HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung.
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Die Erfindung betrifft Legierungen auf
Aluminiumgrundlage mit einer herausragenden Korrosionsbeständigkeit,
zusammen mit einem hohen Maß an Härte, Wärmebeständigkeit und
Verschleißfestigkeit, die bei verschiedenartigen industriellen
Anwendungen nützlich sind.
2. Beschreibung des Standes der Technik.
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Als herkömmliche Legierungen auf Aluminiumgrundlage
sind bekannt Legierungen nach Art reinen Aluminiums und
Multikomponenten-Systeme, wie etwa ein Al-Mg-System, ein Al-
Cu-System, ein Al-Mn-System oder dergleichen und diese
bekannten Legierungsmaterialien auf Aluminiumgrundlage wurden
verbreitet bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt,
beispielsweise als Bauteilmaterial für Flugzeuge, Autos,
Schiffe oder dergleichen, als Material für Außenverkleidungen
von Gebäuden, Fensterrahmen, Dächer usw., als Bauteilmaterial
für Marinegeräte und Nuklearreaktoren usw., je nach ihren
Eigenschaften. Legierungen auf Al-Grundlage mit einer durch
die folgende allgemeine Formel dargestellten Zusammensetzung:
AlaMbQcXe (in der M mindestens ein aus der aus Cu, Ni, Co und
Fe bestehenden Gruppe ausgewähltes Metallelement ist, Q
mindestens ein aus der aus Mn, Cr, Mo, W, V, Ti und Zr
bestehenden Gruppe ausgewähltes Metallelement ist und X
mindestens ein aus der aus Nb, Ta, Hf und Y bestehenden Gruppe
ausgewähltes Metallelement ist und a, b, c und e Angaben in
Atom-Prozent, die innerhalb der folgenden Bereiche liegen: 45
≤ a ≤ 90, 5 ≤ b ≤ 40, 0 ≤ c ≤ 12, 0,5 ≤ e ≤ 16), und
mindestens 50 Vol.-% aus einer amorphen Phase enthalten, sind
in der EP-A-0,303,100 offenbart.
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Diese herkömmlichen Legierungsmaterialien sind jedoch
mit Schwierigkeiten behaftet, hinsichtlich einer langen
Lebensdauer in korrosiven Umgebungen.
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Daher hat der Anmelder ein korrosionsbeständiges
Material entwickelt, das aus einer amorphen Aluminium-
Legierung Al-M-Mo-Hf-Cr besteht und mindestens 50 Vol.-% aus
einer amorphen Phase enthält, bei der M mindestens ein aus der
aus Ni, Fe und Co. bestehenden Gruppe ausgewähltes Element
ist. (Vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 2-51 823.)
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Es gibt jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung der
oben angegebenen amorphen Legierungen. Das bedeutet, wenn die
Legierung amorph gebildet ist, können die Mengen an Cr, was
die Wirkung einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
besitzt, in Abhängigkeit von den Mengen an Hf, was die
Fähigkeit der Legierung zur Bildung einer amorphen Phase
verbessert, eingeschränkt werden. Wenn Cr in Mengen zugegeben
wird, die eine gewisse Menge an Hf übersteigen, kann eine
teilweise Kristallisation auftreten und dadurch wird die
Korrosionsbeständigkeit der so teilweise kristallisierten
Legierung verglichen mit derjenigen vollständig amorpher
Legierungen gering werden. Als weiteres Problem werden die
resultierenden Legierungen, falls Hf in großen Mengen
zugegeben wird, teuer, weil Hf unter den oben angegebenen
Elementen das teuerste Element ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Zur Behebung der oben angegebenen Probleme richtet
sich diese Erfindung auf die Bereitstellung einer
korrosionsbeständigen Legierung auf Aluminiumgrundlage mit
vergleichsweise geringen Kosten, in der eine weiter
verbesserte Korrosionsbeständigkeit durch vollständiges oder
teilweises Ersetzen von Hf durch Zr erreicht werden kann.
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Erfindungsgemäß wird bereitgestellt eine
korrosionsbeständige Legierung auf Aluminlumrundlage, die aus einer
Masse gebildet ist, die zu mindestens 50 Vol.-% aus einer
amorphen Phase gebildet ist und eine durch die folgende allgemeine
Formel dargestellte Zusammensetzung aufweist:
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AlaMbMocXdCre,
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in der: M mindestens ein aus der aus Ni, Fe, Co, Ti, V, Mn,
Cu und Ta bestehenden Gruppe ausgewähltes
Metallelement ist,
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X Zr oder eine Kombination aus Zr und Hf ist und
a, b, c, d und e Angaben in Atom-Prozent sind, für
die gilt: 50% ≤ a ≤89%, 1% ≤ b ≤ 25%, 2% ≤ c ≤ 15%,
4% ≤ d ≤ 20% und 4% ≤ e ≤ 20%, vorausgesetzt, daß
das Verhältnis von Cr zu Zr im Bereich von 0,8 : 1
bis 1,8 : 1 liegt.
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Es wird ebenfalls die Verwendung der
Legierungszusammensetzung nach Anspruch 1 als Pigment für eine Metallic-Farbe
bereitgestellt.
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Weil die erfindungsgemäßen Legierungen auf
Al-Grundlage mindestens 50 Vol.-% aus einer amorphen Phase aufweisen,
besitzen sie, wie oben beschrieben, eine vorteilhafte
Kombination der Eigenschaften hoher Härte, hoher Wärmebeständigkeit
und hoher Verschleißfestigkeit, die alle für amorphe
Legierungen charakteristisch sind. Ferner sind die Legierungen über
einen langen Zeitraum in ernsthaft korrosiven Umgebungen, wie
etwa einer Chlor-Ionen enthaltenden Chlorwasserstoffsäure oder
einer Hydroxyl-Ionen enthaltenden Natriumhydroxidlösung,
haltbar, aufgrund der Bildung spontan passivierender, stabiler
Schutzfilme, und zeigen eine sehr hohe
Korrosionsbeständigkeit. Die Legierungen auf Aluminiumgrundlage können zu
vergleichsweise geringen Kosten bereitgestellt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Fig. 1 ist eine eine für den erfindungsgemäßen
Herstellungsprozeß geeignete Vorrichtung darstellende
Illustration,
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Fig. 2 zeigt Eintauchkorrosionstest-Ergebnisse.
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Fig. 3 und 4 sind
Korrosionsbeständigkeitstest-Ergebnisse für erfindungsgemäße Legierungen darstellende Grafiken
und
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Figuren 5 und 6 sind Röntgenbeugungs-Ergebnisse der
Beispiele darstellende Diagramme.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im allgemeinen besitzt eine Legierung im festen
Zustand eine Kristallstruktur. Bei der Herstellung einer
Legierung mit einer bestimmten Zusammensetzung wird jedoch
eine amorphe Struktur, die einer Flüssigkeit ähnlich ist,
jedoch keine kristalline Struktur besitzt, dadurch gebildet,
daß die Ausbildung einer Fernordnungsstruktur während der
Erstarrung, beispielsweise durch eine rasche Erstarrung aus
dem flüssigen Zustand, verhindert wird. Die so gebildete
Legierung mit einer derartigen Struktur wird "amorphe
Legierung" genannt. Amorphe Legierungen sind im allgemeinen
aus nur einer homogenen Phase in Form einer übersättigten
Feststofflösung gebildet und besitzen eine deutlich höhere
Festigkeit, verglichen mit gewöhnlichen, praktisch
eingesetzten metallischen Materialien. Ferner können amorphe
Legierungen abhängig von ihren Zusammensetzungen eine sehr
hohe Korrosionsbeständigkeit und andere herausragende
Eigenschaften zeigen.
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Die erfindungsgemäßen Legierungen auf
Aluminiumgrundlage können durch rasches Erstarren einer Schmelze mit der
oben festgelegten Zusammensetzung unter Einsatz von
Flüssigkeitsabschreck-Verfahren hergestellt werden.
Flüssigkeitsabschreck-Verfahren sind als Verfahren für die rasche
Erstarrung einer Legierungsschmelze bekannt und insbesondere
ein Einzelrollen-Schmelzspinn-Verfahren, ein Doppelrollen-
Schmelzspinn-Verfahren und ein Schmelzspinn-Verfahren in
rotierendem Wasser sind besonders wirksam. Bei diesen
Verfahren kann eine Kühlgeschwindigkeit von etwa 10&sup4; bis 10&sup7;
K/sec erhalten werden. Zur Herstellung dünner Bandmaterialien
mit dem Einzelrollen-Schmelzspinn-Verfahren, Doppelrollen-
Schmelzspinn-Verfahren oder dergleichen wird die geschmolzene
Legierung aus dem Loch einer Düse auf eine beispielsweise aus
Kupfer oder Stahl gebildeten Rolle mit einem Durchmesser von
etwa 30 - 300 mm, die mit einer konstanten Geschwindigkeit von
etwa 300 - 10000 U/min rotiert, ausgestoßen. Bei diesen
Verfahren können verschiedenartige dünne Bandmaterialien mit
einer Breite von etwa 1 bis 300 mm und einer Dicke von etwa 5
- 500 µm auf einfache Weise erhalten werden. Alternativ wird
zur Herstellung von Drahtmaterialien mit dem Schmelzspinn-
Verfahren in rotierendem Wasser ein Strahl der geschmolzenen
Legierung unter Anlage eines Argongas-Rückdrucks durch eine
Düse in eine flüssige Kühlmittelschicht mit einer Tiefe von
etwa 1 bis 10 cm, die mittels der Zentrifugalkraft in einer
sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 bis 500 U/min
drehenden Trommel gehalten wird, gerichtet. Auf diese Weise
können feine Drahtmaterialien einfach erhalten werden. Bei
dieser Technik liegt der Winkel zwischen der aus der Düse
ausgestoßenen geschmolzenen Legierung und der Oberfläche des
flüssigen Kühlmittels vorzugsweise im Bereich von etwa 60º bis
90º und die Relativgeschwindigkeit der ausgestoßenen
geschmolzenen Legierung bezüglich der Oberfläche des flüssigen
Kühlmittels liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,7 bis
0,9.
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Ferner können die erfindungsgemäßen Legierungen auf
Aluminiumgrundlage auch durch Abscheiden eines
Quellenmaterials mit einer aus der oben angegebenen allgemeinen
Formel bestehenden Zusammensetzung auf einer
Substratoberfläche erhalten werden durch Dünnschichtbildungstechniken, wie
etwa Sputtern, Vakuum-Abscheiden, Ionen-Plattieren usw., um
dadurch eine Dünnschicht mit der oben angegebenen
Zusammensetzung zu bilden.
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Als Sputter-Abscheidungsverfahren können erwähnt
werden ein Dioden-Sputter-Verfahren, ein Trioden-Sputter-
Verfahren, ein Tetroden-Sputter-Verfahren, ein Magnetron-
Sputter-Verfahren, ein Sputter-Verfahren mit einem
gegenüberlegenden Target, ein Ionenstrahl-Sputter-Verfahren,
ein Dual-Ionen-Strahl-Sputter-Verfahren usw. und bei den
zuerst genannten fünf Verfahren gibt es einen Typ mit Anlage
von Gleichstrom und einen Typ mit Anlage einer Hochfrequenz.
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Das Sputter-Abscheidungsverfahren wird nachstehend
genauer beschrieben. Beim Sputter-Abscheidungsverfahren wird
ein dieselbe Zusammensetzung wie die der zu bildenden
Dünnschicht mit in einer Ionen-Kanone oder einem Plasma usw.
erzeugten Ionen-Quellen beschossen, so daß bei dem Beschuß aus
dem Target neutrale Teilchen oder Ionen-Teilchen im Zustand
von Atomen, Molekülen oder Clustern erzeugt werden. Die so
erzeugten neutralen oder Ionen-Teilchen werden auf dem
Substrat abgeschieden und die oben angegebene Dünnschicht wird
gebildet.
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Insbesondere das Ionen-Strahl-Sputtern, Plasma-
Sputtern usw. sind wirksam und diese Sputter-Verfahren liefern
eine Kühlgeschwindigkeit in der Größenordnung von 10&sup5; bis 10&sup7;
K/sec. Aufgrund einer derartigen Kühlgeschwindigkeit ist die
Herstellung einer Legierungsdünnschicht möglich, die zu
mindestens 50 Vol.-% aus einer amorphen Phase gebildet ist.
Die Dicke der Dünnschicht kann über die Sputter-Zeit
eingestellt werden und üblicherweise liegt die Dünnschicht-
Bildungsgeschwindigkeit in der Größenordnung von 2 bis 7 µm
pro Stunde.
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Eine weitere Ausfüührungsform der Erfindung, bei der
Magneton-Plasma-Sputtern eingesetzt wird, wird genauer
beschrieben. In einer Sputter-Kammer, in der ein Sputter-Gas
bei einem geringen Druck im Bereich von 1 x 10&supmin;³ bis 10 x 10&supmin;³
mbar gehalten wird, sind eine Elektrode (Anode) und ein aus
der oben angegebenen Zusammensetzung gebildetes Target
(Kathode) mit einem Abstand von 40 bis 80 mm einander
gegenüberliegend angeordnet und zur Erzeugung eines Plasmas
zwischen den Elektroden wird eine Spannung von 200 bis 500 V
angelegt. Ein Substrat, auf dem die Dünnschicht abzuscheiden
ist, ist in diesem Plasmabildungsgebiet oder in der Nähe
dieses Gebiets angeordnet und die Dünnschicht wird darauf
gebildet.
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Neben den oben angegebenen Verfahren kann die
erfindungsgemäße Legierung auch mittels verschiedenartiger
Zerstäubungsverfahren, beispielsweise einem Hochdruck-
Gaszerstäubungsverfahren oder einem Sprühverfahren als rasch
erstarrtes Pulver erhalten werden.
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Ob die so erhaltenen, rasch erstarrten Legierungen auf
Aluminiumgrundlage amorph sind oder nicht, kann mittels eines
gewöhnlichen Röntgenbeugungsverfahrens erkannt werden durch
Überprüfung, ob für eine amorphe Struktur charakteristische
Halo-Muster vorliegen oder nicht.
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Bei den erfindungsgemäßen Legierungen auf
Aluminiumgrundlage nach der oben angegebenen allgemeinen Formel liegt
der Grund, aus dem a, b, c, d und e als Atom-Prozent-Angaben
wie vorstehend angegeben beschränkt sind, darin, daß, wenn sie
außerhalb der jeweiligen Bereiche liegen, die Bildung einer
amorphen Legierung schwierig wird oder die resultierenden
Legierungen brüchig werden. Folglich kann eine mindestens 50
Vol.% aus einer amorphen Phase aufweisende Masse mit
industriellen Verfahren, wie etwa einer Sputter-Abscheidung,
nicht erhalten werden.
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M ist mindestens ein aus der aus Ni, Fe, Co, Ti, V,
Mn, Cu und Ta bestehenden Gruppe ausgewähltes Element und
diese M-Elemente sowie Mo besitzen die Wirkung einer
Verbesserung der Fähigkeit der Legierung zur Ausbildung einer
amorphen Phase und gleichzeitig verbessern sie die Härte,
Festigkeit und Wärmebeständigkeit der Legierung.
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Das X-Element ist Zr oder eine Kombination aus Zr und
Hf und ist insbesondere zum Verbessern der Fähigkeit zur
Ausbildung einer amorphen Phase in den oben angegebenen
Legierungen wirksam. Unter den X-Elementen bildet Zr eine
passivierende Dünnschicht aus ZrOx, die kaum korrodiert und
verbessert dadurch die Korrosionsbeständigkeit der obigen
Legierung. Weil Zr eine im hohen Maße verbesserte Fähigkeit
zur Ausbildung einer amorphen Phase, verglichen mit Hf,
liefert, ermöglicht es ferner die Bildung einer amorphen
Legierung, selbst wenn Cr, das eine starke Verbesserung
hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit liefert, jedoch die
Fähigkeit zur Ausbildung einer amorphen Phase herabsetzt, in
einer großen Menge zugegeben wird. Ferner ist Zr billiger als
Hf und ermöglicht die Bereitstellung der erfindungsgemäßen
Legierungen zu vergleichsweise geringen Kosten.
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Es gibt eine bevorzugte Zusammensetzungsbeziehung
zwischen Zr und Cr. Wenn das Verhältnis von Cr zu Zr etwa 0,8 : 1
bis 1,8 : 1 ist, kann eine einphasige amorphe Legierung ohne
kristalline Phase erhalten werden, aufgrund der Neigung der
Legierung zur Ausbildung einer amorphen Phase. Weil der
Bereich des Cr : Zr-Verhältnisses abhängig von den zugegebenen
Mengen an den M-Elementen und Mo variieren kann, ist der
Bereich nicht immer auf den oben festgelegten Bereich
beschränkt.
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Cr verbessert als wichtige Wirkung in hohem Maße die
Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Legierung, weil
Cr zusammenwirkend mit den M-Elementen und Mo einen
passivierenden Film bildet, wenn es zusammen mit diesen
Elementen in der Legierung vorliegt. Ein weiterer Grund, warum
die Menge an Cr in Atom-Prozent auf den oben angegebenen
Bereich eingeschränkt ist, besteht darin, daß Anteile an Cr
von weniger als 4 Atom-Prozent, die mit der Erfindung ins Auge
gefaßte Korrosionsbeständigkeit nicht hinreichend verbessern
können, während 20 Atom-Prozent überschreitende Anteile die
resultierende Legierung übermäßig brüchig und unpraktisch für
industrielle Anwendungen machen.
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Wenn die erfindungsgemäße Legierung auf
Aluminiumgrundlage als Dünnschicht hergestellt wird, besitzt sie
ferner, abhängig von ihrer Zusammensetzung, ein hohes Maß an
Zähigkeit. Daher kann eine derartig zähe Legierung ohne
Auftreten von Rissen oder Abblättern von einem Substrat um
180º umgebogen werden.
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Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf
die folgenden Beispiele beschrieben.
BEISPIEL 1
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Jeweils die in Tabelle 1 dargestellten
Zusammensetzungen aufweisende geschmolzene Legierungen 3 wurden unter
Verwendung eines Hochfrequenz-Schmelzofens hergestellt und in
ein Quarzrohr 1 mit einer kleinen Düse 5 (Durchmesser der
Bohrung 0,5 mm) an der Spitze davon gegeben, wie in Fig. 1
dargestellt. Nach Erwärmen der Legierungsschmelze 3 wurde das
Quarzrohr 1 gerade oberhalb einer Kupferrolle 2 angeordnet.
Dann wurde die im Quarzrohr 1 enthaltene geschmolzene
Legierung 3 aus der kleinen Düse 5 des Quarzrohrs 1 unter Anlage
eines Argon-Gasdrucks von 0,7 kg/cm² ausgestoßen und in
Kontakt mit der Oberfläche der mit einer Geschwindigkeit von
5000 U/min rasch rotierenden Rolle 2 gebracht. Die
geschmolzene Legierung 3 erstarrte rasch und ein dünnes Legierungsband 4
wurde erhalten.
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Unter den vorstehend beschriebenen
Herstellungsbedingungen hergestellte dünne Legierungsbänder wurden jeweils
einer Röntgenbeugungsanalyse unterzogen. Es wurde bestätigt, daß
sich eine amorphe Phase in den resultierenden Legierungen
ausgebildet hat. Die Zusammensetzung der jeweiligen, rasch
erstarrten,
dünnen Bänder wurde mittels einer einen Röntgen-
Mikroanalysator einsetzenden quantitativen Analyse bestimmt.
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Testproben mit einer vorgegebenen Länge wurden von den
erfindungsgemäßen dünnen Legierungsbändern auf
Aluminiumgrundlage abgeschnitten und zum Testen ihrer
Korrosionsbeständigkeit bezüglich HCl bei 30ºC in eine wäßrige 1N-HCl-Lösung
eingetaucht. Ferner wurden Testproben mit einer vorgegebenen
Länge von den dünnen Legierungsbändern auf Aluminiumgrundlage
abgeschnitten und zum Testen ihrer Korrosionsbeständigkeit
bezüglich Natriumhydroxid bei 30ºC in eine wäßrige 1N-NaOH-
Lösung eingetaucht. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1
angegeben. Für die Tabelle wurde die Korrosionsbeständigkeit
ausgedrückt durch die Korrosionsgeschwindigkeit ausgewertet.
TABELLE 1
Korrosionsgeschwindigkeiten, gemessen in einer
wäßrigen 1N-HCl-Lösung und einer 1N-NaOH-Lösung bei 30ºC.
Legierung (at.%)
Korrosionsgeschwindigkeit (mm/Hahr)
Struktur *
Amo + Kri
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Aus Tabelle 1 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen
Legierungen auf Aluminiumgrundlage eine herausragende
Korrosionsbeständigkeit in einer wäßrigen
Chlorwasserstoffsäurelösung und einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung besitzen.
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Bei einem Vergleich zwischen den erfindungsgemäßen
Legierungen auf Aluminiumgrundlage und Legierungen auf
Aluminiumgrundlage nach dem Stand der Technik, die in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2-51 823 vorgeschlagen werden, wurden
Proben mit einer vorgegebenen Länge von dünnen Bändern der
jeweiligen Legierungen auf Aluminiumgrundlage abgeschnitten und zum
Ausführen von Vergleichstests hinsichtlich der
Korrosionsbeständigkeit bezüglich Chlorwasserstoffsäure bei 30ºC in eine
wäßrige 1N-HCl-Lösung eingetaucht. Alternativ wurden Proben
mit einer vorgegebenen Länge von den jeweiligen dünnen Bändern
aus einer Legierung auf Aluminiumgrundlage abgeschnitten und
zur Ausführung von Vergleichstests hinsichtlich der
Korrosionsbeständigkeit bezüglich Natriumhydroxid bei 30ºC in eine
wäßrige 1N-NaOH-Lösung eingetaucht. Die Ergebnisse dieser
Tests sind in Tabelle 2 dargestellt. Die in der Tabelle
dargestellte Auswertung der Korrosionsbeständigkeit wurde
ausgedrückt durch die Korrosionsgeschwindigkeit durchgeführt.
TABRELLE 2
Korrosionsgeschwindigkeiten, gemessen in einer
wäßrigen 1N-HCl-Lösung und einer wässrigen 1N-NaOH-Lösung bei 30ºC.
Legierung (at.%)
Korrosionsgeschwindigkeit (mm/Jahr)
Vergleichstest
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Tabelle 2 zeigt, daß bei allen Vergleichstests die
erfindungsgemäßen Legierungen, bei denen Hf durch Zr ersetzt
wurde, sowohl hinsichtlich einer wassrigen
Chlorwasserstoffsäurelösung als auch hinsichtlich einer wässrigen
Natriumhydroxidlösung eine herausragende Korrosionsbeständigkeit
zeigten.
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Ferner wurden ein dünnes Band aus Al&sub5;&sub5;Ni&sub7;Mo&sub6;Zr&sub1;&sub1;Cr&sub1;&sub0;
gemäß dieser Erfindung und aus in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2-51 823 offenbartem Al&sub7;&sub2;Ni&sub6;Mo&sub4;Hf&sub9;Cr&sub9; bei
30ºC über einen Zeitraum von 24 Stunden in eine wäßrige 1N-
HCl-Lösung eingetaucht. Ein weiterer Satz derselben
Legierungen wurde bei 30ºC über einen Zeitraum von 72 Stunden
in eine wäßrige 1N-NaOH-Lösung getaucht. Die so eingetauchten
Proben aus einem dünnen Legierungsband wurden mittels ESCA
hinsichtlich ihres Filmoberflächenzustandes untersucht. Fig. 2
zeigt die Ergebnisse. Aus Fig. 2 geht hervor, daß bei der
Legierung gemäß der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-51 823
nach Eintauchen in HCl und NaOH ein Auslösen von Hf und HfOx
auftritt, aber ZrOx der erfindungsgemäßen Legierung in
Kombination mit Cr-Oxid oder Ni-Oxid einen in hohem Maße
passivierenden Film bildet, ohne eine Korrosion zu erleiden.
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Für ein dünnes Band aus Al&sub5;&sub9;Ni&sub9;Mo&sub9;Zr&sub1;&sub0;Cr&sub1;&sub3; und ein
dünnes Band aus Al&sub5;&sub9;Ni&sub9;Mo&sub9;Zr&sub9;Cr&sub1;&sub4;, wobei beide Legierungen
innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen, wurden
Grübchenpotentialmessungen ausgeführt bei 30ºC in einer
wäßrigen 30g/l-NaCl-Lösung und die Meßergebnisse sind in
Tabelle 3 angegeben. Ferner wurden zur Untersuchung der
Korrosionsbeständigkeit der beiden Proben Polarisationskurven
in der wäßrigen 30g/l-NaCl-Lösung gemessen. Die Ergebnisse
sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
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Tabelle 3 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Legierungen
auf Aluminiumgrundlage spontan passiviert werden, auch in
einer 30g/l-NaCl enthaltenden wäßrigen Lösung bei 30ºC und in
hohem Maße passive Filme ausbilden. Die Legierungen auf Al-
Grundlage zeigen sehr hohe Grübchenpotentialwerte in der
wäßrigen Natriumchloridlösung ohne Ausbildung stärker
passivierender Filme durch Eintauchen in eine wäßrige
Chlorwasserstoffsäurelösung oder eine wäßrige
Natriumhydroxidlösung.
Al&sub5;&sub9;Ni&sub9;Mo&sub9;Zr&sub1;&sub0;Cr&sub1;&sub3; und Al&sub5;&sub9;Ni&sub9;Mo&sub9;Zr&sub9;Cr&sub1;&sub4; zeigten
beispielsweise sehr hohe Grübchenpotentiale von 300 bzw. 350
mV. Aus den oben angegebenen Testergebnissen geht hervor, daß
die erfindungsgemäßen Legierungen auf Aluminiumgrundlage eine
beträchtlich höhere Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
TABELLE 3
Grübchenpotentiale, gemessen in einer wäßrigen 30g/l-NaCl-
Lösung.
Legierung (at.%)
Grübchenpotential mV(SCE)
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Für erfindungsgemäßes Al69,5Ni6,1Mo7,0Zr8,7Cr8,7
und Al69,5Ni6,1Mo7,0Hf8,7Cr8,7 wurden
Röntgenbeugungsmessungen ausgeführt. Bei der zuletzt genannten Legierung ist das Zr
der zuerst genannten Legierung durch Hf ersetzt. Die
Ergebnisse sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Wie in Fig.5
dargestellt, wird das Auftreten von für das Vorliegen einer
amorphen Struktur charakteristischen Halo-Mustern in der
erfindungsgemäßen Legierung Al69,5Ni6,1Mo7,0Zr8,7Cr8,7
bestätigt und es ist deutlich, daß die Legierung aus einer
einphasigen amorphen Legierung gebildet ist. Andererseits
zeigt Al69,5Ni6,1Mo7,oHf8,7Cr8,7 in Fig. 6 Peaks P1 bis P4,
die das Vorliegen einer geringen Menge einer kristallinen
Phase anzeigen und es ist ersichtlich, daß die Legierung aus
einer Mischphasenstruktur aus einer geringen Menge einer
kristallinen Phase enthaltenden amorphen Phase gebildet ist.
Ferner wurden die beiden obigen Legierungen zur Untersuchung
ihrer Korrosionsbeständigkeit bezüglich Chlorwasserstoffsäure
bei 30ºC in eine wäßrige 1N-HCl-Lösung eingetaucht. Alternativ
wurden dieselben Legierungen zur Untersuchung ihrer
Korrosionsbeständigkeit bezüglich Natriumhydroxid bei 30ºC in eine
wäßrige 1N-NaOH-Lösung eingetaucht. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 4 dargestellt.
TABELLE 4
Legierung (at.%)
Korrosionsgeschwindigkeit (mm/Jahr)
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Aus Tabelle 4 geht hervor, daß die erfindungsgemäße
einphasige amorphe Legierung, in der Hf durch Zr ersetzt ist,
sowohl bezüglich einer wäßrigen Lösung von
Chlorwasserstoffsäure, als auch bezüglich einer wäßrigen Lösung von
Natriumhydroxid eine herausragende Korrosionsbeständigkeit
aufweist.
BEISPIEL 2
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Die erfindungsgemäßen amorphen Legierungen, welche mit
dem in Beispiel 1 angegebenen Herstellungsverfahren
hergestellt wurden, wurden zu einem Pulver gemahlen oder zerstoßen.
Wenn das so erhaltene Pulver als Pigment für eine Metallic-
Farbe verwendet wird, kann eine in hohem Maße haltbare
Metallic-Farbe erhalten werden, die über einen langen Zeitraum
eine hohe Beständigkeit bezüglich eines korrosiven Angriffs
zeigt.