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DE3023479A1 - PHOSPHATING PROCESS - Google Patents

PHOSPHATING PROCESS

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Publication number
DE3023479A1
DE3023479A1 DE19803023479 DE3023479A DE3023479A1 DE 3023479 A1 DE3023479 A1 DE 3023479A1 DE 19803023479 DE19803023479 DE 19803023479 DE 3023479 A DE3023479 A DE 3023479A DE 3023479 A1 DE3023479 A1 DE 3023479A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphating
bath
metal surfaces
phosphate
total
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803023479
Other languages
German (de)
Inventor
Han Yong Dipl.-Chem. Dr. 6000 Frankfurt Oei
Günter Ing.(grad.) 6056 Heusenstamm Siemund
Rudolf 6369 Niederdorfelden Vey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallgesellschaft AG filed Critical Metallgesellschaft AG
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Priority to DE8181200442T priority patent/DE3166907D1/en
Priority to EP81200442A priority patent/EP0042631B1/en
Priority to ES502507A priority patent/ES502507A0/en
Priority to PT73117A priority patent/PT73117B/en
Priority to GB8118779A priority patent/GB2078788B/en
Priority to IT22510/81A priority patent/IT1137254B/en
Publication of DE3023479A1 publication Critical patent/DE3023479A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/M., 18. Juni 1980 Aktiengesellschaft DrOz/HGaMETALLGESELLSCHAFT Frankfurt / M., June 18, 1980 Aktiengesellschaft DrOz / HGa

6000 Frankfurt/M.6000 Frankfurt / M.

Prov. Nr. 8576 MProv. No. 8576 M.

Pho sphatierverfahrenPhophatization process

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatüberzügen auf Metalloberflächen von Eisen und Stahl unter Verwendung einer sauren nitratbeschleunigten Zink- und Manganionen enthaltenden Phosphatierungslösung bei erhöhten Temperaturen im Tauchverfahren.The invention relates to a method for producing phosphate coatings on metal surfaces of iron and Steel using an acidic phosphating solution containing nitrate accelerated zinc and manganese ions at elevated temperatures in the immersion process.

Es ist bekannt, Eisen und Stahl zwecks Ausbildung einer Phosphatschicht mit Phosphatierlösungen im Tauchen zu behandeln, die Zink-, Wasserstoff-, Nitrat- sowie Phosphationen enthalten. Die Phosphat schichten, die auf diese Weise erzeugt worden sind, eignen sich besonders als Schmiermittelträger bei der Kaltumformung. Mit einer Rostschutzölnachbehandlung führen sie zu Korrosionsbeständigkeiten, die galvanisch aufgebrachten Metallüber-It is known to dipping iron and steel with phosphating solutions in order to form a phosphate layer that contain zinc, hydrogen, nitrate and phosphate ions. The phosphate layer that on produced in this way are particularly suitable as lubricant carriers for cold forming. With a After-treatment with anti-rust oil, they lead to corrosion resistance, the galvanically applied metal cover

.15 zügen aus Zink, Kadmium etc. entsprechen..15 zinc, cadmium, etc.

Insbesondere für den Korrosionsschutz mit Ölen und die Erleichterung der Kaltumformung, wie z. B. das Kaltfließpressen, werden Schichten mit höherem Auflagegewicht, z. B. im Bereich zwischen 8 bis 30 g/m , benötigt. In manchen Fällen werden besonders hohe Ansprüche an den Korrosionsschutz gestellt. Dies kann erreicht werden durch eine Erhöhung des Schichtgewichtes. Eine Erhöhung des Schichtgewichtes würde auch in der Kaltumformung höhere Umformgrade zulassen.In particular for corrosion protection with oils and the facilitation of cold forming, such as. B. cold extrusion, layers with a higher applied weight, e.g. B. in the range between 8 to 30 g / m, required. In some cases, the demands on corrosion protection are particularly high. This can be achieved by increasing the layer weight. An increase in the layer weight would also occur in cold forming allow higher degrees of deformation.

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Die Abscheidlang von dicken Zinkphosphatschichten kann gemäß DE-AS 12 87 412 sowie US-PS 32 68 367 durch in-Berührung-bringen von Eisen und Stahl mit einer nitrafbeschleunigten sauren Zinkphosphatierlösung unter Zusatz von Polycarbonsäuren, in der das wenigstens einer Carboxylgruppe benachbarte Kohlenstoffatom eine Hydroxy-, Amino- oder Carboxylgruppe trägt, erreicht werden. Diese PhosphatierlÖsung kann weiterhin Zusätze wie Nickel, Kobalt, Lithium, Wismut und Mangan in geringen Konzentrationen von kleiner als 0,5 g/l enthalten. Sie aktivieren die zu phosphatierende Metalloberfläche und begünstigen die Abscheidung von Zinkphosphatschichten.The separation of thick zinc phosphate layers can according to DE-AS 12 87 412 and US-PS 32 68 367 by Bringing iron and steel into contact with a nitro-accelerated acidic zinc phosphating solution Addition of polycarboxylic acids in which the at least one carboxyl group adjacent carbon atom is a hydroxyl, Amino or carboxyl group can be achieved. This phosphating solution can also contain additives such as nickel, Contains cobalt, lithium, bismuth and manganese in low concentrations of less than 0.5 g / l. You activate favor the metal surface to be phosphated and the deposition of zinc phosphate layers.

Die Abscheidung derart dicker Phosphatschichten zur Lösung des geschilderten Problems hat den Nachteil, daß der Chemikalienverbrauch vergleichsweise hoch ist. Weiterhin kann in manchen Fällen, z. B. je nach Art der Legierung des zu phosphatxerenden Werkstückes, der Erzeugung von dickeren Schichten Grenzen gesetzt sein. 20The deposition of such thick phosphate layers for The solution to the problem described has the disadvantage that the consumption of chemicals is comparatively high. Furthermore, in some cases, e.g. B. depending on the type of alloy of the workpiece to be phosphatxerenden, the generation limits can be imposed by thicker layers. 20th

Aufgabe der Erfindung ist, ein Phosphatierverfahren bereitzustellen, das die geschilderten Nachteile nicht aufweist, insbesondere universell anwendbar ist, mit einem geringen Chemikalienbedarf auskommt und zu hochwertigeren Phosphatschichten führt.The object of the invention is to provide a phosphating process which does not have the disadvantages outlined has, in particular is universally applicable, manages with a low chemical requirement and is of higher quality Phosphate layers leads.

Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß man die Metalloberflächen bei Behandlungstemperaturen von 50 bis 98 0C mit einer Phosphatierungslösung in Berührung bringt, die mindestens 0,6 g/l Manganionen enthält,The object is achieved in that the method of the type mentioned is designed according to the invention in such a way that the metal surfaces are brought into contact at treatment temperatures of 50 to 98 ° C. with a phosphating solution which contains at least 0.6 g / l manganese ions,

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in der das Gewichtsverhältnisin which the weight ratio

P2O5 : NO3 = 1 : (0,3 Ms 3,0)P 2 O 5 : NO 3 = 1: (0.3 Ms 3.0)

Gesamt-P205 : freies-PgO^ = 1 : (0,25 bis 0,70)Total P 2 0 5 : Free PgO ^ = 1: (0.25 to 0.70)

Mn : Zn = 1 : (22 Ms 0,2) beträgt landMn: Zn = 1: (22 Ms 0.2) is land

die im eingearbeiteten Zustand eine Gesamtsäurepunktzahl von mindestens 20 Punkten aufweist.which when incorporated has a total acid score of at least 20 points.

Ein derartiges Verfahren führt zu Zink-Mangan-Phosphatschichten, die bei vergleichbaren Schichtdicken Zinkphosphatschichten bezüglich Korrosionsschutz und Kaltumformeigenschaften überlegen sind. Vorzugsweise werden die Metalloberflächen mit einer Phosphatierungslösung in Berührung gebracht, in der der Gehalt an Manganionen mindestens 1 g/l beträgt. Hierdurch wird ein höherer, die vorgenannten Eigenschaften noch verbessernder Manganphosphat-Anteil in der Schicht erzielt.Such a process leads to zinc-manganese-phosphate layers which, with comparable layer thicknesses, are zinc-phosphate layers are superior in terms of corrosion protection and cold forming properties. Preferably, the metal surfaces with a Phosphating solution brought into contact in which the Manganese ion content is at least 1 g / l. This results in a higher, the aforementioned properties Even better manganese phosphate content achieved in the layer.

Optimale Ergebnisse hinsichtlich der Schichtqualität werden erzielt, wenn in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Metalloberflächen mit einer Phosphatierungslösung in Berührung gebracht werden, in der das Gewichtsverhältnis von Mn : Zn gleichOptimal results with regard to the layer quality are achieved if in a further preferred embodiment according to the invention, the metal surfaces are brought into contact with a phosphating solution, in which the weight ratio of Mn: Zn is equal

"25 1 : (0,8 bis 12) beträgt."25 1: (0.8 to 12).

Weiterhin wurde gefunden, daß mit steigendem Manganphosphat-Anteil in der Schicht sich deren Eignung speziell zur Vorbereitung für die Kaltumformung verbessert. Über dem Bereich von 1 : 0,2 liegende Manganionen-Gehalte in der Phosphatierungslösung führen zu nicht geschlossenen, löcherigen Schichten.It was also found that the proportion of manganese phosphate increases their suitability for preparation for cold forming improves in the layer. Manganese ion contents in the phosphating solution above the range of 1: 0.2 lead to not closed, holey layers.

Innerhalb der geforderten Grenzen können Bäder mit z.B. 80 Gesamtsäurepunkten wie folgt zusammengesetzt sein:Within the required limits, baths with e.g. 80 total acid points can be composed as follows:

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ZnZn g/1g / 1 I
I
I.
I.
11,711.7 6,086.08 33,333.3 10,310.3
MnMn g/1g / 1 4,284.28 2,182.18 3,113.11 20,220.2 P2O5 P 2 O 5 g/1g / 1 33,633.6 28,928.9 19,319.3 20,020.0 NO3 NO 3 g/1g / 1 10,110.1 8,688.68 57,757.7 55,055.0 P2O5ZNO3 P 2 O 5 ZNO 3 1:0,31: 0.3 1:0,31: 0.3 1:2,991: 2.99 1:2,741: 2.74 Gesamt-P205;Total P 2 0 5 ; freieS-P2O5 free S-P 2 O 5 1:0,261: 0.26 1:0,691: 0.69 1:0,261: 0.26 1:0,421: 0.42

Mn : Zn 1:2,7 1:2,8 1:10,7 1:0,5Mn: Zn 1: 2.7 1: 2.8 1: 10.7 1: 0.5

Die Gesamtsäurepunktzahl läßt sich durch Titration einer 10 ml Badprobe mit 0,1 η NaOH gegen Phenolphthalein als Indikator bis zum Umschlag von farblos nach rosa ermitteln.The total acid number can be determined by titrating a 10 ml bath sample with 0.1 η NaOH against phenolphthalein Determine the indicator until it changes from colorless to pink.

Zur Aktivierung der zu phosphatierenden Stahl- oder Eisenoberflächen können dem Bad Nickel- und/oder Kobalt- und/ oder Kupferionen und dergleichen zugesetzt werden. Zweckmäßigerweise werden diese Metallionen in einer Konzentration von z. B. 0,02 bis 0,10 g/1 dem Bad zugesetzt. Das zu den Metallionen gehörige Anion kann z. B. Nitrat oder Sulfat sein.To activate the steel or iron surfaces to be phosphated Nickel and / or cobalt and / or copper ions and the like can be added to the bath. Appropriately, these metal ions are in a concentration of, for. B. 0.02-0.10 g / l added to the bath. The anion belonging to the metal ions can, for. B. nitrate or sulfate.

Falls eine weitere Erhöhung des Schichtgewichtes erwünscht ist, empfiehlt es sich, die Metalloberflächen mit einer Phosphatierungslösung in Berührung zu bringen, die einfache und/oder- komplexe Fluoride, wie NaF, NaHF2 und/oder Na2SiFg, enthalten .-If a further increase in the layer weight is desired, it is advisable to bring the metal surfaces into contact with a phosphating solution that contains simple and / or complex fluorides such as NaF, NaHF 2 and / or Na 2 SiFg.

Falls erwünscht, kann eine gewisse Erniedrigung des Schichtgewichtes herbeigeführt werden, wenn dem Phosphatierungsbad kondensierte Phosphate zugesetzt werden.If desired, a certain reduction in the layer weight can be brought about when the phosphating bath is used condensed phosphates are added.

Es liegt in der Natur eines nitratbeschleunigten Phosphatierbades, daß sich infolge des Durchsatzes von Metalloberflächen Eisen-II-Ionen im Bad anreichern und dieIt is in the nature of a nitrate-accelerated phosphating bath, that as a result of the throughput of metal surfaces, iron (II) ions accumulate in the bath and the

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Gesamtsäure-Punktzahl abnimmt. Um einer Verschlechterung des Phosphatierergebnisses zu begegnen, ist eine Ergänzung des Phosphatierungsbades erforderlich.Total acid score decreases. To a deterioration To counteract the phosphating result, a supplement of the phosphating bath is necessary.

Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn man das Phosphatierungsbad hinsichtlich der Komponenten Zink-, Mangan-, Phosphat- und Nitrationen im Gewichtsverhältnis Particularly advantageous results are achieved if the phosphating bath is used in terms of the components Zinc, manganese, phosphate and nitrate ions in weight ratio

P2O5 : NO3 =1 : (0,3 bis 2,0) Gesamt-P20K : freies-P20,= = 1 : (0,3 bis 0,8)P 2 O 5 : NO 3 = 1: (0.3 to 2.0) total P 2 0K: free P 2 0, = = 1: (0.3 to 0.8)

Mn : Zn = 1 : (2 bis 80)
ergänzt.
Mn: Zn = 1: (2 to 80)
added.

Die zu phosphat!erenden Werkstücke sollen fett- und zunder- bzw. rostfrei sein. Die Entfettung kann z. B. mittels wäßriger, alkalischer, oberflächenaktive Substanzen enthaltender Reiniger erfolgen.The workpieces to be phosphated should be free of grease and scale or be rustproof. The degreasing can be done e.g. B. by means of aqueous, alkaline, surface-active substances containing Cleaner done.

Die Entzunderung erfolgt zweckmäßigerweise mittels Schwefeisäure oder Salzsäure.Descaling is expediently carried out using sulfuric acid or hydrochloric acid.

Nach der Reinigung und/oder Beizung sollten die Werkstücke gut mit Wasser gespült werden.After cleaning and / or pickling, the workpieces should be rinsed well with water.

Die Werkstücke können vor der Phosphatierung zur Ausbildung von feinkristallinen Schichten in an sich bekannter Weise, z.. B. mit Titanorthophosphat- bzw. Manganorthophosphatsuspensionen in Wasser, vorgespült werden. Es hat sich in der Praxis erwiesen, daß in manchen Fällen auch schon eine Vorspülung mit 50 bis 98 0C heißem Wasser die Oberfläche aktiviert.Before phosphating, the workpieces can be pre-rinsed in a known manner, for example with titanium orthophosphate or manganese orthophosphate suspensions in water, in order to form finely crystalline layers. It has proved in practice that in some cases, even a pre-rinse with 50 to 98 0 C hot water activates the surface.

Das Phosphatierbad wird je nach Werkstückart, je nach Legierung und je nach Anwendungsart zwischen 50 und 98 0C betrieben. Es hat sich erwiesen, daß eine Tauchzeit von 5 bis 15 Minuten für die meisten Anwendungsfälle ausreichend ist. The phosphating bath is operated between 50 and 98 ° C. depending on the type of workpiece, the alloy and the type of application. It has been found that an immersion time of 5 to 15 minutes is sufficient for most applications.

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Wie erwähnt, wird sich - bedingt durch die Nitratbeschleunigung - im Laufe des Durchsatzes Eisen-II im Phosphatierbad anreichern. Die Wirkungsweise des Bades wird hierdurch nicht beeinträchtigt. In Sonderfällen, z. B. bei hohen Nitratkonzentrationen oder bei hohen Badtemperaturen, kann es jedoch auch vorkommen, daß das Bad infolge der Oxidation von Fell zu FeIII Eisen-II-frei bleibt. Auch dies beeinträchtigt die Wirkungsweise des Bades nicht. Die Ergänzung des Bades erfolgt zweckmäßigerweise auf
Konstanz der Gesamtsäurepunktzahl.
As mentioned, due to the nitrate acceleration, iron (II) will accumulate in the phosphating bath in the course of the throughput. This does not affect the way the bath works. In special cases, e.g. B. at high nitrate concentrations or at high bath temperatures, however, it can also happen that the bath remains iron-II-free as a result of the oxidation of fur to FeIII. This also does not affect the way the bath works. The addition of the bath is expediently carried out on
Constancy of the total acid score.

Das Schichtgewicht der erzielten Zink-Mangan-Phosphatschichten liegt je nach Phosphatierbadzusammensetzung und Legierung des zu behandelnden Werkstückes normalerweise zwischen ca. 5 und ca. 30 g/m .The layer weight of the zinc-manganese-phosphate layers obtained depends on the composition of the phosphating bath and alloy of the workpiece to be treated normally between about 5 and about 30 g / m 2.

Nach der Phosphatierung wird mit Wasser gespült, gegebenenfalls nachbehandelt und bei Bedarf getrocknet.After the phosphating, it is rinsed with water, if necessary aftertreated and, if necessary, dried.

Für den Korrosionsschutz kann z. B. nachbehandelt werden mit Chromsäurelösungen, gefolgt von einer Behandlung mit Korrosionsschutzölemulsionen. Für die Kaltumformung
können die Werkstücke z. B. mit Seifenlösungen nachbehandelt werden.
For corrosion protection, for. B. post-treated with chromic acid solutions, followed by treatment with anti-corrosion oil emulsions. For cold forming
can the workpieces z. B. be treated with soap solutions.

Die auf diese Weise behandelten Werkstücke sind den mit üblichen'nitratbeschleunigten Zinkphosphatiersystemen
behandelten Werkstücken bezüglich Korrosionsschutz und Kaltumformeigenschaften überlegen.
The workpieces treated in this way are those with conventional nitrate-accelerated zinc phosphating systems
superior to treated workpieces in terms of corrosion protection and cold forming properties.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele beispielsweise und näher erläutert.The invention is illustrated by way of example and in greater detail on the basis of the following examples.

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Beispiel 1, Example 1 ,

Stahlschrauben wurden wie folgt "behandelt:Steel bolts were "treated as follows:

a) Beizen in 15 %iger Schwefelsäure mit einem Zusatz eines Beizinhibitors "bei 60 0C und einer Tauchzeit von 10 Minuten Id) Spülen mit kaltem Wasser c) Spülen mit 60 0C heißem Wassera) pickling in 15% sulfuric acid with an addition of a pickling inhibitor "at 60 0 C and an immersion time of 10 minutes Id) rinsing with cold water c) rinsing with 60 0 C hot water

d) jeweils 10 Schrauben wurden 10 min im Tauchen im Phosphatierbad A, B und C phosphatiert.d) 10 screws each were phosphated in the phosphating baths A, B and C for 10 min.

Bad ABad A 0,030.03 1 : 1,061: 1.06 Bad BBad B 0,030.03 Bad CBad C Zn-phosphatZn phosphate 24,824.8 Zn-phosphatZn phosphate 20,320.3 Zn-Mn-pho sphatZn-Mn-pho sphat Zn g/lZn g / l 20,720.7 26,326.3 1 : 0,401: 0.40 26,826.8 39,639.6 12,712.7 Mn g/lMn g / l -- Gesamtsäure-Punkte 75Total Acid Points 75 -- -- 7575 10,810.8 Ni g/lNi g / l P2O5 : NO3 P 2 O 5 : NO 3 0C 98 0 C 98 1 : 1,951: 1.95 0,030.03 P2O5 g/lP 2 O 5 g / l Gesamt-PpO,- :Total PpO, -: Schichtgewicht g/m^ 24,9Layer weight g / m ^ 24.9 19,419.4 NO3 g/lNO 3 g / l freieS-P2O5 free S-P 2 O 5 1 : 0,361: 0.36 37,937.9 Mn : ZnMn: Zn -- 7070 BadtemperaturBath temperature 7575 1 : 1,951: 1.95 18,618.6 1 : 0,361: 0.36 1 : 1,21: 1.2 7575 15,115.1

e) Spülen mit kaltem Wasser f) Nachspülen in vollentsalztem Wasser mit Zusatze) Rinsing with cold water f) Rinsing in fully demineralized water with an additive

von 0,5 g/l Natriumbichromat bei 80 0C g) Behandeln mit einer 13 %lgen Emulsion einesof 0.5 g / l sodium dichromate at 80 0 C g) treatment with a 13 % lgen emulsion of a

Korrosionsschutzöles bei 60 0C h) Ofentrocknen bei 70 0C. 35 Die Schrauben wurden dann im Salzsprühtest nach DIN 50021 SS geprüft, für jedes der drei Verfahren A, B und C wurdenCorrosion protection oil at 60 0 C h) oven drying at 70 0 C. 35 The screws were then tested in the salt spray test according to DIN 50021 SS, for each of the three methods A, B and C were

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30234733023473

10 Schrauben geprüft. Nach 72 Stunden Prüfzeit waren bei den Verfahren A und B 50 % der Schrauben verrostet; bei Verfahren C waren alle 10 Schrauben noch nicht angegriffen, obwohl das Schichtgewicht geringer ist als bei den Verfahren A und B.10 screws checked. After 72 hours of testing, 50 % of the screws in methods A and B were rusted; in method C all 10 screws were not attacked, although the layer weight is lower than in methods A and B.

Beispiel 2Example 2

Kaltfließpressteile wurden wie folgt behandelt: 10Cold extrusions were treated as follows: 10

a) Beizen in 15 %iger Salzsäure mit Zusatz eines Beizinhibitors bei Raumtemperatur und einer Behandlungszeit von 10 Minutena) Pickling in 15% hydrochloric acid with the addition of a pickling inhibitor at room temperature and a treatment time of 10 minutes

b) Spülen mit kaltem Wasserb) Rinse with cold water

c) Spülen mit 75 0C heißem Wasserc) Rinsing with hot water at 75 ° C

d) jeweils 100 Kaltfließpressteile wurden 10 min im Tauchen in Phosphatierbad D und E behandelt.d) 100 cold extruded parts each were treated by immersion in phosphating baths D and E for 10 minutes.

ZnZn g/lg / l I
I
I.
I.
MhMh g/lg / l NiNi g/lg / l P2O5 P 2 O 5 g/lg / l Badtemperatur 0CBath temperature 0 C NO3 NO 3 g/lg / l Gesamtsäure-PunkteTotal acid points P2O5 : NO3 P 2 O 5 : NO 3 Gesamt-P205 :Total P 2 0 5 : £reies-Po05 £ reies-Po0 5 Mn : ZnMn: Zn

Bad DBad D Bad EBath E. Zn-phosphatZn phosphate Zn-Mh-pho sphatZn-Mh-pho sphat 20,520.5 18,718.7 -- 5,85.8 0,20.2 0,030.03 24,924.9 19,419.4 29,329.3 37,937.9 8080 7070 1 : 1,21: 1.2 1 : 1,951: 1.95 1 : 0,531: 0.53 1 : 0,361: 0.36 -- 1 : 3,21: 3.2 9898 7575 18,318.3 17,517.5

Schichtgewicht g/mLayer weight g / m

e) Spülen mit kaltem Wassere) Rinse with cold water

f) Behandeln in einer 5 %igen Natronseife bei 73 0C und einer Tauchzeit von 5 minf) treatment in a 5% sodium soap at 73 ° C. and an immersion time of 5 min

1300627021t1300627021t

g) Trocknen durch Eigenwärme an der Luft.g) Drying by means of its own heat in the air.

Die Teile wurden rückwärts fließgepreßt zu Hülsen. Bei den Teilen, die in Bad D "behandelt worden sind, hatten die Hülsen zu etwa 80 % Riefen und die Oberfläche hatte ein metallisch blankes Aussehen. Bei den Teilen, die in Bad E behandelt worden sind, konnten keine Riefen festgestellt werden und die Oberfläche war grau, was auf eine erhebliche Restphosphatschicht deutet. 10The parts were reverse extrusion molded into sleeves. In the case of the parts that have been treated in bath D ″, the sleeves had grooves to about 80% and the surface had a shiny metallic appearance. In the case of the parts that have been treated in bath E, no grooves could be found and the surface was gray, which indicates a considerable residual phosphate layer

Beispiel 3Example 3

Stahlbleche der Qualität USt 1405 m wurden wie folgt behandelt:
15
Steel sheets of the USt 1405 m quality were treated as follows:
15th

a) Reinigen in einem stark alkalischen wäßrigen Reiniger bei 95 0C und einer Tauchzeit von 15 mina) Cleaning in a strongly alkaline aqueous cleaner at 95 ° C. and an immersion time of 15 minutes

b) Spülen mit kaltem Wasserb) Rinse with cold water

c) Beizen in H2SO^, 20 %ig mit Zusatz eines Beizinhibitors, bei 65 0C und einer Tauchzeit von 10 minc) pickling in H 2 SO ^, 20% strength with the addition of a pickling inhibitor, at 65 0 C and an immersion time of 10 min

d) Spülen mit kaltem Wasserd) Rinse with cold water

e) Phosphatieren bei 75 0C und einer Tauchzeit von 10 min in Bad P und Ge) Phosphating at 75 ° C. and an immersion time of 10 minutes in baths P and G

f) Spülen mit kaltem Wasser.f) Rinse with cold water.

Die Zusammensetzung der Bäder F und G ist in der folgen-. den Tabelle aufgeführt. Die Gesamtsäurepunktzahl der Bäder betrug jeweils 90 Punkte. ■The composition of baths F and G is as follows. listed in the table. The total acid score of the baths was 90 points in each case. ■

ρ Nach einem Durchsatz von jeweils 0,2 m Blechoberfläche pro Liter Badlösung wurden die Bäder auf Punktkonstanz mit den in der Tabelle aufgeführten Ergänzungskonzentraten ergänzt.ρ After a throughput of 0.2 m sheet surface per liter of bath solution, the baths were kept constant with the supplementary concentrates listed in the table added.

Bei Beginn des Durchsatzes und nach Durchsatz von 4 m Stahloberfläche pro Liter Badlösung wurden MusterblecheAt the beginning of throughput and after throughput of 4 m The steel surface per liter of bath solution was used as sample sheets

130062/0211130062/0211

abgezweigt zur Schichtgewichtsbestimmung und zur Korrosionsprüfung im Salzsprühtest nach DIN 50021 SS. Die Bleche für die Korrosionsprüfung wurden vorher behandelt mit einer 15 %igen Emulsion eines Korrosionsschutzöles und anschließend bei 70 0C im Ofen getrocknet. Tabellebranched off for determining the layer weight and for the corrosion test in the salt spray test according to DIN 50021 SS. The metal sheets for the corrosion test were treated beforehand with a 15% strength emulsion of an anti-corrosion oil and then dried at 70 ° C. in the oven. Tabel

g/lg / l %% Bad FBad F 0 % · 0 % Bad GBad G ZnZn g/lg / l %% 22,322.3 0 % 0 % 22,622.6 MnMn g/ig / i %% 2,12.1 8,118.11 NiNi g/lg / l %% 0,040.04 0,030.03 P2O5 P 2 O 5 g/lg / l %% 29,829.8 24,324.3 NO3 NO 3 Ge samtsäure-PunktzahlTotal Acid Score 31,631.6 50,450.4 Gesamt-PgOc :Total PgOc: 9090 9090 freieS-P2O5 free S-P 2 O 5 P2O5 : NO3 P 2 O 5 : NO 3 1 : 0,401: 0.40 1 : 0,501: 0.50 Mn : ZnMn: Zn AnfangBeginning 1 : 1,061: 1.06 1 : 2,071: 2.07 nach 4 m*after 4 m * 1 : 10,61: 10.6 1 : 2,791: 2.79 ErgänzungsSupplementary Ergänzungs-Supplementary konzentratconcentrate konzentratconcentrate ZnZn für Bad Ffor bathroom F für Bad Gfor Bad G MnMn 12,612.6 11,8.11.8. NiNi 0,310.31 1,881.88 P2O5 P 2 O 5 0,030.03 0,030.03 NO3 NO 3 25,825.8 22,922.9 Gesamt-P205 :Total P 2 0 5 : 11,411.4 17,717.7 freieS-P2O5 ·free S-P 2 O 5 P2O5 : NO3 P 2 O 5 : NO 3 1 : 0,411: 0.41 1 : 0,551: 0.55 Mn : ZnMn: Zn 1 : 0,441: 0.44 1 : 0,771: 0.77 SchichtgewichtLayer weight 1 : 40,61: 40.6 1 : 6,31: 6.3 SchichtgewichtLayer weight 15,6 g/m2 15.6 g / m 2 18,2 g/m2 18.2 g / m 2 Rost nach 72 hRust after 72 hours -/1 16,2 g/m2 - / 1 16.2 g / m 2 19,0 g/m2 19.0 g / m 2 test nach DIN I test according to DIN I. Salzsprüh-Salt spray am Anfangat the beginning 50021 SS50021 pp nach 4m/after 4m / 0 % 0 % 0 % 0 %

130062/0211130062/0211

30234783023478

Es ist deutlich erkennbar, daß durch die bevorzugte Ausgestaltung der Ergänzung die Phosphatier-Bäder auchIt can be clearly seen that the phosphating baths too, thanks to the preferred configuration of the supplement

nach Durchsatz von 4 m /1 zu Schichten führen, die ihre guten Eigenschaften beibehalten haben.after a throughput of 4 m / 1 lead to layers that have retained their good properties.

130062/0211130062/0211

Claims (5)

PatentansprücheClaims M. Verfahren zur Herstellung von Phosphatüberzügen auf Metalloberflächen von Eisen und Stahl unter Verwendung einer sauren nitratbeschleunigten Zink- und Manganionen enthaltenden Phosphatierungslösung bei erhöhten Temperaturen im Tauchverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen bei Behandlungstemperaturen von 50 bis 98 0C mit einer Phosphatierungslösung in Berührung bringt, die mindestens 0,6 g/l Manganionen enthält,
in der das Gewichtsverhältnis
M. Process for the production of phosphate coatings on metal surfaces of iron and steel using an acidic phosphating solution containing nitrate-accelerated zinc and manganese ions at elevated temperatures in the immersion process, characterized in that the metal surfaces are in contact with a phosphating solution at treatment temperatures of 50 to 98 ° C which contains at least 0.6 g / l manganese ions,
in which the weight ratio
P2O5 : NO3 =1 : (0,3 bis 3,0)P 2 O 5 : NO 3 = 1: (0.3 to 3.0) Gesamt-P205 : freies-P205 = 1 : (0,25 bis 0,70)Total-P 2 0 5 : free-P 2 0 5 = 1: (0.25 to 0.70) Mn : Zn = 1 : (22 bis 0,2)Mn: Zn = 1: (22 to 0.2) beträgt undis and die im eingearbeiteten Zustand eine Gesamtwhich in the incorporated state a total säurepunktzahl von mindestens 20 Punkten aufweist.has an acid score of at least 20 points.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen mit einer Phosphatierungslösung in Berührung bringt, in der der Gehalt an Manganionen mindestens 1 g/l beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the metal surfaces are brought into contact with a phosphating solution in which the content of manganese ions is at least 1 g / l. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen mit einer Phosphatierungslösung in Berührung bringt, in der das Gewichtsverhältnis von Mn : Zn = 1 : (0,8 bis 12) beträgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal surfaces are brought into contact with a phosphating solution in which the weight ratio of Mn: Zn = 1: (0.8 to 12). 130082/Q211130082 / Q211 4; Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metalloberflächen mit einer Phosphatierungslösung in Berührung bringt, die einfache und/oder komplexe Fluoride, wie NaF, NaHF2 und/oder Na2SiFg, enthalten.4; Process according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the metal surfaces are brought into contact with a phosphating solution which contains simple and / or complex fluorides such as NaF, NaHF 2 and / or Na 2 SiFg. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Phosphatierungsbad hinsichtlich der Komponenten Zink-, Mangan-, Phosphat- und Nitrationen im Gewichtsverhältnis5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the phosphating bath with regard to the components zinc, manganese, phosphate and nitrate ions in a weight ratio P2O5 : NO3 = 1 : (0,3 bis 2,0) Gesamt-P205 : freies-PgO^ =1 : (0,3 bis 0,8) Mn : Zn = 1 : (2 bis 80)
15
P 2 O 5 : NO 3 = 1: (0.3 to 2.0) Total P 2 0 5 : Free PgO ^ = 1: (0.3 to 0.8) Mn: Zn = 1: (2 up to 80)
15th
ergänzt.added. 130062/0211130062/0211
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4681641A (en) * 1982-07-12 1987-07-21 Ford Motor Company Alkaline resistant phosphate conversion coatings
JPS5935681A (en) * 1982-08-24 1984-02-27 Nippon Paint Co Ltd Method for phosphating metallic surface for coating by cationic electrodeposition
US6342107B1 (en) * 1982-08-24 2002-01-29 Henkel Corporation Phosphate coatings for metal surfaces
EP0172806A4 (en) * 1984-01-06 1986-05-16 Ford Motor Co Alkaline resistance phosphate conversion coatings.
CA1257527A (en) * 1984-12-20 1989-07-18 Thomas W. Tull Cold deformation process employing improved lubrication coating
US5234509A (en) * 1984-12-20 1993-08-10 Henkel Corporation Cold deformation process employing improved lubrication coating
DE3636390A1 (en) * 1986-10-25 1988-04-28 Metallgesellschaft Ag METHOD FOR PRODUCING PHOSPHATE COATINGS ON METALS
FR2618164B1 (en) * 1987-06-25 1994-02-04 Roquette Freres SOLUTION AND METHOD FOR MIXED PHOSPHATATION.
DE3840668A1 (en) * 1988-12-02 1990-06-07 Metallgesellschaft Ag METHOD FOR PHOSPHATING METAL SURFACES
DE4433946A1 (en) * 1994-09-23 1996-03-28 Henkel Kgaa Phosphating process without rinsing
DE19947232A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Chemetall Gmbh Process for applying manganese phosphate layers
US20040221924A1 (en) 1999-09-30 2004-11-11 Klaus-Dieter Nittel Method for applying manganese phosphate layers
DE10010355A1 (en) * 2000-03-07 2001-09-13 Chemetall Gmbh Applying phosphate coatings to metallic surfaces comprises wetting with an aqueous acidic phosphatizing solution containing zinc ions, manganese ions and phosphate ions, and drying the solution

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1287412B (en) * 1963-11-30 1969-01-16 Metallgesellschaft Ag Process to improve the corrosion resistance by producing phosphate coatings of increased layer weight on surfaces made of iron and steel
US4086103A (en) * 1975-08-13 1978-04-25 Kevin James Woods Accelerator for phosphating solutions
JPS5910430B2 (en) * 1976-04-19 1984-03-08 日本ペイント株式会社 Phosphate film chemical conversion treatment method
GB1591039A (en) * 1977-05-03 1981-06-10 Pyrene Chemical Services Ltd Processes and compositions for coating metal surfaces
JPS5456038A (en) * 1977-10-12 1979-05-04 Nippon Paint Co Ltd Controlling method for acidic phosphate film forming liquid

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