NO874132L

NO874132L - PROCEDURE FOR HEAT TREATMENT OF METAL.

Info

Publication number: NO874132L
Application number: NO874132A
Authority: NO
Inventors: Karl Wefers; Frank A Mozelewski
Original assignee: Aluminum Co Of America
Priority date: 1986-02-07
Filing date: 1987-10-01
Publication date: 1987-10-01
Also published as: NO874132D0

Description

Teknisk områdeTechnical area

Denne oppfinnelse vedrører varmebehandling av metaller og spesielt en teknikk for å mildne forandring av den kjemiske natur hos metallet under varmebehandling, spesielt når det gjelder aluminium som er legert med litium. This invention relates to the heat treatment of metals and in particular to a technique for mitigating changes in the chemical nature of the metal during heat treatment, particularly in the case of aluminum alloyed with lithium.

Teknikkens standState of the art

Litium er det mest reaktive metall i det periodiske system. Dets diffusjonshastighet i aluminium er svært høy, den nærmer seg IO-<8>cm<2>/sek. ved 550°C. Som resultat av dette oksyderer Al-Li-legeringer svært hurtig under varmebehandlingene som kreves for barre-, blikk- og plate-forarbeidelse. Tykke overflatefilmer danner seg som består av litiumoksyd, litium-karbonat, litiumaluminiumoksyd og endog litiumhydrid, hvis vann var til stede. Under valsing kan disse forbindelser forbruke valse-smøremiddel ved å danne litiumsåper via reaksjon med valse-smøremidlet. I temperaturområdet for kommersielle løsnings-varmebehandlinger (500°C) kan tykkelsen på disse filmer være av størrelsesorden tiere av mikrometer. Til sammenligning overskrider oksydsjikt som er dannet på magnesium-legeringer under sammenlignbare betingelser ikke en tykkelse på 0,2-0,3 \ jm. Lithium is the most reactive metal in the periodic table. Its diffusion rate in aluminum is very high, approaching IO-<8>cm<2>/sec. at 550°C. As a result, Al-Li alloys oxidize very quickly during the heat treatments required for ingot, sheet and plate processing. Thick surface films form consisting of lithium oxide, lithium carbonate, lithium aluminum oxide and even lithium hydride, if water was present. During rolling, these compounds can consume roll lubricant by forming lithium soaps via reaction with the roll lubricant. In the temperature range for commercial solution heat treatments (500°C), the thickness of these films can be of the order of tens of micrometres. In comparison, oxide layers formed on magnesium alloys under comparable conditions do not exceed a thickness of 0.2-0.3 µm.

Alvorlig oksydasjon fører til utarming av litium fra legeringen. Tykke oksydfilmerøker slitasjen på verktøyet i formingsprosesser. Reaktivt litiumoksyd på metalloverflaten akselererer nedbrytning av smøremiddel på grunn av dannelse av litiumsåper i henhold til følgende reaksjon: Severe oxidation leads to depletion of lithium from the alloy. Thick oxide films increase wear on the tool in forming processes. Reactive lithium oxide on the metal surface accelerates the breakdown of the lubricant due to the formation of lithium soaps according to the following reaction:

I nærvær av spor av fuktighet, hvilket ikke lett kan utelukkes fra kommersielle atmosfærer, resulterer reaksjonen i løsning av hydrogen i basismetallet og til slutt i hydrogen-porøsitet. In the presence of traces of moisture, which cannot be easily excluded from commercial atmospheres, the reaction results in dissolution of hydrogen in the base metal and ultimately in hydrogen porosity.

GB 2 137 666 A åpenbarer en fremgangsmåte for varmebehandling av aluminium-litium-legeringer hvor en spesiell atmosfære anvendes for å redusere tap av litium ved oksydasjon. Beskyttende atmosfærer som er tilstrekkelig fri for oksydas jonsmidler. er svært vanskelige å holde i industrismelteovner i stor målestokk. GB 2 137 666 A discloses a method for the heat treatment of aluminium-lithium alloys where a special atmosphere is used to reduce the loss of lithium by oxidation. Protective atmospheres that are sufficiently free of oxidizing agents. are very difficult to keep in industrial smelting furnaces on a large scale.

Apenbarelse av oppfinnelsenDisclosure of the invention

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en annerledes løsning på metallbeskyttelse under varmebehandling. Denne nye løsning kan anvendes alene eller kan anvendes som et supplement til atmosfæreregulering. It is an aim of the invention to provide a different solution for metal protection during heat treatment. This new solution can be used alone or can be used as a supplement to atmosphere regulation.

Den drivende kraft for diffusjon av litium, f.eks. til overflaten, er følgende reaksjon: The driving force for diffusion of lithium, e.g. to the surface, the following reaction is:

som senker konsentrasjonen av Li<0>ved metall/oksyd-grenseflaten og således etablerer gradienten for diffusjon av Li fra hovedmengden til overflaten. Hvis vi kan finne noen midler til å stanse utvikling av Li+ , skulle dette tilby det potensiale å foreta denønskede beskyttelse av metallet under varmebehandling. which lowers the concentration of Li<0> at the metal/oxide interface and thus establishes the gradient for diffusion of Li from the bulk to the surface. If we can find some means of stopping the evolution of Li+ , this should offer the potential to effect the desired protection of the metal during heat treatment.

Et polymerbelegg på metallet under varmebehandling varA polymer coating on the metal during heat treatment was

ment å tilby et slikt potensiale. Det skulle virke på overflaten som en diffusjonsbarriere og, ved høyere temperaturer, som et reduksjonsmiddel. Det skulle således tilveiebringe et sett av betingelser som hadde det potensiale å regulere f.eks. oksydasjon og hydrogenløsning innen akseptable grenser. Et slikt er funnet å være tilfelle. Således er et prinsipp ved foreliggende oppfinnelse å påføre et polymert barrierebelegg som, etter varme-dekomponering, virker som en oksygen-mottaker (C + O2■>- -> CO2 ) eller et reduksjonsmiddel, i grensef lateområdet. meant to offer such potential. It should act on the surface as a diffusion barrier and, at higher temperatures, as a reducing agent. It should thus provide a set of conditions that had the potential to regulate e.g. oxidation and hydrogen solution within acceptable limits. Such has been found to be the case. Thus, a principle of the present invention is to apply a polymeric barrier coating which, after thermal decomposition, acts as an oxygen acceptor (C + O2■>- -> CO2 ) or a reducing agent, in the interface area.

Oppfinnelsen er spesielt anvendelig på beskyttelse av litium og dets legeringer, d.v.s. 0,1 - 100% litium, og mer spesielt på aluminium-litium- og magnesium-litium-legeringer, hvor litiuminnholdet i aluminium eller magnesium kan variere fra 0,1 til 15%. The invention is particularly applicable to the protection of lithium and its alloys, i.e. 0.1 - 100% lithium, and more particularly on aluminum-lithium and magnesium-lithium alloys, where the lithium content of aluminum or magnesium can vary from 0.1 to 15%.

Prinsippene ved oppfinnelsen er anvendelige på styring av oksydasjon hos andre aluminiumlegeringer, spesielt høy-magnesium-legeringer, d.v.s. 3-8% magnesium. Oppfinnelsen er generelt anvendelig for beskyttelse av enhver utfellings-herdende legering, spesielt under løsnings-varmebehandling. Når det gjelder utfellings-herdbare aluminiumlegeringer, vil løsnings-varmebehandlingstemperaturene variere mellom 450 og 550°C. The principles of the invention are applicable to the management of oxidation in other aluminum alloys, especially high-magnesium alloys, i.e. 3-8% magnesium. The invention is generally applicable to the protection of any precipitation hardening alloy, especially during solution heat treatment. In the case of precipitation-hardenable aluminum alloys, the solution heat treatment temperatures will vary between 450 and 550°C.

Polymerer som er egnet for anvendelse i forbindelse med foreliggende oppfinnelse inkluderer både termoplastiske og addisjons- og kondensasjons-varmeherdende polymerer. Termoplastiske og addisjons-varmeherdende polymerer ville tenkes kanskje å ha en fordel i forhold til kondensasjons-varmeherdende polymerer ved det at de ikke byr på den fare å oppløse hydrogen i metallet på grunn av vannet som frigjøres under imidisering. Imidlertid synes, etter nærmere undersøkelse, hydrogenløsning ikke å resultere fra dette frigjorte vann, det menes av den grunn at vannet fra kondesasjonsreaksjonen drives av fra beleggene før temperaturer på f.eks. 350°C blir nådd der hvor hydrogenløsning kan inntreffe ved nedbrytning av vannet. Polymers suitable for use in connection with the present invention include both thermoplastic and addition and condensation heat setting polymers. Thermoplastic and addition thermosetting polymers would perhaps be thought to have an advantage over condensation thermosetting polymers in that they do not present the danger of dissolving hydrogen in the metal due to the water released during imidization. However, upon further investigation, hydrogen solution does not appear to result from this liberated water, it is believed that the water from the condensation reaction is driven off from the coatings before temperatures of e.g. 350°C is reached where hydrogen solution can occur when the water breaks down.

Således virker Arrhenius-oppførselen, d.v.s. eksponensiellThus the Arrhenius behavior works, i.e. exponential

økning av reaksjonshastigheten med temperaturen, til fordel for kondensasjons-varmeherdeharpiksene for denne søknad. increase in reaction rate with temperature, favoring the condensation thermosetting resins for this application.

Høy-temperaturvarighet og en evne til å binde seg til metallet som blir dekket, er ytterligere betraktninger å ta hensyn til ved valg av egnede polymerer. High-temperature durability and an ability to bond to the metal being coated are additional considerations to take into account when selecting suitable polymers.

Polymeren kan påføres metallet som skal beskyttes, oppløstThe polymer can be applied dissolved to the metal to be protected

i et løsningsmiddel. Viskositeten til løsningen er viktig.in a solvent. The viscosity of the solution is important.

Hvis viskositeten er for høy, er et belegg vanskelig å påføre, mens for lav viskositet kan gjøre at belegningstykkelsen ikke er adekvat, hvilket fører til at belegget flaker av fra metallet. Ved siden av løsningsmiddelkonsentrasjon kan viskositet også påvirkes av molekylvekten til polymeren. If the viscosity is too high, a coating is difficult to apply, while too low viscosity can cause the coating thickness to be inadequate, causing the coating to flake off from the metal. Besides solvent concentration, viscosity can also be affected by the molecular weight of the polymer.

Eksempler på egnede løsningsmidler er de organiske løsningsmidler tetrahydrofuran (THF) og N,N-dimetylacetamid (DMAC). Avhengig av spesielle omstendigheter kan egnede alternativer for THF være dioksan, toluen eller kloroform; for DMAC kan alternativer være DMSO, NMP (N-metylpyrrolidon) eller DMF (dimetylformamid). Examples of suitable solvents are the organic solvents tetrahydrofuran (THF) and N,N-dimethylacetamide (DMAC). Depending on the particular circumstances, suitable alternatives to THF may be dioxane, toluene or chloroform; for DMAC, alternatives may be DMSO, NMP (N-methylpyrrolidone) or DMF (dimethylformamide).

Tverrbinding av varmeherdende harpikser kan tillates åCross-linking of thermosetting resins may be permitted to

finne sted under varmebehandling.take place during heat treatment.

Oppfinnelsen er spesielt anvendelig på løsnings-varmebehandling av aluminiumlegeringer, siden dette generelt er den høyeste temperatur for varmebehandling som aluminiumlegeringer utsettes for. Imidlertid er den også anvendelig på enhver type varmebehandling der hvor betingelsene er slik at vesentlig, eller signifikant, endring av den kjemiske natur hos metallet ville inntreffe på grunn av overflateangrep, men for en eller annen type av beskyttelse. Det som er vesentlig, avhenger av det spesielle metall som det dreier seg om. Når det gjelder aluminium-litium-legering, er en økning på 1 Mm i tykkelsen på oksydsjiktet på legeringen et eksempel på en vesentlig endring. For den samme legering er en økning på 0,1 ppm i hydrogeninnhold et annet eksempel på vesentlig endring. The invention is particularly applicable to solution heat treatment of aluminum alloys, since this is generally the highest heat treatment temperature to which aluminum alloys are subjected. However, it is also applicable to any type of heat treatment where the conditions are such that substantial, or significant, change of the chemical nature of the metal would occur due to surface attack, but for some type of protection. What is essential depends on the particular metal in question. In the case of aluminium-lithium alloy, an increase of 1 Mm in the thickness of the oxide layer on the alloy is an example of a significant change. For the same alloy, an increase of 0.1 ppm in hydrogen content is another example of significant change.

Oppfinnelsen er anvendelig generelt på fremgangsmåter som involverer oppvarmning av metall til 200°C og over, spesielt 350°C og høyere, hvor reaksjonshastighetene er slik at metall er utsatt for skade ved overflatekontaminering og reaksjon, f.eks. hydrogenløsning og oksydasjon, resp. Oppfinnelsen kan derfor anvendes med fordel når det gjelder metall som blir oppvarmet før smiing, i den hensikt å redusere sammensetnings-endringer i metallet under slik oppvarmning. The invention is applicable generally to processes involving heating of metal to 200°C and above, particularly 350°C and above, where reaction rates are such that metal is susceptible to damage by surface contamination and reaction, e.g. hydrogen solution and oxidation, resp. The invention can therefore be used with advantage when it comes to metal that is heated before forging, with the aim of reducing compositional changes in the metal during such heating.

Prosenter er her på vektbasis, med mindre annet er angitt. Percentages here are on a weight basis, unless otherwise stated.

Lav-fuktighets-testbetingelser ble skapt ved anvendelse av luft som ved romtemperatur hadde 5 ppm, d.v.s. 0,004 mm Hg vanndamp, mens høy-fuktighetsbetingelser var med luft som hadde 17,5 mm Hg vanndamp ved romtemperatur, d.v.s. luft som var mettet med vann ved romtemperatur. Low-humidity test conditions were created using air that at room temperature had 5 ppm, i.e. 0.004 mm Hg water vapor, while high-humidity conditions were with air having 17.5 mm Hg water vapor at room temperature, i.e. air that was saturated with water at room temperature.

Kort beskrivelse av tegningeneBrief description of the drawings

Fig. 1 viser strukturformelen for en polymer som er egnet for anvendelse i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et mikrofotografisk tverrsnittbilde av en aluminiumlegeringsprøve som er oppvarmet uten et beskyttende Fig. 1 shows the structural formula for a polymer which is suitable for use in connection with the present invention. Fig. 2 is a microphotographic cross-sectional view of an aluminum alloy sample heated without a protective

belegg i henhold til oppfinnelsen.coating according to the invention.

Fig. 3 er et bilde som i fig. 2 av den samme aluminiumlegering først forsynt med et beskyttende belegg i henhold til oppfinnelsen og deretter utsatt for den samme varmebehandling som i fig. 2. Fig. 3 is a picture as in fig. 2 of the same aluminum alloy first provided with a protective coating according to the invention and then subjected to the same heat treatment as in fig. 2.

Beste utførelsesmåte av oppfinnelsenBest mode of carrying out the invention

Polyimider er en foretrukken polymer for å oppfylle formålet med oppfinnelsen. Disse polymerer er varmestabile til temperaturer over 400°C og binder seg sterkt til aluminium-overflater. Deres struktur er basert på en aromatisk ring-ryggrad med et høyt C- til -H-forhold som danner en karbonrest (mest sannsynlig grafittisk) etter varmedekomponering. Polyimides are a preferred polymer to fulfill the purpose of the invention. These polymers are heat stable to temperatures above 400°C and bond strongly to aluminum surfaces. Their structure is based on an aromatic ring backbone with a high C-to-H ratio that forms a carbon residue (most likely graphitic) after thermal decomposition.

BTDA-ODA, hvis struktur er som vist i fig. 1, er et polyimid som ble valgt etter foreløpig testing fordi det lett kan påføres med pensel eller andre metoder, f.eks. sprøyting eller dypping, etter fortynning med DMAC (20% polyimid, BTDA-ODA, whose structure is as shown in fig. 1, is a polyimide that was chosen after preliminary testing because it can be easily applied by brush or other methods, e.g. spraying or dipping, after dilution with DMAC (20% polyimide,

80% løsningsmiddel), som en løsning av sirupaktig konsistens slik at det dannes et jevnt, beskyttende belegg. 80% solvent), as a solution of a syrupy consistency so that a uniform, protective coating is formed.

Det BTDA-ODA som ble anvendt ble fremstilt som følger: 3,3', 4,4'-benzofenon-tetrakarboksylsyre-dianhydrid (BTDA) ble oppnådd fra en kommersiell kilde og renset ved sublimering ved 215°C ved mindre enn 1 torr slik at det ble oppnådd BTDA med smeltepunkt 558°K. Oksydianilin (ODA) ble oppnådd fra en kommersiell kilde og renset ved rekrystallisasjon, se Bell et al., J. Polym. Sei. Polym. Chem. Ed., vol 14, s. 2275 (1976). Polymerisasjon ble utført i løsning inneholdende 20% faststoffer ved tilsetning av et gitt antall mol av diaminet ODA og DMAC som løsningsmiddel, til en kolbe som ble spylt med tørt nitrogen. Så ble et antall mol dianhydrid BTDA lik antallet av mol av ODA tilsatt som et faststoff i en eneste porsjon, og løsningen ble omrørt ved romtemperatur under N2 . Resultatet av denne prosess er dannelse av en løsning av polyaminsyren i DMAC. Strukturformelen til den spesielle polyaminsyre fremtrer midt på side 620 i POLYIMIDES, vol. 2, redigert av K.L. Mittal, Plenum Publishing Corp., 1984. Belegning ble utført ved å male metallteststykkene med denne løsning av polyaminsyre, som polyimid-forløper. The BTDA-ODA used was prepared as follows: 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA) was obtained from a commercial source and purified by sublimation at 215°C at less than 1 torr as that BTDA with a melting point of 558°K was obtained. Oxydianiline (ODA) was obtained from a commercial source and purified by recrystallization, see Bell et al., J. Polym. Pollock. Polym. Chem. Ed., vol. 14, p. 2275 (1976). Polymerization was carried out in solution containing 20% solids by adding a given number of moles of the diamine ODA and DMAC as solvent to a flask which was flushed with dry nitrogen. Then, a number of moles of dianhydride BTDA equal to the number of moles of ODA was added as a solid in a single portion, and the solution was stirred at room temperature under N 2 . The result of this process is the formation of a solution of the polyamic acid in DMAC. The structural formula of the particular polyamino acid appears in the middle of page 620 in POLYIMIDES, vol. 2, edited by K.L. Mittal, Plenum Publishing Corp., 1984. Coating was performed by painting the metal test pieces with this solution of polyamic acid, as polyimide precursor.

Løsningsmidlet ble revet av ved oppvarmning av det belagte arbeidsstykke ved 65°C i ca. 1 time. Imidisering finner sted mellom 200 og 300°C mens det belagte metall blir oppvarmet til den endelige bløtetemperatur. Oppvarmningshastigheter på 20°-30°C/min. ble funnet å være langsomme nok for herding. Herding endrer polyaminsyren til den BTDA-ODA-struktur som er vist i fig. 1. De klare polymerbelegg dekomponeres til en sort, karbonholdig film ved temperaturer over 400°C; dette karbonsjikt tilveiebringer reduserende forhold ved metalloverflaten. The solvent was torn off by heating the coated workpiece at 65°C for approx. 1 hour. Imidization takes place between 200 and 300°C while the coated metal is heated to the final annealing temperature. Heating rates of 20°-30°C/min. were found to be slow enough for curing. Curing changes the polyamino acid to the BTDA-ODA structure shown in fig. 1. The clear polymer coatings decompose into a black, carbonaceous film at temperatures above 400°C; this carbon layer provides reducing conditions at the metal surface.

Gjentatte tester med aluminiumlegering 2090 (prosentvis sammensetning 2,7 Cu, 2,2 Li, 0,12 Zr, resten i det vesentlige aluminium) bekreftet at oksydasjonshastigheten selv i fuktig luft ved 550°C, de mest alvorlige forhold for oksyd-dannelse og hydrogenløsning, holdt seg lavere med en faktor på 3, sammenlignet med den for en ubeskyttet prøve. Dette fremgår tydelig ut fra sammenligning mellom mikrofotografiene fra figurene 2 og 3. Hydrogenkonsentrasjon og porøsitet var også signifikant nedsatt, hvilket ble bevist ved de hydrogenanalyser som er presentert i tabell I og sammenligning mellom mikrofotografiene fra figurene 2 og 3, idet den ubeskyttede prøve i fig. 2 viser et stort antall hulrom sammenlignet med den beskyttede prøve i fig. 3. De reduserte hydrogenkonsentrasjoner og porøsiteten som ble oppnådd ved anvendelse av BTDA-ODA-belegg er spesielt overraskende på bakgrunn av det faktum at imidiseringsreaksjonen i dette belegg virkelig omfatter frigjøring av vann. Repeated tests with aluminum alloy 2090 (percent composition 2.7 Cu, 2.2 Li, 0.12 Zr, the rest essentially aluminum) confirmed that the oxidation rate even in moist air at 550°C, the most severe conditions for oxide formation and hydrogen solution, remained lower by a factor of 3, compared to that of an unprotected sample. This is clear from a comparison between the photomicrographs from Figures 2 and 3. Hydrogen concentration and porosity were also significantly reduced, which was proven by the hydrogen analyzes presented in Table I and comparison between the photomicrographs from Figures 2 and 3, as the unprotected sample in Fig. . 2 shows a large number of voids compared to the protected sample in fig. 3. The reduced hydrogen concentrations and porosity obtained using BTDA-ODA coatings are particularly surprising given the fact that the imidization reaction in this coating does involve the release of water.

Et svært fordelaktig karakteristikum for den sorte, karbonholdige film som var igjen etter denne varmebehandling, er at det løfter seg rent fra aluminiumoverflaten, etter påføring av vann enten alene eller i blanding med andre kjemikalier. A very advantageous characteristic of the black, carbonaceous film that remained after this heat treatment is that it lifts cleanly from the aluminum surface, after the application of water either alone or mixed with other chemicals.

For ytterligere å illustrere oppfinnelsen ble prøvestykker av Al-2Li-3Cu først veiet, og så ble halvparten av antallet belagt med BTDA-ODA-polyimid-forløper som ovenfor. Belegninger ble påført ved penselbelegning. Det ble funnet at tykkere belegg gir bedre beskyttelse. For formålene med disse forsøk ble det anvendt en belegningstykkelse som vist i fig. 3. Dette kan oppnås ved et eneste, nokså tykt belegg eller to tynne belegg, idet begge metoder gir i det vesentlige de samme resultater som funksjon av den totale belegningstykkelse. Beleggene ble tørket mellom påføringene; tørking ble foretatt i 1 time ved 65°C. Det ble funnet at et separat tørketrinn kunne elimineres ved å putte prøvestykkene i en ovn ved romtemperatur ^ og bringe temperaturen til test-temperaturen på 475 eller 550°C ved en konstant hastighet i løpet av 30 minutter. To further illustrate the invention, samples of Al-2Li-3Cu were first weighed, and then half of the number were coated with BTDA-ODA polyimide precursor as above. Coatings were applied by brush coating. Thicker coatings were found to provide better protection. For the purposes of these experiments, a coating thickness as shown in fig. 3. This can be achieved with a single, fairly thick coating or two thin coatings, as both methods give essentially the same results as a function of the total coating thickness. The coatings were dried between applications; drying was carried out for 1 hour at 65°C. It was found that a separate drying step could be eliminated by placing the test pieces in an oven at room temperature ^ and bringing the temperature to the test temperature of 475 or 550°C at a constant rate over 30 minutes.

Dette kombinerer tørkingen med imidiseringen. De belagte og ubelagte prøvestykker ble eksponert for tørr eller fuktig luft ved 475° og 500°C i 4 timer og deretter strippet for all polymer og alt oksydasjonsprodukt, i den hensikt å bestemme metallvekt-tap uttrykt som gram pr. m2 . Resultatene er vist i tabell II. Den tilveiebragte beskyttelse er vist ved de lavere vekt-tap for prøvestykkene som var blitt belagt. This combines the drying with the imidization. The coated and uncoated test pieces were exposed to dry or moist air at 475° and 500°C for 4 hours and then stripped of all polymer and oxidation product, in order to determine metal weight loss expressed as grams per gram. m2. The results are shown in Table II. The protection provided is shown by the lower weight losses for the test pieces that had been coated.

Stripping ble gjort med en løsning av 20 g kromsyre (Cr03) og 35 ml 85%ig fosforsyre (H3PO4) i 1000 ml vann. Løsningen inneholder 0,20 M Cr03og 0,65 M H3PO4. Løsningen ble funnet å virke svært godt ved enhver temperatur i området mellom 100 og 180°C og opp til koking (se ASTM B 137-45). Prøvene ble neddyppet i oppvarmet løsning i 5 minutter ad gangen, til det ble oppnådd konstant vekt. Mellom neddyppingene ble prøvene skyllet i avionisert vann og lufttørket. Stripping was done with a solution of 20 g of chromic acid (Cr03) and 35 ml of 85% phosphoric acid (H3PO4) in 1000 ml of water. The solution contains 0.20 M Cr03 and 0.65 M H3PO4. The solution was found to work very well at any temperature in the range between 100 and 180°C and up to boiling (see ASTM B 137-45). The samples were immersed in the heated solution for 5 minutes at a time, until a constant weight was achieved. Between immersions, the samples were rinsed in deionized water and air dried.

Claims

1. Method for heat treating a metal under such conditions that a significant change in the chemical nature of the metal would occur by surface attack, characterized in that it comprises heat treating the metal with a polymer coating on it to mitigate said change.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the metal comprises 0.1-100% lithium.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the metal is an aluminum alloy containing 0.1-15% lithium.

4. Method as stated in claim 1, characterized in that the metal is a magnesium alloy containing 0.1-15% lithium.

5. Method as stated in claim 1, characterized in that the metal is an aluminum alloy containing 3-8% magnesium.

6. Method as stated in claim 1, characterized in that the polymer coating comprises BTDA-ODA.

7. Heat treatment method comprising providing metal with a polymeric barrier coating which, after thermal decomposition, acting as an oxygen scavenger or reducing agent, heating the metal under conditions sufficient to cause said thermal decomposition.

8. Method as stated in claim 7, characterized in that the polymer comprises BTDA-ODA, the metal being aluminum alloy 2090, the heating step being to approx. 500°C or more.

9. Method for heat treatment of a precipitation-hardening metal, characterized by coating the metal with polymer and then solution heat treating the metal.

10. Method as stated in claim 9, characterized in that the metal is an aluminum alloy.

11. Method as stated in claim 10, characterized in that the aluminum alloy contains 0.1-15% lithium.

12. Method as stated in claim 11, characterized in that the coating includes applying a solution of polyamic acid to the metal.

13. Method as stated in claim 12, in that the polyamic acid develops water as a reaction product after heating, further comprising driving the water reaction product from the coating at temperatures below 350°C.

14. Method as stated in claim 9, where the step of solution heat treating and decomposing the polymer coating into a carbonaceous film on the metal further comprises washing the carbonaceous film from the metal with water after the solution heat treatment step.

15. Method comprising heat treating metal with a polymer coating thereon at a temperature of at least 200°C

16. Method as stated in claim 15, the temperature rising to at least 350°C in the heat treatment.