DE1117963B - Verfahren zum galvanischen Abscheiden glaenzender, rissfreier Chromueberzuege - Google Patents

Description

• Verfahren zum galvanischen Abscheiden glänzender, rißfreier Chromüberzüge Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolyten zur Herstellung korrosionsbeständiger rißfreier Glanzchromniederschläge aus einer wäßrigen Chromsäurelösung.
• Seit Einführung der Chrombäder in die galvanotechnische Praxis sind eine ganze Reihe von Chromsäureelektrolyten in wässerigem Medium entwickelt worden, die als »Erregerzusatz« verschiedene Fremdsäuren enthalten. So wurden diesen Elektrolyten unter anderem teils Schwefelsäure, teils Kieselfluorwasserstoffsäure oder auch Gemische aus eben genannten beiden Säuren zugesetzt, wobei das sogenannte Fremdsäureverhältnis eine wichtige Rolle spielt. Hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit in angreifenden Medien zeigen Chromniederschläge aus diesen Bädern ein ganz verschiedenes Verhalten, das mit der Struktur der erzeugten Chromniederschläge zusammenhängt. So weisen Chromniederschläge aus schwefelsauren Chrombädern ein sehr weitmaschiges Netzwerk und solche aus kieselfluorwasserstoffsauren Bädern jedoch ein engermaschiges Netzwerk auf, während Chromniederschläge aus fluoridhaltigen Chrombädern Netzwerke von sehr geringer Maschenweite aufweisen. Korrosionsversuche haben nun ergeben, daß die Korrosionsbeständigkeit der Chromniederschläge mit weitmaschigem Netzwerk sowohl als auch mit engmaschigem Netzwerk mangelhaft ist.
• Durch Untersuchungen ist weiterhin bekannt, daß Chromniederschläge aus Chrombädern mit Zusätzen von Schwefelsäure und Kieselfiuorwasserstoffsäure, die ein feines Netzwerk besitzen, einen sogenannten weißen Rost auf der Oberfläche zeigen, d. h., es entstehen gewisse Korrosionsprodukte mit dem darunter befindlichen Nickelniederschlag. Man hat andererseits beobachtet, daß auf Chromniederschlägen aus schwefelsauren Chrombädern, die ein großes Netzwerk bilden, weniger weiße Rostbildung zu beobachten ist, weil offensichtlich die Abschirmung des Chroms gegenüber dem Nickel intensiver wirkt.
• Allerdings hat man dabei beobachtet, daß bei Niederschlägen, die ein grobmaschiges Netzwerk haben, der Hang zur Porenbildung stärker ist. Die Porenbildung ist in der Gesamtheit von größerem Nachteil für die Korrosionsfestigkeit als die sogenannte Bildung von geringen Korrosionsprodukten, wie weißer Rost auf der Oberfläche, weil die Poren meistens bis auf das Eisen durchgehen und dort sehr große lokale anodische Stromdichten erzeugen, die in der Gesamtheit eine größere Korrosionsgefahr herbeiführen (roter Rost).
• Man wird deshalb im allgemeinen solchen Bädern den Vorzug geben, die nur eine geringe Korrosionsbildung zeigen, auch wenn sie über die ganze Oberfläche verteilt ist, weil der Gesamtangriff des galvanischen Niederschlages doch geringer ist. Dennoch ist auch diese Art von Korrosionsstellen von Nachteil für die Lebensdauer verchromter Teile, so daß weitere Untersuchungen sich damit beschäftigen, auch diese letzte Anfälligkeit von Korrosionsfestigkeit zu beseitigen.
• Die vorliegende Erfindung hat es sich deshalb zur Aufgabe gestellt, eine allen in der Praxis vorkommenden Ansprüchen an Korrosionsfestigkeit genügende Chromoberfläche zu erzeugen, d. h., es sollen Chromniederschläge abgeschieden werden, die weder einen roten Rost zeigen, noch den weißen Rost in Form der Korrosionsprodukte mit dem Nickel bilden, noch eine Porenbildung zwischen den galvanischen Schichten und dem Chrom zeigen. Es ist in der vorliegenden Erfindung gelungen, diese Bedingungen durch eine empfindliche Abstimmung der einzelnen Arbeitswerte zu erreichen.
• Allerdings wäre dann auch das Ergebnis noch nicht befriedigend, wenn nicht durch eine Kombination eines wässerigen Formierbades aus einer aliphatischen Oxysäure mit einem Chromsäureelektrolyten die Bedingungen stationär und im laufenden Betrieb erreicht werden können. Das Verfahren zum galvanischen Abscheiden glänzender, rißfreier Chromüberzüge nach der Erfindung geht von einem wässerigen Chrombad mit 350 g/1 Chromsäure, 0,2 bis 0;511/o Schwefelsäure und 0,05 bis 0,2511/o Kieselfuorwasserstoffsäure, bezogen auf Chromsäure, aus und besteht darin, daß die zu verchromenden Gegenstände zunächst in ein aus der wässerigen Lösung von 10 bis 30 g/1 einer aliphatischen Oxysäure bestehendes Formierbad getaucht und alsdann im Chrombad bei einer Arbeitstemperatur von 47 bis 52° C und einer Stromdichte von 13 bis 20 A/dm2 der Chromüberzug abgeschieden wird. . .
• Dieses dafür gewählte Vorbehandlungsbad hat den hervorragenden Zweck, den Chromchromatgehalt im Chromelektrolyten in der Weise zu steuern, daß in dem beim Eintauchen des Gegenstandes in das Formierbad auf seiner Oberfläche gebildeten und haltbaren Film ein Reduktionsmittel konstanten Säuregehaltes bereitgestellt wird, das beim Einfahren des unter Strom gehaltenen Gegenstandes in das Chrombad sofort mit der Chromsäure reagiert. Das dabei im statu nascendi sich bildende Chromchromat ist besonders wirksam und verursacht unter Stromeinwirkung eine gleichmäßige Abscheidung des Chromes.
• Da dieser Reduktionsmittelfilm in ziemlich gleichmäßiger Schichtdicke auf der gesamten Oberfläche des unter Umständen stark profilierten Gegenstandes vorhanden ist, werden auch Oberflächenteile einen Chromüberzug erhalten, die infolge ihrer räumlichen Gestaltung nicht unmittelbar dem Feld der elektrischen Stromlinien ausgesetzt sind; durch die sofort einsetzende Chromchromatbildung sind sie trotz des partiell verbleibenden Stromanteils in zufriedenstellender Weise zu verchromen. Dieser Vorgang begünstigt somit indirekt die Tiefenstreuung des Bades und ebenso die Stromausbeute. Da die Säurekonzentration im Oberflächenfilm größer ist als im Bad, wird die Leitfähigkeit des Stromes im Reduktionsfilm und somit im Bad erhöht. Beispielsweise konnte die Innenfläche von Autostoßstangenhörnern, und Radkappen vollkommen gleichmäßig und vollständig mit einer Chromschicht überzogen werden. Bisher mußten solche ungenügend gedeckten Innenflächen zusätzlich entweder mit Aluminiumbronze gespritzt oder lackiert werden. Alle diese zusätzlichen Arbeitsgänge entfallen beim Verchromen in dem Chrombade der vorliegenden Erfindung. Außerdem hat sich in der Praxis bestätigt, daß die Korrosionsfestigkeit all den Ansprächen genügt, die bisher an solche Niederschläge gestellt wurden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum galvanischen Abscheiden glänzender, rißfreier Chromüberzüge aus einem wässerigen Chrombad mit 350 g/1 Chromsäure, 0,2 bis 0,5% Schwefelsäure und 0,05 bis 0,25% Kieselfluorwasserstoffsäure, bezogen auf Chromsäure, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verchromenden Gegenstände zunächst in ein aus der wässerigen Lösung von 10 bis 30g/1 einer aliphatischen Oxysäure bestehendes Formierbad getaucht und alsdann im Chrombad bei einer Arbeitstemperatur von 47 bis 52° C und einer Stromdichte von 13 bis 20 A/dm2 der Chromüberzug abgeschieden wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1815 081.