DE725301C

DE725301C - Verfahren zur elektrolytischen Oxydation von Magnesiumlegierungen

Info

Publication number: DE725301C
Application number: DEL99189D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Elssner; Horst Huenlich
Original assignee: Langbein Pfanhauser Werke AG
Current assignee: Langbein Pfanhauser Werke AG
Priority date: 1939-10-04
Filing date: 1939-10-05
Publication date: 1942-09-19

Description

Verfahren zur elektrolytischen Oxydation von Magnesiumlegierungen Es ist bekannt, die Oberfläche von Magnesium und überwiegend Magnesium enthaltenden Legierungen durch anodische Behandlung in alkalischen Elektrolyten zu oxydieren, um Schutzschichten auf dem Grundmetall zu erzeugen. Die hierbei angewendeten alkalischen Bäder werden nach bekannten. Vorschriften mit einem kräftigen Gehalt an freiem Alkalihydroxyd, beispielsweise Sog und mehr im Liter, angesetzt. Es ist auch vorgeschlagen worden, neben einem Gehalt von beispielsweise 5o g Alkalihydroxyd im Liter noch die gleiche Menge Alkalicarbonat und in geringerer Menge weitere Stoffe, vvie Cyanide, Cyanate usw., dem Bade zuzusetzen. Jedoch auch ohne einen beabsichtigten Zusatz von Alkalicarbonaten sind diese praktisch immer in einer gewissen Menge in den alkalischen Bädern vorhanden, da die technischen Alkali= hydroxyde regelmäßig durch Alkalicarbonate verunreinigt sind. Außerdem bilden sich Carbonate in den Bädern durch Aufnahme von Kohlensäure aus der Luft in ständig zunehm@endem Maße. Diese Carbonatbildung wird durch den elektrolytischen Vorgang nicht wieder aufgehoben, -wie auch in reiner Carbonatlösung durch den elektrolytischen Vorgang kein freies Alkalihydroxyd gebildet wird.

Die Aufgäbe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, in carbonathaltigen Lösungen der Alkalihydroxyde das für die Bildung der oxydischen Schutzschichten günstigste Verhältnis von Hydroxyd zu Carbonat zu ermitteln. Ausführliche Versuche, bei denen sowohl das Verhältnis der beiden genannten Komponenten zueinander als auch die Gesamtkonzentration in weiten Grenzen geändert wurden, führten zu der neuen Erkenntnis, daß die maximale Schichtbildung und die optimale Schutzwirkung bei 'den bekannten Gattungen der Magnesiumlegierungen unter sehr verschiedenen Bedingungen, die in Abhängigkeit vom Mangangehalt stehen, und nur bei Innehaltung bestimmter Grenzwerte erreichbar sind. Diese Gattungen der Magnesiumlegierungen entsprechen bekanntlich etwa den folgenden Zusammensetzungen:

Gruppe i

umfassend die Gattungen: hat die Zusammensetzung:

Mg-Mn, i bis 2,5o b Mangan,

GMg-_1In. Rest Magnesium.

Gruppe 2

umfassend die Gattungen: hat die Zusammensetzung:

Mg-Al, o bis i i % Aluminium,

1 ,1g -Zn, o - 5 07,0 Zink,

GMB Al, o - 2 % Silicium,

GMg-Al-Zn, o - 0,5% Mangan,

GM--Si. Rest Magnesium.

Die beiden angeführten Gruppen unterscheiden sich also dadurch, daß die in Gruppe i angeführten Legierungen Mangan als wesentlichen, absichtlich zugesetzten Legierungsbestandteil enthalten, wobei der Mangangehalt in jedem Fall über 0,5% beträgt. In den Legierungen der Gruppe 2 jedoch ist Mangan entweder lediglich als Verunreinigung enthalten oder nur in sehr geringer Menge zulegiert, wobei ein Mangangehalt von o, 5 0/0 nicht überschritten wird.

In den ausgeführten Versuchsreihen hat sich nun gezeigt, daß bei den manganhaltigen Legierungen der Gruppe i (über 0,5% Mangan) die günstigste Schichtbildung und die besten Schichteigenschaften bei der anodischen Oxydation erzielt werden, wenn in den Bädern das Verhältnis von freiem Alkalihydroxyd zu Carbonat kleiner als i, höchstens aber gleich i ist. Ferner wurde gefunden, daß die Ergebnisse bessere sind, wenn die Konzentration an freiem Hydroxyd unter 100 g im Liter, vorzugsweise unter Sog im Liter liegt. Als Beispiel für einen gemäß der Erfindung geeigneten Elektrolyten zur anodischen Oxydation von manganhaltigen Magnesiumlegierungen wird folgende Zusammensetzung angegeben: Zog Natriumhydroxyd und Sog Natriumcarbonat im Liter Wasser.
Bei den Legierungen ohne wesentlichen Mangangehalt (unter 0,50,ö Mangan) der Gruppe 2 lassen sich gute Ergebnisse nur bei Anwendung von Bädern erzielen, die mindestens 5 o bis i oo g freies Alkalihydroxyd im Liter und daneben je nach den Umständen auch Carbonat enthalten, solange das Verhältnis von Alkalihydroxyd zu Alkalicarbonat größer als i bleibt und ferner eine i).-Zahl von mindestens i.; aufrechterhalten wird. Eine weitere Erhöhung des Carbonatgehaltes führt unter Umständen zu Anfressungen, die so weit gehen können, daß eine Gewichtabnahme bei der Oxydation feststellbar ist. Als Beispiel für einen gemäß der Erfindung geeigneten Elektrolyten zur anodischen Oxydation von Magnesiumlegierungen der Gruppe 2 wird folgende Zusammensetzung angegeben: 120g Natriumhydroxyd und Sog Natriumcarbonat im Liter Wasser.
Derartigen Bädern können auch Stoffe zu-e fii, Cr -t werden, welche den Oxydationsprozeß unterstützen, z. B. Chromate, Wolframate, Permanganate, oder solche Stoffe, die härtend auf die Schutzschichten wirken, z. B. Silicate, Aluminate. Erfindungsgemäß werden auch ein- oder mehrwertige Alkohole oder Aldehyde, Ketone oder Oxysäuren oder Saccharide oder solche Stoffe zugesetzt, die bei ihrer Verseifung oder Oxydation die vorgenannten Stoffe bilden. Als Beispiele seien genannt: Die Zugabe von Glycerin oder Milchsäure. Es hat sich gezeigt, daß derartige Stoffe glättend auf die gebildeten Schichten Pim@,#irken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrolytischen Oxydation von überwiegend Magnesium enthaltenden Legierungen in alkalischen Elektrolyten von PH-Zahlen über 1 1,8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Legierungen, die Mangan als wesentlichen Legierungsbestandteil enthalten (Mangangehalt über o, 5 @ (j ), der Elektrolyt Alkalihydroxyd und Alkalicarbonat in einem Verhältnis zueinander von i oder vorzugsweise kleiner als i enthält, während bei Legierungen, die Mangan nicht als wesentlichen Legierungsbestandteil enthalten (Mangangehalt unter o, 5 oJÖ ), das Verhältnis von Alkalihydroxyd zu Alkalicarbonat größer als i ist. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Legierungen mit Mangan als. wesentlichem Legierungsbestandteil (Mangangehalt über 0,5o;0) die Konzentration des Alkalihydroxyds unter i oo g im Liter, vorzugsweise unter 5o g im Liter beträgt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Legierungen ohne wesentlichen Mangangehalt (Mangangehalt unter o, 5 0;o) der Elektrolyt eine PH-Zahl von über i3,0 aufweist. a. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen über 6o' C gearbeitet wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Bäder ein- oder mehrwertige Alkohole, Aldehyde, Ketone, Oxysäuren, Saccharide oder solche Stoffe enthalten, die bei ihrer Verseifung oder Oxydation die vorgenannten Stoffe bilden, wobei in den Bädern entweder einer oder gleichzeitig mehrere der angeführten Stoffe enthalten sein können.