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Verfahren zur Herstellung korrosionsbeständiger Geräte Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren, um Geräte, besonders Behälter für korrodierende
Substanzen der chemischen Industrie, korrosionsbeständig zu machen. Bekanntlich
sind die im Handel befindlichen, sogenannten nichtrostenden Stähle, z. B. solche
mit einem Chromgehalt von 15 bis 18°/o, 18 : 8 Chromnickelstahl (181/o Chrom und
81/o Nickel), 18:8-Molybdän-Kupfer-Stahl, gegen Schwefelsäure nur beständig, wenn
es sich um höchstkonzentrierte Säuren (6o bis 65° Be) oder um sehr verdünnte Säuren
(unter 61/o) handelt, und in beiden Fällen nur in der Kälte. Die Widerstandsfähigkeit
gegen die konzentrierten Lösungen ist nicht einmal vollständig. Sie ist außerdem
praktisch um so mangelhafter, als diese Lösungen hygroskopisch sind, da die an den
Wandungen der Behälter über die Flüssigkeitsoberfläche hochkriechende Flüssigkeit
die Luftfeuchtigkeit anzieht, dadurch verdünnt wird und dann zu starken örtlichen
Korrosionen Anlaß geben kann.
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Wenn die obenerwähnten Stähle auch eine gewisse Passivität gegen stark
verdünnte Lösungen zeigen, so bleibt doch -die beobachtete Widerstandsfähigkeit
wenigstens sehr unstabil.
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Ähnlich liegen die Verhältnisse in bezug auf die Widerstandsfähigkeit
dieser sogenannten nichtrostenden Stähle gegenüber anderen korrodierenden Substanzen
wie Phosphorsäure, organische Säuren, Meerwasser, Hypochlorite und Chlorite der
Alkalien in saurer Lösung u. dgl.
Diese mangelnde Widerstandsfähigkeit
tritt besonders in Erscheinung bei Apparaturen aus solchen nichtrostenden Stählen,
die Schweißstellen enthalten und Teile, die in kaltem oder warmem Zustand deformiert
oder gehämmert sind. Die den Schweißstellen benachbarten Zonen unterliegen immer
einem stärkeren Angriff als die übrigen Teile des Metalls, was auf die Wiedererhitzung
zurückzuführen ist, der die betreffenden Zonen unterworfen wurden. Die Gefahr wird
noch erheblich vergrößert, wenn für die Lötung oder Schweißung eine Legierung verwendet
wurde, die von derjenigen abweicht, aus der das zu lötende oder zu schweißende Blech
selbst besteht (z. B. im Falle des Chrom-Mangan-Stahles). Aus dem Vorangehenden
folgt, daß die Herstellung von Arbeitsgeräten oder Apparaturen, die dazu bestimmt
sind, in Berührung mit korrodierenden Substanzen, insbesondere Schwefelsäurelösungen,
, im Konzentrationsbereich zwischen etwa 4. und 6o° Be, zu treten, in der Industrie
mit anderen Werkstoffen durchgeführt werden mußte, insbesondere mit keramischen
Materialien, Glas, Holz und insbesondere Blei. Diese Werkstoffe besitzen aber leider
eine völlig unzureichende mechanische Festigkeit und führen auch zu großen Schwierigkeiten
in der Anwendung. Das für Schwefelsäure allein verwendbare Metall, das Blei, besitzt
gar keine nennenswerte mechanische Widerstandsfähigkeit, ist teuer, schwer und wird
allmählich auch durch die heißen Lösungen angegriffen.
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Die bisher unternommenen Versuche, Geräte aus nichtrostendem Stahl
gegen korrodierende Substanzen widerstandsfähig zu machen, führten nicht zu befriedigenden
Ergebnissen. Das gilt z. B. von einem Verfahren zum Passivieren von nichtrostendem
Stahl (deutsche Patentschrift 712 636), bei dem mit kalter verdünnter Schwefelsäure
ein schwaches Dekapieren mit anschließendem Abspülen der gebildeten Flecken durch
Wasser vorgenommen wird, wodurch jedoch nur eine ganz vorübergehende Widerstandsfähigkeit
allenfalls gegen kalte verdünnte Schwefelsäure, nicht aber gegen die zahlreichen
anderen korrodierenden Flüssigkeiten erzielt wird, mit denen in der Praxis zu rechnen
ist. Entsprechendes gilt von der zum Entzundern und gleichzeitigen Passivieren empfohlenen
Behandlung nichtrostender Stähle, bei der die Beizflüssigkeit nur so lange einwirken
soll, als zur Entfernung des Zunders gerade notwendig ist. Eine solche nur oberflächliche
Behandlung führt auch höchstens zu einer vorübergehenden, sehr begrenzten Passivität.
Auch ein gleichfalls bereits beschriebenes Entzunderungsverfahren für nichtrostenden
Stahl (deutsche Patentschrift 467 3o7), das mit einer Beizflüssigkeit aus flußsäure-
oder fluoridhaltiger Säure arbeitet, dient nur dazu, der Oberfläche der entzunderten
Gegenstände ein schönes Aussehen zu verleihen, bewirkt aber keinen zusätzlichen
Korrosionsschutz. Bekannt ist schließlich in der T extilbleicherei das Auskorrodieren
von Fehlstellen auf der Oberfläche von Geräten aus säurebeständigem Stahl durch
mehrmalig abwechselndes Behandeln mit chlorhaltiger Bleichlösung (Korrosionsbehandlung)
und mit Salpetersäure (Passivierungsbehandlung). Die Wirkung der auf diese Weise
angestrebten Unterdrückung der punktförmigen Angriffe durch Chlorlösungen ist jedoch,
wie die Erfahrungen mit dieser Behandlung gelehrt haben, eine verhältnismäßig oberflächliche
und hält nicht lange vor. Das gilt besonders für die Schweißstellen, aber auch für
die übrigen Flächenteile, die neben den punktförmigen Angriffsstellen liegen und
an denen daher die Behandlungswirkung erst recht oberflächlich bleibt. Daher ist
ein solches Auskorrodieren punktförmiger Fehlstellen bei der Chlorbleiche auch nicht
geeignet, dem Angriff anderer korrodierender Substanzen in einer -den vielfältigen
Beanspruchungen im praktischen Betrieb genügenden Weise Widerstand zu leisten.
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Diesen Mängeln hilft die Erfindung ab durch eine Behandlung, die es
gestattet, trotz der geschilderten starken Angreifbarkeit der sogenannten nichtrostenden
Stähle gegenüber gewissen Säuren, insbesondere Schwefelsäure, diese Stähle zu Behältern
und Geräten zu verwenden, die eine erheblich gesteigerte Widerstandsfähigkeit gegen
korrodierende Substanzen, wie Phosphorsäure, organische Säuren, und andere korrodierende
Medien, wie Seewasser Eau de Javel usw., insbesondere auch gegen Schwefelsäure aller
Konzentrationen und bei mäßig erhöhten Temperaturen aufweisen. Die erfindungsgemäß
vorgesehene Behandlung erstreckt sich sowohl auf die Einzelteile der Apparaturen
als auch auf die ganzen Apparaturen selbst, die auf diese Weise gegen die Einflüsse
korrodierender Substanzen, insbesondere Schwefelsäure, widerstandsfähig gemacht
werden können.
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Das Behandlungsverfahren besteht im wesentlichen in der Anwendung
der Gesamtheit folgender Verfahrensschritte, die gemeinsam oder nacheinander durchgeführt
werden: a) Man unterwirft die Oberflächen der Stähle, die später in Berührung mit
den korrodierenden Substanzen, insbesondere Schwefelsäure, zu bringen sind, einem
gleichmäßigen korrodierenden Angriff durch eine Säure, und zwar mit einer Gewichtsabnahme
in der Größenordnung von 150 gJm2.
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b) Man unterwirft dieselben Oberflächen entweder gleichzeitig mit
der erwähnten korrodierenden Behandlung oder anschließend an diese einer Passiv
ierungsbehandlung, die dem Metall ein elektropositives Potential gegenüber der Kalomel-Elektrode
erteilt, z. B. indem man sie feuchter Luft aussetzt, oder mit Hilfe einer Säure
oder vorzugsweise, indem man sie einer anodischen Behandlung unterwirft.
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Die kombinierte Behandlung gemäß der Erfindung kann entweder auf die
einzelnen Elemente der widerstandsfähig zu machenden Geräte angewendet werden, z.
B. auf Bleche, aus denen Behälter oder andere Gerätschaften hergestellt werden sollen,
oder auf die bereits fertiggestellten Gerätschaften oder Apparaturen selbst. Wenn
die zum Aufbau einer
Apparatur dienenden Einzelteile vor dem Zusammenbau
behandelt werden, so ist es erforderlich, nach dem Zusammenbau die gegebenenfalls
angelegten Schweißstellen zu dekapieren.
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Nur die Kombination der angegebenen Verfahrensschritte gestattet es,
den behandelten Gerätschaften eine bisher unerreichte Beständigkeit zu erteilen.
Wenn man die in Rede stehenden Oberflächen nur einem der angeführten Behandlungsschritte
unterwirft, so wird kein wesentliches Ergebnis erzielt.
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Die korrodierende und die passivierende Behandlung von Bauelementen
vor ihrem Zusammenbau kann in gewissen einfachen Fällen angewendet werden bei Geräten,
die in der Kesselschmiede unter Verwendung einer geringen Anzahl von Schweiß- oder
Lötstellen mit nicht sehr starker Kaltverformung hergestellt sind. Die erforderliche
passivierende Dekapierung der Schweißstellen wird vorteilhaft mit einer Fluor-Salpetersäure-Mischung
durchgeführt, z. B. von folgender Zusammensetzung: Natriumfluorid 0,4 bis 2 Gewichtsprozent,
Salpetersäure von 36° Be io Volumprozent.
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Die Mischung kann kalt oder warm angewandt werden. Warm wirkt sie
viel schneller. Die Dekapierung geht sehr einfach vor sich, indem die Schweißstellen
mit einem mit der Mischung getränkten Tuch mehrere Male eingerieben und dann 24
Stunden an einen feuchten Ort zum Eintrocknen gestellt werden.
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Die Behandlungsdauer hängt natürlich auch von der Bandtemperatur und
vom Oberflächenzustand des Metalls ab. Es erfordert z. B. ein gesandetes Blech oder
ein Handelsblech, das nach dem Dekapieren ein oder mehrere Kaltwalzgänge durchlaufen
hat, eine Behandlungsdauer von 30 Minuten in einem Bad von 6o° C und eine
solche von 24. Stunden in demselben Bad in der Kälte. Die Dauer kann aber auch erheblich
abgekürzt werden für ein einfach dekapiertes Blech, das nach der Dekapierung keinem
Kaltwalzvorgang mehr unterworfen wurde. Die angegebene Mischung bildet ganz allgemein
ein ausgezeichnetes Dekapierungsmittel für rostfreie Stähle, die einer Warmbehandlung
unterworfen waren. Meistens ist es jedoch notwendig, die Korrodierungs- und,die
Passivierungsbehandlung an der fertigen Apparatur vorzunehmen. In diesem Falle ist
es nicht erforderlich, die Schweißstellen besonders zu dekapieren, da diese Wirkung
dann selbsttätig im Laufe der beiden angeführten Behandlungen eintritt.
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Wie bereits oben erwähnt, können die korrodierende und die passivierende
Behandlung entweder gleichzeitig oder nacheinander erfolgen. Werden sie nacheinander
vorgenommen, so muß die korrodierende Behandlung vorzugsweise mittels einer nicht
oxydierenden Säure durchgeführt werden, z. B. mittels verdünnter Schwefelsäure oder
Salzsäure. Die Behandlung kann auch, besonders wenn es sich darum handelt, den Stahl
gegen die Wirkung von Phosphorsäure, organischen Säuren, Hypochloriten od. dgl.
widerstandsfähig zu machen, mit Gemischen aus nicht oxydierenden und aus oxydierenden
Substanzen durchgeführt werden, z. B. mit einer Lösung von Salzsäure und Salpetersäure,
Fluor-Wasserstoffsäure und Salpetersäure, Natriumfluorid und Salpetersäure.
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Die Dauer des Angriffes wird so geregelt, daß er zu einem Gewichtsverlust
des Stahles von beispielsweise i5o g/m2 führt. Sie wechselt im allgemeinen je nach
der Art des Stahles und der verwendeten Säure zwischen io Minuten und i Stunde in
der Kälte. Die korrodierende Behandlung kann auch nur bis zu einem geringeren Verlust
an Gewicht als dem oben angegebenen geführt werden, wenn das Metall bereits einem
Angriff unterworfen worden ist, sei es im Laufe einer vor dem Zusammenbau erfolgten
Behandlung, sei es, wenn es sich um ein Blech handelt, im Laufe seiner Dekapierungsbehandlung
am Ende seines Fertigungsganges. Voraussetzung ist aber, daß die Wirkung dieser
Korrosion nicht durch eine Wiedererhitzung oder eine schließliche Kaltwalzung zerstört
worden ist.
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Die auf diese erste Behandlung folgende Passivierungsbehandlung kann
z. B. durchgeführt werden, indem die zu behandelnden Oberflächen einem nicht korrodierenden
Oxydationsbad ausgesetzt werden, z. B. einer io°/oigen Salpetersäurelösung. Die
Behandlung wird während i bis 48 Stunden durchgeführt, bis das Metall ein deutlich
elektropositives Potential, vorzugsweise ein verhältnismäßig hohes Potential, gegenüber
der Kalomel-Elektrode aufweist.
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Die Passivierungsbehandlung mit Salpetersäure, die sich an die korrodierende
Behandlung anschließt, erfordert gegebenenfalls 2 bis 3 Tage bei 30° C. In der Kälte
kann die Behandlungsdauer in der Größenordnung von einer Woche liegen.
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Die Behandlung der Geräte bietet keine Schwierigkeiten, wenn es sich
um solche geringer Abmessungen handelt. In diesem Falle kann das ganze Gerät in
die Passivierungsflüssigkeit eingetaucht werden, wobei die Passivierung dann sowohl
innen als auch außen eintritt. Wenn die Abmessungen des zu behandelnden Gerätes
zu groß sind, um dieses vollständig mit der Säure zu füllen, so kann die Behandlung
auch in der Weise erfolgen, daß ein getrenntes Eintauchen oder Füllen von mehreren
Teilen vorgenommen wird, die dann später durch Nieten, Schweißen oder in anderer
Weise zusammengebaut werden. Dann ist es aber unbedingt erforderlich, daß die Vereinigungsstellen
(Schweißstellen) der verschiedenen Teile einer passivierenden Dekapierung unterworfen
werden, ebenso wie diejenigen Teile, deren Passivität während des Zusammenbaues
zerstört worden sein kann, z. B. durch eine Wärmebehandlung, durch Nieten, Hämmern
usw.
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Jedenfalls bietet ein in der beschriebenen Weise behandeltes Gerät
aus nichtrostendem Stahl eine silberglänzende Oberfläche von charakteristisch schönem
Aussehen.
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Das beste Verfahren zur Passivierung besteht darin, daß das Gerät
mit Schwefelsäure einer Konzentration gefüllt wird, die etwa derjenigen gleich
ist,
gegen die die Widerstandsfähigkeit erzielt werden soll. Während der Füllung wird
nun an - das Gerät eine Gleichspannung von 1,5 bis 2 Volt gelegt, derart,
daß sein innerer Teil den positiven Pol bildet und eine Stromstärke in der Größenordnung
von 5 Amp./m2 erhält. Praktisch erreicht man das dadurch, daß die Masse des Gerätes
selbst an den positiven Pol der Stromquelle angeschlossen und in das Innere des
Gerätes eine Kathode aus 18: 8-Molybdän-Stahl eingetaucht wird, bis sie sich
nur wenige Millimeter vom Boden entfernt befindet, damit zu Beginn der Füllung die
Korrosion nicht Zeit hat, an den unteren Teilen anzugreifen. Wenige Augenblicke
nach der Beendigung des Füllens wird der Strom unterbrochen.
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Die geschilderte anodische Behandlung ist insbesondere zur Erzielung
einer Widerstandsfähigkeit gegen Phosphorsäure, organische Säuren, Meerwasser, Hypochlorite
u. dgl. gleich vorteilhaft, ob dieser Behandlung nun eine Korrosionsbehandlung vorangegangen
ist oder nicht.
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In dem Falle, daß die korrodierende und die passivierende Behandlung
gleichzeitig durchgeführt werden, besteht ein erstes Verfahren darin, daß man gleichzeitig
die passivierende und korrodierende Wirkung gewisser Mischungen ausnutzt, wie sie
die oben angegebene Fluor-Salpetersäure-Lösung darstellt. Die Anwendung dieser Mischung
erfordert eine gewisse Überwachung : Die Passivierungswirkung hört nämlich auf,
wenn der Gehalt der Lösung an Eisen- und Chromsalzen einen gewissen Wert übersteigt,
so daß die Lösung also häufig erneuert werden muß. Gewisse Stahlarten, wie z. B.
der i8:8-Molybdän-Stahl, erfordern eine Behandlung in der Wärme (6o° C). In diesem
Falle ist die Korrosion verhältnismäßig schwach, in der Größenordnung von
50 g/m2 an vorher gesandeten Flächen. Die Verwendung von Königswasser aller
Arten ist für diese gleichzeitig korrodierende und passivierende Behandlung unbedingt
zu verwerfen.
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Die wirksamste und sicherste Methode besteht darin, daß man die beschriebene
elektrolytische Behandlung auch noch nach Beendigung der Füllung fortsetzt, so daß
ein Gewichtsverlust in der Größenordnung von 5o bis 25o g/m2 eintritt.
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Man füllt z. B. das Gerät, wie oben angegeben, steigert aber die Stromstärke
auf einen hohen Wert, der bis ioo Amp./in2 gehen kann, in dem Falle, daß daß es
sich um vorher gesandete Flächen handelt, die daher eine maximale Eignung für die
Korrosion besitzen. Man setzt die Einwirkungsdauer mit derselben Stromstärke während
etwa 15 Minuten nach Beendigung der Füllung fort, und senkt anschließend den Wert
des Stromes auf einen sehr viel niedrigeren Wert, etwa von der Größenordnung von
3 Amp./m2, und hält diesen Wert während 2 bis q. Tagen aufrecht. Man kann die Behandlung
auch erheblich kräftiger gestalten, indem man den Strom während q. Stunden auf der
beim Füllen angesetzten Anfangsstärke hält, aber der Strombedarf und der Gewichtsverlust
sind dann auch viel größer.
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Bei allen bisher beschriebenen Behandlungen hat der physikalische
Anfangszustand des Metalls nur eine untergeordnete Bedeutung, wenn man die Be handlungen
an dem fertigen Gerät durchführt. Dif chemische Behandlung in dem Fluoridbad, ebensc
wie die elektrische Behandlung - sei es nach der Korrosionsbehandlung oder gleichzeitig
mii dieser -, wird erleichtert, wenn das Metall, au: dem das Gerät aufgebaut ist,
bereits einer Korrosion unterworfen war, besonders, wenn sich daran eine Deformierungsbehandlung
angeschlossen hat, wie beispielsweise ein Kaltwalzen. Die chemische Behandlung kann
dann kürzer sein, und bei der elektrolytischen Behandlung kann die Stromstärke gesenkt
und die Dauer abgekürzt werden.
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Wenn man dagegen eine Behandlung des fertigen Gerätes vermeiden will,
ist es notwendig, daß die zu seinem Aufbau verwendeten Bleche bereits gegen Korrosionswirkung,
z. B. gegen Säure, passiv gemacht worden sind und daß diese Passivität nicht durch
Kaltwalz= oder andere Verformungsmaßnahmen zerstört worden ist.
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Die Behandlung des fertigen Gerätes, die im übrigen stets zu empfehlen
ist, kann niemals umgangen werden, wenn die Apparatur auch warmer Säure widerstehen
soll oder wenn -die Bleche Warmverformungen oder starken Kaltverformungen unterworfen
werden müssen oder wenn man schließlich die Schweiß- oder Lötstellen nicht dekapieren
kann.
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Andererseits haben die verschiedenen geschilderten Behandlungsmethoden,
und zwar sowohl, wenn Korrodierung und Passivierung einander folgen, als auch wenn
sie gleichzeitig durchgeführt werden, nicht immer dieselbe Wirksamkeit, denn diese
hängt auch von der Art des Stahles ab, aus dem die Apparaturwandungen bestehen,
sowie von der Konzentration und der Temperatur der korrodierenden Substanzen, beispielsweise
Schwefelsäure, mit denen die behandelten Flächen in Berührung kommen sollen.
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So kann man z. B. mit einem Stahl von 15 % Chrom, aber ohne Nickel,
ein befriedigendes Verhalten :der Geräte nur erreichen bei Gegenwart einer kalten
Schwefelsäurelösung und unter der Bedingung, daß die Passivierungsbehandlung auf
elektrolytischem Wege vorgenommen wurde.
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Im Gegensatz dazu widerstehen die nichtrostenden Stähle mit i8% Chrom
und 8% Nickel, die den oben angegebenen chemischen Behandlungen unterworfen wurden,
recht gut Schwefelsäurelösungen aller Konzentrationen auch bei mäßig erhöhten Temperaturen.
Um auch für höhere Temperaturen,die Widerstandsfähigkeit zu sichern, müssen die
aus solchem Stahl aufgebauten Apparate unbedingt einer elektrolytischen Passivierungsbehandlung
unterworfen werden.
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Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele beschrieben: Beispiel
i Zylindrischer Behälter aus nichtrostendem Stahl mit iß-% Chrom und 8% Nickel,
bestimmt zur Aufnahme von kalter Schwefelsäure von ,4o° Be; Körper des Behälters
längs einer Mantellinie geschweißt;
Boden als flaches Stück mit
rechtwinklig durch Hämmern umgebördelten Rändern mit dem Mantelteil verschweißt
im Abstand von einigen Zentimetern oberhalb des unteren Teiles -des Gerätes. Die
zum Zusammenbau verwendeten Bleche waren Handelsware, die,am Schluß der Fertigung
einer Dekapierung unterworfen waren. Sie waren durch Schwefelsäure von 40° Be angreifbar.
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Die Passivierungsbehandlung wurde auf chemischem Wege an dem fertiggestellten
Gerät vorgenommen. Zu diesem Zweck wurde der Behälter bis zum Rand mit kalter Schwefelsäure
von 40° Be gefüllt; er wurde i Stunde lang der Korrosionswirkung ausgesetzt, worauf
er entleert und mehrere Tage an einem feuchten Ort stehengelassen wurde.
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Nach dieser Behandlung war idie Innenwandung des Behälters vollkommen
widerstandsfähig gegen die kalte Schwefelsäure von 40° Be, die sonst auf den Werkstoff
die größte Korrosionswirkung ausübt. Beispiel :2 Dekapierungsbehälter aus nichtrostendem
Stahl mit i8o/o Chrom, io% Mangan, 211/o Nickel und o,5'°/o Titan, bestimmt zur
Aufnahme warmer Schwefelsäurelösungen von 2o° Be; Abmessungen des Behälters i -
2 m und i m Höhe; der Behälter enthält ein gewalztes und geschweißtes Schlangenrohr
aus demselben Metall, das in der Wärme gewickelt und durch gewalzte Stützen an dem
Behälterkörper befestigt ist. Die zum Aufbaudes Gerätes und der Schlange verwendeten
Bleche waren Handelsware, die am Schluß der Fertigung einer Dekapierung unterworfen
waren.
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Das fertiggestellte Gerät wurde einer elektrolytischen Passivierungsbeharndlung
unterworfen. Zu diesem Zweck wurde in das Innere des Behälters ein vertikaler Blechstreifen
von etwa 2o - ioo cm Abmessungen eingesetzt, der bis auf einige Millimeter vom Boden
abstand. Zwischen dem Behälter und dem Blechstreifen wurde eine Potentialdifferenz
von 1,5 bis 2 Volt erzeugt mit Hilfe einer elektrischen Stromquelle, die einen Strom
von 3 Amp. während 3 Tagen liefern konnte. Nun wurde das Gefäß unter Einschaltung
eines Stromes von 3 Amp. mit Schwefelsäure von 2o° Be gefüllt und der Strom 3 Tage
lang fließen gelassen.
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Dann wurde das Gefäß entleert. Es konnte nach dieser Behandlung Schwefelsäurelösungen
bis zu Temperaturen von etwa ioo° C aufnehmen, ohne daß irgendein Angriff der Wandungen
erfolgte. Beispiel 3 Zylindrisches Gefäß entsprechend dem nach Beispiel i, aber
aus Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl, bestimmt zur Aufnahme von kalter Handelsschwefelsäure.
Da das Gerät verhältnismäßig einfach war und die gestellten Anforderungen weniger
groß, konnte es aus handelsüblichen Blechen des genannten Stahles aufgebaut werden,
die vorher durch chemische Behandlung passiviert waren, so daß die Behandlung des
fertigen Gerätes vermieden werden konnte. Es genügte vielmehr, das Gerät nach seiner
Fertigstellung an den inneren Schweißgtellen mittels eines in die Fluor-Salpetersäure-Lösung
getauchten Lappens zu dekapieren. Der Behälter wurde anschließend gespült und als
widerstandsfähig gegen den Angriff kalter Handelssäure befunden.
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Ein entsprechendes Ergebnis hatte sich auch erzielen lassen durch
Dekapierung nur der Schweißstellen mit einem mit Königswasser getränkten Lappen.
Die vorangegangene eigentliche Passivierungsbehan:dlung der Bleche vor dem Zusammenbau
hat, wie bereits weiter oben erwähnt wurde, unter Ausschluß von Königswasser zu
erfolgen.
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Die folgenden Beispiele beziehen sich auf die Passivierung nichtrostender
Stähle, insbesondere auch gegenüber weiteren korrodierenden Substanzen der oben
angegebenen Art wie Phosphorsäure, organische Säuren (z. B. Essigsäure, Oxalsäure),
Seewasser, Eau de javel usw. Beispiel 4 Zylindrisches Gefäß von 5001 Inhalt aus
nichtrostendem Stahl mit 18% Chrom, 8% Nickel und 2'% Molybdän; der Körperdes Gefäßes
war durch Lichtbogenschweißung längs zweier Mantellinien zusammengesetzt, der Boden
aus einer rechtwinklig umgebördelten Platte an den Mantelteil im Abstand von einigen
Zentimetern oberhalb des unteren Teiles des Gerätes angeschweißt. Die verwendeten
Bleche waren Handelsware, die am Schluß der Fertigung einer Dekapierung und einem
Kaltwalzgang unterworfen waren.
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Das Gefäß wurde mit einer Mischung von Salpetersäure (io Volumprozent
von 36° Be) und Natriumfluorid (i bis 2 Gewichtsprozent) gefüllt und die Mischung
während 24 Stunden bei Zimmertemperatur auf die Innenwand wirken gelassen. Dann
wurde die genannte Mischung durch eine io%ige Salpetersäurelösung ersetzt, die 48
Stunden lang bei Raumtemperatur einwirken gelassen wurde. Daraufhin wurde das Gefäß
geleert, und es wurden Versuche über den Angriff verschiedener Säuren angestellt.
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Es wurde festgestellt, daß das Gefäß vollkommen widerstandsfähig war,
nicht nur gegen Schwefelsäure aller Konzentrationen (auch bei mäßiger Wärme), sondern
auch gegen Phosphorsäure und Perchlorsäur e unter denselben Bedingungen. Ebenso
widerstand das Gefäß in vollkommen zufriedenstellender Weise der Einwirkung von
kaltem Eau de javel.
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Es mag erwähnt sein, daß ein aus demselben Metall zusammengesetztes
entsprechendes Gefäß ohne die angegebene Behandlung allmählich durch Eau de javel
zum Rosten gebracht wird und daß es sehr schnell durch die oben angebenen Säuren
angegriffen wird. Beispiel s Ein Gefäß aus nichtrostendem Stahl mit 18% Chrom und
io% Mangan derselben Art wie das vorangehende wurde derselben Behandlung unterworfen.
Es
zeigt sich danach vollkommen widerstandsfähig nicht nur gegen verdünnte Schwefelsäure
von 2o° Be (auch bei mäßiger Wärme), sondern auch gegenüber fo%iger Oxalsäure, ebenfalls
selbst in der Wärme. Ein aus demselben Stahl mit 18'% Chrom und fo% Mangan aufgebautes
und nicht in der geschilderten Weise behandeltes Gefäß unterliegt immer einem starken
anfänglichen Angriff, wenn es unter den angegebenen Bedingungen in Berührung mit
der Oxalsäure gebracht wird. Beispiel 6 Ein Gefäß, das,dem aus den beiden vorangehenden
Beispielen entspricht, aber aufgebaut war aus Stahlblechen mit 18% Chrom, 13,°/o
Nickel, 6% Molybdän und 3% Kupfer, wurde in derselben Weise behandelt und zeigt
eine vollständige Widerstandsfähigkeit gegenüber warmen sauren Lösungen von Natriumchlorit,
wie sie in der Bleicherei verwendet werden. Dasselbe Gefäß bedeckt sich, wenn es
nicht behandelt wurde, nach einigen Stunden mit großen Rostflecken.