11 790, EP-A 34 842 - phosphated, then it is appropriate to use CH 2 Cl 2 for the pickling bath.
  • the CH 2 Cl 2 content for example, should be between 50 and 85%, preferably between 50 and 75%.
  • Low boiling alcohols with 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, propanol, butanol, sec-butanol, tert. -Butanol, their derivatives, such as. B. chloroethanol, and mixtures thereof.
  • Methanol, ethanol or isopropanol are preferably used as solubilizers.
  • the salary of solubilizers should be chosen at least so high that a homogeneous pickling solution is created. The content to be selected depends both on the solubilizer itself and on the acid and water content in the pickling solution. Experience has shown that the content of solubilizers is between 10 and 30%, but can also be up to about 40%.
  • Either only phosphoric acid or preferably a mixture of phosphoric and sulfuric acid is used as the pickling agent or pickling acid.
  • Other mineral acids and organic acids preferably formic acid, can also be admixed.
  • the total acidity should be around 2 to 10%, preferably around 3 to 7%.
  • the weight ratio of phosphoric acid to other mineral acid or organic acid should be 1: 2 to 5: 1.
  • the pickling baths according to the invention also contain water in order to better keep the salts formed in the pickling process in solution.
  • the water content can be both smaller and larger than the total acid content. It is generally between 1 and 10%, preferably about 2 to 6%.
  • Another necessary component of the pickling baths according to the invention is at least one component acting as an inhibitor, which has the task of suppressing the pickling attack on the bare metal and thus the acid-consuming hydrogen evolution.
  • Thiourea and alkylated thioureas have proven suitable for this.
  • the excellent inhibitory effect of this class of substances in organic pickling baths based on halogenated hydrocarbons is surprising in that this class of substances has already been described in organic phosphating baths based on halogenated hydrocarbons with the opposite effect.
  • DE-AS 26 11 789, DE-AS 26 11 790 and described in EP-A 34 842 urea and thiourea as accelerators to increase the rate of formation of a phosphate coating In addition, for example in US Pat.
  • Unsaturated alcohols such as allyl alcohol, methallyl alcohol, preferably butynediol or aldehydes such as acetaldehyde, glyoxal, glycol aldehyde are also preferred Formaldehyde, effective, although generally higher contents of about 0.1 to about 1% are used. All inhibitors can also be used in a mixture, which may result in synergistic improvements in the inhibitor effect.
  • these can contain further additives which have a favorable effect on the pickling action, the necessary pickling time and the subsequent phosphating.
  • the pickling effect is increased by adding aprotic compounds, such as, for example, carboxylic acid esters, preferably methyl formate.
  • aprotic compounds such as, for example, carboxylic acid esters, preferably methyl formate.
  • the addition amounts are i. a. at about 0.3 to about 3%, but can also be higher.
  • the pickling baths according to the invention can also contain reducing compounds, such as aldehydes, hydroquinones, preferably formaldehyde. These reducing compounds are particularly advantageous if there is a drying process between pickling and phosphating. This suppresses the formation of flash rust.
  • This protective effect already takes place at concentrations from approximately 0.1%, preferably concentrations between 0.1 and 1% are selected.
  • soluble zinc, manganese or calcium compounds are added for the purpose of doping the metal surfaces.
  • concentration of the soluble zinc, manganese or calcium compounds expediently ranges from 0.01 weight percent to the solubility limit.
  • Orthophosphates, sulfates, formates or alcoholates are preferably used as soluble zinc, manganese or calcium compounds.
  • the pickling solutions are used to pickle and activate both rusted and stainless steel surfaces simultaneously and to produce a thin Zn or Mn salt film on the stainless surface.
  • the purpose of this measure is to use the metal salt film for doping a phosphate layer to be subsequently applied and thus to improve the corrosion protection properties of the phosphate layer.
  • pickling baths are generally used in immersion processes, i. H. scaled and / or rusty workpieces are immersed in the pickling bath until the scale or rust layer is removed.
  • the pickling times are between about 5 and 30 minutes.
  • the pickling can also be carried out by spraying, although combinations of dipping and spraying can also be advantageous when it comes to removing particularly stubbornly adhering rust. It has been shown that the oxide layer adhering directly to the metal is easiest to dissolve and the overlying layers also fall undissolved into the pickling bath if the pickling is supported by mechanical forces such as occur when the pickling bath is sprayed and circulated.
  • washing immediately after the pickling, which serves to remove any troublesome addition salts.
  • the washing solutions preferably also consist of the components that are in the Pickling bath are present, but do not contain pickling acids.
  • the washing can be carried out either by immersion or by spraying at room temperature up to the boiling point of the washing solution.
  • the procedure is to apply the desired metals by dipping or spraying with a suitable metal-containing, corrosion-inhibiting, pickling treatment bath, also called doping bath, before the phosphating as a thin layer on the metal surface and this only after the subsequent phosphating incorporates chemical fixation into the phosphate layer.
  • a suitable metal-containing, corrosion-inhibiting, pickling treatment bath also called doping bath
  • doping baths based on low-boiling halogenated hydrocarbon are used as doping baths, but they additionally contain the desired corrosion-inhibiting metals (Zn, Mn etc.) in the form of dissolved compounds. In this way, both rusted and rust-free surfaces can be stained or immersed at the same time in the immersion or spraying process. activated and coated with a foreign metal salt film after the bath has dried.
  • pickling baths according to the invention are advantageously used as activation baths for bare metal surfaces, since phosphating after pickling gives better results.
  • the sheets were first degreased in a commercially available metal degreasing bath and then degreased and then exposed to rust for several days in order to obtain typical rust surfaces with rust layers of 3 to 10 g / m2.
  • the same stainless steel sheets were used immediately after degreasing, both for pickling and for direct phosphating.
  • a heated jacket was used as the pickling vessel, which was provided with cooling coils at the upper edge to prevent evaporation losses from the pickling bath and with a lid with a passage for a diving device.
  • the degree of protection of the pickling bath determined by preliminary tests was 91%.
  • the sheets After a pickling time of 20 minutes, the sheets were rust-free and bare, without a visible phosphate layer having formed. After washing immediately in a washing bath consisting of the components of the pickling bath without the addition of acid and inhibitor, the sheets were phosphated.
  • Rustproof and rusted metal sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition for 15 minutes until rust-free: 50% CH 2 Cl 2 , 18% CHCl 3 , 15% CH 3 0H, 10% isopropanol, 2, 8% H 2 0, 3% H 3 PO 4 , 1% H 2 SO 4 , 0, 2% HCHO and 0, 05% diethylthiourea.
  • the degree of protection determined by preliminary tests was 88%.
  • the pickling bath of Example 2a was also used in the spraying process for rust removal.
  • the pickling bath was pulsed onto the sheet at 32 ° C at a pre-pressure of 1.5 bar using a diaphragm pump in a circulating process. Rust was reached after 15 minutes. With subsequent phosphating, phosphate layer coatings of about 2.5 g / m 2 have been achieved.
  • Rusted sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition until rust-free for 30 minutes: 52.5% 1, 1, 2-trichlorotrifluoroethane, 40% CH 3 OH, 4.8% H 3 PO 4 , 0.4% HCOOH, 2.0% H 2 0.0, 3% HCHO and 0.01% hydroxyethyl-N '-allylthiourea.
  • a degree of protection of 87% was determined by preliminary testing.
  • Example 1 After washing, the sheets were phosphated as in Example 1. A uniform gray layer of phosphate on average of 1,600 mg / m 2 was produced. The water solubility of the layer was ⁇ 5%.
  • Rusted metal sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition until rust-free for 10 minutes: 64.5% CH 2 Cl 2 , 22.5% CH 3 OH, 4.2 H 2 0.3% Formic acid methyl ester, 3.5% H 3 PO 4 , 1.5% H 2 SO 4 , 0.5% butynediol and 0.3% formaldehyde.
  • a degree of protection of 85% was determined by preliminary testing.
  • Example 1 After washing, the sheets were phosphated as in Example 1. A uniform gray layer of phosphate was achieved on average of 1 900 mg / m 2 .
  • Rusted sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition until rust-free for 20 minutes: 58% trichlorethylene, 16% C 2 H 5 OH, 16% CH 3 0H, 4% H 3 PO 4 , 1 % H 2 SO 4 , 4% H 2 0, 1% methyl formate and 0, 02% N, N '-thylenethiourea.
  • a degree of protection of 85% was determined by preliminary testing.
  • Example 1 After washing, the sheets were phosphated as in Example 1. A uniform gray layer of phosphate on average of 1,600 mg / m 2 was achieved.
  • a pickling bath with 70% CH 2 Cl 2 , 23% CH 3 OH, 3, 0% H 2 0, 0, 5% methyl formate, 2, 5% H 3 PO 4 , 1% H 2 SO 4 and 0 was used as the doping bath , 03% N, N'-ethylene thiourea with the addition of 0.1% ZnSO 4 ⁇ 7H 2 0 or 0, 1% MnSO 4 ⁇ H20.
  • a pickling bath without additives was also used.
  • the tests with the Zn- and Mn-containing pickling baths were carried out both with rust-free and with rusted metal sheets. The duration of treatment in the boiling pickling and doping baths was a uniform 20 minutes.
  • the sheets were coated in the same way as a non-aqueous phosphating and then all the sheets were coated in the same way with a commercially available two-component stoving enamel by spraying.

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Abstract

Es handelt sich um Beizlösungen auf der Basis von Halogenkohlenwasserstoffen, welche geringe Mengen Phosphorsäure als Beizsäure sowie geringe Mengen Wasser, einen niederen Alkohol als Lösungsvermittler sowie einen Inhibitor und gegebenenfalls eine aprotische Komponente und einen Aldehyd enthalten. Vorzugsweise enthalten sie zum Zwecke des Dotierens der Metalloberflächen lösliche Zink-, Mangan- oder Calciumverbindungen. Die Beizlösungen lassen sich bei nachfolgender Phosphatierung in Phosphatierbädern auf Basis von Halogenkohlenwasserstoffen mit besonderem Vorteil anwenden.These are pickling solutions based on halogenated hydrocarbons, which contain small amounts of phosphoric acid as pickling acid and small amounts of water, a lower alcohol as solubilizer and an inhibitor and, if appropriate, an aprotic component and an aldehyde. They preferably contain soluble zinc, manganese or calcium compounds for the purpose of doping the metal surfaces. The pickling solutions can be used with particular advantage during subsequent phosphating in phosphating baths based on halogenated hydrocarbons.

Description

Die Erfindung betrifft homogene organische Beizlösungen auf Basis niedrig siedender Halogenkohlenwasserstoffe als Basiskomponente, die wäßrige Phosphorsäure und gegebenenfalls zusätzlich Schwefelsäure als beizende Agenzien, wenigstens einen niedrig siedenden Alkohol als Lösevermittler und wenigstens einen Inhibitor zum Schutz des blanken Metalls bzw. zur Verminderung der Wasserstoffentwicklung enthalten. Die erfindungsgemäßen Beizlösungen können weitere aktivierende, komplexierende oder reduzierende Substanzen enthalten.The invention relates to homogeneous organic pickling solutions based on low-boiling halogenated hydrocarbons as the base component, which contain aqueous phosphoric acid and, if appropriate, additionally sulfuric acid as pickling agents, at least one low-boiling alcohol as solubilizer and at least one inhibitor for protecting the bare metal or for reducing the evolution of hydrogen. The pickling solutions according to the invention can contain further activating, complexing or reducing substances.

Die organischen Beizlösungen werden zur Entfernung von Zunder-und Rostschichten insbesondere auf unlegierten Stählen vor der Weiterbehandlung durch Phosphatieren und Lackieren verwendet.The organic pickling solutions are used to remove scale and rust layers, especially on unalloyed steels, before further treatment by phosphating and painting.

Es ist bekannt, Zunder- und/oder Rost-behaftete Werkstücke durch Behandeln in wäßrigen Beizbädern von den Oxid- bzw. Hydroxidschichten zu befreien, um völlig blanke Oberflächen zu erhalten (W. Rausch, E. G. Leuze Verlag, Saulgau (1974), "Die Phosphatierung von Metallen", Seiten 25 bis 41). Bei den bekannten Beizbädern handelt es sich in der Regel um inhibierte, wäßrige Mineralsäuren, insbesondere um Salz-, Schwefel- oder Phosphorsäure (W. Rausch, E. G. Leuze Verlag, Saulgau (1974), "Die Phosphatierung von Metallen", Seiten 25 bis 41). Dabei wird im Konzentrationsbereich von etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent und je nach Beizsäure im Temperaturbereich zwischen 20 und 95 C gearbeitet. Als Inhibitoren, die den Angriff auf das blanke Metall hemmen sollen, können so unterschiedliche Stoffklassen, wie z. B. Aldehyde, Amine, Nitrite, Sulfoxide, Thioharnstoffe, Thiosemicarbazide und ungesättigte Alkohole eingesetzt werden. Die Beizzeiten liegen in der Regel bei 10 bis 30 Minuten.It is known to remove scale and / or rusty workpieces from the oxide or hydroxide layers by treatment in aqueous pickling baths in order to obtain completely bare surfaces (W. Rausch, EG Leuze Verlag, Saulgau (1974), "Die Phosphating of metals ", pages 25 to 41). The known pickling baths are generally inhibited, aqueous mineral acids, in particular hydrochloric, sulfuric or phosphoric acid (W. Rausch, EG Leuze Verlag, Saulgau (1974), "The Phosphating of Metals" , pages 25 to 41 ). It works in the concentration range of about 5 to 20 percent by weight and, depending on the pickling acid, in the temperature range between 20 and 95 ° C. As inhibitors that are intended to inhibit the attack on the bare metal, different classes of substances, such as. B. aldehydes, amines, nitrites, sulfoxides, thioureas, thiosemicarbazides and unsaturated alcohols can be used. The pickling times are usually 10 to 30 minutes.

Nach dem Beizen müssen die entstandenen Salze sorgfältig mit Wasser abgespült werden. Die Werkstücke dürfen zwischen Beizen und Phosphatieren nicht antrocknen, da beim Antrocknen Neigung zur Flugrostbildung besteht. Flugrost behindert jedoch eine nachfolgende Phosphatierung und führt zu mangelhaftem Korrosionsschutz. Es wird deshalb in der Regel "naß-in-naß" gearbeitet, um eine einwandfreie wäßrige Phosphatierung zu gewährleisten.After pickling, the resulting salts must be carefully rinsed off with water. The workpieces must not dry between pickling and phosphating, as they tend to form rust film when they dry. Flash rust, however, hinders subsequent phosphating and leads to poor corrosion protection. It is therefore usually carried out "wet-on-wet" to ensure perfect aqueous phosphating.

Die neueren Phosphatierverfahren auf Basis organischer Lösemittel, wie sie beispielsweise in der DE-AS 26 11 789 und der DE-AS 26 11 790, EP-A 34 842, beschrieben werden, setzen sowohl rost-und zunderfreie als auch trockene Werkstücke voraus. Diese Voraussetzung wird bei gefetteten Werkstücken ohne weitere Oberflächenverunreinigungen durch einfaches Entfetten, beispielsweise mit einem Lösemittel im Tauch- und/oder Dampfverfahren, erreicht.The newer phosphating processes based on organic solvents, as described, for example, in DE-AS 26 11 789 and DE-AS 26 11 790, EP-A 34 842, require both rust-free and scale-free as well as dry workpieces. This requirement is achieved with greased workpieces without further surface contamination by simple degreasing, for example with a solvent in the immersion and / or steam process.

In der Praxis ist die Voraussetzung der Rost- und Zunderfreiheit , von Werkstücken trotz Korrosionsschutzbefettung oft nicht gegeben. In diesen Fällen ist es notwendig, das Werkstück nicht nur zu entfetten, sondern auch den Rost und Zunder in geeigneter Weise zu entfernen.In practice, the requirement for freedom from rust and scale is often not met, despite corrosion protection greasing. In these cases, it is necessary not only to degrease the workpiece, but also to remove the rust and scale in a suitable manner.

Eine wäßrige Beizung ist in solchen Fällen ungeeignet, da bei nachfolgender Phosphatierung auf Lösemittelbasis nicht "naß-in-naß" gearbeitet werden kann und somit eine Flugrostbildung und ein Abfall des Korrosionsschutzes nicht zu vermeiden ist.Aqueous pickling is unsuitable in such cases, since subsequent solvent-based phosphating cannot be carried out "wet-on-wet" and thus formation of flash rust and a drop in corrosion protection cannot be avoided.

Andere als wäßrige Beizsysteme sind allerdings bisher überhaupt nicht bekannt geworden.However, other than aqueous pickling systems have so far not become known at all.

Es bestand daher die Aufgabe, ein nicht-wäßriges Beizsystem auf Basis organischer Lösemittel zu finden, das Rost und Zunder wie ein wäßriges System zu entfernen vermag, außerdem zum Phosphatiersystem auf Lösemittelbasis paßt und die nachfolgende Phosphatierung selbst nicht beeinträchtigt.It was therefore the task of finding a non-aqueous pickling system based on organic solvents, which can remove rust and scale like an aqueous system, and also for phosphating solvent-based system and does not affect the subsequent phosphating itself.

Eine weitere Aufgabe bestand darin, ein Beizsystem zu finden, das zur Vermeidung zu starken Metallangriffs und zu starker Wasserstoffversprödung des Metalls hinreichend inhibiert ist. Zudem sollten korrosionshemmende Metalle, wie Mn und Zn, in Phosphatschichten einzubauen sein, ohne auf rostfreie Oberflächen und bestimmte Phosphatierbadzusammensetzungen beschränkt zu sein.Another task was to find a pickling system which is sufficiently inhibited to avoid excessive metal attack and excessive hydrogen embrittlement of the metal. In addition, corrosion-inhibiting metals such as Mn and Zn should be incorporated into phosphate layers without being limited to rust-free surfaces and certain phosphating bath compositions.

Diese Aufgaben sind durch Schaffung eines Beizsystems gemäß den Ansprüchen 1 bis 19 gelöst worden.These tasks have been solved by creating a pickling system according to claims 1 to 19.

Die Tatsache, daß H3PO4-haltige Halogenkohlenwasserstoffe - insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe (CKW) - in Gegenwart eines Lösevermittlers als Beizlösungen verwendet werden können, ist besonders überraschend, weil man bisher davon ausgegangen ist, daß solche Bäder nur als Phosphatierbäder mit entsprechender Phos- phatschichtbildung einsetzbar seien. So werden beispielsweise in der DE-PS 12 36 301 homogene Phosphatierbäder auf CKW-Basis mit 0, 05 bis 7,5% H3PO4 als phosphatierendem Agens, 0, 001 bis 1 % eines Chinons als Wasserstoffakzeptor und 1 bis 10 % eines niederen Alkohols als Lösevermittler beschrieben, womit Phosphatschichtüberzüge von etwa 1 bis 2 g/m2 erhalten werden.The fact that H 3 PO 4 -containing halocarbons - especially chlorinated hydrocarbons (CHC) - in the presence of a solubilizer can be used as pickling solutions is particularly surprising because it has previously been assumed that such baths only as phosphating with appropriate Phos - phatschichtbildung can be used. For example, in DE-PS 12 36 301 homogeneous CHP-based phosphating baths with 0.05 to 7.5% H 3 PO 4 as a phosphating agent, 0.001 to 1% of a quinone as a hydrogen acceptor and 1 to 10% of one described lower alcohol as a solubilizer, whereby phosphate layer coatings of about 1 to 2 g / m 2 are obtained.

Nach der US-PS 3 338 754 werden möglichst wasserfreie, homogene Phosphatierbäder auf CKW-Basis mit 0,05 bis 6 % H3PO4 als phosphatierendem Agens, 0,001 bis 6 % Inhibitoren, wie Nitrobenzol, Eisessig und Alkylthioharnstoffe, 0,001 bis 15 % Stabilisatoren, wie Octylphenol, Diisobutylen, Diethylthioharnstoff, tert. -Butylpyro- catechin, und 1 bis 35 % eines Lösevermittlers, wie niedere primäre Alkohole, halogenierte Alkohole, Essigsäureester, Dimethylformamid u. a., eingesetzt, womit Schichtauflagemassen von ca. 300 mg/m 2 bis ca. 27 g/m2 erhalten worden sind.According to US-PS 3,338,754 anhydrous homogeneous as possible be Phos p ha ti erb ä on the C KW basis with from 0.05 to 6% H 3 PO 4 as phosphatierendem agent from 0.001 to 6% inhibitors, such as nitrobenzene, glacial acetic acid and alkylthioureas, 0.001 to 15% stabilizers such as octylphenol, diisobutylene, diethylthiourea, tert. - Butylpyrocatechin, and 1 to 35% of a solubilizer, such as lower primary alcohols, halogenated alcohols, acetic acid esters, dimethylformamide, etc., are used, with which layer masses of about 300 mg / m 2 to about 27 g / m2 have been obtained.

In der DE-OS 15 71 767 werden praktisch wasserfreie homogene Phosphatierbäder auf CKW-Basis mit 0, 1 bis 6 % H PO als phosphatierendem Agens, 0, 01 bis 6 % einer organischen Nitroverbindung oder 0, 1 bis 0, 5 % Eisessig und 1, 5 bis 25 % eines niederen Alkohols als Lösevermittler beschrieben, womit Schichtauflagemassen zwischen etwa 270 mg/m2 bis über 10 g/m2 erhalten werden.DE-OS 15 71 767 describes practically water-free homogeneous phosphating baths based on CHC with 0.1 to 6% H PO as a phosphating agent, 0.01 to 6% of an organic nitro compound or 0.1 to 0.5% glacial acetic acid and 1, 5 to 25% of a lower alcohol is described as a solubilizer, with which layer coating compositions between about 270 mg / m 2 and over 10 g / m 2 are obtained.

Gemäß DE-AS 26 11 789 und DE-AS 26 11 790 enthalten homogene Phosphatierbäder auf CKW-Basis bis zu 1 % H3PO4 als phosphatierendes Agens, 1 bis 6 % H20, im allgemeinen bis zu 25 % eines niederen Alkohols als Lösevermittler und diverse Zusätze an Beschleunigern, Stabilisatoren und aprotischen Verbindungen. Es lassen sich damit Auflagemassen von etwa 50 mg/m 2 bis 3, 4 g/m2 erzeugen. Die Phosphorsäurekonzentration soll nicht wesentlich über 1 % angehoben werden, da sich dann klebrig anfühlende Phosphatschichten bilden.According to DE-AS 26 11 789 and DE-AS 26 11 790, homogeneous phosphating baths based on CHC contain up to 1% H 3 PO 4 as a phosphating agent, 1 to 6% H 2 0, generally up to 25% of a lower alcohol as a solubilizer and various additives to accelerators, stabilizers and aprotic compounds. Coating masses of approximately 50 mg / m 2 to 3.4 g / m 2 can thus be produced. The phosphoric acid concentration should not be raised significantly above 1%, since then sticky phosphate layers form.

In der EP-A 34 842 sind wasserhaltige homogene Phosphatierbäder auf Basis CH2Cl2 mit bis zu 2 % H3PO4, mit 1 bis 10 % H20, mit 10 bis 50 % eines niederen Alkohols unter Zusatz geringer Mengen an anionischen oder amphoteren Tensiden und Beschleunigern, wie Dinitrotoluol, Harnstoff oder Thioharnstoff, beschrieben, mit denen Phosphatschichten unterschiedlicher Qualität erzeugt werden.EP-A 34 842 contains water-containing homogeneous phosphating baths based on CH 2 Cl 2 with up to 2% H 3 PO 4 , with 1 to 10% H 2 0, with 10 to 50% of a lower alcohol with the addition of small amounts of anionic or amphoteric surfactants and accelerators, such as dinitrotoluene, urea or thiourea, with which phosphate layers of different quality are produced.

Aufgrund der angeführten Beschreibungen ist daher zu folgern, daß die Behandlung von Metalloberflächen mit homogenen Mischungen aus einem Chlorkohlenwasserstoff als Hauptlösemittel, einem niederen Alkohol als Lösevermittler und wäßriger H3PO4 unterschiedlichen Wassergehaltes unter Zugabe diverser Zusatzkomponenten stets zu mehr oder weniger dicken Phosphatüberzügen unterschiedlicher Qualität führt.On the basis of the descriptions given, it can therefore be concluded that the treatment of metal surfaces with homogeneous mixtures of a chlorinated hydrocarbon as the main solvent, a lower alcohol as a solubilizer and aqueous H 3 PO 4 different water contents with the addition of various additional components always leads to more or less thick phosphate coatings of different quality .

Da es Ziel einer Beizung ist, nur Rost bzw. Zunder zu lösen und die blanke Metalloberfläche dagegen möglichst nicht anzugreifen und möglichst keine Schicht auf der Metalloberfläche zu bilden, war nicht zu erwarten, daß Mischungen vorgenannter Art in geeigneter Zusammensetzung auch als Beizbäder ohne nennenswerte Schichtbildung einsetzbar sind.Since the aim of pickling is to remove only rust or scale and, on the other hand, to avoid attacking the bare metal surface and, if possible, not forming a layer on the metal surface, it was not to be expected that mixtures of the aforementioned type in a suitable composition would also be used as pickling baths without significant layer formation can be used.

Bei den erfindungsgemäßen Beizbädern handelt es sich um homogene Lösungen, die aus nachfolgend genannten Komponenten bestehen sollten bzw. wahlweise bestehen können. Die Gehaltsangaben erfolgen in Gewichtsprozent.The pickling baths according to the invention are homogeneous solutions which should consist or may optionally consist of the components mentioned below. The salary information is given in percent by weight.

Als Hauptlösemittel können alle Halogenkohlenwasserstoffe eingesetzt werden, die auch für Entfettungs- und Phosphatierbäder geeignet und bekannt sind, also insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe und Chlorfluorkohlenwasserstoffe, wie CH2Cl2, CHCl3, CHCl=CCl2, CCl2=CCl2, CH3CCl3, C2H3Cl3, C2H2Cl4, C2H4Cl2, C2H2Cl2, C2F4Cl2, C2F3Cl3, CHF2Cl3, C2F2Cl4 und CFC13.All halogenated hydrocarbons which are also suitable and known for degreasing and phosphating baths can be used as main solvents, i.e. in particular chlorinated hydrocarbons and chlorofluorocarbons, such as CH 2 Cl 2 , CHCl 3 , CHCl = CCl 2 , CCl 2 = CCl 2 , CH 3 CCl 3 , C 2 H 3 Cl 3 , C 2 H 2 Cl 4 , C 2 H 4 Cl 2 , C 2 H 2 Cl 2 , C 2 F 4 Cl 2 , C 2 F 3 Cl 3 , CHF 2 Cl 3 , C 2 F 2 Cl 4 and CFC1 3 .

Zweckmäßigerweise wird dasjenige Lösemittel für das Beizbad verwendet, das auch für die Entfettung und/oder Phosphatierung der Metalloberfläche eingesetzt wird. Wird also die Metalloberfläche mit -CH2Cl2 entfettet und mit einem Phosphatierbad auf Basis CH2Cl2 - wie z. B. in der DE-AS 26 11 790, EP-A 34 842 beschrieben - phosphatiert, dann ist es zweckmäßig, CH2Cl2 auch für das Beizbad zu verwenden. Der Gehalt beispielsweise an CH2Cl2 soll zwischen 50 und 85 %, vorzugsweise zwischen 50 und 75 %, liegen.It is expedient to use the solvent for the pickling bath which is also used for degreasing and / or phosphating the metal surface. If the metal surface is degreased with -CH 2 Cl 2 and with a phosphating bath based on CH 2 Cl 2 - such as. B. in DE-AS 26 11 790, EP-A 34 842 - phosphated, then it is appropriate to use CH 2 Cl 2 for the pickling bath. The CH 2 Cl 2 content, for example, should be between 50 and 85%, preferably between 50 and 75%.

Als Lösevermittler sind niedrigsiedende Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, Propanol, Butanol, sec. -Butanol, tert. -Butanol, deren Derivate, wie z. B. Chlorethanol, und deren Gemische geeignet. Vorzugsweise werden Methanol, Ethanol oder Isopropanol als Lösungsvermittler verwendet. Der Gehalt an Lösevermittler ist mindestens so hoch zu wählen, daß eine homogene Beizlösung entsteht. Der zu wählende Gehalt hängt sowohl vom Lösevermittler selbst als auch vom Säure- und Wassergehalt in der Beizlösung ab. Erfahrungsgemäß liegt der Gehalt an Lösevermittler zwischen 10 und 30 %, kann aber auch bis zu etwa 40 % betragen.Low boiling alcohols with 1 to 4 carbon atoms, such as methanol, ethanol, isopropanol, propanol, butanol, sec-butanol, tert. -Butanol, their derivatives, such as. B. chloroethanol, and mixtures thereof. Methanol, ethanol or isopropanol are preferably used as solubilizers. The salary of solubilizers should be chosen at least so high that a homogeneous pickling solution is created. The content to be selected depends both on the solubilizer itself and on the acid and water content in the pickling solution. Experience has shown that the content of solubilizers is between 10 and 30%, but can also be up to about 40%.

Als beizendes Agens bzw. Beizsäure wird entweder nur Phosphorsäure oder vorzugsweise ein Gemisch aus Phosphor- und Schwefelsäure verwendet. Es können auch andere Mineralsäuren sowie organische Säuren, vorzugsweise Ameisensäure, zugemischt werden. Der Gesamtsäuregehalt soll bei etwa 2 bis 10 %, vorzugsweise um 3 bis 7 %, liegen. Das Gewichtsverhältnis Phosphorsäure zu anderer Mineralsäure bzw. organischer Säure sollte 1 zu 2 bis 5 zu 1 betragen.Either only phosphoric acid or preferably a mixture of phosphoric and sulfuric acid is used as the pickling agent or pickling acid. Other mineral acids and organic acids, preferably formic acid, can also be admixed. The total acidity should be around 2 to 10%, preferably around 3 to 7%. The weight ratio of phosphoric acid to other mineral acid or organic acid should be 1: 2 to 5: 1.

Die erfindungsgemäßen Beizbäder enthalten auch Wasser, um die beim Beizvorgang gebildeten Salze besser in Lösung zu halten. Der Wassergehalt kann sowohl kleiner als auch größer als der Gesamtsäuregehalt sein. Er liegt im allgemeinen zwischen 1 und 10 %, vorzugsweise bei etwa 2 bis 6 %.The pickling baths according to the invention also contain water in order to better keep the salts formed in the pickling process in solution. The water content can be both smaller and larger than the total acid content. It is generally between 1 and 10%, preferably about 2 to 6%.

Ein weiteremotwendiger Bestandteil der erfindungsgemäßen Beizbäder ist mindestens eine als Inhibitor wirkende Komponente, welche die Aufgabe hat, den Beizangriff auf das blanke Metall und damit die säureverbrauchende Wasserstoffentwicklung zu unterdrücken. Hierfür haben sich Thioharnstoff und alkylierte Thioharnstoffe als geeignet erwiesen. Die ausgezeichnete Inhibitorwirkung dieser Substanzklasse in organischen Beizbädern auf Basis von Halogenkohlenwasserstoffen ist insofern überraschend, als diese Substanzklasse bereits in organischen Phosphatierbädern auf Basis von Halogenkohlenwasserstoffen mit der entgegengesetzten Wirkung beschrieben ist. So wird beispielsweise in der DE-AS 26 11 789, der DE-AS 26 11 790 und in der EP-A 34 842 Harnstoff und Thioharnstoff als Beschleuniger beschrieben, um die Geschwindigkeit der Bildung eines Phosphatüberzugs zu erhöhen. Daneben werden beispielsweise in der US-PS 3 281 285, der US-PS 3 220 890, der US-PS 3 297 495 und in der DE-AS 12 93 522 alkylierte Thioharnstoffe auch als Stabilisatoren für organische Phosphatierlösungen und als Verbesserer für die Phosphatschichtbeschaffenheit beschrieben. Es ist daher völlig überraschend, daß diese Substanzklasse in den erfindungsgemäßen Beizbädern den Angriff auf das Metall und damit eine Phosphatschichtbildung inhibiert. Prinzipiell haben sich alle bekannten alkylierten Thioharnstoffe als geeignet erwiesen. Besonders wirksam sind N, N' - Ethylenthioharnstoff, Diethylthioharnstoff und Hydroxy-ethyl-N' - allylthioharnstoff. Diese Substanzklasse wird in einer Konzentration von 0, 001 bis 0, 2 %, vorzugsweise von 0, 01 bis 0, 1 %; eingesetzt. Mit diesen Inhibitoren werden Schutzwerte von über 80 % erreicht, wobei der Schutzwert S nach DIN 50 940 als

Figure imgb0001
Another necessary component of the pickling baths according to the invention is at least one component acting as an inhibitor, which has the task of suppressing the pickling attack on the bare metal and thus the acid-consuming hydrogen evolution. Thiourea and alkylated thioureas have proven suitable for this. The excellent inhibitory effect of this class of substances in organic pickling baths based on halogenated hydrocarbons is surprising in that this class of substances has already been described in organic phosphating baths based on halogenated hydrocarbons with the opposite effect. For example, DE-AS 26 11 789, DE-AS 26 11 790 and described in EP-A 34 842 urea and thiourea as accelerators to increase the rate of formation of a phosphate coating. In addition, for example in US Pat. No. 3,281,285, US Pat. No. 3,220,890, US Pat. No. 3,297,495 and in DE-AS 12 93 522 alkylated thioureas are also used as stabilizers for organic phosphating solutions and as improvers for the condition of the phosphate layer described. It is therefore completely surprising that this class of substances in the pickling baths according to the invention inhibits the attack on the metal and thus the formation of a phosphate layer. In principle, all known alkylated thioureas have proven to be suitable. N, N '- ethylene thiourea, diethylthiourea and hydroxyethyl-N' - allylthiourea are particularly effective. This substance class is used in a concentration of 0.001 to 0.2%, preferably 0.01 to 0.1%; used. Protection values of over 80% are achieved with these inhibitors, protection value S according to DIN 50 940 as
Figure imgb0001

  • mit U = Masseverlust eines rostfreien Werkstückes im Beizbad ohne Inhibitor
  • V = Masseverlust eines rostfreien Werkstückes im Beizbad mit Inhibitor

definiert ist.
  • with U = loss of mass of a stainless workpiece in the pickling bath without inhibitor
  • V = loss of mass of a stainless workpiece in the pickling bath with inhibitor

is defined.

Aber auch andere Substanzklassen eignen sich als Inhibitoren. So sind auch ungesättigte Alkohole, wie beispielsweise Allylalkohol, Methallylalkohol, vorz ugsweise Butindiol oder Aldehyde, wie beispielsweise Acetaldehyd, Glyoxal, Glykolaldehyd, vorzugsweise Formaldehyd, wirksam, obwohl hierbei in der Regel höhere Gehalte von etwa 0, 1 bis etwa 1 % zur Anwendung kommen. Alle Inhibitoren können auch in Mischung eingesetzt werden, wobei sich synergistische Verbesserungen der Inhibitorwirkung ergeben können.However, other classes of substances are also suitable as inhibitors. Unsaturated alcohols such as allyl alcohol, methallyl alcohol, preferably butynediol or aldehydes such as acetaldehyde, glyoxal, glycol aldehyde are also preferred Formaldehyde, effective, although generally higher contents of about 0.1 to about 1% are used. All inhibitors can also be used in a mixture, which may result in synergistic improvements in the inhibitor effect.

Neben den vorgenannten Hauptbestandteilen der erfindungsgemäßen Beizbäder können diese weitere Zusätze enthalten, die sich günstig auf die Beizwirkung, die notwendige Beizzeit und die nachfolgende Phosphatierung auswirken.In addition to the above-mentioned main components of the pickling baths according to the invention, these can contain further additives which have a favorable effect on the pickling action, the necessary pickling time and the subsequent phosphating.

So wird die Beizwirkung durch Zugabe aprotischer Verbindungen, wie beispielsweise Carbonsäureester, vorzugsweise Ameisensäuremethylester, verstärkt. Die Zugabemengen liegen i. a. bei etwa 0, 3 bis etwa 3 %, können aber auch höher liegen. Daneben können die erfindungsgemäßen Beizbäder auch reduzierende Verbindungen, wie Aldehyde, Hydrochinone, vorzugsweise Formaldehyd, enthalten. Diese reduzierenden Verbindungen sind insbesondere dann von Vorteil, wenn zwischen Beizung und Phosphatierung eine Trocknung liegt. Hierdurch wird die Bildung von Flugrost unterdrückt. Diese Schutzwirkung erfolgt bereits bei Konzentrationen ab etwa 0, 1 %, vorzugsweise werden Konzentrationen zwischen 0, 1 und 1 % gewählt.For example, the pickling effect is increased by adding aprotic compounds, such as, for example, carboxylic acid esters, preferably methyl formate. The addition amounts are i. a. at about 0.3 to about 3%, but can also be higher. In addition, the pickling baths according to the invention can also contain reducing compounds, such as aldehydes, hydroquinones, preferably formaldehyde. These reducing compounds are particularly advantageous if there is a drying process between pickling and phosphating. This suppresses the formation of flash rust. This protective effect already takes place at concentrations from approximately 0.1%, preferably concentrations between 0.1 and 1% are selected.

Ferner werden zum Zwecke des Dotierens der Metalloberflächen lösliche Zink-, Mangan- oder Calciumverbindungen zugesetzt. Die Konzentration der löslichen Zink-, Mangan- oder Calciumverbindungen reicht zweckmäßigerweise von 0, 01 Gewichtsprozent bis zur Löslichkeitsgrenze.Furthermore, soluble zinc, manganese or calcium compounds are added for the purpose of doping the metal surfaces. The concentration of the soluble zinc, manganese or calcium compounds expediently ranges from 0.01 weight percent to the solubility limit.

Als lösliche Zink-, Mangan- oder Caliciumverbindungen werden vorzugsweise Orthophosphate, Sulfate, Formiate oder Alkoholate eingesetzt.Orthophosphates, sulfates, formates or alcoholates are preferably used as soluble zinc, manganese or calcium compounds.

Die Beizlösungen werden dazu benutzt, sowohl angerostete als auch rostfreie Stahloberflächen gleichzeitig rostfrei zu beizen bzw. zu aktivieren und einen dünnen Zn- bzw. Mn-Salzfilm auf der rostfreien Oberfläche zu erzeugen. Zweck dieser Maßnahme ist es, den Metallsalzfilm zur Dotierung einer nachfolgend aufzubringenden Phosphatschicht zu benutzen und damit eine Verbesserung der Korrosionsschutzeigenschaften der Phosphatschicht zu erreichen.The pickling solutions are used to pickle and activate both rusted and stainless steel surfaces simultaneously and to produce a thin Zn or Mn salt film on the stainless surface. The purpose of this measure is to use the metal salt film for doping a phosphate layer to be subsequently applied and thus to improve the corrosion protection properties of the phosphate layer.

Die Anwendung der vorbeschriebenen Beizbäder erfolgt im allgemeinen in Tauchverfahren, d. h. verzunderte und/oder angerostete Werkstücke werden solange in das Beizbad getaucht, bis die Zunder- bzw. Rostschicht entfernt ist. Je nach gewählter Temperatur, die von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt des Beizbades reichen kann, liegen die Beizzeiten auch in Abhängigkeit vom Verrostungsgrad erfahrungsgemäß zwischen etwa 5 und 30 Minuten. Bei Beizungen unterhalb des Siedepunktes des Beizbades kann es zweckmäßig sein, den Beizabtrag mechanisch, beispielsweise durch Rühren des Bades oder Ultraschall, zu unterstützen.The above-described pickling baths are generally used in immersion processes, i. H. scaled and / or rusty workpieces are immersed in the pickling bath until the scale or rust layer is removed. Depending on the selected temperature, which can range from room temperature to the boiling point of the pickling bath, experience shows that depending on the degree of rusting, the pickling times are between about 5 and 30 minutes. In the case of pickling below the boiling point of the pickling bath, it may be expedient to support the pickling removal mechanically, for example by stirring the bath or using ultrasound.

Die Beizung kann ebenso im Spritzverfahren erfolgen, wobei auch Kombinationen von Tauchen und Spritzen vorteilhaft sein können, wenn es darum geht, besonders hartnäckig anhaftenden Rost zu entfernen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die unmittelbar auf dem Metall haftende Oxidschicht am leichtesten gelöst wird und die darüberliegenden Schichten auch ungelöst in das Beizbad fallen, wenn die Beizung durch mechanische Kräfte unterstützt wird, wie sie beim Spritzen und Umwälzen des Beizbades auftreten.The pickling can also be carried out by spraying, although combinations of dipping and spraying can also be advantageous when it comes to removing particularly stubbornly adhering rust. It has been shown that the oxide layer adhering directly to the metal is easiest to dissolve and the overlying layers also fall undissolved into the pickling bath if the pickling is supported by mechanical forces such as occur when the pickling bath is sprayed and circulated.

Zur Erzielung guter Phosphatierergebnisse, d. h. zur Erzielung von Phosphatschichten mit hohem Korrosionsschutz, kann es zweckmäßig sein, unmittelbar nach der Beizung eine Wäsche anzuschließen, die dazu dient, eventuell störende Beisalze zu entfernen. Die Waschlösungen bestehen vorzugsweise auch aus den Komponenten, die im Beizbad vorhanden sind, enthalten jedoch keine Beizsäuren. Die Wäsche kann sowohl nach dem Tauch- als auch nach dem Spritzverfahren bei Raumtemperatur bis zum Siedepunkt der Waschlösung erfolgen.In order to achieve good phosphating results, ie to achieve phosphate layers with a high level of corrosion protection, it may be expedient to connect a washing immediately after the pickling, which serves to remove any troublesome addition salts. The washing solutions preferably also consist of the components that are in the Pickling bath are present, but do not contain pickling acids. The washing can be carried out either by immersion or by spraying at room temperature up to the boiling point of the washing solution.

Beim gleichzeitigen Dotieren geht man so vor, daß man die gewünschten Metalle durch Tauch- oder Spritzverfahren mit einem geeigneten metallhaltigen, korrosionshemmenden, beizenden Behandlungsbad, auch Dotierbad genannt, vor der Phosphatierung als dünne Schicht auf der Metalloberfläche aufbringt und diese erst bei der anschließenden Phosphatierung durch chemische Fixierung in die Phosphatschicht einbaut. Erfindungsgemäß werden als Dotierbäder nicht-wäßrige Beizbäder auf Basis niedrigsiedender Halogenkohlenwasserstoff eingesetzt, die jedoch zusätzlich die gewünschten korrosionshemmenden Metalle (Zn, Mn etc. ) in Form gelöster Verbindungen enthalten. Auf diese Weise können im Tauch-, aber auch im Spritzverfahren sowohl angerostete als auch rostfreie Oberflächen gleichzeitig gebeizt bzs. aktiviert und mit einem Fremdmetallsalzfilm nach dem Auftrocknen des Bades belegt werden.With simultaneous doping, the procedure is to apply the desired metals by dipping or spraying with a suitable metal-containing, corrosion-inhibiting, pickling treatment bath, also called doping bath, before the phosphating as a thin layer on the metal surface and this only after the subsequent phosphating incorporates chemical fixation into the phosphate layer. According to the invention, non-aqueous pickling baths based on low-boiling halogenated hydrocarbon are used as doping baths, but they additionally contain the desired corrosion-inhibiting metals (Zn, Mn etc.) in the form of dissolved compounds. In this way, both rusted and rust-free surfaces can be stained or immersed at the same time in the immersion or spraying process. activated and coated with a foreign metal salt film after the bath has dried.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Beizbäder und deren Anwendung liegt darin, daß nunmehr auch verzunderte und angerostete Werkstücke einer Phosphatierung in einem Phosphatierbad auf Basis eines organischen Lösemittels zugeführt werden können, was bisher nicht ohne weiteres möglich war. Darüber hinaus können diese Beizbäder aber auch als Aktivierungsbäder für blanke Metalloberflächen eingesetzt werden, da die Phosphatierung nach einer Beizung bessere Ergebnisse liefert.The advantage of the pickling baths according to the invention and their use is that now scaled and rusted workpieces can also be fed to a phosphating process in a phosphating bath based on an organic solvent, which was previously not readily possible. In addition, these pickling baths can also be used as activation baths for bare metal surfaces, since phosphating after pickling gives better results.

Für die Durchführung der Versuchsbeispiele wurden als Testwerkstücke kohlenstoffarme, kaltgewalzte Tiefziehbleche St 1405 mit den Abmessungen 10 x 20 cm verwendet, die zum Zwecke des temperären Korrosionsschutzes in handelsüblicher Weise befettet waren. Für die Beizversuche wurden die Bleche zunächst in handelsüblichen Metallentfettungsbädern dampf- bzw. tauchentfettet und danach zur Anrostung einer mehrtätigen Außenbewitterung ausgesetzt, um typische Rostflächen mit Rostschichten von 3 bis 10 g/m2zu erhalten. Für vergleichende Untersuchungen wurden die gleichen Bleche in rostfreiem Zustand unmittelbar nach der Entfettung sowohl zur Beizung als auch zur direkten Phosphatierung eingesetzt. Als Beizgefäß diente ein beheizbares Mantelgefäß, das zur Vermeidung von Verdunstungsverlusten des Beizbades am oberen Rand mit Kühlschlangen und mit einem Deckel mit Durchführung für eine Tauchvorrichtung versehen war.Low-carbon, cold-rolled deep-drawn sheet metal St 1405 with the dimensions 10 x 20 cm, which were greased in a commercially available manner for the purpose of tempered corrosion protection, were used as test workpieces for carrying out the test examples. For the pickling tests, the sheets were first degreased in a commercially available metal degreasing bath and then degreased and then exposed to rust for several days in order to obtain typical rust surfaces with rust layers of 3 to 10 g / m2. For comparative investigations, the same stainless steel sheets were used immediately after degreasing, both for pickling and for direct phosphating. A heated jacket was used as the pickling vessel, which was provided with cooling coils at the upper edge to prevent evaporation losses from the pickling bath and with a lid with a passage for a diving device.

Als Beizbäder wurden typische Zusammensetzungen - wie in den Beispielen näher erläutert - gewählt.Typical compositions - as explained in more detail in the examples - were selected as pickling baths.

In der Regel wurden die Bleche nach der Beizbehandlung einer Phosphatierung gemäß der deutschen Patentanmeldung 32 09 828. 6 unterworfen, um zu prüfen, welchen Einfluß die Beizung auf eine nachfolgende Phosphatierung ausübt.As a rule, after the pickling treatment, the sheets were subjected to phosphating in accordance with German patent application 32 09 828.6 in order to test the influence of the pickling on a subsequent phosphating.

Die folgenden Beispiele sollen die erfindungsgemäßen Beizbäder und deren Anwendung näher erläutern.The following examples are intended to explain the pickling baths according to the invention and their use in more detail.

Beispiel 1example 1

Eine Reihe von Stahlblechen der beschriebenen Art wurde nach der Entfettung einer zwei- bzw. einer sechstätigen Außenbewitterung in Industrieatmosphäre ausgesetzt, wobei ganzflächige Rostschichten mit Massenzunahmen von etwa 3 bis 6 g/m2 resultierten. Die angerosteten Bleche wurden nach mehrtätiger Lagerung in normaler Raumluft einer Beizung durch Tauchverfahren in einem bei 38 °C siedenden Beizbad folgender Zusammensetzung unterworfen:After degreasing, a series of steel sheets of the type described were exposed to a two- or six-day outdoor weathering in an industrial atmosphere, resulting in all-over rust layers with mass increases of about 3 to 6 g / m 2 . After rusting for several days in normal room air, the rusted sheets were subjected to pickling by immersion in a pickling bath boiling at 38 ° C. of the following composition:

70 % CH2Cl2, 23 % CH3OH, 3, 0 % H20, 0, 5 % Ameisensäuremethylester, 2, 5 % H3PO4, 1 % H2SO4 und 0, 03 % N, N' -EthylenthioharnStoff.70% CH 2 Cl 2 , 23% CH 3 OH, 3, 0% H 2 0, 5% methyl formate, 2, 5% H 3 PO 4 , 1% H 2 SO 4 and 0, 03% N, N -Ethylene thioharn fabric.

Der durch Vorversuch ermittelte Schutzgrad des Beizbades betrug 91 %.The degree of protection of the pickling bath determined by preliminary tests was 91%.

Nach einer Beizzeit von 20 Minuten waren die Bleche rostfrei und blank, ohne daß sich eine sichtbare Phosphatschicht gebildet hatte. Nach unmittelbar anschließender Wäsche in einem Waschbad, bestehend aus den Komponenten des Beizbades ohne Säure- und Inhibitorzusatz, wurden die Bleche phosphatiert.After a pickling time of 20 minutes, the sheets were rust-free and bare, without a visible phosphate layer having formed. After washing immediately in a washing bath consisting of the components of the pickling bath without the addition of acid and inhibitor, the sheets were phosphated.

Vergleichsweise wurden sowohl nicht angerostete Bleche der Beizung und Phosphatierung als auch angerostete sowie nicht angerostete Bleche ohne Beizung einer Phosphatierung unterworfen. Die resultierenden Massenzunahmen durch die Phosphatierung unter Bildung entsprechender Phosphatschutzschichten sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Phosphatschutzschichten wurden einem Wasserl öslichkeitstest folgender Art unterworfen: Die getrockneten, phosphatierten Bleche wurden 10 Minuten bei Raumtemperatur in vollentsalztes Wasser getaucht und die Massenabnahme durch Wägungen vor und nach der Tauchung mit anschließender Trocknung bestimmt.

Figure imgb0002
In comparison, both non-rusted sheets of pickling and phosphating as well as rusted and non-rusted sheets without pickling were subjected to phosphating. The resulting increases in mass due to the phosphating with formation of appropriate phosphate protective layers are listed in Table 1. The phosphate protective layers were subjected to a water solubility test of the following type: The dried, phosphated sheets were immersed in demineralized water for 10 minutes at room temperature and the decrease in mass was determined by weighing before and after the immersion with subsequent drying.
Figure imgb0002

Die Tabelle zeigt zunächst, daß angerostete Bleche nur nach Beizung einen definierten Phosphatschichtüberzug mit einheitlichem Aussehen liefern. Angerostete, ungebeizte Bleche sind nicht direkt phosphatierbar. Daneben ergibt sich, daß eine Beizung zu einer deutlichen Steigerung des Phosphatschichtaufbaus bei gleichbleibend geringer Wasserlöslichkeit der Phosphatschicht führt. Die Tatsache, daß auch rostfreie Bleche nach einer Beizung besser phosphatierbar sind, zeigt, daß eine Beizung bei rostfreien Werkstücken zwar nicht erforderlich ist, sich jedoch positiv auf die Phosphatierung auswirkt. Insofern kann man die Beizung auch als aktivierende Vorbehandlung von angerosteten sowie rostfreien Stählen einsetzen.The table initially shows that rusted metal sheets only provide a defined phosphate coating with a uniform appearance after pickling. Rusted, unpickled metal sheets cannot be phosphated directly. In addition, it follows that pickling leads to a significant increase in the phosphate layer structure with a consistently low water solubility of the phosphate layer. The fact that even stainless steel sheets can be phosphated better after pickling shows that pickling is not necessary for rustproof workpieces, but has a positive effect on phosphating. In this respect, the pickling can also be used as an activating pretreatment for rusted and stainless steels.

Beispiel 2aExample 2a

Rostfreie und angerostete Bleche der in Beispiel 1 beschriebenen Art wurden nach dem Tauchverfahren im siedenden Beizbad folgender Zusammensetzung bis zur Rostfreiheit 15 Minuten gebeizt: 50 % CH2Cl2, 18 % CHCl3, 15 % CH30H, 10 % Isopropanol, 2, 8 % H20, 3 % H3PO4, 1 % H2SO4, 0, 2 % HCHO und 0, 05 % Diethylthioharnstoff.Rustproof and rusted metal sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition for 15 minutes until rust-free: 50% CH 2 Cl 2 , 18% CHCl 3 , 15% CH 3 0H, 10% isopropanol, 2, 8% H 2 0, 3% H 3 PO 4 , 1% H 2 SO 4 , 0, 2% HCHO and 0, 05% diethylthiourea.

Der durch Vorversuch ermittelte Schutzgrad betrug 88 %.The degree of protection determined by preliminary tests was 88%.

Die gebeizten Bleche mußten nicht wie in Beispiel 1 unmittelbar nach der Beizung gewaschen werden, da der Aldehydzusatz eine Flugrostbildung wirksam verhinderte.The pickled sheets did not have to be washed immediately after pickling as in Example 1, since the addition of aldehyde effectively prevented the formation of flash rust.

Nach der Phosphatierung entsprechend Beispiel 1 resultierten bei den ursprünglich angerosteten Blechen Phosphatschichtauflagemassen von 2, 5 g/m2 und den ursprünglich rostfreien Blechen solche im Mittel von 2,0 g/m2. Die Phosphatschichten hatten ein einheitlich graues Aussehen. Die Wasserlöslichkeit lag bei unter 5 %. Es zeigt sich somit erneut, daß eine Beizung bei angerosteten Blechen notwendig, aber auch eine Beizung bei rostfreien Blechen vorteilhaft ist.After phosphating in accordance with Example 1, the originally rusted metal sheets resulted in phosphate layer coatings of 2.5 g / m 2 and the original stainless metal sheets an average of 2.0 g / m 2 . The phosphate layers had a uniform gray appearance. The water solubility was below 5%. It is thus shown once again that pickling is necessary for rusted sheets, but pickling is also advantageous for stainless sheets.

Beispiel 2bExample 2b

In einem Parallelversuch ist das Beizbad des Beispiels 2a auch im Spritzverfahren zur Ent rostung eingesetzt worden. Mit einer Membranpumpe ist das Beizbad bei 32 °C bei einem Vordruck von 1, 5 bar pulsierend im Umwälzverfahren auf das Blech gespritzt worden. Rostfreiheit war nach 15 Minuten erreicht. Bei einer anschließenden Phosphatierung sind Phosphatschichtauflagemassen von etwa 2, 5 g/m2 erreicht worden.In a parallel experiment, the pickling bath of Example 2a was also used in the spraying process for rust removal. The pickling bath was pulsed onto the sheet at 32 ° C at a pre-pressure of 1.5 bar using a diaphragm pump in a circulating process. Rust was reached after 15 minutes. With subsequent phosphating, phosphate layer coatings of about 2.5 g / m 2 have been achieved.

Beispiel 3Example 3

Angerostete Bleche der in Beispiel 1 beschriebenen Art wurden nach dem Tauchverfahren im siedenden Beizbad folgender Zusammensetzung bis zur Rostfreiheit 30 Minuten gebeizt: 52, 5 % 1, 1, 2-Trichlortrifluorethan, 40 % CH3OH, 4, 8 % H3PO4, 0, 4 % HCOOH, 2,0 % H20, 0, 3 % HCHO und 0, 01 % Hydroxyethyl-N' -allylthioharnstoff.Rusted sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition until rust-free for 30 minutes: 52.5% 1, 1, 2-trichlorotrifluoroethane, 40% CH 3 OH, 4.8% H 3 PO 4 , 0.4% HCOOH, 2.0% H 2 0.0, 3% HCHO and 0.01% hydroxyethyl-N '-allylthiourea.

Durch Vorversuch wurde ein Schutzgrad von 87 % ermittelt.A degree of protection of 87% was determined by preliminary testing.

Die Bleche wurden nach der Wäsche wie in Beispiel 1 phosphatiert. Dabei ist eine einheitliche graue Phosphatschichtauflage im Mittel von 1 600 mg/m2 erzeugt worden. Die Wasserlöslichkeit der Schicht lag bei < 5 %.After washing, the sheets were phosphated as in Example 1. A uniform gray layer of phosphate on average of 1,600 mg / m 2 was produced. The water solubility of the layer was <5%.

Beispiel 4aExample 4a

Angerostete Bleche der in Beispiel 1 beschriebenen Art wurden nach dem Tauchverfahren im siedenden Beizbad folgender Zusammensetzung bis zur Rostfreiheit 10 Minuten gebeizt: 64, 5 % CH2Cl2, 22, 5 % CH3OH, 4,2 H20, 3 % Ameisensäuremethylester, 3, 5 % H3PO4, 1, 5 % H2SO4, 0, 5 % Butindiol und 0, 3 % Formaldehyd.Rusted metal sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition until rust-free for 10 minutes: 64.5% CH 2 Cl 2 , 22.5% CH 3 OH, 4.2 H 2 0.3% Formic acid methyl ester, 3.5% H 3 PO 4 , 1.5% H 2 SO 4 , 0.5% butynediol and 0.3% formaldehyde.

Durch Vorversuch wurde ein Schutzgrad von 85 % ermittelt.A degree of protection of 85% was determined by preliminary testing.

Die Bleche wurden nach der Wäsche wie in Beispiel 1 phosphatiert. Dabei wurde eine einheitlich graue Phosphatschichtauflage im Mittel von 1 900 mg/m2 erzielt.After washing, the sheets were phosphated as in Example 1. A uniform gray layer of phosphate was achieved on average of 1 900 mg / m 2 .

Beispiel 4bExample 4b

In einem Parallelversuch wurden nach dem Tauchverfahren auch im nicht-siedenden Beizbad mit der Zusammensetzung des Beispiels 4a angerostete Bleche gebeizt. Rostfreiheit war nach 15 Minuten bei mechanischer Rührung des Bades erreicht.In a parallel experiment, the immersion method was also used in the non-boiling pickling bath with the composition of Example 4a rusted sheets stained. Rust resistance was reached after 15 minutes with mechanical stirring of the bath.

Beispiel 5aExample 5a

Angerostete Bleche der in Beispiel 1 beschriebenen Art wurden im siedenden Beizbad folgender Zusammensetzung bis zur Rostfreiheit 20 Minuten gebeizt: 58 % Trichlorethylen, 16 % C2H5OH, 16 % CH30H, 4 % H3PO4, 1 % H2SO4, 4 % H20, 1 % Ameisensäuremethylester und 0, 02 % N, N' -Ethylenthioharnstoff.Rusted sheets of the type described in Example 1 were pickled in the boiling pickling bath of the following composition until rust-free for 20 minutes: 58% trichlorethylene, 16% C 2 H 5 OH, 16% CH 3 0H, 4% H 3 PO 4 , 1 % H 2 SO 4 , 4% H 2 0, 1% methyl formate and 0, 02% N, N '-thylenethiourea.

Durch Vorversuch wurde ein Schutzgrad von 85 % ermittelt.A degree of protection of 85% was determined by preliminary testing.

Die Bleche wurden nach der Wäsche wie in Beispiel 1 phosphatiert. Dabei wurde eine einheitlich graue Phosphatschichtauflage im Mittel von 1 600 mg/m2 erzielt.After washing, the sheets were phosphated as in Example 1. A uniform gray layer of phosphate on average of 1,600 mg / m 2 was achieved.

Beispiel 5bExample 5b

In einem Parallelversuch wurden nach dem Tauchverfahren auch im nicht-siedenden Beizbad mit der Zusammensetzung des Beispiels 5a angerostete Bleche gebeizt. Rostfreiheit war nach 35 Minuten bei mechanischer Rührung des Bades erreicht.In a parallel test, rusted sheets were also pickled using the immersion method in the non-boiling pickling bath with the composition of Example 5a. Rust was achieved after 35 minutes with mechanical stirring of the bath.

Beispiel 6Example 6

In diesem Beispiel werden die besonderen Vorteile des Zusatzes von löslichen Zn- und Mn-Verbindungen zum Zwecke des Dotierens gezeigt. Die wesentlichen Versuchs- und Vergleichsbeispiele sind in Form einer Übersicht zusammengefaßt.This example shows the particular advantages of adding soluble Zn and Mn compounds for the purpose of doping. The main experimental and comparative examples are summarized in the form of an overview.

Als Dotierbad wurde ein Beizbad mit 70 % CH2Cl2, 23 % CH3OH, 3, 0 % H20, 0, 5 % Ameisensäuremethylester, 2, 5 % H3PO4, 1 % H2SO4 und 0, 03 % N, N' -Ethylenthioharnstoff unter Zusatz von 0, 1 % ZnSO4· 7H20 oder 0, 1 % MnSO4 · H20 eingesetzt. Vergleichsweise wurde auch ein solches Beizbad ohne Zusätze eingesetzt. Die Versuche mit den Zn-und Mn-haltigen Beizbädern wurden sowohl mit rostfreien als auch mit angerosteten Blechen durchgeführt. Die Behandlungsdauer in den siedenden Beiz- bzw. Dotierbädern betrug einheitlich 20 Minuten.A pickling bath with 70% CH 2 Cl 2 , 23% CH 3 OH, 3, 0% H 2 0, 0, 5% methyl formate, 2, 5% H 3 PO 4 , 1% H 2 SO 4 and 0 was used as the doping bath , 03% N, N'-ethylene thiourea with the addition of 0.1% ZnSO 4 · 7H 2 0 or 0, 1% MnSO 4 · H20. By comparison, such a pickling bath without additives was also used. The tests with the Zn- and Mn-containing pickling baths were carried out both with rust-free and with rusted metal sheets. The duration of treatment in the boiling pickling and doping baths was a uniform 20 minutes.

Daneben wurde auch ein entfettetes Blech ohne vorherige Beizung einer technisch üblichen Zinkphosphatierung unterworfen, bei der eine für diese Phosphatierung übliche Schichtauflage von 2 500 mg/m2 erhalten wurde.In addition, a degreased sheet without prior pickling was subjected to a technically customary zinc phosphating, in which a layer coating of 2,500 mg / m 2, which was customary for this phosphating, was obtained.

Nach der Beiz- bzw. Dotierbehandlung wurden die Bleche in gleicher Weise einer nicht-wäßrigen Phosphatierung und anschließend alle Bleche in gleicher Weise mit einem handelsüblichen 2-Komponenten-Einbrennlack durch Spritzverfahren lackiert.After the pickling or doping treatment, the sheets were coated in the same way as a non-aqueous phosphating and then all the sheets were coated in the same way with a commercially available two-component stoving enamel by spraying.

Daran schloß sich ein 1 000 h-Salzsprühnebeltest nach DIN 53 167 in Verbindung mit SS DIN 50 021 zur Bestimmung der Rostunterwanderung an, wobei gleichzeitig der Blasengrad nach DIN 53 209 und der Kantenrost nach DIN 53 230 untersucht wurde.This was followed by a 1,000 h salt spray test in accordance with DIN 53 167 in conjunction with SS DIN 50 021 for determining the rust penetration, whereby the degree of blistering according to DIN 53 209 and the edge rust according to DIN 53 230 were examined at the same time.

Die Ergebnisse dieser Prüfreihe sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Die in Klammern gesetzten Werte gelten für angerostete Bleche.

Figure imgb0003
Die Ergebnisse der Tabelle 2 zeigen, daß die beizende Zink- bzw. Mangandotierung gegenüber einer reinen Beizung eine deutliche Verbesserung bei der Rostunterwanderung, aber auch beim Blasengrad und Kantenrost bewirkt. Dabei ist es unerheblich, ob die Prüfbleche vor der Behandlung rostfrei oder angerostet waren.The results of this series of tests are summarized in Table 2. The values in brackets apply to rusted sheets.
Figure imgb0003
The results of Table 2 show that the pickling zinc or manganese doping brings about a significant improvement in the rust penetration, but also in the degree of blistering and edge rust, compared to a pure pickling. It is irrelevant whether the test sheets were rust-free or rusty before the treatment.

Auch gegenüber einer handelsüblichen Zinkphosphatierung wird noch eine Verbesserung bei der Rostunterwanderung und in auffälliger Weise auch beim Blasengrad erreicht.An improvement in the infiltration of rust and in a conspicuous manner also in the degree of blistering is also achieved compared to a commercially available zinc phosphating.

Beispiel 7Example 7

Es wurde wie in Beispiel 6 verfahren mit dem Unterschied, daß dem Beizbad anstelle von ZnSO4 · 7H20 nun 0, 1 % Zn (OOCH) . 2H20 zugesetzt wurde.The procedure was as in Example 6, with the difference that the pickling bath instead of ZnSO 4 .7H20 now 0.1% Zn (OOCH). 2H 2 0 was added.

Die Ergebnisse, die mit rostfreien und angerosteten Blechen nach Vorbehandlung, Phosphatierung und Lackierung erzielt wurden, entsprechen denen der Spalte 3 in Tabelle 2.The results obtained with rust-free and rusted metal sheets after pretreatment, phosphating and painting correspond to those of column 3 in table 2.

Claims (19)

1. Beizlösungen zum Beizen und Aktivieren von Metalloberflächen,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich um organische homogene, wasserarme Beizlösungen mit Halogenkohlenwasserstoffen als Basislösemittel, wäßriger Phosphorsäure als beizendem Agens, wenigstens einem Alkohol als Lösevermittler und wenigstens einem Inhibitor zum Schutz des blanken Metalls handelt.
1. Pickling solutions for pickling and activating metal surfaces,
characterized,
that it is organic homogeneous, low-water pickling solutions with halogenated hydrocarbons as the base solvent, aqueous phosphoric acid as the pickling agent, at least one alcohol as a solubilizer and at least one inhibitor to protect the bare metal.
2. Beizlösung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Halogenkohlenwasserstoff um Dichlormethan, Trichlorethylen oder Trichlortrifluorethan handelt.
2. pickling solution according to claim 1,
characterized,
that the halogenated hydrocarbon is dichloromethane, trichlorethylene or trichlorotrifluoroethane.
3. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basislösemittel in einem Konzentrationsbereich zwischen 50 und 85 % eingesetzt wird.
3. pickling solution according to claims 1 and 2,
characterized,
that the base solvent is used in a concentration range between 50 and 85%.
4. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß neben der Phosphorsäure eine weitere anorganische oder organische Säure als beizendes Agens verwendet wird.
4. pickling solution according to claims 1 to 3,
characterized,
that in addition to phosphoric acid, another inorganic or organic acid is used as the pickling agent.
5. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtgehalt an beizendem Agens zwischen 2 und 10 %, vorzugsweise zwischen 3 und 7 %, liegt.
5. pickling solution according to claims 1 and 4,
characterized,
that the total content of pickling agent is between 2 and 10%, preferably between 3 and 7%.
6. Beizlösung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den als Lösevermittler verwendeten Alkoholen um niedrigsiedende C1- bis C4-Alkohole handelt.
6. pickling solution according to claim 1,
characterized,
that the alcohols used as solubilizers are low-boiling C 1 to C 4 alcohols.
7. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lösevermittler in einem Konzentrationsbereich von 10 bis 40 % eingesetzt wird.
7. pickling solution according to claims 1 and 6,
characterized,
that the solubilizer is used in a concentration range of 10 to 40%.
8. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Inhibitoren substituierte Thioharnstoffe eingesetzt werden.
8. pickling solution according to claims 1 to 7,
characterized,
that substituted thioureas are used as inhibitors.
9. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Inhibitoren ungesättigte Alkohole eingesetzt werden.
9. pickling solution according to claims 1 to 8,
characterized,
that unsaturated alcohols are used as inhibitors.
10. Beizlösung nach den Ansprüchen 1, 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Inhibitoren in einem Konzentrationsbereich von 0, 001 bis 1 % eingesetzt werden.
10. pickling solution according to claims 1, 8 and 9,
characterized,
that the inhibitors are used in a concentration range from 0.001 to 1%.
11. Beizlösung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beizlösung Wasser in einer Menge von etwa 1 bis 10 % enthält, solange die Beizlösung homogen bleibt.
11. pickling solution according to claim 1,
characterized,
that the pickling solution contains water in an amount of about 1 to 10%, as long as the pickling solution remains homogeneous.
12. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese Beizlösung aprotische Verbindungen als Zusätze enthält.
12. pickling solution according to claims 1 to 11,
characterized,
that this pickling solution contains aprotic compounds as additives.
13. Beizlösung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aprotische Komponente in einem Konzentrationsbereich von etwa 0, 3 bis etwa 3 % vorliegt.
13. pickling solution according to claim 12,
characterized,
that the aprotic component is present in a concentration range from about 0.3 to about 3%.
14. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese einen Aldehyd in einem Konzentrationsbereich von 0, 1 bis 1 % enthält.
14. pickling solution according to claims 1 to 13,
characterized,
that it contains an aldehyde in a concentration range of 0.1 to 1%.
15. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Zwecke des Dotierens der Metalloberflächen lösliche Zink-, Mangan- oder Calciumverbindungen zugesetzt werden.
15. pickling solution according to claims 1 to 14,
characterized,
that soluble zinc, manganese or calcium compounds are added for the purpose of doping the metal surfaces.
16. Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration der löslichen Zink-, Mangan- oder Calciumverbindungen von 0, 01 Gewichtsprozent bis zur Löslichkeitsgrenze reicht.
16. pickling solution according to claims 1 to 15,
characterized,
that the concentration of soluble zinc, manganese or calcium compounds ranges from 0.01 weight percent to the solubility limit.
17. Beizlösungen nach den Ansprüchen 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß als lösliche Zink-, Mangan- oder Calciumverbindungen Orthophosphate, Sulfate, Formiate oder Alkoholate eingesetzt werden.
17. pickling solutions according to claims 1 to 16,
characterized,
that orthophosphates, sulfates, formates or alcoholates are used as soluble zinc, manganese or calcium compounds.
18. Anwendung der organischen Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß man diese im Tauch- und/oder Spritzverfahren solange bei Raumtemperatur bis zum Siedepunkt der Beizlösung auf angerostete bzw. verzunderte Stähle einwirken läßt, bis die Rost- bzw. Zunderschicht entfernt ist.
18. Use of the organic pickling solution according to claims 1 to 17,
characterized,
that they are allowed to act on rusted or scaled steels in the immersion and / or spraying process at room temperature until the boiling point of the pickling solution until the rust or scale layer is removed.
19. Anwendung der organischen Beizlösung nach den Ansprüchen 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß man diese im Tauch- und/oder Spritzverfahren bei Raumtemperatur bis zum Siedepunkt der Beizlösung auf rostfreie Werkstücke zur Aktivierung der Oberfläche und Verbesserung der Phosphatierbarkeit einwirken läßt.
19. Use of the organic pickling solution according to claims 1 to 17,
characterized,
that they are allowed to act on stainless workpieces to activate the surface and improve the phosphatability in immersion and / or spraying processes at room temperature up to the boiling point of the pickling solution.
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