DE1279334B

DE1279334B - Aluminiumlegierungen fuer galvanische Anoden

Info

Publication number: DE1279334B
Application number: DEM57478A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sakano; Kazuo Toda
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1962-07-18
Filing date: 1963-07-13
Publication date: 1968-10-03
Also published as: GB999401A; US3172760A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W7WW> PATENTAMT Int. Cl.'.

C22c

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 40 b-21/00

Nummer: 1279 334

Aktenzeichen: P 12 79 334.9-24 (M 57478)

Anmeldetag: 13. Juli 1963

Auslegetag: 3. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft Aluminiumlegierungen für galvanische Anoden mit verbesserten Gebrauchseigenschaften, die man durch eine weitere Verbesserung der Aluminiumlegierungen für galvanische Anoden nach der japanischen Patentschrift 254 043 erhält.

Bekannte Aluminiumlegierungen für galvanische Anoden sind eine Aluminiumlegierung mit 5% Zink (im allgemeinen unter der Handelsbezeichnung Alcoa-Aluminium-Anode bekannt) und Aluminiumlegierungen nach der japanischen Patentschrift 254 043 aus Aluminium mit 0,1 bis 10% Indium bzw. Zinn und solche, denen außerdem 1 bis 10% Zink zugegeben sind. Als Legierungen für galvanische Anoden sind außerdem Legierungen bekannt, bei denen dem Aluminium Zink und Quecksilber oder Kalzium oder Zink und Kalzium oder Zink und ein wenig Mangan zugegeben sind.

Das Anodenpotential der Aluminiumlegierung mit 5% Zink beträgt in Seewasser —0,95 Volt (alle elektrischen Potentiale sind auf eine gesättigte Kalomelektrode bezogen); ihr galvanischer Stromwirkungsgrad beträgt nur 50 bis 60%· Das Anodenpotential der Aluminiumlegierungen mit Zink und Quecksilber oder Zink und Kalzium oder Zink und Mangan beträgt etwa —0,85 bis -0,90VoIt. Das Anodenpotential einer Aluminiumlegierung, die unter Zugabe von Kalzium gebildet wird, beträgt nur —0,75 bis -0,80VoIt. Der galvanische Stromwirkungsgrad ist für diese Legierungen 50% oder weniger, und keine dieser Legierungen hat ausreichende Gebrauchseigenschaften als Werkstoff für galvanische Anoden. Andererseits weisen die Anoden aus Aluminiumlegierungen nach der japanischen Patentschrift 254 043 Anodenpotentiale von —1,0 bis —1,25 Volt in See- -wasser auf; der galvanische Stromwirkungsgrad beträgt 70 bis 80% bei einer solchen Legierung mit Reinstaluminium als Basis, und 50 bis 60%, wenn Reinaluminium, z. B. mit 99,7 % Reinheitsgrad, benutzt wurde.

Bei Überprüfung der Aluminiumlegierungen nach der japanischen Patentschrift 254 043 wurde gefunden, daß Dreistofflegierungen aus Aluminium, Indium und Zink mit einem Indiumgehalt von weniger als 0,1% bessere Eigenschaften für galvanische Anoden besitzen als Aluminiumlegierungen nach der japanischen Patentschrift 254 043. Es wurde gefunden, daß eine Aluminiumlegierung mit weniger als 0,1% Indium ein Anodenpotential von —1,0 Volt oder mehr aufweist, daß allerdings die Reproduzierbarkeit des Anodenpotentials der Legierung schlecht ist.

Ziel der Erfindung ist es, Legierungen für galvanische Anoden mit verbesserten Eigenschaften herzustellen.

Aluminiumlegierungen für galvanische Anoden

Anmelder:

Mitsubishi Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha,

Tokio

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,

6000 Frankfurt 1, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:

Takeshi Sakano, Moto-Machi, Urawa-Shi;

Kazuo Toda, Naka-Machi, Urawa-Shi (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 18. Juli 1962 (29 639)

Eine Legierung, die z. B. aus Reinaluminium unter Zugabe von 0,02% Indium und 2,5% Zink hergestellt wurde, besitzt ein Anodenpotential von etwa —1,1 Volt und einen galvanischen Stromwirkungsgrad von nahezu 70 bis 85 %, obwohl dieser sich mit den Verwendungsbedingungen verändert. Bei einer Zweistofflegierung aus Reinstaluminium mit 0,01% Indium beträgt das Anodenpotential etwa —0,75 Volt. Dieser Wert ist für eine galvanische Anode ungenügend. Eine Dreistofflegierung dagegen aus Reinstaluminiüm mit 0,01 % Indium und 2,5 % Zink weist ein Anodenpotential von etwa —1,1 Volt auf und ist ein sehr guter Werkstoff für die Herstellung galvanischer Anoden.

Bei binären Legierungen aus Aluminium und einer geringen Menge Indium entstehen während des Gießens Seigerungen, die dafür verantwortlich sind, daß Anoden aus dieser Legierung während des Gebrauchs unregelmäßig korrodieren.

Man hatte gemäß der japanischen Patentschrift 254 043 bereits gefunden, daß man durch gleichzeitiges Zugeben von Zink und Indium die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumlegierung beträchtlich erhöhen kann. Es muß jedoch erwähnt werden, daß eine Legierung mit 0,1 % oder mehr Indium mit oder ohne Zink eine relativ hohe Selbstkorrosion aufweist, wenn man sie für galvanische Anoden verwendet. Der

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galvanische Stromwirkungsgrad dieser Legierungen übersteigt nicht 50 bis 60 %, wenn Reihaluminium als Basis verwendet wird.

Die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung für galvanische Anoden besitzt weniger als 0,1 % Indium, wie es oben beschrieben ist. Man hat also den Anteil des zugegebenen Indiums, vermindert, das ein relativ teures Metall ist. Die neue Aluminiumlegierung für galvanische Anoden ist nicht nur billiger, sondern weist auch Verbesserungen der Anodendaten. auf, insbesondere des galvanischen Stromwirkungsgrades, so daß beim praktischen Gebrauch beachtliche Vorteile auftreten. Man hat allerdings gefunden, daß bei weniger als 0,005% Indium die Legierung Gebrauchseigenschaften aufweist, die sich denen einer Aluminium-Zink-Legierung nähern, weshalb auch die durch das Indium hervorgerufenen Vorteile nicht wahrgenommen werden können. Weiterhin wurde gefunden, daß das gleichzeitig mit dem Indium zugegebene Zink innerhalb eines Bereiches von 0,5 bis 20 % etwa dieselbe Wirkung ausübt und Unterschiede in der Menge des Zinks keinen großen Einfluß auf die Gebrauchseigenschaften der Legierung nehmen. Ist der Bestandteil an Zink kleiner als 0,5%; dann nimmt sein günstiger Einfluß allmählich ab. Werden mehr als 20% Zink zugegeben, dann werden die Gebrauchseigenschaften der Anode beeinträchtigt. Derartige .Nachteile sind z. B. Bruchstellen, die beim Gießen rund um den Stahleinsatz entstehen können. .Die. Aluminiumlegierung für galvanische Anoden gemäß der Erfindung ist dadurch

ίο gekennzeichnet, daß dem Aluminium gleichzeitig 0,005 bis weniger als 0,1% Indium und 0,5 bis 20% Zink zugegeben werden; eine Aluminiumlegierung mit 0,02% Indium und 2,5% Zink ist im Hinblick auf

. .Gebrauchseigenschaften und ,Wirtschaftlichkeit am besten als Anodenmaterial geeignet.

Um die Anodendaten der neuen Aluminiumlegierung noch besser zu zeigen, werden in der Tabelle die galvanischen Eigenschaften einer Aluminiumlegierung gemäß der Erfindung mit Aluminiumlegierungen nach der japanischen Patentschrift 254 043 und der »Alcoa-Aluminium-Anode« verglichen.

Anodenpotential und galvanischer Stromwirkungsgrad (bei galvanischer Behandlung in künstlich hergestelltem Seewasser und einer anodischen Stromdichte von l,5mA/cm²)

	Zusammensetzung	Potential nach	Galvanischer
Legierung	(7o)	500 Stunden galvanischer	Stromwirkungs grad*)
	99,85Al; 0,01In; 2,5Zn	Behandlung (Volt)	(%)
1*)	99,85Al; 0,02In; 2,5Zn	-1,09	83
2*)	99,85Al; 0,05In; 2,5Zn	-1,10	84
3*)	99,85Al; 0,09In; 2,5Zn	-1,09	78
■ • 4*)	99,85 Al; 0,02 In; 0,5 Zn	-1,08	70
5*)	; 99,85Al; 0,02In; 5,0Zn	-1,08	82
6*)	99,85Al; 0,02In; 20,0Zn	—1,10	84
7*)	99,85Al; 0,004In; 2,5 Zn	-1,07	75
8	99,85Al; 0,1In	-0,93	60
9	99,85Al; 0,5In; 2,5 Zn	-1,06	58
10	99,85Al; 10,0In; 2,5Zn	-1,08	55
■"·■ π	99,85 Al; 5,0 Zn (Alcoa-Legierung)	-1,06	50
12	Reinstaluminium, 0,01 In	-0,94	60
13	-0,75	70

*) Bezeichnet Legierungen gemäß der Erfindung.

*) Bei den Weiten für den galvanischen Stromwirkungsgrad ist die elektrochemische Auflösung von Zink berücksichtigt.

Wie die Tabelle zeigt, weisen die Aluminiumlegierungen für galvanische Anoden gemäß der Erfindung (Versuchsbeispiele 1 bis 7) beachtliche Verbesserangen der galvanischen Gebrauchseigenschaften, insbesondere des galvanischen Stromwirkungsgrades, auf.

Claims

Patentanspruch:

Aluminiumlegierung für galvanische Anoden, bestehend aus 0,005 bis weniger als 0,1% Indium, 0,5 bis 20% Zink, Rest Aluminium und für den Gebrauch im Gußzustand vorliegend.

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