Verfahren zur Herstellung dunkelfarbiger Schutzüberzüge auf Magnesium
und Magnesiumlegierungen Man hat schon vorgeschlagen, auf Werkstücken aus Magnesi.umlegierungen
braun bis schwarz gefärbte Schichten dadurch herzustellen, daß man die Stücke kurzzeitig
in bichromathaltige Beizbäder mit erheblichem Säureüberschuß eintaucht. Abgesehen
davon, daß sich hierbei infolge des hohen Säuregehalts der Bäder ein in mehrfacher
Beziehung unerwünschter stärkerer Angriff des :Metalls ergibt, hat die Erfahrung
gelehrt, daß in Lösungen der angegebenen Zusammensetzung nur auf zinkhaltigen Magnesiumlegierungen
brauchbare Überzüge erzielt werden können.Process for the production of dark-colored protective coatings on magnesium
and magnesium alloys It has already been proposed to work on workpieces made of magnesia alloys
Produce brown to black colored layers by briefly touching the pieces
immersed in bichromate-containing pickling baths with a considerable excess of acid. Apart from that
from the fact that this is due to the high acid content of the baths in multiple
Relationship unwanted stronger attack of the: metal results, has the experience
taught that in solutions of the specified composition only on zinc-containing magnesium alloys
useful coatings can be achieved.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, daß es ermöglicht, auf Magnesium
und Magnesiumlegierungen beliebiger Zusammensetzung festhaftende, dunkle bis tiefschwarze,
wahrscheinlich aus niederen Schwermetalloxyden bestehende Schichten mit guter Schutzwirkung
gegen korrodierende Einflüsse zu erzeugen. Das Verfahren besteht darin, .daß das
zu behandelnde Werkstück in eine wäßrige Lösung von Alkali- (einschl. Ammonium-)Salzen
solcher Metallsäuren, die im Säurerest Metalle der Gruppe Vanadin, Molybdän, Wolfram,
Niob, Tantal, Uran, enthalten, und die einen pH-Wert von zwischen und 7 aufweist,
getaucht wird. In den genannten Salzen kann der Sauerstoff des Säurerestes gegebenenfalls
ganz oder teilweise durch ein anderes Element, insbesondere Schwefel, ersetzt werden.
Die Badtemperatur kann zwischen 2o° und der Siedetemperatur- der betreffenden Lösung
gehalten werden, wobei sich Temperaturen zwischen q.o
und 6o- C als die zweckmäßigsten crti-icsen
haben. Es hat sich ferner gezeigt, daß es für
jede Legierung einen bestimmten püWert.
der Lösung innerhalb des angegebenen
reiches gibt, mit dem sich die besten Er-
risse erreichen lassen und der zuvor von F'
zu Fall durch Versuche zu ermitteln ist. ',
Die Behandlungsdauer beträgt je nach (ler
D ick -e des abzu#cheidenden Schutzüberzuges
5 bis »'Minuten. Die auf der Oberfläche
der 1lagnesiumlegierungen auf Grund von
Reduktionsvorgängen abgeschiedenen niede-
ren Metalloxyde zeigen eine hervorragende
Haftfestigkeit, so daß sie selbst beim Biegen
von Blechen uni 18o° nicht abplatzen oder
rissig werden. Sie zeigen ferner ein glattes
Aussehen,- sind gut polierfähig und gegebe-
nenfalls auch als Lackgrundierung geeignet.
Schließlich gewähren sie dein cfarunterliegen-
den Metall einen geniigeilden Schutz gegen
korrodierende Einflüsse. der mindestens dem-
jenigen gleichkommt, der finit Hilfe von be-
kannten Beizbädern (_ beispielsweise auf der
Grundlage von Bichromat/Salpetei-s:itire) er-
zielt wird, ihn teilweise sogar tiocli über-
trifft.
Die Dichtigkeit und damit einhergebende
korrosionsverhindernde Wirkung der erhal-
tenen dunkel- bis schwarzgefärbten Schieliten
kann durch bekannte -lachverdichtungsver-
fahren, beispielsweise Tränken mit Leinöl
o. ä., weiter erhöht werden.
Erfindungsgemäß kann man die Beständ1g-
keit der nach dein beschriebenen Verfahren
erhaltenen Schichten ferner dadurch erliöiien.
daß man die mit der gefärbten Schicht über-
zogenen Werkstücke einer Nachverdichtunris-
behandlung in solchen organischen Lösungen
unterzieht, die bekannterweise Metalle aus
Lösungen in Form unlöslicher Verbindungen
i au szufällen vermi3,-en, beispielswei ' 1 se
Gerb-
säure (Tannin), S-Oxycliinolin, Antliranil-
säure, Cupferron.
Die Abscheidung der Schichten gemäß Er-
findung kann gegebenenfalls durch bekannte
elektrolytische Verfahren, beispielsweise
durch Anlegen einer Spannung, gefördert
werden, wobei das Werkstück die Kathode
und beispielsweise eine Grapilitelektrode die
Anode bildet. Gemäß einem bisher. noch un-
veröffentlichten Vorschlage kann man auch
dadurch die Abscheidung von Schichten för-
dern, daß man das Werkstück gegen eine im
Bade angeordnete Gegenelektrode @:us cdl, rcm
Werkstoff außerhalb des BaJes kurzschließt.
Beispiele
i. Ein aus einer Magnesiumlegierung
(6°/" Al, 10/, Zn, 0,5 °i° Mii, Rest Mg) beste-
liendes Blech wird in siedendheißer 3o°/°iger
Kalilauge einer kurzzeitigen Reinigung un-
terzogen und nach dem Abspülen mit Wasser 0 Minuten lang in eine auf 8o0
C erwärmte 3 2
' °loige Ammoniumvanadatlösung eingetaucht, en p11-Wert zuvor
durch Zugabe einer ,_prechenflen Menge Salpetersäure auf 5 ''restellt wurde. Nach
dieser Zeit hat sich @üf der Blechoberfläche eine dichte schwarze Schicht von guter
Haft- und mechanischer I'estigheit abgeschieden. ,Ihre korrosionsverliindernde Wirkung
ist so weitgehend, daß nach ; t<igiget- Einwirkung von i °/oiger Kochsalzlöstnig
eili Angriff der durch den Überzug geschützten Metalloberfläche nicht festzustellen
ist.A process has now been found which makes it possible to produce firmly adhering, dark to deep black layers, probably consisting of low heavy metal oxides, with a good protective effect against corrosive influences on magnesium and magnesium alloys of any composition. The method consists in .that the workpiece to be treated in an aqueous solution of alkali (including ammonium) salts of those metal acids which contain metals from the group vanadium, molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, uranium, and has a pH of between and 7, is immersed. In the salts mentioned, the oxygen of the acid residue can, if appropriate, be completely or partially replaced by another element, in particular sulfur. The bath temperature can be kept between 20 ° and the boiling temperature of the solution in question, with temperatures between qo and 6o- C as the most expedient crti-icsen
to have. It has also been shown to be suitable for
each alloy has a certain pu value.
the solution within the specified
there are riches with which the best
let cracks reach and the previously of F '
can be determined by experiments. ',
The duration of treatment is depending on (ler
Thickness of the protective coating to be removed
5 to 'minutes. The ones on the surface
of the magnesium alloys due to
Reduction processes separated low
Ren metal oxides show an excellent
Adhesion strength so that they even when bending
Do not flake off sheets of uni 18o ° or
get cracked. They also show a smooth
Appearance, - are easy to polish and given
Also suitable as a paint primer if necessary.
Finally they grant your cfar subject-
the metal provides adequate protection against
corrosive influences. who at least
equals those who finitely help
known pickling baths (_ for example on the
Based on Bichromate / Salpetei-s: itire)
aims to partially even over-
meets.
The tightness and associated
corrosion-preventing effect of the
dark to black colored strabismus
can be achieved by known -lach compression-
driving, for example soaking with linseed oil
or the like, can be increased further.
According to the invention, the constants
according to your described procedure
layers obtained thereby are also released.
that one covered with the colored layer
drawn workpieces of a recompression
treatment in such organic solutions
undergoes, which is known to be made of metals
Solutions in the form of insoluble compounds
I inevitably avoid tanning, for example 1 se tanning
acid (tannin), S-Oxycliinolin, Antliranil-
acid, cupferron.
The deposition of the layers according to the
Finding can be done if necessary by known
electrolytic processes, for example
by applying a voltage
with the workpiece being the cathode
and, for example, a graphite electrode
Anode forms. According to one so far. still un-
published proposals can also be used
thereby promoting the deposition of layers
that the workpiece against an im
Counter electrode @: us cdl, rcm
Material outside the BaJes shorts.
Examples
i. One made from a magnesium alloy
(6 ° / "Al, 1 0 /, Zn, 0.5 ° i ° Mii, remainder Mg) best
The sheet metal is in boiling hot 30 ° / ° iger
Potassium hydroxide solution for a short period of time
After rinsing with water, it was immersed for 0 minutes in a 3 2 ° solution of ammonium vanadate heated to 80 ° C, the p11 value had previously been adjusted to 5 '' by adding an equal amount of nitric acid. After this time, a thick black layer of good adhesion and mechanical strength has been deposited on the sheet metal surface. Their anti-corrosive effect is so extensive that after; t <iget- the effect of 100% sodium chloride solution or attack on the metal surface protected by the coating cannot be detected.
rin aus einer Legierung von 98°1° .'\lagnesium und 2% Mangan bestehendes
Werksdick wird bei Zimmertemperatur in einen aus einer 5o/oigen Ammonium-\`'olframat-I"östing
mit dem pH-Wert 6 bestelicaclen Eleltrolyten gegenüber einer Graliliitclelctrode
angeordnet und außerhalb des Bades mit dieser leitend verbunden. Bei Einstellung
einer Potentialdifferenz von 2 Volt hat sich nach Z Minuten eine dichte schwarze
Schtitzschiclit auf der Oberfläche des metallisclien Werkstückes abgeschieden. Das
Werktück wird hierauf noch 5 Minuten in einer bekannten Beizlösung, bestehend aus
15% \atritnillüchroiliat, io°.'o Salpetersäure, Rest Wasser, nachbehandelt. Der
entstandene Cberzug zeigt bei guten korrosionsverhindernden Eigenschaften eine ausgezeichnete
I-laftfestigkeit.made of an alloy of 98 ° 1 °. lagnesium and 2% manganese
Thick in the factory is poured into a 50% ammonium olframate-I "osting at room temperature
with a pH value of 6, electrolytes are best compared to a grailite electrode
arranged and conductively connected to it outside the bath. When hiring
a potential difference of 2 volts has a dense black after Z minutes
Schtitzschiclit deposited on the surface of the metallisclien workpiece. That
Work piece is then 5 minutes in a known pickling solution, consisting of
15% \ atritnillüchroiliat, io ° .'o nitric acid, remainder water, post-treated. Of the
The resulting coating shows excellent corrosion-preventing properties
I-strength.
3. Eine llagnesiumlegierung (90j° Al, i °'o Zn, Rest 'Magnesium) wird
in einer (>o oigen wäßrigen Kaliummolyl)datlösung (pft-Wert etwa 6) bei Zimmertemperatur
als Kathode gegen eine Graphitplatte als Anode geschaltet, worauf durch das Bad
ein Strom von .I Volt Spannung geschickt wird. Nach 3'Iinuten wird die Legierung,
auf der sich eine blauschwarze Schutzschicht gebildet !hat, aus dein Bade entfernt
und nach kurzem in einer 5°/oigen, etwa 8o0 heißen Gerbsäurelösung während io Minuten
nachbehandelt. Die erhaltene Schutzschicht haftet fest auf der Metallunterlage.3. A magnesium alloy (90 ° Al, 10 ° Zn, remainder magnesium) is used
in an (> oigen aqueous potassium molyl) dat solution (pft value about 6) at room temperature
connected as cathode against a graphite plate as anode, whereupon through the bath
a current of .I volt voltage is sent. After 3 minutes, the alloy
on which a blue-black protective layer has formed! removed from your bath
and after a short time in a 5%, about 80% hot tannic acid solution for 10 minutes
post-treated. The protective layer obtained adheres firmly to the metal base.
Die Verwendung von alkalisch reagierenden Lösungen von Alkalisalzen
solcher Säuren, die sich von Schwermetallen, die, in mehreren Oxydationsstufen aufzutreten
vermögen, ableiten, für die Erzeugung von Schutzschichten auf 'Magnesium und seinen
Legierungen ist bereits früher vorgeschlagen worden. Mit solchen alkalischen Lösungen
werden aber nicht braun bis schwarz gefärbte, sondern nur graue oder farblose Schutzschichten
erhalten. Insofern ist die Einhaltung einer schwachsauren bis neutralen Reaktion
in den erfindungsgemäß zu verwendenden Lösungen ausschlaggebend für die Erzielung
von
Schutzschichten eines dunklen Farbtons. Dazu kommt, :daß die erfindungsgemäß entstehenden
Schichten dichter sind und daher :auch einen wirksameren Schgte: gegen korrodierende
Angriffe gewähren.The use of alkaline solutions of alkali salts
such acids, which differ from heavy metals, which occur in several stages of oxidation
able to derive, for the production of protective layers on 'magnesium and its
Alloys have been proposed before. With such alkaline solutions
but only gray or colorless protective layers are not colored brown or black
obtain. In this respect, compliance is a weakly acidic to neutral reaction
in the solutions to be used according to the invention, decisive for the achievement
from
Protective layers of a dark shade. In addition: that the inventively produced
Layers are denser and therefore: also a more effective protection: against corrosive
Grant attacks.
Ein weiterer Vorschlag zur oberflächlichen Anfärbung von Metallen
ging dahin, das M>., tall als Kathode in einer Lösung von Aii@ monmolybdat unter
Zusatz von Ammonsalzen ,der Einwirkung eines elektrischen Stromes unter Anwendung
von löslichen Anoden, insbesondere aus Zink, zu unterwerfen, oder bei Verwendung
von Anoden aus beliebigen Leitern dem Elektrolyten ein Zinksalz zuzusetzen. Die
Gegenwart von Zinkionen im Elektrolyten führt jedoch bei der Behandlung von Magnesium
und seinen Legierungen nach jenem Verfahren stets zur Niederschlagung von Zink auf
der Oberfläche der zu behandelnden Gegenstände, eine Erscheinung, die geeignet ist,
die Korrosion der zu schützenden Werkstücke nicht nur zu verhindern, sondern eher
noch zu begünstigen.Another suggestion for superficial coloring of metals
went there, the M>., tall as a cathode in a solution of Aii @ monmolybdate
Addition of ammonium salts, applying the action of an electric current
of soluble anodes, especially made of zinc, subject to or when using
add a zinc salt to the electrolyte from anodes from any conductors. the
However, presence of zinc ions in the electrolyte results in the treatment of magnesium
and its alloys always used that process to precipitate zinc
the surface of the objects to be treated, an appearance that is suitable
not only to prevent the corrosion of the workpieces to be protected, but rather
still to be favored.