DE2026406A1 - Corrosion-resistant multilayer metal coating - Google Patents
Corrosion-resistant multilayer metal coatingInfo
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Description
Nihon Kagaku^Kabushiki Kaisha Tokio (Japan)Nihon Kagaku ^ Kabushiki Kaisha Tokyo (Japan)
Korrosionsbeständiger mehrschichtiger MetallüberzugCorrosion-resistant multilayer metal coating
Die Erfindung betrifft einen korrosionsbeständigen mehrschichtigen Metallüberzug, insbesondere einen mehrschichtigen Metallüberzug, in dem eine unter der Außenschicht liegende Schicht aus Nickel, Kobalt oder einer Nickel- oder'Kobaltlegierung besteht und Phosphor enthält, sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines derartigen Überzuges auf einem metallischen oder nichtmetalligchen Grundwerkstoff.The invention relates to a corrosion-resistant multilayer metal coating, in particular one multilayer metal coating, in which one under the The outer layer consists of nickel, cobalt or a nickel or cobalt alloy and phosphorus contains, and a method for producing such a coating on a metallic or non-metallic Base material.
Ej der zunehmenden Verwendung von langlebigen Konsumgütern und der Fortschritte in der Kraftfahrzeugindustrie sind Verfahren zum Erzeugen, eineo ITiokelüberzugea eilt wickelt worden, der für einen bestimmten Zweck besonders geeignet int und sich durch gutes Aussehen und tin· gute Korroaioneechutzwirkung auszeichnet·Ej of the increasing use of durable consumer goods and the progress in the automotive industry are processes for producing, eineo ITiokelüberzugea approaches have been wound, the int particularly suitable and is characterized for a particular purpose by good appearance and good Korroaioneechutzwirkung tin · ·
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20264082026408
Derzeit werden zum Erzeugen von korrosionsbeständigen Metallüberzügen durch Vernickeln vor allem Verfahren verwendet, in denen auf einem Grundwerkstoff ein Kupferüberzug gebildet wird, auf dem Kupferüberzug ein aus einer oder mehreren Schichten bestehender Nickelüberzug gebildet wird, und auf dem Nickelüberzug einAt present, methods are mainly used for producing corrosion-resistant metal coatings by nickel plating in which a copper coating is formed on a base material, a copper coating is used on the base material nickel plating consisting of one or more layers is formed, and on the nickel plating
dünner Außenüberzug aus Chrom gebildet wird. Dabei ist der Kupferüberzug nicht unbedingt notwendig.thin outer coating of chrome is formed. It is the copper plating is not absolutely necessary.
Diese üblichen Verfahren führen zu einem Überzug, der gut aussieht, aber nicht genügend korrosionsbeständig ist.These common methods result in a coating that looks good, but is not sufficiently resistant to corrosion.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine phosphorhaltige Schicht aus Nickel, Kobalt oder einer Nickeloder. Kobaltlegierung hergestellt, und werden ferner übliche Metallschichten hergestellt, von denen eine auf der phoaphorhaltigen Schicht als Außenschicht angeordnet ist. Dieses Verfahren führt zu einem mehrschichtigen Metallüberzug, der sehr korrosionsbeständig ist bzw. sehr dünn sein kann, ohne daß dadurch das gute Aussehen und die Korrosionubei3tUndigkeit beeinträchtigt werden.In the method according to the invention, a phosphorus-containing layer made of nickel, cobalt or a nickel or. Cobalt alloy is made, and common metal layers are also made, one of which is on the phoaphor-containing layer is arranged as the outer layer. This process results in a multilayer metal coating, which is very corrosion-resistant or can be very thin without affecting the good appearance and the corrosion resistance can be impaired.
Ein korroaioii3be?4bündiger mehrschichtiger Metallüberzug auf einem me tall!'sehen oder nichtmetallischen Grundwerkstoff Let erfnuüir ^sgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug unter aeirur Außenaohicht eine Schicht basitist, die aus phoäphorha!.tit;om lliakel, phoaphorhaltigern Kobalt, othu" oinor phojph n-haltigen liickel-Kobalt-Ijeü'ieruiu? be-Ht-ilit und in :inon. -alvaaiaohen odor stromlosen ve L1 fnhi" e a h-j)\;3is Lj lit worden iat.A corrosive multi-layer metal coating on a metallic or non-metallic base material. According to the requirements, it is characterized in that the coating under the outer layer is a basic layer made of phoäphorha! .Ti t ; om lliakel, phosphorus-containing cobalt, othu " phojph n-containing liickel-cobalt-Ijeü'ieruiu? be-Ht-ilit and in: inon. -alvaaiaohen odor currentless ve L 1 fnhi "ea hj) \; 3is Lj lit been iat.
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BAD OBSGtNAL IBAD OBSGtNAL I
Ein Verfahren zum Herstellen des mehrschichtigen .Metallüberzuges auf einem Grundwerkstoff auf der Basis von Eisen ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abnahme der pro Zeiteinheit abgeschiedenen Menge dem Bad f.einverteiltes Eisen zugesetzt wird, um die pro Zeiteinheit abgeschiedene IIenge wieder zu erhöhen.A method for producing the multilayered metal coating on a base material based on iron is characterized according to the invention in that with a decrease in the amount deposited per unit of time, the bath f. distributed iron is added in order to increase the amount of deposited iron per unit of time again.
Eine phosphorhalt ige Ilickelschicht kann man nach einem der nachstehend angegebenen Verfahren erhalten:A phosphorus ige Ilickelschicht one can after one of the procedure given below:
( 1) Stromloses Vernickeln durch Reduktion von Nickelionen mit Hypophosphitionen;(1) Electroless nickel plating by reducing nickel ions with hypophosphite ions;
(2) Galvanisches Vernickeln mit Hilfe eines Nickel-Galvanisierbades, zu dem Phosphate und Phosphite zugesetzt worden sind;(2) Electroplated nickel plating using a nickel electroplating bath, to which phosphates and phosphites have been added;
(3) Galvanisches Vernickeln mit einer in dem Bad angeordneten Kathode aus einer Nickel-Phosphor-legierung.(3) Electroplated nickel plating with one placed in the bath Nickel-phosphorus alloy cathode.
Eine phosphorhaltige Kobaltschiclit kann man nach dem nachstehend angegebenen Verfahren erhalten»A phosphorus-containing cobalt slice can be obtained according to the following given procedure received »
(4) Galvanisches Kobaltieren mit einem galvanischen Bad, das Kobaltsulfat, Phosphate und Phosphite enthält.(4) electroplating cobalt with an electroplating bath, which contains cobalt sulfate, phosphates and phosphites.
Eine phosphithaltige 'Nickel-Kobalt-Legierung kann man nach einem der nachstehend angegebenen Verfahren erhalten»A phosphite-containing nickel-cobalt alloy can be obtained from received one of the procedures given below »
1 :) Stromlose Überzugsbildung und
' ".'■ Galvanisieren. 1 :) Electroless plating and
' ".' ■ Electroplating.
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Die Erfinder haben zunächst die Beziehung zwischen dem Phosphorgehalt eines phosphorhaltigen Nickelüberzuges und dessen Korrosionsbeständigkeit untersucht.The inventors first considered the relationship between the Phosphorus content of a phosphorus-containing nickel coating and investigated its corrosion resistance.
Es gibt verschiedene Verfahren zum Prüfen der Korrosionsbeständigkeit eines Metallüberzuges. Die Korrosionsbeständigkeit von mehrschichtigen Metallüberzügen wurde nach ASTM B 38O-6IT geprüft. Dabei wurden die Überzüge mehreren PrüfZyklen unterworfen» In jedem Prüfzyklus wurde der Überzug zwanzig Stunden lang unbewegt in einem mit feuchtwarmer Luft gefüllten Behälter gehalteneThere are several methods of testing corrosion resistance a metal coating. The corrosion resistance of multilayered metal coatings was after ASTM B 38O-6IT tested. The coatings became several Subjected to Test Cycles »In each test cycle, the coating Maintained motionless for twenty hours in a container filled with warm, humid air
Die Prüflinge bestanden aus polierten Stahlblechstücken von 50 χ 100 χ 0,3 mm gemäß der japanischen Norm JIS 0-3141 als den Überzug tragenden Substraten und besaßen eine durch Ausschaben gebildete, winkelförmige, schmale Nut»The specimens consisted of polished steel sheet pieces of 50 100 χ 0.3 mm according to the Japanese standard JIS 0-3141 as substrates carrying the coating and had an angular, narrow groove formed by scraping »
Die in der üblichen Weise entfetteten und von Rost befreiten Prüflinge wurden in drei Gruppen eingeteilt, die dann in den entsprechenden Bädern mit Überzügen versehen wurden. Dabei wurden die Betriebsbedingungen so gewählt, daß Kickelüberzüge mit einem Phosphor gehalt von 1 $, 5 $ bzw. 10 cß> erhalten wurden. Diese Bedingungen gehen aus der Tabelle 1 hervor .The test specimens, degreased in the usual way and freed from rust, were divided into three groups, which were then provided with coatings in the corresponding baths. The operating conditions were chosen so that kickel coatings with a phosphorus content of $ 1, $ 5 or 10 c ß> were obtained. These conditions are shown in Table 1.
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Zusammensetzung des Bades und Betriebsbedingungen zum Bilden eines P-haltigen Ni-ÜberzugesComposition of the bath and operating conditions for Formation of a P-containing Ni coating
Bad für Ni- Bad für Ni- Bad für Ni-Bad for Ni Bad for Ni Bad for Ni
Überzug mit Überzug mit Überzug mitCover with Cover with Cover with
1 # P 5 $ P 10 $ P1 # P 5 $ P 10 $ P
150 150 250150 150 250
100 150 150100 150 150
40 20 7040 20 70
100 85 85100 85 85
1 1 11 1 1
Badtemperatur, 0C 70 70 70Bath temperature, 0 C 70 70 70
Anodenstromdichte, A/dm 6 5 6Anode current density, A / dm 6 5 6
Geschwindigkeit derSpeed of
Hickelüberzugsbildung, 1,0 0,8 0,2Hickel coating formation, 1.0 0.8 0.2
Mikrometer/minοMicrometer / minο
Während der Überzugsbildung kann sich die Zusammensetzung des Bades zum Erzeugen eines Ni-Überzuges mit 1 afi> P etwas ändern, ohne daß die Zusammensetzung des Überzuges von der gewünschten Zusammensetzung abweicht» Insbesondere besteht eine Tendenz zu einem Anstieg des Phosphorgehalts. Ferner kann sich während der Überzugsbildung die Zusammensetzung des Bades zum Bilden eines Ni-Überzuges mit 10 $ P etwas ändern, ohne daß die Zusammensetzung des Überzuges von derDuring the formation of the coating, the composition of the bath for producing a Ni coating with 1 a fi> P can change somewhat without the composition of the coating deviating from the desired composition. In particular, there is a tendency for the phosphorus content to increase. Furthermore, during the formation of the coating, the composition of the bath for forming a Ni coating of 10 $ P may change somewhat without the composition of the coating being changed
Δ. c. ITiSO »· οΗ_0 ·
Δ. c.
eingestelltpH, with
set
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gewünschten Zusammensetzung abweichte Dabei besteht insbesondere eine Tendenz zu einer Abnahme des Phosphorgehalts ο Das Bad zum Erzeugen eines Überzuges mit 5 ?ί Ρ hatte von den drei verwendeten Bädern die stabilste Zusammenset zung.the desired composition is different in particular a tendency towards a decrease in the phosphorus content ο the bath to produce a coating with 5? ί Ρ Of the three baths used, it had the most stable composition.
Die überzogenen Prüflinge jeder der drei Gruppen hatten phosphorhaltige Überzüge mit Dicken von 2, 5» 15 bzw« 35 Mikrometern· Einige der Prüflinge wurden zusätzlich mit einem 0,25 Mikrometer dicken Chromüberzug versehen.The coated specimens in each of the three groups had phosphorus-containing coatings with thicknesses of 2, 5, 15 and 35, respectively Micrometers · Some of the specimens were additionally provided with a 0.25 micrometer thick chrome coating.
Die mit dem zweischichtigen überzug versehenen Prüflinge wurden zur Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit einem Prüfzyklus nach der ASTM B 38O-61T unterworfen,, Die Ergebnisse dieser Prüfung sind in der Tabelle 2 angegeben, in welcher die Korrosionsbeständigkeit jedes der überzogenen Prüflinge durch eine Bewertungszahl (ASTM) angegeben ist« Die Beziehung zwischen der Bewertungszahl und der Korrosion ist nachstehend angegeben:The test specimens provided with the two-layer coating were subjected to a test cycle to test for corrosion resistance subject to ASTM B 38O-61T ,, The results of this test are given in Table 2, in which the corrosion resistance of each of the coated specimens indicated by a rating number (ASTM) is «The relationship between the rating number and the corrosion given below:
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Zur Bildung einer phosphorhaltigen Hickelschicht kann man ein Bad mit der folgenden Zusammensetzung unter nachstehenden Bedingungen verwenden:For the formation of a phosphorus-containing hickel layer one can a bath having the following composition below Use conditions:
100 - 300 g/l 50 - 200 g/l 20-100 g/l 50 - 100 g/l100 - 300 g / l 50 - 200 g / l 20-100 g / l 50 - 100 g / l
2 oder weniger 60 - 80 ° C2 or less 60 - 80 ° C
3 - 10 A/dm2 3 - 10 A / dm 2
H3PO3 H 3 PO 3
pH-Wert
Badtemperatur
Kathödenstromdi cht ePH value
Bath temperature cathode current density
Beziehung zwischen dem Phosphor gehalt und der Dicke des Nickelüberzuges und der Korrosionsbeständigkeit der überzogenen PrüflingeRelationship between the phosphorus content and the thickness of the nickel coating and the corrosion resistance of the coated Test items
•f• f
Korrosionsbeständigkeit der überzogenen PrüflingeCorrosion resistance of the coated specimens
P-Gehalt des P-haltigen HickelüberzugesP-content of the P-containing hickel coating
Dicke des P-haltigen Nickelüberzuges, Mikrometer 2 5 15Thickness of the P-containing nickel coating, Micrometer 2 5 15
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Für einen Vergleich der in der Tabelle 2 angegebenen phosphorhaltigen Nickelüberzüge und der üblichen mehrschichtigen Nickelüberzüge hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit wurden folgende Prüflinge der Prüfung gemäß ASTM B 38O-611 unterworfen:For a comparison of those given in Table 2 phosphorus-containing nickel coatings and the usual multilayer nickel coatings with regard to their corrosion resistance The following test specimens were subjected to the test in accordance with ASTM B 38O-611:
a) Ein Prüfling, der mit einer 1.5 Micrometer dicken, halbblanken Niekelschicht, einer 5 Mikrometer dicken, blanken ITiekelschicht und einer 0,25 Mikrometer dicken Sargent-Chromschicht, in der angegebenen !Reihenfolge^a) A specimen with a 1.5 micrometer thick, semi-bright nickel layer, a 5 micrometer thick, bare ITiekelschicht and a 0.25 micrometer thick Sargent chrome layer, in the order shown ^
/überzogen warj/ covered warj
b) Ein Prüfling aus demselben Substrat, das mit einer 15 Mikrometer dicken, haibblanken Nickelschicht, einer 5 Mikrometer dicken, blanken NiokelscMcht, einer 2 Mikrometer dicken Hartnickelschicht und einer 0,25 Mikrometer dicken Sargent-Chromschicht* iii derb) A test specimen from the same substrate that was used with a 15 micrometers thick, semi-bright nickel layer, a 5 micrometers thick, bright nickel layer, a 2 micron thick hard nickel layer and one 0.25 micrometer thick Sargent chrome layer * iii der
. angegebenen Beihenfolge, überzogen war*. specified by-order, was covered *
Bei der Prüfung, auf Korrosionsbeständigkeit erhielt der Prüfling a) die Bewertungszahl 6 und der Prüfling b) die Bewertungszahl 9·When tested for corrosion resistance, the Examinee a) the evaluation number 6 and the examinee b) the Rating number 9
Aus den vorstehenden Prüfungsergebnissen geht folgendes hervort .The following is based on the above test results stands out.
1· Die phosphorhaltigen Niokelüberzüge haben eine höhere Korrosionsbeständigkeit als die korrosionsbeständigsten bekannten Nickelüberzüge· .1 · The phosphorus-containing niocel coatings have a higher Corrosion resistance than the most corrosion resistant nickel coatings known ·.
2. Die Veränderung des Pho3phorgehalts der Niolctlschioht des mehrachichtigtη Metallüberzuges hat nur tinen aehr kleinen oder gar keinen Einfluß auf dit Korrosionsbeständigkeit des mehrschiohtigen Metallüberzuges.2. The change in the phosphorus content of the Niolctlschioht the multi-layered metal coating has only tinen aehr little or no influence on the corrosion resistance of the multilayer metal coating.
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Phosphorlialtige3 Nickel hat jedoch eine große Härte und eine geringe Biegefestigkeit, so daß bei der praktischen Verwendung eines daraus bestehenden Überzuges folgende Schwierigkeiten auftreten:Phosphoruslialtige3 nickel, however, has a great hardness and a low flexural strength, so that in the practical use of a coating consisting of it the following Difficulties arise:
In den ilguren 1 bis 5 ist die allmähliche Abnahme der Einheitlichkeit eines phosphorhaltigen ITickelüberzuges bei zunehmendem Gehalt an Eisen(III)-ionen in einem stark sauren Bad dargestellt, aus dem der Überzug abgeschieden wird«.In ilgurs 1 to 5 there is a gradual decrease in the Uniformity of a phosphorus-containing nickel coating with an increasing content of iron (III) ions in one strong acidic bath from which the coating is deposited «.
Pig. 6 und'7 zeigen, daß sich die Einheitlichkeit eines aus demselben Bad abgeschiedenen phosphorhaltigen ITickelüberzuges nicht ändert, wenn das Bad anstatt verschiedener Mengen von Eisen(III)-ionen verschiedene Mengen von Eisen-(II)-ionen enthält.Pig. 6 and 7 show that the uniformity of a phosphorus-containing nickel coating deposited from the same bath does not change if the bath contains different amounts of iron (II) ions instead of different amounts of iron (III) ions contains.
Pig. 8 - 10 zeigen die allmähliche Verbesserung der Einheitlichkeit eine3 phosphorhaltigen !Tickelüberzuges, der aus einem stark sauren Bad abgeschieden wird, das einen hohen Gehalt an Eisen(III)-ionen besitzt und dem zur Reduktion von .Eisen(IIl)-ionen zu Eisen(II)-ionen feinverteiltes Eisen in zunehmenden Mengen zugesetzt wird.Pig. 8-10 show the gradual improvement in uniformity a 3 phosphorus-containing! tickel coating, which is deposited from a strongly acidic bath, the one high Content of iron (III) ions and that for the reduction of iron (IIl) ions to iron (II) ions finely divided Iron is added in increasing amounts.
Bei dem kontinuierlichen Abscheiden von phoaphorhaltigem ITLckel auf Eisenaubstraten in den in der Tabelle T angegebenen Bädern hat ea sich gezeigt, daß mit fortschreitender Arbeitszeit die pro. Zeiteinheit abgeschiedene Menge allmählich abnahm, ebenso die Gleichmäßigkeit der erhaltenen Überzüge, und daß schließlich die Abaoheidung vollständig aufhörte, obwohl die Zusammensetzung des Bades durch Aufstärken mit dan erforderlichen Beabandbellen im wesentlichen konotnntgohaibün wurde, und daß man wlt einem derartigen Bnd auch auf tinem nicab aus Eisen boo behänden Subübrab keinen brauchbaren phoaphorhaltigen ITickolllborzug erhalben, konnte.With the continuous deposition of phosphorus-containing ITLckel on iron substrate in the areas indicated in Table T. Bathing has been shown to be with advancing Working time per. Unit of time deposited amount gradually decreased, as did the evenness of the coatings obtained, and that finally the abaoheeting ceased completely, although the composition of the bath by fortifying it with the necessary beaband barking essentially konotnntgohaibün was, and that one also wakes up such a band tinem nicab made of iron boo handily Subübrab no usable received phosphorus-containing ITickolllborzug, could.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Es hat sich, gezeigt, daß die genannten Schwierigkeiten auf die Anreicherung des Bades mit Eisen(lII)-Ionen zurückzuführen ist, die aus dem eisenhaltigen Substrat stammen, das in dem Bad überzogen werden soll und beispielsweise aus Eisen und Stahl besteht, beispielsweise aus einem derartigen Substrat, das von der Aufhängeeinrichtung heruntergefallen und am Boden des Bades liegengeblieben ist» Die in Figo 1 angegebenen Bäder haben· einen hohen Säuregrad, so daß sie das Eisen des Substrats auflösen, solange dieses noch nicht vollständig überzogen ist. ■It has been shown that the aforementioned difficulties due to the enrichment of the bath with iron (III) ions derived from the ferrous substrate to be coated in the bath and for example consists of iron and steel, for example from such a substrate that of the suspension device fell down and remained on the floor of the bath »The baths indicated in Figo 1 have · have a high degree of acidity, so that they dissolve the iron in the substrate as long as it is not completely coated is. ■
Die Zunahme des Gehalts des Bades an Eisen(III)-Ionen führt zu einer Verschlechterung der Qualität des Überzuges, z. B. hinsichtlich der Gleichmäßigkeit seiner Dicke.The increase in the iron (III) ion content of the bath leads to a deterioration in the quality of the coating, e.g. B. in terms of the evenness of his Thickness.
Mit Hilfe eines in einer Hull-Zelle durchgeführten Prüfverfahrens wurde daher die Beziehung zwischen dem Gehalt an Eisen(lII)-Ionen und der Stromdichte in einem Ausgangsbad untersucht, zu dem Eisen(lII)-Ionen zugesetzt wurden. Das Ausgangsbad hatte folgende Zusammensetzung!Using a test procedure carried out in a Hull cell therefore became the relationship between the content of iron (III) ions and the current density in a starting bath investigated, to which iron (III) ions were added. That The initial bathroom had the following composition!
eingestellt»pH-Y / ert, with UaOH
set"
00 98 49/ 1.7 2 100 98 49 / 1.7 2 1
Pur diese Untersuchung wurden zu vier von fünf Ausgangs- , "bäilern der vorstehend angegebenen Zusammensetzung Eisen-(III)-sulfat als Eisen(III)-ionenquelle in Mengen von 2 g/l, 6 g/l, 12 g/l bzw. 22 g/l zugesetzt. In den auf diese Weise hergestellten Bädern wurden aus Messingblech bestehende Prüflinge von 100 χ 65 χ 2 mm einer lempera*- tür von 70 ° C und einer Stromdichte von 1 A/dm ausgesetzt, so daß phosphorhaltiges Hickel aus dem Bad abgeschieden wurde. Die Untersuchung ergab, daß die pro Zeiteinheit abgeschiedene Menge mit zunehmendem Gehalt deä Bades an Eisen(III)-ionen abnahm, wie aus den Figuren 1-5 hervorgeht, in denen die schraffierte Fläche 1 eine nichtüberzogene Fläche und die Fläche 2 eine überzogene Fläche darstellt.Purely this investigation resulted in four out of five initial, "contain iron (III) sulfate of the above composition added as iron (III) ion source in amounts of 2 g / l, 6 g / l, 12 g / l and 22 g / l, respectively. In the on Baths produced in this way were made of sheet brass test pieces of 100 65 χ 2 mm of a lempera * - door of 70 ° C and a current density of 1 A / dm, so that phosphorus-containing hickel is deposited from the bath became. The investigation showed that the amount deposited per unit of time with increasing content of the bath of ferric ions decreased, as can be seen from FIGS. 1-5, in which the hatched area 1 is an uncoated area and the area 2 is a coated area represents.
Außer den vorstehend angegebenen Prüfungen mit einer HuIl-Zelle wurden weitere Versuche zur Überzugsbildung dmrehge*· fühftV "'3 ' " '■"■'' In addition to the above tests with a Huil cell further tests were dmrehge for coating formation * · fühftV '' 3 '''■"■''
In einem' Versuch wurden Prüfstücke der vorstehend angegebenen Art einzeln nacheinander in ein Bad getaucht, das die nach= stehende Zusammensetzung hatte und unter den nachstehenden Bedingungen betrieben wurdetIn an 'experiment test pieces of the above Art one by one immersed in a bath which had the following composition and among the following Conditions were operated
3 4H 1 PO.
3 4
009 849/1721009 849/1721
2.026*082,026 * 08
- 12 - ■ '- 12 - ■ '
Diesem Bad wurde IPeCl-, in. zunehmenden. !Bergen, zugesetzt» .-. Wenn, das Bad 20 g/l PeOl-> enthielt, würde aus dem lad kein phosphorhaltiger Nickel mehr auf dem Prüfling abge~ schieden, Fach dem Zusatz von 7 g/l fein verteiltem -Eisen zu dem Bad erfolgte die Ab scheidung wieder wie Im dem ursprünglichen Bad, das kein FeCl-, enthielt. *This bath was IPeCl-, increasing in. ! Bergen, added ».-. If, the bath 20 g / l PeOl-> contained would be from the lad No more phosphorus-containing nickel deposited on the test item, compartment with the addition of 7 g / l finely divided iron to the bathroom the separation took place again like Im dem original bath that did not contain FeCl-. *
Sin zweiter Versuch wurde ebenso durchgeführt wie der·■'-■■-vorstehend angegebene, jedoch mit einem Badr das Mm nach; stehende Zusammensetzung hatte und unter folgeiide®. ledi:n· gungeii betrieben wurde*A second experiment was carried out in the same way as the · ■ '- ■■ - given above, but with a bath r the Mm after; standing composition had and under folgeiide®. ledi: n
4,6H2O 150 g/l 4, 6H 2 O 150 g / l
WiOl2,6H2O 100 &ΛWiOl 2 , 6H 2 O 100 & Λ
H3FO3 W) ^AH 3 FO 3 W) ^ A
H3PO4 85 g/lH 3 PO 4 85 g / l
pH-Wert 1 .pH value 1.
Badtemperatur 70 ° tJ
Kathodenstromdichte 6 A/dmBath temperature 70 ° tJ
Cathode current density 6 A / dm
Dabei wurde dem Bad ^„(SO*)^ in zunehmenden Mengen, zugesetzt Bei einem Gehalt von 22 g/l Fe2(SO4K in dem Bad hörte di« Abscheidung von phosphorhaltigem Nickel auf» Nach dem Zusatz von 5 g/l feinverteiltem Eisen, erfolgte die Abscheidung wie-• der wie auö dem ursprünglichen Bad,In the process, ^ "(SO *) ^ was added to the bath in increasing amounts. With a content of 22 g / l Fe 2 (SO 4 K in the bath, the" deposition of phosphorus-containing nickel ceased ") after the addition of 5 g / l finely divided iron, the separation was carried out • as in the original bath,
Ein dritter Versuch wurde ebenso durchgeführt wie der zweite Versuch» jedoch mit einem Bad, das nachstehende Zusammensetzung hatte und unter den folgenden Bedingungen, botrieben wurdetA third attempt was made as was the second Experiment »but with a bath having the following composition and under the following conditions became
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2Q264062Q26406
Dabei worden dem Bad zunehmende Mengen Fe2(SO^)^ zugesetzt. Bei einem Gehalt von 20 g/l Pe2(SO, K wurde aus dem Bad kein phosphorhaltiger Nickel mehr abgeschieden. Nach dem Zusatz von 5 g/l feinverteiltem Eisen erfolgte die Abscheidung wieder wie aus dem ursprünglichen Bad.Increasing amounts of Fe 2 (SO ^) ^ were added to the bath. At a content of 20 g / l Pe 2 (SO, K, no more phosphorus-containing nickel was deposited from the bath. After the addition of 5 g / l finely divided iron, the deposition took place again as from the original bath.
Eine andere Untersuchung wurde ebenso durchgeführt wie die vorstehend beschriebene, doch wurden anstelle der vier Bäder mit einem Gehalt an Eisen(III)-ionen fünf Bäder mit einem Gehalt an Eisen(II)-ionen verwendet. Diese fünf Bäder wurden dadurch angesetzt, daß man Ausgangsbädern der vorstehend angegebenen Zusammensetzung Eisen(II)-Chlorid als Quelle von Eisen(II)-ionen in einer Menge von 2 g/l, 6 g/l, 12 g/l, 22 g/l bzw. 100 g/l zusetzte. Die zweite Untersuchung ergab, daß daa Vorhandensein des Eisen(ll)-ions keinen Einfluß auf die Abscheidung des phosphorhaltigen Nickels hatte. Dies geht aus den Figuren 6 und 7 hervor, in denen mit 2 eine überzogene Fläche dargestellt ist·Another test was carried out the same as that described above, but instead of the four baths with a content of iron (III) ions five baths with a content of iron (II) ions are used. These five baths were made prepared by starting baths of the composition given above iron (II) chloride as a source of Iron (II) ions in an amount of 2 g / l, 6 g / l, 12 g / l, 22 g / l or 100 g / l added. The second investigation showed that the presence of the iron (II) ion has no effect had the deposition of the phosphorus-containing nickel. this can be seen from Figures 6 and 7, in which 2 shows a covered area.
Diese beiden UnterBuchungen zeigen, daß das Vorhandensein von Eioen(IEI)-ionen in den Bädern einen nachteiligen Einfluß auf die Abscheidung von phosphorhalbigem Nickel ausThese two sub-bookings show that the presence of iron (IEI) ions in the baths has an adverse effect on the deposition of phosphorus-half nickel
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den Bädern hat, während Eisen(II)-ionen keinen derartigen Einfluß haben» Das Vorhandensein von Eisen(lII)-ionen ist beim Überziehen von eisenhaltigen Substraten in stark sauren Bädern gemäß der vorliegenden Erfindung unvermeidbar. Es wurde nun gefunden, daß dieser nachteilige Einfluß beseitigt und die pro Zeiteinheit abgeschiedene Menge wieder auf den normalen Wert gebracht werden kann, wenn man einem Bad, in dem sich Eisen(lII)-ionen gebildet haben, feinverteiltes Eisen zusetzt*the baths, while iron (II) ions have no such influence. The presence of iron (II) ions is unavoidable when coating ferrous substrates in strongly acidic baths according to the present invention. It has now been found that this disadvantageous influence is eliminated and the amount deposited per unit of time is restored can be brought to the normal value if you have a bath in which iron (III) ions have formed, finely divided Iron adds *
In dem Bad mit einem G-ehalt von 22 g/l Eisen(III)-sulfat wurde die zunächst herabgesetzte, pro Zeiteinheit ab£;s;3chiedene Menge wieder zu dem Normalwert hin erhöht, womi die Menge des dem Bad zugesetzten, feinverteilten Eisens in einer Korngröße von 2-3 Mikrometer von 1 g/l über 3 g/l auf 7 g/l gebracht wurde» Die Ursache dieses Effekts ist nicht genau bekannt. Man nimmt jedoch an, daß der Effekt darauf zurückzuführen ist, daß durch die schnelle Reaktion 3wi3chan dem feinteiligen Eisen und dem damit versetzten Bade das Ei3en(III)-ion unter Bildung von naszierendem Wasserstoff zu dem Eiseri(ll) -ion reduziert wird. Dies ist in den Figuren 8-10 dargestellt, in denen mit 1 eine nichtübernogene und mit 2 eine überzogene Fläche bezeichnet ist»In the bath with a content of 22 g / l iron (III) sulfate was initially reduced, per unit of time from £; s; 3chiedene Amount increased again to the normal value, womi die Amount of finely divided iron added to the bath with a grain size of 2-3 micrometers from 1 g / l to over 3 g / l 7 g / l was brought »The cause of this effect is not exactly known. It is believed, however, that the effect is due to the fact that the rapid reaction causes 3wi3chan the finely divided iron and the bath added with it, the egg (III) ion with the formation of nascent hydrogen is reduced to the Eiseri (II) ion. This is in the figures 8-10, in which 1 denotes a non-overexcited area and 2 denotes a coated area »
Bei der praktischen Anwendung der Erfindung wird daher das zur Überzugsbildung dienende Bad mit feinteiligem Eisen versetzt, wenn die pro Zeiteinheit abgeschiedene Menge infoli;y der Bildung oder dea Auftretens von Eisen(IIl)-ionen in dem Bad büträchblich gesunken ist.In the practice of the invention, the The bath used to form a coating is mixed with finely divided iron if the amount deposited per unit of time is infoli; y the formation or occurrence of iron (IIl) ions in the Bad has fallen dramatically.
Die naoiia bun .-melon Αλ ι nlhrungobe ujpiele erleichtern dm Verständnis d-!.j ürL'iti iiui^agThe naoiia bun.-Melon Αλ ι nutritional objects facilitate understanding d - !. j ürL'iti iiui ^ ag
0080*8/ 17 ί I BADOBiGlNAU0080 * 8/17 ί I BADOBiGlNAU
Beispiele 1 - 28 . .......... , -■.-■.'.*■. Examples 1 - 28 . .........., - ■ .- ■. '. * ■.
Me'hrschiehtige !Metallüberzüge gemäß der Erfindung.) die unterhalb der Außenschicht eine Schicht aus phösphorhal1-tigern Nickel besaßen, wurden auf Stücken aus poliertem „ Stahlblech mit Hilfe eines Bades zur Bildung eines Überzuges aus phosphOrhaltigem liiekel und anderen Bädern zur Bildung von Metallüberzügen gebildet-» Mt Betriebsbedingungen entsprachen den Angaben der 3}:abell« 3% 3D!« Produk*- te, d*'h* die mit deÄ mehrschichtigen Metallüberzug sehenen Stahlblechstüöke, wurden zur Prüfung auf sionsbeständigkeit einem Krüfzyklus nach 1ΒΦΜ.Β unterworfen» Die Ergebnisse dieser !Prüfung gehen aus iabelle 4- hervor.Me'hrschiehtige! Metal coatings according to the invention.) Beneath the outer layer had a layer of phösphorhal 1 -tigern nickel were formed on pieces of polished "steel sheet with the aid of a bath to form a coating of phosphorus liiekel and other baths to form metal coatings - »The operating conditions corresponded to the specifications of the 3}: abell« 3% 3D! «Products, ie the sheet steel pieces with the multilayered metal coating, were subjected to a load cycle according to 1ΒΦΜ.Β to test for resistance to sion The results of this test are shown in Table 4-.
Zum Vergleich wurden weitere polierte Stahlblechstücke der vorstehend angegebenen Art mit einem üblichen mehrschichtigen Metallüberzug versehen, der keine phosphor"· haltige Niekelschicht gemäß der Irfindung besaß* Dabei worden einige der 'Vernickelungsbäder ebenfalls unter den in der Tabelle 3 angegebenen Bedingungen betrieben» Die auf diese Weise überzogenen Stücke wurden dann in der oben angegebenen Weise auf Korrosionsbeständigkeit geprüft» Die Ergebnisse dieser Prüfung sind ebenfalls in der Tabelle angegebeneFor comparison, additional pieces of polished sheet steel were used of the type indicated above with a customary multilayer metal coating which does not contain any phosphorus "· containing Niekelschicht according to the Irfindung possessed * thereby some of the 'nickel plating baths have also been among the in the conditions specified in Table 3 operated »The Pieces coated in this way were then tested for corrosion resistance in the manner indicated above Results of this test are also in the table specified
009849/1721009849/1721
3-3-
Zusammensetzung der galvanischen. Beater, und.Composition of the galvanic. Beater, and.
B:e3t.andteile
und
KennwerteBath-
B: e3t.andteile
and
Characteristic values
ί j ■
ί
■i■ i
II.
! -'! - '
stellt mit ifeOH jpH value, f
represents with ifeOH j
eingestellt mit
HiGO31H2SO4
Badtemperatur, 0G;pH value, - [
set with
HiGO 31 H 2 SO 4
Bath temperature, 0 G;
stromdichte
A/dm2 Katko den-
current density
A / dm 2
; 50-61131,6-4, 3
; 50-61
l55*65 : 3 ^ 0-3 ^ 5
l 55 * 65
009849/1721009849/1721
Dabei istIt is
A ein Blankvernickelungsbad mit folgenden Zusätzen»A a bright nickel plating bath with the following additives »
Hr. 63, 10 ml/l Nr. 610, 5-10 ml/L,Mr. 63, 10 ml / l No. 610, 5-10 ml / L,
B ein Halbblankvernickelungsbad mit folgenden Zusätzen»B a semi-bright nickel plating bath with the following additives »
2N, 0,6 - 1,2 ml/1 E, 0,6 - 1,2 ml/1 ■Hr. 62, 2 .- 5 ml/l,2N, 0.6 - 1.2 ml / 1 U, 0.6 - 1.2 ml / 1 ■ Mr. 62, 2-5 ml / l,
C ein Hartvernickelungsbad mit folgenden ZusätzentC a hard nickel plating bath with the following additions
ι ■ ■ι ■ ■
DN-30, 7 ml/1DN-30, 7 ml / 1
DN-303, 15 ml/1 . ■DN-303, 15 ml / 1. ■
DN-3O5P, 20 - 25 g/l DN-307, 0,5 - 2,0 g/l,DN-3O5P, 20 - 25 g / l DN-307, 0.5 - 2.0 g / l,
D ein saurea Blankverkupferungsbad Udylite UBAO mit einem Zusatz von 5-7 cm^/l UBAO Nr, 1,D an acidic blank copper plating bath Udylite UBAO with a Addition of 5-7 cm ^ / l UBAO No. 1,
E ein Sargent-Yerchromungsbad,E a Sargent chrome plating bath,
ein sulfaminsaures Vernickelungsbad mit folgenden Zusätzen:a sulphamic acid nickel-plating bath with the following additives:
Nr. 2 :No. 2 :
»r. 63»R. 63
Nr. 610 undNo. 610 and
G ein trfindungsgtmafies Bad zur Bildung eines Niokelüberzugea mit tinem Phosphorgehalt von 5 ^*G an effective bath for the formation of a niocel coating a with a low phosphorus content of 5 ^ *
AUt Zusätze waren Produkts der Udylite Corporation in USA. AUt additives were a product of the Udylite Corporation in USA.
009849/1721 '009849/1721 '
Korrosionsbeständigkeit von mehrschichtigen Metallüberzügen bei Bestimmung durch einen Prüfzyklus nach ASTM 3 380-61T:Corrosion resistance of multilayer metal coatings when determined by a test cycle according to ASTM 3 380-61T:
nung des
erhaltenen
mehrschich
tigen Metall
überzugesDesignation
tion of the
received
more layers
term metal
coating
des
D BThick
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keit, ...
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zahlCorrosion
resistant
speed, ...
Application
number
prüflingControl
examinee
0098.49/17210098.49 / 1721
Tabelle 4 (JOrtsetzung)";Table 4 (continuation) ";
nung des-
erhaltenen
mehrschich
tigen Metall
überzuges .Reference:
tion of-
received
more layers
term metal
coating.
d.B'3 Bio
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Igelit desTotal-
d; icke der
Igelit des
Datei waren die ScHI eilt en· Ä ~ & in ä-eii roi'b ö.sja-Buchstaben be sei Glittet en Bädern nacli der; Tabelle 3: abgeschieden worden» , File were the SchI hurries en · Ä ~ & in ä- ei i roi'b ö.sja letters be sei Glittet en baths after; Table 3: deposited »,
Aus der 2'abelle 4 gellt hervor, daß die in den Beispielen· 1; - 28· beschriebenen mehrschichtigen Metallüberzüge gemäß der Erflncang, die unterhalb der Außensehicht eine Iiiekelsciiicht einem Gehalt von 5 $> Phoaphor besitzen, unter gung der tie samt dicke der1 Nicke la chi cht en des mehrseliichtigenFrom Table 2 it can be seen that in the examples · 1; - 28 · metal multilayer coatings described according to the Erflncang which have a content of 5 $> Phoaphor below the Außensehicht a Iiiekelsciiicht under supply of tie together the thick one Nicke la chi cht en the mehrseliichtigen
009&49/1721009 & 49/1721
BADBATH
20264082026408
eine hö'&ere EorrosionsbesMndigfceit die itontrollprüfllnge 1 - 4» Is versteht - sieh., daß melirseMcntige Metallüberzug gemäß der Irfindiämg ass: :--■ einer AußensaMeht und mindestens einer 'unter derAußen« schient liegenden Sehielit besteht« Bei eisernder in de» l'aiaelleii 2 uad 4a hö '& ere EorrosionsbesMndigfceit the itontrollprüfllnge 1 - understands 4' Is - check that melirseMcntige metal coating ass according to the Irfindiämg:: -. ■ a AußensaMeht and at least one 'under derAußen "splints lying Sehielit is" At eisernder in de »l' aiaelleii 2 and 4
nisse erJceimt mau ferae-r, aaß ein ptosj)2iO3?33.altlg@2?
ülDeraug, wie er in der $afcaHe 2 aiigeg^teaj .3-01;/"·ιτ©3?1ί©1»'!·"-·--"-■-Jaafterweise
im-einem melsrscMciatigen
eine' unter der AuiSenaeMcM liegende
wird, wie dies in der IBaibelie 4 angegetoes ig*;,
in Form eines© einseiiielitigen. Ü-tier^uges, der au
laali'igem liekel beatekt und annänernd dieselbe Dietee hut
wie der mehrseMentige MetalXäberaiii;., w-ei? iu. dem 't
seMentigen Metallüberzug die die
-verbessernde Wirkung degs
durcJa ein entspreohendes spiergistisctoes
Kit anderen Metallseliieinten des menrs.etoicötigen Jfctallüber·
zuges unterstützt wird.»nisse erJceimt mau ferae-r, aass a ptosj) 2iO3?33.altlg@2? ülDeraug, as he in the $ afcaHe 2 aiigeg ^ teaj .3-01; / "· ιτ © 3? 1ί © 1» '! · "- · -" - ■ -Yes, in-a melsrscMciatigen one' under the AuiSenaeMcM . beatekt lying is as angegetoes in IBaibelie 4 ig * ;, einseiiielitigen a © in the form OB animal ^ uges, the au laali'igem liekel and annänernd same Dietee hat like the mehrseMentige MetalXäberaiii;., w-ei iu? the 't seMentigen metal plating the the
-improving effect degs
a corresponding spiergistic kit is supported by other metal elements of the menrs.etoicötigen jfctallüber · over. "
Aus der Tabelle 4 geiit beispielsweise Jiervo.r., daß die scliiclitigen Metallüberzüge, die aus der aus einem sauren Bad abgeselxiedenen., 10 Mikrometer dicken der 2 - 3 micrometer dioken pliosplxorlialtigen und der 3 Mikrometer dicken Blanknickel*- oder aus de© 0U.l£aminisauren Jad abgeschiedenen Iiickelseliiclit, wobei die gekickten auf dem ö-i'U]idwerkstoi'i' in der angegebenen Eeitenfolge ge* bildet worden rjind {stelle .Beispiele 4, 7 und 10), anni-feemd dieselbe Korrosionsbeständigkeit liaben ^vie di.e |]ber!2Üge aus der 20 lÄikrometcr dicken BlanknickelBoliiclit und der 2 meter dicken liartnickelscliicöt (siehe Kontrollprüfling 4)From Table 4, for example, Jiervo.r. Shows that the small metal coatings that are extracted from the 10 micrometer thick, 2-3 micrometer thick nickel pliosplxorlialtigen and the 3 micrometer thick bright nickel * - or from de © 0U. Iiickelseliiclit deposited in the aminic acid jad, whereby the kicked ones on the ö-i'U] i dwerkstoi'i 'were formed in the given order. Examples 4, 7 and 10), annually left the same corrosion resistance ^ vie di.e |] over! 2Üge from the 20 läikrometcr thick blank nickel boliclite and the 2 meter thick liartnickelskliicöt (see control test item 4)
009849/1721009849/1721
. / - ν·. · BAD ORIGINAL. / - ν ·. · ORIGINAL BATHROOM
Beispiele 29 - 35Examples 29-35
Stücke aus poliertem Stahlblech, wurden in derselben Weise überzogen wie in den Beispielen 1-28 und einem bis vier Prüfzyklen nach ASTM B 380-61T unterworfen.Pieces of polished steel sheet were made in the same way coated as in Examples 1-28 and subjected to one to four test cycles according to ASTM B 380-61T.
Zum Vergleich wurden Stücke aus dem vorstehend angegebenen Stahlblech mit einem üblichen mehrschichtigen Metallüberzug versehen, der keine phosphorhaltige Nickelschicht gemäß der Erfindung besaß. Dabei wurden einige der Vernickelungsbäder unter den in der Tabelle 3 angegebenen Bedingungen betrieben.For comparison, pieces were made from the above Steel sheet provided with a customary multilayer metal coating which does not have a phosphorus-containing nickel layer according to the Invention owned. Some of the nickel-plating baths were operated under the conditions given in Table 3.
00 9849/172100 9849/1721
Korrosionsbeständigkeit von mehrschichtigen Metallüberzügen bei Bestimmung durch 1-4 Prüfzyklen nach ASiPM B 380-61T-Corrosion resistance of multilayer metal coatings when determined by 1-4 test cycles according to ASiPM B 380-61T-
nung des
erhaltenen
mehrschich
tigen Metall
überzugesDesignation
tion of the
received
more layers
term metal
coating
des t
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D.
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B.
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beständig
keit, 3ewer-
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1 /2/3/4
PrüfzyklenCorrosion
resistant
ability
number
after
1/2/3/4
Test cycles
prüflingControl
examinee
Die Bezeichnungen A, B, 0, D, E, G für die Schichten der Überzüge haben dieselbe Bedeutung wie in der Tabelle 4» The designations A, B, 0, D, E, G for the layers of the coatings have the same meaning as in Table 4 »
Aua den in der Tabelle 5 angegebenen Prüfungsergebnissen geht folgendes hervor» The test results given in Table 5 show the following »
0=19*143/17210 = 19 * 143/1721
Bei der Prüfung nach ASiEM B 380-6 VS. nahm die ^ der mehrschichtigen Metallüberzüge, die Iceine phosphorhaltige IJiekelschiclit enthielten, "bei zunehmende:??- Jiiizah YOE Prüfzyklen zu, während dies bei den Überzügen* die . eine phosphorhaltige Nicke!schicht besaßen, bis auf den Überzug nach Beispiel 29*jnlcht der Fall war, obwohl ihnen, die Gesamtdicke der Wickelsehishten kleiner war*When testing according to ASiEM B 380-6 VS. The number of multilayer metal coatings which contained a phosphorus-containing IJiekelschiclit "increased with increasing: ?? - Jiiizah YOE test cycles, while this was the case with the coatings * which had a phosphorus-containing layer, with the exception of the coating according to Example 29 * Case was, although for them, the total thickness of the wrap sleeves was smaller *
2» Bei mehrschichtigen Metallüberzügen, die unter der :Ä*ißen~ schicht eine phosphorhaltige Hickelsehieht in einer Dicke von 3 ·-'5 Mikrometern "besaßen 9 genügt außei? dieser eine Äußenschieht aus Blanknickel, dasit die Überzüge -a ■einwandfreies Aussehen und eine genügende-Korrosionsbestaadigkeit besitzen«. Daher genügt es, wenn die Uickelmenge in . den- erfindungsgemäßen.Überzügen ein Drittel bis die Hälfte . der.Micke!menge in den. üblichen Überzügen" beträgt*2 »In multilayer metal coatings, under the: * Issen ~ Ä layer a phosphorus-containing Hickelsehieht in a thickness of 3 · -'5 micrometers had 9 sufficient außei this one Äußenschieht from Blank nickel, Dasit the coatings -a ■ faultless appearance" and a have sufficient corrosion resistance ". It is therefore sufficient if the amount of coating in the coatings according to the invention is one third to one-half of the amount of mica in the" usual coatings "*
3· "Das e:;.-rindungsge:mäj3e Verfahren kann alt einer geringeren .Anzahl von Schritten durchgeführt werden als die üblichen ., Verfahren zum Bilden von mehrschichtigen Metallüberzügen, die eine halbblanke Uicke!schicht s eine Blankiiickelschicht. ,. ind. eine Hartnickelschiclit besitzen, oder eine halbblanke . Ki-ckelschicht, eine Udylite-Tri-Scnicht unä eine Blai-li·- uickelsciiiclit»- Die beiden letztgenannten Metallüberzug-^ ■vrerden deras it als die besten Hickelübersüge. angesehe?; und vor £-,11 em auf L'raftfaiiraemgteilen verwendet*3 · "The e:; .- rindungsge: mäj3e method may old lower .Number be performed by steps than the usual, ind method of forming multi-layer metal coatings which a semi-bright Uicke layer s a Blankiiickelschicht a.!... Have hard nickel plating, or a semi-bare pebble layer, an Udylite tri-not and a blue-li - uickelsciiiclit "- the last two metal plating - ^ ■ are regarded as the best hickel overlays. And before £ -, 11 em used on L'raftfaiiraemgteile *
"Our ei: si.:ri)j,iJ i.ge Vernickelung wurden Stücke der .vorstehend .. an£Oi/3bener: / ä-1.- auö polierteia Stalilblech bei 90 ° ö,M,t eiiit-3- :; Kiki^or.eter dicken phosphorhaltig gen Hickelschicht ubcii'^oßi-.L. '.Ca bei wurde die zur stromloBen Terniokelung rii^~ Ii';- verweixAet, die unter der Beaeiehnunr"Our ei: si.:ri)j,iJ i.ge nickel-plating pieces of the .above .. an £ Oi / 3bener: / ä-1.- auö polishedia Stalilblech at 90 ° ö, M, t eiiit-3-:; Kiki ^ or.eter thick phosphorus against hickelschicht ubcii '^ oßi-.L. The ternioculation rii ^ ~ Ii '; -verweixAet, which under the Beaeiehnunr
9849/1721 DAn 9849/1721 DAn
BADBATH
von der Japanischen Sirma Hih©n: from the Japanese Sirma Hih © n:
wird* "Dieselben llech«ätuek@ wurden damit ffli^-lfelfβ"des des A mit einer 5 Mikrometer dieken; mit Hilfe cfes Bades 1: mit &inö:i" ©fc2 Sarge nt -ölirömsctoicht überzxjgeii,*: Bf e luiig-verwendeiie l^sttiig"tefeire' foigend'e wurde miter. tia&listeüsn-de&will * "The same llech« ätuek @ were thus ffli ^ -lfelfβ "of the A with a 5 micrometer die; with the help of cfes Bades 1: with & inö: i "© fc 2 coffin nt -ölirömsctoicht überzxjgeii, *: Bf e luiig-useiie l ^ sttiig" tefeire 'foigend'e became miter. tia & listeüsn-de &
HennwartHennwart
25 g/i m -"25 g / in - "
pH-1 ert#
eingestelltpH-1 ert #
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90 a 90 a
Zeiteinheit ^ ^kronts-Eer in iäUnit of time ^ ^ kronts-Eer in iä
Der auf diese Weise dttreft etirofitlöse föüniLe-ke-lüiig; &η£ Bleeiistttßk gebildete,, meiaiaoMoibtige MGkelüiie-paiig 8 GewicMöproiaent Biospliöa?« Die i0&rzogßimtk Stüclfoe einem Biilfayklus nach ASiM B 38Θ-61Ϊ untet»iroa?iim ten daBei eine Korrosionafceatandigkeit entsiuiiicik Bewertungezaiil 8·In this way he meets etirofitless föüniLe-ke-lüiig; & η £ Bleeiistttßk formed ,, meiaiaoMoibtige MGkelüiie-paiig 8 GewicMöproiaent Biospliöa? "The i0 & rzogßimtk pieces a bilfaycl according to ASiM B 38Θ-61Ϊ untet» iroa? iim teniu there is no corrosion resistance rating
Auf Zink werden McleelÜ1ter2ti§& in derselben fftfe» gebildet wie auf Bieten· In ditseffl fall wird vor der Bildung der Niclceliibereüße gewöhnlich ein Eupföruberzug geMldet *■On zinc, cells are formed in the same way as on bidding. In ditseffl case, before the formation of the nicety, a coating is usually formed
00 9 849/17 2100 9 849/17 21
Beispiele 36 - 44Examples 36-44
Zinkblecliatücke von 50 χ 100 χ 1 mm wurden in der in den vorstehend angegebenen Beispielen beschriebenen Weise Überzogen. Dann wurden die überzogenen Stücke zur Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit einem Prüf Zyklus nach ASTM B 3ÖO-61T unterworfen. Zum Vergleich wurden gleiche Zinkblechstücke mit einem üblichen mehrschichtigen Metallüberzug versehen, der keine pho3phorhaltige ITickelschicht besaß. Dabei wurden einige der Vernickelungsbäder verwendet, die unter den in der Tabelle 3 angegebenen Bedingungen betrieben wurden. Die überzogenen Stücke wurden ebenfalls der Prüfung nach ASTM B 38O-61T unterworfen. Die Ergebnisse der Prüfung gehen aus der Tabelle 6 hervor.Zinc sheet metal pieces of 50 100 χ 1 mm were used in the Coated in the manner described above. Then the coated pieces were put to the test for corrosion resistance in a test cycle according to ASTM B Subject to 3ÖO-61T. For comparison, the same pieces of zinc sheet were used provided with a customary multilayer metal coating which did not have a phosphorus-containing nickel layer. Some of the nickel-plating baths operated under the conditions given in Table 3 were used became. The coated pieces also became the Tested according to ASTM B 38O-61T. The results of the Tests are shown in Table 6.
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Korrosionsbeständigkeit von mehrschichtigen Ustallubersüipn auf Zinkplatten bei Bestimmung nach ASl1M B 3öO-tiT (1 PrUfzyklus) Corrosion resistance of multi-layer overlay on zinc plates when determined according to ASl 1 MB 3öO-tiT (1 test cycle)
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Die Be zeichnungen A» B, ö.,, Ό» E* S für die: Sohiektea der überzüge habe-π äie-selbe Bedeutung Wie in. deiv Hüäfeelie;-''4·The designations A »B, ö. ,, Ό» E * S for the : Sohiektea the coatings have-π äie-the same meaning as in. Deiv Hüäfeelie; - '' 4 ·
".Me mehrBcliicIitigen Metallüberzüge auf dem 2in.ksu%strat neigten: ,:ar Bildung von feinen leren*. Hur zwei tletall-überzüge (Beispiele' 41 -juiö: 44);-. verhinderten ij&dea Sost/ea der Substrate* / .. .- ".Me more cliicIitigen metal coatings on the 2in.ksu% strat tended:,: ar formation of fine leren *. Hur two metal coatings (examples' 41 -juiö: 44); -. Prevented ij & dea sost / ea of the substrates * /. . .-
Aha aen Substrat en■». die , einen Aha aen substratum ■ ». the, one
besaßen, der eine phosphorhaltig©- iTicfkeisßhißh-t bildete sich gegebenenfalls ein blauer Ü:ostr wäiireiLä &&£ -Substraten.»: die mit einem üblioheii Metalliiberzug Tiaren».-ein grauer Rost-gebildet vrärde* Mti &&¥■■ grauem des Hoste3: erkennt man* daß der ginkrost duröii. ύ,&η. ^Εβ-tallüberäu-g hindurch' sichtbar war^ Eine blaüft lips te s zeigt an ^-daß dag Boat en des Substrats tiööü nieiit b..e.»f ;goimem. hat«-. l)ia"cli Auftragen, eines erfindungsgefflsßem;· ffiel3?s-©Me3a«< t igen. -Hetallüber auge s. kanu daher.ein Druckgußteil aas Mnk 'eine äüsgeaeiclinete KorroB;ion.äbes*tändigkeit erhalten*.possessed a phosphorous © - iTicfkeisßhißh-t optionally formed a blue t:. ost r wäiireiLä && £ - »substrates: the vrärde rust formed with a metal deposit üblioheii tiaras» .- a gray * Mti && ¥ ■■ of gray Hoste3: you can see * that the ginkrost duröii. ύ, & η. ^ Εβ-tall überäu-g 'was visible through ^ A blue lips te s indicates ^ -that the boat en des Substrate tiööü nieiit b..e. "f; goimem. Has"-. l) ia "cli application, a erfindungsgefflsßem;? · ffiel3 s- © Me3a"<t strength -Hetallüber eye s canoe daher.ein diecast aas Mnk 'a äüsgeaeiclinete KorroB;.. get ion.äbes * * tändigkeit.
Überzugsbildung auf einem Kunstharz* ..Formation of a coating on a synthetic resin * ..
Auf einem Kunstharz wird ein überzug dadurch gebil&eii.>s- daß . , auf dem Munstharz zimäciist ohemisch eine dünne Kupfer1» öder ■;■'_ ■ niokelscJiicht gebildet wird,; damit das Substrat elektrisch ,leitend ist, und zur Vervollstättai^nig der Überzugsbildung ' auf dem Jars ein elektrischer Strom lurch die so gebildete .•!"et alls chi clit geführt wird,- um die so zu galMOani sieben*A coating is thereby formed on a synthetic resin. > s - that. On which a thin copper Munstharz zimäciist ohemisch 1 "barren ■; ■ '■ _ niokelscJiicht is formed ,; so that the substrate is electrically conductive, and to complete the formation of the coating on the jars an electric current is passed through the thus formed.
Beispiele 45 - 50 ■ ■- . : Examples 45 - 50 ■ ■ -. :
■ßtücI-3 (oo r. 13O1.5: 3 mm) aus ABü~H.%rz, das'von der gapaniachen Si ro na Uk ; Saigon Corporation unte;?- uer Beseichiiüng MSaikolac EP0 ■ ßücI-3 (oo r. 13O 1 .5: 3 mm) from ABü ~ H.% rz, das'von the gapaniachen Si ro na Uk; Saigon Corporation below;? - outside Beseichiiüng M Saikolac EP 0
00-9849/1721 f bad original00-9849 / 1721 f bad original
2026 A 062026 A 06
geliefert wird, wurden in der üblichen Weise chemisch mit einer Zupferschicht überzogen und wurden dann gemäß Tabelle 7 mit Nickelschichten überzogen,, Die überzogenen Stücke wurden zur Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit einem Prüfzyklus nach ASTM B 380-61T unterworfen. Zum Vergleich wurden gleichartige Stücke mit verschiedenen üblichen mehrschichtigen Metallüberzügen versehen und dann einem Prüfzyklus nach ASTM B 38O-61T unterworfen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 7 angegeben»were supplied chemically in the usual way coated with a plucked layer and then coated with nickel layers as shown in Table 7, The coated pieces were subjected to a test cycle according to ASTM B 380-61T to test for corrosion resistance. For comparison were Similar pieces are provided with various customary multilayer metal coatings and then a test cycle Subject to ASTM B 38O-61T. The results are given in Table 7 »
009-849/1721' - ' . ' original inspected"009-849 / 1721 '-'. 'original inspected "
Korrosionsbeständigkeit von mehrschientigen Metallüberzügen auf Platten aus ABS-Harz bei Bestimmung nach ASTM B 38O-6IT (ein Prüfzyklus)Corrosion resistance of multi-line metal coatings on plates made of ABS resin when determined according to ASTM B 38O-6IT (one test cycle)
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Die verwendeten Substrate aus Kunstharz rosten natürlich nicht» doch kann die Kupfer schicht unter Grünspanbildung an der Oberfläche korrodieren und kann die Korrosion fort- eohreiten, eo daß sich der die Kupferschicht enthaltende, mehrschichtige Metallüberzug von dem Kunstharzsubstrat löst, wenn die auf dtr Zupferschicht gebildeten Metallsohiohten korrodiert werden. The synthetic resin substrates used do not rust, of course, but the copper layer can corrode with verdigris on the surface and the corrosion can continue, so that the multilayered metal coating containing the copper layer becomes detached from the synthetic resin substrate when the metal surfaces formed on the plucked layer become detached be corroded.
009840/1721009840/1721
Aus der Tabelle 7 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Metallüberzüge ebenso wie auf Eisen, Druckgußteilen aus Zink und dergleichen auch auf Substraten aus Kunstharz mit sehr gutem Erfolg verwendet werden können,,From Table 7 it can be seen that the invention multilayer metal coatings as well as iron, die-cast parts made of zinc and the like also on substrates Synthetic resin can be used with very good success,
Auf Kunstharzsubstraten aufgebrachte Metallüberzüge müssen haftfest sein. Diese Forderung ist schwer zu. erfülleno Mit einem erfindungsgemäßen mehrschichtigen Metallüberzug auf einem Kunstharzsubstrat wurden jedoch bei einer Biegeprüfung zur Bestimmung der Haftfestigkeit des Überzuges oder der Temperaturwechselprüfung ebensogute Ergebnisse erhalten wie bei üblichen Überzügen auf Metallsubstraten«,Metal coatings applied to synthetic resin substrates must be adherent. This requirement is difficult to make. meet o With a multilayer metal coating according to the invention on a synthetic resin substrate, however, just as good results were obtained in a bending test to determine the adhesive strength of the coating or the temperature change test as with conventional coatings on metal substrates «,
Mehrschichtige Metallüberzüge gemäß der Erfindung, die anstelle der phosphorhaltigen Nickelschicht eine Schicht aus phosphorhaltigem Kobalt besaßen, wurden wie folgt hergestellt:Multi-layer metal coatings according to the invention, which instead of the phosphorus-containing nickel layer is a layer of phosphorus-containing Cobalt were made as follows:
Stücke (50 χ 100 χ 0,3 mm) aus poliertem Stahlblech wurden in einem sauren Bad mit einer 10 Mikrometer dicken Blankkupferschicht, ferner mit einer 5 Mikrometer dicken phosphorhaltigen Kobaltschicht, einer 5 Mikrometer dicken Blanknickelschicht und einer 0,25 Mikrometer dicken Sargent-Chromschicht überzogen. Dabei wurden die zur Überzugsbildung verwendeten Bäder unter den in der Tabelle 3 angegebenen Bedingungen verwendet. Das zum Abscheiden von phosphorhaltigem Kobalt verwendete Bad hatte folgende Zusammensetzung und wurde unter folgenden Bedingungen betrieben: ·Pieces (50 100 χ 0.3mm) of polished sheet steel were made in an acidic bath with a 10 micrometer thick bare copper layer, furthermore with a 5 micrometer thick layer of phosphorus Cobalt layer, a 5 micrometer thick layer of bright nickel and a 0.25 micrometer thick layer of Sargent chrome overdrawn. The baths used for coating formation were used under the conditions given in Table 3. The bath used to deposit phosphorus-containing cobalt had the following composition and was under operated under the following conditions:
009849/1721009849/1721
Das aus diesem Bad abgeschiedene phosphorhaltige Kobalt enthielt 3>8 Gewichtsprozent Phosphor und hatte einen gleichmäßigen Glanzo The phosphorus-containing cobalt separated from this bath contained 3> 8 percent by weight phosphorus and had a uniform gloss o
Die mit dem genannten mehrschichtigen Metallüberzug versehenen Stahlblechstücke wurden einem Prüfzyklus nach ASTM B 380-6II unterworfen« Dabei zeigten sie eine befriedigende Korrosionsbeständigkeit entsprechend der Bewertungszahl 9< >Those provided with the aforementioned multilayer metal coating Pieces of sheet steel were subjected to a test cycle according to ASTM B 380-6II. They showed a satisfactory one Corrosion resistance according to the rating number 9 < >
Zur Bildung eines phosphorhaltigen Eobaltüberzüges verwendet man vorzugsweise ein Bad, das die nachstehende Zusammensetzung hat und unter folgenden Bedingungen betrieben wird»Used to form a phosphorus-containing eobalt coating one preferably has a bath that has the following composition and is operated under the following conditions »
00SO4.6H2O 200 - 300 g/l00SO 4 .6H 2 O 200-300 g / l
H3PO - 30 - 50 g/lH 3 PO - 30-50 g / l
H3PO, 60-100 g/lH 3 PO, 60-100 g / l
pH-Wert 2 oder wenigerpH 2 or less
Badtemperatur 50 - 80 ° 0Bath temperature 50 - 80 ° 0
Kathodenatromdichte 4-0 - 60 A/dm2 Cathode atom density 4-0 - 60 A / dm 2
009849/1721009849/1721
202Θ40Ι202Θ40Ι
Stücke aus poliertem Stahlblech, wurden mit einem mehrschichtigen Metallüberzug versehen, der anstelle der im Beispiel verwendeten phosphorhaltigen Kobaltschicht eine Schicht aus einer phosphorhaltigen ITickel-Kobalt-Legierung besaß. Es wurde wie im Beispiel 51 vorgegangen, jedoch anstelle des Bades zur Bildung der phosphorhaltigen Kobaltschicht ein Bad zur Bildung der Schicht aus der phosphorhaltigen Nickel-Kobalt-Legierung verwendete Dieses Bad hatte folgende Zusammensetzung und wurde unter den nachstehenden Bedingungen betrieben:Pieces of polished steel sheet were laminated with a Metal coating provided, which instead of the phosphorus-containing cobalt layer used in the example, a layer a phosphorus-containing nickel-cobalt alloy. The procedure was as in Example 51, but instead of the bath to form the phosphorus-containing cobalt layer, a bath to form the layer of the phosphorus-containing nickel-cobalt alloy used This bath had the following composition and was operated under the following conditions:
150 g/l150 g / l
0 OCl2.6H2O' 18 g/l 0 OCl 2 .6H 2 O '18 g / l
, 35 g/l 2.5 g/l 50 g/l , 35 g / l 2.5 g / l 50 g / l
H3PO3 45 g/lH 3 PO 3 45 g / l
pH-Wert 0,7pH 0.7
Badtemperatur 500OBath temperature 50 0 O
Kathodenstromdichte 10 A/dm2 Cathode current density 10 A / dm 2
Anode KohlenstoffplatteAnode carbon plate
Die mit dem mehrschichtigen Metallüberzug in derselben Dicke wie im Beispiel 51 versehenen Stücke wurden einem The pieces provided with the multilayer metal coating in the same thickness as in Example 51 became one
"Prüfzyklus nach ASTM B 380-61T unterworfen· Aus den Ergebnissen geht hervor, daß die Metallüberzüge eine !Corrosions·* beständigkeit entsprechend der Bewertungszahl 10 hatten und"Subject to test cycle according to ASTM B 380-61T · The results show that the metal coatings have! Corrosion · * had resistance corresponding to the rating number 10 and
«ihr Glanz unverändert blieb.«Their shine remained unchanged.
009849/1721009849/1721
Die aus einer phosphorhaltigen Niokel-Eobalt-Legierurig bestehende Schicht des mehrschichtigen Metallüberzuges enthielt auf Gewichtsbasis 45,0 $> Nickel, 49,5 # Kobalt und 5,3 i° Phosphor.Which consists of a phosphorus-containing Niokel-Eobalt-Legierurig layer of the multilayer metal coating contained 45.0 $> nickel, cobalt and 5.3 # 49.5 ° i phosphorus by weight.
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
009849/tm009849 / tm
Claims (1)
CoS04o6H20< 200 - 300 g/l- Process for the galvanic formation of a corrosion-resistant multi-layer metal coating on a metallic or non-metallic base material, the metal "metal & coating under the outer layer having a layer of phosphorus-containing cobalt, characterized in that the layer of phosphorus-containing cobalt arranged under the outer layer is formed in that phosphorus-containing cobalt is deposited from a bath which has the following composition and is operated under the following conditions:
CoS0 4 o6H 2 0 <200 - 300 g / l
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE2026406A1 (en) |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0055481A2 (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-07 | Nippon Steel Corporation | Chromium-plated steel strip having excellent weldability and resistance to corrosion and method for producing the same |
DE3924246A1 (en) * | 1989-07-10 | 1991-01-24 | Toyo Kohan Co Ltd | SCRAP AND CORROSION-RESISTANT, FORMABLE, NICKEL PLATED STEEL PLATE AND METHOD OF PRODUCTION HEREFUER |
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1970
- 1970-05-26 CA CA083,818A patent/CA996885A/en not_active Expired
- 1970-05-28 GB GB2586070A patent/GB1317825A/en not_active Expired
- 1970-05-29 DE DE19702026406 patent/DE2026406A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0055481A2 (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-07 | Nippon Steel Corporation | Chromium-plated steel strip having excellent weldability and resistance to corrosion and method for producing the same |
EP0055481A3 (en) * | 1980-12-29 | 1982-09-29 | Nippon Steel Corporation | Chromium-plated steel strip having excellent weldability and resistance to corrosion and method for producing the same |
DE3924246A1 (en) * | 1989-07-10 | 1991-01-24 | Toyo Kohan Co Ltd | SCRAP AND CORROSION-RESISTANT, FORMABLE, NICKEL PLATED STEEL PLATE AND METHOD OF PRODUCTION HEREFUER |
Also Published As
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GB1317825A (en) | 1973-05-23 |
CA996885A (en) | 1976-09-14 |
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