DE1558640B2

DE1558640B2 - Quecksilberhaltige Aluminiumlegierung,insbesondere fuer galvanische Opferanoden

Info

Publication number: DE1558640B2
Application number: DE19671558640
Authority: DE
Inventors: Ikuo Hatano; Masazumi Kawai; Nagoya Midori; Kiyomi Yanagida
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1966-05-21
Filing date: 1967-05-19
Publication date: 1970-03-12
Also published as: US3464909A; NL131860C; NO117567B; NL6706945A; DE1558640A1; GB1128138A

Description

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Die Erfindung betrifft quecksilberhaltige Alumini- Weitere Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus

umlegierungen, die insbesondere für galvanische der folgenden Beschreibung:

Opferanoden geeignet sind. Die erfindungsgemäße Legierung enthält 0,01 bis

Zum kathodischen Schutz von Metallstrukturen, 0,2% Quecksilber, 0,01 bis 10% Zink und 0,01 bis insbesondere Eisen- und Stahlstrukturen, gegenüber 5 2% Blei, Rest Reinaluminium, vorzugsweise Reinst-Korrosion in korrodierender Umgebung wird im aluminium, und ergibt einen ausgezeichneten Werkstoff allgemeinen eine galvanische Opferanode, die ein für galvanische Anoden mit einem Anodenpotential weniger edles Elektrodenpotential als die zu schützen- von etwa —1,11 V und einer anodischen Stromausbeute den Metalle besitzt, elektrisch mit der zu schützenden von 90 bis 95 % nut gleichmäßigem Korrosions-Metallstruktur verbunden. Infolgedessen wird die io widerstand und niedrigem Elektrodenpotential wähgalvanische Opferanode aufgebraucht, und der Strom rend eines langen Zeitraums.

für den kathodischen Schutz fließt in das zu schützende Gemäß der Erfindung beträgt der Quecksilbergehalt

Metall. der Legierung 0,01 bis 0,2%· Falls der Quecksilber-

Ais Legierungen auf Aluminiumbasis für galvanische gehalt mehr als 0,2% beträgt, ist die Legierung sehr Opferanoden sind zur Zeit Legierungen bekannt, die 15 reaktionsfähig und beginnt sich mit der Feuchtigkeit 3 bis 6% Zink enthalten, Legierungen, die eine Gesamt- der Luft unmittelbar nach der Herstellung umzumenge von 0,1 bis 10% Zinn und/oder Indium ent- setzen. Dabei wird ein flockiges Aluminiumhydroxid halten, Legierungen, die durch Zugabe von 1 bis 10% auf der Oberfläche gebildet und Wärme frei. Anderer-Zink zu dieser Legierung erhalten wurden, und seits ist ein Hg-Gehalt von weniger als 0,01% unLegierungen, die durch Zugabe von Zink oder Magne- 30 wirksam, d. h., das Elektrodenpotential der Legierung sium zu einer Aluminium-Quecksilber-Legierung her- wird während des Gebrauchs positiver, gestellt wurden. Der Zinkgehalt beträgt 0,01 bis 10%. Mit mehr als

Die Aluminium-Zink-Legierung hat ein Anoden- 10% Zn wird hinsichtlich der Wirkung kein Unterpotential von —0,9 bis 1,0 V gegenüber einer Standard- schied beobachtet. Falls der Zinkgehalt wemger als kalomelelektrode und eine anodische Stromausbeute 35 0,01% beträgt, zeigt die Legierung eine niedrigere von etwa 50%. anodische Stromausbeute. Deshalb wird angenommen,

Die Aluminium-Indium-Legierung hat ein Anoden- daß Zink die Stromausbeute verbessert, potential von —1,0 bis 1,10 V und eine anodische Durch die erfindungsgemäße Zugabe von 0,01 bis

Stromausbeute von nicht mehr als 80%. 2% Pb wird die Auflösung der Anode einheitlich und

Weiterhin hat eine gegenwärtig als beste handeis- 30 eine Lochbildung oder selektive Korrosion kaum übliche Aluminiumlegierung für galvanische Opfer- beobachtet. Insofern wird durch die Zugabe von Blei anöden bekannte. Aluminiumlegierung,, die Zink, das Korrosionsverhalten der Legierung ganz erheblich Indium und Kadmium enthält, ein Anodenpotential verbessert. Bei weniger als 0,01 % Pb wird keine dervon etwa —1,1 V und eine anodische Stromausbeute artige Wirkung beobachtet, während bei mehr als von 80 bis 85%. . 35 2% Pb weder die Stromausbeute verbessert noch ein

Andererseits zeigt die Aluminium-Quecksilber- einheitliches Gefüge der Legierung erzielt wird. Legierung ein Anodenpotential von etwa —1,3 V,

jedoch beträgt ihre anodische Stromausbeute weniger Beispiell

als 60%; es wurde behauptet, daß durch Zugabe von

Magnesium diese Legierung hinsichtlich der anodischen 4<> Eine Legierung aus 0,05% Hg, 0,1% Zn und Stromausbeute auf etwa 90% verbessert werden kann. 0,2% Pb, Rest Reinstaluminium, wurde in Stabform Jedoch ergibt sich bei einer magnesiumhaltigen gegossen und auf einen Durchmesser von 20 mm Legierung die Gefahr der Funkenbildung auf Grund und eine Länge von 100 mm spanabhebend bearvon Schlageinwirkung mit anderen metallischen beitet, entfettet und gewogen. Anschließend wurde Materialien, und infolgedessen ist eine derartige 45 die Probe in synthetisches Meerwasser der nachLegierung zum kathodischen Schutz von Bauteilen, folgend angegebenen Zusammensetzung konstant einin denen brennbare Stoffe gehandhabt werden müssen, getaucht und eine Eisenplatte als Kathode verwendet, nicht günstig. Die anodische Stromdichte betrug 1 mA/cm² aus

Weiterhin zeigen Legierungen auf der Basis Alu- einer Batterie.

minium—Quecksilber, die Zink oder Magnesium 5° „ ' , , . ,

enthalten, keine gleichmäßige Korrosion und sind Zusammensetzung des synthetischen Meerwasser:

anfällig für Löcherbildung oder selektive Korrosion, NaCl 24,53 g/l

wodurch die Lebensdauer der Anode abgekürzt wird. MgCl₂ 5,20 g/l

Da die Aluminium-Quecksilber-Legierung ein relativ Na₂SO₄ 4^90 g/l

günstiges anodisches; Potential als galvanische Opfer- 55 CaCl₂ ., l',16 g/l

anode zeigt, wurden im Rahmen der Erfindung K.C1 0,695 g/l

Versuche mit einer Vielzahl von Legierungselementen NaHCO₃ 0,201 g/l

zu dieser Legierung unternommen, wobei ausgezeich- KBr o'lOl g/l

nete Aluminiumlegierungen für galvanische Opfer- H₃BO₃ 0^027 g/l

anöden gefunden wurden, die von den aufgeführten ^6o Nap 0^003 g/l

Nachteilen frei sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer queck- Die Versuchsdauer betrug 168 Stunden. Die Stromsilberhaltigen Aluminiumlegierung, insbesondere für menge wurde mittels eines Kupfercoulometers begalvanische Anoden, die ein niedrigeres Elektroden- stimmt. Nach dem Versuch wurde die Probe mit potential und eine höhere Stromausbeute hat als die ⁶5 Wasser gewaschen und zur Entfernung der Korrobisher bekannten Legierungen auf Aluroiniumbasis, sionsprodukte während 2 bis 3 Minuten in konzen- und die keine Löcherbildung oder selektive Korrosion trierte Salpetersäure eingetaucht, worauf sie gewogen zeigt. wurde.

Die Stromausbeute der galvanischen Opferanode wurde an Hand der Strommenge und des Gewichtsverlustes durch Korrosion berechnet und betrug 94,9%· Das Anodenpotential betrug während der Versuchsdauer etwa —1,11 V.

Der Korrosionsangriff an der galvanischen Opferanode war völlig gleichmäßig, im Gegensatz zu demjenigen an einer Opferanode aus einer bekannten quecksilberhaltigen Legierung.

aufgeführt, die in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 und 2 durchgeführt wurden.

Beispiel

Nr.

IO

Beispiel 2

Eine Opferanode aus einer Legierung auf der Basis Reinstaluminium mit 0,05% Hg, 0,1% Zn und 0,01 % Pb wurde in der gleichen Weise und während desselben Zeitraums wie im Beispiel 1 untersucht.

Bei diesem Versuch betrug die anodische Stromausbeute 95,3% ^un(i das Anodenpotential etwa —1,12 V. Wie im Beispiel 1 war der Korrosionsangriff auf die Oberfläche der Opferanode wesentlich vergleichmäßigt.

In der Tabelle sind die Ergebnisse von Versuchen

3

4

Vergleichsprobe.

Zusammensetzung
der Opferanode

Hg Zn ι Pb Al

0,05 3,0

0,05; 0,1

0,05

0,2
1,0

Rest Rest

3,0 j — I Rest

Meßwerte nach 168 Stunden Anwendung

Anodenpotential (V)

Stromausbeute

-1,12 1 91,2 -1,11 92,9

-1,05 91,1

Claims

Patentansprüche:

1. Quecksilberhaltige Aluminiumlegierung, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,01 bis 0,2% Quecksilber, 0,01 bis 10% Zink und 0,01 bis 2% Blei, Rest Reinaluminium, vorzugsweise Reinstaluminium.

2. Verwendung einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1 als Werkstoff für galvanische Opferanoden.