DE3105508A1 - Beiz- und entrostungspaste fuer metalle - Google Patents
Beiz- und entrostungspaste fuer metalleInfo
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Description
METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/M., 13. Februar 1981
Aktiengesellschaft DrOz/HGa Reuterweg 14
6000 Frankfurt/M.
6000 Frankfurt/M.
Prov. Nr. 8669 M
Beiz- und Entrostungspaste für Metalle
Die Erfindung betrifft eine Beiz- und Entrostungspaste zum Reinigen von Metalloberflächen, insbesondere aus
Stahl und/oder Aluminium, mit einem Gehalt an Fluoridionen.
Es ist üblich, von Metalloberflächen, z. B. aus Stahl und/oder Aluminium und deren. Legierung, unansehnliche
und korrosionsfordernde Oxidschichten, wie sie z. B. bei
der ■Wärmebehandlung von Metallen (Schweißen) oder durch
Wirkung der Umgebung entstehen, zu beseitigen. Dies geschieht überwiegend mit Säurelösungen z. B. auf Basis
Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder auch Flußsäure .
Insbesondere bei großen Teilen oder örtlicher Oxidbildung können auf die zu reinigenden Stellen auch säurehaltige
Pasten aufgebracht werden. Dadurch wird ein Teil der Oxide und das mit ihnen verhaftete Grundmetall aufgelöst,
so daß die Oxide die Haftung zur Metalloberfläche verlieren. Sie werden nach angemessener Zeit mit'Wasser abgespült
bzw. durch Bürsten entfernt.
Eine derartige Beiz- oder Entrostungspaste auf Basis Phosphorsäure enthält z, B. als Verdickungsmittel verseifbares
Öl oder eine in eine Seife überführbare Fettsäure (DE-AS 10 82 475).
Ein anderes bekanntes Reinigungs- und Ätzmittel besteht
aus Flußsäure, einer Magnesiumverbindung, mindestens ■ einer Säure aus der Gruppe Salpetersäure, Phosphorsäure
und Schwefelsäure in Form von freier Säure oder in Form ihrer Salze sowie einer bestimmten Sulfonsäure
(DE-AS 19 50 560).
Obgleich dieses Reinigungs- und Ätzmittel gewisse Vorteile
aufweist, bereitet es Schwierigkeiten, die für den Aufstreichvorgang'
erforderliche pastcöse Konsistenz zu erreichen, die hinwiederum erforderlich ist, um die notwendige
Beizsäuremenge pro Flächeneinheit Metall zur Verfügung
zu stellen. Die Verwendung beliebig großer Ver- . dickungsmittelmengen führt insoweit ebenfalls nicht
weiter als dadurch naturgemäß der Beizsäureanteil zurückgedrängt
wird.
Bei Beizpasten z, B. mit Bariumsulfat als Füllmittel generell auftretende Probleme bestehen außerdem darin,
daß sich durch längeres Stehen das Füllmittel zum Teil
absetzt, so daß die Paste vor jeder Anwendung intensiv gerührt und homogenisiert werden muß. Weiterhin können
bei Gegenwart flüchtiger Säuren, neben Flußsäure von z. B. Salpetersäure oder Salzsäure, aus der flüssigen
Phase giftige Dämpfe entweichen·, die beim' Öffnen der
Behälter die Handhabung erschweren. Schließlich kann auch das Abspülen der Paste von der behandelten Oberfläche
Schwierigkeiten bereiten, da sich das Füllmittel in den Metallporen festsetzen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beiz- und Entrostungsp'aste zum Reinigen von Metalloberflächen, insbesondere
aus Stahl und/oder Aluminium bereitzustellen, die die bekannten, insbesondere vorgenannben Nachteile nicht
aufweist, die bereits bei vergleichsweise geringen Zusätzen an Füllmitteln pastöse Konsistenz erhält, die sich
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in einfacher Weise wieder von der Metalloberfläche entfernen
läßt und die dennoch mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand herstellbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Beiz- und Entrostungspaste der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung
derart formuliert ist, daß sie zusätzlich eine Mischung von Verbindungen des Calciums sowie des dreiwertigen
Eisens und/oder Aluminiums enthält und eine Acidität entsprechend wenigstens 10 Gew.-% freier Säure
(berechnet als 100 %iges HF) aufweist.
Die pastöse Konsistenz wird bereits bei relativ geringen Zusätzen erhalten, was umso überraschender ist, als
Calcium bzw. dreiwertiges Eisen oder Aluminium, jeweils allein eingesetzt, nicht die erwünschten Effekte erbringen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der
Gehalt der Beiz- und Entrostungspaste an Calcium- sowie Eisen- und/oder Aluminiumverbindung insgesamt 1 bis
10 Gew.-%, insbesondere 2 bis 7 Gew.-% (berechnet als
Kation).
Weiterhin ist es vorteilhaft, den Gehalt an Calcium- sowie Eisen- und/oder Aluminiumverbindung derart einzustellen,
daß er dem molaren Verhältnis von 3 : 1 bis 1 : 3, vorzugsweise bis 1 : 1 genügt (die Verbindungen als Kation
gerechnet).
Diese Zusätze werden am besten in Form der löslichen Salze gemacht. Sie können jedoch auch in Form anderer Verbindungen,
wie Oxide, Hydroxide, Sulfate und Phosphate, eingebracht werden.
Besonders wirksame Beiz- und Entrostungspasten werden erhalten, wenn ihnen zusätzlich noch Verbindungen mit
Nitrat-, Sulfat-, Phosphat- und/oder Chloridionen einverleibt werden. Bevorzugt findet Nitrat Anwendung, insbesondere
wenn eine Reinigung von legierten Stählen, insbesondere von Chrom- oder Nickelstählen, wie 1.4301,
.5 1.4541, 1-.4401, 1.4571, beabsichtigt ist. Der Anteil dieser Anionen wird dabei zweckmäßigerweise derart bemessen,
daß in der fertigen Beiz- und Entrostungspaste das Verhältnis des Fluoridgehalts zur Summe der Sulfat-,
Phosphat-, Nitrat- und/oder Chloridgehalte 3 : 1 bis 1:6, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 4, beträgt.
Die Einbringung der einzelnen Zusätze kann in Form von Säuren oder Salzen, insbesondere-der Calcium-, Eisenoder
Aluminiumsalze erfolgen. Es 3lnd jedoch auch Alkalisalze
möglich. Bei der Herstellung der Beiz- und Entrostungspaste ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß
eine Komponente bzw. mindestens ein Teil hiervon in Form freier Säure eingebracht wird, so daß die Bedingung hinsichtlich
der einzustellenden Mindestacidität erfüllt ist.
Eine besonders schnell wirkende Beiz- und Entrostungs-.paste
weist eine Acidität entsprechend 15 bis 30 Gew.-% freier Säure (berechnet als 100 ^iges HF) auf.
Zur Herstellung der Beiz- und Entrostungspaste können die einzelnen Calcium- bzw. Eisen- und/oder Aluminiumverbindungen
in verschiedenen Säuren vorgemischt und dann die einzelnen Mischungen vereinigt werden. Es können jedoch
auch die Calcium- bzw. Eisen- und/oder Aluminiumverbindüngen in die vorvermischten Säuren eingerührt werden.
Im übrigen wird die Mischung bis zur erfolgten Verdickung gerührt oder aber noch flüssig in geeignete Behälter gefüllt.
Im letzteren Fall erfolgt dann die Verdickung von selbst während der Lagerung.
Die erfindungsgemäßen Beiz- und Entrostungspasten können
wie hergestellt zur Anwendung kommen, wobei Pinselauftrag die üblichste Aufbringungsart ist. Im Bedarfsfall ist es
jedoch auch möglich, die Beiz- und Entrostungspaste zu verdünnen und im Spritzverfahren auf die Metalloberfläche
aufzubringen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele beispielsweise und näher erläutert.
10
Es wurde eine Beiz- und Entrostungspaste aus den Komponenten
Salpetersäure konz. HNO-,50 %±g 35 Gew.-%
Flußsäure konz. HF 40 %ig 35 Gew.-%
Aluminiumnitrat · 9 H2O 15 Gew.-%
Calciumnitrat · 4 H2O 15 Gew.-^
100 Gew.-%
hergestellt. Die Paste hatte eine Dichte von ca. 1,25 g/cnr
und war durchscheinend. Es trat weder eine Abscheidung der festen Bestandteile der Paste auf noch war eine Entwicklung
roter nitroser Dämpfe bei der Lagerung feststellbar.
Die Beiz- und Entrostungspaste konnte ohne wesentliche Änderung der Konsistenz in gewissen Grenzen mit Wasser
oder Säuren verdünnt werden.
Die Paste wurde zum Reinigen von legiertem Stahl eingesetzt.
Mit 1 kg konnten ca. 120 Ifdm einer Schweißnaht
(bei etwa 5 cm breitem Auftrag) gereinigt werden.
Eine Beiz- und Entrostungspaste zum Reinigen von Aluminiumoberflächen
wurde hergestellt aus
Flußsäure konz. 40 %lg
Phosphorsäure konz. 75 %5-g Wasser Dihydro genaluminiumpho sphat
Calciumoxid
28 Qew.-% 31 Gew.-%
16 Gew.-% 20 Gew.-90
5 Gew.-%
100 Gew.-%
Die Mischung war zunächst dünnflüssig,. wurde aber nach längerem Stehen salbig, ohne sich zu entmischen.
1 kg der auf diese Weise gewonnenen Beiz- und Entrostungs-
paste reichte zur Behandlung von ca. 10 m fläche aus.
Aluminiumob er-
Zum Vergleich wurde eine für die Reinigung von Schweißnähten auf legiertem Stahl bestimmte Beiz-, und Entrostungspas be aus
Salpetersäure konz. HNO^ 50 %±g
Flußsäure konz. HF 40 %ig Bariumsulfat
25 Gew.-% 25 Gew.-%. 50 Gew.-%
100 Gew.-% hergestellt. Diese Paste hatte eine Dichte von ca. Z.g/cvP,
Nach einiger Lagerung setzte sich das Füllmittel ab, so
daß zwei Phasen entstanden. Außerdem hatten sich im Luftraum des Behälters nitrose Dämpfe.entwickelt.
Claims (6)
1. Beiz- lind Entrostungspaste zum Reinigen von Metalloberflächen,
insbesondere aus Stahl und/oder Aluminium, mit einem Gehalt an Fluoridionen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine
Mischung von Verbindungen des Calciums sowie des dreiwertigen Eisens und/oder Aluminiums enthält
und eine Acidität entsprechend wenigstens 10 Gew.-?6
freier Säure (berechnet als 100 %iges HF) aufweist.
2. Beiz- und Entrostungspaste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Calcium sowie.
Eisen und/oder Aluminium insgesamt 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 7 Gew.-%, (berechnet als Kation)·
beträgt.
3. Beiz- und Entrostungspaste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gehalt an Calcium
sowie Eisen und/oder Aluminium dem molaren Verhältnis von 3:1 bis 1 : 3, vorzugsweise bis 1:1, genügt.
4. Beiz- und Entrostungspaste nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Verbindüngen mit Nitrat-, Sulfat-, Phosphat- und/oder
Chloridionen enthält.
5. Beiz- und Entrostungspaste nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
in ihr das Verhältnis des Fluoridgehalts zur Summe der Sulfat-, Phosphat-, Nitrat- und/oder Chloridgehalte
3 : 1 bis 1 : 6, vorzugsweise 1 : 1 bis T : 4, beträgt. -
6. Beiz- und Entrostungspaste nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine Acidität entsprechend .15 "bis 30 Gew.-%
freier Säure (berechnet als 100 %iges HF) aufweist.
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