Verfahren zur Erzeugung von Schutzschichten mit hoher Verschleissfestigkeit auf 1Vlagnesium und Nagnesiumlegierungen. Die bisher bekannten Verfahren zur Er zeugung von Deckschiclhten auf Magnesium oder Magnesiumlegierungen _ auf chemischem oder elektrolytischem Wege dienen fast aus schliesslich der Erhöhung der Korrosionsbe- ständigkeit,
da Gegenstände aus Magnesium und Magnesiumlegierungen im unbehandel ten, blanken Zustand sehr wenig korro,sions- fest sind.
Die auf rein chemischem Wege erzeugten Schutzschichten haben eine ausserordentlich geringe Dicke und zum Teil eine sehr lockere Beschaffenheit, so dass sie praktisch keinerlei Abriebfestigkeit besitzen. Auf elektrolyti- schem Wege lassen sich bei Verwendung ge- eigneter Elektrolyte und unter Anwendung bestimmter Arbeitsbedingungen zwei stärkere Schichten erzeugen, die eine etwas bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen aufweisen.
Den Anforde rungen, die im praktischen Gebrauch solcher Teile 'bezüglich der mechanischen Wider- standsfestigkeit .gestellt werden, genügen je- doch die meisten dieser elektrolytisch erzeug ten Schutzschichten ebenfalls nicht; insbeson dere ist ihre Versehleissfeetigkeit zu gering, besonders im Vergleich zu den durch ano- dische Oxydation erzeugten Schutzschichten auf Gegenständen aus Aluminiumlegierungen.
Eine möglichst hohe Verschleissfestigkeit sol- cber Schichten ist jedochnielit nur bei beso l ders hohen mechanischen Beanspruchungen erforderlich, sondern auch in allen sonstigen Fällen, wo zur Gewährleistung eines ausTei- ehenden Korrosionsschutzes eine mechanische Beschädigung der Schichten möglichst unter bunden werden soll.
Vorliegende Erfindung bezweckt die elek trolytische Erzeugung besonders verschleiss fester Schutzschichten auf Magnesium oder Magnesiumlegierungen. Systematische Ver suche brachten die Erkenntnis, dass besonders verschleissfeste Schutzschichten auf Magne sium oder Magnesiumlegierungen hergestellt werden können, wenn die anodische Behand lung in freies Alkalihydroxyd aufweisenden Elektrolyten durchgeführt wird.
die orga nische Verbindungen mit wenigstens einer OH-Gruppe enthalten, welche infolge Disso- ziierung Verbindungen mit Metallen ergeben. In diesem Sinne kommen beispielsweisse die organischen Verbindungen in Betracht, die eine oder mehrere Hydroxyl- oder Karboxyl- gruppen enthalten.
Ausser den Hydroxy 1- oder Karboxylgruppen können gleichzeitig Alde hyd- oder Keto-Gruppen vorhanden sein.
Allen derartigen organischen Verbindun gen ist gemeinsam, dass sie die sich bei der Elektrolyse an den Elektroden abspielenden chemischen Vorgänge beeinflumen und den Aufbau der entstehenden Schicht im günsti gen Sinne verändern, so dass die bei Zusatz .solcher Stoffe erzeugten Schutzschichten eine weit. bessere Verschleissfestigkeit aufweisen als solche.
die in Elektrolyten hergestellt werden, die diese Stoffe nicht enthalten, sonst aber die gleiche Zuaamrnensetzung aufweisen können. Hand in Hand mit der Verbesserung (]er Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Einflüsse geht fast stets auch eine solche gegen die korrodierenden Einwirkungen, zum Beispiel der Atmosphäre, von Salzlösungen usw.
Nach Anzahl, Art und Stellung der vor- en OH-Gruppen ist der Grad der Wirk samkeit der dem Elektrolyten zuzusetzenden Stoffe, verschieden, wie folgende Beispiele zeigen
EMI0002.0036
Elektrolyt-Zusätze <SEP> Erhöhung <SEP> der
<tb> ------------ <SEP> Verschleiss Beispiele <SEP> Art <SEP> und <SEP> Zahl <SEP> der <SEP> 011-Gruppen <SEP> festigkeit <SEP> um
<tb> Phenol <SEP> 1 <SEP> GH-Gruppe <SEP> 20%
<tb> Bernsteinsäure <SEP> ? <SEP> COOIH-Gruppen <SEP> 120%
<tb> Weinsäure <SEP> 2 <SEP> OH- <SEP> und <SEP> 2 <SEP> COOH-Gruppen <SEP> 180
<tb> Zitronensäure <SEP> 1 <SEP> OH- <SEP> und <SEP> 3 <SEP> COOH-Gruppen <SEP> 260% Insbesondere haben sich Zusätze von <RTI
ID="0002.0037"> Pheno- len, Naphtolen, organischen Säuren als gün stig erwiesen. Eine besonders hohe Z'er- schleissfestigkeit wurde bei Verwendung von Elektrolyten festgestellt, die ausser ihrer son stigen Zusammensetzung einen Gehalt an einer organischen Oxysäure aufweisen.
Die Erklärung für die besonders günstige Wir kung von Oxysäuren könnte darin erblickt werden, dass diese stärker dissoziiert sind als ihre entsprechenden einfachen Karbonsä.uren. Auch mit andern organischen Verbindungen der oben geschilderten Art wurden Erfolge im gleichen Sinne, wenn auch in mehr oder minder starkem Masse erzielt, wobei sowohl organische Verbindungen der aliphatischen oder Fett-Reihe als auch der aromatischen Benzol-Reihe geeignet sind.
Im einzelnen kön nen als Zusätze zu dem Elektrolyten organi sche Verbindungen aus den folgenden Grup- pen in Betracht kommen: hrrr.Phe <I>1:</I> aliphatische und aromatische Al kohole, Phenole und Homologe, Naphtole und Homologe.
Phenolalkohole, Naphtolalkohole. läracppe <I>2:</I> aliphatische und aromatische Oxy- aldehyde oder Oxyketone.
<I>Gruppe 3:</I> aliphatische und aromatische Kar- bonsö,ure.
Gruppe <I>4:</I> aliphatische und aromatische Oxy- säuren, Aldehydsäuren, Keto- Säuren.
.11s Beispiele seien genannt: Glykol, Phe- irol, Naphtol, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Milchsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Ben- zoeäure, Salizylsäure.
Durch den kombinierten Zusatz mehrerer verschiedener Stoffe können besonders gün- ,tigc# Resultate erhalten werden, z. B. hin- ,sichtlich weiterer Steigerung der Verschleiss festigkeit oder der Korrosionsbeständigkeit oder der Haftfestigkeit oder des .allgemeinen Aussehens.
Die Wirkung der vorgenannten Verbin dungen tritt sowohl bei der Gleichstromoxy dation als auch beim Arbeiten mit Wechsel- @trom ein. Werden. die Schutzschichten unter Verwendung von Gleichstrom erzeugt, so wer den die mit der Schutzschicht zu versehenden Teile als Anode in das Bad eingebracht.
Da für die elektrolytische Erzeugung der Schutzschichten Elektrolyte mit alkalischer Reaktion benutzt werden, werden die genann ten organischen -Stoffe vorzugsweise als ent sprechende Alkaliverbindungen :dem Elektro lyten zugesetzt, z. B. als Alkolholate, Pheno- late, Naphtolate oder als Alkaliaalze der ver schiedenen organischen Säuren.
In alkalischen Elektrolyten mit derarti gen erfindtingsgemä.ssen Zusätzen können z. B. auf Magnesiumlegierun;gen der Gattung Mg- 31n Schutzschichten mit einer Verschleiss- festigkeit erzeugt werden, die :
die Verschleiss festigkeit anodisch erzeugter Schutzschichten auf Aluminiumlegierungen der Gattung Al- Cu-Mg um ein Beträchtliches übertrifft und die .ein Mehrfaches der Verschleissfestigkeit beträgt, die sich bei Verwendung der gleichen Elektrolyte, jedoch ohne die erfindungsgemä ssen Zusätze ergibt.
Aus diesem Grunde sind Gegenstände aus Magn.esiumlegierungen der Gattungen Mg-Mn oder GMg-Mn besonders geeignet zur Erzeugung erhöht verschleiss fester Schutzschichten im Sinne vorliegender Erfindung.
Als Beispiele für die erfindungsgemässe Erzeugung von Schutzschichten mit erhöhter Verschleissfestigkeit auf Magnesium und Ma- gnesumlegierungen seien ;genannt: Beispiel T: Zur Erzeugung besonders verschleissfester Schutzschichten wird ein Elektrolyt folgen der Zusammensetzung benutzt: 80 g/1 Natriumhydroxyd 0-50 g/1 Natriumkarbonat 30--50 g/1 Zitronensäure.
Die Bildung der Schutzschichten erfolgt bei spielsweise durch anodische Behandlung der Magnesiumteile unter Verwendung von Gleichstrom bei Stromdichten zwischen 0,5 und 2 A/dm', vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 40 und 80 C. Die Dauer -der ano- disch-en Behandlung richtet sich nach der ge wünschten Stärke der Schutzschichten.
<I>Beispiel 2:</I> Es wird ein Elektrolyt verwendet, der im Liter 50 :g Natriumhydroxyd 30 g Glykol 70 g Alkalioxalat enthält. Die Behandlung der Magnesiumteile kann wie im Beispiel 1 angegeben erfolgen.
Die alkalische Reaktion des Elektrolyten wird vorzugsweise durch Zugabe von freiem Alkalihydroxyd erzeugt. Wie :die Beispiele zeigen, können die Bäder neben freiem Alkali hydroxyd auch andere alkalisch reagierende Stoffe. wie Karbonate, enthalten, oder son stige bekannte Zusätze, wie Alkalieyani-de oder =silikate, um die Leit- und Streufähig keit zu verbessern.
Die Bildung der Schutz schichten erfolgt beispielsweise durch ano- dis-che Expenierung der Magnesium-teile bei Stromdichten zwischen 0,5-2 A/dm' vor zugsweise bei Temperaturen zwischen 40 und 80 C. Die Dauer der anodischen Behandlung richtet sich nach der gewünschten Stärke der Schutzschicht.