DE496933C - Verfahren und Mittel zum Schutze von Eisen und Stahl gegen Rost - Google Patents
Verfahren und Mittel zum Schutze von Eisen und Stahl gegen RostInfo
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/24—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds
- C23C22/33—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds containing also phosphates
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Description
10
Gegenstand der Erfindung, welche das Ergebnis jahrelanger Studien und Forschungen
ist, ist ein einfaches billiges Verfahren, durch welches Eisen- und Stahlstücke behandelt
werden, um ihnen einen beinahe immerwährenden Schutz zu verleihen gegen Rost und
gegen die angreifende Wirkung der Atmosphärilien und der meisten ätzenden Dämpfe,
denen sie ausgesetzt werden können.
Es sind schon viele Versuche gemacht worden, um Stahlstücke und Eisenstücke
dauernd gegen Rost zu sichern, indem man sie während einer bestimmten Zeitdauer einem
Bad aussetzt und hierdurch einen Nieder-
1S schlag von Schutzstoffen auf der Oberfläche
der zu behandelnden Metallteile bildet. Man hat so in manchen Fällen eine Sicherung gegen
Rost für eine begrenzte Zeitdauer geschaffen. Es ist schon vorgeschlagen worden, Eisen
ao und Stahl durch Kochen mit einer Lösung
von Phosphat des Calciums und Zinks und einem der Phosphate des Nickels, Kobalts,
Mangans oder Chroms gegen Rost zu schützen. Die so behandelten Gegenstände
a5 zeigen, nachdem sie 14 Tage starkem Regen
ausgesetzt, gewesen sind, nach Erfahrungen des Erfinders, schon einige Rostflecke.
Das Verfahren und die Rezepte gemäß der vorliegenden Erfindung erzielen Ergebnisse,
wie nach Untersuchungen des Erfinders sie mit keinem anderen Verfahren bisher haben
erzielt werden können. So ergab sich bei vergleichenden Versuchen mit dem Salzsprühverfahren,
wie es vom United States Bureau of Standards als Rostschutzprobe eingeführt ist, daß die nach bekannten Verfahren behandelten
Gegenstände der Probe nur etwa 30 Stunden, die nach dem vorliegenden neuen Verfahren behandelten Gegenstände aber
80 Stunden widerstanden. Auch ist bisher keine Lösung oder Tauchverfahren angegeben
worden, welche den damit behandelten Gegenständen die Fähigkeit verliehen hätte, jene
Probe, bei welcher sie auf etwa 540 ° C erhitzt werden müssen, zu bestehen. Das neue
Verfahren hat auch noch den Vorzug, daß der entstehende Überzug sich gleichmäßig
über alle dem Bade ausgesetzte Stellen erstreckt. Es wird nach Ansicht des Erfinders
eine Schutzschicht hergestellt, welche gegenüber Eisen und Stahl elektrisch neutral
ist, und es wird so die Hauptursache der Bildung von Rost beseitigt. Die so behandelten
Gegenstände haben eine hohe Polierfähigkeit, ohne daß ihre Gestalt und Eigenschaften,
z. B. der Härtegrad oder ein sonstiger Zustand, sich ändern.
Die neue Erfindung besteht darin, daß die Eisen- oder Stahlgegenstände mit einer gemeinsamen
Lösung der Phosphate der vier Metalle, Aluminium, Zink, Eisen (oder Stahl) und Chrom, behandelt werden.
Die vier Metalle werden in Form von feinem Pulver mit Phosphorsäure in Lösung
gebracht.
i. Aluminium. Die Auflösung erfolgt in Phosphorsäure dn einer Stärke von 45 ° Be
und Wasser, welches wenig oder keinen Kalk enthält. Diese Lösung muß bis zur Sättigung
gebracht werden.
Die beste Mischung von Phosphorsäure und ίο Wasser ist etwa
Wasser 4 Raumteile,
Säure 1 Raumteil.
Es muß vollständige Sättigung erreicht sein oder es muß etwas ungelöstes Metall
noch zurückbleiben, wenn beim Umrühren der Flüssigkeit keine Gasblasen mehr aufsteigen.
2. Zink wird ebenfalls in einer Mischung von Phosphorsäure und Wasser gelöst,
Säure 45 ° Be 1 Raumteil,
Wasser ohne Kalk .. 4 Raumteile.
Die Flüssigkeit muß zuerst in den Behälter
gebracht und dann das Zinkpulver langsam eingestreut werden. Die Metallösung muß
bis zur Sättigung gebracht werden wie bei dem Aluminium.
3. Stahl oder Eisen. Diese sollen in ziemlich feiner Form verwendet werden; am besten
nimmt man saubere Stahlabfälle. Zuerst muß eine gesättigte Lösung hergestellt werden wie
bei den beiden ersten Metallen. Bei der Lösung des Metalls entsteht eine beträchtliche
Menge Gas, was sehr unangenehm ist. Daher stellt man die Lösung zweckmäßig in einem
gut gelüfteten Raum her.
Besondere Sorgfalt muß darauf verwandt werden, daß der Sättigungsgrad erreicht wird,
sonst ergeben sich bei dem darauffolgenden Verfahren Störungen; wird dies nicht sorgfältig
beachtet, so ist es schwierig, die Ursachen der Störungen zu finden.
Das gleiche Verhältnis von Phosphorsäure und reinem Wasser muß verwandt werden.
4. Chrom. Dieses Metall muß in so feinem Zustand verwendet werden, als es irgend beschafft
werden kann. Die folgende Lösung gibt ein zufriedenstellendes Ergebnis:
Chrompulver wird aufgelöst in einer Mischung von Phosphortr-ichlorid
ι Raumteil,
Natriumphosphat (HNa2, PO4, 12 H2O)
(aufgelöst bis zur Sättigung in reinem Wasser) 2,5 Raumteile.
Auch bei diesem Metall muß so viel verwandt werden, daß die Lösung gesättigt ist.
Es wird dann zugefügt:
Phosphorsäure 3 Raumteile,
reines Wasser 2
Die Menge des verwendeten Wassers soll eine gesättigte Lösung ergeben. Wird nicht
alles aufgelöst, dann ist nach und nach so viel hinzuzufügen, bis dies erreicht ist.
Statt des angegebenen Phosphortrichlorids, welches die besten Ergebnisse zeigt, kann gewünschtenfalls
auch Phosphorsäure und Salzsäure verwandt werden.
70 Vorratslauge
Die Vorratslauge ist die Vereinigung der Metallösungen, aus denen feste Salze durch
Verdampfung gewonnen werden können. In einigen Fällen kann das Verfahren unmittelbar
mit dieser Lauge ausgeführt werden.
Die Vorratslauge wird wie folgt hergestellt:
ι. Aluminiumlösung 1 Raumteil,
2. Zinklösung 5 Raumteile, go
3. Eisenlösung 7
4. Chromlösung s/4 Raumteil.
Nach sorgfältiger Mischung wird Wasser hinzugefügt, bis eine Stärke von 26 ° Be erreicht
ist.
Zur Erleichterung der Handhabung und Beförderung wird die Flüssigkeit durch Verdampfung
oder Vakuumtrocknung konzentriert zu einem Salz oder einer Mischung von Salzen, welche sämtliche Bestandteile in den
richtigen Verhältnissen enthält und fertig für die Lösung im Wasser ist. Die mit einer
solchen Lösung behandelten Teile aus Eisen, Stahl oder anderen Metallen können nach der
Behandlung verwendet werden, ohne daß man Rosten oder Anfressen zu befürchten hat.
H ilf s sal ζ
Das Hilfssalz kann entweder unmittelbar zur Vorratslauge zugefügt werden, wenn diese
selbst benutzt wird, oder zu dem aus der Vorratslauge hergestellten Salz. Die Lösung
des Hilfssalzes besteht aus etwa gleichen Mengen Diamnioniumphosphat (NH4J2HPO1,
bis zur Sättigung in Wasser aufgelöst, Natriumbiborat, bis zur Sättigung in Wasser
aufgelöst, Kaliumbichromat, bis zur Sättigung in Wasser aufgelöst, und wird zur Vorratslauge hinzugefügt, bevor sie zu Salzen konzentriert
wird, oder bei ihrer direkten Verwendung zur "Behandlung der Metalle. 10 ecm
Zusatz zu jedem Liter Mutterlauge ist eine •eeignete Menge.
Bei der Verwendung von Salzen für die Behandlung der Metalle kann ein geeignetes
Holzgefäß (Faß oder Tank) oder eine mit Porzellan ausgekleidete Kufe oder ein Tank
verwendet werden, welche mit geeigneten Heizvorrichtungen versehen sind. (Bei Metallbehältern kann Gas ader Kohle, bei
einem Holzgefäß Dampfschlangen verwendet iverden.)
Die für den Gebrauch dienende Flüssigkeit wird wie folgt hergestellt:
Irgendeine Menge Wasser wird in das Gefäß gebracht und so viel Vorratslauge, um
die Flüssigkeit auf eine Stärke von 3J Be
zu bringen.
Die zu behandelnden Stücke werden nach ihrer Reinigung von Öl, Hammerschlag und
Rost in die kochende Flüssigkeit gebracht und
ίο mindestens ι Stunde lang in der kochenden
Flüssigkeit gelassen. Die Zeitdauer von i1/;. Stunden bietet eine gewisse Sicherheit
und ist vorzuziehen, wenn amtliche Proben gemacht werden müssen. Die Mischung wird
vorteilhaft in einem Autoklaven unter Druck verwendet. Dann werden die Stücke aus der
Flüssigkeit herausgenommen und gewaschen, \'orzugsweise mit einem starken Wasserstrahl.
Haben die Stücke keine sehr unregelmäßige Form, dann ist die ganze kleine Arbeit bereits
beendigt.
Haben die Stücke sehr unregelmäßige Form, dann ist es zweckmäßig, sie im Wasser
mit einer Handbürste abzubürsten.
»5 Die bei dem Verfahren zurückbleibende Flüssigkeit wird mittels einer Senkwaage geprüft.
Man erkennt, daß der Be-Grad gegenüber dem bei Beginn des Verfahrens vorhandenen
gesunken ist. Der Unterschied hängt ab von der Größe der Oberfläche der behandelten
Stücke und von dem Verbrauch an Metall, welches auf den Stücken niedergeschlagen
ist.
Es muß dann weitere Vorratslauge oder die entsprechende Menge in gelösten Salzen
hinzugefügt werden, um die Flüssigkeit wieder auf 30 Be zu bringen. Diese ist dann
fertig für die nächste Beschickung.
Die behandelten Teile können natürlich in jedem Falle auf verschiedene Art und Weise
fertiggestellt werden. So kann gewünschtenfalls noch ein weicher, dunkler, andauernder
Sammetglanz erzielt werden dadurch, daß man von Hand einen sehr dünnen Überzug von
rohem Leinsamenöl auf die behandelten Teile aufreibt. Wenn eine größere Menge von
Teilen behandelt werden soll, kann ein Schüttelgefäß verwendet werden, welches zum
Teil mit Tuchstücken ausgefüllt ist, die getränkt sind mit einer Mischung von rohem
Leinöl und Terpentin. Gewöhnlich erzielt man bei den Teilen ein zufriedenstellendes
Aussehen lediglich durch Waschen und Bürsten und einfaches Trocknen.
Claims (3)
1. Verfahren zum Schütze von Eisen
oder Stahl gegen Rost, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schützenden Gegenstände
mit einer gemeinsamen Lösung von Phosphaten der vier Metalle, Aluminium, Zink, Eisen und Chrom, behandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung Hilfssalze,
und zwar Diammoniumphosphat, Natriumbiborat oder Kaliumbichromat, zugesetzt werden.
3. Rostschutzmittel, bestehend aus einem Gemisch von Phosphaten des Aluminiums,
Zinks, Eisens und Chroms, die dadurch gewonnen werden, daß die betreffenden Metallpulver in Phosphorsäure gelöst
werden, bis eine weitere Lösung in der Phosphorsäure nicht mehr stattfindet.
GEDHUCKT !N DER
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB66/27A GB289906A (en) | 1927-01-01 | 1927-01-01 | Improvements in proofing iron and steel against rust, and materials for use therein |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE496933C true DE496933C (de) | 1930-04-30 |
Family
ID=9697787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC40852D Expired DE496933C (de) | 1927-01-01 | 1927-12-25 | Verfahren und Mittel zum Schutze von Eisen und Stahl gegen Rost |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US1719463A (de) |
BE (1) | BE347525A (de) |
DE (1) | DE496933C (de) |
FR (1) | FR647314A (de) |
GB (1) | GB289906A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE975313C (de) * | 1947-09-08 | 1961-11-02 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Erzeugung von geschmeidigen Phosphatueberzuegen auf metallischen Gegenstaenden |
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- BE BE347525D patent/BE347525A/xx unknown
-
1927
- 1927-01-01 GB GB66/27A patent/GB289906A/en not_active Expired
- 1927-02-28 US US171730A patent/US1719463A/en not_active Expired - Lifetime
- 1927-12-25 DE DEC40852D patent/DE496933C/de not_active Expired
- 1927-12-26 FR FR647314D patent/FR647314A/fr not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE975313C (de) * | 1947-09-08 | 1961-11-02 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Erzeugung von geschmeidigen Phosphatueberzuegen auf metallischen Gegenstaenden |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB289906A (en) | 1928-05-01 |
BE347525A (de) | |
FR647314A (fr) | 1928-11-22 |
US1719463A (en) | 1929-07-02 |
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