DE900165C - Phosphatierungsverfahren - Google Patents

Description

• Phosphatierungsverfahren Zusatz zum Patent 741937 Im Hauptpatent 741937 ist ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatüberzügen auf Metallen, insbesondere Eisen und Stahl, in P'hosphatlösungen beschrieben, das bei Temperaturen bis zu 5.o° C, vorzugsweise bei Raumtemperatur, und vorzugsweise ohne Verlängerung ,der jeweils üblichen Arbeitszeit zu phosphatieren gestattet dadurch, daß in den Phosphatlösungen der Gehalt an freier Säure gegenüber dem bei der jeweils üblichen Arbeitstemperatur dem Gleichgewicht entsprechenden herabgesetzt wird. Zur Erniedrigung auf Raumtemperatur bei ohne Beschleuniger arbeitenden Lösungen wird hierbei der pH-Wert gegenüber demjenigen der bei höherer Temperatur befrie-.digend arbeitenden Lösungen um mindestens eine Einheit erhöht, bei Lösungen, die mit Beschleunigern arbeiten, d. h. beispielsweise mit Zusatz von Nitrat, Nitrit, Chlorat, Wasserstoffsuperoxyd, Permanganat, organischen Beschleunigern oder Metallen, die edler sind als Eisen, z. B. Kupfer, einzeln oder in Gemischen, :i-st der pH-Wert gegenüber demjenigen der bei höherer Temperatur befriedigend arbeitenden Lösung .um mindestens o;5 Einheiten zu erhöhen. Die Gehalte an Kupfer und ähnlichen edleren Metallen sind dabei gegebenenfalls so zu wählen, d@aß im Verhältnis zu dem gebdldeten Phosphat wesentlich .geringere Mengen des edleren Metalls in den f_Tberzug eingehen. Als schichtbildendes Metall wird hierbei vorzugsweise und hauptsächlich Zink verwendet, und der Gehalt des oder der -schichthildenden Metalle beträgt hierbei vorzugsweise mindestens 8 g/1, der P205-Gehalt vorzugsweise mindestens io g/1. Bei der Verwendung von Gemischen mit nur anorganischen Beschleunigern entspricht die Summe der angewendeten Beschleuniger vorzugsweise mindestens der Hälfte des angewandten P20"-,Gehaltes. Bei Nitrat als Beschleuniger wird der N O3 Gehalt vorzugsweise mindestens so groß; wie der P205 Gehalt gewählt, während der Nitritgehalt bei, gleichzeitiger Anwesenheit anderer Beschleuniger vorzugsweise i .g/1 nicht übersteigt.
• Es wurde nun gefunden, daß sich dieses P'hosphatierverfahren, das vorzugsweise bei Raumtemperatur oder beiz mäßig erhöhter Temperatur bis zu 5o° C arbeitet, für die Herstellung von Phosphatüberzügen auf Metallen und Legierungen anwenden läßt, die sich nicht wie Eisen, verschiedene Stahlsorten oder Zink und seine Legierungen durch einfaches Eintauchen in saure Schwermetallphosphatbäder phosphatieren lassen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit Erfolg anwendbar auch auf solche Metalle; die mit den üblichen stromlos arbeitenden Phosphatverfahren nicht phosphatiert werden können, also beispielsweise auf chrom- und ,nickelhaltige Stähle oder Chrom-Nickel-Legierungen. Es besteht darin, daß die zu phosphatierenden Gegenstände, als Kathode geschaltet, in einem P'hosphatbad unter den sonstigen Bedingungen des Hauptpatentes mit Gleichstrom geringer Dichte behandelt werden. Als Anode können hierbei z. B. Eisen- oder Zinkblech verwendet werden, jedoch auch andere Materialien, vorteilhaft solche, die wie Kohle oder unangreifbare Metalle keine Verunreinigungen des Bades durch anodische Auflösung ergeben.
• Es ist bekannt, @daß man :aus heißen, stark sauren Z.inkphosphatlösungen bei kathadscher Behandlung Phosphatüberzüge erhalten kann. Andererseits wurde Wechselstrombehandlung vorgezogen, weil bei Gleichstrombehandlung Gefahr der Abscheidung von Zink neben oder an Stelle von Phosphat besteht. Bei der Frage, welcher Art die Überzüge _ sind, ,die man bei Anwendung von Gleichstrom aus Phosphatlösungen erhält, ist es wesentlich, welche Phosphatlösungen vorliegen. Aus den üblichen altbekannten Phosphatlösungen, die bei Temperaturen von über 50°, insbesondere in der Gegend des Siedepunktes der Lösung, arbeiten, kann man mit Gleichstrom nur bei diesen Temperaturen bei bestimmten Strombedingungen Phosphatüberzüge erhalten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem Lösungen angewendet werden, die bei Temperaturen unter 5o° phosphatieren, erhält man auch mit Gleichstrom bei diesenTemperaturenPhosphatüberzüge. Die hierzu erforderliche Stromdichte richtet sich nach .der Zusammensetzung des Bades sowie der gewünschten Dicke und Zusammensetzung der zu erzeugenden Sehicht. Zur Erzielung von Phosphatschichten, die frei von eingelagertem metallischem Schwermetall sein sollen, sind Stromdichten von etwa o,1 bis i Amp./dm2 vorzuziehen. Stören metallische Einlagerungen nicht, so kann die Stromdichte auch höher gewählt werden.
• Die Verwendung von Zinkphosphatbädern und insbesondere von nitrathaltigen Phosphatbädern hat sich besonders günstig erwiesen. Da diese Bäder durch Ergänzung leicht wirksam erhalten werden können und daher eine lange Lebensdauer besitzen, ist das Arbeiten mit ihnen außerdem (besonders wirtschaftlich. Beispielsweise wurde auf einem Edelstahl von der Zusammensetzung i 8 %, Chrom, 8% Nickel, Rest Eisen in einem Bad mit 17,2% Zink, :25,4010P2052 73,3 g NO., 2i,5 gNa und o,o8 g N02 im Liter bei 2o° in kathodischer Schaltung bei einer Stromdichte von o,2- Amp/dm2 im Verlauf von 5 Minuten eine feinkristalline gleichmäßige Phosphatschicht erzeugt.
• Müt dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, auf anderen Metallen, bei denen eine Phosphatierung nach dem Verfahren des Hauptpatentes nicht erreicht wird, Phosphatüberzüge herzustellen. So wurden beispielsweise in der voran--stehend beschriebenen Phosphatierungslösung bei 20° C in kathodischer Schaltung auf Kupfer bei einer ,Stromdichte von 0,45 Amp./dm2 und auf Aluminium bei o,5 Amp/dm2 im Verlaufe von 5 Minuten feinkristalline Phosphatschichten erzeugt.
• Zur besseren Haftung der Phosphatschicht auf dem Metall kann es unter Umständen zweckmäßig sein, die wie üblich gereinigte Oberfläche des Metalls vor der Phosphatierung etwas aufzurauhen. Dies kann sowohl auf mechanischem als auch auf chemischem Wege durch Beizen geschehen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Phosphatüberzügen nach Hauptpatent 741 9g7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Phosphatierung von Metallen - und Legierungen, die mit den üblichen, ohne Strom arbeitenden Verfahren mit sauren, schwermetallphosphathaltigen Bädern nicht phosphatiert werden können, die Metalle oder Legierungen im Phosphatbad bei kathodischer Schaltung mit Gleichstrom behandelt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß die Phosphatierung mit Hilfe von Gleichstrom und einer Stromdichte von o,i bis i Amp./dm2 vorgenommen wird.
3. 3. Anwendung .des Verfahrens nach Anspruch i und 2, auf chrom- und nickelhaltige Stähle.
4. 4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i und 2 auf Chrom-Nickel-Legierungen.