DE1032641B - Verfahren zur Erhoehung des Korrosionswiderstandes von Korrosionsschutzschichten auf Aluminium und dessen Legierungen und Loesung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, auf Aluminium und dessen Legierungen korrosionsschützende und zugleich dekorativ wirkende Schichten zu erzeugen, die auch einen ausgezeichneten Haftgrund für organische Überzüge, z. B. von Farbe und Lack, bilden, durch Behandlung der Oberfläche mit wäßrigen Lösungen, welche owertiges Chrom, lösliche Fluoride oder Doppelfluoride und Phosphorsäure bzw. die äquivalente Arsensäure enthalten. Solche Verfahren und Mittel sind beispielsweise in den USA.-Patentschriften 2 438 877, 2 471 909, 2 494 910, 2 472 864 beschrieben. Die so erzeugten Überzüge sind mehr oder weniger amorph.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, den Korrosionsschutz solcher chemisch erzeugter Schutzschichten ohne wesentliche Beeinträchtigung der schönen und dekorativen Oberfläche noch weiter zu erhöhen. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch eine Nachbehandlung der, wie oben angegeben, erzeugten Schichten mit wäßrigen Lösungen, welche Chromsäure bzw. Chromate und Fluoride oder Doppelfluoride, vorzugsweise in gewissen absoluten und relativen Mengen, enthalten.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die chemisch erzeugten Oberflächenschichten mit einer verdünnten Chromsäurelösung oder mit einer verdünnten Lösung, welche Chromat- und Cerionen enthält, nachzuspülen. Gegenüber der ersteren Nachspüllösung hat die der vorliegenden Erfindung den Vorzug höherer Korrosionsbeständigkeit, gegenüber der zweitgenannten Nachspüllösung den Vorteil größerer Billigkeit und Vermeidung mitunter auftretender Verfärbung und Fleckenbildung.

Betreffs der Erzeugung der Schichten auf Aluminiumoberflächen wird auf die Literatur, insbesondere auf die obengenannten USA.-Patentschriften, verwiesen.Folgende Nachbehandlungslösungen haben sich als geeignet erwiesen :

	I	II	III	IV
Phosphorsäure (75 0Z0) Arsensäure	64	64	61 2	92,5
CrO,	10 5	10 1,34	10 5	10 5
NaF	11	1,0 11	11
NaCl	11
Wasser ad

Die mit diesen Lösungen erzeugten Schichten werden erfindungsgemäß, vorzugsweise nach einer Spülung mit Wasser, mit einer Lösung behandelt, welche Chromsäure und eine wasserlösliche Fluorverbindung enthält, z. B. Flußsäure, Alkalifluoride, komplexe Fluorwasserstoffsäuren, wie Fluorkieselsäure, Fluoborsäure, Fluozirkonsäure, Fluortitansäure und deren wasserlösliche Salze.

Die Konzentration an Chromsäure in diesen Lösungen soll zwischen 1 und 10 g/l betragen und liegt vorzugsweise zwischen 2 und 4 g/l. Bei einer Konzentration unter 1 g/l

Verfahren zur Erhöhung

des Korrosionswiderstandes

von Korrosionsschutzschichten

auf Aluminium und dessen Legierungen

und Lösung zur Durchführung

dieses Verfahrens

Anmelder:

American Chemical Paint Company,
Ambler, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,
Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. August 1S63

₂„ Nelson James Newhard jun., Oreland, Pa.,

und John Augustine Carroll, Philadelphia, Pa. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

ist die Verbesserung des Korrosionswiderstandes kaum bemerkbar; bei einer Konzentration über 10 g/l neigt die Oberfläche zur Verfärbung bzw. zum Fleckigwerden. Bei der vorzugsweise verwendeten Konzentration von 2 bis 4 g/l erhält man das Maximum des Korrosionswiderstandes ohne oder mit nur sehr geringer Verfärbung.

Die Konzentration an Fluor in diesen Lösungen soll zwischen 0,01 und 10 g/l betragen. Wird eine einfache Fluorverbindung, wie Flußsäure oder Alkalifluorid, verwendet, so soll die Fluorkonzentraiion zwischen 0,01 und 2 g/l und vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,5 g/l betragen, wobei auf je 1 g CrO₃ 0,01 bis 0,2 g Fluor und zweckmäßig 0,05 bis 0,15 g Fluor/1 kommen. Wenn die Fluormenge im Verhältnis zu der Chromsäuremenge zu hoch ist, so neigt die Lösung dazu, den Schutzüberzug aufzulösen, wobei die Korrosionsschutzwirkung abfällt. Ist umgekehrt das Konzentrationsverhältnis von Fluor zu Chromsäure zu klein, d. h. unter der angegebenen Mindestmenge, so wird keine wesentliche Verbesserung der Korrosionsfestigkeit erhalten.

Bei Verwendung von Doppelfluoriden liegt die Fluormenge zwischen etwa 0,25 und 10 g/l, vorzugsweise zwischen 0,3 und 1,5 g/l. Werden die erstgenannten

8G9 S57/4W

Grenzen nach oben oder nach unten überschritten, so fällt die Wirkung merklich ab, und bei hohem Fluorgehalt, d. h. über 10 g/I, neigt die Lösung dazu, den korrosionsschützenden Überzug aufzulösen.

Der pe-Wert der Lösungen soll bei Verwendung von einfachen Fluoriden zwischen 1,6 und 2,8, vorzugsweise zwischen 1,8 und 2,0, liegen. Bei Verwendung von Doppelfluoriden soll der pn-Wert zwischen etwa 1,3 und 3,0 Hegen, vorzugsweise zwischen etwa 1,8 und 3,0.

Im allgemeinen ist es zweckmäßig, bei niedriger Konzentration von Chromsäure auch eine niedrige Konzentration von Fluor zu verwenden und umgekehrt.

Die Temperatur der Lösungen kann in weiten Grenzen schwanken. Bei verhältnismäßig konzentrierten Lösungen kann man bei Raumtemperatur arbeiten, bei verdünnteren Lösungen arbeitet man besser bei erhöhter Temperatur, z. B. bei 65° C. Was die Zeitdauer der Behandlung betrifft, so genügt im allgemeinen eine Behandlung von nur wenigen Sekunden bis zu etwa einer Minute.

Es werden nachstehend beispielsweise einige Nachbehandlungslösungen gegeben:

CrO₃

HF (48% Lösung) ....

NH₄F-HF

K₂TiF₆ · H₂O

(NHJ₂ZrF₆

NaBF₄

Wasser ad

V	VI	VIl	VIII
4,00	2,00	4,00	2,00
0,076
	0,045
		2,3
			1,1
11	11	11	11

IX

8,00

2,16 11

25 Bei Verwendung von Doppelfluoriden haben die Doppelfluoride des Zirkons und Tantals den Vorteil, daß die damit hergestellten Lösungen sofort gebrauchsfertig sind. Bei Verwendung anderer Doppelfmoride, z. B. des Bors oder der Kieselsäure, ist es dagegen notwendig, wenn man die besten Ergebnisse erhalten will, die Lösungen einige Stunden altern zu lassen, ehe sie gebraucht werden.

Claims (2)

Patentanspruch

1. Verfahren zur Erhöhung des Korrosionswiderstandes von Korrosionsschutzschichten auf Aluminium und dessen Legierungen, die mittels Lösungen erzeugt werden, welche CrO₄-Ionen, F-Ionen und PO₄- oder/und AsO₄-Ionen enthalten, durch anschließendes Nachspülen mit einer verdünnten Chromsäurelösung, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromsäurelösung eine Fluorverbindung zugesetzt wird.

2. Lösung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 10 g CrO₃, vorzugsweise 2 bis 4 g CrO₃/l und, bei Verwendung einfacher Fluoride, 0,01 bis 2 g, vorzugsweise 0,03 bis 0,5 g Fluor/1 enthält oder, bei Verwendung von Doppelfluoriden, 0,25 bis 10 g, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 g Fluor/1 enthält, wobei der pH-Wert der Lösung im ersteren Falle 1,6 bis 2,8, vorzugsweise 1,8 bis 2,0, und im zweiten Falle 1,3 bis 3,0, vorzugsweise 1,8 bis 3,0, beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 860 308, 863 280;
USA.-Patentschriften Nr. 2 563 430, 2 563 431.

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