DE646142C

DE646142C - Verfahren zur Erhoehung der Haftfestigkeit metallischer Schichten oder UEberzuege auf Gegenstaenden aus Metall oder anderen Stoffen

Info

Publication number: DE646142C
Application number: DEB170791D
Authority: DE
Inventors: Erich Kruppa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-08-18
Filing date: 1935-08-18
Publication date: 1937-06-17

Description

Verfahren zur Erhöhung der .Haftfestigkeit metallischer Schichten oder Überzüge auf Gegenständen aus Metall oder aüderen Stoffen Bei Gegenständen, die zum Schutze gegen Korrosion, Abnutzung o. dgl. oder zum Zwecke der Verschönerung eine oder mehrere galvanisch, chemisch oder mechanisch aufgebrachte Deckschichten oder Überzüge besitzen, besteht infolge einer zu geringen Haftfestigkeit immer die Gefahr, daß die Deckschichten oder Überzüge durch Druck, Stoß oder Schlag sich ganz oder teilweise von der Unterlage ablösen. Auch bei Temperaturänderungen kann diese nachteilige Erscheinung auftreten, insbesondere wenn der Werkstoff der Unterlage, z. B. Eisen;- und der' Werkstoff des Schutzüberzuges, z. B. Aluminium, erheblich voneinander verschiedene Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Haftfestigkeit derartiger Schichten oder Überzüge erheblich zu verbessern und die obenerwähnten Nachteile zu verhindern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit metallischer Schichten oder Überzüge auf Gegenständen aus Metallen oder anderen Stoffen, welches sich dadurch auszeichnet, daß eine oder mehrere Schichten von keine Hartcarbide bildenden Metallen, insbesondere von Silber, Nickel, Kupfer, Aluminium, Cadmium, Zinn, Zink, Blei, Messing usw., auf die Gegenstände aufgebracht und die mit den Schichten versehenen Gegenstände in einem drucksicheren Gefäß der Einwirkung solcher gas- oder dampfförmigen chemischen Verbindungen, deren thermischer Zerfall bei erhöhtem Druck und konstantem Volumen exotherm verläuft, unter derartigen Bedingungen ausgesetzt werden, daß ein thermischer Zerfall der gasförmigen chemischen Verbindungen eintritt.
Man kann ferner mit Vorte%I auf eine oder mehrere Schichten von keine Hartcarbide bildenden Metallen, wie Kupfer oder Nickel, vor der Druckbehandlung noch eine Schicht von Chrom aufbringen, das ein Hartcarbid bildet._ Die Druckbehandlung im Behandlungsgefäß kann dabei vorteilhaft durch thermische Zersetzung von unter Druck befindlichem Acetylen erfolgen. Ferner kann zur thermischen Spaltung unter Druck ein Gemisch von Acetylen und Ölgas als die Dissoziation verlangsamender Zusatz verwendet werden. Bei der thermischen Dissoziation der genannten Stoffe wird durch den entstehenden hohen Druck in Verbindung mit der bei dem Zerfall auftretenden starken Wärme die Deckschicht oder der Überzug außerordentlich fest mit der Oberfläche des zu überziehenden Gegenstandes verankert. Die Werkstoffe der Deckschicht und der Unterlage verwachsen weitgehend an der Berührungsfläche miteinander, so daß eine Loslösung infolge mechanischer Beanspruchung oder von Temperaturänderungen nicht mehr möglich ist. Die Schichten oder Überzüge, deren Haftfestigkeit auf den verschiedenen Gegenständen erhöht werden soll, können nach irgendeinem bekannten Verfahren aufgebracht werden. So sind z. B. Gegenstände, die mit Überzügen auf chemischem oder elektrolytischem Wege versehen sind, für die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet. Die Überzüge können aber auch warm oder kalt aufgetragen, aufgespritzt, aufgepreßt oder aufgewalzt werden: sie können ferner aufgesintert oder aufgeschmolzen oder durch Schmelzflußelektroly se, Diffusion oder auf eine andere, beim Plattieren benutzte Art und Weise aufgebracht werden.
Als Werkstoffe für die Gegenstände oder Unterlagen kommen außer Metall auch keramische Stoffe, wie Porzellan, Preßmassen, Kunstharze, Kunststeine, natürliche Gesteine, wie Marmor usw., in Frage.
Es ist schon vorgeschlagen worden, Chromüberzüge auf zum mindesten auf der Oberfläche aus Metall bestehende Gegenstände dadurch ganz oder teilweise in Chromcarbid zu verwandeln, daß die chromierten Gegenstände in einem drucksicheren Gefäß mit kohlenstoffhaltigen Gasen oder Dämpfen, die auf thermischem Wege zerlegt wurden, in Berührung gebracht werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich grundsätzlich von dem bekannten Verfahren dadurch, daß bei dem ersteren Vorgänge an den Berührungsflächen zwischen den Überzügen und den Unterlagen ausgelöst «erden und nicht eine Umwandlung der Überzüge als solche in Carbid zwecks Änderung der mechanischen und chemischen Eigenschaften der Oberflächen erstrebt ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere auch für die Erhöhung der Haftfestigkeit von Schichten und Überzügen aus solchen Stoffen bestimmt, die kein Carbid zu bilden vermögen. Im einzelnen können die Schichten der Überzüge aus Stoffen wie Silber, Nickel, Kupfer, Aluminium, Kadmium, Zinn, Zink, Blei, Messing und vielen anderen bestehen. Besonders vorteilhaft ist es, auf eine oder mehrere nichtcarbidbildende Schichten eine carbidbildende Schicht Chrom, z. B. das System Kupfer-,-Nickel-Chrom auf eine Eisenunterlage, vor der Druckbehandlung aufzubringen. Die genannten Stoffe können für die Schichten oder Überzüge für sich allein oder übereinander oder in Mischung miteinander in beliebiger Zusammenstellung oder Reihenfolge verwendet werden.
Bei einem fertig bearbeiteten Metallgegenstand mit einem metallischen Schutzüberzug oder einer Plattierung kann beispielsweise auf die folgende Art die Haftfestigkeit des Überzugs besonders erhöht werden. Der mit dem Metallüberzug versehene Gegenstand wird in ein drucksicheres Gefäß gebracht, das entlüftet und darauf mit einem gasförmigen Kohlenwasserstoff, z. B. Acetylen, vorteilhaft bei einem Druck von mindestens i atü beschickt wird. Durch einen Zündfunken oder einen Glühdraht wird darauf die thermische Zerlegung der Gasfüllung herbeigeführt. Die Dissoziationstemperatur bei der Zerlegung von Acetylen unter den vorstehend angegebenen Verhältnissen beträgt über 3000°. Die frei werdende Wärme wirkt auf die Oberflächenschicht der im Druckgefäß befindlichen Gegenstände ein und verankert den Überzug an der Berührungsoberfläche fest mit der Unterlage. Je nach der Art der Überzugametalle findet ein gewisses Schmelzen, Sintern und gegebenenfalls eine legierungsartige Vereinigung mit der Unterlage statt. Der gleichzeitig frei werdende Wasserstoff erhält durch die auftretende Wärme einen sehr hohen Druck, der etwa das 5- bis iofache des Anfangsdrucks der Gasfüllung beträgt. Durch den entstandenen hohen Druck wird die Deckschicht oder der Überzug außerordentlich fest auf bzw. in die Oberfläche der Unterlage gepreßt und damit die geschilderte feste Verankerung der Deckschicht auf der Unterlage erzielt.
Es können für die Füllung des Druckgefäßes auch viele andere Drucke, etwa niedrigere, angewendet werden, wobei dann auch andere Temperaturen für die Herbeiführung der Dissoziation in Frage kommen.
Schon durch eine einmalige Behandlung der Gegenstände nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren gelingt es, eine außerordentliche Verbesserung der Haftfähigkeit der Überzüge zu erzielen. Sollen Gegenstände mit besonders starken Deckschichten haftfest verbunden werden, so kann die Behandlung in dem Druckgefäß mehrmals wiederholt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit metallischer Schichten oder Überzüge auf Gegenständen aus Metall oder anderen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Schichten von keine Hartcarbide bildenden Metallen, insbesondere von Silber, Nickel, Kupfer, Aluminium, Cadmium, Zinn, Zink, Blei, Messing usw., auf die Gegenstände aufgebracht und die mit den Schichten versehenen Gegenstände in einem drucksicheren Gefäß der Einwirkung solcher gas-oder dampfförmigen chemischen Verbindungen, deren-thermischer Zerfall bei erhöhtem Druck und konstantem Volumen exotherm verläuft, unter derartigen Bedingungen ausgesetzt werden, daß ein thermischer Zerfall der gasförmigen chemischen Verbindungen eintritt. a. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine oder mehrere Schichten von keine Hartcarbide bildenden Metallen, wie Kupfer oder Nickel, vor der Druckbehandlung noch eine Schicht von Chrom aufgebracht wird, das ein Hartcarbid bildet. 3. Verfahren nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbehandlung im Behandlungsgefäß durch thermische Zersetzung von unter Druck befindlichem Acetylen erfolgt. q.. Verfahren nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß zur thermischen Spaltung unter Druck ein Gemisch von Acetylen mit Ölgas als die Dissoziation verlangsamender Zusatz benutzt wird.