CH99290A

CH99290A - Process for the burnishing of ferrous objects by means of alkaline, hot baths with the addition of oxidizing agents.

Info

Publication number: CH99290A
Authority: CH
Inventors: Alfred Dr Mai
Original assignee: Alfred Dr Mai
Priority date: 1922-04-12
Filing date: 1922-04-12
Publication date: 1923-05-16

Description

  

  Verfahren zum Brünieren von eisenhaltigen Gegenständen mittelst alkalischen,  heissen Bädern unter Zusatz von Oxydationsmitteln.    Es ist bekannt, einen rostschützenden       'Überzug    auf Eisen, z. B. Stahl und Eisen  legierungen, in ;der Weise zu erzeugen, dass  das Eisen mit .alkalischen heissen Bädern un  ter Zusatz von Oxydationsmitteln behandelt  wird. Es hat sich gezeigt, dass ;derartige Bä  der bald unwirksam werden durch Aufnahme  von Kohlensäure aus der Luft unter Bildung  von Karbonat, das die Oxydation des Eisens  hemmt. Hierbei häufen sich     Reduktions-          beäw.    Zersetzungsprodukte an, so     dass    die  Wirkung des oxydierenden Bades bald er  schöpft ist.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt     die     Vermeidung dieser Nachteile. Sie beruht auf  der Erkenntnis,     da.ss    ;die Anwesenheit von neu  sich bildendem     Ätza.lkali    besonders     günstig     auf den Verlauf der Oxydation wirkt. Dies  wird gemäss vorliegender Erfindung durch  Zusatz von gebranntem und .gelöschtem Kalk  oder ähnlich wirkenden Mitteln zu Bädern  genannter Zusammensetzung erreicht. Hier  durch wird stets neues     Ätzalkali    gebildet und  die     Karbonatbildung    mit ihren unangenehmen  Begleiterscheinungen und Folgen zurückge  halten.

      Als     Oxydationsmittel    können sowohl die  meisten     anorganischen        Oxydationsmittel,    wie  z. B.     Bichromat,        Fermanganat,    Nitrate, Ni  trite, Superoxyde, Chlorate     usw.,        als    .auch or  ganische     Oxydationsmittel,    wie z. B. aromati  sche     Nitroverbindungen    wie nitrierte Baum  wolle, Nitrophenol,     Nitrotoluol    usw., verwen  det werden.

   Je nach Konzentration und Ei  sensorte können tiefschwarze bis     bronze-    und       messingfarbene        Überzüge    erzeugt werden.  



  Wenn man zum Beispiel 100 Raumteile       33        %-iger    Natronlauge mit 3 Raumteilen  Salpeter und etwas gebranntem und gelösch  tem Kalk versetzt und -das Bad auf 120 bis  <B>130'</B> erhitzt, so kann man in ;demselben     in     etwa 15     bis    30 Minuten, je nach Grösse     ider     zu behandelten Stücke, poliertes     Eisen     schwarz     brünieren    und diesen     Brünierungs-          prozess    im kontinuierlichen Verfahren fort  setzen.  



  Tiefere Töne in Schwarz erhält man,       wenn    man den zu brünierenden Gegenstand  vorher     mittelst    einer anorganischen Säure,  z. B. Salzsäure, einige Minuten beizt.  



  Nimmt man Lauge von     höherer    Konzen  tration, der man     etwas    mehr Salpeter zusetzt      wie vorher und treibt man die Erhitzung auf  ungefähr 180     bis    200  , so ist man in der  Lage,     mittelst    eines derartigen Bades polier  tes Eisen in etwa 5     Minuten    braun zu färben.  



  Handelt es sich darum, Gegenstände aus  Gusseisen zu brünieren, so ist vor der Behand  lung die     Gusshaut    zu entfernen. Dies ge  schieht ebenfalls     mittelst    einer anorganischen  Säure, z. B. Salzsäure.  



  Der behandelte Gegenstand wird nach       Herausnahme    aus dem Bad mittelst Wasser  gut abgespült, wobei die abgespülte Lösung  wieder verwendet werden kann. Um sodann  die letzten Spuren von Kalk wegzubringen,  wird der brünierte Gegenstand in ein Kalk  lösemittel, z. B. verdünnte Essigsäure, ge  taucht, worauf man nochmals mit Wasser  nachspült. Das Trocknen erfolgt hierauf  durch Wärme oder durch Abreiben mit Säge  spänen oder ,dergleichen. Endlich kann man  dem so brünierten Gegenstand durch Einrei  ben mit 01 oder durch Überzug von feinem  Lack und Firnis entsprechenden Glanz ver  leihen.  



  Das Verfahren hat vor allem den Vorteil,  dass Eisen, Stahl, deren Legierungen und feste  Lösungen bei der angegebenen Temperatur  ohne Veränderung der Eigenschaften und mit  vollständiger Erhaltung der Oberfläche selbst  bei Hochpolitur mit einmaligem Behandeln  brüniert werden können, wobei das Bad durch  den Kalkzusatz sich selbst regeneriert. Der  letztere Umstand macht das Verfahren wirt  schaftlich und billig und ermöglicht einen       Massenbetrieb.    Dabei ist es möglich, die zu       brünierenden    Gegenstände dicht nebeneinan  der zu lagern.

   Die erzeugte     Eisenoxy        dschicht          blättert    und schwärzt nicht ab, wie dies bei  den Erzeugnissen, welche nach den bestehen  den Verfahren erhalten werden, der Fall ist.  Ausserdem erfordert die     fabrikatorische     Durchführung des Verfahrens selbst bei gro  ssen Massen einen Aufwand von nur wenig  Arbeitskräften. Es hat sich ferner beim vor  beschriebenen Verfahren herausgestellt, dass  in verdünnten Laugen unter Zusatz von Oxy  dationsmitteln .die     Brünierung    bei den fri  schen Bädern sich nicht so leicht und durch-    greifend vollzieht, als beiden späteren in den  selben Bädern .ausgeführten Metallfärbungen.

    Es hat sich gezeigt, dass die     Brünierung    erst  dann vollkommen und rasch gelingt, wenn  in dem Bade von den angewandten     Oxyda-          tionsmitteln,    wie Salpeter, Kaliumpermanga  nat, Natrium- oder     Naliumbichromat    usw.,  deren Abbauprodukte, wie     salpetrigsaures     Natron,     mangansaures    Natrium,     Natrium-          oder        K.aliumchromit        ete.,        verha.nden    sind.  



  Gibt man nun :dem Bade bei Beginn der       Brünierung    sofort solche Abbauprodukte in  geringen Mengen zu, so wird die     Brünierung     sofort eingeleitet, mit ,dem Ergebnis von sat  teren Tönen. Erhöht kann diese Wirkung  noch werden -durch Zusatz von geringen     11Ten-          gen    eines     Eisensalzes,    wie z. B. Eisennitrat.

    <I>Beispiel:</I>  Setzt     mau    ein Bad mit etwa 100 kg Na  tronlauge, 1 kg     gebranntem,    2 kg gelöschtem  Kalk und ungefähr 2 kg Salpeter an, so er  zielt man eine rasche     Brünierung,    wenn     ca.     100     -r        Natriumnitrit    und etwa     50,-r    Eisen  nitrat zugegeben werden, wobei die Töne von       tiefschwarz    bis messinggelb satter werden.  



  Man     kann    ferner auch hellere Töne beim  Brünieren erzeugen, als dies mit den oben be  schriebenen Ausführungsformen des Verfah  rens möglich     isst.     



  Zu diesem     Zwecke    werden die zu behan  delnden Gegenstände vor zu rascher Einwir  kung des Bades mit einer schützenden     ,Schicht     versehen, die z. B. durch Eintauchen in sehr  verdünnte     Kupfersulfatlösung    oder durch       Anlaufenl.assen,    z. B. durch Erhitzen im  Luftbad bis zur blauen Anlauffarbe, erzeugt  wird. Alsdann erfolgt die Färbung im Bad  allmählich von gelb beginnend bis Bronzefar  ben. Dabei arbeitet man zweckmässig mit       Laugen    höherer Konzentration bis zur Sätti  gung bei Temperaturen von etwa 180 bis  200 Grad.



  Process for the burnishing of ferrous objects by means of alkaline, hot baths with the addition of oxidizing agents. It is known to apply an anti-rust coating to iron, e.g. B. steel and iron alloys, to be produced in such a way that the iron is treated with alkaline hot baths with the addition of oxidizing agents. It has been shown that such baths soon become ineffective when carbonic acid is absorbed from the air with the formation of carbonate, which inhibits the oxidation of iron. Reduction levels accumulate here. Decomposition products, so that the effect of the oxidizing bath is soon exhausted.



  The present invention aims to avoid these disadvantages. It is based on the knowledge that the presence of newly formed caustic potash has a particularly favorable effect on the course of the oxidation. According to the present invention, this is achieved by adding quicklime and slaked lime or similarly acting agents to baths of the composition mentioned. Here, new caustic alkali is always formed and the carbonate formation with its unpleasant side effects and consequences is held back.

      As an oxidizing agent, most inorganic oxidizing agents, such as. B. bichromate, fermanganate, nitrates, Ni trite, super oxides, chlorates, etc., as .auch or ganic oxidizing agents such. B. aromatic nitro compounds such as nitrated cotton, nitrophenol, nitrotoluene, etc., can be used.

   Depending on the concentration and type of egg, deep black to bronze and brass colored coatings can be produced.



  If, for example, 100 parts by volume of 33% sodium hydroxide solution are mixed with 3 parts by volume of saltpeter and some burnt and slaked lime and the bath is heated to 120 to 130 ', then you can use it in about 15 Up to 30 minutes, depending on the size of the pieces to be treated, burnish the polished iron black and continue this burnishing process in a continuous process.



  Deeper shades in black are obtained if the object to be burnished is previously treated with an inorganic acid, e.g. B. hydrochloric acid, sticks for a few minutes.



  If one takes lye of higher concentration, to which a little more saltpeter is added as before, and if the temperature is increased to about 180 to 200, one is able to turn polished iron brown in about 5 minutes by means of such a bath.



  If it is a matter of browning objects made of cast iron, the casting skin must be removed before treatment. This is also done by means of an inorganic acid, e.g. B. hydrochloric acid.



  The treated object is rinsed well with water after taking it out of the bath, whereby the rinsed solution can be used again. Then to bring away the last traces of lime, the burnished object is in a lime solvent, z. B. dilute acetic acid, ge dips, whereupon you rinse again with water. The drying is then done by heat or by rubbing with saw chips or the like. Finally, you can give an object burnished in this way by rubbing it with 01 or by coating it with fine varnish and varnish.



  The main advantage of the process is that iron, steel, their alloys and solid solutions can be burnished at the specified temperature without changing the properties and with complete preservation of the surface even with a high polish with a single treatment, whereby the bath is self-contained due to the addition of lime regenerated. The latter circumstance makes the process economical and cheap and enables mass operation. It is possible to store the items to be burnished close to one another.

   The produced Eisenoxy dschicht peels and does not blacken, as is the case with the products, which are obtained according to the existing processes. In addition, the fabrication of the process requires only a small number of workers, even in the case of large quantities. It has also been found in the method described above that in dilute alkaline solutions with the addition of oxidizing agents, the browning in the fresh baths does not take place as easily and thoroughly as the two later metal colorations carried out in the same baths.

    It has been shown that the browning only succeeds completely and quickly if the oxidizing agents used, such as saltpetre, potassium permanganate, sodium or sodium dichromate, etc., and their breakdown products such as nitrous acid, sodium manganese, sodium are in the bath - or potassium chromite ete., are involved.



  If one now: immediately adds such degradation products in small quantities to the bath at the beginning of the blackening, the blackening is started immediately, with the result of deeper tones. This effect can be increased by adding small amounts of an iron salt, such as B. iron nitrate.

    <I> Example: </I> If you set up a bath with around 100 kg of sodium hydroxide solution, 1 kg of burnt, 2 kg of slaked lime and around 2 kg of saltpetre, you will achieve a quick browning when around 100 -r sodium nitrite and about 50, -r iron nitrate can be added, whereby the tones from deep black to brass yellow become deeper.



  It is also possible to produce lighter tones during the burnishing than is possible with the embodiments of the method described above.



  For this purpose, the objects to be treated are provided with a protective layer, which z. B. by immersion in very dilute copper sulfate solution or by tarnishing, e.g. B. by heating in an air bath until the blue tarnish color is generated. Then the color in the bath takes place gradually from yellow to bronze colors. It is advisable to work with alkaline solutions of higher concentration up to saturation at temperatures of about 180 to 200 degrees.

Claims

PATENT CLAIM Process for burnishing iron-containing objects by means of alkaline hot baths with the addition of oxidizing agents, characterized in that burnt and slaked lime is added to the baths, which cause the production of caustic alkali and prevent the formation of carbonate. UINTTER CLAIM 1.

Process for burnishing cast iron according to claim, characterized in that the cast skin of the objects to be burnished is removed before they are treated with an inorganic acid. 2. The method according to claim, characterized in that the burnished object is rinsed after removal from the bath with a solvent for the lime.

A method according to claim, characterized in that at the beginning of the blackening, small amounts of degradation products of the oxidizing agents used are added to the bath. 4. The method according to claim, characterized in that at the beginning of the blackening, the bath is also added 5. The method according to claim, characterized in that the objects are provided with a layer before their treatment which protects them from too rapid the effect of the bath.