KR20060097016A - Workpieces coated with an aluminum/magnesium alloy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 알루미늄 마그네슘 합금으로 코팅된 부품 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a component coated with an aluminum magnesium alloy and a method of manufacturing the same.
모재(base metal)로 구성된 부품(workpiece) 위에 알루미늄, 마그네슘 또는 알루미늄 마그네슘 합금을 증착하는 것은 부식으로부터 이러한 재료를 보호하는 편리한 방법이다. 동시에, 그것들은 장식코팅이 가해진다. 이를 위하여, 주로 부품 위에 보호금속층을 전기도금법에 의해 증착시킨다. 증착된 금속층은 이러한 부품의 내식성(corrosion resistance)을 현저히 개선시킨다. 그러나, 부품의 내식성은 부품 위에 코팅된 보호층의 부착에 좌우된다고 알려져 있다. 부품 위에 보호층이 불충분하게 부착된 경우에는, 예컨대 부품을 구성하는 스크류를 조일때 보호층이 쉽게 제거되고, 다른 부품에 알루미늄, 마그네슘 또는 알루미늄 마그네슘 합금의 표면층을 노출시키게 된다. 이는 이러한 기술분야에서의 부식, 특히 접촉부식(contact corrosion)을 야기시키고, 그 결과 불가피하게 부품이 파괴되게 될 것 이며, 결국 장기적인 부식의 방지는 보장받을 수 없다. Depositing aluminum, magnesium or an aluminum magnesium alloy on a workpiece made of base metal is a convenient way to protect these materials from corrosion. At the same time, they are subjected to decorative coating. For this purpose, a protective metal layer is mainly deposited on the part by electroplating. The deposited metal layer significantly improves the corrosion resistance of these parts. However, the corrosion resistance of the part is known to depend on the adhesion of the protective layer coated on the part. If the protective layer is insufficiently attached on the part, the protective layer is easily removed, for example when tightening the screws constituting the part, exposing the surface layer of aluminum, magnesium or aluminum magnesium alloy to other parts. This causes corrosion in this technical field, in particular contact corrosion, and as a result, parts will inevitably be destroyed, and as a result, long-term protection against corrosion cannot be guaranteed.
선행기술에서, 이러한 문제들을 해결하기 위한 다양한 시도들이 이루어져 왔다.In the prior art, various attempts have been made to solve these problems.
DE 31 12 919 A1에서는 코발트, 코발트 합금 또는 니켈을 함유한 코발트로 제조된 부착-촉진(adhesion-promoting) 중간층을 가지며, 그 위에 알루미늄 층을 전기도금한 철 부품을 제공하고 있다. 부착촉진제 역할을 하는 중간층은 수성매질(aqueous medium)에서 전기도금된다. 부착촉진층 위에 전기-알루미늄층(electro-aluminum layer)을 코팅한 다음에, 선택적으로 전기-알루미늄층에 색을 입힐 수(chromatized) 있다. 이런 식으로, 내식성은 더욱 향상되게 된다. DE 31 12 919 A1 provides an iron part with an adhesion-promoting intermediate layer made of cobalt, cobalt alloy or nickel containing cobalt, on which an aluminum layer is electroplated. The intermediate layer, which acts as an adhesion promoter, is electroplated in an aqueous medium. After coating an electro-aluminum layer on the adhesion promoter layer, the electro-aluminum layer may optionally be chromatedized. In this way, the corrosion resistance is further improved.
DE 38 04 303에서는 부착촉진층을 코팅함으로써, 금속 부품 위에 전착된 (electrodeposited) 알루미늄층의 부착을 개선하는 방법을 제시하고 있다. 비수전해질(non-aqueous electrolyte)은 철, 철 및 니켈, 니켈, 코발트, 구리 및 상기 금속의 합금 또는 주석-니켈 합금의 부착촉진층을 코팅하는데 사용된다. 금속 부품 위에 부착촉진층으로서 중간층을 코팅한 다음에, 전기-알루미늄 층을 중간층 위에 코팅한다. 이때, 중간층은 필수적으로 비수전해질에서 코팅해야 하는데, 이는 수전해질(aqueous electrolyte)을 이용하는 경우, 금속 부품의 취화(embrittlement)가 전기분해 동안에 형성된 수소에 의하여 발생되기 때문이다. 그 결과, 자주 사용되는 고강도저합금 강철(high-strength low-alloy steel)이 좋지 않은 영향을 받게 된다. 중간금속층의 코팅에 비수전해질을 이용함으로써 부품의 취화를 막을 수 있다.DE 38 04 303 discloses a method for improving the adhesion of an electrodeposited aluminum layer on a metal part by coating an adhesion promoter layer. Non-aqueous electrolytes are used to coat the adhesion promoter layers of iron, iron and nickel, nickel, cobalt, copper and alloys of these metals or tin-nickel alloys. After coating the intermediate layer as an adhesion promoting layer on the metal part, an electro-aluminum layer is coated over the intermediate layer. At this time, the intermediate layer must be coated in a nonaqueous electrolyte, because when using an aqueous electrolyte, embrittlement of the metal parts is generated by hydrogen formed during electrolysis. As a result, frequently used high-strength low-alloy steels are adversely affected. By using a nonaqueous electrolyte for coating the intermediate metal layer, embrittlement of the part can be prevented.
DE 31 12 919 A1 및 DE 38 04 303 A1에서는 중간층을 가진 부품 위에 순수한 전기-알루미늄층의 코팅을 사용한다. 이들 문헌 중 어디에도 부품 위에 알루미늄 마그네슘 합금으로 코팅하는 것을 기술하고 있지는 않는다. DE 31 12 919 A1 and DE 38 04 303 A1 use a coating of a pure electro-aluminum layer on parts with intermediate layers. None of these documents describes coatings with aluminum magnesium alloys on components.
EP 1 141 447 B1에는 알루미늄 마그네슘 합금층으로 부품을 코팅하기 위한 전해질을 개시하고 있다. 특히, 마그네슘 부품과 접합부(joint)가 있는 경우에서, 마그네슘 부식물이 알루미늄 표면 코팅을 공격하는 알칼리성이기 때문에, 이러한 코팅은 필요하다. 알루미늄 마그네슘 합금을 사용함으로써, 접촉부식을 피할 수 있고, 장기적 코팅 저항성이 제공된다. 특히 자동차 산업에서, 마그네슘 구성부품과 접촉하기 위한 강철 고정요소(fastening element)의 알루미늄 마그네슘 합금 코팅을 제안하고 있다. EP 1 141 447 B1에는 부품과 알루미늄 마그네슘 합금의 부식-감소 층 사이에 삽입된 어떠한 중간 금속층에 대해서도 개시되어 있지 않다. EP 1 141 447 B1 discloses an electrolyte for coating parts with an aluminum magnesium alloy layer. This coating is necessary, especially in the case of magnesium parts and joints, because the magnesium corrosive is alkaline, attacking the aluminum surface coating. By using an aluminum magnesium alloy, contact corrosion can be avoided and long term coating resistance is provided. In the automotive industry in particular, aluminum magnesium alloy coatings of steel fastening elements for contacting magnesium components have been proposed. EP 1 141 447 B1 does not disclose any intermediate metal layer inserted between the part and the corrosion-reducing layer of the aluminum magnesium alloy.
선행기술로 부품 위에 코팅된 알루미늄 마그네슘 층은 매우 단단하고 부서지기 쉽다. 구성부품을 고정하기 위해서, 스크류와 같이 알루미늄 마그네슘 층을 가진 고정수단(fastening means)을 사용할 때, 고정수단 위에 코팅된 알루미늄 마그네슘 층으로 인하여, 스크류가 구성부품의 표면 거칠어짐과 최악의 경우, 구성부품의 파괴를 야기할 수도 있는 위험이 있다. 특히, 이러한 위험은 예를 들어 마그네슘과 같이 상대적으로 부드럽거나 부서지기 쉬운 재료로 제조된 구성부품의 경우에서 상존한다. 다시 말하면, 이러한 구성부품의 표면파괴로 인하여, 구성부품은 더욱 부식되게 되고 파괴에 이르게 될 수도 있다. In the prior art, a layer of aluminum magnesium coated on the part is very hard and brittle. When using fastening means with a layer of aluminum magnesium, such as a screw, to fasten the component, due to the layer of aluminum magnesium coated on the fastening means, the screw is rough and the worst case of the component There is a risk that may result in the destruction of the part. In particular, this risk is present in the case of components made of relatively soft or brittle materials, for example magnesium. In other words, due to the surface destruction of such components, the components may become more corroded and lead to destruction.
그러나, 고정수단 위에 코팅된 알루미늄 마그네슘 층이 파손되고, 이로 인해 예컨대, 철 또는 강철같은 고정수단의 모재가 노출되는 위험 또한 있다. 다시 말하면, 이러한 부식경향이 있는 모재의 노출은 접촉부식을 통한 고정수단의 부식을 증가시키게 된다.However, there is also a risk that the layer of aluminum magnesium coated on the fastening means is broken, thereby exposing the base material of the fastening means, for example iron or steel. In other words, the exposure of the base material with such a corrosion tendency increases the corrosion of the fixing means through contact corrosion.
근본적으로, 상술한 부식은 흔히 높은 pH 값에서 나타나므로, 상기 언급된 고정수단 또는 구성부품의 표면층 파괴 모두의 경우에, 높은 pH값에서 부식률은 증가한다. In essence, the above-mentioned corrosion often occurs at high pH values, so in the case of both the surface layer breakage of the fastening means or component mentioned above, the corrosion rate increases at high pH values.
본 발명의 기술적 목적은 특히 알카리성 영역에서, 개선된 내식성을 갖으며, 특히 구성부품을 고정하기 위해서 고정수단으로서 코팅된 부품을 사용하는 경우에 다른 재료들과의 조합에서 감소된 부식을 나타내는 코팅된 부품을 제공하는 것이다. The technical object of the present invention is a coated coating which has improved corrosion resistance, especially in the alkaline region, and which exhibits reduced corrosion in combination with other materials, in particular when using the coated part as a fastening means for fixing the component. To provide parts.
본 발명의 기술적 목적은 기판, 기판 위에 코팅된 중간금속층 및 중간층 위에 코팅된 알루미늄 마그네슘 합금을 포함하는 층을 포함하는 코팅된 부품에 의해서 달성된다. The technical object of the present invention is achieved by a coated part comprising a substrate, an intermediate metal layer coated on the substrate and a layer comprising an aluminum magnesium alloy coated on the intermediate layer.
바람직한 실시예에 따르면, 기판의 표면은 전기전도성이다. 바람직하게는, 이는 흑연으로 기판을 코팅함으로써 달성될 수 있다. According to a preferred embodiment, the surface of the substrate is electrically conductive. Preferably, this can be achieved by coating the substrate with graphite.
기판은 금속 및/또는 금속 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 선택적으로, 기판은 기판의 전체 표면 또는 일부가 금속화된 기판이다. 바람직하게는, 기판은 플라스틱 재료를 포함한다. The substrate preferably comprises a metal and / or a metal alloy. Optionally, the substrate is a substrate on which all or part of the substrate is metallized. Preferably, the substrate comprises a plastic material.
아울러, 기판은 철, 강철, 철 합금, 비철금속, 가압주조 아연, 가압주조 알루미늄, 티탄, 합금 형태의 티탄, 마그네슘, 가압주조 마그네슘 및 그의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 성분들을 함유하고, 바람직하게는 상기 금속이 기판 내 합금의 구성성분으로 존재한다. In addition, the substrate contains components selected from the group consisting of iron, steel, iron alloys, nonferrous metals, press-cast zinc, press-cast aluminum, titanium, alloy forms of titanium, magnesium, press-cast magnesium and mixtures thereof, preferably The metal is present as a constituent of the alloy in the substrate.
중간금속층은 철, 철 및 니켈, 주석 및 니켈, 니켈, 코발트, 구리, 크롬, 몰리브덴, 바나듐 또는 상기 금속의 합금을 함유하는 것이 바람직하다.The intermediate metal layer preferably contains iron, iron and nickel, tin and nickel, nickel, cobalt, copper, chromium, molybdenum, vanadium or an alloy of the above metals.
바람직하게는 중간금속층은 층두께가 0.1 내지 30㎛이다. 다른 바람직한 실시예에 따르면, 중간금속층은 층두께가 0.5 내지 20㎛이고, 바람직하게는 1 내지 10㎛이고, 보다 바람직하게는 1.5 내지 8㎛이다.Preferably, the intermediate metal layer has a layer thickness of 0.1 to 30 mu m. According to another preferred embodiment, the intermediate metal layer has a layer thickness of 0.5 to 20 µm, preferably 1 to 10 µm, and more preferably 1.5 to 8 µm.
중간층 위에 코팅된 층은 알루미늄 마그네슘 합금을 함유하고, 바람직하게는 0.5 내지 70 질량% 마그네슘을 함유한다. 보다 바람직한 실시예에 따르면, 알루미늄 마그네슘 합금은 1 내지 50 질량%, 바람직하게는 2 내지 40 질량% 마그네슘을 함유하고, 다른 바람직한 실시예에 따르면, 3 내지 30 질량%, 바람직하게는 4 내지 25 질량%, 보다 바람직하게는 5 내지 20 질량% 마그네슘을 함유한다. The layer coated over the intermediate layer contains an aluminum magnesium alloy and preferably contains 0.5 to 70 mass% magnesium. According to a more preferred embodiment, the aluminum magnesium alloy contains 1 to 50 mass%, preferably 2 to 40 mass% magnesium, and according to another preferred embodiment, 3 to 30 mass%, preferably 4 to 25 mass %, More preferably 5 to 20% by mass magnesium.
알루미늄 마그네슘 합금을 포함하는 층은 바람직하게는 층두께가 0.1 내지 100㎛이다. 다른 바람직한 실시예에 따르면, 층두께는 0.5 내지 70㎛이고, 바람직하게는 1 내지 50㎛이고, 또한 바람직하게는 2 내지 40㎛이고, 보다 바람직하게는 3 내지 30㎛이며, 또한 바람직하게는 4 내지 28㎛이고, 가장 바람직하게는 5 내지 25㎛이다.The layer comprising the aluminum magnesium alloy preferably has a layer thickness of 0.1 to 100 mu m. According to another preferred embodiment, the layer thickness is 0.5 to 70 µm, preferably 1 to 50 µm, more preferably 2 to 40 µm, more preferably 3 to 30 µm, and more preferably 4 To 28 µm, most preferably 5 to 25 µm.
알루미늄 마그네슘 합금을 포함하는 층은 코팅된 부품의 표면층으로 바람직하다. 선택적으로, 적어도 하나의 추가적인 층이 알루미늄 마그네슘 합금을 포함하는 상기 층 위에 코팅될 수 있고, 층은 부동화(passivation)인 것이 바람직하다.The layer comprising the aluminum magnesium alloy is preferred as the surface layer of the coated part. Optionally, at least one additional layer can be coated over the layer comprising an aluminum magnesium alloy, the layer being preferably passivation.
코팅된 부품은 래크(rack) 제품, 대량 재료(bulk material) 또는 연속 생산품(continuous product)이고, 바람직하게는 상기 코팅된 부품은 와이어(wire), 금속판, 스크류, 너트, 콘크리트 앵커리지(anchorage), 고정요소 또는 기계 구성부품이다. 바람직하게는, 코팅된 부품은 자동차 산업에서 트랜스미션(transmission), 엔진 및 차체 부분 내에 사용된다. 그것은 오일 팬(oil pan) 또는 트랜스미션 오일 팬이 될 수도 있다. The coated part is a rack product, a bulk material or a continuous product, preferably the coated part is a wire, metal plate, screw, nut, concrete anchorage, It is a fixed element or a mechanical component. Preferably, the coated parts are used in transmission, engine and body parts in the automotive industry. It may be an oil pan or a transmission oil pan.
본 발명의 다른 내용은 (i) 기판 위에 중간 금속층을 코팅하는 단계; 및, (ii) 중간 금속층 위에 알루미늄 마그네슘 합금을 함유한 층을 코팅하는 단계를 포함하는, 코팅된 부품의 제조방법에 관한 것이다. Another aspect of the invention is the method comprising the steps of: (i) coating an intermediate metal layer on a substrate; And (ii) coating a layer containing an aluminum magnesium alloy on the intermediate metal layer.
중간 금속층은 (i) 단계에서 수용액 또는 비수용액에서 증착되는 것이 바람직하다.The intermediate metal layer is preferably deposited in an aqueous solution or a non-aqueous solution in step (i).
바람직한 실시예에 따르면, 중간 금속층은 화학적 수단에 의해 증착된다.According to a preferred embodiment, the intermediate metal layer is deposited by chemical means.
선택적으로, 중간 금속층은 (i) 단계에서 수전해질(aqueous electrolyte)에서 전착(electrodeposited)될 수 있다. 가능한 전해질은 철, 코발트, 니켈, 구리 또는 주석의 금속염 용액이다. 이것들은 할로겐화합물(halide), 황산염(sulfate), 설폰화물(sulfonate) 또는 불화붕산염 (fluoborate)의 형태로 존재할 수 있다. 전해질은 착화물질(complexing substance)과 같은 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. Optionally, the intermediate metal layer may be electrodeposited in an aqueous electrolyte in step (i). Possible electrolytes are metal salt solutions of iron, cobalt, nickel, copper or tin. These may be present in the form of halogens, sulfates, sulfonates or fluoborates. The electrolyte may further contain additives such as a complexing substance.
선택적으로, 중간 금속층은 (i) 단계에서 비수전해질에서 전착될 수 있다. 가능한 전해질은 몰리브덴 또는 바나듐 또는 중간층에 포함될 수 있는 상기 언급된 어떤 다른 금속의 화합물을 포함한다. 상기 금속은 바람직하게는 에테르(ether), 특히 디에틸 에테르(diethyl ether) 및/또는 아세틸아세토네이트와 착화되거나 반응하여, 상응하는 금속 아세틸아세토네이트(acetylacetonate: acac)를 형성할 수 있는 할로겐 화합물의 형태이다. Optionally, the intermediate metal layer may be electrodeposited in the nonaqueous electrolyte in step (i). Possible electrolytes include a compound of molybdenum or vanadium or any other metal mentioned above that may be included in the interlayer. The metal is preferably a halogen compound capable of complexing or reacting with ethers, in particular diethyl ether and / or acetylacetonate, to form the corresponding metal acetylacetonate (acac). Form.
(ii) 단계에서, 알루미늄 마그네슘 합금을 포함하는 층은 무수 전해질에서 증착되는 것이 바람직하다. 다른 바람직한 실시예에 따르면, 알루미늄 마그네슘 합금을 포함하는 층은 (ii) 단계에서 무수 전해질에서 전착되는 것이 바람직하다. 당업계에서 알려진 어떤 전해질도 전해질로 사용될 수 있다. 좀더 구체적으로, 전해질은 하기 일반식 (i) 및 (ii)로 나타내어지는 유기알루미늄 화합물을 포함한다:In step (ii), the layer comprising aluminum magnesium alloy is preferably deposited in anhydrous electrolyte. According to another preferred embodiment, the layer comprising the aluminum magnesium alloy is preferably electrodeposited in the dry electrolyte in step (ii). Any electrolyte known in the art can be used as the electrolyte. More specifically, the electrolyte comprises an organoaluminum compound represented by the following general formulas (i) and (ii):
M[(R1)3Al-(H-Al(R2)2)n-R3] (i)M [(R 1 ) 3 Al- (H-Al (R 2 ) 2 ) n -R 3 ] (i)
Al(R4)3 (ii)Al (R 4 ) 3 (ii)
상기 식에서, n은 0 또는 1이고, M은 나트륨 또는 칼륨이며, R1, R2, R3, R4는 동일하거나 다를 수 있고, R1, R2, R3, R4는 C1-C4 알킬기이며, 전해질의 용매는 비할로겐성(halogen-free) 비양자성(aprotic) 용매를 사용한다.Wherein n is 0 or 1, M is sodium or potassium, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 may be the same or different, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 is a C 1 -C 4 alkyl group, and the solvent of the electrolyte uses a halogen-free aprotic solvent.
K[AlEt4], Na[AlEt4] 착화합물과 AlEt3의 혼합물이 전해질로 이용될 수 있으며, AlEt3에 대한 착화합물의 몰비는 1:0.5 내지 1:3이 바람직하고, 1:2가 더욱 바람직하다. K [AlEt 4], Na [ AlEt 4] can be used as a mixture of complex compounds with AlEt 3 the electrolyte, and the molar ratio of complex to AlEt 3 is from 1: 0.5 to 1: 3 are preferred, and 1: 2, more preferably Do.
알루미늄 마그네슘 합금을 함유하는 층의 부품 위의 전해증착은 가용성인 알루미늄 양극 및 마찬가지로 가용성인 마그네슘 양극을 이용하거나, 알루미늄 마그네슘 합금으로 제조된 양극을 이용하여 수행된다. Electrolytic deposition on the parts of the layer containing the aluminum magnesium alloy is carried out using soluble aluminum anodes and likewise soluble magnesium anodes, or using anodes made of aluminum magnesium alloys.
전해코팅은 80 내지 105℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 전기도금 배스(bath) 온도는 91 내지 100℃가 바람직하다.Electrolytic coating is preferably carried out at a temperature of 80 to 105 ℃. The electroplating bath temperature is preferably 91 to 100 ° C.
바람직한 실시예에 따르면, 전기전도층은 (i) 단계에서 중간층을 코팅하기 전에, 기판 위에 코팅된다. According to a preferred embodiment, the electrically conductive layer is coated on the substrate before coating the intermediate layer in step (i).
전기전도층은 당업계에서 알려진 어떤 방법을 이용하여 기판 위에 코팅될 수 있다. 바람직하게는, 전기전도층은 금속화(metallization)에 의해 기판 위에 코팅된다.The electrically conductive layer can be coated onto the substrate using any method known in the art. Preferably, the conductive layer is coated on the substrate by metallization.
예상외로, 본 발명의 코팅된 부품을 고정수단으로 사용할 경우, 코팅된 부품의 손상이 없다. 비록 알루미늄 마그네슘 합금의 표면층이 매우 단단하고, 부서지기 쉬우며, 연성이 부족하더라도, 코팅은 코팅된 부품이 고정수단으로 사용되는 동안 및 그 후에도 여전히 코팅된 부품에 매우 단단히 부착된다. 더우기, 중간층과 표면층으로 구성된 코팅은, 일단 사용되면 고정수단으로서 사용된 다음에도 사용에불리하도록 변화되지 않는 정도까지 유연성이 있다. 예를 들어, 스크류 형태의 코팅된 부품이 구성부품에 조여지게 되면, 그 결과 부품의 표면처리가 뜻밖에도 이를 물리치고, 코팅된 부품 위에서 더욱 변형이 감소된다. 왜냐하면, 중간 금속층과 알루미늄 마그네슘 합금을 포함한 표면층에 아무런 손상이 없기 때문에, 코팅된 부품은 그것이 사용되는 동안 및 그 후에도 부식, 특히 접촉부식으로부터 신뢰도있게 보호된다. Unexpectedly, when the coated part of the present invention is used as a fixing means, there is no damage to the coated part. Although the surface layer of the aluminum magnesium alloy is very hard, brittle and lacks in ductility, the coating is still very tightly attached to the coated part during and after the coated part is used as a fixing means. Moreover, the coating consisting of the intermediate layer and the surface layer is flexible to the extent that, once used, it does not change to be unusable even after being used as a fixing means. For example, if a screw-coated part is tightened to a component, the result is that the surface treatment of the part unexpectedly defeats it, further reducing strain on the coated part. Because there is no damage to the intermediate metal layer and the surface layer including the aluminum magnesium alloy, the coated part is reliably protected from corrosion, in particular contact corrosion, during and after its use.
알루미늄 마그네슘으로 코팅된 선행기술의 부품은 상기 언급한 장점을 제공하지 않는다. 알루미늄 마그네슘 층으로 구성된 표면층이 파괴되어, 부품은 부식되거나, 선행기술 부품의 알루미늄 마그네슘 합금의 매우 단단하고 부서지기 쉬운 층이 고정되는 구성부품의 표면을 파괴하여 부식이 증가하게 된다.Prior art parts coated with aluminum magnesium do not provide the aforementioned advantages. The surface layer consisting of an aluminum magnesium layer is destroyed, causing the part to corrode or to increase corrosion by destroying the surface of the component to which the very hard and brittle layer of the aluminum magnesium alloy of the prior art part is fixed.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
실시예: Example
실시예Example 1 One
100 X 25 X 1 mm크기의 St37 강철판은 약 1㎛의 두께를 갖는 니켈 중간층을 가진다. 니켈층을 수성 니켈 설파메이트(nickel sulfamate) 전해질에서 전착시켰다. 그런 다음, 마그네슘 함량이 20 질량%이고 층두께가 12㎛인 알루미늄 마그네슘 합금의 층을 전기도금법에 의해 비수전해질에서 니켈층 위에 증착시켰다. 코팅된 금속판은 세로로 180℃ 구부려지고, 코팅된 금속층은 구부러진 가장자리 부위가 손상되지 않은체 그대로 남았다.A St37 steel sheet 100 × 25 × 1 mm in size has a nickel interlayer having a thickness of about 1 μm. The nickel layer was electrodeposited in an aqueous nickel sulfamate electrolyte. Then, a layer of aluminum magnesium alloy having a magnesium content of 20% by mass and a layer thickness of 12 mu m was deposited on the nickel layer in the nonaqueous electrolyte by electroplating. The coated metal plate was bent 180 ° C. vertically, and the coated metal layer remained intact with the bent edge portion.
비교 compare 실시예Example 1 One
100 X 25 X 1 mm크기의 St37 강철판을 마그네슘 조성이 20 질량%이고, 12㎛의 두께를 갖는 알루미늄 마그네슘 합금 층으로 비수전해질에서 전착시켰다. 이렇게 코팅된 금속판을 세로로 180℃ 구부렸는데, 그 동안 구부러진 가장자리를 따라 코팅이 부분적으로 파괴되고, 부분적으로 초미지침(ultrafine needle) 형태로 조각났다.A 100 × 25 × 1 mm size St37 steel sheet was electrodeposited in a nonaqueous electrolyte with an aluminum magnesium alloy layer having a magnesium composition of 20% by mass and a thickness of 12 μm. The coated metal plate was bent 180 ° C. vertically, during which the coating was partially broken along the bent edge and partially carved in the form of an ultrafine needle.
실시예Example 2 2
M6 X 55 크기의 스크류 5개를 마그네슘 함량이 15 질량%이고, 16㎛의 두께를 갖는 알루미늄 마그네슘 합금으로 비수전해질에서 전착시켰다. Five screws M6 X 55 were electrodeposited in a nonaqueous electrolyte with an aluminum magnesium alloy having a magnesium content of 15% by mass and a thickness of 16 μm.
추가적으로, 약 1㎛의 두께를 갖는 니켈층을 가지는 M6 X 55 크기의 스크류 5개를 만들었다. 니켈층은 수성 니켈 설파메이트 전해질에서 전착시켰다. 그런 다음, 마그네슘 조성이 15 질량%이고 층두께가 16㎛인 알루미늄 마그네슘 합금의 층을 전기도금법에 의해 비수전해질에서 니켈층 위에 증착시켰다.Additionally, five screws of M6 × 55 size were made with a nickel layer having a thickness of about 1 μm. The nickel layer was electrodeposited in an aqueous nickel sulfamate electrolyte. Then, a layer of aluminum magnesium alloy having a magnesium composition of 15% by mass and a layer thickness of 16 µm was deposited on the nickel layer in the nonaqueous electrolyte by electroplating.
모든 스크류를 대응하는 크기의 너트에 절반만 조이고, 이어서 풀었다. 그런 다음, 이 스크류를 염분사챔버(salt spray chamber)에 넣고, 부식 특성을 조사하였다. 보여진 것처럼, 니켈 중간층이 있는 스크류가 최초로 스크류에 부식이 나 타나는 시간이 더 오래 걸렸다. All screws were only half tightened to the corresponding size nuts and then loosened. The screw was then placed in a salt spray chamber and the corrosion properties were examined. As can be seen, a screw with a nickel interlayer first took longer to corrode.
실시예Example 3 3
M5 X 5 크기의 스크류를 비수전해질이 담겨진 드럼(drum)에서 마그네슘 함량이 10 질량%이고, 14㎛의 두께를 갖는 알루미늄 마그네슘 합금으로 전기도금하였다. A screw of size M5 X 5 was electroplated with an aluminum magnesium alloy having a magnesium content of 10% by mass and a thickness of 14 μm in a drum containing nonaqueous electrolyte.
추가적으로, 약 1 내지 2㎛의 층두께를 갖는 니켈 중간층을 가지는 스크류를 만들었다. 니켈층은 수성 니켈 설파메이트 전해질에서 전착시켰다. 그런 다음, 마그네슘 함량이 10 질량%이고 평균 층두께가 15㎛인 알루미늄 마그네슘 합금의 층을 비수전해질이 담겨진 드럼에서 니켈층 위에 전착시켰다.In addition, a screw with a nickel interlayer having a layer thickness of about 1 to 2 μm was made. The nickel layer was electrodeposited in an aqueous nickel sulfamate electrolyte. Then, a layer of aluminum magnesium alloy having a magnesium content of 10% by mass and an average layer thickness of 15 mu m was electrodeposited on the nickel layer in a drum containing nonaqueous electrolyte.
매번 동등하게 코팅된 스크류 3개를 스크류 직경에 맞는 너트를 가지고 있는 알루미늄 마그네슘 합금으로 제조된 케이싱(casing)에 완전히 조였다. 그런 다음, 부식특성을 염분사챔버에서 조사하였다. 보여진 것처럼, 니켈 중간층이 있는 스크류가 조여진 케이싱에서 상당히 나중에 부식되었다. 니켈 중간층이 없는 스크류가 조여진 케이싱에서는 니켈 중간층이 있는 스크류가 조여진 케이싱에서 부식된 시점 전에 초기 부식현상을 나타내었다. Each time three equally coated screws were completely tightened in a casing made of an aluminum magnesium alloy with nuts suitable for the screw diameter. The corrosion properties were then examined in a salt spray chamber. As shown, the screw with nickel interlayer corroded considerably later in the tightened casing. Screw-tight casings without nickel interlayers exhibited initial corrosion before the time of corrosion in the screw-tight casings.
요약하면, 상기 실시예들은 중간 금속층이 상당히 개선된 내식성을 야기시킨다는 것을 나타내고 있다. 기판, 기판 위에 코팅된 중간 금속층 및 중간층 위에 코팅된 알루미늄 마그네슘 합금을 포함하는 층을 포함하는 코팅된 부품은 선행기술 의 부품에서는 보여지지 않는 우수한 특성을 나타낸다. In summary, the above examples show that the intermediate metal layer results in significantly improved corrosion resistance. Coated parts comprising a substrate, an intermediate metal layer coated on the substrate, and a layer comprising an aluminum magnesium alloy coated on the intermediate layer exhibit excellent properties not seen in the prior art parts.
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