NL8102575A - Werkwijze voor het behandelen van zink- en cadmiumoppervlakken tegen corrosie. - Google Patents

Description

* v N/30.250-Kp/Pf/cs

Werkwijze voor het behandelen van zink- en cadmiumoppervlakken tegen corrosie.

Chromaatbehandelingen zijn reeds lang gebruikt om de weerstand tegen corrosie van cadmium en zink of legeringen daarvan te doen toenemen. De techniek werd reeds toegepast op onderdelen, die geheel uit zink, cadmium of legeringen daarvan 5 zijn vervaardigd en op onderdelen, die uit andere metalen zijn vervaardigd en vervolgens zijn bekleed met cadmium, zink of hun legeringen, bijvoorbeeld door galvanisatie.

Een werkwijze voor het chromateren wordt onthuld in het Amerikaanse octrooischrift 2.035.380, en wordt reeds geil 0 durende vele jaren uitgebreid toegepast. De vorming van een zichtbaar laagje naast de corrosieverhindering wordt besproken in het genoemde octrooischrift, dat vermeld, dat chromatering kan worden bereikt in een bad dat tenminste 25 g/1 chroomtri-oxide, bij voorkeur toegevoegd in de vorm van natrium- of 15 kaliumdichromaat, en ca. 2-140 g/1 zwavelzuur of een equivalente hoeveelheid chloorwaterstofzuur of salpeterzuur bevat.

Bij voorkeur, zo geeft het octrooischrift aan, moet de hoeveelheid zuur ca. 3-86 g/1 zwavelzuur of een equivalente hoeveelheid van een van de andere genoemde zuren zijn. Het chroma-20 teren in de beschreven vorm houdt slechts in het onderdompelen van een onderdeel in een bad met de aangegeven samenstelling, de daarvoor benodigde tijdsduur van ongeveer 1 minuut, en de daarmee gepaard gaande vorming van een zichtbare bekleding. In de praktijk werden ook reeds fluoriden toegevoegd aan chroma-25 teringsbaden om de zogenaamde "heldere chromaatbekledingen" op te leveren, die dikwijls enigszins iriserend zijn.

De onderhavige uitvinding is gebaseerd op de ontdekking, dat de corrosieweerstand van een gechromateerd zink- of cadmiumonderdeel significant kan worden verbeterd door het on-30 derdeel onder te dompelen in een oplossing, die relatief verdund kan zijn, van een oplosbaar silicaat, zoals natriummeta-silicaat. Uitstekende resultaten werden bereikt door gechroma-teerde met zink beklede onderdelen onder te dompelen in waterige oplossingen die 0,5-75 g/'l natriummetasilicaat bevatten.

35 Bij voorkeur bevatten de oplossingen ca. 1,5-40 g/1 natriummetasilicaat, en in het bijzonder 2,5-7,5 g/1. Uitstekende 81 02 5 75 * 5 - 2 - resultaten werden bereikt met oplossingen, die een nominaal natriummetasilicaatgehalte hadden van ca. 4 g/1 en werden gehouden bij een temperatuur enigszins boven de omgevingstemperatuur, bijvoorbeeld bij ca. 45°C. Equivalente hoeveelheden 5 van andere silicaten, bijvoorbeeld natriumorthosilicaat of natriumtetrasilicaat, kunnen ook worden gebruikt, net als hogere of lagere temperaturen, bijvoorbeeld van het vriespunt tot het kookpunt van de oplossing. Zelfs de duurdere silicaten zoals kaliummetasilicaat of kaliumtetrasilicaat kunnen ooTc 10 worden gebruikt, maar doorgaans is er geen reden de daarmee ten opzichte van het gebruik van natriumsilicaten gepaard gaande extra kosten te maken.

Onderstaand voorbeeld I vertegenwoordigt naar de huidige kennis de beste uitvoeringsvorm van de werkwijze vol-15 gens de uitvinding.

Voorbeeld I

Verzinkte bougiehulzen werden gespoeld en werden ge-chromateerd door onderdompeling gedurende ongeveer 20 s in een chromateringsbad, dat was bereid door een commercieel verkrijg-20 bare chromateringssamenstelling op te lossen in water met een concentratie van 7,5 g/1 en door toevoeging van 42° Be salpeterzuur tot pH 2. (De in dit voorbeeld gebruikte chromaterings-samenstelling is verkrijgbaar onder de handelsnaam du Pont 140 S chromate conversion salt. Opgelost in water en aange-25 zuurd vormt dit zout chroomzuur). De gechromateerde hulzen werden vervolgens gedurende 2 min ondergedompeld in een bad, dat bij vrijwel 45?C werd gehouden en was bereid door natriummeta-silicaat in water op te lossen met een concentratie van 3,75 g/1. De behandelde bougiehulzen werden vervolgens ge-30 spoeld en gedroogd. Zes van de gedroogde hulzen werden op weerstand tegen witte corrosie beproefd met behulp van de ASTM Proef B 117. Alle zes stukken toonden slechts een spoortje wit corrosieproduct na gedurende 24 h aan de proefomstandigheden onderworpen te zijn. Drie van de hulzen werden vervolgens nog-35 maals gedurende 24 h aan de proefomstandigheden onderworpen, waarna deze slechts een geringe vorming van witte corrosiepro-ducten vertoonden.

Verqelijkingsvoorbeeld

Ter vergelijking en niet overeenkomstig de onder-40 havige uitvinding werden beklede en gespoelde bougiehulzen ge- 81 02 5 75 - 3 - * * durende 2 min ondergedompeld in een oplossing die bij vrijwel 45°C werd gehouden en 12 g/1 natriummetasilicaat bevatte, en werden daarna gespoeld en gedroogd. Bougiehulzen, die waren behandeld als boven beschreven in deze alinea, en bougiehulzen 5 die waren bekleed, gespoeld en gechromateerd als beschreven in voorbeeld I, maar die niet waren ondergedompeld in een oplossing van een natrium- of een ander silicaat,werden onderworpen aan de ASTM Proef B 117. Al deze hulzen vertoonden zware afzettingen van witte corrosieproducten na blootstelling ge-10 durende 24 h aan de proef omstandigheden en in het bijzonder na de daaropvolgende tweede blootstelling gedurende 24 h.

De procedure volgens voorbeeld I werd een aantal malen herhaald, waarbij de concentratie van het natriummetasilicaat in de behandelingsoplossing werd gewisseld. De ge-15 bruikte concentraties van het natriummetasilicaat bij deze procedures worden gegeven in de volgende tabel; in alle gevallen vertoonden de bougiehulzen een verwaarloosbare hoeveelheid wit corrosieproduct bij onderzoek na zowel 24 h als 48 h.

Voorbeeld Natriummetasilicaat

Nummer conc., g/1_ 20 II 0,75 III 1,9 IV 7,5 V 10,8 VI 15 25 VII 18,8 VIII 26,5 IX 33,8

Het zal duidelijk zijn, dat allerlei veranderingen 30 en modificaties kunnen worden gemaakt van de in bovenstaande voorbeelden beschreven procedures zonder af te wijken van de uitvindingsgédachte zoals weergegeven in de bijgevoegde conclusies. Bijvoorbeeld kunnen vrijwel dezelfde resultaten worden bereikt door de chromateringssamenstelling, die in de pro-35 cedures volgens de voorbeelden werd gebruikt, te vervangen door natrium- of kaliumdichromaat of CrC^. Bovendien zijn dergelijke resultaten reeds bereikt met lage badtemperaturen bij de silicaatbeharideling van 20°C, en korte onderdompelingstij- 81 02 5 75 v, _ - - 4 - den van 20 s. Eveneens kunnen andere chromaten en.dichromaten worden gebruikt, als ook andere silicaten, waaronder de boven met name genoemde.

81 02 5 7 5

Claims (2)

1. Werkwijze voor het behandelen van oppervlakken van zink, cadmium of legeringen daarvan ter verhindering van corrosie, waarbij het oppervlak wordt gechromateerd, m e t het kenmerk, dat het gechromateerde oppervlak wordt 5 ondergedompeld in een waterige silicaatoplossing en dat de duur van de onderdompeling en de concentratie van de silicaatoplossing zodanig worden geregeld, dat de corrosieweerstand van het gechromateerde oppervlak wordt verhoogd.

1» 4»' ^ " --5 -

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het ken-10 m e r k, dat de silicaatoplossing een waterige oplossing is, die 0,5-75 g/1 natriummetasilicaat bevat. 8102575