200803. lajstromszámú szabadalom • Horganyfelület kromátozására szolgáló oldat
1 HU 200803 B 2 A találmány tárgya horganyfelület kromátozására szolgáló oldat. Horganyfelület kromátozására ismert az a megoldás, amelynél háromvegyértékű krómvegyületet, szulfát-iont tartalmazó vegyületet, fluorid-iont tartalmazó vegyületet, hidrogén-peroxidot, vas- és kobalt vegyületet tartalmazó oldatban végzik a kromátozást; a savasság szabályozására kénsavat alkalmaznak (4 359 345 sz, amerikai szabadalmi leírás). Az említett eljárással kapott kromátozott felületek azonban nem tekinthetők tökéletesnek, mivel magasabb hőmérsékleten végzett, néhány órás hőkezelés után a bevonat korrózióállósága romlik, mint azt a sóködkamrás korróziós vizsgálatok során tapasztaltuk. Azt találtuk, hogy egyenletes, áttetsző, kék árnyalatú és magas hőmérsékletű, többórás hőkezelés után is gyakorlatilag korrózióálló kromátbevonatok állíthatók elő horganyfelületen, ha a kromátozást olyan oldatban végezzük, amely oxidálószerként hidrogén-peroxid helyett nitrát-ionokat, vas- és kobaltvegyületek helyett cinkvegyületet tartalmaz és a háromvegyértékű krómvegyületen, szulfát-ionon és fluorid-ionon kívül szulfaminsavat, guanidint és/vagy guanidin és ásványi sav sóját és/vagy fenilén-diamint tartalmaz. A találmány tárgyát képezik a horganyfelület kromátozására szolgáló olyan oldatok, amelyek a felsorolt komponenseket vizes oldatban tartalmazzák. A találmány szerinti vizes oldatot az jellemzi, hogy 0,5—10 g/l háromvegyértékű krómvegyületet (Cr(lll)-ra számítva), 1—25 g/l szulfát-iont 0,2—5 g/l fluorid-iont 1—15 g/l nitrát-iont 0,05—0,5 g/l kétvegyértékű cinkvegyületet (Zrr+-re számítva), 0,5—10 g/l szulfaminsavat és 0,1—2,5 g/l guanidint és/vagy guanidin és ásványi sav sóját (guanidinra számítva) és/vagy feniléndiamint tartalmaz. A találmány szerinti megoldással horgany felületén egyenletes, kékes árnyalatú áttetsző kromátbevonatok állíthatók elő, amelyek előnyösen alkalmazhatók mind védő, mind díszítő bevonatként, többek között a gépjármű-, szerszámgép- és műszeripari termékeknél. A találmány szerinti oldat egyes alkotói a következő vegyületekbői nyerhetők: A háromvegyértékű króm vegyületeinek forrását például az egyszerű, komplex, kettős és bázikus sók képezik, úgymint króm-nitrát, króm-szulfát, króm-klorid, króm-fluorid, krómammónium-timsó, káliumkróm-timsó, bázikus króm-szulfát és elegyeik. Szulfát-ionok forrásaként pl. az ammómiumszulfátot, az alkálifém- és magnézium, króm és cink-szulfátot vagy ezek elegyeit alkalmazzuk. 2 Fluor-ionok forrásaként például az egyszerű és savanyú ammónlum-fluoridot, alkálifém- és króm, cink-fluoridot és ezek elegyeit használjuk. 5 Nitrát-ionok forrásaként például az ammónlum-, alkálifém- és alkállföldfóm-, króm-, clnk-nltrátot vagy ezek elegyeit alkalmazzuk. Cinkvegyületek forrásaiként például szervetlen savak sóit, cink-nitrátot, clnk-klorldot, clnk- 10 -fluoridot, cink-szulfátot vagy ezek elegyelt használjuk. Guanidin és ásványi sav sóiként például a guanidln-nitrátot, guanldln-szulfátot, guanldln- 15 -karbonátot vagy ezek elegyelt alkalmazzuk. Fenllón-dlamin forrásaként az o-fenilón-dlamint, p-fenilón-diamint, m-fenilón-diamlnt, vagy ezek elegyeit használjuk. A kromátozásra alkalmazható oldatot a szá- 20 ráz komponensek megfelelő mennyiségű vízben való oldásával állíthatjuk elő. Adott esetben, a pH-érték szabályozása, utánállítása válhat szükségessé; erre a célra például alkálifémsót, __ mint nátriumsót, így nátrium-hidroxldot, nátrlum-karbonátot, illetve -hidrokarbonátot, vagy káliumsót, például káliumkarbonátot, vagy valamilyen megfelelő ammónlumvegyületet, vagy egyéb, a pH-érték helyes Irányú eltolódására 30 alkalmas sót, illetve savas irányban való eltoláshoz előnyösen szulfaminsavat, Illetve a szükséges pH-érték szabályozására önmagában ismert és szokásos sót vagy puffer-rendszert alkalmazhatunk. 35 Adott esetben a pH-érték beállítását, szabályozását, stabilizálását biztosító adalékanyagok a kompozíció alkotórészét Is képezhetik A horganyfelületet úgy kromátozzuk, hogy horganyzás után a kromátozandó tárgyat a 40 találmány szerinti kromátozó oldatba merítjük, 10—35 °C, előnyösen 20“C-on, 10—90 s, előnyösen 30 s időtartamra. Az oldat pH-értéke 1,5—3,5, előnyösen 2,5. Az alábbi példák kapcsán közelebbről is 45 ismertetjük a találmányunk szerinti megoldást; a találmány oltalmi körét a példák semmilyen tekintetben nem korlátozzák. A kísérletek céljára 60 cm2 felületű, gyengén savas elektrolitból leválasztott, fényes horgany- 50 bevonatú horganyzott acélmintákat alkalmazunk. 9 kísérletet végeztünk, ezek közül az 1. jelűt az ismert megoldás (4 359 345 sz. amerikai szabadalmi leírás) szerint kezeltünk. Ez utóbbi oldatot kénsav, Illetve ammónlum-hidroxld 55 adagolásával állítottuk be a kívánt pH-értékre. A mintákat közvetlenül horganyzás után kromátozzuk. A találmány szerinti kromátozás után a mintákat kiemeljük, folyó vízzel leöblítjük és szárítjuk meleg levegő (60°C) áramában. A 60 szárítás után a minták felét szobahőmérsékleten hagyjuk, a többi mintát hőkezelésnek vetjük alá 250°C hőmérsékleten, 3 órán át, majd szobahőmérsékleten pihentetjük. A mintákat sóköd-kamrában a GOSZT 65 9.012-73 szabványnak megfelelően vizsgáljuk,
