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Dokumentenidentifikation DE3608968C2 06.09.1990
Titel Wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen
Anmelder OMI International Corp., Warren, Mich., US
Erfinder Verberne, Wim M.J.C., 's-Hertogenbosch, NL
Vertreter Hauck, H., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., 8000 München; Graalfs, E., Dipl.-Ing., 2000 Hamburg; Wehnert, W., Dipl.-Ing., 8000 München; Döring, W., Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 4000 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 18.03.1986
DE-Aktenzeichen 3608968
Offenlegungstag 25.09.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.09.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.1990
IPC-Hauptklasse C23C 22/24

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Zink wird seit langem zum galvanischen Beschichten von Grundmetallen, einschließlich Stahl und Kupfer, verwendet, um die funktionellen und dekorativen Eigenschaften des Grundmetalls zu verbessern. Um die Eigenschaften des Oberflächenüberzuges, insbesondere den Korrosionswiderstand von Zink selbst zu verbessern, wird der Überzug häufig passiviert, d. h. mit einer Zusammensetzung behandelt, die die Abscheidung verschiedener schützender Metallsalze auf der Oberfläche des Zinks einleiten.

Eine wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink bzw. Zinklegierungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der GB A 21 44 773 bekannt. Hierbei weist die bekannte Zusammensetzung neben den üblichen Säuren, Chloridionen auch Chrom(III)-ionen auf, wobei die mit einer derartigen Zusammensetzung passivierten verzinkten Probekörper auf ihrer Oberfläche einen Überzug aus Chrom (III)-ionen enthalten, was durch Röntgen-Photoelektronenspektroskopie bewiesen werden konnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen zur Verfügung zu stellen, die den zuvor genannten Legierungen besonders gute Korrosionseigenschaften verleiht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zusammensetzung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ergänzend zu dem eingangs aufgeführten Stand wird noch auf die GB A 21 16 588 und die GB A 21 13 721 verwiesen, die Zusammensetzungen zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen bzw. Zink-Nickel-Legierungen beschreiben, wobei diese Zusammensetzungen u. a. die an sich bekannten und zuvor genannten Chrom-Ionen enthalten. Mit Hilfe dieser Zusammensetzungen hergestellte Überzüge bewirken jedoch nur eine begrenzte Verbesserung der Korrosionsschutzeigenschaften.

Erfindungsgemäß wird somit eine wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen vorgeschlagen, die Chromionen, Chloridionen und Wasserstoffionen zur Gewährleistung eines sauren pH-Wertes und ein Additiv oder ein Additivgemisch aus der die folgenden Bestandteile aufweisenden Gruppe: Sulfationen, Nickelionen und Kobaltionen, aufweisen. Hierbei handelt es sich bei den Chromionen um Chrom (VI)-ionen.

Die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung passivierten Zink-Kobalt-Legierungen besitzen ein ausgezeichnetes Korrosionsverhalten, wie dies nachfolgend noch im einzelnen bei den Ausführungsbeispielen beschrieben ist.

Als Chrom(VI)-ionen ist normalerweise ein Chromat, vorzugsweise Chromsäure selbst, die als Chromsäureanhydrid zugesetzt werden kann, in der Zusammensetzung enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann Dichromat angewendet werden. Die Konzentration an Chrom(VI)-ionen liegt im allgemeinen im Bereich von 0,01 M bis 1 M, vorzugsweise im Bereich von 0,02 M bis 0,07 M, und beträgt z. B. 0,05 M.

Der pH-Wert der Zusammensetzung liegt im allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 2,5, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 2, wobei ein pH-Wert von 1,5±0,1 typisch ist.

Die Chloridionen können in Form eines nicht störenden Salzes vorliegen. Bevorzugt werden aber Chloride von Metallen der Gruppe IIa, wie z. B. Magnesiumchlorid, und von Metallen der Gruppe Ia, wie z. B. Natriumchlorid, Kaliumchlorid, oder Ammoniumchlorid, verwendet. Ebenso kann ein Gemisch von 2 oder mehr Chloriden vorliegen. Die Chloridkonzentration liegt im allgemeinen im Bereich von 0,01 M bis 0,5 M, vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 0,2 M, wobei typisch ein Bereich von 0,07±0,02 M ist.

Die Sulfationen liegen in Form eines nicht störenden Salzes vor. Ammoniumsulfat und Sulfate der Metalle der Gruppe Ia haben sich als geeignet erwiesen. Besonders gute Ergebnisse sind jedoch bei Verwendung von Kobaltsulfat und Nickelsulfat festgestellt worden, wovon Nickelsulfat offenbar zu den besten Ergebnissen führt. Die Sulfationenkonzentration der erfindungsgemäßen Zusammensetzung liegt im allgemeinen im Bereich von 1 mM bis 25 mM, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 mM, wobei eine Konzentration von 7±2 mM bevorzugt ist.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann Sulfationen und keine Nickel- und Kobaltionen enthalten. Ebenso kann die Zusammensetzung Nickel- und/oder Kobaltionen enthalten und frei von Sulfationen sein. Am meisten bevorzugt wird, daß die Zusammensetzung einerseits Sulfationen und andererseits Nickel- und/oder Kobaltionen enthält. Die Sulfationen und die Nickel- und/oder Kobaltionen können in Form von Nickelsulfat und/oder Kobaltsulfat bereitgestellt werden.

Die Konzentration der Nickel- oder Kobaltionen, einzeln oder insgesamt, liegt im allgemeinen im Bereich von 1 mM bis 25 mM, vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 20 mM, wobei eine Konzentration von 7±2 mM typisch ist.

Eine Ausführungsform der der wäßrigen Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen enthält Chrom(VI)-, Wasserstoffionen zur Gewährleistung eines sauren pH-Wertes, Chloridionen, Sulfationen und Nickel- und/oder Kobaltionen.

Bevorzugte weitere Zusammensetzungen nach der Erfindung enthalten auch eine oder mehrere Zusätze. Solche Zusätze sind an sich bekannt und können aus Anionen für die Regulierung der Farbtiefe, der Härte des Films, der Dicke des Films und/oder der Haftfestigkeit des Films, bestehen. Als Beispiele seien angeführt: Nitrat- und Nitritionen verleihen der Farbe Helligkeit; Sulfamate verleihen dem Film Klarheit und der Farbe Tiefe; Formiate und Acetate können auf die Farbe des Films einwirken; Borate können die Haftfestigkeit und Phosphate die Härte des Films verbessern. Solche Anionen liegen dann in Konzentrationen vor, die vom niedrigsten Wert, bei dem sie wirken, bis zur Sättigung oder bis zum Grenzwert ihrer Verträglichkeit mit der Zusammensetzung reichen.

Die zuvor genannten Anionen liegen gewöhnlich in den nachstehend aufgeführten Konzentrationsbereichen vor: Formationen von 0,1 bis 14 g/l (2,2 mM bis 0,3 M); Nitrationen von 0,1 bis 10 g/l (1,6 mM bis 0,16 M); Acetationen von 0,1 bis 12 g/l (1,7 mM bis 0,20 M); Sulfamationen von 0,1 bis 8 g/l (1,1 mM bis 84 mM); Borationen von 0,1 bis 40 g/l (1,7 mM bis 0,68 M); und Phosphationen von 0,1 bis 12 g/l (1,1 mM bis 0,13 M).

Die Kationen der Verbindungen, die die vorstehend genannten Anionen enthalten, können Wasserstoff, Metalle der Gruppen Ia und IIa, Nickel oder Kobalt sein. Solche Verbindungen sind für die Funktion des Bades nicht notwendig, können aber zur Erreichung spezieller Wirkungen verwendet werden.

Zink- und/oder Chrom(III)-ionen können der Zusammensetzung ebenfalls in ausreichenden Mengen zugegeben werden, um zu Beginn die Bildung des gewünschten Passivierungsüberzugs zu unterstützen. Diese Ionen, wenn sie überhaupt zugesetzt werden, brauchen nur in sehr kleinen Mengen, z. B. in Mengen von 0,1 bis 1 g/l, anwesend zu sein.

Es wurde gefunden, daß die zuvor genannten Zusätze unter gewissen Umständen unerwünschte Wirkungen haben können. So kann z. B. der Zusatz von Nitraten zu schwarzen Flecken führen, was aber nicht unbedingt ein Nachteil bedeutet, wenn z. B. ein schwarzes Passivat erzeugt werden soll.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist für die Inhibierung des Auftretens oder Ausbreitens weißer Korrosionsprodukte und/oder roten Rostes geeignet. Die Inhibierung kann mit dem Standard-Salzspraytest nach DIN 50021SS oder ASTM B-117, der nachfolgend noch beschrieben wird, festgestellt werden. Die Inhibierung des Auftretens von weißen Korrosionsprodukten kann aus der Anzahl der Stunden, die ein Teststück dem Salzspray ausgesetzt werden kann, bevor weiße Korrosionsprodukte erscheinen, und Vergleichen dieser Zeit mit der eines Kontrollstücks ermittelt werden. Die Inhibierung der Ausbreitung weißer Korrosionsprodukte kann aus der Zeit, in der 30% der Oberfläche des Teststücks mit weißen Korrosionsprodukten bedeckt werden, ersehen werden. Dementsprechend kann die Inhibierung des Auftretens von rotem Rost aus der Anzahl der Stunden, die ein Teststück übersteht, bevor roter Rost erscheint, gemessen werden, und die Inhibierung der Ausbreitung roten Rosts kann aus der Anzahl der Stunden, in der roter Rost 10% der Oberfläche im Salzspraytest bedeckt hat, ermittelt werden.

Für gewisse Anwendungsfälle bei der Passivierung ist es wichtig, das Auftreten oder Ausbreiten weißer Korrosionsprodukte zu verhindern. Dies ist besonders in salzhaltiger Umgebung der Fall, wie in Küstennähe oder auf Straßen, wenn Streukolonnen Salz zum Schmelzen von Eisflächen verwenden. In anderen Bereichen ist die Verhütung des Auftretens und Ausbreitens weißer Korrosionsprodukte nicht so wichtig wie das Verhindern des Auftretens von rotem Rost. So wird z. B. in Betracht gezogen, heißtauchplattierte Abfallkästen durch mit Zinklegierung galvanisch beschichtete passivierte Kästen zu ersetzen; die Bildung weißer Korrosionsprodukte darauf würde nicht besonders schwerwiegend oder wichtig sein.

Der Kobaltanteil in den Zink-Kobalt-Legierungen, die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung passiviert werden, variiert von 0,1 bis 1,5 oder 2 Gew.-%. Die Wirksamkeit der Passivierungszusammensetzung in der Inhibierung weißer Korrosionsprodukte scheint, dann zurückzugehen , wenn die Legierung mehr als etwa 1,0% Kobalt enthält. Allgemeiner gesagt werden die Kosten die obere Grenze des Kobaltgehaltes bestimmen ebenso wie die Tatsache, daß es schwierig wird, eine gleichmäßige Legierungsabscheidung zu erhalten, wenn der Kobaltgehalt über 2% liegt.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Alle Ausführungsbeispiele wurden an Stahlteststücken durchgeführt, die mit einer Zink-Kobalt-Legierung eines Kobaltgehaltes von 0,65% (wenn nicht anders angegeben) galvanisch beschichtet waren und die nach einem Verfahren hergestellt worden sind, welches die Verwendung eines im Handel erhältlichen galvanischen Bades einschließt, das in der GB-A-21 16 588 beschrieben ist. Die Dicke des Zink-Kobalt-Legierungsüberzuges war 10 µm, wenn nicht anders angegeben.

In den folgenden Beispielen liegen die Chloridionen in Form von Salzen von Magnesium, Ammonium oder Metallen der Gruppe Ia, wie Natrium und Kalium, vor.

Vergleichsbeispiel A

Es wurde eine Zusammensetzung wie nachstehend angegeben hergestellt.

Chromsäure 5 g/l Chloridionen 2,8 g/l Säure bis pH 1,45


Die Konzentration der Chrom(VI)-ionen in der Zusammensetzung war 0,05 M und die der Chloridionen war 0,078 M. Ein Stahlteststück, das mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug, der 0,65% Kobalt enthielt, versehen war, wurde in die 25°C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang getaucht. Es resultierte ein gelbes Passivat. Das passivierte Teststück wurde dem Standardsalzspraytest nach DIN 50021SS oder ASTM B-117 unterworfen, in welchem ein 5%iger neutraler Salzspray unter kontrollierten Bedingungen auf das Teststück gerichtet wird, um den Korrosionswiderstand zu bestimmen. Je länger ein Teststück in dem Spray übersteht, ohne daß sich weiße Korrosionsprodukte oder roter Rost bildet oder ohne daß weiße Korrosionsprodukte und roter Rost bestimmt nachgewiesen werden können, um so besser ist der Korrosionswiderstand. Die Ergebnisse sind der Tabelle I zu entnehmen.

Vergleichsbeispiel B

Es wurde eine Zusammensetzung wie nachstehend angegeben hergestellt.

Chromsäure 5 g/l Natriumchlorid 5 g/l Säure bis pH 1,45


Die Konzentration der Chrom(VI)-ionen in der Zusammensetzung war 0,05 M und die der Chloridionen 0,086 M. Ein wie im Vergleichsbeispiel A mit der Zink-Kobalt-Legierung galvanisch beschichtetes Teststück wurde in die 25°C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang getaucht. Es wurde dann dem Neutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle I zu entnehmen.

Vergleichsbeispiel C

Es wurde die nachstehend angegebene Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 g/l Kaliumchlorid 5 g/l Säure bis pH 1,45


Die Konzentration der Chrom(VI)-ionen in der Zusammensetzung war 0,05 M und die der Chloridionen war 0,067 M. Das galvanisch beschichtete Teststück wurde, wie im Vergleichsbeispiel A, in die 25°C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang getaucht. Es wurde dann dem Neutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle I zu entnehmen.

Tabelle 1

Beispiel 1

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 g/l Chloridionen 2,8 g/l Natriumsulfat (wasserfrei) 1 g/l Säure bis pH 1,7


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M und die der Sulfationen 7 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Zusammensetzung so lange getaucht, bis eine gute Farbe erhalten war (35 bis 45 Sekunden). Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

Beispiel 2

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 g/l Chloridionen 2,8 g/l Magnesiumsulfat (Heptahydrat) 1,73 g/l Säure bis zum pH 1,7


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Chrom(VI)-ionenkonzentration 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M und die der Sulfationen 7 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug versehenes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Zusammensetzung ausreichend lange getaucht, bis eine gute Farbe erhalten wurde (35 bis 45 Sekunden). Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 3

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 g/l Chloridionen 2,8 g/l Nickelsufalt (Hexahydrat) 1,85 g/l Säure bis zum pH 1,7


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die Gesamt-Chloridionenkonzentration war 0,078 M, die Sulfationenkonzentration war 7 mM und die Nickelionenkonzentration war 7 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Lösung ausreichend lange getaucht, bis eine gute Farbe erhalten wurde (35 bis 45 Sekunden). Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Neutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 4

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 gl/ Chloridionen 2,8 g/l Ammoniumsulfat 0,93 g/l Säure bis zum pH 1,7


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M und die der Sulfationen 7 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Lösung ausreichend lange getaucht, bis eine gute Farbe erhalten wurde (35 bis 45 Sekunden). Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 5

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 gl/ Chloridionen 2,8 g/l Nickelsulfat (Hexahydrat) 1 g/l Säure bis zum pH 1,45


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M und die der Sulfationen 3,8 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug versehenes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Zusammensetzung 25 Sekunden getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 6

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 gl/ Chloridionen 2,8 g/l Nickelsulfat (Hexahydrat) 2 g/l Säure bis zum pH 1,45


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M, die Sulfationen 7,6 mM und die der Nickelionen 7,6 mM. Ein mit einem Zink-Kobalt-Legierungsüberzug beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Zusammensetzung 25 Sekunden getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 7

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 gl/ Chloridionen 2,8 g/l Nickelsulfat (Hexahydrat) 5 g/l Säure bis zum pH 1,4


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M, die der Sulfationen 19 mM und die der Nickelionen 19 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 8

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 gl/ Chloridionen 2,8 g/l Kobaltsulfat (Hexahydrat) 1 g/l Säure bis zum pH 1,5


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M, die Sulfationen 3,8 mM und die der Kobaltionen 3,8 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Lösung 25 Sekunden lang getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dann dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 9

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 gl/ Chloridionen 2,8 g/l Kobaltsulfat (Hexahydrat) 2 g/l Säure bis zum pH 1,45


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M, die der Sulfationen 7,6 mM und die der Kobaltionen 7,6 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Zusammensetzung 25 Sekunden lang getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Beispiel 10

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 5 gl/ Chloridionen 2,8 g/l Kobaltsulfat (Hexahydrat) 5 g/l Säure bis zum pH 1,45


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,05 M, die der Chloridionen 0,078 M, die der Sulfationen 19,0 mM und die der Kobaltionen 19,0 mM. Ein mit einer Zink-Kobalt-Legierung beschichtetes Stahlteststück wurde in die 25°C warme Lösung 25 Sekunden lang getaucht. Das resultierende passivierte Teststück wurde dem Standardneutralsalzspraytest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Alle vorstehend angegebenen Passivierungslösungen wurden durch Zugabe von 0,2 g/l Zinkchlorid künstlich gealtert, um eine kleine Menge Chrom(III)-ionen in der Zusammensetzung zu erzeugen.

Beispiel 11

Ein galvanisch beschichtetes passiviertes Teststück wurde wie in Beispiel 8 hergestellt, ausgenommen, daß die Dicke des Legierungsüberzuges 6 µm war. Das Teststück wurde in einer anderen Versuchslage dem ASTM B-117 Neutralsalztest unterworfen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 2

Beispiel 12

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 4 gl/ Natriumchlorid 3,5 g/l Kobaltsulfat (Hexahydrat) 1,5 g/l Natriumformiat 5 g/l Salpetersäure (konz.) 7,2 g/l pH 1,5


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration von Chrom(VI)-ionen 0,04 M, die der Chloridionen 0,06 M, die der Sulfationen 5,7 mM und die der Kobaltionen 5,7 mM.

Ein kleines Teststück, das mit einem 6 µm dicken Zink-Kobalt-Legierungsüberzug eines Kobaltgehaltes von 0,5% trommelgalvanisiert worden war, wurde in die 25°C warme Zusammensetzung 30 Sekunden lang getaucht. Es wurde ein messinggelbes Passivat erhalten und der Neutralsalzspraytest nach ASTM B-117 zeigte, daß das Passivat 245 Stunden lang resistent war bevor weiße Korrosionsprodukte auftraten.

Beispiel 13

Es wurde 1 Liter der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

Chromsäure 4 gl/ Ammoniumchlorid 2 g/l Natriumchlorid 1,5 g/l Kobaltchlorid (Hexahydrat) 1,25 g/l pH 1,4


In der vorstehenden Zusammensetzung war die Konzentration der Chrom(VI)-ionen 0,04 M, die der Chloridionen 0,07 M und die der Kobaltionen 5,25 mM.

Eine Schraube wurde mit einem 7,5 µm dicken Zink-Kobalt-Legierungsüberzug eines Kobaltgehaltes von 0,7% versehen. Der Legierungsüberzug wurde dann durch Eintauchen in die vorstehende 25°C warme Zusammensetzung 30 Sekunden lang passiviert. Es wurde ein bronzefarbenes Passivat erhalten. Das Passivat hatte im ASTM-B-117-Test ausgezeichneten Korrosionswiderstand; erst nach 264 Stunden trat weiße Korrosion auf.

Das passivierte Legierungssystem brachte bei dieser Legierungsdicke im ASTM-B-117-Test 984 bis 1208 Stunden Schutz bis 10% roter Rost auftrat. Der Grad des Schutzes hängt von der Dicke des Legierungsüberzuges ab.


Anspruch[de]
  1. 1. Wäßrige Zusammensetzung zum Passivieren von Zink-Kobalt-Legierungen mit Chromionen, Chloridionen und Wasserstoffionen zur Gewährleistung eines sauren pH-Wertes und einem Additiv oder einem Additivgemisch aus der die folgenden Bestandteile aufweisenden Gruppe: Sulfationen, Nickelionen und Kobaltionen, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Chromionen um Chrom(VI)-ionen handelt.
  2. 2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Chrom(VI)-ionen in einer Konzentration im Bereich von 0,02 M bis 0,07 M enthält.
  3. 3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 2 besitzt.
  4. 4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Chlorid eines Metalls der Gruppe Ia enthält.
  5. 5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Chloridionen in einer Konzentration im Bereich von 0,02 M bis 0,2 M enthält.
  6. 6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ammoniumsulfat oder ein Sulfat eines Metalls der Gruppe Ia enthält.
  7. 7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Nickelsulfat enthält.
  8. 8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Kobaltsulfat enthält.
  9. 9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Nickelionen in einer Konzentration im Bereich von 2 bis 20 mM enthält.
  10. 10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Kobaltionen in einer Konzentration im Bereich von 2 bis 20 mM enthält.
  11. 11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Sulfationen in einer Konzentration im Bereich von 2 bis 20 mM enthält.






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