ES2609055T3

ES2609055T3 - Abrillantado y pasivación de superficies de acero inoxidable

Info

Publication number: ES2609055T3
Application number: ES13815424.0T
Authority: ES
Inventors: Valentino Gasparetto; Mauro Rigamonti; Paolo Giordani; Stefano SFOLCINI
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2017-04-18
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: JP6420251B2; KR102208838B1; US20150267307A1; EP2931941A1; EP2931941B1; WO2014090890A1; BR112015012997A2; GB201222282D0; CN104838041B; PT2931941T; US10392710B2; KR20150092163A; GB2508827A; CN104838041A; JP2015537124A

Abstract

Una composición acuosa de pasivación y abrillantado, que comprende agua y los siguientes componentes disueltos: (A) al menos un ácido que no contiene flúor; (B) al menos un compuesto inorgánico que contiene flúor; (C) al menos una sustancia que contiene un resto peroxi; y (D) al menos un compuesto orgánico que contiene más de dos grupos hidroxilo con al menos 3, pero no más de 8 átomos de carbono, en la que el al menos un compuesto inorgánico que contiene flúor de acuerdo con el componente (B) se selecciona de entre fluoruros complejos basados en elementos del grupo 4, grupo 13 y/o grupo 14 de la tabla periódica y está presente en un intervalo de 4 a 25 g/l, calculado como contenido de flúor.

Description

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DESCRIPCION

Abrillantado y pasivacion de superficies de acero inoxidable

Esta invencion se refiere a una composicion para el abrillantado y/o pasivacion de acero inoxidable despues del decapado. La invencion se basa en el descubrimiento de que la presencia de compuestos organicos que contienen multiples grupos hidroxilo con al menos 3, pero no mas de 8 atomos de carbono como un ingrediente adicional de la solucion de pasivacion y abrillantado, aumenta significativamente el rendimiento de desoxidado de superficies de acero inoxidable decapadas. Las composiciones del a invencion son especialmente utiles para la pasivacion y abrillantado de grados de acero inoxidable que estan en aleacion con azufre. Por lo tanto, la invencion incluye adicionalmente un proceso de pasivacion y abrillantado para superficies de acero inoxidable decapadas en las que el acero inoxidable esta en aleacion con al menos un O,l0 % en atomos de azufre.

En general, los aceros tecnicos se denominan "inoxidables" si se evita la formacion de oxido en condiciones ambientales normales, por ejemplo, en presencia de oxfgeno atmosferico y humedad y en soluciones acuosas. La mayor parte de los aceros de alta aleacion denominados resistentes a la corrosion o resistentes a acidos, soportan condiciones de corrosion relativamente graves, por ejemplo acidos y soluciones salinas. Estos aceros se denominan genericamente aceros inoxidables. Los aceros inoxidables son aleaciones a base de hierro que contienen cromo al menos un 10% en atomos. La formacion de oxido de cromo sobre la superficie del material imparte al acero inoxidable el caracter resistente a la corrosion del mismo.

Los aceros especiales pueden subdividirse en las siguientes familias: aceros austenfticos, aceros ferrfticos, aceros martensfticos, aceros endurecidos por precipitacion y aceros duplex. Estos grupos difieren en las propiedades ffsicas y mecanicas de los mismos, asf como en la resistencia a la corrosion, como resultado de los diversos constituyentes de aleacion.

Cuando el acero inoxidable se hibrida y se lamina en caliente se forma una capa de escala sobre la superficie. Tal capa de escala impide el aspecto metalico brillante deseado de la superficie del acero. Por lo tanto, esta capa de escala debe eliminarse despues de esta etapa de produccion. Esta eliminacion puede realizarse mediante un proceso de decapado de acuerdo con el estado de la tecnica. La capa superficial que contiene oxido a eliminar difiere fundamentalmente de la capa de oxido en aceros de baja aleacion o aceros al carbono. Ademas de oxidos de hierro, la capa superficial contiene los oxidos de los elementos de aleacion, por ejemplo, cromo, mquel, aluminio, titanio o niobio. Particularmente, en la laminacion en caliente, hay una acumulacion de oxido de cromo en la capa superficial. Por consiguiente, la capa de oxido se enriquece con cromo en lugar de hierro. Por el contrario, esto significa que la capa de acero inmediatamente por debajo de la capa de oxido se agota de cromo. Un proceso de decapado que usa soluciones decapantes acidas adecuadas disuelve preferiblemente esta capa empobrecida en cromo por debajo de la capa de oxido, con el resultado de que se elimina la capa de oxido.

Los procesos de decapado para el acero especial se conocen bien en la tecnica. Los procesos anteriores utilizan banos de decapado que contienen acido nftrico. Estos a menudo ademas contienen acido fluorhudrico, que debido a su accion de formacion de complejos con respecto a los iones de hierro, promueve el proceso de decapado. Aunque tales banos de decapado son economicamente eficientes y tecnicamente satisfactorios, tienen la seria desventaja ecologica de que emiten cantidades considerables de oxidos de nitrogeno y liberan grandes cantidades de nitratos en las aguas residuales.

Por lo tanto, se han hecho intensos esfuerzos en la tecnica para encontrar procesos de decapado y pasivado alternativos que no usen acido nftrico. Los iones ferricos son un posible sustituto para la accion oxidante del acido nftrico. La concentracion de iones ferricos se mantiene por el peroxido de hidrogeno, que se anade de forma continua o por lotes a los banos de tratamiento. Dichos banos de decapado o pasivacion contienen de aproximadamente 15 a aproximadamente 65 g/l de iones de hierro trivalente. Durante el proceso de decapado, los iones de hierro trivalente se convierten en la forma divalente. Al mismo tiempo, se disuelven iones de hierro divalente adicionales de la superficie decapada. El bano de decapado se agota de este modo de iones de hierro trivalente durante la operacion, mientras se acumulan los iones de hierro divalente. El potencial redox de la solucion de tratamiento se desplaza de tal manera, con el resultado de que la solucion finalmente pierde su accion decapante. Los iones de hierro divalente se oxidan de nuevo a estado trivalente por la adicion continua o por lotes de agentes oxidantes, por ejemplo, peroxido de hidrogeno, u otros agentes oxidantes, tales como perboratos, peracidos o tambien peroxidos organicos. De esta manera, se mantiene el necesario potencial redox para la accion de decapado o pasivacion.

El documento EP-B-505 606 describe un proceso libre de acido nftrico para el decapado y pasivacion de acero inoxidable, en el que el material a tratar se sumerge en un bano a una temperatura de entre 30 y 70 °C y que contiene, al menos al comienzo del proceso de decapado, al menos 150 g/l de acido sulfurico, al menos 15 g/l de iones de Fe(III), y al menos 40 g/l de HF. Este bano contiene ademas hasta aproximadamente 1 g/l de aditivos, tales como tensioactivos no ionicos e inhibidores de decapado. Se anade continuamente o por lotes peroxido de hidrogeno al bano en tales cantidades que el potencial redox siga en el intervalo deseado. Los demas constituyentes del bano tambien se reponen, de manera que la concentracion de los mismos permanezca dentro del intervalo

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operativo optimo. El bano de decapado se agita por soplado en el aire. La agitacion del bano de decapado es necesaria para conseguir un resultado de decapado uniforme. Se describe un proceso similar, que difiere del proceso que se ha descrito anteriormente basicamente solo en el potencial redox ajustado, en el documento EP-A- 582 121.

Tras el decapado, la superficie se activa qmmicamente, lo que significa que, en el aire, la superficie una vez mas se recubre con una capa superficial que interfiere opticamente. Esto se puede evitar pasivando las superficies recientemente decapadas despues o durante el decapado. Esto puede realizarse en soluciones de tratamiento similares a las soluciones de decapado, usandose un mayor potencial redox para la pasivacion que para el proceso de decapado. Esta etapa de pasivacion especial forma una capa de pasivacion opticamente invisible sobre la superficie del metal, y la superficie del acero conserva asf su aspecto metalico brillante. Que una solucion de tratamiento se comporta de manera decapante y pasivante con respecto al acero inoxidable depende principalmente del potencial redox establecido. Las soluciones acidas con valores de pH por debajo de aproximadamente 2,5 tienen una accion decapante si, debido a la presencia de agentes oxidantes, tienen un potencial redox en el intervalo de aproximadamente 200 a aproximadamente 350 mV con respecto a un electrodo de plata/cloruro de plata. Si el potencial redox se eleva a valores superiores a aproximadamente 300 a 350 mV, dependiendo del tipo de acero, la solucion de tratamiento tiene un efecto de pasivacion.

Durante el decapado del acero inoxidable, en particular durante el decapado de acero inoxidable fenitico y martensftico, pero tambien en el decapado del acero inoxidable austemtico que contiene azufre en la aleacion, un hollm de color gris negro se forma durante el propio decapado. Esto es debido a la formacion de subproductos en la superficie debido a la reaccion de decapado. En particular, los grados fernticos y martensfticos deben pasivarse despues del decapado usando soluciones qmmicas de alta oxidacion en una etapa separada. Esta etapa proporciona tanto el abrillantado del material como la pasivacion de la superficie.

Una composicion de pasivado y abrillantado convencional usada de acuerdo con el estado de la tecnica es una solucion acuosa acida formada por acido mtrico a una concentracion que vana del 6 % al 20 %, que opcionalmente puede contener pequenas cantidades de acido fluorfndrico (generalmente de 1 a 10 g/l). El posible requisito de la presencia de HF se debe al hecho de que algunos grados de acero inoxidable fenitico y martensftico necesitan un ligero grabado de la superficie para permitir un blanqueamiento eficaz de la propia superficie. Esto significa que son necesarias dos soluciones diferentes en la practica, una que contiene HF para resolver el problema que se ha descrito anteriormente, y otra libre de HF, debido a que la presencia de HF puede aumentar demasiado la velocidad de reaccion en la aleacion base, cambiando el comportamiento de la solucion de pasivacion a aguafuerte. Esto causara una alta disolucion de metal de la aleacion base y un mayor oscurecimiento de la superficie. El documento WO-A-0 149 899 desvela un proceso libre de acido mtrico para el abrillantado y pasivacion de aceros inoxidables decapados. Ademas, debido a la muy baja concentracion de HF usada, el sistema convencional es extremadamente diftcil de controlar y de reponer de manera adecuada.

En este contexto, el documento EP-A-1552035 sugiere una solucion de pasivacion para grados de acero inoxidable que comprende compuestos de fluoruro complejo para proporcionar soluciones con suficiente actividad blanqueante pero un insignificante impacto de grabado. Los compuestos de fluoruro complejo se basan en elementos de los grupos 4, 13, o 14 (notacion antigua: grupos IVa, III, o IV, es decir, los grupos que comienzan con los elementos Ti, B, o C, respectivamente) de la tabla periodica de los elementos qmmicos. Ademas, el documento EP-A-1552035 indica que este tipo de solucion de pasivacion no comprende necesariamente acido mtrico, de manera que el impacto ecologico negativo en un proceso de pasivacion del acero inoxidable puede minimizarse adicionalmente. No obstante, las soluciones segun el documento EP-A-1552035, cuando se aplican para abrillantar grados de acero inoxidable que contienen cantidades elevadas de azufre como un elemento de aleacion, a menudo efectuan superficies metalicas con un aspecto menos brillante.

En consecuencia, existe la necesidad en la tecnica anterior de mejorar adicionalmente las soluciones de pasivado y abrillantado existentes para el acero inoxidable decapado con el fin de llegar a composiciones que sean altamente eficientes con respecto a la eliminacion de hollm sin importar el grado de acero inoxidable espedfico a tratar.

La invencion se basa en el descubrimiento de que la presencia de compuestos organicos que contienen multiples grupos hidroxilo, con al menos 3, pero no mas de 8 atomos de carbono como un ingrediente adicional de las soluciones de pasivacion y abrillantado como se define en la reivindicacion 1 actualmente registradas, puede resolver el problema que se ha descrito anteriormente.

Por consiguiente, una composicion acuosa acida para la pasivacion y abrillantado de superficies de acero inoxidable decapadas comprende agua y los siguientes componentes disueltos como se define en la reivindicacion 1 registrada actualmente.

Con respecto al compuesto organico (D) se prefieren aquellas soluciones de pasivacion y abrillantado en las que al menos un grupo hidroxilo que tiene dos grupos hidroxilo adyacentes no existe en el compuesto organico (D).

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Entre los compuestos organicos (D) que estan presentes en una composicion de pasivacion y abrillantado de esta invencion, se prefieren aquellos compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo con dos grupos hidroxilo adyacentes.

Se prefieren especialmente, los compuestos organicos (D) que se seleccionan de entre azucares reductores y polioles. En una composicion incluso mas preferida de esta invencion, el al menos un compuesto organico de acuerdo con el componente organico (D) se selecciona de entre 1,2,3-trihidroxipropano, 1,2,3,4-tetrahidroxibutano, 1,2,3,4,5-pentahidroxipentano, 1,2,3,4,5,6-hexahidroxihexano, preferiblemente de entre sorbitol, xilitol, meso-eritritol y/o glicerol, mas preferiblemente de entre sorbitol, xilitol y/o glicerol. Estos polioles preferidos contenidos en una composicion de esta invencion son mucho mas eficientes en la desoxidacion de las superficies de acero inoxidable decapadas.

Con el fin de alcanzar un rendimiento de desoxidacion optimo durante el proceso de pasivacion y abrillantado del acero inoxidable decapado, la cantidad de compuestos organicos (D) en una composicion de esta invencion esta preferiblemente en un intervalo de 2 a 15 g/l, mas preferiblemente en un intervalo de 3 a 9 g/l.

El al menos un acido de acuerdo con el componente (A) de la composicion acuosa de pasivacion y abrillantado, tiene preferiblemente un valor pKa para la primera etapa de desprotonacion de menos de 3,5 y se selecciona mas preferiblemente de entre acido sulfurico, acido fosforico y/o acido cftrico, incluso mas preferiblemente de entre acido sulfurico y/o acido fosforico.

Con el fin de conseguir tasas de grabado optimas de los sustratos de acero inoxidable decapado, la cantidad de acidos de acuerdo con el compuesto (A) en una composicion de esta invencion esta preferiblemente en un intervalo de 0,5 a 100 g/l, mas preferiblemente en un intervalo de 10 a 30 g/l. Dado que una cantidad de acido mtrico en una composicion de pasivacion y abrillantado puede dar lugar a vapores nitrosos peligrosos, se prefiere que se contenga menos de 1 g/l, mas preferiblemente menos de 100 ppm de nitratos. Es una ventaja adicional de esta invencion que la accion de pasivacion y abrillantado de la composicion desvelada en el presente documento no dependa de la presencia de acido nftrico.

De acuerdo con la presente invencion, el compuesto inorganico que contiene fluor se selecciona de entre fluoruros complejos. En cualquier aspecto de la presente invencion, los fluoruros complejos pueden anadirse como acidos libres o como sales, preferiblemente sales de metales alcalinos, que son solubles en la solucion de proceso al menos en una cantidad para dar como resultado la concentracion indicada del componente (B). En cualquier caso, se establecera un estado de equilibrio entre el acido y la forma salina de los iones de fluoruro complejo, dependiendo del valor de pH de la solucion de proceso y la constante de disociacion del acido de fluoruro complejo. Los fluoruros complejos se basan en elementos del grupo 4, grupo 13 y/o el grupo 14 de la tabla periodica, mas preferiblemente seleccionados de entre fluoruros complejos de los elementos B, Si, Ti y/o Zr. Los ejemplos especiales son BF4", SiF62-, TiF62-, y ZrF62-, en forma de los acidos correspondientes o de sus sales. Por motivos economicos y ecologicos, se prefiere especialmente SiF62-.

La cantidad de compuestos de acuerdo con el componente (B) de la composicion de pasivacion y abrillantado se encuentra en un intervalo de 4 a 25 g/l, preferiblemente en un intervalo de 8 a 16 g/l calculado como contenido de fluor.

Con respecto a los compuestos de acuerdo con el componente (C) de una composicion de pasivacion y abrillantado de acuerdo con esta invencion, se prefiere que la sustancia que contiene un resto peroxi se seleccione de entre peroxido de hidrogeno, acido peroxisulfurico, acido peroxiacetico, acido peroxiborico, acido peroxifosforico, acido peroxidifosforico, y sales de los mismos.

La cantidad preferida de compuestos de acuerdo con el componente (C) de la composicion de pasivacion y abrillantado se encuentra en un intervalo de 3 a 25 g/l, preferiblemente en un intervalo de 5 a 20 g/l, calculado como el contenido de peroxido de hidrogeno.

La composicion de pasivacion y abrillantado de esta invencion puede comprender adicionalmente un componente (E) que actua como un estabilizador para las sustancias que contienen un resto peroxi de acuerdo con los compuestos del componente (C) que se descompone parcialmente de otro modo en presencia de cationes metalicos, tal como iones ferricos liberados de los sustratos de acero. Los compuestos de acuerdo con el componente (E) adecuados para este fin son diferentes de los compuestos organicos del componente (D) y se seleccionan de entre:

(E1) sustancias constituidas por moleculas que contienen tanto al menos un resto eter como al menos un resto hidroxilo en cada molecula;

(E2) sustancias constituidas por moleculas que contienen en cada molecula al menos dos restos eter; y/o (E3) sustancias constituidas por moleculas que contienen en cada molecula tanto al menos un resto eter como un atomo de nitrogeno que se une covalentemente al menos a dos, o preferiblemente al menos tres, atomos de carbono.

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En una composicion preferida de esta invencion, los estabilizantes de acuerdo con el componente (E) pertenecen al subgrupo (E1) y se seleccionan de entre sustancias que estan constituidas por moleculas que tienen las siguientes caractensticas, siendo cada caractenstica preferida preferible por sf misma, independientemente de las demas, y siendo aun mas preferibles combinaciones de estas caractensticas preferidas, siendo la preferencia total mayor que el numero de caractensticas preferidas combinadas en las moleculas:

- cada molecula tiene un numero de atomos de carbono que es de al menos, con preferencia creciente en el orden dado, 3, 4, 5 o 6 e independientemente, con preferencia, no es de mas de, con preferencia creciente en el orden dado, 100, 50, 40, 30, 25, 20, 16, 14, 12, 10 u 8;

- cada molecula tiene un numero de grupos hidroxilo que no es de mas de, con preferencia creciente en el orden dado, 3, 2 o 1; y

- cada molecula tiene un numero de restos eter que no es de mas de, con preferencia creciente en el orden dado, 50, 40, 30, 25, 20, 15, 10, 8, 6, 4, 3 o 2; y

- al menos un atomo de oxfgeno en un resto eter en cada molecula esta unido a un grupo alquilo monovalente terminal que contiene al menos 2, o mas preferiblemente, al menos 3, atomos de carbono.

Los subgrupos (E2) y (E3) del componente estabilizador (E) son menos preferidos en composiciones de pasivacion y abrillantado que (E1) sobre todo por al menos una de dos razones: mayor gasto y/o baja solubilidad en ftquidos de abrillantado y pasivacion que contienen los otros constituyentes requeridos de un ftquido de abrillantado y pasivacion en concentraciones preferidas de acuerdo con esta invencion. Entre estos dos subgrupos menos preferidos, el mas preferido son tensioactivos no ionicos con moleculas que pueden elaborar etoxilando alcoholes grasos que tienen de 10 a 22 atomos de carbono y un unico resto hidroxilo, y despues protegiendo la cadena de poli(oxietileno) sustituyendo el atomo de hidrogeno en el resto hidroxi terminal por un grupo alquilo o un atomo de halo. Las aminas alcoxiladas y tensioactivos cationicos de amonio cuaternario alcoxilados son los siguiente mas preferidos; estos tambien tienen preferiblemente al menos uno, mas preferiblemente uno resto hidrofobo con 10 a 22 atomos de carbono.

La concentracion de compuestos del componente (E) en una composicion de abrillantado y pasivacion de acuerdo con la invencion es de al menos preferiblemente, con preferencia creciente en el orden dado, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, o 5,0 g/l, y principalmente por motivos economicos, de no mas de, con preferencia creciente en el orden dado, 75, 50, 40, 30, 20, o 15 g/l.

Finalmente, la presente invencion comprende un proceso de pasivado y abrillantado de superficies decapadas de acero inoxidable, especialmente de grados de acero austemticos, fernticos y/o martensfticos que tienen preferiblemente una cantidad de aleacion de azufre al menos un 0,10% en atomos, en el que las superficies se ponen en contacto (por procesos de inmersion o aspersion) con una composicion como se define en la reivindicacion 1 actualmente registrada. En un proceso de inmersion, la solucion se agita preferiblemente por la inyeccion de aire o por medio de agitacion mecanica. La solucion de proceso puede tener una temperatura en el intervalo de 15 a 40 °C, preferiblemente como mucho 30 °C. El tiempo de contacto depende del tipo de acero inoxidable y el tipo de tratamiento de decapado previo a la etapa de pasivacion/abrillantado. Los tiempos de contacto habituales estaran en el intervalo de 10segundos (por tira) a 10 minutos. El contacto se termina aclarando la superficie de acero inoxidable con agua, preferiblemente en un proceso de aerosol de polvo, rociando agua con presion elevada sobre la superficie de acero inoxidable.

Debe ser evidente a partir de la descripcion anterior que el proceso de acuerdo con la presente invencion es parte de la cadena de tratamiento: pretratamiento (tratamiento con acido, tratamiento con sal fundida, granallado, agrietamiento mecanico de la escala, y similares), decapado (en una o mas etapas, por ejemplo, usando soluciones decapantes como se cita en la parte introductoria), pasivacion y abrillantado de acuerdo con la presente invencion, aclarado con agua y secado. La invencion puede aplicarse a la produccion de acero inoxidable, especialmente los grados austemticos, fernticos o martensfticos, en cualquier forma, tal como alambre, varilla, tubo, placa, bobina y artfculos acabados. Es posibles usar una unica solucion de proceso, que es una composicion de pasivacion y abrillantado de esta invencion, para todos los grados de acero inoxidable austenftico, ferntico o martensftico que contienen azufre (por ejemplo, AISI 303) para conseguir superficies de acero brillantes y desoxidadas.

En comparacion con el estado de la tecnica de soluciones de pasivacion y abrillantado libres de acido nftrico, la composicion de esta invencion realiza un acabado homogeneo y brillante del acero inoxidable decapado durante la etapa de abrillantado y pasivacion, en particular, para grados fernticos y martensfticos de alto contenido de azufre.

Ejemplos:

Muestras de cable de acero inoxidable austenftico laminado en caliente (EN 1.4029; 0,15-0,25 % en atomos de S) y acero inoxidable martensftico (EN 1.4035; 0,15-0,35% en atomos de S) se pretrataron con sales fundidas de reduccion y despues se decaparon durante 26 minutos a 50 °C en acido clorhudrico (170 g/l de HCl), y posteriormente durante 5 minutos a 40 °C en una solucion Cleanox® (proceso de decapado comercializado del solicitante segun el documento EP-B-582 121).

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Despues de la etapa de aclarado, las muestras de alambre se oscurecieron completamente debido a la presencia de hollm negro sobre la superficie. Despues, las muestras de cable se abrillantaron y se pasivaron inmediatamente durante 5 minutos a 25 °C en diferentes soluciones de acuerdo con la Tabla 1.

Despues de esta etapa, las muestras se aclararon con pulverizacion de agua a baja presion durante 1 minuto y se secaron.

Las muestras de alambre secas se evaluaron visualmente para comparar el brillo de la superficie con una escala arbitraria que variaba de 1 a 5, donde:

1 = muy mal (como antes del abrillantado)

2 = mal (superficie parcialmente blanqueada - oscurecimiento de papel blanco al frotar la superficie)

3 = aceptable (superficie bastante blanqueada pero aun con algunos residuos despues de frotar un papel blanco)

4 = bueno (residuos de color negro insignificantes al frotar papel sobre la superficie, pero homogeneidad

deficiente)

5 = muy bueno (superficie completamente blanqueada y homogenea - sin residuos negros al frotar la superficie

con papel)

Tabla 1

Resultados del abrillantado de muestras de alambre de diferentes grados de acero inoxidable

Ejemplo: Composicion Concentracion g/l Brillo

EN 1.4029: EN 1.4035

C1: HNO3 630 2 2

C2: H2SO4/H2O2/HF 15/17/2 1 1

C3: H2SO4/H2O2/HF 15/17/10 1 1

C4: H2SO4/H2O2/H2SiF6 15/17/7 3 3

C5: H2SO4/H2O2/H2SiF6 15/17/14 3 3

E1: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/17/14/3,5 5 5

E2: H2SO4/H2O2/H2SiF6/sorbitol 15/17/14/6,9 5 5

E3: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol/sorbitol 15/17/14/2/2 5 5

E4: H2SO4/H2O2/H2SiF6/xilitol 15/17/14/5,8 5 5

Las muestras de alambre de un grado austemtico menos noble, tal como la aleacion que contema azufre EN 1.4305, se decaparon durante 40 minutos a 40 °C en una solucion Cleanox® (proceso de decapado comercializado del solicitante segun el documento EP-B-582 121).

Despues de la etapa de aclarado, las muestras de alambre se oscurecieron completamente debido a la presencia de hollm negro sobre la superficie. Despues, las muestras se pasivaron y se abrillantaron inmediatamente durante 5 minutos a 25 °C en diferentes soluciones de acuerdo con la Tabla 2.

Despues de esta etapa, las muestras de alambre se aclararon con pulverizacion de agua a baja presion durante 1 minuto y se secaron. Se aplico la misma escala arbitraria para la evaluacion del brillo de la superficie que se ha descrito anteriormente a las muestras de alambre secas de la aleacion EN 1.4305.

El efecto de las composiciones de esta invencion sobre el rendimiento de desoxidacion en acero inoxidable EN 14305 es menos pronunciado en comparacion con los grados de acero inoxidable de la Tabla 1. No obstante, las composiciones de la invencion demostraron un rendimiento ligeramente mejor.

Tabla 2 Resultados del abrillantado de muestras de alambre de acero inoxidable austenftico EN 1.4305 con un contenido de azufre del 0,15 % en atomos

Ejemplo: Composicion Concentracion g/l Brillo

C6: HNO3 150 4

C7: H2SO4/H2O2/H2SiF6 15/17/7 4

C8: H2SO4/H2O2/H2SiF6 15/17/14 4

E5: H2SO4/H2O2/H2SiF6/meso-eritritol 15/17/14/3.5 4

E6: H2SO4H2O/H2SiF6/xilitol 15/17/14/3.5 5

E7: H2SO/H2O/H2SiF6/sorbitol 15/17/14/3.5 5

E8: H2SO4/H2O/H2SiF6/sorbitol/glicerol 15/17/14/3.5 5

E9: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/17/14/3,5 5

El efecto de la concentracion de diferentes glicoles (poliol de acuerdo con la "Descripcion de la invencion") se investigo en EN 1.4029 laminado en caliente siguiendo la misma secuencia de tratamiento que se ha descrito para los ejemplos de la Tabla 1 y aplicando la misma escala arbitraria para la evaluacion del brillo de la superficie.

Tabla 3 Efecto de la concentracion de diferentes polioles sobre el abrillantado de muestras de alambre de acero inoxidable austenftico laminado en caliente (EN 1.4029) con un contenido de azufre del 0,15-0,25 % en atomos

Ejemplo: Composicion Concentracion g/l Brillo

E10: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/17/14/3 5

E11: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/17/14/6 5

E12: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/17/14/9 5

E13: H2SO4/H2O2/H2SiF6/sorbitol 15/17/14/3 5

E14: H2S04/H2O2/H2SiF6/sorbitol 15/17/14/6 5

E15: H2SO4/H2O2/H2SiF6/sorbitol 15/17/14/9 5

E16: H2SO4/H2O2/H2SiF6/xilitol 15/17/14/5 5

E17: H2SO4/H2O2/H2SiF6/xilitol 15/17/14/9 5

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El resultado del abrillantado otorgado por las composiciones de esta invencion para los compuestos mas preferidos (D) es muy estable en un intervalo de concentracion de 3-9 g/l (Tabla 3).

El efecto de la concentracion de diferentes agentes de oxidacion (de acuerdo con la "Descripcion de la invencion") 10 se investigo en muestras de alambre de acero inoxidable martensttico laminado en caliente En 1.4035 siguiendo la misma secuencia de tratamiento que se ha descrito para los ejemplos de la Tabla 1 y aplicando la misma escala arbitraria para la evaluacion del brillo de la superficie.

Tabla 4 Efecto de diferentes agentes oxidantes sobre el abrillantado de muestras de alambre de acero inoxidable martensttico laminado en caliente (EN 1.4035) con un contenido de azufre del 0,15-0,35 % en atomos

Ejemplo: Composicion Concentracion g/l Brillo

C9: H2SiFa/HNOa 14/50 1

E18: H2SiFa/HNOa/glicerol 14/50/3.5 4

E19: H2SO4/H2O2/H2SiFaHNO3/glicerol 15/17/14/50/3.5 4

E20: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/3/14/3.5 4

E21: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/6/14/3.5 4

E22: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/9/14/3.5 5

E23: H2SO4/H2O2/H2SiF6/glicerol 15/17/14/3.5 5

15 El uso de acido mtrico como un acido fuerte de acuerdo con el componente (A) de una composicion de esta invencion produce resultados ligeramente peores con respecto al brillo de las superficies de acero inoxidables tratadas (E18, E19). De forma similar, el efecto del abrillantado en las composiciones de esta invencion, donde la cantidad de compuestos con un resto peroxi de acuerdo con el componente (C) vana en un intervalo de 3-17 g/l, es considerablemente estable en este intervalo espedfico (E20-E23).

20

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Una composicion acuosa de pasivacion y abrillantado, que comprende agua y los siguientes componentes disueltos:

(A) al menos un acido que no contiene fluor;

(B) al menos un compuesto inorganico que contiene fluor;

(C) al menos una sustancia que contiene un resto peroxi; y

(D) al menos un compuesto organico que contiene mas de dos grupos hidroxilo con al menos 3, pero no mas de 8 atomos de carbono,

en la que el al menos un compuesto inorganico que contiene fluor de acuerdo con el componente (B) se selecciona de entre fluoruros complejos basados en elementos del grupo 4, grupo 13 y/o grupo 14 de la tabla periodica y esta presente en un intervalo de 4 a 25 g/l, calculado como contenido de fluor.
2. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el al menos un compuesto organico de acuerdo con el componente (D) se selecciona de entre azucares reductores y polioles, preferiblemente de polioles.
3. La composicion de acuerdo con una o ambas de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un compuesto organico de acuerdo con el componente (D) se selecciona de entre 1,2,3-trihidroxipropano, 1,2,3,4- tetrahidroxibutano, 1,2,3,4,5-pentahidroxipentano, 1,2,3,4,5,6-hexahidroxihexano, preferiblemente de entre sorbitol, xilitol, meso-eritritol y/o glicerol, mas preferiblemente de entre sorbitol, xilitol y/o glicerol.
4. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un compuesto organico de acuerdo con el componente (D) esta presente en un intervalo de 2 a 15 g/l, preferiblemente en un intervalo de 3 a 9 g/l.
5. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un acido de acuerdo con el componente (A) tiene un valor pKa para la primera etapa de desprotonacion de menos de 3,5 y se selecciona preferiblemente de entre acido sulfurico, acido fosforico y/o acido cftrico, mas preferiblemente de entre acido sulfurico y/o acido fosforico.
6. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un acido de acuerdo con el componente (A) esta presente en un intervalo de 0,5 a 100 g/l, preferiblemente en un intervalo de 10 a 30 g/l.
7. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un compuesto inorganico que contiene fluor de acuerdo con el componente (B) se selecciona de entre fluoruros complejos de los elementos B, Si, Ti y/o Zr.
8. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un compuesto inorganico que contiene fluor de acuerdo con el componente (B) esta presente en un intervalo de 8 a 16 g/l calculado como contenido de fluor.
9. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que la al menos una sustancia que contiene un resto peroxi de acuerdo con el componente (C) se selecciona de entre peroxido de hidrogeno, acido peroxisulfurico, acido peroxiacetico, acido peroxiborico, acido peroxifosforico, acido peroxidifosforico y sales de los mismos.
10. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en la que la al menos una sustancia que contiene un resto peroxi de acuerdo con el componente (C) esta presente en un intervalo de 3 a 25 g/l, preferiblemente en un intervalo de 5 a 20 g/l, calculado como el contenido de peroxido de hidrogeno.
11. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores que comprende adicionalmente al menos un compuesto organico como componente (E) que es diferente del compuesto (D) y se selecciona de entre

(E1) sustancias constituidas por moleculas que contienen tanto al menos un resto eter como al menos un resto hidroxilo en cada molecula;

(E2) sustancias constituidas por moleculas que contienen en cada molecula al menos dos restos eter; y/o (E3) sustancias constituidas por moleculas que contienen en cada molecula tanto al menos un resto eter como un atomo de nitrogeno que se une covalentemente al menos a tres atomos de carbono.
12. La composicion de acuerdo con la reivindicacion 11 que comprende al menos un compuesto organico de acuerdo con el componente (E1) que se selecciona preferiblemente de entre compuestos en los que

- cada molecula tiene un numero de atomos de carbono que es de al menos, con preferencia creciente en el orden dado, 3, 4, 5 o 6 e independientemente, con preferencia, no es de mas de, con preferencia creciente en el orden dado, 100, 50, 40, 30, 25, 20, 16, 14, 12, 10 u 8;

- cada molecula tiene un numero de grupos hidroxilo que no es de mas de, con preferencia creciente en el orden

5 dado, 3, 2 o 1; y

- cada molecula tiene un numero de restos eter que no es de mas de, con preferencia creciente en el orden dado, 50, 40, 30, 25, 20, 15, 10, 8, 6, 4, 3 o 2; y

- al menos un atomo de oxfgeno en un resto eter en cada molecula esta unido a un grupo alquilo monovalente terminal que contiene al menos 2, o mas preferiblemente, al menos 3, atomos de carbono.

10
13. La composicion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores que contiene menos de 1 g/l, preferiblemente menos de 100 ppm de nitratos.
14. Un proceso para el abrillantado y pasivacion de grados de acero inoxidable austemticos, fernticos o 15 martenstticos preferiblemente con una cantidad de aleacion de azufre de al menos el 0,10 % en atomos, en el que el

grado de acero inoxidable posteriormente se pone en contacto, despues del decapado con o sin etapa de aclarado intermedia, con una composicion de abrillantado y pasivacion de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones 1 a 13.