DE660409C

DE660409C - Process for the production of protective layers on magnesium and its alloys

Info

Publication number: DE660409C
Application number: DEI57219D
Authority: DE
Inventors: Fritz Henneberger; Dr Josef Martin Michel
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1937-02-26
Filing date: 1937-02-26
Publication date: 1938-05-24
Also published as: CH215595A; DE743527C; BE440323A; FR50606E; FR834050A; CH207210A; GB504216A; GB508723A; CH207208A; DE690603C; GB528234A; DE661937C

Description

Verfahren zur Erzeugung von Schutzschichten auf Magnesium und seinen Legierungen Es sind schon verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, um durch anodische Behandlung Fluoridschichten auf Magnesium und seinen Legierungen zu erzeugen. Man verwendet entweder einen geschmolzenen Elektrolyten, wie z. B. die neutralen oder sauren Alkalifluoride bzw. Gemische derselben, Polyfluoride der Alkalimetalle und .des Ammoniaks oder aber Lösungen solcher Verbindungen in Harnstoff. Für die Verwendung von geschmolzenen Elektrolyten ist jedoch stets die Anwendung mehr oder weniger erhöhter Temperaturen erforderlich, und sie zeigen ihres fast stets sauren Charakters wegen mancherlei Nachteile, wie z. B. Substanzverluste und Materialangriff,. Nachteile, die überwiegend durch den in solchen Schmelzen .schon merklichen @Fluorwas,serstoffdampfdruck bedingt sind. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, auch mit einfacheren Mitteln zum Ziele zu gelangen. So können z. B. einem unveröffentlichten Vorschlage entsprechend Fluoridschichten schon bei gewöhnlicher Temperatur mit Hilfe der .neutralen Salze der Alkalien hergestellt werden, wenn man als Lösungsmittel ein- oder mehrwertige Alkohole bzw. deren Gemische mit Wasser verwendet. Schließlich sind auch noch wäßrige Lösungen von Alkalifluoriden als Elektrolyten in Vorschlag gebracht worden, wobei Konzentrationen von 3 bis 4% NaF empfohlen wurden.Process for the production of protective layers on magnesium and its Alloys Various proposals have already become known in order to produce anodic Treatment to produce fluoride layers on magnesium and its alloys. Man uses either a molten electrolyte such as B. the neutral or acidic alkali fluorides or mixtures thereof, polyfluorides of alkali metals and . of ammonia or solutions of such compounds in urea. For the use however, the application of molten electrolytes is always more or less elevated temperatures are required, and they show their almost always acidic character because of various disadvantages, such as B. Loss of substance and material attack. Disadvantage, which is mainly due to the @ fluorine water, hydrogen vapor pressure, which is already noticeable in such melts are conditional. There has therefore been no lack of attempts, even with simpler means to get to the goal. So z. B. according to an unpublished proposal Fluoride layers even at normal temperature with the help of the neutral salts the alkalis are produced when the solvent is monovalent or polyvalent Alcohols or their mixtures with water are used. Finally, there are also aqueous ones Solutions of alkali fluorides as electrolytes have been proposed, with Concentrations of 3 to 4% NaF were recommended.

Es zeigt sich jedoch, daß man mit den zuletzt genannten Lösungen auf Magnesium und Mägnesiumlegierungen nur sehr dünne und irrhomogene Schichten erzeugen kann, und daß außerdem einzelne Magnesiumlegierungen bei der anodischen Behandlung einer starken Korrosion unterliegen, die dazu führt, daß .der zunächst gebildete Belag stellenweise wieder völlig entfernt .wird.It turns out, however, that you can use the last-mentioned solutions Magnesium and magnesium alloys only produce very thin and irregular layers can, and that also individual magnesium alloys in the anodic treatment subject to severe corrosion, which leads to the fact that .the initially formed The covering is completely removed in places.

Gemäß Erfindung erhält man unter Verwendung eines wäßrigen Elektrolyten bei gewöhnlicher Temperatur wesentlich stärkere, dichtere und völlig homogene Fluoridüberzüge auf Magnesium und .seinen Legierungen, ohne Rücksicht auf die Legierungszusammensetzung, wenn man als Elektrolyt nahezu oder ganz gesättigte Lösungen solcher neutralen Fluoride.verwendet, welche bei Zimmtt= temperatur (2o°) in Wasser reine Löslichkeit von mindestens 3o % (3o g wasserfreie Substanz in i oo g Lösung) besitzen. In erster Linie eignen sich hierzu das Kaliumfluorid (KF) oder, der größeren Löslichkeit halber; noch besser das neutrale Ammoniumfluorid. Auch Silicofluoride gleicher Beschaffenheit bzw. Gemische dieser Salze mit den neutralen Alkalifluoriden können gegebenenfalls zur Anwendung gebracht werden.According to the invention, one obtains using an aqueous electrolyte at normal temperature, considerably thicker, denser and completely homogeneous fluoride coatings on magnesium and its alloys, regardless of the alloy composition, if an almost or completely saturated solution of such neutral fluorides is used as the electrolyte, which at Zimmt = temperature (2o °) in water pure solubility of at least 3o % (30 g of anhydrous substance in 100 g of solution). Primarily suitable Potassium fluoride (KF) or, for greater solubility, can be used for this purpose; even better the neutral ammonium fluoride. Also silicofluorides of the same nature or mixtures these salts with the neutral alkali metal fluorides can optionally be used to be brought.

Die Möglichkeit, durch das Verfahren gemäß Erfindung stärkere, dichtere und fester haftende Fluoridschichten zu erzeugen, dürfte darauf beruhen, daß bei den hier zur Anwendung gelangenden hohen Elektrolytkonzentrationen an der Anode das Entladungspotential des Fluors dauernd aufrechterhalten werden kann, ohne daß die Zersetzungsspannung des Wassers erreicht wird. Bei Verwendung der früher empfohlenen gelösten Elektrolyte dagegen wird früher oder später die Zersetzungsspannung des Wassers überschritten, und dies führt zur gleichzeitigen Entladung von Sauerstoff an der Anode und damit zur Oxydbildung auf derselben. Dies bedingt wiederum eine inhomogene Schichtenbildung auf dem zu behandelnden Metall. Während somit die in verdünnten wäßrigen Lösungen erzeugten Schichten wenig haftfest wid durch Abreiben zumindest teilweise leicht entfernbar sind, zeigen die in konzentrierten Lösungen hergestellten tlberzüge eine erheblich innigere Verbindung mit dem Grundmetall, so daß sie nur durch Abschmirgeln o. dgl. entfernt werden können. Sie bilden dadurch eine wesentlich bessere uni zuverlässigere Grundierung für Lacke, verleihen dem Grundmetall äber auch für sich allein eine gute Korrosionsbeständigkeit.The possibility of using the method according to the invention stronger, denser and to produce more firmly adhering fluoride layers should be based on the fact that at the high electrolyte concentrations used here at the anode the discharge potential of the fluorine can be continuously maintained without the decomposition tension of the water is reached. When using the previously recommended Dissolved electrolytes, on the other hand, will sooner or later reduce the decomposition voltage of the Water exceeded, and this leads to the simultaneous discharge of oxygen at the anode and thus to the formation of oxide on the same. This in turn requires a inhomogeneous layer formation on the metal to be treated. While the in Layers produced in dilute aqueous solutions are poorly adherent by rubbing them off are at least partially easy to remove, show those in concentrated solutions produced oil coatings create a much closer bond with the base metal, so that they can only be removed by sanding or the like. You thereby educate a much better uni more reliable primer for paints, give the Base metal also has good corrosion resistance on its own.

Beispiel In eine Lösung von neutralem Ammoniumfluorid mit etwa 475g NH¢ F/ i werden bei gewöhnlicher Temperatur (2o bis a5°) Bleche aus verschiedenen Magnesiumlegierungen (beispielsweise mit 2,5 % Mn oder mit 9 % Al, i,5 % Zn; o,8 % Mn) eingehängt und dann anodisch polarisiert. Es wird während 3 Minuten,durch entsprechende Spannungserhöhung (50 bis 140 Volt) eine Belastung von z Anip./dmQ aufrechterhalten. Die Bleche zeigen nach dieser Zeit einen völlig . zusammenhängenden, dichten weißen bzw. grauweißen Überzug, der fest auf der Unterlage haftet.Example In a solution of neutral ammonium fluoride with about 475g NH ¢ F / i are made of different sheets at normal temperature (2o to a5 °) Magnesium alloys (for example with 2.5% Mn or with 9% Al, 1.5% Zn; 0.8 % Mn) and then anodically polarized. It will last for 3 minutes corresponding voltage increase (50 to 140 volts) a load of z Anip./dmQ maintain. The sheets show you completely after this time. related, dense white or gray-white coating that adheres firmly to the surface.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for producing protective layers on magnesium and magnesium alloys by anodic fluorination using an aqueous electrolyte, characterized in that saturated or approximately saturated aqueous solutions of such fluorides are used as the electrolyte, their solubility. in water is at least about 300/0 and more. z. Method according to claim i, characterized by being carried out at ordinary temperature. 3. The method according to claim i and z, characterized in that a saturated solution of neutral ammonium fluoride is used.