DE1521920A1 - Verfahren zur Behandlung von Metallen und Mittel zu seiner Durchfuehrung - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von Metallen und Mittel zu seiner Durchfuehrung

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DE1521920A1 DE19631521920 DE1521920A DE1521920A1 DE 1521920 A1 DE1521920 A1 DE 1521920A1 DE 19631521920 DE19631521920 DE 19631521920 DE 1521920 A DE1521920 A DE 1521920A DE 1521920 A1 DE1521920 A1 DE 1521920A1
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    • C23C—COATING 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
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Description

Die Erfindung betrifft die Behandlung von Metallen, insbesondere Verbesserung der Korrosionsfestigkeit von Aluminium, Aluminiumlegierungen, Eisen, Stahl und Zink und Verbesserung der Bindung von Anstrichmitteln, Lacken und dergleichen an diesen unter Verwendung einer nichtwässrigen Chromsäure-Lösung, und das Mittel zur Durchführung dieser Behandlung·
Die Behandlung von Metallflächen mit Chromsäurepräparaten in wässriger lösung ist bekannt« Diese Verfahren weisen jedoch zahlreiche Arbeitsstufen auf und. ergeben weder eine zufriedenstellende Korrosionsfestigkeit noch eine zufriedenstellende
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BAD
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Haftung von Anstrichmitteln an den Hetallfläohen und können damit nicht zufriedenstellen. Darüberhinaue exfoxdexn Behandlungen mit wässriger Chromeäure-Lösung eine Trocknung vor dem Aufbringen des Anstrichs.
Sie vorliegende Erfindung stellt eine neue und verbesserte» niohtwässrige Chromeäure-Iösung fttr die Metallbehandlung sur Verfügung. Sie ermöglicht die Verbesserung der Korrosionsfestigkeit von Aluminium, Aluminiumlegiexungen, Eisen, Stahl und Zink und eine bessere Haftung von Überzügen an diesen.» leitexe Yoxteile und Zweckangaben der Erfindung ergeben aioh aus der folgenden Beeohreibung.
Allgemein werden die Ziele dex Erfindung mit einex Behandlungslösung verwirklicht, die ein Chlorkohlenwaeserstoff-LÖaungemittel und in diesem gelöst Chromsäure, eine Zinkverbindung in Form von Zinkfluorid oder Zinkoxyd und einen in dem Chlorkohlenwasserstoff löslichen, 4 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisenden tertiären Alkohol, vorzugsweise text.-Butanol, enthält
Sie Behandlung von Aluminium, Aluminiumlegiexungen, Eisen, Stahl odex Zink, insbesondere von Eisen-, verzinktem Eisenodex Aluminium-Bandmatexial, kann exfolgen, indem man die Köxpex, z. B. durch Tauchen, Streichen, Spritzen oder dergleichen, mit einem Übexzug dex Behandlungslösung vexzieht und die ttbex-
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sogene fllohe dann der Wirkung von ultraviolette* Licht, warne oder eines redusierenden Oase β unterwirft·
«Chromsäure" ist hier Ohroeeäureanhydrid, Chromtrioxid, OrOj, öler die hypothetische Substan* H2OrO^ su verstehen. Mengenangaben fur die Chromsäure besiehen sich auf die Äquivalent« Anhydrid (OrOj).
tilter "Aluminiumlegierung" ist hier eine der bekannten Reihen TOn Legierungen su verstehen, die Aluminium in einer Menge nioht unter etwa 90 Jt und kleinere Mengen an Legierungsbildttern, w^e tupfer, Mangan, Magnesiua, Silioiua, Zink oder Ohxoa, enthalten· Beispiele sind Legierungen aus 4,5 + Kupfer, 0,6 jt Mangan, 1,5 Jt Magnesiu«, Best Aluminium (Legierung "2021"), •ms 0,25 i Kupfer, 0,6 t Silioium, 1 + Mangan· 0,25 * Ohroa, ,IiIIt Aluminium (Legierung "6061")* aus 1,6 + Kupfer, 2,5 Ji Mangan, 5,6 £ Sink· 0,3 $ Chro«, Best Aluminium (Legierung '*?ΟΫ5·) and aus 1,2 jC Mangan, Rest Aluainiua (Legierung «3003«).
SU« Begriffe Aluminium, Aluminiumlegierung, Bieen, Stahl oder Unk UBf aasen'hier Körper, die vollständig aus diesen Metallen bestehen, wie auoh Metall-Unterlagen mit übersügen aus Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Zink.
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Bel der Herstellung der nlohtwässrigen Ohromsäure-LOsung genäse der Erfindung wird ale LOsungs-Grundlage ein Ohiorkohlenwaseeretoff-LOsungsmlttel eingesetzt. Spesielle Beispiele für solche Lösungsmittel für die Herstellung der Ohromsäurt-Löeurjgen sind $riohloräthvlen« Perchloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff« Chloroform« Me thy !chloroform« Methylenohlorid und Gemische derselben. In Abhängigkeit von der Arbeitsweise wird die Chromsäure dem Lösungsmittel in einer Menge von etwa 0,02 Gew.* bis zum Sättigungspunkt oder sogar in noch gxöeeerer Menge augeset2to Zur Lösung der Chromsäure In dem Lösungsmittel dient die Gegenwart von tert.-Butanol oder einem anderen« in dem Lösungsmittel löslichen, tertiären Alkohol mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen als LtfeungsVermittler. Der tertiäre Alkohol soll in einer Menge von mindestens 2 Gew.* vorliegen und kam Id einer Menge bis au 15 ^ oder In noch grOsaeren Mengen enthalten sein« wobei sich ale einzige Begrenzung eine störende Entflammbarkeit der Lösung bei au starkem Gehalt fen dem Alkohol ergeben konnte* Je grosser die Menge des tertiären Alkohols 1st» desto grosser ist die in Lösung gehende Menge an CrO,, da dieses mit dem Alkohol wie feiert su jpefttfiearen scheint t
CrO, ♦ Ic-C-OH y Η,Ο + C-C-O-Or-O-ö-OH«
B CE5 CH5 O
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Dae tert.-Butanol erscheint von den tertiären Alkoholen ale der hervorragende, über lange Zeiträume hinweg arbeitsfähige LöeungsVermittler ο Zu anderen, in Chlorkohlenwasseratoff-Lösungsmitteln löslichen und verwendbaren tertiären Alkoholen gehören tert.-Amy!alkohol, 1,1~Dimethyl-2,2--dipropanolf 1,1,2,2-Tetramethylpropanol und Tripheoyloarbinol·
Säe Zinkfluorid oder -oxyd wird als Stabilisator zugesetzt. Z. B. ist Chromsäure in Lösung in Trichloräthylen, das etwa 0,002 $> bis zu seinem Sättigungspunkt bei Rüokflussbedingungen an ZnP2 oder ZnO enthält, nach etwa 50 Std. bei auf EUokflusstemperatur befindlichem lösungsmittel zu 50 f!> reduziert· Eine ähnliche Chromsäure-Lösung, die kein Zinkfluorid- odex -oxyd enthält, verliert schon in 15 Std. 50 1° der Chromeänre.
Vorzugsweise wird die Metallbehandlung in folgenden Arbeitsstufen durchgeführt;
Vorzugsweise wird zunächst das Metall mit einer Drahtbürste abgebürstet oder sandgestrahlt oder auf andere Weise an seiner Oberfläche abgescheuert, wobei diese Behandlung jedoch keine Bedingung darstellt«
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Dae Metall, Aluminium, Aluminiumlegierung, Eisen, Stahl oder Zink» wird dann einex herkömmlichen Entfettung Bit Trichloräthylen oder Perchloratelen, d. h. Bintauehung in da· flüseige und bsw» oder dampfförmige Entfettungemittel unterworfen, Dia ea eauber ist. Dies stellt jedoch lediglich eine Reinigungsstufe dar» die bei sauberem Metall wegfallen kann.
Das Metall wird dann in die nichtwässrige Ohromsäure-Behand-» lungslSsung getaucht· Die Behandlungslösung kann eine beliebige Temperatur «wischen Baumtemperatur und dem Siedepunkt des Lösungsmittels haben» aber aus wixteohaftliohen Gründen erfolgt die Behandlung vorzugsweise bei der RUokflusstemperatur der Lösung. Man erhitzt die Lösung auf den Siedepunkt und kondensiert die Dämpfe mittels Kühl schlangen, welohe die Kopfinnenfläche des Behandlungsbehälters umgeben. Trichlorethylen» Methylenohloxid« Perohloräthylen und Oemisohe derselben eignen sich auf dieso Weise hervorragend als Lösungsmittel-Orundlage für die Behandlungalöeung.
Das au behandelnde Metall wird mit der Behandlungelösung susaamengebraoht, bis ein gleiohmässiger Überzug vorliegt« a. B. etwa 0,1 Sek. bis 5 Min. Unter Umständen kann es «weokmäesig sein, das Metall wiederholt mit der Behändlungslöaung su ttbersiehen. Wenn das Metall in eine bei Rüokflusebedingungen eingesetste Behandlungelueung eingetaucht war und entnommen
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wird, paeaiert ee swangsläufig die lösungsmitteldampf-Zone. Man eoll es rasch durch die Dampfcone hindurchführen, um ein Abwaschen des auf dem Metall in der flüssigen Lösung gebildeten Ubersuges bsw. eine unangemessene Kondensation dee Sampfes auf dem Metall su verhindernf man kann auch die Dampfcone verkleinernν um eine Kondensation des Dampfes auf dem Metall ■inimal zu halten·
Der auf dem Metall gebildete Ohromoxjd-Überaug stellt eine gleiohmäaeige, dünne» pulvrige Schicht dar und verträgt in diesem Stadium noch keine ausgedehnte Handhabung· Das übersogen« fat wird daher einer Behandlung mit ultraviolettem Lioht, Wärme oder einem reduzierenden Gas unterworfen. Man kann «ine beliebige UT-Quelle, d. h. eine Strahlung im Bereich vom 1800 bis 3900 % abgebend« Llohtqaell«, s. B. ein« ultraviolettes Licht abgebende Sonnenlampe verwendet* M« 1i><e*- ■ogene Flttohe soll 1 bis 300 Sek. bestrahlt werden, wobei sich der Zeltraum naoh der UT-Lichtquelle und dem Abstand swischen dieser und der Behändlungefläche richtet. Sine 30 Sek. dauernde linwirkung einer Lampe der Bauart Hanovia SH (Engelhard Hanovia, Inc., Iewarkf I.J., T.St.A.) aus einem Abstand von 2 1/2 om ergibt die gewünschte, die Handhabung erlaubende Fixierung des Obersuges·
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Der Chromoxyd-Überzug kann auch fixiert werden, indem man dae überzogene Gut der Einwirkung von Wärme unterwirft, beispielsweise in einem Ofen van einer Temperatur zwischen 100 und 600° C. Bei einer Temperatur iron 100° C kann eine relativ lange Erhitzung des überzogenen Gutes, wie von 15 bis 20 Min. Dauer, notwendig sein, um die benötigte Fixierung zu erhalten, während der CrO,-Überzug bei einer Ofentemperatur von 600° 0 in 5 big 10 Sek. fixiert iet· Die Erhitzung des Gutes kann in einer beliebigen Weise, wie mit der direkten Flamme, im Ofen, mit elektrischen Heizlampen oder dergleichen erfolgen·
Die Fixierung dee OrO^Überzuges kann auch erfolgen, indem man ihn 5 Sek. bis 10 Min. mit einem reduzierenden Gas behandelt, wobei sicli die Bahandlungszeit nach dem jeweils verwendeten, redusisreaüen 3&s und dessen Temperatur richtet. Hierfür geeignete Gaee sind Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Formaldehyd, Schwefeldioxid und Wasserstoffperoxid*
eine?! ';.-,:■ auch wu?de eine Älumiöluraplatte mit einem Ohr oma t~ itlsv ©rhalt-C'B ouroh 10 MIa. Behanälusnsg in Triohloräthylen aii «iü@a wüiialt von 0,35 f an CuO^, 0,007 $ en ZnF2 und 5 £ t«rt,-»Btt'Ui*uif äae ai'f ü«*.x BüokfluseteJiperatur gehalten wurde, übe» P«tr5.eciu%l6n angeoxdnetv dia fin«yeeit« Waseerstoffperoxyd und^anäerejäöitfc toa»alä^hyfi enthielten. Raoh Entfernen der blatten wu3?de ύεε Met «Ό ait Ifösser abgeepültj auf den Platten-
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teilen» die mit dem Wasserstoffperoxyd- bzw· den Formaldehyddämpfen in Berührung standen, lag eine unlösliche Braunfärbung vor. In dem Bereich der Braunfärbung trat bei einwöchiger Einwirkung eines 5%igen Salznebele in einer auf 34° C gehaltenen PrUfkammer keine Korrosion auf, während die anderen Plattenteile Korrosion und Loohfrass zeigten.
Sie obenbeschriebene Einwirkung von ultraviolettem Licht, Wärme oder eines reduzierenden Gases auf die ohromoxydüberzogene Fläche bewirkt eine Fixierung des Chromoxyd-Films auf der Metalloberfläche, durch die er mit dieser im wesentlichen zu einer Einheit verbunden wird. In einem Beispiel wurden zwei Sätze von Aluminiumplatten zuerst mit einer Drahtbürste an der Oberfläche gleichmässig abgerieben und dann mit Trichloräthylen entfettet und hierauf 10 Sek. in auf Rückflusstemperatur gehaltenem Trichloräthylen mit einem Gehalt von 0,35 i> an CrO,, 0,007 $> an ZnF« und 5 fi text.-Sutanol behandelt< > Der eine Satz von Proben wurde vor der Einwirkung der Wärme oder des ultravioletten Lichtes mit Wasser gespült und ein anderer vor der Wasserspülung zuerst aus einem Abstand von 2 1/2 om 30 Sek» dem ultravioletten Licht einer Lampe der Bauart Hanovia SH ausgesetzt, während ein dritter Satz zuerst 1 Hin. in einem Ofen mit einer Temperatur von 250° C wärmebehandelt wurde« Alle Proben wurden dann in einer auf 34° C gehaltenen Prüfkammer eine Woche einem 5#lgen Salznebel ausgesetzt. Am Ende dieses Prüfzeitraums zeigten die ursprünglich nicht dem ultra-
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violetten Licht ausgesetiten Proben Korrosion und Lochfraas, während die Proben, die eueret ultravioletten licht oder lärm· unterworfen wurden» keine Anzeichen für Korroaion zeigten. Ähnliche gute Ergebnisse Bind mit der obenbeaohriebenen Ohromsäure-Lusung und der Anwendung von Wärme, reduzierendem Gas und ultraviolettem Licht bei Platten aua den Aluminiumlegierungen 2021, 606t und 7075 und aua Zink erhalten worden.
Die Ghromatbehändlung gemäße der Erfindung kann in aehr vorteilhafter Weise ale nachbehandlung von Aluminium, Aluminiumlegierungen, Eisen, Stahl oder Zink Anwendung finden, die suerst mit einem Phosphatiermlttel behandelt worden ist. Z. B. ist eine Reihe verzinkter Eiaenplatten durch 60 Sek. Untertauchen in eine Tricbloräthylen-Löeung mit einem Gehalt von 5 J* an Amylalkohol und 0,2 36 an Phosphor säure und einer Temperatur von 87° β phosphatiert worden.
In einem Versuch wurde eine gleiche Zahl verzinkter Bisen» platten in ähnlicher Weise phosphatiert und dann durch 10 Sek. untertauchen in auf Sückflussteaperatur gehaltenes äthylen mit einem Gehalt von 0,35 £ an CrO5, 0,007 % an und 5 Jt an t er t.-Bu tan öl chromatiert. Alle Platten wurden dann mit einem Überzug eines Alkyd-Einbrennlaoke der nachfolgenden Zusammensetzung versehen und auf eine Bleistift-Härte HB bis ? gebrannt. Die Schlagfestigkeit der Platten-
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reihe, die vor dea übersiehen phosphatiert wurde, betrug 18,4 oakg, während dar Laokfila dar phosphatierten, ohromatierten und dann alt dea Laok überzogenen Platten eine Schlagfestigkeit γόη 138,2 cakg ergab.
Daa ChroaatierungsYerfahren geaäaa der Erfindung ermöglicht die Aufbringung trockner, gleioheäeelger Ohroatrioxjd-Pilme jader gewUneohten Blöke auf Metallfläohen.
Die folgenden Beispiele erläutern an Tergleiohen die Überaugehaftung, die Bit der genannten Behandlung einer Reihe τοη AlualnluBplatten erhalten wird, die aneohlieaeend alt eine» Alkjd-linbrennlaok der naehfolgenden f ungefähren 2uaasaen~ aetsuDg geaprltat und auf «ine Bleietift-HärU BJ biß 7 gebrannt «orden·
Pigeent 31»2
Harnetoff-Poraaldehyd- 24,35
Butjlalkohol-Har« (Peatatoffgehalt 60)
55 + rialnuaOl-aodifisiartaa 30,3 eiioer^lphthaUt (Fe et et off-
Kofalamraaaaratoff-IuBunga- 12,25 aittel
OaBdellllawaoha-Meperaion 0,2 (Peetetoffgehalt 15 Jt)
tert.-Buty!alkohol 1,7
100,00
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Alle Tell-, Verhältnis- und Prozentangaben beziehen eioh, soweit nicht andere angegeben, auf das Gewicht.
Beispiel 1
Mehrere Platten aus Aluminium und den Aluminiumlegierungen 2021, 6061 und 7075 von 0,64 mm Dicke wurden durch Entfetten auf einer herkömmlichen Triohloräthylen-Entfettungsvorrichtung gereinigt. Durch überziehen der Platten mit dem Alkydharz» Einbrennlack und 3 Min· Brennen bei 2S0° C wurde ein Film von etwa 0,025 mm Sicke gebildet.
Sie Platten wurden dann einer Biegeprüfung unter einem Biegewinkel Ton 90° bei einem Verhältnis des Biegeradius zur Dick· Ton 0,8 und ferner einer SohlagprUfung mit 25,3 omkg unterworfen. Die Lackfläohen aller Platten zeigten eine starke Riss- und Bruchbildung.
Beispiel 2
Sine ähnllahe Reihe' von Platten aus Aluminium und Aluminiumlegierung wurde mit einer Drahtbürste gut abgerieben,, mit Trichloräthylen entfettet und dann wie In Beispiel 1 mit dem überzug versehen und geprüft»
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Sie Lackflächen aller Platten zeigten noch eine starke Rissbildung, wenngleich auoh nicht so stark wie in Beispiel 1.
Beispiel 3
Eine dritte Reihe von Platten aus Aluminium und Aluminiumlegierung wurde mit Triohloräthylen entfettet und dann 10 Sek. in eine auf Rückflusstemperatur gehaltene Triohloräthylen-Löaung mit einem Gehalt von 0,35 £ an CrOj, von 0,007 1· an ZnF2 und von 5 $> an tert.-Butanol eingebracht und sohliesslioh 30 Sek. in einem Abstand von etwa 2 1/2 cm direkt unter einer 140-W-UV-Lampe der Bauart SH Hanovia gehalten.
Diese Platten wurden dann wie in Beispiel 1 mit dem Lackfilm versehen und geprüft. Bei allen Platten trat dabei nur eine vergleichsweise geringe Riesbildung des Lackfilms ein·
Beispiel 4
Eine vierte Reihe von Platten aus Aluminium und Aluminiumlegierung wurde wie in Beispiel 3 entfettet, chromatiert, mit dem Überzug versehen und dem ultravioletten Licht unterworfen und dann mit der Abänderung geprüft, dass man die Platten vor dem Entfetten mit einer Stahlbürste abrieb. Der auf diesen Platten befindliche Lackfilm vertrug die Prüfungen bei nur sehr geringer Rissbildung oder anderer Sohädigung» Die Platten wiesen eine bessere
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Bindung dee Films ale in ähnlicher Weise mit einem tlbersug versehene und geprüfte Platten auf, die nach den besten bisher bekannten Methoden zur Oberflächenbehandlung von Aluminiumplatten vorbehandelt wurden·
Beispiel 5
Eine entfettete Probe Flussstahl wurde 10 Sek. in ein unter RUokfluse stehendes Triohloräthylen-Bad getaucht, das 0,35 1· CrO,, 0,007 1» ZnF2 und 5 $> t er t.-But an öl enthält. Die Probe wurde dann entnommen und 30 Sek. aus einer Entfernung von 2 1/2 cm dem ultravioletten Licht einer Lampe der Bauart Hanovia SH ausgesetzt. Die Platte wurde dann 10 Min. in einer Salznebe1-PrUfkammer geprüft. Sie Hess keine Korrosion erkennen, während eine entfettete, aber nicht behandelte Kontroll· platte einer starken Korrosion unterlag.
Beispiel 6
Verwendung von Zinkoxydt Entfettete Aluminiumplatten (3003 HL4) wurden 10 Sek. in einer mit Zinkoxyd gesättigten, unter Rückfluss stehenden Lösung behandelt, die 0*33 £ CrQ,, 5 fi tert·- Buty!alkohol und Triohloräthylen enthielt· Die Platten wurden in einer Entfernung von 2 1/2 cm 30 Sek. dem ultravioletten Licht einer Lampe der Bauart Hanovia SB ausgesetzt. Zur Prüfung wurden die Hatten eine Woche in einer auf 34° C
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gehaltenent 5 f> Salznebel enthaltenden Prüfkammer gehalten. Sie befanden eich am Ende dieses Zeitraums in ausgezeichnete» Zustand, «tthxend niohtbehändelte Kontrollproben Korrosion und Kraterbildung aufwiesen.
Beispiel 7
Verwendung ron Methjlenohlorldj Entfettete Aluminiumplatten (5003 H14) wurden 10 Sek· in einer unter Rüokfluss stehenden Lösung Ton 0,40 /· CrOj, 5,46 £ tert—Butylalkohol und 0,007 £ SnF2 in lltthylenohlorid behandelt. Sie Platten wurden aus einem Abstand τοπ 2 1/2 oa 30 Sek. des ultravioletten Lioht einer Lampe der Bauart Hanovia SH ausgesetst und dann eine Woche in einer auf 34° 0 gehaltenen, einen 5j(ig«n Salsnebel enthaltenden Prilfkammer gehalten· Am Ende des Prüf«eitrauma waren diese Platten in ausgeseiohnetem Zustand, wirrend niohtbehandelte Kontrollproben Korrosion und Loohfrass aufwiesen·
Beispiel 8
Terwendung τοη Perohloräthylens Entfettete Aluminiuaplatten (3003 EL4) wurden 10 Sek. in Perohloräthylen behandelt, das 0,31 t OrO5, 4,65 % tert.-Butanol und 0,002 + Zinkfluorid enthielt. Die Platten wurden 30 Sek. aus einer Entfernung τοη 2 1/2 ο« dem ultravioletten Licht einer Lampe der Bauart Banovia SH ausgesetst und dann eine loohe in einer 5)tigen 8alanebel enthaltenden, auf 34° 0 gehaltenen PrOfkammer ge-
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halten. Nach diesem Zeltraum befanden aich die Platten in einem ausgezeichneten Zustand, während unbehandelte Kontrollproben Korrosion und Lochfrase aufwiesen«
B..e 1 B1 Jg1IeI JJ,
Durchführung dt» Verfahrens bei Raumtemperatur s Entfettete Aiuminluaplatu» warden 10 Sek. bei Baumtemperatur in einer Löeung benaurte'i t. υ ie !>»0 $> text«-Butanol» 0,4 # OrO^, 0,002 + JSirikfluoriä um; :)A tf> % 'Prichloräth^en enthielt. Man liese dats jjöeungaioi i'.a i bei Hauuiteniperatujr vöröuneten und bestrahlte die Plattet? auü ainci Entfernung von 2 1/2 oa 30 Sek. mit einet UV-Lamp? dar Bauart Hanovls SH* Öle Proben wurden öfjßn ©ine Wofth'-1 in einer einen ^ig^« Saisnebel enthaltenen Fr;; ·" >· aiatae r van 3SV 0 gebalten. Λυ> J* η tie öieees Zeitraums befanr-^n eich <Jit- Pi^viri, in ^j «»to a Ui< ^e se lohne ten Zustand, während unbehaaös.lte X ο η tr oll pro ben rorroelon und Lochfrasa zeigten.
B e i a ρ j e 1 10
Eine Reihe von stehlplatten wurde durch 10 Sek. Eintauchen in Trlohloräthylen von Rüokflueeteaperatur ohromatiert, welohee 0,3 £ an CrO^, 5 1* tert.-Butanol und 0,007 1» Zlnkfluorid enthielt. Eine der Platten erhielt nach der Chromatic rung keine weitere Behandlung, während die anderen Platten unterschiedliehe Zelten in einen Ofen von 250° C erhitzt wurden·
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BAD ORIGINAL
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Alle Platten wurden mit einen Überzug des obengenannten Alkyd-Binbrennlacks versehen und auf ein· Bleiatifth&te von HB bis P gebrannt. Biene Platten wurden einer 9O°-Biegeprüfung bei einen Verhältnis des Biegeradius zur Plattendicke von etwa 0,8 unterworfen. Ergebnis:
Zeitdauer der Ofenbehandlung
ohne Ofenbehandlung
1 Hin.
2 Hin. 4 Mino 6 Min.
Erreichte Platten» Maxinaltenperatur
weniger als 152 O
weniger als 152 C 152 bie 198° O
198 bis 250° O
Relatives Verhalten bei der Biegeprüfung
sehr starke Rissbildung, wobei Bereiche von blossen Metall sichtbar werden
unerwünschte Rissbildung, aber beträchtlich besser als ohne.Wärnebehandlung '
massige Bissbildung leichte Rissbildung
unter Vergrößerungsglas sehr leichte, haarrissartige Riesbildung zu erkennen
Diese Prüfung zeigt, dass eine Fixierung des Chroaatübersuges naoh Iminutiger Wärmebehandlung bei einer Ofentemperatur von 250° C eintritt. Längere Behandlungsseiten oder höhere Temperaturen verbessern die Beständigkeit der nit den Übereugsfiln versehenen, ohronatübersogenen Platten gegen Riesbildung bei der Biegeprüfung.
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Beispiel 11
Verzinktes Drahtnetz wurde 10 Sek· in das Ohromatlerungsbad von Beispiel 10 getaucht und dann entweder 1 Min· in einen Ofen von 250° 0 belassen oder 1 Min· aus einem Abstand von 2 1/2 cm direkt von einer 140-Watt-UV-Lampe der Bauart SH Hanovia bestrahlt.
laoh einwöohiger Behandlung in einer einen 5£igen Salznebel enthaltenden Prüfkammer erwiesen sich diese Drahtnetzproben als völlig frei von Korrosion und Lochfrass, während ähnliche» unbehandelte Kontrollproben sich mit rotem Rost überzogen hatten·
Beispiel 12
Naoh der Arbeitsweise von Beispiel 11 behandelte, verzinkte Stahlplatten wurden mit eipem Alkydharz~3inbrennlaok der obigen Zusammensetzung überzogen« einem 53fctgen Salznebel in einer PrUfkammer ausgesetzt und mit unbehandelten verzinkten Stahlplatten verglichen« Die unbehandelten Platten zeigten in 3 lagen keine Blasenbildung und kein Abblättern» während die behandelten Platten e^st in 30 lagen einen ähnliehen Zustand erreichen»
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BAD ORIGINAL
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SI· folgendtn Beispiele Beigen die Verbesserung der Beständigkeit der alt eines tibersugefilm versehenen Stahlplatten bei der Salssprühprüfung, die durch Behandlung von phoephatierten Stahlplatten alt einer erfindungsgemässen Chromaticrungebehandlung Tor den Überzieheη ersielt wird.
In den Beispielen iet unter Dampfentfettung su verstehen, dass die Stahlplatten einer etwa Imlnutigen Entfettungsbehandlung in frlohloräthylendämpfen bei HUokflusstenperatur unterworfen werden» worauf man die Platten entnimmt und öen Dampf raaoh verdunsten lässt.
Bei der in den Beispielen beschriebenen Zlnkpih;>»pl»atieruiig wurden die Platten etwa 90 3ek« in eine Phosphat Aa rldeui% von 87° 0 getaucht, die etwa 94,3 * TrlohlorätiyL*n, 5 f Pentanol-1, 0,2 i» Sinitrotoluol und 0,3 H Fhoephmsäure (85?tig) mit einem Oehalt an 6 g Sinkoxyd/100 ml Phosphor« säure enthalt. Bei dem in den Beispielen beeohriebenen Phosphatieren wurde da« Zinkoxid aus dem obengenannten Phosphatlerungsbad weggelassen. Soweit nicht anders angegeben, wurden die Platten sum Chromatieren etwa 5 Sek. in eine Chromatisrungslösung von etwe 24° C und folgender Zunsetsung getauchtt
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PC 3170-A Triohloräthylen Qew.1t
tert.-Butylalkohol 94,17
Chromsäure 5,5
Zinkfluorid 0,55
0,002
Die Platten wurden mit einem Alkydharz-Einbrennlaok der ungefähren obigen Zusammensetzung überzogen und 10 Min bei einer Temperatur von 149° 0 unter Erzielung eines Trookenfilas von ungefähr 0,025 mm Dicke gebrannt.
Beispiel 13
Stahlplatten wurden 1 Min« in Trichloräthylendampf entfettet« dann 5 Sek. in eine Tri-Chromatlerungslöeung von 24° C getaucht und langsam unter Ausbildung einer minimalen FiLadicke entnommen· Die Flatten wurden ungefähr 1 bis 2 Min. luftgetrocknet und dann 10 Min. bei 149° C gebrannt bzw. fixiert. Die Analyse des Cnromatfilma ergibt ein Überzugsgewicht von 0,259 mg/dm2. Diese Platten wurden dann wie in der oben beschriebenen Weise überzogen.
Beispiel 14
Stahlplatten wurden eine Minute in frlohloräthylendanpf entfettet, dann 3 bis 5 Sekunden in die Tri-ehromatierungslösung getaucht und mit einer solches Geschwindigkeit entnommen, dass das Vläohengewloht des Chromatfllms 1,512 mg/dm2 beträgt. Der
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OrOyGehalt der Tri-chroeatierungslöeung war zuvor auf 0,575 Gew.,?* erhöht und der FiIa wie in Beispiel 13 fixiert worden. Diese Flatten wurden dann wie oben beschrieben überzogen.
Beispiel 15
Stahlplatten wurden in frichloräthylendampf entfettet, dann 5 Seko in die Xri-ohronatierungslösung getaucht, die 0,575 0ew«£ CrOs enthält, und dann mit einer solchen Geschwindigkeit entnornmen, dass Chromatfilm vom Flächengewicht 1,782 mg/da entsteht. Dieser Film wurde 20 Minuten auf 149° 0 erhitzt. Dann lässt man ihn zum Überziehen abkühlen und bringt dann wie oben beschrieben den Überzug auf.
Beispiel 16
Stahlplatten wurden in Dampf entfettet und zinkphosphatiert, um einen Mischüberzug von Zink und Eisenphosphat von einen, Flächengewicht von 19,44 mg/dm zu erhalten, und dann wie oben beschrieben mit einem Überzug versehen.
Beispiel 17
Stahlplatten wurden in Dampf entfettet und zinkphosphatiert, um einen Mischüberzug aus Zink und Eisenphosphat von einem
Flächengewicht von 19,44 mg/dm zu erhalten. Dann wurden die
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Platten ohromatiert, um einen Ohroaatfilm von 0,259 mg/dm2 Cu erhalten. Der Chromatüberzug wurde duroh fOminutiges Erhitzen auf 149° O fixiert. Nach den Abkühlen wurden die Platten wie oben beschrieben überzogen·
Beispiel 18
Stahlplatten wurden in Dampf entfettet und phosphatiert, um einen Eisenphosphatüberzug von einem Vläehengewioht von 22,14 mg/dm2 zu erhalten. Dann wurden die Platten wie oben besohrieben überzogene
Beiapiel 19
Stahlplatten wurden in Dampf entfettet und wie in Beispiel 18 angegeben phosphatiert» Bann wurden sie ohromatiert, um einen Chromatfilm von einem Flächengewioht von 0,259 mg/dm zu erhalten, darauf 10 Minuten bei 149° C wärmefixiert und abkühlen gelassen. Dann wurden die Platten wie oben beschrieben überzogen.
Diese Platten wurden dann dem lest mit tigern Salznebel unterworfen. Ergebnis: '
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Mit de« Chxoaetiorungeverfahren gemass vorliegender Erfindung kann man trockene gleichmfteslge Filme von Chroatrioxyd τοη
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Claims (1)

  1. pc 3170-A
    Patentansprüche
    1. Behandlungslöeung für Metalle» bestehend in wesentlichen aus einem Chlorkohlenwasserstoff, Chromsäure, einen tertiären Alkohol, der in den Chlorkohlenwasserstoff löslich ist und 4 bis 20 Kohlenstoffatone enthält, sowie einer Zinkverbindung aus der Gruppe Zlnkfluorid und Zinkoxyd.
    2. LUsung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der tertiäre Alkohol tert.-Butanol ist.
    3« Lösung nach Anspruch 1, bestehend in wesentlichen aus Trichloräthylen, Chromsäure, tertiärem Alkohol, der in Trichloräthylen löslich 1st und 4 bis 20 Kohlenstoff atome enthält, sowie Zinkfluorld oder Zinkoxyd.
    4. Lösung nach Anspruch 1, bestehend im wesentlichen aus Perchloräthylen, Chromsäure, tertiärem Alkohol, der in Perchloräthylen löslich ist und 4 bis 20 Kohlenstoff» atome enthält, und Zlnkfluorid oder Zinkoxyd·
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    5. LtSeung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da·* der tertiäre Alkohol tert.-Butanol 1st.
    6. Lösung nach Anspruch 1, bestehend Im wesentlichen aus einen Chlorkohlenwasserstoff» der 0,02 % bis sum Sättigungspunkt an Chromsäure, 2 bis 15 £ an tert.-Butanol und etwa 0,002 t bis sum Sättigungspunkt an einer Zink« verbindung aus der Gruppe Zinkfl· orid und Zinkoxyd enthalt.
    7· Lösung nach Anspruch 1, bestehend Im wesentlichen aus Trichlorethylen, das 0,02 % bis ,um Sättigungspunkt an Chromsäure, 2 bis 15 % tert.~Bulanol und etwa 0,002 % bis sum Sättigungspunkt an 2-lnkfluorid oder Zinkoxyd enthält.
    8. Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsfestigkeit eines Metalles, dadurch gekennzeichnet, dass man auf das Metall eine Lösung aufbringt« die Im wesentlichen aus einem Chlorkohlenwasserstoff besteht» der ChroM-säure» tert.-Butane1 und Zinkfluorid oder Zinkoxyd enthält» und das se erhaltene Überzogene Netall einer ' Nachbehandlung unterwirft» die entweder In einer Bestrahlung mit UV-Iioht, einer Ofenbehandlung bei 100 bis 600° C oder der Behandlung Mit einen reduzierenden das besteht·
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    9· Verfahren sur Erhöhung der Korrosionsfestigkeit •in·» Metall·», dadurch gekennzeichnet, dass ean auf das Metall eine Lesung aufbringt* die la wesentlichen au» «inen Chlorkdhlenwasserstoff besteht, der Chroeslure in einer Menge von 0,02 % bi» *ur Sättigung, 2 bi» 15 % tert.-Butanol und Zlnkfluorld oder Zink- GXfu in einer Menge von etwa 0,002 % Ma sum Sättigung* puakt enthält, und daa »ο erhaltene Überzogen« Met&ll 1 bis 300 Sekunden mit UV-Lioht bestrahlt*
    19« Verfahren «ur Erhöhung der
    Metalls, dadurch gßkmmsml^hnotf «tem
    Metall »in· U$*vaa&
    aus «!nee;
    3fture# tert. «Butanol und Ztokfluorid od«r &üa.' enthalt, und da« erhalten« überzogene M»tell 5 'sie 15 Minuten einer Wli«*behandlung bei swisohen 100 und 6CO° C unterwirft.
    « Verfahren sur Erhöhung der Xorroslotuifeetlgkeit eines Metall», dadurch gelcejuseiohnet, das« nan auf da« Metall eine LBsung aufbringt, die 1» wesentllohen aus einen Chlorkohlenwaaseratoff besteht, der Cferoal·- 3lure, tert.-Butanol und Zinlcfluorid oder Zinkoxyd enthält, und das so erhaltene ttbenogene Mitall 5 Sekunden bis 10 Minute» der Einwirkung «Ines reduzierenden Oases unterwirft* „ ^—
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    pc 3170-A
    12. Verfahren naoh Anapruoh 9, IO und 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Chlorkohlemraeeeratoff Triohlor-Kthylen verwandet wird.
    13. Verfahren naoh Anspruch 9, 10 und 11« dadurch gekennzeichnet, dass als Chlorkohlenwaeseratoff Perohlor-Kthylen verwendet wird.
    14. Verfahren naoh Anspruch 9t 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, das· als Chlorkohlenwasserstoff Methylenohlorid verwendet wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass »an die Löaung auf Rückflusstemperatur hält.
    16. Verfahren naoh Anspruch 9« 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass »an als ChI(^kohlenwasserstoff Trichlorethylen verwendet und die Lösung auf RUokflusstenperatur halt.
    17. Verfahren nach Anspruch 9· 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass man dis Metall vor der Behandlung mit der ChlorkohlenwasserstofflUBung dem Abrieb unterwirft.
    009*347.122.4
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