DE763283C - Bad zur Herstellung einer korrosionsfesten Schutzschicht auf Magnesium und seinen Legierungen - Google Patents

Description

Der Erfinder hat bereits früher ein Bad zur Herstellung eines Korrosionsschutzüberzuges auf Magnesium vorgeschlagen, welches Mangan- und Chromionen enthält und die Verwendung eines Wechselstromes erfordert, für den eine besondere Stromquelle vorhanden sein muß, während die elektrische Ausrüstung, einer galvanischen Anstalt im allgemeinen auf Gleichstromanschlüsse beschränkt ist.

Bei der Fortsetzung seiner Untersuchungen hat der Erfinder die unerwartete Tatsache gefunden, daß bei Gegenwart von Manganionen oder manganhaltigen Ionen in dem Elektrolyt unter bestimmten Voraussetzungen galvanische Erscheinungen auftreten können, die mit der Ablagerung von Manganoxyden verbunden sind. Wenn man nämlich den zu behandelnden Gegenstand aus Magnesium oder seinen Legierungen mit einer anderen Elektrode ohne Zwischenschaltung irgendeiner Fremdstromquelle leitend verbindet, so finden bei der durch die Potentialdifferenz bedingten Erzeugung eines elektrischen Stromes Reaktionen statt, wie sie von den sogenannten galvanischen Primärelementen her bekannt sind.

Das System funktioniert also nach Art eines galvanischen Primärelements; man erhält durch die dabei stattfindenden Reaktionen auf dem zu schützenden Gegenstand aus Ma-

gnesium oder seinen Legierungen eine gute korrosionsfeste Schutzschicht.

Auf Grund der durchgeführten Versuche besteht nun die Erfindung in einem Bad zur Herstellung einer korrosionsfesten Schutzschicht auf Magnesium und seinen Legierungen, wobei der zu behandelnde Gegenstand als Anode eines galvanischen Primärelements verwendet wird, dessen mit ihm durch einen ίο äußeren Stromkreis leitend verbundene Elektrode aus einem edleren, d. h. elektropositiveren Leiter besteht und der in dem Primärelement verwendete Elektrolyt Manganionen oder manganhaltige Ionen enthält, gegebenenfalls in Verbindung mit Chromionen, und praktisch frei ist von das Magnesium angreifenden Anionen, insbesondere von Ionen,

wie SO₄ , Cl 'u.dgl.

Als edlere elektrische Leiter kommen beispielsweise Blei, Eisen oder Kupfer in Frage. Bei der Verwendung dieses Bades tritt ein galvanischer Effekt nach Art der galvanischen Primärelemente ein, der auf der Magnesiumelektrode oder der magnesiumhaltigen Elektrode die Ablagerung einer Manganoxydschicht bedingt, die, wie Versuche gezeigt haben, sehr gute Korrosionsfestigkeit zeigt.

Das Mangan kann in dem Elektrolyt in Form von Mangansalzen, beispielsweise als Manganat oder Permanganat, enthalten sein. Es kann insbesondere mit Chromat- oder Bichromationen vergesellschaftet sein, beispielsweise in der Form Mn Cr₂ O₇.

Im Verlaufe der Versuche wurde festgestellt, daß jedoch einige Mangansalze, ζ. Β. Nitrate, Azetate, Sulfate und Chlorate, keine derartige Schutzschicht entstehen lassen, da diese das Magnesium oder seine Legierungen selbst angreifen.

Man kann selbstverständlich, wenn es sich um die Behandlung eines verhältnismäßig großvolumigen Gegenstands handelt, an Stelle des Eintauchens in ein Badgefäß einen mit der Lösung getränkten Wattebausch od. dgl. auflegen, der mit der zweiten Elektrode in Verbindung steht.

Die erhaltene Schutzschicht ist im allgemeinen mehr oder minder dunkelbraun und enthält überhaupt keine Magnesiumverbindung. Sie wird durch ein Manganoxyd oder durch Manganoxyde gebildet, die unter Umständen vergesellschaftet sind mit einem Oxyd des Metalls oder der anderen Metalle, deren Ionen in dem manganhaltigen Bade mit ihm vergesellschaftet sind.

Die Wirkung dieser so erhaltenen Schutzschicht kann durch die Behandlung mit Paraffin mit einer Temperatur von ungefähr 150 bis 2oo^: verbessert werden.

Es wurde weiterhin die erstaunliche Tat- 1 sache gefunden, daß, wenn ein Gegenstand aus 1 j Magnesium, der mit einer so hergestellten j Schutzschicht auf der Grundlage von Manganoxyden überzogen worden ist, in ein heißes Paraffinbad eingetaucht wird, eine lebhafte, j von Gasblasenabsonderung begleitete Reaktion stattfindet. Hierbei findet nämlich eine Entwässerung der bei der galvanischen Behandlung gebildeten Schutzschicht statt, wobei sich die aus Wasserdampf bestehenden Blaschen bilden. Die Blasenbildung hört selbsttätig auf. sobald die Entwässerung der Schutzschicht beendet ist. Die Struktur der Schutzschicht wird dabei unter gleichzeitigem Schwarzfärben verändert.

Im nachfolgenden sind drei einige Abwandlungen zeigende Ausführungsbeispiele aufgeführt, die gute Resultate ergeben haben.

Beispiel 1

Ein Plättchen aus einer Magnesiumlegierung mit i,5°/o Mangan wird nach mechanischem Reinigen in eine iprozentige Lösung von KMnO₄ eingetaucht; als zweite Elektrode des zu bildenden Primärelements wird eine Kohlenelektrode verwendet. Die Temperatur der Lösung beträgt etwa 60 ~, die Dauer der Behandlung etwa 1 Stunde. Dabei erhält man einen hellbraunen Überzug eines Manganoxydes, go

Beispiel 2

Ein Stück einer schmiedbaren Magnesiumlegierung mit 3 °/o Aluminium und 1 °/o Zink wird nach Abbeizen in einer Lösung von CrO₃ in eine ioprozentige Lösung von MnCr₂O₇ eingetaucht. Der elektrische Stromkreis wird über eine in die Lösung eingetauchte Kohlenelektrode geschlossen. Die Dauer des Eintauchens beträgt etwa 4 Stunden _iOo bei Zimmertemperatur. Man erhält dabei einen dunkelbraunen Überzug, der nach der Behandlung in geschmolzenem Paraffin von i6o^c schwarz wird. Der Überzug enthält ein Manganoxyd und ein Chromoxyd.

Beispiel 3

Ein Stück einer Magnesium-Gußlegierung mit 10% Aluminium wird nach vorherigem Abbeizen in Salpetersäure in eine no Lösung getaucht, die man dadurch herstellt, daß man in 100 ecm Wasser 5 g CrO₃, 1 g K Mn O₄ und 5 g Mn C O₃ auflöst. Der elektrische Stromkreis wird über eine in die Lösung eingetauchte Eisenelektrode geschlossen; die Behandlungsdauer beträgt etwa 2 Stunden bei Zimmertemperatur. Man erhält dabei einen grauen Überzug.

Man kann auf diese Weise Schutzschichten erhalten, die gut haften und, wenn man die Behandlung genügend lange ausdehnt, auch sehr dicht sind. Auf der anderen Seite ist die

Schutzschicht auffallend gleichmäßig, welche Gestalt auch immer der behandelte Gegenstand haben mag. Selbst in Winkeln und im Innern eines rohrförmigen Gegenstands ist sie im Gegensatz zu den unter Verwendung eines Fremdstromes hergestellten Schutzschichten auffallend gleichmäßig.

Diese Besonderheit ist wahrscheinlich der Natur des Phänomens zuzuschreiben, das ίο zwar auf der Grundlage eines elektrischen Primärelements galvanisch ist, aber nicht elektrolytisch, d. h. Verbraucher einer bestimmten, durch eine äußere Stromquelle gelieferten Energiemenge.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Bad zur Herstellung einer korrosionsfesten Schutzschicht auf Magnesium und seinen Legierungen, wobei der zu behandelnde Gegenstand als Anode eines galvanischen Primärelements verwendet wird, dessen mit ihm durch einen äußeren Stromkreis leitend verbundene andereElektrode aus einem edleren (elektropositiveren) Leiter besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Primärelement verwendete Elektrolyt Manganionen oder manganhaltige Ionen enthält, gegebenenfalls in Verbindung mit Chromanionen, und daß dieser Elektrolyt praktisch frei ist von das Magnesium angreifenden Anionen, insbesondere von Ionen, wie SO₄ , Cl u.dgl.
2. 2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Elektrolyt enthaltenen Mangansalze als Manganate oder Permanganate vorliegen.
3. 3. Bad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus einer Manganchromatlosung oder einer Manganbichromatlösung besteht.
4. 4. Nachbehandlung des gemäß den Ansprüchen ι bis 3 mit einer Schutzschicht überzogenen Gegenstands durch Eintauchen in heißes Paraffin oder einen ähnlichen Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur von etwa 150 bis 200⁰, bis die dabei unter Gasentwicklung stattfindende Reaktion beendet ist.

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