Verfahren zur Erzeugung von Oberflächen gleichmässigen Aussehens auf Werkstücken aus lliagnesiumlegierungen, insbesondere auf Spritz- und Pressgussstücken. Als Vorbereitung für die Erzeugung von korrosionsverhindernden Schutzschichten auf Magnesium und Magnesiumlegierungen nach dem Tauchverfahren oder durch elektroly- tische Behandlung ist es üblich, die Gegen stände einer Behandlung mit stark sauren Lösungen, beispielsweise Salpetersäure oder Schwefelsäure, zu unterwerfen;
hierdurch soll eine Entfernung an der Oberfläche haftender gröberer Verunreinigungen er reicht und ein gleichmässigerer Angriff der für die, Erzeugung von korrosionsfesten Schutzschichten. vemwendeten Lösungen er zielt werden. Zuweilen findet die Behandlung mit den genannten etark sauren Lösungen auch allein statt, um den Gegenständen ledig lich ein ansprechendes und gleichmässiges Äusseres zu verleihen..
Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Vor- behandlung noch nicht in allen Fällen aus reicht, um den gewünschten Erfolg zu erzie- len;
insbesondere bei der Behandlung von Spritz- und. Pressguss, für dessen Herstellung Legierungen mit einem vergleichsweise hohen Gehalt an fremden Legierungsbestandteilen, insbesondere Aluminium, verwendet werden, weisen die Gussatücke nach der Vo-rbehand- lung vielfach eine unansehnliche grau fleckige Oberfläche auf, die auch erhalten bleibt, wenn man die Werkstücke gegebenen falls weiter mit bekannten,
korrosionsverbin- dernde Schutzsehiehten erzeugenden Bädern behandelt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Oberflächen gleichmässigen Aussehens auf Werkstücken aus Magnesium legierungen, insbesondere auf Spritz- und Pressguss:stücken. Die Oberfläche gleichmässi gen Aussehens kann auch bei einer gegebe- nenfa118 weiteren Behandlung der Werk stücke zum Zwecke der Schutzschichtenbil dung und bezw. oder Einfärbung erhalten bleiben.
Erfindungsgemäss werden die Werk stücke, gegebenenfalls nach Entfernung grö berer Verunreinigungen von der Oberfläche ,der Werkstücke, .durch Behandlung mit einer stark sauren Lösung, beispielsweise Salpeter- säure oder Schwefelsäure oder Gemischen beider, mindestens einmal mit einer stark basischen Lösung bis zur Bildung einer grauweisslichmatten Schicht behandelt und dann einer Nachbehandlung unterzogen, bei spielsweise in der Form, dass die gebildete Schicht durch kurzzeitiges, Eintauchen in die Lösung einer starken Säure wiederum ent fernt wird.
Soweit nach Abschluss der Be handlung mit der stark basischen Lösung noch geringe Ungleichmässigkeiten in der Färbung der Oberfläche erkennbar sind, kann die Behandlung mit dieser Lösung nochmals kurz wiederholt werden, gegebenenfalls naeli vorheriger Entfernung der zuerst gebildeten Schicht durch kurzzeitiges Eintauchen in die Lösung einer starken Säure.
Als stark basische Lösungen werden zweckmässig heisse konzentrierte wässrige Lö sungen von Alkalihydroxyden, zum Beispiel eine 60 % ige wässrige Natronlauge von 100 C, verwendet. Diesen Lösungen kann man mit Vorteil auch Salze von Magnesium angreifenden Säuren, zum Beispiel Natrium nitrat oder Natriumsulfat, zusetzen, wodurch eine Abkürzung der Behandlungsdauer er zielt wird. .
Sollen die Werkstüek-e nicht nur ein gleichmässiges Äusseres aufweisen, sondern auch mit korrosionsverhindernden Schutz schichten überzogen werden, so kann im An- schluss an die erste oder wiederholte Behand lung mit der starkbasischen Lösung, gege benenfalls auch nach einer einmaligen Be handlung mit der stark basischen Lösung und .darauffolgender kurzzeitiger Behand- 'lung mit der Lösung einer starken Säure, eine weitere Behandlung der Werkstücke mit bekannten Bädern.
zum Zwecke .der Ver besserung der Korrosionsbeständigkeit erfol gen; hierbei werden jedoch zweckmässig Be dingungen angewendet, unter denen eine stärkere Abtragung der Oberfläche der vor- behandelten Werkstücke noch nicht erfolgt. Geeignet ist. in dieser 13insicht eine Behand lung mit Lösungen von Bichromaten oder Fluoriden.
Man kann auch so verfahren, dass- man die mit der stark basischen Lösung vor behandelten Werkstücke nacheinander kurz zeitig in die Lösung einer starken Säure und in die stark basische Lösung eintauebt und darauf mit der korrosionshindernde Schutz schichten erzeugenden Lösung behandelt.
Beispiele: 1. Ein Spritzgussteil aus einer Magne- siumlegierung mit 9 % A1 und 0,8 % Zn wird zunächst durch 10 Sek. langes Eintauchen in eine 8%i,-;e Salpetersäurelösung von den oberflächlich anhaftenden gröberen Verunrei nigungen befreit und hierauf nach kurzem Abspülen mit haltem_N,#Tasser während 2 Min. in einer 60' % igen wässrigen Natronlauge von 100 C behandelt.
Die hierbei entstandene matte Oxy dlraut wird anschliessend durch kurzes Eintauchen in 5 % ige Salpetersäure wieder entfernt. Der nunmehr gebildete dunkelgraue lockere Belag wird durch noch maliges Eintauchen in die erwähnte Lösung von Natronlauge während 5 Sek. entfernt. Nach Spülen in Nasser und kurzzeitigem Trocknen zeigt der Gegenstand eine schöne gleichförmige metallisch glänzende Ober fläche.
Durch anschliessende Behandlung in einer 5 % igen Alka.libichromatlösung bei<B>80'C</B> während etwa 15 Min. wird eine wesentliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit er zielt, wobei der Gegenstand unter Beibehal tung seines gleichmässigen 11Teta1'lglanzes -eine schwach messinggelbe Färbung annimmt.
2. Ein Getriebegehäusedeekel aus einer Magnesiumlegierung mit 9 % Aluminium und 1 % Zink wird zunächst durch kurz zeitiges Beizen (etwa 2-5 Sekunden) in 5- bis 8 % iger Salpetersäure oder 2-5%iger Schwefelsäure von oberflächlich anhaften den Verunreinigungen befreit und kurz mit kaltem Wasser abgespült. Hierauf wird der Gegenstand etwa 30 Sekunden in eine auf etwa 110 C erhitzte Lösung getaucht, die 100 g Natriumnitrat im Liter Wasser ent hält, und wieder kalt abgespült.
Nach darauffolgender Behandlung mit einer 10% HNO@, 16 % K@Cr207, 0,4 % H2SO., enhalten- den Lösung bei Raumtemperatur während etwa 10 Sekunden und anschliessendem Spülen und Trocknen weist der Gegenstand eine festhaftende korrosionsverhindernde Schutzschicht von. gleichmässiger messing gelber Färbung auf.
3. Ein Gussteil einer Schreibmaschine aus einer Magnesiumlegierung mit 8 % Alumi nium und<B>0,5%</B> Zink wird zunächst, wie in Beispiel 2 beschrieben, von oberflächlichen Verunreinigungen befreit und darauf etwa 40-50 Sekunden in eine auf 110 C er hitzte Lösung getaucht, die 600 g Ätznatron und 50g Natriumnitrat im Liter Wasser ent hält, und kalt abgespült.
Nun wird der Ge genstand etwa 30 Minuten. in einer auf 70 bis 80 C erhitzten Lösung behandelt, die 40 g Kaliumbichromat, 60 g Magnesium- sulfat und einige Tropfen Schwefelsäure im Liter Wasser enthält. Er weist nach an schliessendem Spülen und Trocknen eine tief schwarze, glänzende Oberfläche auf.
4. Ein Fernglasgehänse aus einer Magne- siumlegierung mit 8 % Aluminium und 0,5 Zink wird, wie in Beispiel 3, beschrieben, von oberflächlichen Verunreiihigungen befreit und mit .der gleichen stark basischen Lösung vorbehandelt. Hierauf wird der Gegenstand in einem auf etwa 70 C erwärmten; Bade aus einer 5 % Alkalibiehromat und 5 % Magnesiumsulfat enthaltenden Lösung gegen eine Eisenelektrode ausserhalb des Bades kurzgeschlossen.
Nach einer Behandlungszeit von nur 5 Minuten und anschliessendem Ab, spülen und Trocknen weist der Gegenstand eine überaus gleichmässige tiefschwarze Fär bung auf, die an Schönheit,die nach Beispiel 3 erhaltene noch übertrifft.
5. Das Gehäuse eines Projektionsappara tes aus einer Magnesiumlegierung mit 8 Aluminium und 0,5 % Zink wird, wie in den Beispielen 3, und 4 beschrieben, von gröberen obe-rfläehlichenVerunreinigungen befreit und mit der stark basischen Lösung behandelt.
Durch weitere Behandlung in einer auf 60 bis 70 C erwärmten Lösung mit Gehalten an 4 % Alkalbichromat, 6 % Magnesium- sulfat und 2 % Sulfo@salicylsäure während etwa 2 Minuten wird auf dem Gegenstand eine gleichmässige schöne Schwarzfärbung von mattem Glanz erzeugt, wie er in der optie,chen Industrie gefordert wird.
Process for the production of surfaces with a uniform appearance on workpieces made of magnesium alloys, in particular on injection and press-castings. In preparation for the production of corrosion-preventing protective layers on magnesium and magnesium alloys by the immersion process or by electrolytic treatment, it is customary to subject the objects to a treatment with strongly acidic solutions, for example nitric acid or sulfuric acid;
This is intended to remove coarse impurities adhering to the surface and to attack more evenly for the creation of corrosion-resistant protective layers. used solutions can be achieved. Sometimes the treatment with the above-mentioned acidic solutions takes place on its own in order to give the objects an appealing and uniform appearance.
However, it has been shown that this pre-treatment is not sufficient in all cases to achieve the desired success;
especially in the treatment of spray and. Press casting, for the production of which alloys with a comparatively high content of foreign alloy components, in particular aluminum, are used, the cast pieces often have an unsightly gray-spotted surface after pre-treatment, which is also preserved if the workpieces are removed continue with known,
Corrosion-binding protective layers producing baths treated.
The invention relates to a method for producing surfaces with a uniform appearance on workpieces made of magnesium alloys, in particular on injection molding and compression molding: pieces. The surface can have a uniform appearance even if the workpieces are treated further for the purpose of forming protective layers. or coloring are retained.
According to the invention, the work pieces, if necessary after removing coarser impurities from the surface of the work pieces, by treatment with a strongly acidic solution, for example nitric acid or sulfuric acid or a mixture of both, at least once with a strongly basic solution until a gray-white matt is formed Treated layer and then subjected to an after-treatment, for example in the form that the layer formed is removed again by briefly immersing it in the solution of a strong acid.
If, after the end of the treatment with the strongly basic solution, slight irregularities in the color of the surface can still be seen, the treatment with this solution can be repeated briefly, if necessary after removing the first layer by briefly immersing it in the solution of a strong acid .
As strongly basic solutions, hot, concentrated aqueous solutions of alkali hydroxides, for example a 60% aqueous sodium hydroxide solution at 100 ° C., are used. Salts of acids that attack magnesium, for example sodium nitrate or sodium sulfate, can also be added to these solutions with advantage, thereby reducing the duration of the treatment. .
If the workpieces are not only to have a uniform appearance, but are also to be coated with corrosion-preventing protective layers, after the first or repeated treatment with the strongly basic solution, if necessary also after a single treatment with the strong basic solution and. Subsequent brief treatment with a solution of a strong acid, a further treatment of the workpieces with known baths.
for the purpose of improving the corrosion resistance; here, however, it is expedient to use conditions under which the surface of the pretreated workpieces is not yet removed to a greater extent. Suitable is. in this view a treatment with solutions of bichromates or fluorides.
One can also proceed in such a way that the workpieces previously treated with the strongly basic solution are briefly thawed one after the other in the solution of a strong acid and in the strongly basic solution and then treated with the solution that produces corrosion-preventing protective layers.
Examples: 1. An injection-molded part made of a magnesium alloy with 9% A1 and 0.8% Zn is first freed of the coarser impurities adhering to the surface by immersing it for 10 seconds in an 8% nitric acid solution and then removing it briefly rinsed with haltem_N, # Tasser for 2 minutes in a 60% strength aqueous sodium hydroxide solution at 100 ° C.
The resulting matt oxy-dyllium is then removed again by briefly immersing it in 5% nitric acid. The loose, dark gray deposit that has now formed is removed by immersing it again in the sodium hydroxide solution mentioned for 5 seconds. After rinsing in water and briefly drying, the object shows a beautiful, uniform, shiny metallic surface.
Subsequent treatment in a 5% alkali libichromate solution at 80 ° C for about 15 minutes results in a significant improvement in the corrosion resistance, the object being weak while maintaining its uniform gloss takes on a brass yellow color.
2. A gear housing cover made of a magnesium alloy with 9% aluminum and 1% zinc is first freed of impurities adhering to the surface by brief pickling (approx. 2-5 seconds) in 5-8% nitric acid or 2-5% sulfuric acid Rinsed briefly with cold water. Then the object is immersed for about 30 seconds in a solution heated to about 110 C, which contains 100 g of sodium nitrate per liter of water, and rinsed again with cold water.
After subsequent treatment with a solution containing 10% HNO @, 16% K @ Cr207, 0.4% H2SO., At room temperature for about 10 seconds and subsequent rinsing and drying, the object has a firmly adhering, corrosion-preventing protective layer. uniform brass yellow color.
3. A cast part of a typewriter made of a magnesium alloy with 8% aluminum and <B> 0.5% </B> zinc is first freed of superficial impurities, as described in example 2, and then applied for about 40-50 seconds 110 C heated solution, which contains 600 g caustic soda and 50 g sodium nitrate per liter of water, and rinsed with cold water.
Now the object is about 30 minutes. treated in a solution heated to 70 to 80 C, which contains 40 g of potassium dichromate, 60 g of magnesium sulfate and a few drops of sulfuric acid per liter of water. After rinsing and drying, it has a deep black, shiny surface.
4. A binocular case made of a magnesium alloy with 8% aluminum and 0.5% zinc is, as described in Example 3, freed from superficial impurities and pretreated with the same strongly basic solution. The object is then heated to about 70 C; Bath made from a solution containing 5% Alkalibiehromat and 5% magnesium sulphate short-circuited against an iron electrode outside the bath.
After a treatment time of only 5 minutes and subsequent rinsing, rinsing and drying, the object has an extremely uniform, deep black coloration that even surpasses that obtained in Example 3 in terms of beauty.
5. The housing of a projection apparatus made of a magnesium alloy with 8 aluminum and 0.5% zinc is, as described in Examples 3 and 4, freed of coarse surface impurities and treated with the strongly basic solution.
Further treatment in a solution heated to 60 to 70 C with contents of 4% alkali dichromate, 6% magnesium sulfate and 2% sulfo @ salicylic acid for about 2 minutes produces a uniform, beautiful black coloration with a matt sheen, as shown in the optical industry is required.