DE2430501B2 - Beizverfahren für metallische Gegenstände, insbesondere für die kontinuierliche Behandlung von band- oder drahtförmigem Material, insbesondere aus rostfreiem Stahl - Google Patents
Beizverfahren für metallische Gegenstände, insbesondere für die kontinuierliche Behandlung von band- oder drahtförmigem Material, insbesondere aus rostfreiem StahlInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Beizverfahren für metallische Gegenstände, insbesondere für die kontinuierliche
Behandlung von band- oder drahtförmigem Material, insbesondere aus rostfreiem Stahl, und insbesondere
nach der Glühung, wobei eine Kombination von wenigstens zwei getrennten Beizschritten bei Temperaturen
über Raumtemperatur zur Anwendung gelangt und wobei im zweiten Verfahrensschritt eine wäßrige
Lösung verwendet wird, die HF und Salpetersäure enthält.
In dem Schwedischen Patent Nr. 3 58 670 wird eine Methode beschrieben, um insbesondere rostfreies
Material zu beizen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Beizprozeß in zwei getrennte Verfahrensschritte
aufgeteilt wird, wobei in dem ersten eine wäßrige Lösung zur Anwendung gelangt, die HF und eine
Mineralsäure, insbesondere eine starke wie z. B. Salzsäure enthält, und im Anschluß daran eine wäßrige
Lösung, die HF und ein Metallsalz enthält, wie z. B. ein Nitrat und hier insbesondere das Eisen-3-Nitrat.
Bei der Anwendung des genannten bekannten Verfahrens im Betrieb hat es sich gezeigt, daß der
Beizeffekt der Mineralsäure, besonders aber der Schwefelsäure, im ersten Verfahrensschritt nicht zufriedenstellend
war, weil die Oberfläche des Materials eine »Streifigkeit« aufwies, besonders bei austenitischem
Material mit einem gewünschten Ferritanteil oder mit einem nicht gewünschten ferritischen Strukturbestandteil.
Bei der Anwendung von Salzsäure anstelle der Schwefelsäure erhielt man annehmbare Resultate, aber
wegen der Bildung von Chlorwasserstoffdämpfen, die sowohl aus Korrosions- als auch gesundheitlichen
Rücksichten sehr nachteilig ist, verbot sich die weitere Anwendung im Betrieb.
Aber auch der zweite Verfahrensschritt hatte Nachteile zur Folge, insbesondere durch die Entstehung
einer anhaftenden, schleimigen, braunen Schicht auf der Oberfläche des Materials, die nicht zufriedenstellend
entfernt werden konnte mit Hilfe der Spül- und Bürstanlagen der Beizstrecke. Auch nur der geringste
Rest führte zur Korrosion beispielsweise bei der Lagerung.
Weiterhin ist aus der US-PS 16 57 228 ein Beizverfahren
für rostfreien Stahl in zwei getrennten Schritten bekannt, wobei jedoch in der ersten Stufe eine Lösung
verwendet wird, welche neben Flußsäure noch natriumbisulfithaltige Rückstände aus der Salpetersäureherstellung
aus Chilesalpeter, sogenannten »nitre cake«
ίο enthält
Das in der DT-PS 9 34 859 beschriebene, zweistufige Beizverfahren bedient sich in der ersten Stufe einei
Schwefelsäure und Chloridionen enthaltenden Lösung welche jedoch frei von Flußsäure ist
is Gegenüber diesen vorbekannten Arbeitsweisen isl
das erfindungsgemäße, zweistufige Beizverfahren fortschrittlich, da der Angriff beim erfindungsgemäßer
Verfahren wesentlich gleichmäßiger erfolgt, so daß ein besseres ästhetisches Aussehen der Oberfläche dei
gebeizten Gegenstände erzielt wird, was gerade bei Gegenständen aus rostfreiem Stahl besonders wesentlich
ist, da hierdurch auch eine erhöhte Widerstandsfähigkeit erzielt wird. Ein besonderer Vorteil des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch, daß die sogenannte »Streifigkeit« vermieden werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist ein Beizverfahren, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden
werden.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient das vorliegende Verfahren, welches sich dadurch auszeichnet, daß im ersten Verfahrensschritt eine wäßrige Lösung verwendet wird, welche 7 bis 25% HF enthält
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient das vorliegende Verfahren, welches sich dadurch auszeichnet, daß im ersten Verfahrensschritt eine wäßrige Lösung verwendet wird, welche 7 bis 25% HF enthält
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform enthäll die im ersten Verfahrensschritt verwendete, wäßrige
Lösung 15 bis 20% HF. Gemäß einer weiterer bevorzugten Ausführungsform enthält die erste wäßrige
Lösung weiterhin NaCl in einer Menge bis ca. 10% vorzugsweise etwa 0,5 bis 2,5%.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Beizen derart, daß die oxydierten Metalloberflächen dei
chemischen Wirkung der wäßrigen Lösung, die aul Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur, vorzugsweise
oberhalb 300C, doch mit Vorteil zwischen 55 und
60° C erwärmt ist, ausgesetzt wird.
Weiterhin kann die in der ersten Verfahrensstufe angewandte Beizlösung, welche Flußsäure oder Flußsäure
und Natriumchlorid enthält, noch einen Zusatz von Schwefelsäure, insbesondere in Gehalten oberhalb
2%, vorzugsweise zwischen 2 und 15% und insbesondere
zwischen 5 und 12% aufweisen.
Bei der zweiten Verfahrensstufe befindet sich die Beizlösung auf Temperaturen oberhalb Raumtemperatur,
vorzugsweise oberhalb von 30° C und vorteilhafterweise zwischen 55 und 60° C.
Bezüglich des zweiten Verfahrensschrittes kann gesagt werden, daß der Zusatz von HF absolut
notwendig ist, damit ebenfalls das Grundmateria angegriffen wird und zwar diejenige Oberflächenschicht
des Grundmaterials entfernt wird, die infolge dei Bildung des Zunders an Chrom verarmt ist, welchei
Vorgang im ersten Verfahrensschritt bei keinei Variante auftritt.
Die Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens bei welchen im ersten Verfahrensschritt zu dei
Flußsäure enthaltenden Beizlösung noch NaCI odei Schwefelsäure zugesetzt wird, haben das Ergebnis, daO
sie nicht zu Überbeizungen führen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß es im Betrieb optimale und reproduzierbare
Beizvorgänge und Beizresultate liefert
Unter dem Begriff der optimalen Ergebnisse sind alle die bisher nicht erreichbaren Beizresultate gemeint,
nämlich hinsichtlich: Umweltschutz; geringere Empfindlichkeit bezüglich Oberbeizungen bei gleichzeitiger
hoher Beizgeschwindigkeit; keine anhaftenden Reaktionsprodukte; kein bzw. geringer Einfluß der Struktur
des Metalls auf den Beizvorgang sowie bedeutend höhere Wirtschaftlichkeit, da die Lebensdauer des
Beizbades verlängert wird.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert:
Schritt 1: 15-20% HF (55-60° C)
Schritt 2: 15-20% HNO3 + 3-4% HF
(55-600C)
(55-600C)
Schritt 2: 15-20% HNO3 + 3-4% HF
(55-60° C)
10
15
20
25
Die Beizwirkung laut Beispielen 1 und 2 entfernen im ersten Schritt noch nicht die vorerwähnte »Streifigkeit«.
Bei diesen Beispielen wird die Streifigkeit erst im zweiten Schritt entfernt
(55-60° C)
Schritt 2: 15-20% HNO3 + 3-4% HF
(55-60° C)
0,5-1,5% NaCl(55-60°C)
Schritt 2: 15-20% HNO3 + 3-4% HF
(55-60° C)
Bei den Beispielen 3 und 4 wird die vorgenannte »Streifigkeit« bereits im ersten Verfahrensschritt
entfernt
Bei allen Beispielen ist die vorgenannte Streifigkeit bei Beendigung des Beizverfahrens beseitigt.
Alle beschriebenen Verfahrensschritte entsprechend
den obigen Beispielen gestatten bedeutend kürzere Behandlungszeiten — laut Ergebnissen im Betrieb
zwischen 30 bis 50% — besonders beim Beizen von Mo-legierten Stahlbändern, als die konventionellen
Beizungen, die in einem Schritt in HNO3 + HF durchgeführt werden. Außerdem ist die gebeizte
Oberfläche bedeutend einheitlicher oder glatter, d. h. sie weist keinen Überbeizungseffekt auf, was einen höheren
Glanz ergibt als nach dem konventionellen Beizen.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß der erfindungsgemäße Zusatz von Schwefelsäure ersetzt
werden kann durch den Zusatz einer anderen Mineralsäure, die einen gleichen Effekt zur Folge hat.
Claims (3)
1. Beizverfahren für metallische Gegenstände, insbesondere für die kontinuierliche Behandlung von
band- oder drahtförmigem Material, insbesondere aus rostfreiem Stahl, und insbesondere nach der
Glühung, wobei eine Kombination von wenigstens zwei getrennten Beizschritten bei Temperaturen
über Raumtemperatur zur Anwendung gelangt und wobei im zweiten Verfahrensschritt eine wäßrige
Lösung verwendet wird, die HF und Salpetersäure enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im
ersten Verfahrensschritt eine wäßrige Lösung verwendet wird, welche 7 bis 25% HF enthält
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Verfahrensschritt eine
wäßrige Lösung mit 15 bis 20% HF verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste wäßrige Lösung NaCl
in einer Menge bis ca. 10%, vorzugsweise etwa 0,5 bis 2,5%, enthält
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