FI101234B - Menetelmä ruostumattoman teräksen peittaamiseksi ja passivoimiseksityppihappoa käyttämättä - Google Patents

Description

5 Menetelmä ruostumattoman teräksen peittaamiseksi ja passivoimiseksi typpihappoa käyttämättä.

1 101234

Teknillinen ongelma 10 On hyvin tunnettua, että kuumavalssattujen terästuotteiden tai lämpökäsiteltävien, esimerkiksi karkaistavien puolivalmisteiden valmistuksen aikana materiaalin pinta peittyy vaihtelevan paksuisella hapetuskerroksella. Koska lopulliselle tuotteelle tarvitsee saada kirkkaaksi 15 viimeistelty pinta, on nämä oksidikerrokset poistettava kokonaan. Tähän päästään hyvin tunnetuilla metallin peittausmenetelmillä, joihin käytetään epäorgaanisia mineraalihappoja, kuten kloorivety-, rikki-, typpi- ja fluorivetyhappoja, joko yksinään tai seoksina, joiden 20 seossuhteet voivat vaihdella.

Ruostumattomien terästen alueella, yleisesti käytetyistä teollisista menetelmistä tiedetyn perusteella kaikkein yleisimmin tai todella melkein yksinomaisesti käytetyssä 25 metallin peittausmenetelmässä käytetään typpihapon ja fluorivetyhapon seosta, joiden keskinäiset pitoisuudet vaihtelevat laitoksen tyypin, peitattavan teräksen laadun, sen pinnan ominaisuuksien ja käsiteltävän tuotteen muodon « mukaan. Menetelmä on epäilemättä taloudellinen ja tekee 30 mahdolliseksi erinomaisten tulosten saavuttamisen. Sen hyvin pahana varjopuolena on kuitenkin, että se aiheuttaa huomattavia ympäristöllisiä ongelmia, joita on vaikea ratkaista johtuen juuri typpihapon käytöstä. Tämän *· seurauksena pääsee ilmaan typpioksidien höyryjä, joiden '35 yleinen kaava on NOx, jotka ovat hyvin saastuttavia sekä niiden kanssa kosketuksiin tulevia metalleja ja epämetalleja syövyttäviä, ja lisäksi pesuvesissä ja loppuun kätetyissä kylvyissä on suuret nitraattipitoisuudet, josta seuraa ongelma niiden hävittämisessä.

40 2 101234 ΝΟχ höyryjen poistaminen ilmasta ja nitraattien poistaminen käytetyistä kylvyistä aiheuttaa huomattavia laitosongelmia (esimerkiksi ei tällä hetkellä ole sellaista NOx:n poistamismenetelmää, jossa ei olisi teknillisiä ongelmia), 5 suuret käyttökustannukset, eikä mitään varmuutta siitä, että tulokset täyttävät nykyiset määräykset. Siksi useimmissa teollisissa laitoksissa on lopullisissa laskelmissa kustannusta vaikea hyväksyä sisällytettäväksi sijoitettavaan pääomaan. Metallin peittausjärjestelmä, johon ei kuulu 10 typpihapon käyttöä, on sen vuoksi huomattavaa teollista merkitystä, ja erilaisia suunnitelmia on tässä suhteessa kehitelty kaikkialla maailmassa, erityisesti, erityisesti viimeisten kymmenen vuoden kuluessa.

15 Menetelmät, jotka ovat vaihtoehtoja typpihapon käytölle: tekniikan taso

Perinteisille HN03 + HFtlle perustuville ruostumattoman teräksen peittausmenetelmille vaihtoehdoksi ehdotettuja 20 typpihappovapaita vaihesarjoja käsitteleviä patenttijulkaisuja ja tätä asiaa koskevaa tärkeintä kirjallisuutta käsittänyt tutkimus toi esiin seuraavaa: A) Japanilaisessa patenttijulkaisussa JP 50071524, julkaistu 25 13.6.75., käytetään suolahappoa ja ferrikloridia sisältävää seosta 70°C:n lämpötilassa ja 20 sekunnin käsittelyaikaa.

• B) Kahdessa japanilaisessa patenttijulkaisussa JP 55018552, julkaistu 8.2.80., ja JP 55050468, julkaistu 12.4.80., 30 esitetty menetelmä käsittää kolme vaihetta, nimittäin 1) alkuvaiheessa hilseen poisto rikkihapossa tai suolahapossa, 2) sitä seuraava upottaminen ensin kaliumpermanganaatin ja \ epäorgaanisten happojen (ei HF) liuokseen ja toiseksi ferrinitraatin, ferrisulfaatin ja peroksidirikkihapon 35 liuokseen, ja 3) loppupesu paineen alaisella vedellä tai ultraäänellä.

40 3 101234 C) Ruotsalaisessa patenttijulkaisussa SE 8001911, julkaistu 12.10.81., kuvataan 1 ja 120 minuutin välillä (edullisesti 1 - 20 minuuttia) olevan ajan kestävää käsittelyä välillä 10 ja 90°C olevassa lämpötilassa (edullisesti 30 - 60°C) rikkihapon 5 ja vetyperoksidin muodostamassa liuoksessa.

D) Saksalaisessa patenttijulkaisussa DD 244362, julkaistu 1.4.87., käytetään lämpötilassa 15 - 30°C liuosta, joka muodostaa kromihaposta, rikkihaposta, fluorivetyhaposta ja 10 inhibiittorista (heksametyleenitetramiinista); sen jälkeen kylpy neutraloidaan kalsium ja barium suoloilla.

E) Saksalainen patenttijulkaisu DE 3937438, julkaistu 30.8.90., on tarkoitettu pääasiallisesti langan 15 valmistusteollisuuteen, ja siinä käytetään fluorivety happo liuosta, joka sisältää Fe3+:ta fluoridi kompleksin muodossa lisättynä; happea sisältävää kaasumaista tai nestemäistä ainetta lisätään sitten liuokseen, jota elektrolysoidaan syntymistilassa olevan hapen aikaan saamiseksi, joka kykenee 20 hapettamaan kaksiarvoisen hapen kolmiarvoiseksi.

F) Saksalaisessa patenttijulkaisussa DE 3222532, julkaistu 22.12.83., kuvataan austeniittista terästä olevien putkien ja astioiden metallin peittausta, niiden sisäpuolisia pintoja 25 käsitellään 15 - 30oC:n lämpötilassa liuoksella, joka on valmistettu fluorivetyhaposta ja peroksideista (joko stabilisoi-. dusta vetyperoksidista tai natriumperboraatista tai orgaani sista peroksideista, joita ei ole määritelty tarkemmin), kun taas ulkopuoliset pinnat peitataan tahnoilla, jotka on 4 101234 valmistettu fluorivetyhaposta, peroksideista ja täyteaineista (karboksimetyyliselluloosasta); pastat on hävitettävä neutraloimalla kalsiumsuoloilla, peroksidit tuhotaan joko katalyyteillä tai kuumentamalla» 5 G) Tokai Denka Kogyon englantilaisessa patenttijulkaisussa 2,000,196 käytetään metallin peittauskylpyä, joka sisältää ferrosulfaattia ja fluorivety ^happoa. i^SO^ää ja vetyperoksidia syötetään moolisuhteessa 1:1 ja.tku- 10 vasti riittävän ferri-joniväkevyyden yllä pitämiseksi käsittelyn aikana. Patenttivaatimuksiin .sisältyy myös käsittelyn säätömenetelmä mittaamalla jatkuvasti seoksen hapetus-pelkistys potentiaalia, joka tulee pitää arvossa ·£. 500 mV säätämällä H^SO^ + I^Og :n syöttöä; 15 H) Kahdessa hyvin samanlaisessa eurooppalaisessa patenttijulkaisussa EP 188975 ja EP 236354 (=W0 87/01739) etuoikeuspäivämäärien ollessa 22.1.85. ja 19.9.35. vastaavasti, käytetään metallin peittausliuosta, joka si- 20 sältää fluorivetyhappoa (5-50 g/1) ja kolmiarvoista ferri-jonia, joka lisätään fluorattujen kompleksien muodossa, ja johon liuokseen puhalletaan jatkuvasti ilmaa tai happea; käsittelyaika on 30 sekunnin ja 5 minuutin välillä, ja lämpötila vaihtelee 10°C:sta 70°C:een, . 25 myöskin suositellaan hapetus-pelkistys potentiaalin sää töä, se tulisi pitää -200:n ja +800 mV:n välillä ensiksi mainitun patenttijulkaisun mukaan ja +100 mV:n ja +300 mV:n välillä toisen patenttijulkaisun mukaan, lisäämällä hapetinta kuten kaliumpermanganaattia tai vetyper- 30 oksidia potentiaalin nostamiseksi, jos se on välttämätöntä. Kaikki suoritetut kokeet koskevat vain teräs levyn peittausta käyttämättä muita hapettavia yhdisteitä kuin ilmakehän ilmaa.

35 Vielä on olemassa kaksi muuta patenttijulkaisua, jotka koskevat mahdollisuutta estää tai vähentää äärimmilleen 5 101234 Ν0χ typpioksidien muodostuminen typpihapon avulla toimivissa kylvyissä siten, että syötetään sopivia hapet-timia metallin peittauskylpyyn. Niistä aikaisemmassa, japanilaisessa patenttijulkaisussa JP 58110682 päivämää-5 rältä 1.7.83. käytetään vetyperoksidia; toisessa, ruotsalaisessa patenttijulkaisussa (SE 8305648 päivämäärältä 15.4.85.» etuoikeus päivämäärä 14.10.83., SE 835648) taas käytetään vetyperoksidia ja/tai vaihtoehtoisesti ureaa.

10

Huolimatta tästä patenttien lisääntymisestä, on tähän asti vielä käytetty perinteellistä typpihappoon ja fluorivetyhappoon perustuvaa menetelmää laajasti kaikkialla mailmassa, eikä mitään edellä mainituista ehdo-15 tetuista vaihtoehdoista ole otettu teolliseen käyttöön.

Keksinnön mukainen menetelmä 20 Tämän patenttihakemuksen mukaisessa menetelmässä yhdistyy tietyissä tekniikan tason menetelmissä 25 olevia mielenkiintoisia puolia, jotka on järkeistetty laajäsisältöiseksi ja tyhjentäväksi ohjelmaksi, johon on liitetty erilaisia ehdottomasti uuden laatuisia nä- $ kökohtia.; 30 Menetelmä perustuu metallin peittauskylvyn käyttöön, joka sisältää ferri-joneja, H2S0^, HF, H202 ja tavanomaisia lisäaineita, emulgointiaineita, kirkastusainei-ta ja syöpymisen estoaineita, ja johon puhalletaan jatkuvasti voimakas ilmavirta. Tavallisesti toimitaan läm-35 pötilassa, joka on välillä 30 ja 70°C ja edullisesti välillä 45 ja 55°C. Menetelmän perus tunnusmerkit ovat seuraavat: 101234 6

Kylvyn sisältämät epäorgaaniset mineraalihapot: valmistettaessa metallin peittauskylpyä tehdään liuos, joka sisältää vähintään 150 g/1 ja edullisesti noin 170 g/1 l^SO^, ja vähintään 40 g/1 ja edullisesti 50 g/1 HF.

5 Näillä hapoilla on erilaisia tehtäviä, joista kaikkein tärkein on pitää menetelmän p^ pienempänä kuin 1 ja edullisesti 0:n ja 0.5:n välillä lämpökäsittelystä peräisin olevien oksidien liuottamiseksi, ja fluorivetyhapon ta- *5 *+· pauksessa tarkoituksena on muodostaa komplekseja Fe 10 ja Cr^+ jonien kanssa mahdollisimman suuressa määrässä.

Koska näiden kahden hapon ja erityisesti fluorivetyhapon väkevyydet pyrkivät laskemaan metallin peittauskäsittelyn aikana, täytyy niitä lisätä aika ajoin kylvystä teh-15 dyn analyysin perusteella (vapaan hapon ja fluoridi jonin arvot)o

Kylvyn Fe^ Ioni pitoisuus: Kylpyä valmistettaessa lisätään metallin peittausliuokseen Fe^+ jonia määrä, joka 20 ei ole pienempi kuin 15 g/1, ferrisulfaatin muodossa. Tämän jonin tehtävänä on korvata typpihappo napettavana ai- "5+ 2 + neena reaktiossa 2Fe^ + Fe —^ 3Fe , jota kylvyn p^. -olosuhteet edistävät. Käsittelyn aikana täytyy saada jatkuvasti aikaan oikeat olosuhteet ferri muodon määrän saa- . - 25 luiseksi mahdollisimman suureksi ferro muodon kustannuk- * sella kylpyyn liuenneessa raudassa.

O 4- ^ +

Fe jonien hapettuminen Fe joneiksi käsittelyn aikana jälkimmäisten pitoisuuden pitämiseksi edeltä käsin mää-30 rätyn vähimmäisarvon yläpuolella saavutetaan kylpyyn pu-halletun ilman ja kylpyyn pienissä erissä jatkuvasti lisätyn ^O^n yhteisvaikutuksella,,

Stabilisoidun vetyperoksidin jatkuva lisääminen 35

Jotta menetelmä olisi taloudellinen, täytyy kulutetun 7 101234 vetyperoksidin määrän olla niin pieni kuin mahdollista. Tästä syystä on tärkeää käyttää vetyperoksidia, joka sisältää tunnettua stabilisointiainetta, joka on tehokas estämään tai ainakin merkittävästi hidastamaan per-5 oksidin hajoamista käyttö olosuhteissa (lämpötila 70°C:een asti, hyvin hapan kylvyn pH, rautaa 100 g/l:aan asti, Ni ja Cr jonien läsnäolo)» Erityisen sopiva stabi-lisointiaine on Interoxin (Laporte-Solvay) Interox S 333 tai Interox S 333C nimisenä markkinoima» Sopivasti sta-10 bilisoidun 1^02^ käyttö yhdessä kylpyyn puhalletun ilman käytön kanssa täydentävänä hapettavana aineena on tuottanut tulokseksi menetelmän, jossa H202:n käyttö on taloudellisesti tarkoituksen mukaista, tämä ei ollut koskaan mahdollista tunnetuilla menetelmillä. Metallin 15 peittauskylpy valmistetaan niin, että H^0^:n väkevyys on välillä 1 ja 20 g/l, edullisesti 2-5 g/l.

Metallin peittauksen aikana jatkuvaa H^O^,:n syöttöä säädetään peitattavan teräslaadun ja materiaalin 20 (tai puoliviimeistellyn tuotteen) pinnan ominaisuuksien perusteella sekä valssauksesta tai lämpökäsittelystä peräisin olevan hilseen määrän ja laadun perusteella. Tavallisesti syötetään H^0^:ta määrä, joka on välillä 0.3 ja 1 g/i kylpyä ja käsittelyn keston tuntia kohti.

25

Jatkuva ilman puhallus β

Metallin^, peittauksen aikana johdetaan kylpyyn jatKuva ilmavirta nopeudella, joka on vähintään 3 mVm^ kylpyä 30 ja käsittelytuntia kohti. Tämä ilmavirta, joka syötetään sopivalla nopeudella, osaltaan vaikuttaa hyvän sekoituksen aikaan saamiseen kylvyssä, joka on tärkeä edellytys tehokkaan metallin peittauksen aikaan saamiseksi, koska se aliomaa sekoittaa käsiteltävän pinnan lähei-35 syydessä olevan laminaarikerroksen siten varmistaen, että tämä pinta on aina suorassa kosketuksessa tuoreen H 101234 metallin peittaus liuoksen kanssa. Käsittelyliuoksen parhaan mahdollisen mekaanisen sekoittumisen ja homogenisoitumisen varmistamiseksi on edullista puhaltaa ilmaa altaan pohjalle reijitettyjen syörtöputkien 5 kautta tai käyttämällä sopivaa puhalluslaitetta.

Kuten on jo todettu, puhallettu ilma myös hapettaa ferro joneja yhdessä vetyperoksidin kanssa, siten saadaan tulokseksi jälkimmäisen kulutuksen huomattava 10 pieneneminen.

Hapetus-pelkistys potentiaalin säätö: Un hyvin tunnettua, että ruostumattoman teräksen käyttäytymistä happo-seoksessa kuvataan polarisoitumiskäyrillä, jotka esittä-15 vät aktiivisuus-, passiivisuus- ja transpassiivisuus-vaiheita eri potentiaaleilla, kylpy on vain pidettävä niissä olosuhteissa, joissa materiaali ei syövy, eli käsittely täytyy suorittaa potentiaalissa, joka sijoittuu passiivisuusalueelle, joka voidaan määrätä etu-20 käteen teräksen laadun perusteella.

Käsittelyn kestäessä, samalla kun kahden arvoisen ferro jönin pitoisuus kylvyssä suurenee, kylvyn hapetus-pelkistys potentiaali pyrkii laskemaan, vetyperoksidin 25 ’lisäys yhdessä puhalletun ilman hapettavan vaikutuksen kanssa palauttaa sen sopivimpien arvojen alueelle, säännön mukaisesti selvästi suuremmaksi kuin 300 mV.

t

Koko ajan säätämällä potentiaalia on sen vuoksi mahdollistä, ei vain varmistaa hyvä materiaalin peittaus, 30 vaan myös varmistaa, että sen pinnalle muodostuu passi-·', voitumiskalvo. Tässä suhteessa ovat teolliset kokeet antaneet kaikissa tapauksissa tulokseksi kirkkaita, kiiltäviä ja täydellisesti tasomaisia pintoja, joissa ei ollut nähtävissä mitään syöpymiä esimerkiksi piste-35 mäisestä syöpymisestä tai liian voimakkaasta metallin peittauskäsittelystä johtuen.

9 101234 Tässä suhteessa tulee huomata, että usein perinteellisellä typpihappoon ja fluorivetyhappoon perustuvalla metallin peittausmenetelmällä on tuloksena sen kaltaisia vikoja kuin yllä on selitetty, eikä ole lainkaan 5 harvinaista, että perinteellisellä järjestelmällä saadaan tulokseksi materiaalin "palaminen11 (s.o, kiteiden välisiä syöpymisilmiöitä)„

Sellaisina aikoina, jolloin metallin peittauskylpy 10 ei ole toiminnassa (viikon loppuna, öisin), on välttämätöntä huolehtia vain vähimmäis ilmamäärän puhaltamisesta hapetus-pelkistys potentiaalin pitämiseksi so-pivimpien arvojen alueella, siten on saatu aikaan mahdollisuus jättää materiaali liuokseen upotetuksi 15 useiksi tunneiksi ilman syöpymisvaaraa»

Metallin peittauskylvyn sisältämät erilaiset lisäaineet Tämän keksinnön mukaisen metallin peittauskylvyn kokoo-20 musta muodostettaessa käytetään tämän tyyppisen menetelmän tavallisia lisäaineita, valinnan varaisesti jo-nittomia pmta-aktiivisia aineita, jotka toimivat kos-tutusäineina, emulgointiaineita, kirkastusaineita ja hapon vaikutuksen estoaineita. Nämä lisäaineet parantavat 25 ja edistävät metallin puittauksen vaikutusta keski-naisen synergistisen vaikutuksen avulla0 Niitä käytetään kokonaismäärältään noin 1 g/1 kylpyä.

t

Menetelmän edut 30 ,ί Lietteettömyysl Tämän keksinnön mukainen menetelmä vä hentää äärimmäisen pieneksi tai jopa kokonaan estää lietteen muodostumisen, josta on seurauksena lisää kustannusten säästöä. Tämä etu johtuu muun muassa tarkoituk-55 sen.mukaisesta HF pitoisuudesta käsittelyn aikana ja ferro jonien pitoisuuden asian mukaisesta säätämisestä,

Claims (5)

10 101234 jotka välittömästi ja riittävässä määrin hapetetaan fer-ri joneiksi. Helppo säätää automaattisesti: Menetelmää voidaan jatkuvasti säätää automaattisella laitteistolla, joka ana-5 lyyttisten mittausten (vapaa ja kokonaishappo, vapaan fluoridi jonin pitoisuus, kaksi arvoisen ferro jonin pitoisuus, hapetus-pelkistys potentiaali) mittaa metallin peittauskäsittelyssä syntyneiden tuotteiden ja oikeiden toiminta parametrien saavuttamiseksi tarpeel-10 lisen syötettävän stabilisoidun vetyperoksidin määrää» Menetelmän muunneltavuus: Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa kaikkiin teollisiin ruostumattoman teräksen käsittelylaitoksiin ja se vaatii vain vähäistä 15 muuntelemista» Se sopii myös minkä tahansa lajisten esineiden ja puoliviimeisteltyjen tuotteiden, mukaan lukien lanka, tanko, nauha, levy ja putket, käsittelyyn, käsittely parametrien (lämpötila, aika, pitoisuudet) ollessa muunneltavissa ilman, että millään lailla ennakolta saa-20 tettaigiin tuloksia kyseen alaisiksi. Menetelmä sopii minkä tahansa lajiselle teräkselle: mar-tensiittiselle, ferriittiselle ja austeniittiselle. 25 Seuraävat esimerkit on esitetty ainoastaan kuvaamaan keksinnön mukaisen menetelmän muutamia sovellutuksia. t A) Kokeita teollisessa laitoksessa, terästangon käsittely : 30 70 t terästankoa keskimäärin läpimitaltaan 6 mm, vasta- 2 ten noin 5000 m :ä, seuraavista materiaaleista: AISI 303, AISI 304 L, AISI 304 K, AISI 304 K2, AISI 316 L, AISI 316 R, AISI 316 Ti ja AISI 430 käsiteltiin teollisessa säiliössä, jonka käyttökelpoinen tilavuus oli 5 m^„ Aluksi peittauskylvyllä oli seuraava koostumus: 35 n 101234 172 g/1 H2S04 48 g/1 HP 15 g/1 Fe3+ , 5 g/1 h202 5. g/1 H202:n stabilisointiainetta 1 g/1 erilaisia lisäaineita. 130 tilave vetyperoksidia käytettiin. Vetyperoksidin sta-bilisointiaine oli Laporte Interox:in Interox S 333. 10 Lisäaineet olivat tunnetun laatuisia metallin peittauskylvyissä käytettyjä jonittomia pinta-aktiivisia aineita ja hapon vaikutuksen estoaineita. Alussa mitattu hapetus-pelkistys potentiaali oli noin 15 700 mV. Kokeen aikana, joka kesti kokonaisuudessaan 300 tuntia, stabilisoitua vetyperoksidia lisättiin jatkuvasti nopeudella 1 g/1 käsittely tuntia kohden. HgSO^iää lisättiin 20 aika ajoin yhteensä 340 kg, samoin HP yhteensä 460 kg ja edellä kuvatun laatuisia lisäaineita yhteensä 25 kg. Kylvyn lämpötila pidettiin 50 ja 60°C:n välillä ja il-mavirta 30 m /h:na. 25 Käsittelyähän vaihtelu oli välillä 40 ja 75 minuuttia, , käsiteltävän teräksen laadusta riippuen, metallin peit-tautumisnopeuden ollessa samanlainen ellei parempi kuin perinteellisessä typpihappoon ja fluorivetyhappoon pe-30 rustuvassa menetelmässä, jota vertailtiin samanaikaisesti rinnakkaisessa säiliössä. Hapetus—pelkistys potentiaali, jota mitattiin ajoittain, pysyi välillä 350 ja 450 mV, joka sitten takasi käsitel-35 ly11e materiaalille mitä parhaimman pinnan viimeistelyn. Käsittelyä lopetettaessa raudan kokonais pitoisuus oli 12 101234 noin 100 g/1, Fe^+ pitoisuuden ollessa 60 g/1 ja Fe^+ pitoisuuden 40 g/1. Pinnan pistemäistä syöpymistä tai "palamista" ei ollut 5 missään tapauksessa eikä millään materiaalilla havaittavissa. Käsittelyn loputtua havaittiin kylvyssä olevan saostuman olevan täysin asiaan kuulumatonta ja koostuvan pääasiassa 10 grafiitista. Mitään ferrosulfaatin kiteytymistä ei havaittu. Kylvyllä havaittiin olevan vielä täysi metallin peittausteho. B) Teollisia kokeita nauhalla ja levyllä 15 Kokeet suoritettiin AISI 303, AISI 304 ja AISI 316 nauhalla ja levyllä teollisessa laitoksessa käyttäen keksinnön mukaista menetelmää ja vertailun vuoksi perinteellistä menetelmää. 20 a) perinteellinen menetelmä: 1. säiliö: elektrolyyttinen metallin peittaus H2S0^:llä -1 minuutti 60 - 7O°C:ssa 25 2. säiliö: elektrolyyttinen metallin peittaus HN0^:lla -, 1 minuutti 60 - 70°C:ssa 3. säiliö: metallin peittaus HNO^ + HF:llä - 1 minuutti 30 70°C:ssä. b) keksinnön mukainen menetelmä: 1. säiliö: elektrolyyttinen metallin peittaus H2S0^:llä -35 1 minuutti 60 - 70°C:ssä ,5 101234 2. säiliö: 1 minuutin käsittely 55 - 60°C:ssä seuraa-valla kylvyllä: 150 g/1 H2S04 5 48 g/1 HP 15 g/1 Fe3+ 5 g/1 H202 2 g/1 H202:n stabilisointiainetta (Interox S 333 C) 1 g/1 erilaisia lisäaineita (edellisessä esimerkissä 10 osoitettua laatua) 3# säiliö: 1 minuutin käsittely 55 - 6<0oC:ssä samanlaisella kylvyn koostumuksella kuin 2. säiliössä. 2. ja 3 o säiliön kummankin käyttökelpoinen tilavuus oli 10,000 litraa. Kokeen aikana (joka kesti noin 240 tuntia) syötettiin 0.6 g/1 H202 tuntia kohti (stabilisoitu kuten on seli-20 tetty) jatkuvasti kylpyyn. Mitään muita muiden aineosien· lisäämisiä ei suoritettu. Ilman virtaus pidettiin 2 30 .nr/h:n suuruisena jokaiseen säiliöön. Kokeessa käsitelty materiaali oli kaikkiaan 1800 t. ; ' 25 'Levyn pinnan ulkonäkö oli käsittelyn lopussa aina kiil tävä ja kirkas, ja se oli parempi kuin perinteellisellä , vertailukokeella saatu. Missään materiaalissa ei myöskään ollut mitään merkkiä liiallisesta peittauskäsittelystä tai pinnan pistemäisestä syöpymisestä. 30 0. Laboratoriokokeet putkilla Laboratoriokokeita suoritettiin AISI 304 ja AISI 316 putkilla kylvyn olosuhteissa» jotka olivat saunat kuin 35 kohdassa A on kuvattu. „ 101234 H Käytetyn materiaali määrän suhde koesäiliön tilavuuteen oli sama kuin tavallisissa teollisissa jaksoissa. Lämpötilaksi otettiin kiinteästi 50°C, ja käsittelyaika vaihteli 30:sta 60seen minuuttiin riippuen materiaalin 5 laadusta» Kokeen kulku ja saadut tulokset olivat samanlaisia kuin kohdassa A kuvatut mitä tulee tuotteen kulutukseen, hapetus-pelkistys potentiaalin käyttäytymiseen, lopul-10 liseen materiaalin pinnan ulkonäköön ja pistemäiseltä syöpymisilmiöltä välttymiseen. Johtopäätökset teollisuusmittakaavan kokeista 15 Yllä olevan perusteella uusi ruostumattoman teräksen peittaus- ja passivoimismenetelmä, jolle on tunnusomaista erityinen kylvyn koostumus, kylvyn, erityisesti sen hapetus-pelkistys potentiaalin säätö koko käsittelyn ajan sekä jatkuva ilman puhallus, edustaa edullisinta 20 ratkaisua käsittelystä saatavan teknillisen tuloksen, menetelmän taloudellisuuden (erityisesti pienestä :n kulutuksesta johtuvan) ja perinteellisessä typ-pihappomenetelmässä syntyvän saasteongelman vuoksi. 25 keksinnön erityispiirteet ilmenevät patenttivaatimuksista» : f i 15 101234

1. Menetelmä ruostumattoman teräksen peittaamiseksi ja passivoimiseksi, joka käsittää käsiteltävän materiaalin saattaminen kosketukseen kylvyn kanssa, jota pidetään lämpötilassa, joka on välillä 30 ja 70°C ja edullisesti välillä 45 ja 55°C, ja jolla on seuraava alkukoostumus: 10 a) H2S04 vähintään 150 g/1 b) Fe3+ vähintään 15 g/1 c) HF vähintään 40 g/1 d) H202 (tunnettuja stabilointiaineita sisältävää) 1-20 15 ja edullisesti 2-5 g/1 e) lisäaineita, jotka ovat jonittomien pinta-aktiivisten aineiden luonteisia (emulgaattoreita, kostutusaineita, kirkastusaineita) ja hapon vaikutuksen estäjien luontoisia: kokonaismäärältään noin 1 g/1; 20 tunnettu siitä, että kyseessä olevaan kylpyyn syötetään jatkuvasti: - ilmavirta, joka on vähintään 3 m h kylvyn ma kohti, käyttäen 25 sopivaa hajoituslaitetta virtauksen sekoittamiseksi nestemassaan; . - stabilisoitua H202:ta määrä, joka on välillä 0,3 ja 1 g/1 tunita kohti, ja joka on säädetty kylvyn hapetus-pelkistys potentiaalin perusteella, jonka suuruus tulee pitää 350 mV; 30. ja mahdollisesti riittäviä määriä ainesosia a), c) ja e) niiden väkevyyden pitämiseksi kylvyssä sopivimmalla tasolla ja kylvyn pH:n pitämiseksi pienempänä kuin 1 ja edullisimmin *. välillä 0 ja 0.5.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu .. .. 3+ ...... siitä, että Fe jonit lisätään alkuperäiseen kylpyyn ferrisulfaatin muodossa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 40 16 101234 siitä, että käytetään Interoxin (Laporte-Solvay) Interox S 333 nimisellä stabilisointiaineella stabilisoitua H202:ta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että käytetään kylpyä, jonka alkukoostumus on: 172 g/1 tt>02 48 g/1 HF 15 g/1 Fe3+ 10. g/1 H202 1 g/1 jonittomia pinta-aktiivisia aineita ja hapon vaikutuksen estäjiä lisäaineina. 2 g/1 H202:n stabilisointiainetta Interox S 333:n muodossa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsiteltävälle materiaalille (ruostumattomalle teräkselle) on alustavasti tehty osittainen oksidien poisto tunnetulla menetelmällä. 5 17 101234