DE863280C

DE863280C - Verfahren und Mittel zur Erhoehung der Korrosionsfestigkeit von Metalloberflaechen

Info

Publication number: DE863280C
Application number: DEA14032A
Authority: DE
Inventors: James H Thirsk
Original assignee: Amchem Products Inc
Current assignee: Henkel Corp
Priority date: 1951-07-02
Filing date: 1951-09-16
Publication date: 1953-01-15
Also published as: GB712922A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Mittel zur Ausübung desselben zwecks Erhöhung der Korrosionsfestigkeit von Metalloberflächen. Obgleich durch die erfindungsgemäße Behandlung der Korrosionswiderstand der Oberflächen aller korrosionsfähigen Metalle erheblich verbessert wird, ist die Erfindung von besonderer Bedeutung für solche Oberflächen, die bereits eine korrosionsschützende Schicht, z. B. eine Phosphatschicht, erhalten haben, und insbesondere für die Oberflächen von Leichtmetallen, wie z. B. von Aluminium und seinen Legierungen, insbesondere, wenn diese Oberflächen bereits mit einem korrosionsschützenden Überzug versehen sind, z. B. nach den amerikanischen Patenten 2 438 877, 2 471 909, 2 494 910 und 2 472 864. Erfindungsgemäß werden die Metalloberflächen mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die als Kationen die der seltenen Erdmetalle, insbesondere des Cers, und als Anionen Chromat- und vorzugsweise auch Nitratanionen enthält. Da von den seltenen Erdmetallen praktisch nur Cer, das meist auch noch Lanthan, Praseodym, Neodym, Samarium 'usw. enthält, im Handel ist, -so soll im nachstehenden das Wort Cer auch die anderen seltenen Erdmetalle einschließen.

Die Behandlungslösung der Erfindung enthält vorzugsweise Cernitrat (Ce(NO₃J₄ oder Ce(NO₃)₃) und Chromsäure (CrO₃). Statt des Cernitrats kann auch ein anderes wasserlösliches Salz des Cers und statt der Chromsäure eine angesäuerte

Chromatlösung verwendet werden, was aber keine Vorteile bietet. Die Menge Ce kann 0,02 bis 6 g/l • betragen und wird zweckmäßig zwischen 0,2 und 2,o g/l gewählt. Die Menge CrO₃ kann 0,04 bis 12 g/l betragen und wird zweckmäßig zwischen 0,4 und 4,0 g/l gewählt.

Eine geeignete Behandlungslösung kann beispielsweise enthalten:

Cernitrat (Ce(N O₃)₄) 2 g

Chromsäure (CrO₃) 4 g

Wasser ad 11

Wird eine blanke, reine Aluminiumoberfläche mit dieser Lösung einige Minuten bei gewöhnlicheir oder etwas erhöhter Temperatur behandelt, so widersteht ' !sie der "Korrosion· nicht hut weit besser als eine unbehandelte Oberfläche, sondern hat auch mindestens die doppelte Korrosionsfestigkeit gegenüber einer in bekannter Weise mit Chromsäure allein behandelten Oberfläche.

Noch weit höhere Korrosionsfestigkeiten werden erhalten, wenn die Metalloberflächen vorher mit einer schützenden Phosphatschicht versehen werden.. Zahlreiche Verfahren zur Bildung solcher Phosphatschichten auf Eisen, Zink und Leichtmetallen sind bekannt. Hinsichtlich der Bildung solcher Phosphatschichten auf Aluminium und seinen Legierungen wird auf die obengenannten amerikanischen Patentschriften verwiesen, bei denen Lösungen verwendet werden, die neben Phosphationen noch Chromat- und Fluoridionen in bestimmten absoluten und relativen Mengenverhältnissen enthalten, .wobei die Phosphationen ganz oder teilweise durch Arseniationen ersetzt werden können. Bei diesen Verfahren ist es im allgemeinen notwendig, bestimmte absolute und relative Mengen der verschiedenen Ionenarten sorgfältig einzuhalten, wenn Fehlergebnisse vermieden werden sollen. Die erfindungsgemäße Nachbehandlung gestattet einen größeren Spielraum in der Zusammensetzung dieser Lösungen, so daß auch mit weniger erfahrenem und weniger sorgfältigem Personal noch gute Ergebnisse erhalten werden. Aber auch bei einwandfreien Schutzschichten, die nach den Verfahren der obengenannten Patente aufgebracht sind, wird die Korrosionsfestigkeit der Schutzschichten noch weiter bedeutend erhöht. _:

Die Gegenwart von Fremdsalzen in der Behandlungslösung ist im allgemeinen unerwünscht, und es ist deshalb zweckmäßig, die Oberflächen vor der erfmdungsgemäßen Behandlung gut zu spülen.

Die Behandlungslösung kann in beliebiger Weise auf die Oberfläche aufgebracht werden, z. B. durch Tauchen, Anstreichen oder Spritzen. Es genügt im allgemeinen eine Behandlungszeit von wenigen Sekunden, vorausgesetzt, daß die Lösung die Oberfläche gut und gleichmäßig benetzt; selten ist eine längere Einwirkungszeit der Lösung bei Raumtemperatur als etwa 1 bis 2 Minuten nötig. Über eine Temperatur von etwa 50 bis 6o'°'C hinauszu- 6a gehen ist unnötig-und unzweckmäßig.

Eine nach den obengenannten Verfahren behandelte und mit einer Schutzschicht versehene und dann mit verdünnter Chromsäure gespülte AIuminiumoberfläehe widersteht gewöhnlich der Einwirkung eines Salznebels in der ASTM (American Society for Testing Materials) Salzsprühkammer für etwa 7 Tage (168 Stunden). Wenn aber erfindungsgemäß der Chromsäurelösung Cernitrat zugefügt wurde, so widersteht die Aluminiumoberfläche diesem Test gewöhnlich über 200 Stunden.

Wie eingangs erwähnt, ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf Leichtmetalle beschränkt, sondern eignet sich auch für die Behandlung von Eisen, Zink und anderen korrosionsfähigen Metallen, und insbesondere dann, wenn die Oberflächen der Metalle vorher mit einer Korrosionsschutzschicht, insbesondere einer Phosphatschicht, versehen wurden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsfestigkeit von Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer Lösung behandelt werden, die Cerkationen und Chromat- und vorzugsweise auch Nitratanionen enthält. „

. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung Cernitrat und Chromsäure enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,02 bis 6, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 g Ce in Form des Nitrats ' und 0,04 bis 12, vorzugsweise 0,4 bis 4,0 g Chromsäure (Cr O₃) per Liter enthält.

4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι bis 3 auf Metalloberflächen, die vorher mit einer korrosionsschützenden Schicht, z. B. einer Phosphatschicht, versehen worden sind.

5. Anwendung des Verfahrens auf Leichtmetalloberflächen, insbesondere des Aluminiums und seiner Legierungen, die vorher mit einer korrosionsschützenden Schicht durch Behandlung mit Lösungen versehen worden sind, die Phosphat- und/oder Arseniationen, Chromationen und Fluorionen enthalten.

6. Lösung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5 enthaltend 0,02 bis 6, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 g Cer in Form des Nitrats und uo 0,04 bis 12, vorzugsweise 0,4 bis 4,OgCrO₃ per Liter.

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