Verfahren zum Herstellen von einen Überzug aus Edelmetall aufweisenden metallischen Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von einen Überzug aus Edelmetall auf weisenden metallischen Gegenständen aus warm aushärtbaren NE-Metallegierungen, auf die nach ihrer Formgebung der Edelme'tallüberzug aufgebracht und durch Diffusionsglühen mit der Grundmetallegie- rung verbunden wird.
Es ist bekannt, dass die Verarbeitung von Mate rialien mit veredelter Oberfläche mit verschiedenen Nachteilen verbunden ist. So schwankt beispielsweise bei aus Doubl'e-Draht hergestellten Gegenständen die Stärke der Goldauflage häufig um mehr als 100 %. Dies ist darauf zurückzuführen, dass schon beim Aus walzen die Sträke der Goldschicht ungleich verändert wird.
Eine weitere Ungleichheit der Stärke der Gold schicht wird durch Verformung des Double-Drahtes bei der Fertigung eines bestimmten Gegenstandes her vorgerufen, da die Verformung örtlich verschieden ist.
Auch wird durch die wiederholte Verformung und das jeweils anschliessende Glühen die Goldschicht grobkörnig, so dass an den Stellen, an denen bei der end'gül'tigen Formgebung Flächen mit kleinem Krüm- mungsradius entstehen, die Oberfläche raun und un eben wird. Zur Erzielung einer gleichmässigen Ober fläche müssen diese Stellen stärker poliert werden, so dass die Stärke der Goldschicht an diesen Stellen noch weiter verringert wird.
Erfolgt die Verarbeitung des ausgewalzten Doub1e- Drahtes mittels Schnittwerkzeugen, so tritt an den Schnittkanten das Unterlagemetall hervor, so dass, um auch an diesen einer starken Abnützung aus- gesetzten Stellen einen Korrosionsschutz zu bewirken, diese Stellen nachträglich vergoldet werden müssen, was jedoch nur eine mangelhafte Notlösung darstellt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde schon vorgeschlagen, Gegenstände, bei deren Herstellung das Ausgangsmaterial stark und insbesondere an den einzelnen Stellen des Gegenstandes ungleich stark verformt werden muss, aus Unedelmetall herzustellen und nach der endgültigen Formgebung auf sie eine Edel'metallauflage aufzubringen, die durch Diffusion mit der Unterlage mechanisch untrennbar verbunden wird.
Um die Diffusion bei genügend hoher Tempe ratur kurzzeitig durchführen zu können, ohne dass eine Deformation der bei so hohen Temperaturen weich werdenden Metalle auftritt, wird gemäss einem bekannten Verfahren dabei in einer Salzschmelze ge arbeitet.
Ein schwerwiegender Nachteil des Verfah rens zum Verbinden von Grundmetall und Überzug durch Diffusion liegt jedoch darin, dass das Grund metall durch die Wärmebehandlung seine Festi'gkeits- und Federungseigenschaften verliert. Beim Diffusions vorgang tritt nämlich eine Rekristallisation auf, durch die das Grundmetall wieder weich und unelastisch wird.
Daher kann dieses Verfahren dann nicht an- gewendet werden, wenn der fertige, überzogene Gegenstand bestimmte Festigkeits- und Federungs eigenschaften aufweisen muss.
Es ist auch bekannt, Edelmetallauflagen nur durch galvanisches Plattieren, also ohne eine nach herige, die lästige Rektristallisation hervorrufende Diffusion, auf Körper aus Unedelmetallen aufzubrin gen. Für elastischen Beanspruchungen unterworfene und einer starken Korrosion ausgesetzte Gegenstände ist diese Art der Aufbringung einer EdelmetaRauflage aber nicht geeignet.
Nun ist es bekannt, dass bestimmte Legierungen, insbesondere Kupferlegierungen, sogenannte aushärt- bare Legierungen, durch Wärmebehandlung eine we sentliche Festigkeitssteigerung erlangen.
Verwendet man zur Herstellung kompliziert geformter Teile Le gierungen dieser Art, so besteht die Möglichkeit, die- sen Gegenständen ihre endgültige Form zu geben, so lange das Material noch gut verformungsfähig ist und danach erst durch eine Anlassbehandlung am Fertig- teil diesen Gegenständen die gewünschte Festigkeit zu erteilen. Derartige aushärtbare Legierungen <RTI
ID="0002.0015"> sind zwar auch schon als Grundmetall bei dem bekannten Diffusionsverfahren verwendet worden, jedoch ohne dass ihre Eigenschaft der Aushärtbarkeit dabei aus genutzt wurde.
Vielmehr wurde das Diffusionsglühen in Temperaturbereichen durchgeführt, bei denen es nicht zu einer Aushärtung des Grundmetalls kommt,
und die dadurch verursachte Festigkeitsabnahme in einigen Anwendungsfällen wenigstens zum Teil durch Zusatz härtender Bestandteile zum Grundmetall aus geglichen.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Herstellen von einen Überzug aus Edelmetall aufwei senden metallischen Gegens't'änden aus warmaushärt- baren NE-Metallegierungen, auf die nach ihrer Form- gebung der Edelmetallüberzug aufgebracht und durch Diffusionsglühen mit der Grundmetallegierung ver bunden wird,
bei dem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden können.
Gemäss der Erfindung werden die Gegenstände zur Durchführung des Diffusions- und des Aushär- tungsprozesses einer einzigen Wärmebehandlung unterworfen.
Der Überzug kann aus einem oder mehreren Me tallen oder Metallegierungen bestehen und vorzugs weise auf das Grundmetall galvanisch aufgebracht sein.
Der gemäss .der Erfindung hergestellte Gegenstand hat eine gleichmässige dicke, fest verankerte Edel- metallauflage und weist eine sehr grosse Härte und Festigkeit auf.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass das Material während der Fertigung nicht so hart zu sein braucht.
Das Verfahren verbindet also die Eigenschaften von aushärtbaren Legierungen mit allen vorteilhaften Eigenschaften von wärmebehandelten, insbesondere galvanischen Überzügen. Diese beiden gleichzeitigen Voraussetzungen machen es möglich, Gegenstände sowohl mit ausgezeichneten mechanischen Eigen schaften als auch mit einem grösstmöglichen Korro sionsschutz herzustellen.
Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Herstellung von Brillengestellen, die aus entsprechend ausgewalzten Profildrähten gefertigt und dann galva nisch vergoldet werden. Anschliessend wird das Ge stell bei etwa 500 etwa 30 Minuten lang ausgehärtet. Das Gestell erlangt dadurch die notwendige Elastizität und Federkraft und braucht nur noch etwas poliert zu werden.
Durch Auswahl entsprechender Legierungen, ins besondere Kupferlegierungen, können den einzelnen Verwendungszwecken angepasste Eigenschaften erzielt werden, je nachdem bei einem bestimmten Teil mehr auf grosse Härte oder mehr auf hohe Elastizität Wert gelegt wird.
Bei Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Brillengestellen, bei denen als Überzug vorzugs weise Gold bzw. Goldlegierungen verwendet werden, spielt die Zusammensetzung des vortei'lhafterweise auf galvanischem Weg aufgebrachten Überzuges keine Rolle. Es können beliebige handelsübliche Gold- bzw. Goldlegierüngsbäder verwendet werden.
Auch bei Verwendung sehr verschiedenartiger Überzüge auf dem gleichen Grundmaterial weist die ses stets dieselbe Aushärtungstemperatur auf, da die Diffusionstemperatur für den Überzug ausschliesslich von der Aushärtungstemperatur der Unterlage abhän gig ist.
1n der nachfolgenden Tabelle werden einige Grundhnetalle mit ihrer Aushärtungstemperatur bzw. ihren AushUtungsbereichen angegeben sowie die durchschnittliche, für das Erreichen der Aushärtung aufgewandte Zeit.
EMI0002.0161
<I>Tabelle</I>
<tb> Unterlage-Legierung <SEP> Aushärtungsbereich <SEP> Zeit <SEP> überzugsmetall
<tb> <B>0/0</B> <SEP> Cu <SEP> <B>%</B> <SEP> Be
<tb> 98-98,3 <SEP> 1,7-2,U <SEP> 325 <SEP> 1-4 <SEP> Stunden <SEP> Au <SEP> oder <SEP> Au <SEP> Legierungen
<tb> Cu <SEP> % <SEP> si <SEP> % <SEP> Mn
<tb> 95 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 500 <SEP> 8-20 <SEP> Stunden <SEP>
<tb> 94 <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 600 <SEP> 4-16 <SEP> <SEP>
<tb> 94,8-93,3 <SEP> 3,5-5 <SEP> 1,7 <SEP> 400 <SEP> 20 <SEP> <SEP>
<tb> Rest <SEP> 2-5 <SEP> 1-2 <SEP> 350-4.00 <SEP> 12 <SEP> <B> <SEP> </B>
<tb> 90 <SEP> 2,75 <SEP> 7,65 <SEP> 400 <SEP> 1 <SEP> <SEP>
<tb> Cu <SEP> % <SEP> 8i <SEP> % <SEP> Ni
<tb> Rest <SEP> 0,5-0,7 <SEP> 1,7-2,1 <SEP> 400-470 <SEP> <B>1/27-2</B> <SEP> <SEP>
<tb> Rest <SEP> 0,8-1,0 <SEP> 3,2-4,
0 <SEP> 400-470 <SEP> 1/2-2 <SEP> <SEP> Die Härtesteigerung der angeführten Legierungen liegt dabei zwischen dem Anfangszustand und dem durch Aushärten erzielbaren Endzustand zwischen 70 und 280 HB-Härte bei den Kupfer-Silizium- und Kupfer-Silizium-Manganlegierungen, bei den Kupfer- Beryllium-Legierungen zwischen 90 und 360 HV.