JPH0320495A - 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
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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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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て所
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。
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て所
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２００〜６００ｍｇ／ｆｔ２
）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。
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２００〜６００ｍｇ／ｆｔ２
）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。
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
形或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（６
００ｍｇ／ｆｔ２）のＭＩＬ規格の最低限酸化アルミニ
ウム皮膜重量仕様＜ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｅ〉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。
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
形或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（６
００ｍｇ／ｆｔ２）のＭＩＬ規格の最低限酸化アルミニ
ウム皮膜重量仕様＜ＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｅ〉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〈１平方フィート
当たり１３アンペアより大きい〉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０９８２＞（“
ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ″Ｖｏ
ｌ．１２９，Ｎｏ．９， ｐｐ．１８６５−６８ ＜
１９８２＞）に記述される。
、硫酸および硼酸の溶液の高電流密度〈１平方フィート
当たり１３アンペアより大きい〉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０９８２＞（“
ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ″Ｖｏ
ｌ．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ｌ〜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。
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ｌ〜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％を越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。
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％を越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１平方
フィート当たり約１０アンペア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。加工部材は上平方フィート
当たり約２００ミリグラムと６００ミリグラムとの間の
酸化アルミニウム皮膜重量を達或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。
される。加工部材に印加された電圧は、平均して１平方
フィート当たり約１０アンペア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。加工部材は上平方フィート
当たり約２００ミリグラムと６００ミリグラムとの間の
酸化アルミニウム皮膜重量を達或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。
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。
硫酸および硫酸一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。
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。
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＋ｊ洗浄にさらされ引き続き脱
酸すすぎが行なわれる。
は脱脂され、かつアルカ＋ｊ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／１の硫酸および約５．２〜ＩＯ。７ｇ／ｌ
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／ｌのアルミニウムイオンおよび０
．２ｇ／ｌ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／１の硫酸および約５．２〜ＩＯ。７ｇ／ｌ
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／ｌのアルミニウムイオンおよび０
．２ｇ／ｌ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。
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４ ５
ｇ ／ ｌの硫酸および８ｇ／１の硼酸を含んだ。
ｇ ／ ｌの硫酸および８ｇ／１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。
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７０７５合金は現代の航空機
で使われる。硫酸一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ＩＯＡ／ｆｔ２より小さく、かつ好まし
くは約５±２Ａ／ｆｔ２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。
ルミニウム合金、特に２０２４、２３２４、７０５０、
７１５０、７１７８および７０７５合金は現代の航空機
で使われる。硫酸一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ＩＯＡ／ｆｔ２より小さく、かつ好まし
くは約５±２Ａ／ｆｔ２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８０゜Ｆ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８０±ｌＯ゜Ｆの範囲で、かつ最も好ましくは約７
６〜８４’Ｆ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。
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８０±ｌＯ゜Ｆの範囲で、かつ最も好ましくは約７
６〜８４’Ｆ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２００ｍｇ／ｆｔ２と６００ｍｇ／ｆｔ２との間の皮
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。７
０００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。
約２００ｍｇ／ｆｔ２と６００ｍｇ／ｆｔ２との間の皮
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。７
０００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、７５゜ Ｆの温度および６Ａ
／ｆｔ２の電流密度で５％の硫酸、１％の硼酸槽で陽極
処理された２０２４−Ｔ３および７０７５−Ｔ６の素シ
一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。
／ｆｔ２の電流密度で５％の硫酸、１％の硼酸槽で陽極
処理された２０２４−Ｔ３および７０７５−Ｔ６の素シ
一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。
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。
、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、この硫酸一硼酸陽極処理方法
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。
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４こ含まれる。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。
るため４こ含まれる。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ｔ
３Ｘ１０ＸＯ．０４インチ試験板は、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、７５゜ Ｆの槽の温度で６Ａ
／ｆｔ２に維持された。
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、７５゜ Ｆの槽の温度で６Ａ
／ｆｔ２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１８０’Ｆで脱イオン水に浸す
こと。２５分間１９５゜ ＦでｐＨ３。５、４５ｐｐｍ
の６価クロムに浸すこと。または２０分間２５０゜Ｆで
ｐＨ３．５、クロム酸ナトリウムからの４５ｐｐｍ６価
クロムに浸すこと。
孔処理された。３０分間１８０’Ｆで脱イオン水に浸す
こと。２５分間１９５゜ ＦでｐＨ３。５、４５ｐｐｍ
の６価クロムに浸すこと。または２０分間２５０゜Ｆで
ｐＨ３．５、クロム酸ナトリウムからの４５ｐｐｍ６価
クロムに浸すこと。
塩分噴霧テストは、ＡＳＴＭ Ｂｌ↓７に従って３３
６時間（２週間）の間９５゜ Ｆ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Ｍ
ｒＬ規格ＭＩＬ Ａ ８６２５Ｅに従って行なわれ
た。
６時間（２週間）の間９５゜ Ｆ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Ｍ
ｒＬ規格ＭＩＬ Ａ ８６２５Ｅ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、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０．１２インチ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１／８ｉｎ．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、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０．１２インチ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１／８ｉｎ．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２７０ｍｇ／ｆｔ２の、かつ合金７０７５−７６
に対しては３２０ｍｇ／ｆｔ２の皮膜重量へ４０ｇ／ｌ
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３３０ｍｇ／ｆｔ２の皮膜重量を有し、
かつ後者は約４４０ｍｇ／ｆｔ２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２７０ｍｇ／ｆｔ２の、かつ合金７０７５−７６
に対しては３２０ｍｇ／ｆｔ２の皮膜重量へ４０ｇ／ｌ
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３３０ｍｇ／ｆｔ２の皮膜重量を有し、
かつ後者は約４４０ｍｇ／ｆｔ２の皮膜重量を有した。
（以下余白）
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。
、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上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Ｈ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ｌ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■に
報告され、そこでｌＯは腐食なしを示し、かつピットは
直径１／８ｉｎ．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より多いピットを伴い不合格
である。皮膜重量はＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｈ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Ｈ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ｌ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■に
報告され、そこでｌＯは腐食なしを示し、かつピットは
直径１／８ｉｎ．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より多いピットを伴い不合格
である。皮膜重量はＭＩＬ−Ａ−８６２５Ｈの４．
５． ２． １項で特定される方法によって定めら
れた。
（以下余白）
表■を参照すると、比較的低い皮膜重ｍ２０２４−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３００ｍｇ／ｆｔ２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。これらの硼酸一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。
−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３００ｍｇ／ｆｔ２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。これらの硼酸一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０．２６ｉｎ．の７０７５−７６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ＭＴ３ １０Ｋ＃１
疲労テスト機でテストされた。
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ＭＴ３ 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２２ｋｓ ｉから２５ｋｓ ｉまで変化した応力レベ
ルで行なわれた。すべてのテストは周辺実験中で行なわ
れた。
び２２ｋｓ ｉから２５ｋｓ ｉまで変化した応力レベ
ルで行なわれた。すべてのテストは周辺実験中で行なわ
れた。
２２ボルト、３５分間、９０°Ｆ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、７０°Ｆで水
１ガロンにつき２ ３ ｏ ｚ，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。１５ｖ、２０分間、
８００Ｆ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■に示される
ように約３００、４５０および６００ｍｇ／ｆｔ”の同
様の皮膜重量に終わった。
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、７０°Ｆで水
１ガロンにつき２ ３ ｏ ｚ，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。１５ｖ、２０分間、
８００Ｆ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■に示される
ように約３００、４５０および６００ｍｇ／ｆｔ”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。
ト結果は均等で、かつ許容できた。
（以下余白）
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
酸一硼酸陽極処置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。
酸一硼酸陽極処置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、７５° Ｆ，１５Ｖビークおよび電流密度６Ａ
／ｆｔ２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／ｆｔ２）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。 電，解表 ： 日．ｓｏ，−−−−．ｈ％｝−１， Ｂ
ｏａ−−−− １ ｚ 橿寝，６１１５ ４５レト 温 ，Ｉｔ：’７５°Ｆ 畿も飯友：６Ａ図？／千七１ 揚極地理時関（ωノ
／ｆｔ２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／ｆｔ２）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。 電，解表 ： 日．ｓｏ，−−−−．ｈ％｝−１， Ｂ
ｏａ−−−− １ ｚ 橿寝，６１１５ ４５レト 温 ，Ｉｔ：’７５°Ｆ 畿も飯友：６Ａ図？／千七１ 揚極地理時関（ωノ
Claims (4)
- （１）アルミニウム合金加工部材を陽極処理する改良さ
れた方法であって、 本質的に重量で約３〜５％の硫酸と、約０．５〜１％の
硼酸と、約３．７％を越えないアルミニウムイオンと、
０．２％の塩化物イオンとからなる陽極処理水溶液を与
え、 前記槽を約７０度Ｆから約９０度Ｆの温度に維持し、 前記槽に前記加工部材を浸し、 前記槽の前記加工部材に印加された電圧に約５ボルトか
ら２０ボルト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１平方フィート当たり約１０アンペアを越えず、 付着力のある酸化アルミニウムの皮膜が１平方フィート
につき約２００ミリグラムと６００ミリグラムとの間の
皮膜重量を有してそこに与えられるような時間、前記槽
に前記加工部材を維持する段階をさらに含む、方法。 - （２）前記皮膜を６価クロムイオンの希薄溶液で封孔処
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。 - （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。 - （４）アルミニウム合金を陽極処理する改良された方法
であって、本質的に重量で約３〜５％の硫酸と、約０．
５〜１％の硼酸と、約３．７％を越えないアルミニウム
イオンと、０．２％の塩化物イオンとからなる陽極処理
溶液へ加工部材を浸し、前記槽を約７０度Ｆから約９０
度Ｆの温度に維持し、約５ボルトから１５ボルトを加工
部材に印加する段階を含み、その結果平均電流密度が１
平方フィート当たり約１０アンペアを越えないようにな
り、付着力のある酸化アルミニウムの皮膜が１平方フィ
ート当たり約２００ミリグラムと６００ミリグラムとの
間の皮膜重量を有してそこに与えられ、その皮膜が実質
的に加工部材の耐疲労性を低下させないような時間、前
記槽に前記加工部材を維持する段階をさらに含む、方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US356,099 | 1989-05-24 | ||
| US07/356,099 US4894127A (en) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | Method for anodizing aluminum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320495A true JPH0320495A (ja) | 1991-01-29 |
| JP2992587B2 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) |
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