JP2992587B2 - アルミニウム合金加工部材を陽極処理する改良された方法 - Google Patents
アルミニウム合金加工部材を陽極処理する改良された方法Info
- Publication number
- JP2992587B2 JP2992587B2 JP2133678A JP13367890A JP2992587B2 JP 2992587 B2 JP2992587 B2 JP 2992587B2 JP 2133678 A JP2133678 A JP 2133678A JP 13367890 A JP13367890 A JP 13367890A JP 2992587 B2 JP2992587 B2 JP 2992587B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- anodizing
- aluminum
- anodized
- bath
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
- C25D11/08—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used containing inorganic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 背景 この発明は、クロム含有の化学剤を使用せずにアルミ
ニウムおよびその合金を陽極処理する改良された方法に
関するものである。より特定的には、この発明は硫酸お
よび硼酸の水溶液を使ってよく制御された状態のもとで
所望の皮膜重量を達成する方法に関するものである。ア
ルミニウム合金は特に塩分を含んだ環境では腐食に影響
されやすい。現在、アルミニウムおよびその合金を腐食
から保護する好ましい方法は、クロム酸溶液で陽極処理
することによって約１〜３ミクロン（約2152〜6459mg/m
2）の厚さの酸化アルミニウムの層を形成することであ
る。この酸化物皮膜はそれから熱脱イオン水またはたと
えば希クロム酸の中で封孔処理され、かつさらに塗料ま
たは他の有機組成物でコーティングされてもよい。ある
場合は、それが封孔処理される前に塗料が直接酸化物皮
膜に与えられてもよい。
ニウムおよびその合金を陽極処理する改良された方法に
関するものである。より特定的には、この発明は硫酸お
よび硼酸の水溶液を使ってよく制御された状態のもとで
所望の皮膜重量を達成する方法に関するものである。ア
ルミニウム合金は特に塩分を含んだ環境では腐食に影響
されやすい。現在、アルミニウムおよびその合金を腐食
から保護する好ましい方法は、クロム酸溶液で陽極処理
することによって約１〜３ミクロン（約2152〜6459mg/m
2）の厚さの酸化アルミニウムの層を形成することであ
る。この酸化物皮膜はそれから熱脱イオン水またはたと
えば希クロム酸の中で封孔処理され、かつさらに塗料ま
たは他の有機組成物でコーティングされてもよい。ある
場合は、それが封孔処理される前に塗料が直接酸化物皮
膜に与えられてもよい。
クロム含有陽極処理タンク廃液の取扱いの困難さおよ
びより最近では、大気圏排出許可クロム酸塩への厳重な
規制により、クロムを伴なわない陽極処理方法の創造に
努力が向けられてきた。１つの代替例は硫酸の比較的強
い水溶液での陽極処理である。
びより最近では、大気圏排出許可クロム酸塩への厳重な
規制により、クロムを伴なわない陽極処理方法の創造に
努力が向けられてきた。１つの代替例は硫酸の比較的強
い水溶液での陽極処理である。
この方法の問題点は皮膜重量を制御することが困難で
あるということおよび硫酸で陽極処理をすることによっ
て形成される薄い皮膜はクロム酸で陽極処理をすること
によって形成される皮膜重量のようなものほど耐食性ま
たは塗料受容力があるわけではないということである。
さらに、硫酸で陽極処理されたアルミニウムまたはアル
ミニウム合金に対する３ミクロンの酸化アルミニウム
（6459mg/m2）のMIL規格の最低限酸化アルミニウム皮膜
重量使用〈MIL−Ａ−8625〉以上では、アルミニウム基
板が受け入れられない耐疲労性劣化を経験する。
あるということおよび硫酸で陽極処理をすることによっ
て形成される薄い皮膜はクロム酸で陽極処理をすること
によって形成される皮膜重量のようなものほど耐食性ま
たは塗料受容力があるわけではないということである。
さらに、硫酸で陽極処理されたアルミニウムまたはアル
ミニウム合金に対する３ミクロンの酸化アルミニウム
（6459mg/m2）のMIL規格の最低限酸化アルミニウム皮膜
重量使用〈MIL−Ａ−8625〉以上では、アルミニウム基
板が受け入れられない耐疲労性劣化を経験する。
〈５ミクロンより大きい〉厚い酸化アルミニウム皮膜
は、硫酸および硼酸の溶液の高電流密度〈140A/m2より
大きい〉陽極処理にそれらをさらすことによって、実質
的に純粋のアルミニウムおよび5000系合金へ与えられて
きた。この方法は日本国特許番号第54−26983号および
『電気化学界ジャーナル』第129号９番1865〜68頁〈198
2〉（“the Journal of the Electrochemical Soc
iety",Vol.129,No.9,pp.1865−68〈1982〉）に記述され
る。
は、硫酸および硼酸の溶液の高電流密度〈140A/m2より
大きい〉陽極処理にそれらをさらすことによって、実質
的に純粋のアルミニウムおよび5000系合金へ与えられて
きた。この方法は日本国特許番号第54−26983号および
『電気化学界ジャーナル』第129号９番1865〜68頁〈198
2〉（“the Journal of the Electrochemical Soc
iety",Vol.129,No.9,pp.1865−68〈1982〉）に記述され
る。
これらの引例の方法を使って、2000、6000および7000
系の現代の航空機合金をコーティングする努力は不成功
に終わった。試験板のある範囲では皮膜が厚すぎ、かつ
他の範囲では皮膜が与えられず、かつ金属が変色した。
約１〜３ミクロンの厚さの範囲で一様な付着力のある皮
膜を得るのに成功しなかった。
系の現代の航空機合金をコーティングする努力は不成功
に終わった。試験板のある範囲では皮膜が厚すぎ、かつ
他の範囲では皮膜が与えられず、かつ金属が変色した。
約１〜３ミクロンの厚さの範囲で一様な付着力のある皮
膜を得るのに成功しなかった。
簡単な概要 この発明の方法の好ましい実施例では、アルミニウム
合金に、低濃度の硫酸および硼酸を含む槽で陽極処理す
ることによって約１〜３ミクロンの好ましい厚さの範囲
で保護酸化アルミニウム皮膜が与えられる。この方法は
約３〜５重量パーセントの硫酸と、約0.5から１％の硼
酸および約3.7％を超えないアルミニウムまたは0.2％の
塩化物イオンの陽極処理水溶液を与えることを含む。槽
は室温程度に維持される。
合金に、低濃度の硫酸および硼酸を含む槽で陽極処理す
ることによって約１〜３ミクロンの好ましい厚さの範囲
で保護酸化アルミニウム皮膜が与えられる。この方法は
約３〜５重量パーセントの硫酸と、約0.5から１％の硼
酸および約3.7％を超えないアルミニウムまたは0.2％の
塩化物イオンの陽極処理水溶液を与えることを含む。槽
は室温程度に維持される。
アルミニウム合金加工部材は、それが陽極となる槽に
浸される。加工部材に印加された電圧は、平均して約10
8A/m2を越えない実質的に一様な電流密度を維持するた
めに、約５ボルトから約15ボルトまで勾配を設けられ
る。加工部材は2152〜6459mg/m2の間の酸化アルミニウ
ム皮膜重量を達成するために槽の中で維持される。陽極
処理された加工部材はその後封孔処理され、かつコーテ
ィングされてもよい。
浸される。加工部材に印加された電圧は、平均して約10
8A/m2を越えない実質的に一様な電流密度を維持するた
めに、約５ボルトから約15ボルトまで勾配を設けられ
る。加工部材は2152〜6459mg/m2の間の酸化アルミニウ
ム皮膜重量を達成するために槽の中で維持される。陽極
処理された加工部材はその後封孔処理され、かつコーテ
ィングされてもよい。
詳細な説明 この発明の陽極処理方法は硫酸および硼酸のクロムの
ない溶液でアルミニウム上に酸化アルミニウム皮膜を与
えるのには効果的である。生成された陽極処理皮膜はク
ロムイオン含有槽で与えられた同様の陽極皮膜に少なく
とも匹敵し、かつ耐食性に関しては優る。
ない溶液でアルミニウム上に酸化アルミニウム皮膜を与
えるのには効果的である。生成された陽極処理皮膜はク
ロムイオン含有槽で与えられた同様の陽極皮膜に少なく
とも匹敵し、かつ耐食性に関しては優る。
硫酸および硫酸−硼酸陽極処理槽を伴なう先行技術の
工程は比較的高い皮膜重量を必要とし、かつそれに帰着
した。そのような重量は許容できる表面保護を得るため
に所望された。この方法はより低い皮膜重量の酸化アル
ミニウム皮膜に、これらの先行技術のより厚い皮膜のも
のと少なくとも同様に良好の耐食性および塗料付着性を
与える。さらに、この方法は注意深く陽極処理速度を調
整することによって陽極処理生成物の皮膜重量を制御す
る。
工程は比較的高い皮膜重量を必要とし、かつそれに帰着
した。そのような重量は許容できる表面保護を得るため
に所望された。この方法はより低い皮膜重量の酸化アル
ミニウム皮膜に、これらの先行技術のより厚い皮膜のも
のと少なくとも同様に良好の耐食性および塗料付着性を
与える。さらに、この方法は注意深く陽極処理速度を調
整することによって陽極処理生成物の皮膜重量を制御す
る。
典型的な好ましい実施では、アルミニウム合金加工部
材は脱脂され、かつアルカリ洗浄にさらされ引き続き脱
酸すすぎが行なわれる。
材は脱脂され、かつアルカリ洗浄にさらされ引き続き脱
酸すすぎが行なわれる。
槽は約３〜５重量パーセントの硫酸および約0.5〜１
重量パーセントの硼酸からできている。これは約30.5〜
52g/の硫酸および約5.2〜10.7g/の硼酸である。槽
は、制御された陽極処理状態を保証するために約3.7g/
のアルミニウムイオンおよび0.2g/の塩化物イオン
しか含むべきではない。
重量パーセントの硼酸からできている。これは約30.5〜
52g/の硫酸および約5.2〜10.7g/の硼酸である。槽
は、制御された陽極処理状態を保証するために約3.7g/
のアルミニウムイオンおよび0.2g/の塩化物イオン
しか含むべきではない。
以下に続く例示において、硫酸は66゜ボーメ市販用等
級で、かつ硼酸は工業用等級であった。その他の点で特
に言及しない限り、陽極処理槽は45g/おの硫酸および
8g/の硼酸を含んだ。
級で、かつ硼酸は工業用等級であった。その他の点で特
に言及しない限り、陽極処理槽は45g/おの硫酸および
8g/の硼酸を含んだ。
加工部材は導電性のチタンラックに吊るされ、または
装着され、かつそれが数分間印加される間電流をオンに
し、または電流をオフにして陽極処理槽へ下げられた。
電圧は約５ボルト／分を越えない割合で５ボルトまたは
それより小さい初期値から最大値の約20ボルト、かつ好
ましくは約15±１ボルト上向き勾配にされた。槽は陽極
処理中は攪拌された。
装着され、かつそれが数分間印加される間電流をオンに
し、または電流をオフにして陽極処理槽へ下げられた。
電圧は約５ボルト／分を越えない割合で５ボルトまたは
それより小さい初期値から最大値の約20ボルト、かつ好
ましくは約15±１ボルト上向き勾配にされた。槽は陽極
処理中は攪拌された。
2000および7000系のアルミニウム協会指定のアルミニ
ウム合金、特に2024、2324、7050、7150、7178および70
75合金は現代の航空機で使われる。硫酸−硼酸溶液でこ
れらの合金に薄く、しかし頑丈な陽極処理皮膜を与える
ために比較的低い電流密度を使用する必要があるという
ことがわかった。好ましい電流密度は108A/m2より小さ
く、かつ好ましくは約54±22A/m2である。好ましい電流
密度は、陽極処理される合金の関数でもある。
ウム合金、特に2024、2324、7050、7150、7178および70
75合金は現代の航空機で使われる。硫酸−硼酸溶液でこ
れらの合金に薄く、しかし頑丈な陽極処理皮膜を与える
ために比較的低い電流密度を使用する必要があるという
ことがわかった。好ましい電流密度は108A/m2より小さ
く、かつ好ましくは約54±22A/m2である。好ましい電流
密度は、陽極処理される合金の関数でもある。
槽は約27℃の室温に維持された。この方法で陽極処理
するための好ましい温度範囲は室温近くで、好ましくは
約27±６℃の範囲で、かつ最も好ましくは約24〜29℃で
ある。必要であれば陽極処理タンクに加熱手段および冷
却手段が設けられてもよい。
するための好ましい温度範囲は室温近くで、好ましくは
約27±６℃の範囲で、かつ最も好ましくは約24〜29℃で
ある。必要であれば陽極処理タンクに加熱手段および冷
却手段が設けられてもよい。
この方法によって形成された陽極処理皮膜は、それら
が約2152〜6459mg/m2の間の皮膜重量を有するとき、応
力疲労の実質的な損失を起こすことなく、腐食保護のた
めに、かつ塗料および他の皮膜の基板として最も効果が
あるということもわかった。7000系合金は酸化アルミニ
ウムの重すぎる陽極処理皮膜が与えられるとき、応力疲
労特性の損失に特に影響されやすい。
が約2152〜6459mg/m2の間の皮膜重量を有するとき、応
力疲労の実質的な損失を起こすことなく、腐食保護のた
めに、かつ塗料および他の皮膜の基板として最も効果が
あるということもわかった。7000系合金は酸化アルミニ
ウムの重すぎる陽極処理皮膜が与えられるとき、応力疲
労特性の損失に特に影響されやすい。
図面は15Vの最終電位、24℃の温度および65A/m2の電
流密度で５％の硫酸、１％の硫酸槽で陽極処理された20
24−T3および7075−T6の素シートの皮膜重量の関数とし
ての陽極処理時間を示す。図面から、7075−T6合金はこ
の方法によって短時間で、他の２つの合金よりも低い電
流密度で最も良くコーティングされるということがみら
れる。それらは所望範囲での皮膜重量が陽極処理時間の
広範囲に渡って達成される平衡状態近くに達する。
流密度で５％の硫酸、１％の硫酸槽で陽極処理された20
24−T3および7075−T6の素シートの皮膜重量の関数とし
ての陽極処理時間を示す。図面から、7075−T6合金はこ
の方法によって短時間で、他の２つの合金よりも低い電
流密度で最も良くコーティングされるということがみら
れる。それらは所望範囲での皮膜重量が陽極処理時間の
広範囲に渡って達成される平衡状態近くに達する。
この発明の陽極処理皮膜はクロム酸塩槽で形成された
陽極処理皮膜と同じ態様で封孔処理され、かつコーティ
ングされることができる。たとえば、封孔処理は希クロ
ム溶液または脱イオン水で成し遂げられることができ
る。陽極処理されたアルミニウムはまた、形成されると
きに、または封孔処理の後で塗装されることもできる。
陽極処理皮膜と同じ態様で封孔処理され、かつコーティ
ングされることができる。たとえば、封孔処理は希クロ
ム溶液または脱イオン水で成し遂げられることができ
る。陽極処理されたアルミニウムはまた、形成されると
きに、または封孔処理の後で塗装されることもできる。
ここに説明されるように、この硫酸−硼酸陽極処理方
法の変数を調節することによって、先行技術の方法を越
えた予期せぬかつ改良された結果を達成することができ
ることがわかった。最も重大な変数は、薄く、かつ頑丈
で、かつ多孔性の陽極処理皮膜の所望結果を達成するた
めの電流密度、槽の組成物、電圧および陽極処理時間で
ある。
法の変数を調節することによって、先行技術の方法を越
えた予期せぬかつ改良された結果を達成することができ
ることがわかった。最も重大な変数は、薄く、かつ頑丈
で、かつ多孔性の陽極処理皮膜の所望結果を達成するた
めの電流密度、槽の組成物、電圧および陽極処理時間で
ある。
例示 以下の例示は当業者にこの発明を実施する方法を図示
するために含まれる。それらはこの発明の利点を図示す
るために意図され、しかし、ここで特許証によって授け
られた保護の範囲を狭くし、またはそうでなければ制限
するために意図されるものではない。
するために含まれる。それらはこの発明の利点を図示す
るために意図され、しかし、ここで特許証によって授け
られた保護の範囲を狭くし、またはそうでなければ制限
するために意図されるものではない。
例１ ８×25×0.1cm3試験板は、５ボルトの初期電圧で電流
をオンにして重量で５％のH2SO4および１％のH3BO3の攪
拌された溶液に浸すことによって陽極処理された。陽極
処理ラックは、そこから陽極皮膜が各再使用前に剥離さ
れるチタンでできていた。電圧は、５ボルト／分の割合
で15ボルトまで勾配が設けられた。電流密度は、20分
間、24℃の槽の温度で65A/m2に維持された。
をオンにして重量で５％のH2SO4および１％のH3BO3の攪
拌された溶液に浸すことによって陽極処理された。陽極
処理ラックは、そこから陽極皮膜が各再使用前に剥離さ
れるチタンでできていた。電圧は、５ボルト／分の割合
で15ボルトまで勾配が設けられた。電流密度は、20分
間、24℃の槽の温度で65A/m2に維持された。
陽極処理後、基板は以下の方法のうちの１つによって
封孔処理された。30分間82℃で脱イオン水に浸すこと。
25分間91℃でpH3.5、45ppmの６価クロムに浸すこと。ま
たは20分間96℃でpH3.5、クロム酸ナトリウムからの45p
pm6価クロムに浸すこと。
封孔処理された。30分間82℃で脱イオン水に浸すこと。
25分間91℃でpH3.5、45ppmの６価クロムに浸すこと。ま
たは20分間96℃でpH3.5、クロム酸ナトリウムからの45p
pm6価クロムに浸すこと。
塩分噴霧テストは、ASTM B117に従って336時間（２
週間）の間35℃で基板を５％の塩化ナトリウム水の霧に
さらすことにより行なわれた。基板が合格したかまたは
不合格になったかどちらかの決定はMIL規格MIL−Ａ−86
25Eに従って行なわれた。
週間）の間35℃で基板を５％の塩化ナトリウム水の霧に
さらすことにより行なわれた。基板が合格したかまたは
不合格になったかどちらかの決定はMIL規格MIL−Ａ−86
25Eに従って行なわれた。
一般に“亀裂テスト”と呼ばれる皮膜付着テストはMI
L規格MIL−Ｃ−27725に相当する１〜２ミル級の２部の
エポキシ燃料槽プライマの薄膜を基板の各々に与えるこ
とによって行なわれた。プライマが硬化された後、端部
が0.3cm丸くなったアルミニウム棒は、それに印をつけ
るために45゜の角度で下塗りされた表面を横切って擦り
付けられた。もし、除去されたプライマが0.3cmより大
きい幅を有するとすれば、試験板へのプライマの付着力
は不合格と呼ばれた。除去経路の幅がより狭ければ、基
板は合格した。
L規格MIL−Ｃ−27725に相当する１〜２ミル級の２部の
エポキシ燃料槽プライマの薄膜を基板の各々に与えるこ
とによって行なわれた。プライマが硬化された後、端部
が0.3cm丸くなったアルミニウム棒は、それに印をつけ
るために45゜の角度で下塗りされた表面を横切って擦り
付けられた。もし、除去されたプライマが0.3cmより大
きい幅を有するとすれば、試験板へのプライマの付着力
は不合格と呼ばれた。除去経路の幅がより狭ければ、基
板は合格した。
これらのテストの結果は“P"が合格したことを表わす
表Ｉで示される。表Ｉはまた、合金2024−T3に対しては
2906mg/m2の、かつ合金7075−T6に対しては3445mg/m2の
皮膜重量へ40g/クロム酸塩溶液で慣用的に陽極処理さ
れた基板の同様の態様で得られたデータをも報告する。
再び表Ｉに関連して図面を参照すると、2024−T3および
7075−T6サンプルはそれぞれ20分間陽極処理され、それ
によって前者は約3552mg/m2の皮膜重量を有し、かつ後
者は約4736mg/m2の皮膜重量を有した。
表Ｉで示される。表Ｉはまた、合金2024−T3に対しては
2906mg/m2の、かつ合金7075−T6に対しては3445mg/m2の
皮膜重量へ40g/クロム酸塩溶液で慣用的に陽極処理さ
れた基板の同様の態様で得られたデータをも報告する。
再び表Ｉに関連して図面を参照すると、2024−T3および
7075−T6サンプルはそれぞれ20分間陽極処理され、それ
によって前者は約3552mg/m2の皮膜重量を有し、かつ後
者は約4736mg/m2の皮膜重量を有した。
サンプルのすべてが付着性および腐食試験に合格し
た。脱イオン水で封孔処理された2024−T3サンプルは、
所望数より多いわずかの腐食スポットはあるが、明らか
に不合格となったサンプルのもののような広範囲の腐食
なしに唯一かろうじて塩分噴霧に合格した。
た。脱イオン水で封孔処理された2024−T3サンプルは、
所望数より多いわずかの腐食スポットはあるが、明らか
に不合格となったサンプルのもののような広範囲の腐食
なしに唯一かろうじて塩分噴霧に合格した。
例２ テストサンプルは例示１のように用意されたが、重量
％で硫酸および硼酸の濃度は表IIに示されるように変え
られた。温度および電流密度もまた示されるように変え
られ、かつサンプルは希クロム酸で封孔処理された。20
24−T3および7075−T6合金のそれぞれの２つのサンプル
は例示１で説明された336時間塩分噴霧テストにさらさ
れた。結果は10〜６のスケールの表IIに報告され、そこ
で10は腐食なしを示し、かつピットは直径0.3cmより小
さい目に見える腐食の跡であって、６は１基板につき11
より大きいピットを伴い不合格である。皮膜重量はMIL
−Ａ−8625Eの4.5.2.1項で特定される方法によって定め
られた。
％で硫酸および硼酸の濃度は表IIに示されるように変え
られた。温度および電流密度もまた示されるように変え
られ、かつサンプルは希クロム酸で封孔処理された。20
24−T3および7075−T6合金のそれぞれの２つのサンプル
は例示１で説明された336時間塩分噴霧テストにさらさ
れた。結果は10〜６のスケールの表IIに報告され、そこ
で10は腐食なしを示し、かつピットは直径0.3cmより小
さい目に見える腐食の跡であって、６は１基板につき11
より大きいピットを伴い不合格である。皮膜重量はMIL
−Ａ−8625Eの4.5.2.1項で特定される方法によって定め
られた。
表IIを参照すると、比較的低い皮膜重量2024−T3合金
の１つのサンプルのみが７の限界スケール値を有した。
他のサンプルのすべてが塩分噴霧でとてもうまくいっ
た。クロム酸で同様の皮膜重量に陽極処理された同様の
サンプルは、約3229mg/m2より下の皮膜重量で塩分噴霧
テストにおいて変色し、かつピットができる傾向があ
る。これらの硼酸−硫酸陽極処理サンプルは変色を示さ
ず、かつクロム酸陽極処理サンプルよりも小さい腐食ス
ポットを示した。
の１つのサンプルのみが７の限界スケール値を有した。
他のサンプルのすべてが塩分噴霧でとてもうまくいっ
た。クロム酸で同様の皮膜重量に陽極処理された同様の
サンプルは、約3229mg/m2より下の皮膜重量で塩分噴霧
テストにおいて変色し、かつピットができる傾向があ
る。これらの硼酸−硫酸陽極処理サンプルは変色を示さ
ず、かつクロム酸陽極処理サンプルよりも小さい腐食ス
ポットを示した。
例３ 直径0.66cmの7075−T6合金の刻み目をつけられた丸い
試験片は陽極処理され、かつフェノールシムおよび水圧
グリップを使用するMTS 10K＃１疲労テスト機でテスト
された。テストは、30Hzの周波数、−0.5の応力比率お
よび142kg/cm2から161kg/cm2まで変化した応力レベルで
行なわれた。すべてのテストは実験室大気中で行なわれ
た。
試験片は陽極処理され、かつフェノールシムおよび水圧
グリップを使用するMTS 10K＃１疲労テスト機でテスト
された。テストは、30Hzの周波数、−0.5の応力比率お
よび142kg/cm2から161kg/cm2まで変化した応力レベルで
行なわれた。すべてのテストは実験室大気中で行なわれ
た。
22ボルト、35分間、35℃でクロム酸で陽極処理された
５つのサンプルは破損前に273,920サイクルを平均して
とった。15V、11分間、21℃で水１リットルにつき143g
の硫酸で陽極処理された７つのサンプルは破損前にたっ
た84,757サイクルを平均してとるに過ぎなかった。15
V、20分間、27℃で５％硫酸/1％硼酸で陽極処理された
７つのサンプルは破損前に158,957サイクルを平均して
とった。テストはクロム酸および硫酸／硼酸で陽極処理
された他のサンプルについて繰返され、表IIIに示され
るように約3229、4844および6459mg/m2の同様の皮膜重
量に終わった。
５つのサンプルは破損前に273,920サイクルを平均して
とった。15V、11分間、21℃で水１リットルにつき143g
の硫酸で陽極処理された７つのサンプルは破損前にたっ
た84,757サイクルを平均してとるに過ぎなかった。15
V、20分間、27℃で５％硫酸/1％硼酸で陽極処理された
７つのサンプルは破損前に158,957サイクルを平均して
とった。テストはクロム酸および硫酸／硼酸で陽極処理
された他のサンプルについて繰返され、表IIIに示され
るように約3229、4844および6459mg/m2の同様の皮膜重
量に終わった。
クロム酸および硫酸／硼酸陽極処理サンプルの疲労テ
スト結果は均等で、かつ許容できた。
スト結果は均等で、かつ許容できた。
Ｐ−1: 52mg遊離Cr+6/リットル、24ボルト、37℃、27
分30秒間陽極処理。
分30秒間陽極処理。
Ｐ−2: 43分30秒間陽極処理の他はＰ−１と同じ。
Ｐ−3: 62分間陽極処理の他はＰ−１と同じ。
Ｐ−4: 49.6gmH2SO4/リットルかつ10gmH3BO3、150ボル
ト、28℃、10分55秒間陽極処理。
ト、28℃、10分55秒間陽極処理。
Ｐ−5: 17分55秒間陽極処理の他はＰ−４と同じ。
Ｐ−6: 25分間陽極処理の他はＰ−４と同じ。
結論 前述の仕様および例より、当業者は、以上に示される
硫酸−硼酸陽極処理パラメータが追従されるとき、クロ
ム酸の陽極処理よりより環境的に健全な工程を用いて優
れた陽極処理皮膜が生じるということを容易に理解する
であろう。それゆえこの発明が開示され、当業者は、こ
こで開示された広い概念を逸脱することなくこの発明を
作り、かつ使用し、かつ均等物のさまざまな変化、変更
および代替を成し遂げることができるであろう。それゆ
えここに発行される特許証の範囲は前掲の特許請求の範
囲およびその均等物に含まれる規定によってのみ制限さ
れることが意図される。
硫酸−硼酸陽極処理パラメータが追従されるとき、クロ
ム酸の陽極処理よりより環境的に健全な工程を用いて優
れた陽極処理皮膜が生じるということを容易に理解する
であろう。それゆえこの発明が開示され、当業者は、こ
こで開示された広い概念を逸脱することなくこの発明を
作り、かつ使用し、かつ均等物のさまざまな変化、変更
および代替を成し遂げることができるであろう。それゆ
えここに発行される特許証の範囲は前掲の特許請求の範
囲およびその均等物に含まれる規定によってのみ制限さ
れることが意図される。
図面は、24℃、15Vピークおよび電流密度65A/m2で５％
の硫酸および１％の硼酸の槽で陽極処理された2024およ
び7075アルミニウム合金の皮膜重量（mg/m2）に対する
陽極処理時間（分）のプロットを表すグラフである。
の硫酸および１％の硼酸の槽で陽極処理された2024およ
び7075アルミニウム合金の皮膜重量（mg/m2）に対する
陽極処理時間（分）のプロットを表すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−155143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−153699（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25D 11/04 - 11/24
Claims (3)
- 【請求項１】航空機用アルミニウム合金からなるアルミ
ニウム加工部材を陽極処理する方法であって、 （ａ） 実質的に重量で約３〜５％の硫酸と、約0.5〜
１％の硼酸と、約3.7％以下のアルミニウムイオンと、
0.2％以下の塩化物イオンからなる陽極処理水溶液槽を
与え、 （ｂ） 前記槽を約21℃から約32℃の温度に維持し、 （ｃ） 前記槽内に前記航空機用アルミニウム合金から
なる加工部材を浸し、 （ｄ） 前記槽内の前記加工部材に印加された電圧に１
分当たりに５ボルト以下の上昇率で約５ボルトから20ボ
ルトまでの勾配を設ける段階を含み、その結果電流密度
が加工部材を介して実質的に一様で、かつ平均電流密度
が108A/m2以下であり、 （ｅ） 付着力のある酸化アルミニウムの皮膜が2152〜
6459mg/m2間の皮膜重量を有して付与されるような時間
だけ前記槽内に前記加工部材を保持する段階をさらに含
み、その皮膜は実質的に前記加工部材の疲労抵抗を低下
させることがないことを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記皮膜を六価クロムイオンの希薄溶液中
で封孔処理することによってさらに特徴づけられる、請
求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記皮膜を脱イオン水で封孔処理すること
によってさらに特徴づけられる、請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/356,099 US4894127A (en) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | Method for anodizing aluminum |
| US356,099 | 1989-05-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320495A JPH0320495A (ja) | 1991-01-29 |
| JP2992587B2 true JP2992587B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=23400129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2133678A Expired - Lifetime JP2992587B2 (ja) | 1989-05-24 | 1990-05-23 | アルミニウム合金加工部材を陽極処理する改良された方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4894127A (ja) |
| EP (1) | EP0405624B1 (ja) |
| JP (1) | JP2992587B2 (ja) |
| DE (1) | DE69013993T2 (ja) |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5224249A (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-06 | Grumman Aerospace Corporation | Corrosion prevention of honeycomb core panel construction using ion implantation |
| DE4213535C1 (en) * | 1992-04-24 | 1993-09-23 | Deutsche Aerospace Airbus Gmbh, 21129 Hamburg, De | Anodising aluminium@ and magnesium@ surfaces - by constantly increasing current to predetermined max. value and holding at this value so that ratio of charge in 1st stage to 2nd stage is approximately 0.5 |
| JPH07509538A (ja) * | 1992-07-17 | 1995-10-19 | グラマン・エアロスペース・コーポレーション | イオン・ビームによる強化デポジットを使用するハニカム・コア・パネル構造の腐食防止 |
| US5486283A (en) * | 1993-08-02 | 1996-01-23 | Rohr, Inc. | Method for anodizing aluminum and product produced |
| US5445689A (en) * | 1994-08-23 | 1995-08-29 | Northrop Grumman Corporation | Pulsed ion beam surface treatment process for aluminum honeycomb panels to improve corrosion resistance |
| US6149795A (en) * | 1998-10-27 | 2000-11-21 | The Boeing Company | Fungus resistant boric acid-sulfuric acid anodizing |
| US7274463B2 (en) * | 2003-12-30 | 2007-09-25 | Sensory Analytics | Anodizing system with a coating thickness monitor and an anodized product |
| US7365860B2 (en) * | 2000-12-21 | 2008-04-29 | Sensory Analytics | System capable of determining applied and anodized coating thickness of a coated-anodized product |
| US6674533B2 (en) * | 2000-12-21 | 2004-01-06 | Joseph K. Price | Anodizing system with a coating thickness monitor and an anodized product |
| FR2838754B1 (fr) * | 2002-04-22 | 2005-03-18 | Messier Bugatti | Procede d'anodisation d'une piece en alliage d'aluminium |
| US20040050709A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-03-18 | The Boeing Company | Accelerated sulfuric acid and boric sulfuric acid anodize process |
| US6905777B2 (en) * | 2003-04-18 | 2005-06-14 | Shannon D. Near | Laminate material |
| DE10361888B3 (de) * | 2003-12-23 | 2005-09-22 | Airbus Deutschland Gmbh | Anodisierverfahren für Aluminiumwerkstoffe |
| DE102004021926A1 (de) * | 2004-05-04 | 2005-12-01 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung sowie Anode zur Verwendung in einem solchen Verfahren |
| US7207373B2 (en) * | 2004-10-26 | 2007-04-24 | United Technologies Corporation | Non-oxidizable coating |
| JP4727226B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2011-07-20 | 三菱重工業株式会社 | 表面処理された軽合金部材およびその製造方法 |
| GB0500407D0 (en) * | 2005-01-10 | 2005-02-16 | Short Brothers Plc | Anodising aluminium alloy |
| JP4608331B2 (ja) * | 2005-02-07 | 2011-01-12 | 財団法人神奈川科学技術アカデミー | 陽極酸化ポーラスアルミナおよびその製造方法 |
| US7527872B2 (en) * | 2005-10-25 | 2009-05-05 | Goodrich Corporation | Treated aluminum article and method for making same |
| EP1829988A1 (de) * | 2006-03-02 | 2007-09-05 | Praxair Surface Technologies GmbH | Verfahren zur Reparatur und wiederherstellung von dynamisch beanspruchten Komponenten aus Aluminiumlegierungen für luftfahrtechnische Anwendungen |
| US20070235334A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Knapheide Maunfacturing Co. | Electrophoretic deposition system |
| DE102008008055B3 (de) | 2008-02-08 | 2009-08-06 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zum Aufbringen einer multifunktionellen Beschichtung auf Aluminiumteile und beschichtetes Werkstück |
| US8355608B2 (en) | 2010-04-12 | 2013-01-15 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for in-line fiber-cladding-light dissipation |
| CN101792920A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-08-04 | 北京航空航天大学 | 一种硫酸-硼酸-添加剂三元阳极氧化处理液 |
| US8609254B2 (en) | 2010-05-19 | 2013-12-17 | Sanford Process Corporation | Microcrystalline anodic coatings and related methods therefor |
| US8512872B2 (en) | 2010-05-19 | 2013-08-20 | Dupalectpa-CHN, LLC | Sealed anodic coatings |
| US20110302761A1 (en) * | 2010-06-14 | 2011-12-15 | International Metal Products, Inc. | Process for manufacturing an anodized aluminum disc seal shell |
| DE102012218025A1 (de) * | 2012-10-02 | 2014-04-03 | Manfred Ingelsberger | Haltevorrichtung und Träger mit Komponenten aus Aluminium- und Titanwerkstoffen |
| AU2015243452A1 (en) | 2014-04-11 | 2016-10-13 | Lockheed Martin Corporation | System and method for non-contact optical-power measurement |
| US10495820B1 (en) | 2014-06-17 | 2019-12-03 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for low-profile fiber-coupling to photonic chips |
| WO2016032536A1 (en) | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Apple Inc. | Process to mitigate spallation of anodic oxide coatings from high strength substrate alloys |
| CA2960138C (en) | 2014-09-08 | 2018-02-20 | Hamlin Jennings | Silicate coatings |
| KR102357269B1 (ko) | 2014-12-12 | 2022-02-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시장치 및 그 제조방법 |
| US9359686B1 (en) | 2015-01-09 | 2016-06-07 | Apple Inc. | Processes to reduce interfacial enrichment of alloying elements under anodic oxide films and improve anodized appearance of heat treatable alloys |
| US9869623B2 (en) | 2015-04-03 | 2018-01-16 | Apple Inc. | Process for evaluation of delamination-resistance of hard coatings on metal substrates |
| US10760176B2 (en) | 2015-07-09 | 2020-09-01 | Apple Inc. | Process for reducing nickel leach rates for nickel acetate sealed anodic oxide coatings |
| US11877687B2 (en) | 2015-07-27 | 2024-01-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Heater and cookware for flameless catalytic combustion |
| US10584869B2 (en) | 2015-07-27 | 2020-03-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Heater |
| US9970080B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-05-15 | Apple Inc. | Micro-alloying to mitigate the slight discoloration resulting from entrained metal in anodized aluminum surface finishes |
| US10711363B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-07-14 | Apple Inc. | Anodic oxide based composite coatings of augmented thermal expansivity to eliminate thermally induced crazing |
| US10174436B2 (en) | 2016-04-06 | 2019-01-08 | Apple Inc. | Process for enhanced corrosion protection of anodized aluminum |
| US11352708B2 (en) | 2016-08-10 | 2022-06-07 | Apple Inc. | Colored multilayer oxide coatings |
| US11242614B2 (en) | 2017-02-17 | 2022-02-08 | Apple Inc. | Oxide coatings for providing corrosion resistance on parts with edges and convex features |
| US11549191B2 (en) | 2018-09-10 | 2023-01-10 | Apple Inc. | Corrosion resistance for anodized parts having convex surface features |
| CN110219031B (zh) * | 2019-06-06 | 2020-12-08 | 北京航空航天大学 | 阳极氧化电解液及方法、具有阳极氧化膜的铝或铝合金 |
| DE102022126251A1 (de) | 2022-10-11 | 2024-04-11 | Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh | Verfahren zur Oberflächenbehandlung |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2076904A (en) * | 1931-08-29 | 1937-04-13 | Magnavox Co | Filming metal coatings and method of forming the same |
| US2262967A (en) * | 1936-07-13 | 1941-11-18 | Firm Ematal Electrochemical Co | Process for the production of opaque enamellike, hard, and protective coatings on articles of aluminum and its alloys |
| US2150395A (en) * | 1938-09-10 | 1939-03-14 | Riken Almite Kogyo Kabusbiki K | Method of coloring the surface of aluminum or its alloys for acid proof and alkali proof |
| US3025441A (en) * | 1958-09-19 | 1962-03-13 | Gen Electric | Electrical capacitor |
| NL6609803A (ja) * | 1966-07-13 | 1968-01-15 | ||
| US3616297A (en) * | 1968-09-23 | 1971-10-26 | Alcan Res & Dev | Method of producing colored coatings of aluminum |
| CA1012088A (en) * | 1971-10-22 | 1977-06-14 | Riken Light Metal Industries Co. | Forming coloured oxide on aluminum by anodizing in oxalic acid mixture |
| FR2380357A1 (fr) * | 1977-02-11 | 1978-09-08 | Pechiney Aluminium | Procede de coloration electrolytique de l'aluminium et de ses alliages non anodises |
| JPS57192952A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-27 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Composition of developing solution |
-
1989
- 1989-05-24 US US07/356,099 patent/US4894127A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-16 EP EP90200116A patent/EP0405624B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-16 DE DE69013993T patent/DE69013993T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-23 JP JP2133678A patent/JP2992587B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0405624A3 (en) | 1991-01-09 |
| JPH0320495A (ja) | 1991-01-29 |
| DE69013993T2 (de) | 1995-03-16 |
| EP0405624A2 (en) | 1991-01-02 |
| EP0405624B1 (en) | 1994-11-09 |
| DE69013993D1 (de) | 1994-12-15 |
| US4894127A (en) | 1990-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2992587B2 (ja) | アルミニウム合金加工部材を陽極処理する改良された方法 | |
| US5374347A (en) | Trivalent chromium solutions for sealing anodized aluminum | |
| US20040026261A1 (en) | Additive-assisted, cerium-based, corrosion-resistant e-coating | |
| US6291076B1 (en) | Cathodic protective coating on magnesium or its alloys | |
| JP3183512B2 (ja) | マグネシウムコーティングの２段階化学／電気化学的方法 | |
| WO1981002311A1 (en) | Method of producing conversion coatings | |
| EP0792392B1 (en) | Treatment of aluminium or aluminium alloys | |
| US20030127338A1 (en) | Process for brightening aluminum, and use of same | |
| WO1998042892A1 (en) | Anodising magnesium and magnesium alloys | |
| EP0617146B1 (en) | Anodizing and duplex protection of aluminium copper alloys | |
| US3337431A (en) | Electrochemical treatment of metal surfaces | |
| US4563253A (en) | Method of making corrosion inhibited metal | |
| CA1134774A (en) | Anodising aluminium | |
| US5348640A (en) | Chemical conversion method and aqueous chemical conversion solution used therefor | |
| US20040050709A1 (en) | Accelerated sulfuric acid and boric sulfuric acid anodize process | |
| US2769774A (en) | Electrodeposition method | |
| CA1086253A (en) | Process for production of sealed anodic oxide films on aluminum and aluminum alloys for coating | |
| GB2078261A (en) | Preventing Corrosion of Zinc and Cadmium | |
| US20190316270A1 (en) | Dark colored electroceramic coatings for magnesium | |
| JP3176470B2 (ja) | 多層皮膜形成方法 | |
| US6149795A (en) | Fungus resistant boric acid-sulfuric acid anodizing | |
| US4400246A (en) | Process for applying barrier layer anodic coatings | |
| JP2726190B2 (ja) | 塗装性の優れたチタン板およびチタン合金板の製造法 | |
| Elkais et al. | Effect of Copper Ions on Chromate Conversion Coating of Pure Aluminum | |
| EP0044171A1 (en) | Method of producing conversion coatings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022 Year of fee payment: 11 |