SE459817B - Foerfarande foer framstaellning av zinkplaeterad staalplaat belagd med skikt av krom och kromoxid - Google Patents

Description

459 817 grund av att sprickorna är mikroskopiska. I det fall att produk- ten, som är gjord av flerskiktspläterat stål, före målning utsät- tes för speciellt aggressiva medel, såsom sura lösningar med ett pH-värde under 3, kan emellertid zin gen angripas. ressiva mediet. I själva verket kan bildningsbetingelserna" omrâde (krom- detta utgöra de välkända “grop- , beroende på närvaron av ett stort katodiskt och kromoxidpläterad yta) tillsammans med ett antal små anodiska områden (de där zinken är oskyddad), med den ytterli- Beroende på den tidslängd, under vilken pläteringen utsättes för den frätande lösningen, medför det totala angreppet på flerskiktsplä- teringen (Zn-Cr-CrOx), att stålet kommer att var a utan beläggning inom olika punkter.

Exempelvis är en 5 minuters doppning i ett fos- fateringsbad med ett pH-värde av 2,5 och som innehåller klorater såsom acceleratorer tillräcklig för att förorsaka gropbildning i flerskiktspläteringen.

I följande beskrivning, liksom i den ovanstående, har orden "stâl', "zinkbaserad plätering", "galvanisææfle stål" eller “zinkpläterade stål", "galvanisering“ Och “flerskikt" samma betydelse som spe- cificeras och definieras i den ovan nämnda svenska patentansök- ningen 8400989-3. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en förbättrad skydds- 459 817 process - i speciellt frätande eller aggressiva miljöer - för pla- na valsade stålplåtar, som är elektrolytiskt pläterade med skikt av metalliskt krom och kromoxid, för att förhindra gropbildning däri.

Dessa och andra ändamål framgår tydligt från följande beskrivning och krav.

Uppfinningen hänför sig således till ett förfarande för att skydda plana valsade stâlplâtar, som dessförinnan pläterats med zink el- ler zinkhaltiga legeringar, vilket omfattar avsättning på den tidi- gare pläteringens yta av ett skikt krommetall i en mängd av åtmins- tone 0,005 g/mz genom elektrolytisk avsättning, följt av avsättning på krommetallytan av ett skikt av kromoxid i en mängd av åtminsto- ne 0,001 g/m2 genom elektrolytisk avsättning, vilket kännetecknas av att det zinkbaserade pläteringsskiktet på den plana valsade stålplåten passiveras kemiskt före anbringande av skikten av krom och kromoxid, i en vattenhaltig lösning innehållande 0,15-15 g/l, företrädesvis 0,75-2,5 g/l, kromtrioxid, varvid lösningens tempera- tur är 15-75°C, lämpligen 30-60°C, och varvid pH-värdet är 0,4 - 4, lämpligen 2,5 - 3,5.

På ritningarna visar fotografierna 1, 2 och 3 i allt större för- storing angrepp på en icke passiverad elektrolytisk med Zn-Cr-CrOx flerskiktsgalvaniserad plan valsad plåt i form av "gropbildning“ genom klorathaltig sur fosfateringslösning.

Fotografierna 4, 5 och 6 visar i samma förstoring en passiverad (enligt uppfinningen) elektrolytisk med Zn-Cr-CrOx flerskiktsgalva- niserad plan valsad plâtsektion, som ej är angripen av den sura klorathaltiga fosfateringslösningen, varvid i detta fall “grop- bildning" undvikes.

I det fall att en zinkyta, som är oskyddad av Cr-CrOx, skulle an- gripas av frätande medel, kommer således dess beständighet att lik- na den för det ädlare övre skiktet, varför följaktligen ingen grop- bildning kommer att ske.

Det bör observeras att kemisk passivering, antingen den är stark 459 817 eller svag, av galvaniserat stål med hjäl gar är i sig känd. Emellertid är den kemi zinkpläterat skikt före elektrol skikt, p av kromtrioxidlösnin- ska passiveringen av ett ytiskt anbringande av följande som leder till ett förpläterat flerskiktsstål, absolut ny och utgör en ny och värdefull förbättring av förfarandet beskrivet i den tidigare nämnda svenska patentansökningen 8400989-3.

Den plana valsade stâlplâten, t.ex. galvaniseringsanläggningen, vatten, i form av band, anländer till där slutsteget består av tvättning med lämpligen vid 40-60°C. Plåten kan galvaniseras på endast en yta eller på båda, varför zinkpassiveringsbehandli på endast en yta eller på båda. den icke-galvaniserade ytan att märken genom mekanisk borstning. ngen kan utföras Vid slutet av förfarandet kommer rengöras från eventuella reaktant- Sammansättningen för krompassiveringslösningarna för de zinkbasera- de pläteringarna är känd (som nämnts ovan) och det finns ett avse- värt antal lämpliga produkter i handeln, t.ex. följande: Varunamn för kromat erings- Företag lösningen ITALBONDER Parcolene 62 BALTIMORE, Md., U.S.A. _- Iridite Nr 4-2 AZED Azed 2032 THE CHEMICAL Corp. Lusteron PROMAT Division Proseal WANKLEGEN UDYLITE Corp.

UNITED CHROMIUM UNITED CHROMIUM Promat D 32 A Sustreat Zinc 100 Unichrome 1080 A Unichrome 1080 B Omfattningen av zinkpassivering utgör en funktion av koncentratio- nen av kromtrioxid i den vattenhaltiga lösningen, av lösningens temperatur och av behandlingstiden.

PÅ grundval av försök har det visat sig att den slags passivering, som lämpar sig bäst för erhållande av en optimal flerskiktsnehand- ling av en förplätering, utgör lätt passivering. 459 817 Närmare bestämt är koncentrationen av kromtrioxid i vattenhaltig lösning 0,15-15 g/l, lämpligen 0,75-2,5 g/l, varvid det är möj- ligt att till denna lösning sätta aktivatorer, såsom svavelsyra, salptersyra - och speciella organiska och oorganiska katalysato- rer, liksom i kromateringslösningarna som finns i handeln och som angives ovan såsom exempel. pH-värdet för den erhållna lösningen är 0,4-4, fördelaktigt 2,5- 3,5, och badets temperatur är 15-75°C och fördelaktigt 30-GOOC.

Den optimala behandlingstiden bestämmes av framflyttningshastighe- ten för den plana valsade plåten och av dess ytarea, som skall tvättas med eller företrädesvis doppas i kromlösningen.

Behandlingstiden kan variera från 0,5 till 25 s och badets tempe- ratur och koncentration kan variera pà motsvarande sätt.

Den bästa koncentrationen är av "lätt typ" som förorsakar en "lätt" färgning av det galvaniserade skiktet. Försök har också gjorts med "stark" kromatering med "gul" färg; men produktresultaten uttryckt såsom beständighet mot sur frätning motiverar ej den större och kostsammare användningen av reaktanter.

Vid förfarandet är det efter doppning av den galvaniserade sektio- nen i kromateringslösningen och före den elektrolytiska flerskikts- avsättningen tillrâdligt att anordna varmluftstorkning vid 50-70°C; detta leder till en fördelaktig stabilisering av passiveringsfil- men. Möjliga tvättoperationer före torkning skall utföras med kallt vatten för att förhindra att den icke-stabiliserade passiverings- filmen upplöses. Då en gång den galvaniserade sektionen är passive- rad och stabiliserad är den färdig för den elektrolytiska flerskikts- pläteringen beskriven i ovan angivna svenska patentansökan 8400989-3. Ändamålet med föreliggande uppfinning är, såsom angivits ovan, att göra Zn-Cr-CrOx-flerskiktet mer beständigt mot angrepp frân aggres- siva och frätande sura lösningar i varmt tillstånd, såsom exempel- vis fosfateringsbad med pH-värde av 2,5, som innehåller klorater med accelererande effekt. 459 817 Kontroll av produkten erhâllen med förfarandet enligt uppfinnin- gen gjordes genom jämförelse av prestanda under en S minuters doppning för flerskiktsgalvaniserade plana valsade plåtar, där det första skiktet utgjordes av en icke-passiverad zinkbas (den svenska patentansökningen 8400989-3) respektive av en passiverad zinkbas (föreliggande uppfinning).

Såsom framgår av fotografierna 1, 2 och 3 angripes den icke-passi- verade elektrolytiskt med Zn-Cr-Crüx galvaniserade plana valsade flerskiktsplâten i form av "gropbildning" av den sura klorathalti- medan, såsom framgår av fotografierna produkten enligt föreliggande uppfinning tack vare det galvaniserade skiktet, som passiverats kemiskt och därefter belagts elektrolytiskt med Cr-Cr0x ga fosfateringslösningen, 4, 5 och 6, ej uppvisar något tecken på gropbildning.

Denna undersökning är ett försök att uppskatta den fundamentala betydelsen av passivering av det zinkbaserade skiktet för att för- hindra bildning av galvaniska korrosionsceller mellan Cr-CrOx 0Ch Zn-skikten.

Med avseende på resultaten av uppfinningen uppvisar en flerskikts- galvaniserad sektion med ett första passiverat skikt högre bestån- dighet mot blâsbildning i allmänhet; dess användning visar sig va- ra absolut nödvändig i de fall, då omvandlingsbehandlingar utnytt- jas före mâlning, vilka omfattar doppning i sura och varma lösnin- gar (so°c), speciellt med klorauhait.

Claims (6)

459 817' Patentkrav

1. Förfarande för att skydda plana valsade stâlplåtar, som dess- förinnan pläterats med zink eller zinkhaltiga legeringar, vilket omfattar avsättning på den tidigare pläteringens yta av ett skikt krommetall i en mängd av åtminstone 0,005 g/m2 genom elektrolytisk avsättning, följt av avsättning på krommetallytan av ett skikt av kromoxid i en mängd av åtminstone 0,001 g/m2 genom elektrolytisk avsättning, k ä n n e t e c k n a t av att det zinkbaserade plä- teringsskiktet på den plana valsade stålplåten passiveras kemiskt före anbringande av skikten av krom och kromoxid, i en vattenhal- tig lösning innehållande 0,15-15 g/l, företrädesvis 0,75-2,5 g/l, kromtrioxid, varvid lösningens temperatur är 15-75°C, lämpligen 30-60°C, och varvid pH-värdet är 0,4-4, lämpligen 2,5-3,5.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att be- handlingstiden är 0,5-25 sekunder.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att pas- siveringen utföres endast på den galvaniserade ytan på den plana valsade stålplåten i det fall, då endast en yta är zinkpläterad, eller på båda ytorna, då båda ytorna är zinkpläterade.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att då endast en yta på den plana valsade stålplåten är zinkpläterad ren- göres den andra ytan,vid slutet av förfarandet,från eventuella reaktantmärken med hjälp av mekanisk borstning.

5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att kon- takten mellan den plana valsade plåten och passiveringslösningen företrädesvis sker genom doppning eller alternativt sker genom sprutning.

6. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att ef- ter behandlingen med kromateringslösningen och före den elektro- lytiska flerskiktsavsättningen användes fördelaktigt ett tork- ningssteg med varmluft vid 50-70°C för stabilisering av passive- ringsfilmen, varvid eventuell tvättning före torkning utföres med kallt vatten.