DE2057175A1

DE2057175A1 - Verfahren zum Aufbringen von Metallueberzuegen auf Stahlplatten

Info

Publication number: DE2057175A1
Application number: DE19702057175
Authority: DE
Inventors: Tadao Takahashi; Hidehisa Yamagishi; Fumitoshi Yokoi
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1969-11-21
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1971-06-03
Also published as: NL7016983A; SE362268B; DE2057175C3; NL150520B; JPS4843533B1; FR2069766A5; DE2057175B2; US3690940A; GB1309580A; ZA707822B

Description

DR. INC B. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

D.8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

Nippon Kokan
Kabushiki Kaisha

Tokyo / Japan

Verfahren zum Aufbringen von Metallüberzügen auf Stahlplatten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen von Stahlplatten mit Metallen und insbesondere auf ein Verfahren, um die Adhäsion der Metallüberzugsschicht an der Stahloberfläche zu verbessern, indem das Rosten der Stahlplatte verhindert wird.

Zur Beschichtung von Stahlplatten mit Metallen wird eine Aufschlämmung aus einem Metallpulver und einem Lösungsmittel

109823/1683

bereitet. Hierzu sind eine oder zwei Methoden bekannt. Es ist jedoch noch keine Arbeitsweise bekannt, bei welcher als Additiv ein Korrosionsschutzmittel zugegeben wird, um das Rosten der Metallplatten zu verhindern. Bislang wurde die Haftung der Überzugsschichten an den Stahlplatten immer dadurch verringert, daß die Stahloberflächen während der Stufe des Trocknens, die sich an die Beschichtung anschloß, rosteten. Zur Beseitigung dieser Nachteile ist es daher üblich geworden, organische Lösungsmittel anstelle des Wassers zu verwenden. Diese Arbeitsweise ist aber immer noch mit Nachteilen behaftet, da sie zur Bildung giftiger Gase führen kann. Außerdem ist diese Arbeitsweise feuergefährlich. Schließlich ist sie auch noch teuer, obgleich die Verwendung des organischen Lösungsmittels den Rostvorgang verhindern kann.

Demgegenüber stellt die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Verbindung von Metallüberzügen zur Verfügung, durch welches die herkömmlichen Wasser-Schlamm-Beschichtungs-Methoden modifiziert wurden, indem ein Korrosionsschutzmittel zugesetzt wird. Insbesondere werden bei dem Verfahren der Erfindung die Stahlplatten mit einem Schlamm des Metallpulvers überzogen, wonach das Ganze getrocknet, gewalzt und wärmebehandelt wird. Der Schlamm enthält nun nach der Erfindung eine oder mehrere Verbindungen, die eine oder mehrere solcher negativer Ionen, wie NOp", MoCK > CgHj-COO"" in einer Konzentration von 10"-* Mol bis 10" Mol enthalten.

Die Erfindung soll anhand der beigeßgten Figur näher erläutert werden. Diese stellt ein Diagramm dar, das die Wirkungen des erfindungsgemäß verwendeten Korrosionsschutz-

109823/1683

mittels zeigt. Dem zur Beschichtung der Stahlplatten verwendeten wäßrigen Sehlamm des Metallpulvers wird eine sehr geringe Menge des Korrosionsmittels zugesetzt. Wie die Figur zeigt, kann sich die zugefügte Menge entsprechend der Art des Korrosionsschutzmittels ändern, liegt aber innerhalb des Bereichs von 10 ^J Mol bis 10 Mol. Es ist zweckmäßig, daß als Korrosionsschutzmittel eine Verbindung verwendet wird, die eines der negativen Ionen NO₂"", MoO^ und CgH₁-COO" enthält und die in Wasser löslich ist und mit den Teilchen des Metallpulvers keine chemische Reaktion eingeht. "

Wie die Figur zeigt, wird tue Konzentration des zugegebenen

_ς -.ι Korrosionsschutzmittels im Bereich von 10 ^ Mol bis 10 Mol gewählt. Hierfür sind folgende Gründe maßgeblich:

1.) Es kann keine Wirkung erwartet werden, wenn die Konzentration weniger als ΙΟ"'* Mol/l beträgt, so daß die minimale Menge auf Vf-* Mol/l festgelegt wird.

2.) Der Zusatz von mehr als 10 Mol/l kann die Klebfähigkeit der Überzugsschicht auf der Stahlplatte oder das Endaussehen der Oberfläche beeinträchtigen, |

— 1 wodurch die obere Grenze bei 10~ Mol/l festgelegt wird. Solche Gehalte zerstören die Überzugsschicht nicht.

Die Zugabe kann in der Weise durchgeführt werden, daß ein oder mehrere der Korrosionssehutzmittel in dem Wasser aufgelöst werden, welchem das Metallpulver zur Bereitung des Schlamms zugesetzt wird.

10 9823/1683

Die Aufbringung des Überzugs ist nicht an irgendwelche speziellen Methoden oder Einrichtungen gebunden. Sie kann nach den allgemein ausgeführten Arbeitsweisen, beispielsweise nach der Vorhang-Fließmethode, der Sprühmethode oder nach Methoden, die Stangenbeschichter, Walzenbeschichter oder Bürsten verwenden, geschehen.

Nach der Beschichtung mit dem Schlamm wird die Stahlplatte so erhitzt, daß die Überzugsschicht getrocknet wird oder daß die Metallteilchen leicht zusammensintern. Sie wird P dann gewalzt, um die Adhäsion der Überzugsschicht auf der Stahlplatte zu verbessern. Die Überzugsschicht sollte nach dem Verwalzen eine gewisse Härtung auf Grund der Verarbeitung zeigen. Dadurch kann sie schlechter gezogen werden. Diese Verformungen, welche auf die Verarbeitung,beispielsweise auf das Tiefziehen zurückzuführen sind, können durch eine Wärmebehandlung beseitigt werden, welche bei solchen Bedingungen erfolgt, daß keine legierte Schicht zwischen der Überzugeschicht und der Stahlplatte gebildet wird. Auf diese Weise wird eine beschichtete Stahlplatte mit einer ausgezeichneten Verbindung und einer sehr guten Verarbeitbarkeit erhalten.

Falls ein Ziehen notwendig ist, dann ist es zweckmäßig, nach der Wärmebehandlung ein Temper-walzen vorzunehmen.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.

1 09823/1b83

Beispiel 1

-5 Ein Schlamm aus 1500 g Aluminiumpulver, 10 ■* Mol NaNOg und 1000 g Wasser wird mit einem Walzen-Beschichter auf eine Stahlplatte in der Weise aufgebracht, daß die Über

zugsschicht nach dem Trocknen 80 g/m wiegt. Nach dem Trocknen der Überzugsschicht wird die Stahlplatte zur Dehnung um 7 % gewalzt und sodann in einer oxidierenden Atmosphäre bei 6oO°C 2 Minuten wärmebehandelt.

Das erhaltene Produkt hat eine glänzende Oberfläche und besitzt ein ausgezeichnetes Korrosionsverhalten und eine sehr gute Bearbeitbarkeit.

Beispiel 2

Ein Schlamm aus 1500 g Aluminiumpulver, 10"' Mol ₂₂ und 1200 g Wasser wird unter Verwendung eines Stangen-Beschichters auf eine Stahlplatte aufgebracht.

Der Überzug beträgt nach dem Trocknen 75 g/m · Der beschichtete Stahl wird sodann in einer oxidierenden Atmo- λ sphäre 30 Sekunden bei einer Ofen-Temperatur von 650⁰C wärmebehandelt und sodann zur Dehnung um 5 % gewalzt. Er wird dann in einem elektrischen Ofen, dessen Temperatur bei 400°C gehalten wird, zum Nachaltern weiterbehandelt und zur Regulierung der Temperung gewalzt.

Das erhaltene Produkt besitzt dieselben Eigenschaften wie dasjenige des Beispiels 1. Bei dem Salzwasser-Sprühtest nach der JIS-Z 2J571 zeigt es korrosionsfeste Eigenschaften über mehr als 1200 Stunden.

1098 23/1683

Beispiel j?

Ein Schlamm aus 1500 g Aluminiumpulver, 10 Mol CgHc-COONa, 10""-⁵ Mol NaMoOw und 1000 g Wasser wird mit einem Sprayer auf eine Stahlplatte aufgebracht. Die weitere Bearbeitung erfolgt wie in Beispiel 1. Die Menge des Überzugs beträgt nach dem Trocknen 75 g/m . Das Dehnungsverhältnis beim Walzen beträgt 5 %* Die Wärmebehandlung erfolgt nach dem Induktions-Heiz-System, welches so eingestellt ist, daß die Temperatur der Stahloberfläche in 2 Minuten auf 500°C erhöht wird.

Das erhaltene Produkt besitzt die gleichen Eigenschaften wie diejenigen der Beispiele 1 und 2. Es ist hinsichtlich seiner korrosionsfesten Eigenschaften überlegen. Bei der Verformung zu Bändern ist kein Abschälen der Überzugsschicht zu beobachten.

Das Verfahren der Erfindung verbessert somit die Adhäsion der Überzugsschicht auf Stahlplatten, da das Rosten oder die Korrosion bei der trockenen der mit einer wasserlöslichen Farbe und einem wäßrigen Schlamm beschichteten Platte unterdrückt wird. Die Verwendung von Wasser anstelle von organischen Lösungsmitteln als Dispersionsmittel stellt einen wichtigen Vorteil war. Durch die Erfindung werden Feuersgefahren verhindert. Das Verfahren ist auch für den Menschen ungefährlich. Das Verfahren der Erfindung ist überall da anwendbar, wo unter Verwendung von Wasser als Medium, z.B. einer wasserlöslichen Farbe, einem wäßrigen Schlamm, einer wäßrigen Emulsion oder dergleichen, auf Stahl ein Überzug aufgebracht wird.

1098 2 3/1683

Claims

Patentanspruch

Verfahren zum Aufbringen von Metallüberzügen auf Stahlplatten durch Beschichten mit einem Schlamm des Metallpulvers, Trocknen, Walzen und Wärmebehandeln,
dadurch gekennzeichnet, daß man dem Schlamm eine oder mehrere Verbindungen, die NO₀", MoOn" und C^H₁-COO - Ionen in Konzentration von 10 ^J Mol bis

-1 ^{6 5}
10 Mol enthalten, zusetzt.

Leerseite