JPH10287982A - Al含有Mg合金ダイカストの表面処理法 - Google Patents
Al含有Mg合金ダイカストの表面処理法Info
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Abstract
きるAl含有Mg合金ダイカストの表面処理法を提供す
ること。 【解決手段】Al含有Mg合金ダイカストの表面をピロ
リン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理し、その処理
表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮
膜を形成させるか、或いはAl含有Mg合金ダイカスト
の表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理
し、更に陽極酸化処理し、その処理表面にゾル−ゲル法
により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させること
からなるAl含有Mg合金ダイカストの表面処理法。
Description
イカストの表面処理法に関するものであり、さらに詳し
くは、耐食性に優れたダイカスト製品を得ることのでき
るAl含有Mg合金ダイカストの表面処理法に関するも
のである。
中最も活性な金属材料であるため素材のままでの使用は
困難であった。従来、Mg合金の耐食性を改善するため
の表面処理法として、化成処理や陽極酸化処理等が実施
されてきている。特に、陽極酸化処理で得た皮膜を封孔
処理した場合には比較的均一な皮膜が形成されるので防
錆処理や塗装の下地処理として利用されている。
理しただけでは防錆力が不十分であり、従ってMg合金
表面の化成処理は多くの場合に仮防錆として利用されて
いるにすぎない。また、Mg合金表面を陽極酸化処理し
ても、その処理皮膜のままでは皮膜に欠陥が多くて防錆
力は不十分であり、それでその陽極酸化処理で得た皮膜
を更に封孔処理して防錆力を高めているが、それでも十
分とは言えない。そのため、化成処理も、陽極酸化処理
も、陽極酸化処理+封孔処理も、ほとんどの場合に塗装
の下地処理として利用されているにすぎない。
イカスト用のAl含有Mg合金はAl含有量が高いので
腐食の問題が大きく、上記したような化成処理や、陽極
酸化処理や、陽極酸化処理+封孔処理では腐食の問題を
解決することはできない。本発明はこのような従来技術
の課題を解決するためになされたものであり、本発明の
目的は、耐食性に優れたダイカスト製品を得ることので
きるAl含有Mg合金ダイカストの表面処理法を提供す
ることにある。
的を達成するために種々検討の結果、Al含有Mg合金
ダイカストの表面をアルカリ2段処理し、その処理表面
にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を
形成させるか、或いはAl含有Mg合金ダイカストの表
面をアルカリ2段処理し、次いで陽極酸化処理し、その
処理表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化
物皮膜を形成させることにより上記目的が達成されるこ
とを見いだし、本発明を完成した。
面処理法の第一の態様は、Al含有Mg合金ダイカスト
の表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理
し、その処理表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた
金属酸化物皮膜を形成させることを特徴とする。
面処理法の第二の態様は、Al含有Mg合金ダイカスト
の表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理
し、更に陽極酸化処理し、その処理表面にゾル−ゲル法
により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させること
を特徴とする。
体的に説明する。本発明の表面処理法はいかなるAl含
有Mg合金ダイカストに対しても実施可能であり、例え
ばJIS H 5303に規定されているMD1A、M
D1B、MD1D、MD2A、MD2B、MD3A等に
対して実施可能である。
酸塩処理はピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウ
ム、ピロリン酸アンモニウム等を、例えば約10〜50
g/Lの濃度で含有する約室温〜60℃の水溶液中にA
l含有Mg合金ダイカストを約0.5〜5分間浸漬する
ことにより実施される。
カリ処理は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を10
〜100g/Lの濃度で含有する約室温〜60℃の水溶
液中にAl含有Mg合金ダイカストを約0.5〜5分間
浸漬することにより実施される。
の表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理
することにより、ダイカストの表面が良好に活性化され
ることになり、その後のゾル−ゲル法による耐食性に優
れた金属酸化物皮膜の形成、又は陽極酸化処理が良好に
実施できるようになる。
処理はマグネシウム合金の陽極酸化処理として公知の種
々の条件下で実施することができる。例えば、重クロム
酸ナトリウム等の重クロム酸塩を30〜80g/L、硫
酸ナトリウム等の硫酸塩を30〜80g/L、アンモニ
ア水(25%)を2〜8ml/L、アニオン界面活性剤
を0.1〜1g/Lの濃度で含有する30〜60℃の水
溶液中にAl含有Mg合金ダイカストを浸漬し、電流密
度0.1〜2A/dm2 で約3〜10分間陽極酸化する
ことにより実施される。このような陽極酸化処理で得た
皮膜の表面は適度な凹凸を有しているので、その後のゾ
ル−ゲル法による耐食性に優れた金属酸化物皮膜の形成
が良好に実施できるようになる。
ようにして表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アル
カリ処理したAl含有Mg合金ダイカストの表面、或い
は更に陽極酸化処理したAl含有Mg合金ダイカストの
表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮
膜を形成させる。このようなゾル−ゲル法自体は当該技
術分野において公知の技術である。
優れた金属酸化物皮膜を形成させるのであり、このよう
な金属酸化物皮膜としては例えばTi、Zr、Hf、T
a、Al又はSiの酸化物からなる皮膜を挙げることが
できる。本発明の表面処理法においては、例えば、チタ
ニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−
n−ブトキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシ
ド、ハフニウムエトキシド、タンタルエトキシド、アル
ミニウムセカンダリーブトキシド、テトラエチルオルソ
シリケート等の金属アルコキシドを加水分解して含水酸
化物ゾルを調製し、このゾルを浸漬、塗布又は噴霧によ
ってAl含有Mg合金ダイカストの表面にコーティング
し、乾燥処理してゲル化させ、次いで熱処理して耐食性
に優れた金属酸化物皮膜を形成させる。
トキシドとジエチレングリコールとイオン交換水と脱水
エタノールとをモル比1:2:2:50〜55の割合で
混合して粘度1.3mPa・sのゾルを調製し、このゾ
ル中にAl含有Mg合金ダイカストを入れ、引き上げ速
度3mm/sで引き上げ、このコーティング操作を2〜
15回繰り返す。次いで乾燥処理し、その後、好ましく
は酸素雰囲気中で、150〜350℃で10〜60分間
熱処理する。このように熱処理することにより、Al含
有Mg合金ダイカストの表面に耐食性に優れた金属酸化
物皮膜が形成される。なお、陽極酸化処理したAl含有
Mg合金ダイカストの表面に耐食性に優れた金属酸化物
皮膜を形成する場合には、陽極酸化処理で生成した皮膜
の封孔処理と耐食性に優れた金属酸化物皮膜の形成とが
同時に達成される。
トキシドとジエチレングリコールと水とエタノールとの
混合物の代わりに、ハフニウムエトキシドと脱水エタノ
ールとジエチレングリコールとイオン交換水とのモル比
1:50:2:2の割合の混合物、チタニウムテトライ
ソプロポキシドと脱水エタノールとアセチルアセトンと
イオン交換水とのモル比1:9:1:3の割合の混合
物、アルミニウムセカンダリーブトキシドとアセト酢酸
エチルと2−プロパノールとイオン交換水とのモル比
1:1:21:1.5の割合の混合物、テトラエチルオ
ルソシリケートと脱水エタノールとイオン交換水とのモ
ル比1:4.5:2の割合の混合物を用いて同様に操作
し、同様の効果を得ることができる。
酸塩処理工程、苛性アルカリ処理工程、及びゾル−ゲル
法により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させる工
程は必須であり、或いはピロリン酸塩処理工程、苛性ア
ルカリ処理工程、陽極酸化処理工程、及びゾル−ゲル法
により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させる工程
は必須でああるが、その他の一般的に用いられている通
常の工程を併用して実施することが好ましい。例えば、
ピロリン酸塩処理の前に溶剤脱脂を実施し、ピロリン酸
塩処理と苛性アルカリ処理との間に水洗を実施し、苛性
アルカリ処理の次に水洗、中和、水洗を実施し、陽極酸
化処理の次に水洗を実施し、ゾル−ゲル法に基づく処理
の前に乾燥させることが好ましい。
施することが好ましい。 1)溶剤脱脂→ピロリン酸塩処理→水洗→苛性アルカリ
処理→水洗→中和→水洗→乾燥→金属含水酸化物ゾルコ
ーティング→乾燥処理→熱処理。 2)溶剤脱脂→ピロリン酸塩処理→水洗→苛性アルカリ
処理→水洗→中和→水洗→陽極酸化処理→水洗→乾燥→
金属含水酸化物ゾルコーティング→乾燥処理→熱処理。
トの表面処理を実施することによりAl含有Mg合金ダ
イカストの表面に耐食性に優れた金属酸化物皮膜が形成
され、また陽極酸化処理したAl含有Mg合金ダイカス
トの表面に耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成する場
合には、陽極酸化処理で生成した皮膜の封孔処理と耐食
性に優れた金属酸化物皮膜の形成とが同時に達成される
ので、良好な耐食性が得られる。
具体的に説明する。 実施例1〜3 JIS H 5303に規定されたMD1Aに相当する
組成のAl含有Mg合金ダイカストを用い、ベンゼンで
洗浄した後、ピロリン酸カリウムを35g/Lの濃度で
含有する室温の水溶液中に4分間浸漬した。該ダイカス
トをピロリン酸カリウム水溶液から取り出して水洗し、
次いで水酸化ナトリウムを50g/Lの濃度で含有する
室温の水溶液中に4分間浸漬した。該ダイカストを水酸
化ナトリウム水溶液から取り出して水洗し、中和処理
し、再度水洗し、乾燥した。ジルコニウムテトラ−n−
ブトキシドとジエチレングリコールとイオン交換水と脱
水エタノールとをモル比1:2:2:53で混合して粘
度1.3mPa・sのゾルを調製し、このゾル中に上記
の乾燥したダイカストを入れ、引き上げ速度3mm/s
で引き上げ、このコーティング操作を2〜6回繰り返し
た。次いで乾燥処理し、その後、酸素雰囲気中で250
℃で30分間熱処理した。
属酸化物皮膜を有するAl含有Mg合金ダイカストにつ
いて、JIS Z 2371に従って塩水噴霧試験を実
施し、50時間塩水噴霧した後にJIS Z 2371
の附属書(レイティングナンバ法)に従って評価した。
コーティング操作の繰り返し回数及びレイティングナン
バは第1表に示す通りであった。
じバッチから得たAl含有Mg合金ダイカストを用い、
ベンゼンで洗浄した後、ピロリン酸カリウムを35g/
Lの濃度で含有する室温の水溶液中に4分間浸漬した。
該ダイカストをピロリン酸カリウム水溶液から取り出し
て水洗し、次いで水酸化ナトリウムを50g/Lの濃度
で含有する室温の水溶液中に4分間浸漬した。該ダイカ
ストを水酸化ナトリウム水溶液から取り出して水洗し、
中和処理し、再度水洗した。次いで、重クロム酸ナトリ
ウムを50g/L、硫酸ナトリウムを50g/L、アン
モニア水(25%)を6ml/L、アニオン界面活性剤
を0.2g/Lの濃度で含有する40℃の水溶液中に該
ダイカストを浸漬し、電流密度0.5A/dm2 で5分
間陽極酸化処理した。該ダイカストを陽極酸化処理液か
ら取り出して水洗し、乾燥した。ジルコニウムテトラ−
n−ブトキシドとジエチレングリコールと水とエタノー
ルとをモル比1:2:2:53で混合して粘度1.3m
Pa・sのゾルを調製し、このゾル中に上記の乾燥した
ダイカストを入れ、引き上げ速度3mm/sで引き上
げ、このコーティング操作を2〜10回繰り返した。次
いで乾燥処理し、その後、酸素雰囲気中で250℃で3
0分間熱処理した。
属酸化物皮膜を有するAl含有Mg合金ダイカストにつ
いて、JIS Z 2371に従って塩水噴霧試験を実
施し、50時間塩水噴霧した後にJIS Z 2371
の附属書(レイティングナンバ法)に従って評価した。
コーティング操作の繰り返し回数及びレイティングナン
バは第1表に示す通りであった。
シドとジエチレングリコールとイオン交換水と脱水エタ
ノールとの混合物の代わりに、ハフニウムエトキシドと
脱水エタノールとジエチレングリコールとイオン交換水
とのモル比1:50:2:2の割合の混合物(実施例
9)、チタニウムテトライソプロポキシドと脱水エタノ
ールとアセチルアセトンとイオン交換水とのモル比1:
9:1:3の割合の混合物(実施例10)、アルミニウ
ムセカンダリーブトキシドとアセト酢酸エチルと2−プ
ロパノールとイオン交換水とのモル比1:1:21:
1.5の割合の混合物(実施例11)を用いた以外は実
施例1〜3と同様に操作し、実施例1〜3と同様に評価
した。コーティング操作の繰り返し回数及びレイティン
グナンバは第1表に示す通りであった。
じバッチから得たAl含有Mg合金ダイカストを用い、
ベンゼンで洗浄した後、クロム酸を20g/L、硝酸
(60%)を40ml/L、フッ化アンモニウムを10
g/Lの濃度で含有する室温の水溶液中に4分間浸漬し
て化成処理を実施した。該ダイカストを化成処理液から
取り出して水洗し、乾燥した。
ダイカストについて、JIS Z2371に従って塩水
噴霧試験を実施し、50時間塩水噴霧した後にJIS
Z2371の附属書(レイティングナンバ法)に従って
評価した。レイティングナンバは第1表に示す通りであ
った。
じバッチから得たAl含有Mg合金ダイカストを用い、
ベンゼンで洗浄した後、重クロム酸ナトリウムを50g
/L、硫酸ナトリウムを50g/L、アンモニア水(2
5%)を6ml/L、アニオン界面活性剤を0.2g/
Lの濃度で含有する40℃の水溶液中に浸漬し、電流密
度0.5A/dm2 で5分間陽極酸化処理した。該ダイ
カストを陽極酸化処理液から取り出して水洗し、乾燥し
た。
合金ダイカストについて、JISZ 2371に従って
塩水噴霧試験を実施し、50時間塩水噴霧した後にJI
SZ 2371の附属書(レイティングナンバ法)に従
って評価した。レイティングナンバは第1表に示す通り
であった。
じバッチから得たAl含有Mg合金ダイカストを用い、
ベンゼンで洗浄した後、重クロム酸ナトリウムを50g
/L、硫酸ナトリウムを50g/L、アンモニア水(2
5%)を6ml/L、アニオン界面活性剤を0.2g/
Lの濃度で含有する40℃の水溶液中に浸漬し、電流密
度0.5A/dm2 で5分間陽極酸化処理した。該ダイ
カストを陽極酸化処理液から取り出して水洗した。次い
で、該ダイカストを95℃の熱水中に1分間浸漬して封
孔処理し、その後熱水から取り出し、乾燥した。
Al含有Mg合金ダイカストについて、JIS Z 2
371に従って塩水噴霧試験を実施し、50時間塩水噴
霧した後にJIS Z 2371の附属書(レイティン
グナンバ法)に従って評価した。レイティングナンバは
第1表に示す通りであった。
発明の表面処理法(実施例1〜8)で処理したAl含有
Mg合金ダイカストは、従来の化成処理法(比較例1〜
2)、陽極酸化処理法(比較例3〜4)、陽極酸化処理
法+封孔処理法(比較例5〜6)で処理したAl含有M
g合金ダイカストよりも耐食性に優れている。
理法を実施することにより、Al含有Mg合金ダイカス
トの表面に耐食性に優れた金属酸化物皮膜が形成され、
また陽極酸化処理したAl含有Mg合金ダイカストの表
面に耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成する場合に
は、陽極酸化処理で生成した皮膜の封孔処理と耐食性に
優れた金属酸化物皮膜の形成とが同時に達成されるの
で、良好な耐食性が得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】Al含有Mg合金ダイカストの表面をピロ
リン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理し、その処理
表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮
膜を形成させることを特徴とするAl含有Mg合金ダイ
カストの表面処理法。 - 【請求項2】Al含有Mg合金ダイカストの表面をピロ
リン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理し、更に陽極
酸化処理し、その処理表面にゾル−ゲル法により耐食性
に優れた金属酸化物皮膜を形成させることを特徴とする
Al含有Mg合金ダイカストの表面処理法。 - 【請求項3】金属酸化物皮膜がTi、Zr、Hf、T
a、Al又はSiの酸化物からなる皮膜である請求項1
又は2記載の表面処理法。
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---|---|---|---|
JP09871097A JP4046298B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Al含有Mg合金ダイカストの表面処理法 |
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JPH10287982A true JPH10287982A (ja) | 1998-10-27 |
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WO2012091456A2 (ko) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 주식회사 포스코 | 표면 조직이 치밀한 마그네슘 합금 및 그 표면 처리 방법 |
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- 1997-04-16 JP JP09871097A patent/JP4046298B2/ja not_active Expired - Fee Related
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