DE2027575C3 - Verwendung einer Bleilegierung für Anoden in sauren galvanischen Verchromungsbädern - Google Patents

Description

Aus der DE-PS 9 10 965 sind Anoden für saure galvanische Verchromungsbäder bekannt, die aus einem oder mehreren der Metalle Tellur in Mengen von 0,5 bis 8%, Thallium in Mengen von 0,5 bis 8%. Silber in Mengen von 1 bis 10%, Zinn in Mengen von 4 bis 25% und im übrigen aus Blei bestehen. In dieser Patentschrift wird gelehrt, daß derartige Anoden sich in Verchromungsbädern während der Elektrolyse viel langsamer auflösen als reine Bleianoden.

Es wurde nunmehr gefunden, daß besonders gute Bleianoden für saure galvanische Verchromungsbäder erhalten werden können, die weit weniger als die obengenannten Mengen Tellur enthalten, wenn das Tellur in Kombination mit mäßigen Mengen Zinn in Blei vorliegt.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Bleilegierung, die aus I bis 7% Zinn, 0,005 bis 0,05% Tellur, Rest Blei besteht, als Werkstoff für Anoden in säur in galvanischen Verchromungsbädern.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen enthalten also im Schnitt etwa nur 1% derTellurmengc, die gemäß der DE-PS 9 10 965 vorgeschlagen wird. Da Tellur ein außergewöhnlich teures Metall ist, ergeben sich durch die Anwendung der Erfindung beträchtliche Kostenersparnisse.

Bleianoden, die geringe Mengen Tellur enthalten, besitzen außergewöhnlich gute mechanische Eigenschaften, wie z. B. Härte und Verarbeitbarkeit. Diese Tatsache ist aus der US-PS 20 60 534 aus der Mitte der 30er Jahre bekannt. Aus dieser Patentschrift ist zu entnehmen, daß der Zusatz von 0,02 bis 1% Tellur zu Blei dieses härter macht und ihm vorzügliche mechanische Eigenschaften verleiht. Diese bekannten Legierungen können auch Zinn enthalten. Zwar wird dort berichtet, daß diese Legierungen korrosionsbeständig sind, und zwar insbesondere gegenüber konzentrierten Säuren, wie z. B. Schwefel- und Phosphorsäure. Aus dieser Tatsache konnte aber nicht abgeleitet werden, daß ausgerechnet Legierungen aus Blei mit mäßigen Gehalten an Zinn und geringen Mengen Tellur sich vorzüglich für die Verwendung in galvanischen Chrombädern eignen, da die Verhältnisse an einer Anode während eines galvanischen Vorgangs wesentlich anders liegen als bei einem einfachen Angriff von Säure. Viele Metalle, die von Säure nicht angegriffen werden, lösen sich nämlich trotzdem auf, wenn sie als Anode geschaltet werden.

Diese Behauptung wird auch durch die Tatsache gestützt, daß in der späteren DE-PS 9 10 965TeIlurmengen von OJ bis 8% für Bietanoden vorgeschlagen werden. In diesem Zusammenhang ist auch das Fachbuch »Electroplating Engineering .I⁴ündbook«, 1955. Seite 536, linke Spalte, vorletzter Absatz, zu erwähnen, wonach die Bleianoden für Verchromungsbäder u. a. aus 6% Tellur, Rest Blei bestehen. Man hatte offensichtlich die geringen Tellurmengen, die in der US-PS 20 60 534 angegeben sind, für Anoden in Verchromungsbädern nicht als ausreichend erachtet.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen zeichnen sich durch das Fehlen von Antimon, Wismut und Arsen aus.

Der Zinngehalt beträgt vorzugsweise 2 bis 5%.

Die Anoden werden im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man die Metalle zusammenschmilzt oder daß man die Legierungsbestandteile in geschmolzenes Blei einbringt, darin auflöst und hierauf die resultierende Bleilegierung in einer Form abkühlt.

Die erfindungsgemäßen Anoden besitzen eine gute

Härte und vorzügliche elektrische Eigenschaften, wie

Γι ζ. B. gute Anfangswiderstandsfähigkeit während der Anfahrphase des Chromplattierungsverfahrens. Die Anoden sind besonders gegenüber einem Angriff von Chromsäurebädern beständig, weiche Zusätze, wie z. B.

Sulfate, Fluoride und insbesondere eine Mischung aus

4n Sulfat und Silicofluorid, enthalten.

Eine typische, erfindungsgemäß zu verwendende Legierung besteht aus 97.97% Blei, 2,00% Zinn und 0,03% Tellur.

Typische saure galvanische Verchromungsbäder, in denen die erfindungsgemäßen Anoden verwendet werden, enthalten ungefähr 150 bis 600 g/l Chromsäure (als CrCh). Beispielhaft saure, wäßrige Verchromungsbäder. welche verwendet werden können, sind die folgenden:

Komponente

Menge
(g/l)

Bevorzugte
Konzentration

(g/l)

I Chromsäure 150-600 250

Sulfationen (beispielsweise von Schwefelsäure) 1- IO 2.5

U Chromsäure 150-600 250

Sulfationen (beispielsweise Von !Schwefelsäure) 0,5- 5 t

Silicöfluoridionen (beispielsweise von HiSiF₆) 1-10 2

Hl Chromsäure 150-600 400

Sulfalionen (beispielsweise von !Strontiumsulfat) 1-5 2

Silicöfluoridionen (beispielsweise Vöri H₂SiF₆) 2-8 5

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Die Verchromung wird bei Badtemperaturen von 15 bis 95°C und bei Stromdichten von I bis 60 A/dm² ausgeführt.

Beispiel

Die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung wurde dadurch hergestellt, daß man 97,95% Blei, 2,00% Zinn und 0,05% Tellur durch Schmelzen miteinander legierte. Die erschmolzene Legierung wurde zur Herstellung der Anode in eine kalte Form gegossen oder in die gewünschte Form stranggepreßt.

Die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Angriff von Chromsäure wurde dadurch gemessen, daß die Anode in eine Chromsäurelösung, die 240 g/I Chromsäure und

eine Mischung aus Sulfat und Silicofluorid enthielt, bei einer Temperatur von 43°C 120 Stunden (st) lang eingetaucht wurde. Während dieser Zeit wurde 8 st lang ein Anodenstrom von 20 A/dm³ hindurchgeschickt worauf das Bad 16 st ruhen gelassen wurde. Diesßr Vorgang wurde während der 120 st laufend wiederholt Anschließend wurde der Gewichtsverlust der Anode bestimmt Der Gewichtsverlust wurde nach Entfernung von losen Niederschlagen gemessen.

Der Gewichtsverlust betrug 0,27 g/cm². Bei einer reinen Bleianode beträgt er unter den gleichen Bedingungen dagegen 0,79 g/cm². Der entsprechende Wert für eine aus 90% Pb und 10% Sb bestehende Anode beträgt 0,70 g/cm².

Claims (1)

1. 20

   575

   Patentanspruch:

   Verwendung einer Bleilegierung, die aus 1 bis 7% Zinn, 0,005 bis 0,05% Tellur, Rest Blei besteht, als Werkstoff für Anoden in sauren galvanischen Verchromungsbädern.