DE2719555A1

DE2719555A1 - Verfahren zur herstellung einer gold/chrom-legierung aus einer elektrolytisch abgeschiedenen gold/chrom-oberflaeche

Info

Publication number: DE2719555A1
Application number: DE19772719555
Authority: DE
Inventors: John Joseph Liska
Original assignee: American Standard Inc
Current assignee: Trane US Inc
Priority date: 1976-05-24
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1977-12-08
Also published as: US4046644A

Description

^R/SOh 2. Ma₁ 1977

AMERICAN STANDARD INC.
40 West 40th Street
New York, N.Y. 10018
USA

Verfahren zur Herstellung einer Gold/Chrom-Legierung aus einer
elektrolytisch abgeschiedenen Gold/Chrom-Oberflache

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gold/Chrom-Legierung aus elektrolytisch auf einer Chromoberfläche abgeschiedenem Gold durch Wärmediffusion.

Bei den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer Goldplattierung auf einer Chromoberfläche muß die Chromoberfläche depassiviert und mit Säure behandelt werden, um sie ausreichend aktiv für die anschließende Aufnahme einer durch Elektroabscheidung aufgebrachten Goldplattierung zu machen. Ein solches Verfahren ist in der US-PS 5 551 302 beschrieben. Gemäß diesem bekannten Verfahren kann eine gute Haftung eines GoldUberzugs auf Chrom dadurch erzielt werden, daß man das Chrom zunächst kathodisch mit einer aktivierenden Lösung behandelt, das Chrom dann in eine milde Säure taucht und schließlich das Gold aufplattiert. Dabei wird, wie erwähnt, die Chromoberfläche, nachdem sie kathodisch aktiviert ist, in eine Säurelösung mit einer Konzentration von etwa 1O# getaucht und mit Wasser gespült, bevor das Gold aufplattiert wird. Danach

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erfolgt eine Wärmebehandlung bei Temperaturen zwischen 93 und 482⁰C (betweei

Finish.

(between 200°F and 900°F) zur Ausbildung eines abnutzungsfesten

In der GB-PS 1 o82 695 ist ein Verfahren zur Elektroplattierung von Gold auf eine frisch depassivierte Chromoberfläche beschrieben. Auch in dieser GB-PS wird jedoch zunächst ausgeführt, daß die Chromoberfläche kathodisch in milder Säure depassiviert und dann das Gold in einem Bad mit einem pH zwischen 2,5 und 4,5 ausplattiert werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung einer Gold/Chrom-Legierung, die eine bessere Härte und bessere Abriebfestigkeit als ein sonst gleicher GoldUberzug auf einer Chromoberfläche, der keiner Wärmediffusion unterworfen wurde, hat.

Aufgabe der Erfindung ist weiterhin die Herstellung einer Gold/Chrom-Legierung auf Gegenständen, wie Rohrverbindungen, Modeschmuck, Safetüren, Schmuck- oder Geldkassetten und dergleichen.

Aufgabe der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur kathodischen Plattierung von Gold auf einer Chromoberfläche, bei dem es nicht erforderlich ist, die Chromoberfläche zu depassivieren und mit Säure zu waschen, bevor das Gold aufplattiert wird.

Aufgabe der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Gold/Chrom-Legierung, das wirtschaftlich ist und bei dem die Farbe der gebildeten Gold/Chrom-Legierung durch die während der Wärmediffusion angewandte Atmosphäre variiert werden kann.

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In dem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt eine Wärmediffusion einer elektroplattieren Goldschicht auf einer Chromoberfläche unter Bildung einer Gold/Chrom-Legierung. Gemäß dem Verfahren wird gleichzeitig die Chromoberfläche depassiviert und Gold aufplattiert, indem man die Chromoberfläche in eine saure Goldplattierungslösung mit einem pH unter 2 taucht. Die Chromoberfläche wird für eine Zeit bis zu 5 Minuten in die Plattie-

rungslösung getaucht, und es wird eine Stromdichte von etwa 220 mA/cm ( about 200 amperes per square foot) und eine Badtemperatur von bis zu etwa 49⁰C (120°F) angewandt. Danach wird die mit Gold plattierte Chromoberfläche zur Durchführung der Wärmediffusion für eine Zeit bis zu etwa b Stunden auf eine Temperatur zwischen 343 und etwa 482⁰C (between 650⁰F to about 900°F) erhitzt. Die Atmosphäre kann während der Wärmediffusion inert, reduzierend oder oxydierend sein, je nachdem, welche Farbe der Überzug erhalten soll.

Es wurde gefunden, daß eine saure Goldplattierungslösung mit einer Goldkonzentration bis zu etwa 16,4 g/l (2 tr. oz. per gal.) und einem pH unter 2 gleichzeitig eine Chromoberfläche depassiviert und einen gut haftenden und gleichmäßigen Goldüberzug auf der Chromoberfläche ergibt, ohne daß das Chrom kathodisch in einer Aktivierungslösung behandelt, in eine Säurelösung getaucht und dann mit Wasser gespült werden muß, bevor das Gold aufplattiert wird. Saure Goldlösungen mit einem Goldgehalt unter 1,64 g/l (0.2 tr. ozs. per gal.) sind wegen der zur Abscheidung eines GoldUberzuges auf der Chromoberfläche, der ausreicht, um dem Gegenstand eine leuchtende Goldfarbe zu geben, erforderlichen Zeit ungeeignet. Es wurde auch gefunden, daß der Goldgehalt der sauren Lösung nicht mehr als 16,4 g/l (2 tr. ozs. per gal.) betragen muß, da auch bei geringerer Goldkonzentration in annehmbarer Zeit ein Überzug ausreichender Dicke, um dem Gegenstand die gewünschte Goldfarbe zu verleihen, her-

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gestellt werden kann. Vorzugsweise wird eine saure Goldplattierungslösung mit einer Goldkonzentration zwischen 4,1 und etwa 12,3 g/l, vorzugsweise 4,1 g/l (between 0.5 and about 1.5 tr. oz. per gal. and preferably 0.5 tr. oz. per gal.), verwendet.

Das pH der sauren Goldlösung liegt zweckmäßig unter 2 und vorzugsweise unter 1. Die besten Ergebnisse werden bei einem pH von etwa 0,2 erzielt.

Die Geschwindigkeit der Wärmediffusion der gold/chrom-plattierten Oberfläche unter Bildung einer Gold/Chrom-Legierung ist abhängig von der Temperatur, d.h. bei steigender Temperatur sinkt die zur Bildung der Gold/Chrom-Legierung erforderliche Zeit. Die Temperatur, bei der die Wärmediffusion durchgeführt wird, liegt zweckmäßig über 343⁰C (above 650⁰F) und vorzugsweise unter 482⁰C (below 900⁰F). Es wurde gefunden, deiß die Bildung der Gold/Chrom -Legierung nicht mit ausreichender Geschwindigkeit erfolgt, wenn die Temperatur weniger als 343⁰C (650 F) beträgt, oder daß in manchen Fällen, wenn die Temperatur nicht ausreichend lange eingehalten wird, praktisch keine Umwandlung der gold/chrom-plattierten Oberfläche erfolgt. Vorzugsweise wird für die Wärme diffus ion eine Temperatur von etwa 399⁰C und unter 482⁰C (at about 750⁰F and below 900⁰F) angewandt. Die zur Erzielung einer ausreichenden Umwandlung der gold/chrom-plattierten Oberfläche erforderliche Zeit kann zwischen 5 Minuten und 6 Stunden variieren, und vorzugsweise erfolgt die Wärmediffusion in ein und einer halben Stunde bei 399⁰C (750°F). Die gebildete Oberfläche aus der Gold/Chrom-Legierung hat eine bessere Härte und Abnutzungsfestigkeit als ein gleicher GoldUberzug, der keiner Wärmediffusion unterworfen wurde.

Die Industrie definiert die Abnutzungsfestigkeit von Gold als den Widerstand gegen Abrieb. Es wurde gefunden, daß die Abnutzungs-

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festigkeit in Beziehung gesetzt werden kann zu Rontgenbeugungs-Untersuchungen, die eine Verringerung des Gitterabstandes bei der Wärmediffusion zeigen. Im Falle des Paars Gold/Chrom wird die Bildung einer festen Lösung angezeigt. Eine Zunahme der Menge an Chrom in Gold in htom-% entspricht einer Zunahme der Abnutzungsfestigkeit.

Härte und Abnutzungsfestigkeit einer GoId/Chrom-Legierung werden im allgemeinen nicht durch die während der Wärmediffusion herrschende Atmosphäre beeinflußt. Die Farbe des Gold/Chrom-Finieh kann jedoch durch die Wahl der Atmosphäre bei der Wärmediffusion beeinflußt werden. Wenn eine reduzierende Atmosphäre, wie Wasserstoff oder ein Gemisch von Wasserstoff und Kohlendioxid, angewandt wird, so wird eine helle Goldfarbe erzielt, wenn die Temperatur über 343⁰C beträgt. Wenn eine inerte Atmosphäre von Stickstoff, Neon, Argon oder dergleichen angewandt wird, wird eine Goldfarbe oder eine Goldfarbe mit einem Grünstich erhalten. Wenn eine oxydierende Atmosphäre aus Luft oder Sauerstoff angewandt wird, wird eine bronzeartige Farbe erhalten.

In dem Verfahren gemäß der Erfindung kann auch eine zweite Goldplattierung erfolgen. Diese zweite Goldplattierung muß nicht in einer sauren Goldlösung, wie sie oben beschrieben ist, erfolgen. Das Goldbad kann ein pH über 2, beispielsweise in dem Bereich von 3,3 bis 4,0 haben. Der Gehalt an metallischem Gold kann 1,23 bis 4,1 g/l (.15 to 0.5 tr. oz. per gal.) betragen, und die Temperatur kann in dem Bereich zwischen Raumtemperatur und 6O⁰C (14O F) liegen. Die Plattierungszeit kann zwischen 1 Minute und 20 Minuten und die Stromdichte 11 bis 33 mA/cm (10 amperes per square foot to 30 amperes per square foot) betragen. In dieser Weise können mehrere Schichten aus Gold auf den gold/chrom-plattierten Teil aufplattiert

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und danach wie oben beschrieben unter Bildung einer Gold/Chrom-Legierung einer Wärmediffusion unterworfen werden.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Anstelle der gemäß den Beispielen verwendeten Platte von 7,5 χ 10 cm (3 inch by 4 inch), die mit einer Goldplattierung auf einer Chromoberfläche versehen wird, kann natürlich ein anderer Gegenstand gemäß der Erfindung mit Gold plattiert werden. Beispielsweise kann der mit Gold zu plattierende Gegenstand ein Rohrstück, eine Safetür, eine Schmuck- oder Geldkassette oder dergleichen, ein Modeschmuck oder irgendein anderer Gegenstand sein, der ein hartes, relativ abriebfestes Finish erhalten soll, wobei Gold die Oberfläche der Wahl ist.

Der Ausdruck "gut haftende Goldabscheidung" bedeutet in Übereinstimmung mit der Definition der Industrie, daß der Goldüberzug nicht mit einem weichen Tuch von der Chromoberfläche abgewischt werden kann, sofern sie nicht abgerieben wird. Die Beispiele zeigen, daß eine Goldplattierung kathodisch auf eine chromplattierte Oberfläche aufgebracht werden kann, ohne daß die Chromoberfläche zuvor depassiviert wird, und dann einer Wärmediffusion unter Bildung einer Gold/Chrom-Legierung, deren Härte und Abriebfestigkeit besser ist als die eines gleichen GoldUberzugs, der jedoch keiner Wärmediffusion unterworfen wurde, unterworfen werden kann. Der Ausdruck "plattieren" bedeutet eine kathodische Elektroabscheidung.

Beispiel 1

Eine mit Messing überzogene Platte von 7»5 x 10 cm (3 inches by 4 inches) wurde in einer herkömmlichen Plattierungslösung für die Abscheidung von glänzendem Nickel 9 Minuten bei J>6 mA/cm (35 amperes per square foot) plattiert. Dann wurde die Platte mit der

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Nickelplattierung in einer herkömmlichen Chromplattierungslösung, die 24,7 g/l Chromsäure und 2,5 g/l Schwefelsäure enthielt, 2 Minuten bei 77 mA/cm (70 amperes per square foot) und einer Temperatur von 49°C (120⁰F) mit Chrom plattiert. Die Platte wurde mit Wasser gespült und in ein saures Goldbad, das 4,1 g/l (0.5 tr. oz. per gal. ) Gold in der Form eines Goldsalzes, ein Legierungselement, Kobalt, und so viel Salzsäure, daß das pH auf 0,2 gebracht wurde, enthielt, eingebracht. Das verwendete Goldbad wird von der Sei Rex Company unter der Bezeichnung AUROBOND TCL auf den Markt gebracht. Eine Hull-Zelle wurde als Behälter für das Bad verwendet, um den annehmbaren Plattierungsbereich zu bestimmen. Die Goldplattierung wurde

2 mit einer Stromdichte in dem Bereich unter 0,6 bis über 110 mA/cm (below 0.5 amperes per square foot to over 100 amperes per square foot) durchgeführt. Man erhielt eine glänzende, gleichmäßige, gut haftende Goldabscheidung.

Beispiel 2

Eine mit Messing überzogene Platte von 7*5 x 10 cm (three inches by four inches) wurde wie in Beispiel 1 beschrieben nacheinander mit glänzendem Nickel und Chrom plattiert. Die chromplattierte Platte wurde in der Hull-Zelle in dem sauren Goldbad von Beispiel 1 plattiert; jedoch wurde das pH der Lösung elektrometrisch von 0,2 auf 0,75 eingestellt. Bei Anwendung der gleichen Stromdichte wie in Beispiel 1 wurde eine glänzende, gleichmäßige, gut haftende Goldschicht auf der Chromoberfläche erhalten. Eine Zwischenbehandlung oder Depassivierung der Chromoberfläche, kathodisch oder in einem eigenen Säurebad, war vor der Elektroplattierung des Goldes nicht erforderlich.

Beispiel 3

Eine mit einem Messingüberzug versehene Platte wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit glänzendem Nickel plattiert; jedoch wur-

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de eine Chromplattierungslösung anderer Herkunft verwendet. Die Chromplattierungslösung ist unter der Bezeichnung REGULAR ECONO-CHROME im Handel erhältlich und besteht aus einer Chromsäurelösung im Gemisch mit Fluorid/Sulfat-Katalysator. Die Chromsäurekonzentration wurde bei 225 g/l und die Sulfatkonzentration bei 1,12 g/l gehalten. Die eingetauchte, mit dem Nickelüberzug versehene Platte wurde in der Chromplattierungslösung 90 Sekunden bei einer Stromdichte von 132 mA/cm (120 amperes per square foot) und einer Badtemperatur von 44 bis 46⁰C (112-114°P) gehalten. Danach wurde die Platte mit Wasser gespült und unter den Bedingungen von Beispiel 1 mit Gold plattiert. Man erhielt einen glänzenden, gut haftenden, gleichmäßigen Goldüberzug über der Chromoberfläche, wenn die gleiche Stromdichte wie in Beispiel 1 angewandt wurde. Eine Depassivierung oder Säurebehandlung der Chromoberfläche war auch bei Verwendung der oben beschriebenen Chromplattierungslösung nicht notwendig.

Beispiel 4

Eine mit einem Measingüberzug versehene Platte wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit glänzendem Nickel plattiert und dann wiederum in einem anderen Chromplattierungsbad 4 Minuten bei einer

2
Stromdichte von etwa 1^2 mA/cm (about 120 amperes per square foot)

bei einer Badtemperatur von etwa 49⁰C (about 120°p) mit Chrom plattiert. Das verwendete Chrombad ist unter der Bezeichnung LUMA CHROME MC. im Handel. Dieses Chromplattierungsbad ergibt eine nichtzusammenhängende Oberfläche mit einer Vielzahl feiner Sprünge. Nachdem die Platte mit Chrom plattiert war, wurde sie wie in Beispiel 1 mit Wasser gespült und mit Gold plattiert. Bei Anwendung des gleichen Stromdichtebereichs wie in Beispiel 1 wurde ein glänzender, gleichmäßiger, gut haftender GoldUberzug erhalten. Dieses Beispiel zeigt, daß keine Zwischenbehandlung zur Depassivierung oder Säurebehandlung zwischen der Chromplattierung und der Goldplattierung erforderlich

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sind, selbst wenn die chromplattierte Oberfläche eine Vielzahl feiner Sprünge aufweist.

Das folgende Beispiel zeigt, daß die saure Goldlösung von Beispiel 1 die Chromoberfläche vor der Goldplattierung nicht merklich verschlechtert.

Beispiel 5

Chromplattierte Platten wurden gewogen und für eine Zeit von 10 Minuten ohne Anwendung von Strom in die saure Goldplattierungslösung von Beispiel 1 getaucht. Dann wurden die ßhromplattierten Teile aus der Lösung genommen, getrocknet und erneut gewogen. Der Gewichtsverlust betrug weniger als 0,0015 mg/cm (0.01 mg per square inch) je Minute, was innerhalb der experimentellen Fehlergrenze liegt. Außerdem wurde nicht festgestellt, daß sich beim Eintauchen der Platte Gold auf der Chromoberfläche abschied, noch kam es zu einem Verlust an Glanz der Chromoberfläche, was auf einen Angriff der Chromoberfläche durch die Säure in der Goldlösung hingewiesen hätte.

Die folgenden Beispiele zeigen, daß die Abnutzungsfestigkeit einer goldplattierten Chromoberfläche, hergestellt wie in Beispiel 1, beim Erhitzen auf eine Temperatur von 3¹O⁰C (650⁰F) nicht zunimmt. Bei weiterem Erhöhen der Temperatur nimmt die Abnutzungsfestigkeit jedoch zu, was anzeigt, daß eine Diffusion von Chrom in Gold erfolgt.

Beispiel 6

Eine chromplattierte Platte, hergestellt wie in Beispiel 1,

wurde mit Wasser gespült und in der sauren Goldlösung von Beispiel 1

ο 2 Minuten bei einer Stromdichte von 39 mA/cm (35 amperes per square foot) mit Gold plattiert. Die goldplattierte Platte wurde in eine

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Rontgenbeugungsvorrichtung eingebracht, und das Beugungsprofil wurde für die 420-Linie, 2 Sigma, bestimmt. Der Winkel dieser Linie war 116,2°. Die goldplattierte Platte wurde 1/2 Stunde auf 121⁰C (250 F) erwärmt. Danach wurde das Rontgenbeugungsprofil dieser Linie erneut bestimmt und ergab sich zu 116,2°, was anzeigt, daß keine Diffusion von Gold in die Chromschicht erfolgt war.

Beispiel 7

Die Platte von Beispiel 6 wurde für 1 1/2 Stunden auf 288⁰C (550 P) erhitzt. Der Rontgenbeugungswinke1 ergab sich zu 116,6 . Unter Anwendung der Tabelle von Pearson "Handbook of Lattice Spacing and Structure", Band 2, I967, wurde aus der Änderung des Winkels die Menge an Chrom in Gold für diese Linie zu 1 ktom-% be re chne t.

Beispiel 8

Die Platte von Beispiel 7 wurde erne ut für 1 Stunde auf 343⁰C (650 F), d.h. auf eine um 55⁰C höhere Temperatur erhitzt. Der Rontgenbeugungswinke I dieser Linie ergab sich zu 116,95 · Aus den oben genannten Tabellen ergab sich der Gehalt von Chrom in Gold zu 2 Atom-#.

Beispiel 9

Die Platte von Beispiel 8 wurde erneut für eine Zeit von 5 Stunden oder insgesamt 6 Stunden auf 343⁰C (650⁰F) erhitzt. Der Beugungswinkel dieser Linie ergab sich zu 117,6°, und die Menge an Chrom in Gold wurde daraus zu 10 Atom-# berechnet.

Beispiel 10

Die Platte von Beispiel 9 wurde wiederum für 1 und 1/2 Stunde auf 399⁰C (75O°F), d.h. um 56⁰C (100⁰F) höher, erhitzt. Der Beugungswinkel betrug 118,2°, und die Menge an Chrom in Gold errechnete sich daraus zu 19 A torn-$>.

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Die folgenden Beispiele zeigen den Einfluß der atmosphärischen Bedingungen auf das Finish der der Wärmediffusion unterworfenen Oberfläche.

Beispiel 11

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde in einem Ofen H^ Minuten lang in einer Stickstoffatmosphäre auf 3^3"C (6^0 F) erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde keine Änderung der Abnutzungsfestigkeit im Vergleich zu einer nicht-erhitzten goldplattierten Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, bemerkt, wenn beide Platten mit einem Radiergummi behandelt wurden.

Beispiel 12

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde in einem Ofen 2 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre auf 343⁰C (650 F) erhitzt. Bei Anwendung des Tests von Beispiel 11 wurde keine Änderung der Abnutzungsfestigkeit der erhitzten Platte gegenüber der nicht-erhitzten Platte festgestellt.

Beispiel 13

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde 3 Stunden lang in ejner Stickstoff atmosphäre auf 343⁰C (650⁰F) erhitzt. Bei Anwendung des in Beispiel 11 beschriebenen Tests wurde eine nur geringe Zunahme der Abnutzungsfestigkeit der erhitzten Platte gegenüber der nicht-erhitzten bemerkt.

Beispiel 14

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde zwei und eine halbe Stunde in einer Stickstoffatmosphäre auf 377⁰C (710 F) erhitzt. Bei Anwendung des in Beispiel 11 beschriebenen Tests wurde eine starke Zunahme der Abnutzungsfestigkeit der wärmebehandelten Platte gegenüber der nicht-erhitzten Platte festgestellt.

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Beispiel 15

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde 15 Minuten in einer Stickstoff atmosphäre auf 399⁰C (75O°F) erhitzt. Bei Anwendung des in Beispiel 11 beschriebenen Tests wurde eine große und beträchtliche Zunahme der Abnutzungsfestigkeit der wärmebehandelten Platte gegenüber der nicht-erhitzten Platte festgestellt.

Die folgenden Beispiele zeigen den Einfluß der Atmosphäre in dem Ofen auf die Farbe des Finish der der Wärmediffusion unterworfenen Oberfläche.

Beispiel 16

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde 1 Stunde in einer Luftatmosphäre auf 399⁰C (75O⁰F) erhitzt. Die Farbe der erhitzten Platte war bronzeartig und über die ganze Oberfläche gleichmäßig. Bei Anwendung des in Beispiel 11 beschriebenen Tests zeigte sich eine starke Erhöhung der Abnutzungsfestigkeit gegenüber der nicht-erhitzten Platte.

Beispiel 17

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde 1 Stunde in einer Stickstoff atmosphäre auf 399⁰C (750⁰F) erhitzt. Die Farbe der Oberfläche glich derjenigen von 24-karätigem Gold mit einem leichten Grünstich und war gleichmäßig. Bei Anwendung des in Beispiel 11 beschriebenen Tests erwies sich die Abnutzungsfestigkeit als stark erhöht gegenüber der nicht erhitzten Platte.

Beispiel 18

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde 1 Stunde in einer Atmosphäre aus 98# Kohlendioxid und 2$ Wasserstoff auf 399⁰C (75O°F) erhitzt. Die Farbe des Goldes glich derje-

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nigen von 24-karätigem Gold und war gleichmäßig. Bei Anwendung des in Beispiel 11 beschriebenen Tests ergab sich eine gute Abnutzungsfestigkeit im Vergleich zu derjenigen der nicht-erhitzten Platte.

Beispiel 19

Eine goldplattierte Platte, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurde 1 und 1/2 Stunde in einer Wasserstoff atmosphäre auf 399⁰C (750⁰P) erhitzt. Die Farbe des Goldes war hellgelb. Bei Anwendung des in Beispiel 11 beschriebenen Tests wurde eine geringe Zunahme der Abnutzungsfestigkeit festgestellt.

Beispiel 20

Dieses Beispiel zeigt, daß mehrere Schichten eines Goldüberzugs unter Verwendung verschiedener Goldplattierungslösungen auf einen chromplattierten Gegenstand aufgebracht und danach einer Wärmediffusion unter Bildung eines Finish aus einer Gold/Chrom-Legierung unterworfen werden können.

Ein Rohrstück einer Badinstallation wurde mit Chrom plattiert wie in Beispiel 1. Das Teil wurde mit Wasser gespült und in dem sauren Goldbad von Beispiel 1 in einer Dicke von 1,7 x 1O~ cm (6.6 millionths of an inch) plattiert, wie aus der Gewichtszunahme ermittelt wurde. Das goldplattierte Teil wurde mit Wasser gespült und in eine andere Goldplattierungslosung, die für eine Elektroabscheidung eines 24-karätigen Überzugs zusammengestellt ist, eingebracht und auf eine zusätzliche Dicke von 1,5 x 1O~ cm (5.8 millionths of an inch), wiederum aus der Gewichtszunahme bestimmt, elektroplattiert. Die verwendete Goldplattierungslösung wird von The Sel-Rex Company unter der Bezeichnung AUROBOND TN in den Handel gebracht. Nach Spülen mit Wasser und Trocknen wurde das Teil in einem Ofen mit einer Stickstoffatmosphäre 70 Minuten einer Wärme diffusion bei einer Temperatur von 421⁰C (790⁰F) unterworfen. Nach

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Entnahme aus dem Ofen wurde festgestellt, daß das Teil eine größere Abnutzungsfestigkeit als ein gleiches goldplattiertes Teil, das keiner Wärmediffusion unterworfen worden war, hatte.

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Claims

Patentansprüche

ι 1./ Verfahren zur Wärmediffusion einer elektroplattieren Goldschicht auf einer Chromoberfläche unter Bildung einer abnutzungsfesten GoId/-Chrom-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß man

eine Chromoberfläche in einer sauren Goldplattierungslösung mit einem Goldgehalt von etwa 1,64 bis 16,4 g/l (0.2 to 2 tr. ozs. per gal.), einem pH unter 2 und unter Einhaltung einer Temperatur der Goldlösung zwischen etwa Zimmertemperatur und etwa 49⁰C (120°F
Gold plattiert;

etwa 49⁰C (120⁰F) gleichzeitig depassiviert und kathodisch mit

wobei die Plattierung in der Plattierungslosung zwischen etwa 5 Sekunden und etwa 5 Minuten bei einer Stromdichte von etwa

1,1 bis 220 mA/cm (1 ampere per square foot to about 200 amperes per square foot) durchgeführt wird;

die gold/chrom-plattierte Oberfläche aus der Plattierungslosung nimmt und mit Wasser spült; und

danach die goldplattierte Chromoberfläche einer Wärmediffusion unter Bildung einer Gold/Chrom-Legierung unterwirft, indem man die Gold/Chrom-Oberfläche für eine Zeit von etwa 2 Minuten bis etwa 6 Stunden einer Temperatur von etwa 343 bis etwa 482⁰C (about 650⁰F to about 900⁰P) aussetzt, wodurch eine Oberfläche aus einer Gold/Chrom-Legierung mit größerer Härte und besserer Abnutzungsfestigkeit als denjenigen des gleichen Goldüberzugs, der keiner Wärmediffusion unterworfen wurde, gebildet wird.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren zur Wärmediffusion einer auf einem chromplattierten Rohrstück elektroabgeschiedenen Goldschicht unter Bildung eines abnutzungsfesten Finish aus einer Gold/Chrom-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß man

in einer sauren Goldplattierungslösung mit einem Goldgehalt von etwa 1,64 bis 16,4 g/l (about 0.2 to 2 Tr. ozs. per gal.)* einem pH unter 2 und einer Temperatur von etwa Raumtemperatur bis etwa 49⁰C (120°F) ein chromplattiertes Rohrstiick gleichzeitig depassiviert und kathodisch mit Gold plattiert;

wobei das chromplattierte Rohrstück für eine Zeit von etwa 5 Sekunden bis etwa 5 Minuten bei einer Stromdichte von etwa 1,1 bis etwa 220 mA/cm (about 1 ampere per square foot to about 200 amperes per square foot) in der Plattierungslösung plattiert wird;

das gold/chrom-plattierte Rohrstück aus der Plattierungslösung entnimmt und mit Wasser spült; und

die goldplattierte Chromoberfläche auf dem Rohrstück unter Bildung einer Gold/Chrom-Legierung diffundiert, indem man das gold/chrom-plattierte Rohrstück für eine Zeit von etwa 5 Minuten bis etwa 6 Stunden einer Temperatur von etwa 3^3 bis etwa 482⁰C (about 650⁰F to about 900°F) aussetzt, wobei auf dem Rohrstück eine Oberfläche aus einer Gold/Chrom-Legierung gebildet wird, deren Härte und Abnutzungsfestigkeit besser sind als die eines gleichen Goldüberzuges, der keiner Wärmediffusion unterworfen wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das goldplattierte Rohrstück in einer zweiten

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Goldplattierungslosung mit einem pH von 3,3 bis 4,0, einem Goldgehalt von 1,23 bis 4,1 g/l (0.15 to 0.5 tr. oz. per gal.) bei einer Stromdichte von 11 bis etwa 33 mA/cm (10 amperes per square foot to about 30 amperes per square foot) für eine Zeit von 1 Minute bis etwa 2 Minuten plattiert wird, um ihm ein 24-karätiges Goldfinish zu verleihen.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die WMrmediffusion der goldplattierten Schicht und der chromplattierten Schicht in einer oxydierenden Atmosphäre durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmediffusion der goldplattierten Schicht und der chromplattierten Schicht in einer reduzierenden Atmosphäre durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmediffusion der goldplattierten Schicht und der chromplattierten Schicht in einer inerten Atmosphäre durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pH der sauren Goldplattierungslosung zwischen 0,2 und 1 gehalten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pH der sauren Goldplattierungslosung 1 ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pH der sauren Goldplattierungslosung 0,2 ist.

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10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Goldgehalt der sauren Goldplattierungslösung zwischen 4,1 und 12,3 g/l (between 0.5 and 1.5 tr. oz. per gal.) liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Goldgehalt der sauren Goldplattierungslösung 4,1 g/l (0.5) beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmediffusion bei einer Temperatur von etwa 399 bis etwa 482⁰C (about 75O°F to about 900°F) durchgeführt wird.
13· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmediffusion bei einer Temperatur von etwa 399⁰C (75O°F) durchgeführt wird.
14. Produkt, das nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellt ist.
15. Produkt, das nach dem Verfahren von Anspruch 2 hergestellt ist.
16. Produkt, das nach dem Verfahren von Anspruch 3 hergestellt ist.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromoberfläche auf einer Safetür plattiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromoberfläche auf einer Schmuck- oder Geldkassette plattiert wird.

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19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromoberfläche auf Modeschmuck plattiert wird.

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