DE3407559A1 - Verfahren zur diffusionsplattierung - Google Patents

Verfahren zur diffusionsplattierung

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Akira Yokohama Shibata
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Description

Chugai Denki Kogyo Kabushiki-Kaisha, 17/12, Nihonbashi-Kayabacho 2-chome, Chuo-ku, Tokyo/Japan
65 P 43
Verfahren zur Diffusionsplattierung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diffusionsplattierung eines Eisen enthaltenden Basismaterials mit Edelmetallbestandteilen einschließlich Ag für dekorative Artikel und Verzierungen sowie die daraus hergestellten dekorativen Artikel und Verzierungen.
Das Überziehen eines Eisen enthaltenden metallischen Materials wie rostfreier Stahl, durch den eine abriebhemmende und kondensationshemmende Basis gebildet wird, mit einer Edelmetallegierung wie beispielsweise 18-karätigem Gold, das Ag enthält, für dekorative Artikel und Verzierungen erfolgt mindestens in zwei Schritten, nämlich einem ersten Schritt, bei dem ausgewählte Oberflächen des Basismaterials mit den
-2
if
Bestandteilen der Legierung unter Ausschluß des Ag-Anteiles zur Bildung einer ersten Schicht plattiert wird, die erhitzt wird, um mit dem Basismaterial zu'diffundieren,, und einem zweiten Schritt, bei dem die Oberfläche ferner mit allen oder ausgewählten Bestandteilen der Legierung und einschließlich Matrix (matric) oder ursprünglichen und Ag-.Bestandteilen zur Bildung einer zweiten aufeinanderfolgenden Schicht plattiert wird, wobei die zweite Schicht erhitzt wird, damit eine Diffusion mit- und untereinander und mit der ersten Schicht ermöglicht wird.
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen oder im besonderen zur Diffusionsplattierung eines Eisen enthaltenden metallischen Basismaterials für dekorative Artikel und Verzierungen mit einer Legierung aus Au, Pt und/oder Pd-Basis . Die Erfindung betrifft auch die dadurch hergestellten dekorativen Artikel und Verzierungen (Ornamente).
Der vorliegende Erfinder hat ein Verfahren der o. g. Art ZO entwickelt und hierauf am 05. Januar 1982 ein US-Patent 4.309,461 erhalten, in dem zur Herstellung dekorativer Artikel und Verzierungen ein Verfahren zum Überziehen eines austenitischen rostfreien Stahlmaterials mit einer Legierung aus Au, Pt und/oder Pd-Basis beschrieben ist, bei dem ausgewählte Oberflächen des Stahlmateriales mit Bestandteilen der Legierung in jeder gewünschten Anordnung und jeweils einem zu einer Zeit in mehreren aufeinanderfolgenden
Schichten plattiert werden. Dabei weist jede Schicht eine Dicke und ein Volumen auf, die dem Verhältnis der Bestandteile der Legierung mit einer gewünschten Reinheit und Größe entspricht, wobei die Schichten auf eine ausreichende Temperatur erhitzt werden, um sie in die flüssige Phase zu überführen.
Es wurde nunmehr herausgefunden, daß die Legierung aus Au, Pt und/oder Pd-Basismaterialien, die zur Herstellung von dekorativen Artikeln und Verzierungen wie beispielsweise Brillengestelle, Uhrengehäuse und Uhrenarmbänder gemäß dem vorstehend erwähnten Verfahren auf einem Barren rostfreien Stahls überzogen werden, manchmal mit dem Stahlmaterial nicht hermetisch dicht verbunden sind. Ferner färben die Grenzen zwischen der Legierung und dem Stahlmaterial manchmal wegen des in die Grenzen eindringenden Schwitzwasser ab. Manchmal löst sich die Legierung teilweise vom Basismaterial. Dies liegt darin begründet, daß - wenn eine Legierung der vorstehend genannten Art erhitzt wird - eine Diffusion in dem rostfreien Stahl auftritt, während die Bestandteile des rostfreien Stahles wie beispielsweise Fe, Cr, Ni und andere und insbesondere Fe, die durch das Au, Pd und/ oder Pt unter erhöhter Temperatur aktiviert werden, auch in die Legierung heraufkommen. Dieses Fe, was in die Legierung diffundiert ist, bildet eine metallurgische Emulsion mit Ag in der Legierung, was beim Abkühlen dazu führt, daß die Grenzschichten zwischen dem Basisstahl-Material und der Edelmetallegierung, die auf der Basis auf plattiert ist, abspaltbar sind.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren zur Diffusionsplattierung eines Fe enthaltenden Basismaterials für dekorative Artikel und Ornamente mit einer Edelmetalllegierung zu schaffen, wobei die Plattierung zumindest in zwei Schritten ausgeführt wird, wobei im ersten Verfahrensschritt Ag als Bestandteil der Legierung nicht verwandt wird. Die Diffusionsverbindungs-Grenzschichten zwischen dem Basismetall und der Edelmetallegierung sind frei von Abfärbvorgängen, Rostbildung und Abspaltbarkeit.
-4-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das folgende Ausführungsbeispiel näher erläutert:
Ausf Qhrungsbeispiel:
Ein länglicher Streifen von rostfreiem Stahl (SUS 316L - Fe Stahl , umfassend Cr (18%), Ni (12%) und andere und mit einem geringen Karbon-Gehalt) wurde mit Fluorsäure (Fluorwasserstoffsäure) zur Reinigung der Oberfläche behandelt.
Die obere Fläche dieses Streifens wurde elektrolytisch nacheinanderfolgend und jeweils durch einen Bestandteil an Ni, Au und Cu in dieser Anordnung elektrolytisch plattiert (galvanisiert). Diese Schichten hatten eine Gesamtdicke von 7μ, wobei Au 75 %, Ni 15 % und Cu 10 % des Gewichtes ausmachten. Der so plattierte Streifen wurde dann einer Hitzebehandlung bei 95O0C in einem Ofen unter Wasserstoffatmosphäre ausgesetzt, so daß die plattierten Schichten ineinander und in den rostfreien Stahl diffundierten. Der Streifen wurde gerollt, so daß seine Dicke um 10 % reduziert wurde und dann bei 95O0C geglüht. Somit weisen also die ersten auf die Stahlbasis plattierten und in die anderen diffundierten Schichten eine Dicke von 6,3μ einer Gold-Legierung auf, die 18-karätigem Gold oder einer 2N-18 Goldlegierung entspricht, die 75 Gew.-% Au enthält.
Der Streifen wurde dann wieder elektrolytisch einzeln aufeinanderfolgend mittels Ag und Au plattiert (galvanisiert), wodurch die zweiten Schichten von einer Gesamtdicke von 3,7μ gebildet wurden,worin Au einen Anteil von 75 Gew.-% und Ag einen Anteil von 25 Gew.-% aufwies. Der Streifen wurde wieder in den Ofen unter einer Wasserstoffatmosphäre bei 7000C gelegt, wobei die zweiten Lagen ineinander und in die ersten Schichten diffundierten.
-5-
Schließlich wird der Streifen an seiner Oberfläche poliert.
Der Stahlstreifen, der durch diese Diffusion von 10μ an 18-karätigem Gold plattiert wurde, wurde Tests unterzogen, bei denen (1) ein Verdrehen um 180° 4mal, (2) ein Hochbiegen mit der plattierten Oberfläche um 90° und (3) dem Eintauchen in eine künstliche Schwitzatmosphäre für 2 Wochen bei Raumtemperatur erfolgte. Die Ergebnisse der Tests (1) und (2) zeigten keine physikalische Veränderung des Streifens, wobei ferner beim Test (3) kein Rost entstand.

Claims (2)

  1. PATENTANWÄLTE . :
    ANDRAE ■ FLACH ■ HAUO '."K'NE'rSSL 3407559
    EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
    . Patentanwalt Dlpl.-Phy». Flach, Max-Jotafi-Platz 8, D-8200 Rotenhtlm
    ROSENHEIM Dlpl.-Phys. Dieter Flach Max-Josefs-Platz 6 D-8200 Rosenhelm Telefon: (0 8031) 17352 Telegramm: Physicist Rosenhelm
    MÜNCHEN
    Dipl.-Chem. Dr.Steffen Andrae Dlpl.-Ing. Dietmar Haug Dlpl.-Chem.Dr.RlchardKnelssl Steinstrasse 44 D-BOOO München 80 Telefon: (089) 482089 Telegramm: pagema München Telex: 5216281 afho d
    Chugai Denki Kogyo Kabushiki-Kaisha, 17/12, Nihonbashi-Kayabacho 2-chome, Chuo-ku, Tokyo/Japan
    65 P 43
    Verfahren zur Diffusionsplattierung
    Ansprüche:
    10
    ./ Verfahren zur Diffusionsplattierung eines Fe enthaltenden \rfetallischen Materials für dekorative Artikel und Verzierungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung aus Au, Pt und/oder Pd-Basismaterialien verwandt wird, wobei ausgewählte Oberfläche des metallischen Materials mit allen oder ausgewählten Bestandteilen der Legierung unter Ausschluß von Ag verwandt werden, um eine erste Schicht zu bilden, daß diese erhitzt wird, um eine Diffusion in das metallische Material zu verursachen, daß diese Oberfläche ferner mit allen oder ausgewählten Bestandteilen der Legierung und einschließlich des Basismaterials und Ag-Bestandteilen der Legierung plattiert wird, um eine zweite nachfolgende Schicht zu bilden, und daß diese erhitzt wird, um deren Diffusion in die erste Schicht zu veranlassen.
    -01
  2. 2. Dekorative Artikel oder Verzierungen, dadurch gekenn zeichnet, daß diese aus einem Fe enthaltenden metallischen Material und einer Legierung aus Au1Pt und/oder Pd-Basismaterialen bestehen, die auf ausgewählte Oberfläche des metallischen Materials plattiert wurden, wobei die Legierung aus nachfolgenden Schichten besteht, die ineinander diffundieren, wobei die zum metallischen Material benachbarte Schicht kein Ag enthält.
DE19843407559 1983-03-25 1984-03-01 Verfahren zur diffusionsplattierung Withdrawn DE3407559A1 (de)

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