DE1272676B - Galvanisches Abscheiden eines mikrorissigen Chromueberzuges auf verkupferte oder vernickelte Gegenstaende - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C23b

Deutsche Kl.: 48 a-5/50

Nummer: 1272 676

Aktenzeichen: P 12 72 676.0-45 (W 37563)

Anmeldetag: 18. September 1964

Auslegetag: 11. Juli 1968

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines galvanischen Chromsäurebades für das einstufige Abscheiden eines mikrorissigen Chromüberzuges auf einen zuvor mit mindestens einer Kupfer- oder Nikkeischicht versehenen Gegenstand.

Es ist bekannt, daß eine elektrolytisch abgeschiedene Chromschicht unter gewissen Abscheidungsbedingungen die Neigung hat, Risse zu bilden. Es wurde festgestellt, daß bei einer abgeschiedenen Chromschicht mit einem genügend feinen Rißgefüge oder -muster die Korrosionsgeschwindigkeit der darunterliegenden Oberfläche wenigstens zu Anfang kleiner ist, als wenn eine von Rissen freie Chromschicht abgeschieden wird. Der Grund ist vermutlich der, daß das darunterliegende, blanke Metall infolge geringer Porosität oder eines geringen Bruches in Gegenwart von Feuchtigkeit mit der rißfreien Chromschicht eine Korrosionszelle bildet, wobei die verhältnismäßig viel größere blanke Chromfläche die Kathode ist. Die Geschwindigkeit des Angriffes des darunterliegenden Metalls in dieser Korrosionszelle hängt teilweise von der wirksamen Fläche des verfügbaren Chromes ab und ist infolgedessen verhältnismäßig groß. Wenn jedoch die gesamte Oberfläche der Chromschicht in geringem Abstand von Rissen durchzogen ist, ist die verfügbare Chromschicht für jedes Teil der darunterliegenden, dem Angriff ausgesetzten Metallschicht sehr gering. So wird tatsächlich die Korrosion vorsätzlich begünstigt, aber mit einer stark herabgesetzten Geschwindigkeit. Zur wirksamen Regelung der Korrosion auf diese Weise muß das Rißgefüge in der Chromschicht sehr fein und in der Größenordnung von 80 bis 800 Risse je Zentimeter sein. Eine Risse aufweisende Schicht dieser Art wird hier als eine mikrorissige Schicht bezeichnet.

Bisher wurden mikrorissige Chromschichten galvanisch in zwei Stufen in zwei getrennten Galvanisierbädern abgeschieden. So ist in der französischen Patentschrift 1255 874 ein Verfahren beschrieben, wonach eine mikrorissige Chromschicht galvanisch dadurch erhalten wird, daß eine erste glänzende rissefreie Schicht aus einem üblichen Chromsäurebad und darauf eine zweite mikrorissige Schicht in einem Spezialbad unter besonderen Bedingungen aufgebracht wird. Das Spezialbad weist einen Gehalt von Chromsäure von 150 bis 525 g/l und an Silicofluorid von 1,3 bis 5,4 g/l auf. Das Verhältnis von Chromsäure zu Schwefelsäure beträgt (gemäß Beispiel 4) 241:1; es wird bei einer Stromdichte zwischen 10 und 23 A/dm² und einer Temperatur von 32 bis 60° C gearbeitet.

Galvanisches Abscheiden eines mikrorissigen Chromüberzuges auf verkupferte oder vernickelte Gegenstände

Anmelder:

Wilmot-Breeden Limited, Birmingham (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt, 2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Edward Ernest Bishop,

Shirley, Solihull, Warwickshire; Desmond Povey, Baisall Common, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 19. September 1963 (36 868)

Der Erfinder hat sich nun die Aufgabe gestellt, einen mikrorissigen Chromüberzug in einer Arbeitsstufe auf einen zuvor mit mindestens einer Kupfer- oder Nickelschicht versehenen Gegenstand aufzubringen. Er hat gefunden, daß dies nur möglich ist, wenn die Badzusammensetzung Und die Arbeitsbedingungen innerhalb bestimmter, recht enger Grenzen gehalten werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Verwendung eines galvanischen Chrombades der Zusammensetzung 225 bis 275 g/l Chromsäure, 3,5 bis 6,0 g/l Silicofluoridionen, insbesondere Natriumsilicofluorid, gegebenenfalls etwas dreiwertiges Chrom und einer solchen Schwefelsäuremenge, daß das Verhältnis Chromsäure zu Schwefelsäure zwischen 130:1 und 250:1 liegt, bei einer Stromdichte von 10,8 bis 32,4 A/dm², einer Temperatur von 37,8 bis 54,4° C und einer Abscheidungszeit von mindestens 4 Minuten, insbesondere 6 bis 15 Minuten.

Die Erfindung ermöglicht die Bildung eines mikrorissigen Chromüberzuges innerhalb kurzer Zeit; die Abscheidung wird in einer Zeitdauer von mindestens Minuten vorgenommen, normalerweise wird die Zeit von 15 Minuten nicht überschritten. Darüber hinaus weist die Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil auf, daß mikrorissige

809 569/481

Überzüge einwandfrei auch auf Werkstücke unregelmäßiger Form aufgebracht werden können und das Galvanisieren einen geringeren Aufwand an Strom und Material erfordert.

Vorzugsweise wird ein Bad verwendet, dem etwas dreiwertiges Chrom zugesetzt ist.

Die Erfindung kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Einige besondere Ausführungsformen werden nachfolgend als Beispiel angegeben.

In jedem Fall wird der zu überziehende Gegenstand zuerst in gewöhnlicher Weise für die endgültige Verchromung vorbereitet, d. h., er wird entfettet, gewaschen und mit einem Kupfer-»Schein« versehen, auf den eine oder zwei galvanisch abgeschiedene Nickelschichten folgen. Der vernickelte Gegenstand wird dann in ein Verchromungsbad mit sorgfältig eingestelltem Gehalt und unter sorgfältig eingestellten Abscheidungsbedingungen gebracht, von denen einige zahlenmäßige Beispiele angegeben sind:

Beispiel 1 Lösung

Chromsäure 250 g/l

Schwefelsäure 1,25 g/l

Fluorosilikation 3,76 g/l (gl. 4,98 g/l

Na-SaIz)

Verhältnis Chromsäure
zu Schwefelsäure 200:1

Verhältnis Chromsäure
zu Fluorosilikation .. 66,3 :1

Verhältnis Chromsäure
zu sämtlichen Katalysatoren 49,9:1

Arbeitsbedingungen

Temperatur 46,1° C

Kathodische Stromdichte

(Mittelwert) 10,8 bis 32,4 A/dm²

Abscheidezeit 6 Minuten

Beispiel 2 Lösung

Chromsäure 246 g/l

Schwefelsäure 1,75 g/l

Natriumfluorosilikat ... 4,92 g/l (gl. Fluorosilikation

3,72 g/l)

Verhältnis Chromsäure

zu Schwefelsäure 140:1

Verhältnis Chromsäure

zu sämtlichen Katalysatoren

45:1

Arbeitsbedingungen

Temperatur 46,1° C

Kathodische Stromdichte 16,3 A/dm²

Abscheidezeit 6 Minuten

Minimale Dicke der abgeschiedenen Schicht 8,75 · 10~⁵ cm

Rißdichte über 120 Risse

je Zentimeter

Die Chromsäurekonzentration kann zwischen 225 und 275 g/l (als CrO₃ gerechnet) variiert werden, und innerhalb dieser Grenzen ist 250 g/l als optimaler Wert zu betrachten.

Die Schwefelsäurekonzentration soll in Übereinstimmung mit der Menge der anwesenden Chromsäure variiert werden, so daß ein Verhältnis Chromsäure zu Sulfat zwischen 130 :1 und 250 :1 besteht.

Da man die Fluorosilikationenkonzentration in der Lösung zwischen 3,5 und 6,0 g/l variieren kann, so liegt das Gewichtsverhältnis von Chromsäure zu Fluorosilikation zwischen 37,5 :1 und 78,6 :1.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung eines galvanischen Chrombades der Zusammensetzung 225 bis 275 g/l Chromsäure, 3,5 bis 6,0 g/l Silicofluoridionen, insbesondere Natriumsilicofluorid, gegebenenfalls etwas dreiwertiges Chrom und einer solchen Schwefelsäuremenge, daß das Verhältnis Chromsäure zu Schwefelsäure zwischen 130:1 und 250:1 liegt, bei einer Stromdichte von 10,8 bis 32,4 A/dm², einer Temperatur von 37,8 bis 54,4° C und einer Abscheidungszeit von mindestens 4 Minuten, insbesondere 6 bis 15 Minuten, für das einstufige Abscheiden eines mikrorissigen Chromüberzuges auf einen zuvor mit mindestens einer Kupferoder Nickelschicht versehenen Gegenstand.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 1255 874.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   809 569/481 7.68 © Bundesdruckerei Berlin