PL30726B1

PL30726B1 -

Info

Publication number: PL30726B1
Application number: PL30726A
Authority: PL
Filing date: 1938-09-29
Publication date: 1942-07-31

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania na magnezie lub jego stopach powlok, chroniacych magnez lub jego sto¬ py przed nadzeraniem.Znane sa kapiele do zanurzania, skla¬ dajace sie glównie z kwasu wolnego i soli metali ciezkich, za których pomoca na po¬ wierzchni przedmiotów wykonanych z ma¬ gnezu lub jego stopów mozna wytwarzac dobre efekty wytrawiania. Dzieki ich wy¬ sokiej kwasowosci kapiele takie sa jednak malo odpowiednie do wytwarzania po¬ wlok ochronnych. Ponadto proponowano juz elektrolityczne sposoby wytwarzania powlok ochronnych przez utlenianie anodo¬ we za pomoca pradu elektrycznego, po¬ bieranego ze zródla zewnetrznego, w roz¬ tworach soli potasowcowych, zwykle zasa¬ dowo reagujacych. Powloki utworzone w ten sposób nie sa dostatecznie scisle ani tez odporne na nadzeranie, wobec czego trzeba je uscislac znanymi sposobami albo tez zaopatrywac w powloke z farby. Pofca tym sposób elektrolityczny wymaga znacz¬ nie bardziej zlozonego i kosztownego urza¬ dzenia kapielowego niz proces zanurza¬ nia, a stosowanie go byloby usprawiedli¬ wione tylko wówczas, gdyby powloki wy¬ tworzone za jego pomoca byly lepsze od powlok wykonanych za pomoca procesu zanurzania.Sposób wedlug wynalazku niniejszego polega na wytwarzaniu powlok ochron¬ nych na magnezie i jego stopach przez sto-sowanie metalu lub stopów jako anody w ogniwie galwanicznym.Wedlug wynalazku niniejszego przed¬ miot poddawany obróbcie czyni sie dodat¬ nia elektroda ogniwa galwanicznego, po¬ siadajacego elektrode ujemna z metalu szlachetniejszego od magnezu, najlepiej ze stali, nie podlegajaca zasadniczo pod¬ czas obróbki dzialaniu elektrolitu, i obie elektrody laczy sie za pomoca przewodni¬ ka, dzieki czemu wytwarza sie prad elek¬ tryczny.Elektrolit (najkorzystniej) stanowi wod¬ ny roztwór zawierajacy znaczna ilosc zwiazku lub zwiazków odpowiednich do wytwarzania jonów kwasu chromowego oraz mniejsza ilosc zwiazku lub zwiazków odpowiednich do wytwarzania jonów in¬ nego kwasu lub innych kwasów.Wynalazek niniejszy wykonywano ko¬ rzystnie podczas obróbki z zastosowaniem elektrolitu o wartosci ph ponizej 7 (w gra¬ nicach mniej wiecej do 3,5), Zwiazek odpowiedni do wytwarzania jonów kwasu chromowego moze stanowic Chromian lub dwuchromian odpowiednie¬ go metalu, najkorzystniej jednak metalu potasowcowego. Ponadto mozna tez sto¬ sowac sam kwas chromowy; w tym przy¬ padku jednak powierzchnia przedmiotu obrabianego staje sie szorstka li dolkowata.Zwiazki odpowiednie do wytwarzania jonów innego kwasu lub innych kwasów moga korzystnie stanowic fosforany, bora¬ ny, cyjaniany, siarczany, siarczyny, sele¬ niany, seleniny, wolframiany, wanadany li molibdeniiany dowolnego odpowiedniego metalu; sa one najkorzystniej stosowane w poistaci ich soli metalu potasowcowego, magnezu lub manganu, przy czym wartosc Ph dostosowuje sie do wartosci wyzej wy¬ mienionej. W wielu przypadkach mozna znacznie polepszyc skutecznosc wszyst¬ kich poprzednio wymienionych zwiazków przez dodanie do nich siarczanu, kwasne¬ go siarczanu lub fosforanu albo mieszani¬ ny dwóch lub wiecej niz dwóch takich soli.Przy wykonywaniu wynalazku niniej¬ szego osiagnieto szczególnie korzystne wyniki przy stosowaniu elektrolitów sta¬ nowiacych roztwory chromianów lub dwu¬ chromianów metalu potaisowcowego, za¬ wierajace 5—12%, a najkorzystniej 10°/q chromianu lub dwuchromianu, do którego dodano 0,05—0,5°/o| kwasnego siarczanu metalu potasowcowego w przypadku sto¬ sowania roztworów dwuchromianu wzgled¬ nie dodano 5—15°/oj kwasnego siarczanu metalu potasowcowego w przypadku sto¬ sowania roztworów chromianu, W przy¬ padku stosowania roztworów stanowia¬ cych mieszanine dwuchromianu i chromia¬ nu dodatek kwasnego siarczanu metalu potasowcowego winien byc dostosowany odpowiednio do stosunku ilosciowego dwu¬ chromianu wzgledem chromianu, W przy¬ padkach, w których elektrolit stanowi roz¬ twór dwuchromianu, wartosc ph winna byc najkorzystniej utrzymywana w grani¬ cach 3,8—3,9, podczas gdy w przypadku, w którym elektrolit stanowi roztwór chro¬ mianu, wartosc ph winna byc utrzymywa¬ na najkorzystniej w granicach 4,5—6,0, Gdy elektrody sa ze soba polaczone, wytwarza sie prad. elektryczny o napieciu mniej wiecej równym 0,5 wolt i natezeniu— 3—4 amp na l m2 powierzchni elektrodo¬ wej, Czas trwania obróbki w temperaturze pokojowej winien wynosic mniej wiecej V2—2 godzin, zaleznie od skladu elektroli¬ tu i od pozadanej grubosci warstwy ochronnej.Po przerwaniu pradu w ogniwie uisuwa sie przedmiot z elektrolitu, po czym wy¬ plukuje sie go przez 5—10 minut w wodzie w temperaturze mniej wiecej 40° C, a na¬ stepnie suszy sie go.Stezenie jonów wodoru elektrolitu wy¬ wiera wydatne dzialanie na wlasciwosc utworzonej warstwy ochronnej. Przy sto- - 2 —sowaniu elektrolitów mniej kwasnych, np. o wartosci pa wynoszacej 4,5 — 6, czas trwania obróbki w celu uzyskania powloki o danej grubosci jest dluzszy, lecz utwo¬ rzone powloki sa odporniejsze i bardziej scisle, Jesli natomiast stosuje sie elektro¬ lity bardziej kwasne, o wartosci ph wyno¬ szacej np. 3,8, wówczas otrzymuje sie po¬ wloki bardziej miekkie i bardziej porowate, które do pewnych celów lepiej sie nadaja, np. do nastepujacego po tym lakierowania; malowania lub zgeszczania, a które po¬ nadto posiadaja barwe bardziej ciemna.Przez odpowiednie dostosowywanie skla¬ du elektrolitu w granicach powyzej opisa¬ nych mozna przeto wytwarzac powloki o wlasciwosciach dowolnych.Jak wykazaly doswiadczenia, dokony¬ wane przez opryskiwanie woda morska powloki ochronne, utworzone wedlug wy¬ nalazku niniejszego, sa znacznie lepsze pod wzgledem dzialania ochronnego niz powloki wykonane przez zanurzanie w zwyklych kapielach do zanurzania. Ponad¬ to fakt, ze nie jest potrzebne zadne ze¬ wnetrzne zródlo pradu elektrycznego, upraszcza i czyni proces tanszym.Powloki utworzone wedlug wynalazku niniejszego, które same stanowia dobra ochrone powierzchni, tworza dobry pod¬ klad do powlok z farby, lakieru lub po¬ dobnych. Na zadanie mozna dalej obra¬ biac powloki w celu powiekszenia ich sci¬ slosci i przyczepnosci w sposób dowolny, np. przez zanurzanie przedmiotu powle¬ czonego na mniej wiecej 20 minut w 5°/o-owym roztworze szkla wodnego w tem¬ peraturze wynoszacej 70—80° C, a nastep¬ nie przemywanie i suszenie.Przyklad I. Przygotowano kapiel sta¬ nowiaca wodny roztwór zawierajacy 100 g dwuchromianu potasowego i 0,8 g kwasne¬ go siarczanu potasowego w litrze. Arkusz wykonany ze stopu, zawierajacego 98°/<* magnezu i 2P/o manganu, o wymiarach 7 X 17 cm i 2 mm grubosci, umieszczono miedzy dwoma szerszymi posrednimi ar¬ kuszami stalowymi w odleglosci 4 cm od kazdego z nich. W ten sposób calosc sta¬ nowila podwójne ogniwo galwaniczne.Anode ze stopu magnezowego polaczono z kazdym arkuszem stalowym zewnatrz kapieli za piomoca przewodów i w ten spo¬ sób wywolano prad elektryczny o napie¬ ciu 0,5 wolt i srednim natezeniu 0,08 amp.Po 75 minutach na arkuszu ze stopu ma¬ gnezowego utworzyla sie czarna blyszcza¬ ca i przylegajaca warstwa. Po wyjeciu z kapieli arkusz ze stopu magnezowego plukano w wodzie w temperaturze 40° C przez 5—10 minut, a nastepnie suszono go w temperaturze pokojowej.W celach porównawczych arkusz za¬ opatrzony w powloke ochronna poddano na przeciag 700 godzin próbie przez opry¬ skiwanie woda morska lacznie z arkuszem z takiego samego stopu, poddawanego ob- fróbce przez zanurzanie w wodnym roz- itworze chromianu o zwykle stosowanym skladzie (500 cm3 40°/o-owego HNOs i 180 gr KzCrzOi w litrze). Po tym czasie ar¬ kusz calkowicie obrobiony przez zanurze¬ nie byl nagryziony dosc znacznie, a w nie¬ których miejscach byl nawet przedziura- iwiony, podczas gdy arkusz poddany obrób¬ ce wedlug wynalazku niniejszego wykazy¬ wal bardzo nieznaczne tylko nagryzanie w niektórych miejscach.Dwa dalsze arkusze porównawcze (to jest jeden poddany obróbce przez zanu¬ rzanie, drugi zas traktowany wedlug wy¬ nalazku niniejszego) powleczono przezro¬ czystym lakierem celulozowym i poddano próbie przez^oprysKwanie! woda morska.Po 220 godzinach lakier odluszczyl sie cal¬ kowicie od arkusza poddawanego obróbce przez zanurzanie, a obnazona powierzch¬ nia wykazywala silne znaki nadzerania.Po tym samym czasie powloka lakieru na iarkuszu poddawanego obróbce wedlug wy¬ nalazku niniejszego nie wykazywala zad¬ nej sklonnosci do odluskiwanLa sie; przy- — 3 —legala ona mocno do podloza i wykazywa¬ la w kilku tylko miejscach znaki lekkiego nagryziemia w postaci kropek* Przyklad II. Arkusz o takim samym skladzie i o takich samych wymiarach, jak opisany w przykladzie I, poddano obróbce w kapieli stanowiacej wodny roztwór za¬ wierajacy 100 g chromianu sodu i 80 g kwasnego siarczanu potasowego w litrze, w tych samych warunkach, jak podano w poprzednim przykladzie. Napiecie wy¬ wolane po zwarciu arkuszy metalowych, sluzacych jako elektrody, wynosilo 0,5 wolt, a gestosc pradu wynosila 3—4 amp na 1 m2 powierzchni stopu magnezowego.Po plukaniu i suszeniu arkusz magne¬ zowy, zaopatrzony w powloke ochronna, powleczono lakierem celulozowym i pod¬ dano próbie ^przez opryskiwanie woda morska lacznie z arkuszem chromowanym przez zanurzanie w kapieli poprzednio wspomnianej i w podobny sposób zaopa¬ trzonym w powloke z takiego samego la¬ kieru. Po 435 godzinach arkusz chromo¬ wany byl bardzo magryziony na calej jego powierzchni, a blonka lakieru oidluszczy- la sie. Po takim samym czasie powloka la¬ kierowana arkusza poddanego obróbce wedlug wynalazku niniejszego wykazywa¬ la znaki lekkiego nagryzienia jedynie na krawedziach, to jest w miejscach najwi¬ doczniej wadliwych, i przylegala jeszcze scisle do arkusza metalowego. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób elektrolitycznego wytwa¬ rzania powlok ochronnych na przedmio¬ tach z magnezu i jego stopów, znamienny tym, ze przedmioty te poddaje sie zwarciu krótkiemu z elektroda z metalu szlachet¬ niejszego, iip. ze stali, w kapieli zawiera¬ jacej jony kwasu chromowego oraz jony kwasu siarkowego, przy czym kwasy te znajduja sie w kapieli w postaci ich soli potasowcowych i (lub) magnezowychi (lub) manganowych, a wartosc pn kapieli lezy pomiedzy 3,5—6.
2. Kapiel do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze sta¬ nowi ja wodny roztwór chromianów, dwu¬ chromianów albo ich mieszanin, których ilosci w roztworze wynosza 50—120 g, naj¬ korzystniej 100 g na 1000 g roztworu, z do¬ datkiem kwasnego siarczanu potasowcowe- go w ilosci mniej wiecej 0,5—150 j| na 1 000 g roztworu.
3. Kapiel do wykonywania sposobil wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze sta¬ nowi ja wodny roztwór dwuchromianu po¬ tasowcowego z dodatkiem takiej ilosci kwasnego siarczanu potasowcowego, ze wartosc ph roztworu miesci sie w grani¬ cach 3,8—3,9.
4. Kapiel do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze sta¬ nowil ja roztwór jednochromianu potasow¬ cowego z dodatkiem takiej ilosci kwasne¬ go siarczanu potasowcowego, ze wartosc Ph roztworu miesci sie w granicach 4,5—6.
5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze kapiel zawiera zamiast jonów kwasu siarkowego lub dodatkowo do jo- hów kwasu siarkowego jeszcze jony jedne¬ go luib wiekszej liczby kwasów, np. kwasu fosforowego, borowego, cyjanowego, siar¬ kawego, selenowego, selenawego. I. G, Farbenindustrie Aktiengesellschaft Zastepca: inz. J. Wyganowskl rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 9884-42. PL