DE545382C - Verfahren zur Erzeugung von Aluminiumueberzuegen auf Metallen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung von Aluminiumüberzügen auf Metallen Um die chemische Widerstandsfähigkeit von Metallen, insbesondere von Eisen, Aluminiumlegierungen u. -dgl., zu erhöhen, hat man diese mit einem Überzug von Aluminium versehen und auf diese Art die mechanisch günstigen Eigenschaften des Grundmetalls mit der guten chemischen Widerstandsfähigkeit des Aluminiums vereinigt.
• Zur Erzeugung dieser Aluminiumüberzüge sind schon verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. So wurden z. B. Bleche aus dem Grundmetall mit Aluminiumblechen zusammengewalzt, wodurch beide Bleche aneinandergeschweißt wurden; oder es wutde ein Walzbarren mit Aluminium umgossen b-zw. in einer mit Aluminium ausgekleideten Kokille gegossen und hierauf gewalzt. Diesen Verfahren haften aber verschiedene Mängel an. Zunächst ist es schwierig, auf diese Weise eine wirklich einwandfreie und mechanischen Beanspruchungen, wie Biegen u. dgl., widerstehende Verbindung zwischen Grundmetall und Überzug herzustellen; denn sowohl das Aluminium als auch gegebenenfahs das Grundmetall (insbesondere wenn dieses eine Aluminiumlegierung ist) sind an der Oberfläche mit einer schwer zu entfernenden Oxvdschicht bedeckt. Daher treten an den Verbindungsflächen häufig Oxydeinschlüsse auf, die eine innige Verbindung zwischen Grundmetall und Überzug verhindern. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren ist, daß zur Herstellung der Überzüge nur Aluminium verwendet werden kann, das bereits zu Platten, Blechen u. dgl. verarbeitet ist.
• Diese Nachteile würden bei einem Verfahren zur Erzeugung von Aluminiumüberzügen durch elektrolytische Abscheidung nicht auftreten. Versuche, Aluminium in schmelzflüssigen Elektrolyten auf andere Metalle abzuscheiden, liegen bereits vor, doch scheiterten alle diese Versuche an dem Umstande, daß sich das Aluminium in schwammiger bzw. flitteriger Form abschied, so daß keine dichten, festhaftenden Überzüge erhalten werden konnten. "Um die gewünschte Wirkung zu erzeugen, müssen diese Aluminiumüberzüge nicht nur so fest mit dem Grundmetall verbunden sein, daß sie sich mit ihm durch Walzen u. dgl. mechanisch weiterverarbeiten lassen können, ohne sich loszulösen, sondern sie müssen auch vollkommen dicht sein.
• Gemäß der Erfindung xverden dichte und festhaftende elektrolytische Aluminiumüber-, züge auf Metallen dadurch erhalten, daß gleichzeitig mit dem Aluminium geringe Mengen anderer Metalle, die edler sind als Aluminium und deren Abscheidungs- bzw. Auflösungspotential in dem betreffenden Elektrolyten sich von demjenigen des Aluminiums um nicht mehr als o,6 Volt unterscheidet, auf dem Grundkörper kathbdisch niedergeschlagen werden. Solche Metalle sind z. B. Mangan, Zink, Cadmium, Chrom, Zinn, Kupfer und vor ällem Blei. Auf diese Weise ist es möglich, Niederschläge zu erhalten, die schon in den für solche Plattierungen üblichen Schichtdicken vollkommen dicht und undurchlässig sind. Diese Überzüge haften so dicht auf dem Grundmetall, daß sie -sich durch mechanische Beanspruchung, wie Biegen u: dgl., nicht loslösen. Die Erzeugung eines dichten Niederschlages zwecks Raffination des Aluminiums ist nicht Gegenstand dieses, sondern eines älteren Patents des Erfinders. Die Wahl des Zusatzmetalls erfolgt je nach dem Verwendungszweck des plattierten Gegenstandes; so werden zur Erzeugung chemisch widerstandsfähiger Aluminiumüberzüge selbstverständlich nur solche Metalle zugesetzt, die die Korrosionsbeständigkeit des Aluminiums nicht herabsetzen. Besonders ist hierfür Blei geeignet, Eisen ist wegen seines schädlichen Einflusses für korrosionsfeste Überzüge nicht zu verwenden. Ferner ist zu beachten, daß viele Bestandteile des handelsüblichen Aluminiums, die schon in geringen Mengen seine Korrosionsbeständigkeit herabsetzen, wie z. B Silicium, Eisen, Kohlenstoff und Natrium, bei solchen elektrolytischen Verfahren an der Anode zurückgehalten werden können, so daß der kathodisch niedergeschlagene Aluminiumüberzug schon aus diesem Grunde eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweisen wird als das Aluminium der Anode, das noch einige Zehntel Prozent Silicium und Eisen enthält (abgesehen von Tonerde, Kohlenstoff, Phosphor und anderen schwer zu bestimmenden Verunreinigungen) ; denn gerade Silicium hat gegenüber Aluminium ein sehr verschiedenes Potential und gibt zu Korrosionserscheinungen viel eher Anlaß als ein in der elektrischen Spannungsreihe dem Aluminium näherliegender Stoff. Deshalb können als Anodenmaterial. außer Rohaluminium auch Aluminiumlegierungen verwendet werden, insbesondere solche, die durch thermische Reduktion erhalten wurden.
• Der Elektrolyt muß selbstverständlich einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Aluminium besitzen. Für besonders geeignet hat sich ein schmelzflüssiger Elektrolyt aus Halogensalzen von Aluminium und Alkali-und/oder Erdalkalimetallen erwiesen, beispielsweise ein Elektrolyt mit 75:11/p A1 C13, 15- 11/p Na Cl und i o 111" K Cl. Um die nötigen Mengen des. Zusatzmetalls in den Elektrolyten zu bringen, kann auf verschiedene Weise vorgegangen werden. Beispielsweise kann man unmittelbar Verbindungen der betreffenden Metalle in den Elektrolyten einführen oder auch besondere Hilfsanoden aus den betrettenden Metallen verwenden, wobei man es in der Hand hat, die Menge des in den Elektrolyten übergehenden Metalls durch das Potential bzw. die Stromstärke des Hilfsstromkreises zu regeln. Die Mindestmenge des Zusatzmetalls, die für die Erzeugung dichter Niederschläge nötig ist, hängt von der Natur des Metalls ab und kann durch Versuche für jedes Metall bestimmt werden. Bei Blei genügen beispielsweise einige Zehntel Prozent.
• Für die Erzeugung solcher dichter Niederschläge ist es vorteilhaft, an der Kathode Stromdichten von weniger als i A/dm2 einzuhalten. Ferner wird das Festhalten des Überzuges an dem Grundmetall dadurch begünstigt, daß vor- Beginn der Abscheidung die Kathode für kurze Zeit in an sich bekannter Weise als Anode geschaltet wird. Selbstverständlich ist es zweckmäßig, die Kathoden wie bei jedem anderen Plattierverfahren durch Bürsten, Beizen u. dgl, entsprechend vorzubehandeln.
• Das den Gegenstand des Patents bildende Verfahren gestattet es, in einfacher und wirtschaftlicher Weise Gegenstände mit einem festhaftenden Aluminiumüberzug zu versehen, die nicht mehr weiter mechanisch verarbeitet werden sollen, wie z. B. Gußstücke. In solchen Fällen kann man dem Überzug durch Polieren ein besseres Aussehen verleihen. Selbstverständlich können aber auch Walzbarren, Walzplatten, Bleche u. dgl. nach dem neuen Verfahren mit Aluminium überzogen und hierauf weitergewalzt oder sonstwie weiterverarbeitet werden, da infolge des guten Festhaftens des Überzuges dieser sich nicht loslöst.
• Besondere Bedeutung hat das Verfahren auch zum Überüehen von solchen Körpern, deren Herstellungsverfahren es nicht erlaubt, vor der endgültigen Formgebung. einen aufgeschweißten Aluminiumüberzug aufzubringen, wie z. B. für Gußstücke, durch Pressen hergestellte Leichtmetallprofile u. dgl.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Überziehen von Metallen, wie Eisen, Leichtmetallegierungen o. dgl., mit einer festhaftenden Aluminiumschicht auf elektrolytischem Wege, wobei das zu überziehende Metall als Kathode, als Anode metallisches Aluminium, Aluminiumlegierungen u. dgl. und ein Elektrolyt mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als dem des Aluminiums verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Aluminium geringe Mengen Blei oder anderer, edlerer Metalle, deren Abscheidungs- bzw. Auflösungspotential in dem betreffenden Elektrolyten sich von dem des Aluminiums um nicht mehr als o,6 Volt unterscheidet, ausgenommen Eisen, an der Kathode abgeschieden werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kathode die Stromdichte unter i AJdm2 gehalten wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB vor Beginn der Abscheidung die Kathode für kurze Zeit als Anode geschaltet wird.