DE2008900C3

DE2008900C3 - Verfahren zum Überziehen von Stahlgegenstanden

Info

Publication number: DE2008900C3
Application number: DE19702008900
Authority: DE
Inventors: Naomi Nagoya Aichi Kubo (Japan)
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo K K, Shimizucho, Sunto, Shizuoka (Japan)
Priority date: 1969-09-04
Filing date: 1970-02-26
Publication date: 1977-07-14

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen von Stahlgegenständen mit einer aus Blei oder einer wenigstens 80 Gew.-% Blei enthaltenden Blei-Legierung bestehenden Zwischenschicht und einer Deckschicht aus einer Zinn-Legierung.

Mit der deutschen Patentschrift 5 79 732 ist bereits vorgeschlagen worden, Eiszellen, die abwechselnd dem Einfluß von wäßriger Natriumchlorid-Lösung, Süßwasser und feuchter Luft ausgesetzt sind und deshalb besonders starkem Rostangriff unterliegen, mit einem metallischen Schutzüberzug zu verschen. Hierzu wird auf den Zellen zuerst eine Bleischicht und anschließend noch eine Schicht aus Zinn oder einer zinkfreien Zinnlegierung aufgebracht.

Weiterhin ist es aus der deutschen Patentschrift 6 63 791 bekannt, zum Überziehen von Metallgegenständen mit einem dauerhaften, korrosionsbeständigen Überzug von silbrigem Aussehen diese Gegenstände durch ein Schmelzbad aus 25,4 Gew.-% Cadmium, 3,7 Gew.-% Zink und 70,9 Gew.-% Zinn hindurchzuführen. Diese ternäre Legierung schmilzt bereits bei 164°C, so daß bei solch niedrigen Temperaturen gearbeitet werden kann, daß beispielsweise Stahlgegenstände ohne Beeinträchtigung ihrer mechanischen Eigenschaften überzogen werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Überziehen von Stahlgegenständen mit einem mehrschichtigen Überzug anzugeben, das zu Gegenständen mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit führt.

Ausgehend von einem Verfahren zum Überziehen von Stahlgegenständen mit einer aus Blei oder einer

Tabelle 1

50 wenigstens 80 Gew.-% Blei enthaltenden Blei-Legierung bestehenden Zwischenschicht und einer Deckschicht aus einer Zinn-Legierung, ist die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand zunächst verkupfert, dann verbleit und anschließend in ein Schmelzbad einer Legierung aus 63 bis 73 Gew.-% Zinn. 22 bis 32 Gew.-% Cadmium, 0 bis 10 Gew.-% Zink, Antimon und/oder Wismut getaucht wird und diese Legierung in einer Schichtdicke von 5 bis 20 μηι aufgebracht wird.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Temperatur des Schmelzbades zum Aufbringen der Deckschicht wenig unterhalb der Schmelztemperatur der Zwischenschicht gehalten.

Die Zwischenschicht besteht aus Blei oder einer Bleilegierung und weist vorzugsweise einen Schmelzpunkt zwischen 230 und 328° C auf.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Stahlgegenstände zunächst nach üblichen bekannten Verfahren verkupfert und daraufhin verbleit. Die mit der Zwischenschicht aus Blei oder der Bleilegierung überzogenen Gegenstände werden daraufhin in eine Schmelze aus den Bestandteilen der Deckschicht eingetaucht oder durch diese Schmelze hindurchgeführt. Überschüssige Schmelze kann abgewischt oder abgestreift werden. Die Temperatur der Schmelze wird vorzugsweise wenig unter dem Schmelzpunkt der Zwischenschicht gehalten. Hierbei wird eine dünne Schicht einer Legierung mit guter Korrosionsbeständigkeit auf der vorher aufgebrachten Bleischicht gebildet. Wird dagegen bei tieferen Temperaturen gearbeitet, so werden weniger gute Ergebnisse und geringere Korrosionsbeständigkeit erhalten.

Stahlrohre können innen oder außen oder auf beiden Seiten nach dem erlindungsgemäßen Verfahren mit Überzügen versehen werden.

Beispiele

Jeweils 1 m lange Stahlrohre mit einer Wanddicke von 0,7 mm und einem iiußeren Durchmesser von 8 mm wurden zunächst mit einem 3 μιη dicken Kupferüberzug versehen. Auf den verkupferten Rohren wurde anschließend die Zwischenschicht aufgebracht und daraufhin die mit der Zwischenschicht versehenen Rohre durch eine Cadmium und Zinn enthaltende Schmelze hindurchgeführt. Einzelheiten wie Zusammensetzung und Schmelzpunkte der jeweiligen Schichten sowie die Schichtdikken können der nachfolgenden Tabelle 1 entnommen werden. Die Proben 4 und 5 ohne Zwischenschicht bzw. ohne Deckschicht werden zu Vergleichszwecken aufgeführt.

Probe	Zwischenschicht	Schmelz	Dicke	Deckschicht	Schmelz	Temperatur	Gesamt-
	Zusammensetzung	punkt		Zusammensetzung	punkt	der Schmelze	QlCKc UwS Überzuges
		⁰C	μιη		⁰C	⁰C
	Gcw.-%	280	8	Gew.-%	158	230	μιη
1	Pb-Sn			Sn-Cd-Zn			Π
	80:20	300	7	68 :27 : 5	140	250
2	Pb-Ag			Sn-Cd-Zn			10
	97.5 :2,5		64 : 27 :9

Fortsetzung	Zwischenschicht Zusammensetzung Gew.-%	Schmelz punkt ⁰C	Dicke μπ»	Deckschicht Zusammensetzung Gew.-%	Schmelz punkt °C	Temperatur der Schmelze ⁰C	Gesamt dicke des Überzuges μπ)
Probe	Pb-Sb-Sn 80:14:6 Pb-Sn 80:20	260 280	8 8	Sn-Cd 72:28 Sn-Cd-Zn 68 :27 : 5	172 158	220 230	13 8 3
3 4 5

Zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit wurden die Proben mit Salzwasser besprüht. Beide Rohrenden werden mit einem Kunstharz fest verschlossen und daraufhin die Außenwand der Rohre entfettet. Im Abstand von jeweils 10 mm wurden die Rohre unter einem Winkel von 30° in einer geschlossenen Kammer aufgehängt, die Salzwasser enthielt. Das Volumen der Kammer betrug 0,34 m^J. Die Rohre wurden mit einer Lösung von 5% Natriumchlorid mit einer Reinheit von mehr als 99,5% in destilliertem Wasser besprüht. Die Salzlösung hatte bei 35°C eine Dichte von 1,020 und einen pH-Wert von 6,9. Zum Versprühen wurde eine Vorrichtung mit zwei Düsenköpfen verwendet und die Lösung unter einem Druck von 1 kp/cm² versprüht. Im Verlauf von
versprüht.
Festgestellt

Tabelle 2

24 Stunden wurden 3,81 Salzlösung wurden Verlauf und Ausmaß der Rostbildung mit fortschreitender Einwirkung der Salzlösung. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle 2 aufgerührt

Während des Besprflhens wurden zuerst kleine weiße Flecken auf der Oberfläche der Rohre beobachtet. Die Zahl dieser Flecken nahm allmählich zu, bis diese Flecken die gesamte Oberfläche bedeckten. Auf der mit weißen Flecken bedeckten Oberfläche bildeten sich anschließend schwarze Flecken, die allmählich in rote Rostflecken übergingen. Diese roten Rostflecken veränderten ihre Form und bedeckten mit der Zeit die gesamte Oberfläche der Stahlrohre. Die Tabelle 2 gibt den Fortschritt des Röstens wieder, angefangen von der Entstehung der weißen Flecken beim Beginn über die Bildung der schwarzen Flecken bis zum Entstehen der roten Rostflecken.

Probe Art und Anzahl der Flecken nach
48 Stunden 168 Stunden

336 Stunden

6.72 Stunden 1176 Stunden 1680 Stunden 2018 Stunden

1-2

weiße Fl.
1-2

weiße Fl.
2-3

weiße Fl.
3-8
rote Fl.
ges. Oberfl,
weiße Fl.

Vi d. Oberfl,
weiße Fl.
Ui d. Oberfl,
weiße Fl.
i/j d. Oberfl,
weiße Fl.
2/5 d. Oberfl,
rote Fl.
2-5
rote Fl.

ges. Oberfl,
weiße Fl.
ges. Oberfl,
weiße Fl.
ges. Oberfl,
weiße Fl.
«/5 d. Oberfl,
rote Fl.
5-8
rote Fl.

4—6 schwarze Fl.

s,ch warze Fl.

2-6
schwarze Fl

2-5
rote Fl.
2-4
rote Fl.
1-5
rote FI.

3-6
rote Fl.
3-7
rote Fi.
4-8
rote Fl.

4-8
rote Fl.
6-8
rote Fl.
5-9
rote Fl.

Claims

Patentaniiprüche:

"■ I. Verfahren zum Überziehen von Stahlgegenständen mit einer aus Blei oder einer wenigstens 80 *,Gew.-°/o Blei enthaltendem Blei-Legierung bestehenden Zwischenschicht und einer Deckschicht aus einer Zinn-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand zunächst verkupfert, dann verbleit und anschließend in ein Schmelzbad einer Legierung aus 63 bis 73 Gew.-% Zinn, 22 bis 32 Gew.-% Cadmium, 0 bis 10 Gew.-% Zink, Antimon und/oder Wismut getaucht wird und diese Legierung in einer Schichtdicke von 5 bis 20 μιη aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Schmelzbades zum Aufbringen der Deckschicht wenig unterhalb der Schmelztemperatur der Zwischenschicht gehalten wird.