146914. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cinkfelületek kromátozására
o Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.914. SZÁM 48. 5—11. OSZTÁLY - NE—236. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás cinkfelületek kromátozására Nehézvegyipari Kutató Intézet, Veszprém Feltalálók: Dr. Bácskai Gyula osztályvezető (10%). Kemény György tud. munkatárs ^30%), Kuhár Ferenc tud. munkatárs (30%, dr. Selyem János tud. munkatárs (30%)> mindannyian Veszprémben A bejelentés napja: 1959. január 28. Ismeretes, hogy a vas korrózióvédelmére használatos cinkrétegek élettartama sem korlátlan. A horganyzási eljárások közül az elektrolitikus eljárások az elterjedtebbek. Ezek azonban a tűzi úton kialakított rétegeknél lényegesen vékonyabbak és pórusosabbak, ami a bevonat kisebb élettartamában is megmutatkozik. A horganyzásnál gyakori 3—5 mikronos rétegek leválasztása is. Az utóbbi évtizedekben elterjedtek olyan savas felületkezelési eljárások, melyeknél a krómionokat tartalmazó fürdőibe merített cinkfelületeken színtelen, vagy színes védőrétegek alakulnak ki. Ezen a bevonatok a cinkréteg élettartamát a különböző igénybevételnek megfelelően 5—10-szeresáre növelik. Az eddig ismeretes eljárások közös hátránya, hogy a kezelés során nagymérvű cink leoldódás lép fel — 1—3 mikron — és ezért ezen eljárások kevéssé gazdaságosak, illetve vékony bevonatok esetén nem is használhatók. Eljárásunk lényege, hogy a cinkfelületeket olyan oldatban kezeljük 4—30 másodpercig, amely 6-értékű krómionokat — CrC>3 formájában — és szulfát ionokat — H2 SÖ4 formájában 18—22 : 1 arányban, valamint katalizátort és felületaktív anyagot tartalmaz. A fürdő pH-ja 0,8—1,2 között van. A találmány tárgyát képező eljárás szerinti fürdőben kialakított sárga színű kromát rétegek védőhatása nagyon jó és a színtelen kromátrétegek védőhatását többszörösen felülmúlja. A cinkréteg leoldódása az eljárás szerinti fürdőben nagyon csekély, legfeljebb 0,3 mikron. A kialakított rétegek színe egyenletes sárga. ' • . Kísérletileg megállapítottuk, hogy a krómionok és a szulfátionok koncentrációját az adott határok között változtatva csak azon fürdők alkalmasak felületkezelésre, melyekben a Zn és Pt elektródból képezett elem elektromotoros ereje eléri az 1,45 Voltot, de nem haladja meg az 1,65 Voltot. Kísérleteink szerint katalizátorként csak azok az ítnyagok jöhetnek számításba, melyek a Cr (VI)—-. Cr (III) átalakulást elősegítik. így Fe (CN)e4~, Fe++,'-Sn++, Mn04 , As0 2 ". Ezek hatásos koncentrációja 0,01—0,1% határok között fekszik. A találmány szerinti eljáráshoz használt kis mennyiségű fémet leoldóifürdő egalizálására, a rétegkialakulás elősegítésére felületaktív anyagok használata szükséges, célszerűen 0,1% körüli koncentrációban. E célra mindazon kereskedelmi forgalomban levő nedvesítő anyagok használhatók, . melyek a savas közeget bírják és magukban semleges, kénhatásúak. Nedvesítési célokra zsíralkoholszulfonátok, alkil-aril szulfonátok felelnek meg legjobban. A zsírtalanított cink vagy cinkezett felületű vastárgyakat 4—30 másodpercre a fentiékben jellemzett kezelőfürdőbe mártva végezhetjük el a réteg kialakítását. Ezután a felesleges vegyszert folyóvizes mosással eltávolítjuk, majd a darabokat megszárítjuk. Eljárásunk további előnye, hogy a szárítást 20—60 C° hőmérsékleten végezhetjük, tehát szobahőmérsékleten szárítva is, jó védőhatású bevonatot kapunk. Az eljárásunk szerint kromátozott cinkfelület kísérleteink szerint kiváló festékalap, ami a tapadást és a korrózióvédelmi sajátságokat egyaránt fokozza. Igen jól felhasználható dekoratív célokra is. 1. példa: a) Zsírtalanítás 10 g/l Na2CC>3 vizes oldatában 20 C°-on katódosan, 2 A/dm2 áramsűrűséggel. b) Vizes öblítés. c) 30 másodperces kezelés 0,8—1,2 pH-jú króm.savkénsav oldatban — a CrOs : H2SO4 arány
