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DE1521097A1 - Verfahren zum Herstellen korrosionsfreier,oberflaechenbehandelter Stahlbleche - Google Patents

Verfahren zum Herstellen korrosionsfreier,oberflaechenbehandelter Stahlbleche

Info

Publication number
DE1521097A1
DE1521097A1 DE1963Y0000702 DEY0000702A DE1521097A1 DE 1521097 A1 DE1521097 A1 DE 1521097A1 DE 1963Y0000702 DE1963Y0000702 DE 1963Y0000702 DE Y0000702 A DEY0000702 A DE Y0000702A DE 1521097 A1 DE1521097 A1 DE 1521097A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
steel sheets
treated
chromic anhydride
anhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1963Y0000702
Other languages
English (en)
Other versions
DE1521097B2 (de
Inventor
Hidejiro Asano
Hajime Nitto
Shigeru Yonezaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yawata Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Yawata Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yawata Iron and Steel Co Ltd filed Critical Yawata Iron and Steel Co Ltd
Publication of DE1521097A1 publication Critical patent/DE1521097A1/de
Publication of DE1521097B2 publication Critical patent/DE1521097B2/de
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/38Chromatising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

TELEFON: 22 3476
TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 01139
BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER
Lw/Li
2/2/1
37-18896
8 MÜNCHEN 2.
YAWATA IRON & STEEL CO., LTD., Tokyo/Japan
Verfahren zum Herstellen korrosionsfreier, oberflächenbehandelter
Stahlbleche,
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen korrosionsfreiei Stahlbleche, indem Stahlbleche elektrolytisch mit einem sehr ver- i dünnten Chromsäureanhydrid-Schwefelsäurebad behandelt werden.
Werden Stahlbleche unter Verwendung eines Chromsäureanhydridbades behandelt, so treten viele Nachteile auf, z.B· schlechte Farbannahme, ein Brechen und Abblättern aufgrund der Sprödigkeit des auf den behandelten Stahlblechen aufgebrachten Überzuges, und man' nimmt an, dass diese Schäden aufgrund von nicht metallischer, kristalliner Ausbildung des Überzugfilmes auftreten. Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man brauchbare Verfahren zur Elektroabscheidung
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BAD ORIGINAL
untersucht. Brauchbare Ergebnisse konnten bisher nicht erzielt werden.
überraschend können erfindungagemäsa die obenerwähnten Nachteile vollkommen beseitigt werden.
Die Erfindung schafft ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung oberflächenbehandelter Stahlbleche» die hoch antikorrosiv sind und gute Farbannahme und Schlagfestigkeit aufweisen.
Andere Merkmale der Erfindung gehen aus beispielsweisen Auaführung sformen hervor, die anhand der folgenden Zeichnung erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt die Abscheidemenge einer metallischen Chromschicht und die einer chemisch behandelten Überzugsschicht darauf, die auf einem Stahlblech durch Elektroabscheidung erfindungsgemäß in der angegebenen Behandlungszeit gebildet wurden«
Erfindungsgemäsβ wurde nun folgendes gefunden: bei der elektrolytischen Behandlung eines Stahlbleches in einer verÜUnnten wässrigen Chromsäureanhydridlösung mit einer Konzentration von weniger
als 50 g/l unter der Bedingung, dass Chromsulphat in einer Höhe 0,5 bzw.
von 0,2 bis/5> in bezug auf dieses Chromsäureanhydrid oder die Schwefelsäure in einer Menge, die dem Schwefelsäurerest dieses
äquivalent ist
Sulphate tt3ft93XPdfö&t;, in der Lösung vorhanden ist, so kann man ein in dieser Weise oberflächenbehandeltes Stahlblech mit geringen Kosten erzeugen, das eine hohe Antikorrosivität, hohe Farbannahme und hohe Schlagfestigkeit aufweist·
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8AD ORIGINAL
Bei der vorliegenden Erfindung ist es ganz besonders wesentlich, dass die Chromsäureanhydridkonzentration auf weniger als 50 g/l begrenzt ist. D.h., nur, wenn die Chromsäureanhydridkonzentration auf weniger als 50 g/l begrenzt ist, wird ein nicht metallischer Filmüberzug ohne Bildung von nicht metallischen Kristallen abgeschieden, von denen man annimmt, dass sie der Grund für die Unzulänglichkeiten von elektrolytisch mit Chromsäureanhydrid behandelten Stahlblechen sind, wenn die üblichen Verfahren angewendet werden. D.h., bei dieser Begrenzung ändert sich nur in einer wässrigen Losung von Ohromsäureanhydrid einer Konzentration mit weniger als 50 g/l der pH-Wert auf der Oberfläche der Kathode, metallisches Chrom wird darauf elektroplattiert und gleichzeitig wird eine reduzierte IXTHUtMBtjUyflttlKMHE
des J-wertigen Chroms
Verbindung/auf eine Schicht dieses elektroplattieren Chroms abgeschieden. Bei der erfindungsgemässen elektrolytischen Behandlung können zwei Schichten auf ein Stahlblech galvanisch abgeschieden werdeni eine metallische Chromschicht als untere
Schicht Schicht und ein nicht metallische* ΪΪ5.Ϊ1 mit Chrom darin in der oberen Schicht. Durch Bildung dieser beiden Schichten erhält man oberflächenbehandelte Stahlbleche, die eine hohe Antikorrosivität, gute Farbannahme und Schlagfestigkeit aufweisen. Liegt die Konzentration des Chromsäureanhydrids über 50 g/l, so entstehen zwei solche Schichten nicht. Liegt andererseits die Chromsäureanhydridkonzentration unter 10 g/l, so muss der Verbrauch an
elektrische
elektrischer Leistung steigen, wodurch unvermeidlich der/Wirkungs-
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BAD
grad m&x&Mm*^dm$W&mM£ sinken und ausserdeia die Behandlungstemperatur vermindert werden muss, was zur Bildung eines' ungleiohmässigen Filmes führt. In einer wässrigen Lösung von Chromsäureanhydrid einer Konzentration von weniger bis 10 g/l treten die obenbeschriebenen Nachteile auf, und es ist daher vorteilhaft, in der technischen Anwendung die Chromsäurekonzentration mit mehr als i0g/l zu wählen.
) Der Bereich, in dem Chromsäuresulphat der obenerwähnten Lösung zugesetzt werden soll oder in dem Schwefelsäure der gleichen Lösung in einer Menge, die dem Schwefelsäurerest dieses Sulphates äquivalent ist, zugesetzt wird, sollte auf 0,2 bis 0,5^>, bezogen auf das in der wässrigen Lösung enthaltene Chromsäureanhydrid aus folgenden Gründen begrenzt werden, wird Chromsulphat in einer Menge, die über 0,5^, bezogen auf Chromsäureanhydrid, liegt, zugegeben, so vermindern sich die Adhäsionsfähigkeit und die Antikorrosivität des oberen, nicht metallischen Filmes, der Chrom
. enthältί liegt der Wert jedoch unter Q,2c/of dann wird die Menge
des Schwefelsäurerestes, der zugegeben werden soll, zu gering, um die erfindungsgeiiiässe Wirkung zu erreichen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung kann auch unter Verwendung von Schwefelsäure erreicht werden. In diesem Fall jedoch dauert die Behandlung länger als bei der Verwendung von ^hromsulphat. Deshalb muss als Vorbereitung für die elektrolytische Behandlung eine elektrolytische Vorbehandlung durchgeführt werden, und die
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BAD ORIGINAL
Kathode muss durch eine neue für die anschliessende elektrolytische Behandlung ersetzt werden. Die für die Anwendung dieser elektrolytischen Vorbehandlung benötigte Elektrizitätsmenge ist nicht festgelegt, sie wird jedoch über 8000 Ooulombs/1 bei einer Stromdichte von 10 A/dm liegen.
Je niedriger die Badtemperatur ist, desto besser ist die Wirkung des Stroms und desto dicker der gebildete PiIm0 Da jedoch notwendigerweise das elektrolytische Bad gekühlt wird und der Glanz des Filmes auch abnimmt, so ist eine Behandlungstemperatur im Bereich zwischen etwa 15 bis 500C empfehlenswert.
Je höher die Stromdichte, desto höher ist die Stromleistung und desto höher die Antikorrosivität. Hier wird jedoch die Parbe des Pilmes schwärzlich,und die Stoßfestigkeit nach dem Anstrich wird
gern
xkxixibbj sinken. Es ist deshalb notwendig, die Stromdichte
richtig in bezug auf das verwendete Material zu wählen·
Pig. 1 zeigt x±x im Diagramm die Beziehung zwischen der gesamten
gchiedenen
Menge des abgetagwnt»r Chroms auf der behandelten Stahlplatte (mg/dm ) und die Behandlungezeit in Sekunden bei 40 g/l CrQ.,, 0,542 g/l Gr2(SO.) (1# von OrO3), einer Badtemperatur von 4O0C und einer Stromdichte von 20 A/dm . In der Figur stellt a eine galvanisch abgeschiedene Schicht metallischen Chroms als Grundschicht auf der Stahlblechprobe dar, b zeigt einen chemisch behandelten Überzug einer nicht metallischen Chromverbindung mit
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darin enthaltenem Chrom, der über dem obengenannten metallischen Chrom ausgebildet ist und £ zeigt die Gesamtmenge an Cr·
Wird ein Stahlblech so behandelt, dass es die obenaufgestellten Forderungen erfüllt, so ergeben sich für die Antikorrosivität (untersucht nach J.I.S.Z. 2371) und Farbhaftung des Stahlbleches, die in Tabelle 1 genannten Werte«
!Tabelle 1
ψ Antikorrosivität und Farbhaftung
Salzwasserbe- Parbhaftung JParbhaftung und
spritzung (24 Std·) des Endanstriches Lackeigenschaft des
(nach DuPont Stoß»- inneren Anstriches
versuch) (Haftung und Stoß)
Hostansatz 1 bis 5$ kein Abblättern ausgezeichnet
* Ein Melaminlack wurde als Anstrich verwandt
♦* Ein Phenollack wurde als Anstrich verwandt.
Beispiel 1
W Chromsäureanhydrid
Chromsulphat Badtemperatur Stromdichte Behändlungszeit
Unter den obenbeschriebenen Bedingungen behandelte Stahlbleche wurden Salzwasserspritzversuchen ausgesetzt, indem eine Lösung mit 5$ NaCl bei 35 C und 1,4 kg/cm Druck aufgespritzt wurde,
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40 g/l
0,5 g/l
35 0C
15 A/dm2
5 Sekunden
Anstriohshaftungs- und Schlagversuche nach DuPont durchgeführt wurden sowie, feilversuche (cross-cut tests) und Zugversucheo Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 2 gezeigt»
Tabelle 2 Zugver
suche
rostend bei
Salzwasser
sprühversuchen
(24 Std.)
Stoß- Cross-cut
ver- tests
suche
ausge
zeichnet
Produkt A nach
dem erfindungs-
gemäßen Ver
fahren
5# kein ausge-
Abblät- zeichnet
tern
ausge
zeichnet
Produkt B nach
dem erfindungs
gemäßen Ver
fahren
2% kein ausge-
Abblät- ζ ei c hne t
tern
ausge
zeichnet
dünnes Stahlblech 10090 kein ausge-
Abblät- zeichnet
ausge
zeichnet
chemisch be
handelte übli
che Stahlbleche
Abblät- ausge-
tern prak- zeich
tisch a.d. net
ges.Ober
fläche
Anmerkungen: Das Produkt A nach dem erfindungsgemässen Verfahren war die Probe nach Beispiel 1. Das Produkt B war eine Probe, die man unter den Bedingungen des Beispiel 1 erhielt bei einer Stromdichte von 20 A/dm2.
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Beispiel 2 20 g/l
Ohromsäureanhydrid 0,2 g/L
Chromsulphat 3O0C
Temperatur 15 k/tosT
Stromdichte 5 Sekunden
Zeit
Beispiel 3 10 g/l
Chromsäureanhydrid 0,1 g/l
Chroms up hat 200C
£ o
Temperatur 10 a/dm
Stromdichte 10 Sekunden
Zeit
Stahlbleche nach den obigen Beispielen 2 und 3 wurden Farbhaftversuchen nach DuPont und Stoßversuchen unterworfen, weiterhin Feilversuchen (cross-cut tests) und Zugversuchen, wie in der Tabelle 2 dargestellt.
Die Ergebnisse waren genau die gleichen wie in der Tabelle 2.
* Wie durch die obigen Beispiele gezeigt, erfolgt die erfhdungsgemäße Behandlung so, dass das Produkt ausgezeichnete Eigenschaften nicht nur hinsichtlich der Antikorrosivität, sondern auch hinsichtlich der Farbhaftung aufweist.
Beispiel 4 Chromsäureanhydrid 40 g/1
Schwefelsäure 0, 42 g/l
Temperatur 35 0C
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Elektrizitätsmenge bei
der vorbereitenden elektrolytischen Vorbehandlung 8000 coulomba/l
Nach elektrolytischer Vorbehandlung der Stahlbleche unter den obigen Bedingungen wurden diuee anschliessend elektrolytisch 5 Sekunden lang unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 behandelt mit dem Unterschied, dass die Kathode nicht durch eine neue ersetzt wurde. Man erhielt die gleichen günstigen Er gebnisse wie in !Tabelle 2.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    gemachter 1« Verfahren zum Herstellen antikorrosive: behändelterßtahlbleehe, daduroh gekennzeichnet, dass ein Stahlblech als Kathode mit einer Lösung behandelt wird, die aus einer verdünnten, wässrigen
    Qhromsäureanhydridlösung mit einer Konzentration von 50 bis
    vorzugsweise 0,2·
    10 g/l und einem Sohwefelsäurereet von 0,2 bis 5 %,/bezogen auf , ^ dae in dieser Lösung befindliche Chromsäureanhydrid besteht.
    2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daes eine Behandlung slösung verwandt wird» bei der einer Ohroiaaäoreanhydridlösung mit einer Konzentration von 50 bis 10 g/l Ohroasulphat, dae ein äquivalent eines Sobwefelsäurerestes in einer Menge von
    vorzugsweise 0,2 bis 0,5#, 0,2 bis 5ji»/bezogen auf das Ohromsäureanhydrid in dieser lösung, enthält, zugesetzt wird·
    909 828/1364 bad opüginal
DE1521097A 1962-05-09 1963-05-09 Wäßriges Bad zur kathodischen Herstellung von korrosionsfesten Überzügen auf Eisen- oder Stahlgegenständen Granted DE1521097B2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1889662 1962-05-09

Publications (2)

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DE1521097A1 true DE1521097A1 (de) 1969-07-10
DE1521097B2 DE1521097B2 (de) 1975-04-17

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ID=11984322

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DE1521097A Granted DE1521097B2 (de) 1962-05-09 1963-05-09 Wäßriges Bad zur kathodischen Herstellung von korrosionsfesten Überzügen auf Eisen- oder Stahlgegenständen

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DE (1) DE1521097B2 (de)
GB (1) GB1046434A (de)

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Also Published As

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DE1521097B2 (de) 1975-04-17
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Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977