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Verfahren zur Erhöhung der Korrosionswiderstandskraft eines fertig
verchromten Metallgegenstandes Es ist bereits ein Verfahren bekannt, wodurch die
Korrosionswiderstandskraft eines verchromten Metallgegenstandes erhöht wird. Hierfür
wird das Grundmetall derart mit Chromschichten versehen, daß es nicht korrodieren
kann. Diese Chromschichten werden elektrolytisch auf dem Grundmetall angebracht.
Die Schutzschicht kann beispielsweise in drei aufeinanderfolgenden Stufen hergestellt
werden. Die erste Verfahrensstube dauert 2 Stunden, die zweite i Stunde und die
dritte wiederum 2 Stunden. Während der awfeinanderfolgenden Arbeitgstufen wird die
Stromnzufuhr nicht unterbrochen. Geändert wird für die einzelnen Chromschichten
die Stromdichte.
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Dem bekannten Verfahren gegenüber unterscheidet sich das der Erfindung
grundsätzlich. Im Falle der Erfindung wird zuerst das Grundmetall in der normalen
Weise verchromt. Es erhält eine normale Chromschicht. Erst dann setzt das er, fmdungsgemäBe
Verfahren ein. Der fertige verchromte
Metallgegenstand wird nochmals
dafür behandelt, daß iseine Korrosionswiderstandskraft erhöht wird. Hierfür wird
er nochmals als Kathäde in ein gesondertes Bad einer sechswertigen Chromsäurelösung
gebracht und behandelt. Die Behandlungszeit ist kurzzeitig.
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Sie beträgt ungefähr 2 Minuten. Die Behandlungstemperatur liegt bei
90 bis 95° C, und die Stromdichte an der Kathode beträgt ungefähr 0,o2 Amp./dm2
bis i,7 Amp./dm2.
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,. Erfin.dühgsgemäß erhält man hierbei eine solche dünne>=Sehicht;,,;daß
das Aussehen des vorher verch-raxnteri:=1VI'elall'gegenstandes nicht- geändert wird.
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-Das, --erfiiiaungsgemäße Verfahren ist sehr viel einfacher -als,-das
bekannte. Es ist kurzzeitiger, und es wird viel weniger Chrom verbraucht.
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Ein zweistufiges Verfahren zur Verchromung eines Metallgegenstandes
ist gleichfalls bekannt. Zuerst erhält hierbei der Metallgegenstand einen Grundüberzug
aus Chrom, der matt ist, während der zweite Überzug ein solcher mit Hochglanz ist-Ist
der Hochglanzüberzug dünn, ergibt sich ein Atlasglanz, da .der Hochgfanzüberzug
auf einer matten Schicht angebracht ist. Wünscht man einen Hochglanz, so muß der
Arbeitsgang für den Hochglanz bei höherer Temperatur so lange fortgesetzt werden,
bis eine dickere Schicht mit dem Hochglanz vorhanden ist. Es soll also bei dem bekannten
zweistufigen Verfahren der verchromte Gegenstand in seinem Aussehen durch den zweiten
Verfahrensgang geändert werden. Im Gegensatz dazu soll durch die zusätzliche Verfahrensstufe
der Erfindung das Aussehen des verchromten Gegenstandes nicht geändert werden, wenn
er nachträglich nochmals in einer Chromsäurelösung behandelt wird. Diese zusätzliche
Verfahrensstufe dnent nur zur Erhöhung der Korrosionswiderstandskraft des Metallgegenstandes.
Sein Aussehen .soll keine ?Änderung erfahren.
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Der Metallgegenstand kann auch in das Bad ein- -getaucht und behandelt
werden, ahne daß an ihn elektrischer Strom angelegt wird. Die Behandlungsdauer ist
aber hierbei länger, mindestens 30 Minuten. Bei diesem Verfahren ist keine
komplizierte oder teuere Apparatur notwendig. Die Metallgegenstände können insbesondere
in kleinen Mengen behandelt 'werden.
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Bei der Behandlung des Metallgegenstandes im Bad als Kathode ist die
Behandlungszeit von ungefähr 2 Minuten ausreichend. Bäder einer sechswertigen Chromsäurelösung
mit einer Konzentration von i g pro 1 bis Zoo g pro 1 bringen gute Resultate mit
sich. Hierbei kommt es auf die p,1-Werte weniger an. Die besten Resultate erhält
man mit einem Bad mit einem pH-Wert .unter 7.
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Bei Natriumdichromatbädern bildet eine Konzentration von Sog pro leine
stabilereLösungg, die auch leichter aufrechterhalten werden kann als bei Bädern
mit einer niedrigeren Konzentration.
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Stahlelektroden sind besser als Elektroden aus Blei. Bei .niedrigen
p,1-Werten ergibt .sich finit Eisen im Bad eine Schwierigkeit. Es neigt zur Verfärbung.
Bei PH-Werten über 2,5 scheidet offen- , sichtlich das Eisen in Form -einer unlöslichen
Verbindung aus, und es zeigt sich nicht die Schwierigkeit.
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Die wichtigste Variante scheint die Stromdichte @zu sein, auch wenn
sie selbstverständlich von den anderen Varianten beeinflußt wird. Sie kann sich
von 0,o2 Amp./dm@ bis 1,7 Amp:/dan2 ändern.
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Bei der »Eintauchbehandlung« des Gegenstandes. also bei der Behandlung,
bei der an dem zu. behandelnden Gegenstand .elektrischer Strom nicht angelegt wird,
kommt eine Behandlungsdauer von ungefähr 2 Stunden bei einer Lösung aus Natriumdichromat
mit einer Konzentration von 5o g pro 1, bei einer Temperatur von 88 biss ioo° C
und einem pH-Wert von ungefähr q.;5 in Frage. Je niedriger die Temperatur ist, desto
langer ist die Behandlungsdauer. Es hat .sich gezeigt, daß diekorrossonshemmenden
Filme oder dünnen Überzüge in Lösungen aus einer sechs4vertigen'-Chromsäure von
o,i bis i,5og pro 1 gebildet werden können, wobei niedrige Temperaturen, wie 21°
C, verwendbar sind, die Behandlungsdauer aber entsprechend verlängert wird.
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Zahlreiche Untersuchungen sind an Prüfstücken vorgenommen worden,
die nach. einem der beiden Verfahren behandelt wurden. Sämtliche Prüfstücke bestehen
aus Stahl. Sie Bind zuerst nmit einem glänzenden Nickel- und dann mit einem glänzenden
Chromüberzug versehen worden. Es sind Prüfstficke mit einem Nickelüberzug mit Dicken
von ungefähr o,oo8 und ungefähr 0,o2 mm untersucht worden. Die Chromüberzüge sind
für sämtliche Prüfstücke die gleichen. Ihre Dicke liegt - in der Größenordnung von
o;0025 mm..
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Prüfstücke .xnit einem 0,0076 mm dicken Nickelüberzug und mit einem
Chromüberzug darüber sind als Kathoden in einem elektrolytischen Bad einer Natriumdichromatlösung
mit einer Konzentration von 5o g pro 1 2 Minuten lang bei einer Temperatur von ungefähr
94'.C und einer Stromdichte von ungefähr 0,4 bis o,5 Amp./dm2 bei Verwendung von
Stahlanoden behandelt worden. Diese Prüfstücke und eine gleiche Anzahl ähnlicher,
aber nicht nach dem erfindungsgemMen Verfahren behandelter Stücke wurden mit Magnesiumoxyd
gereinigt und in einen Behälter gebracht, wo sie einem salzigen Sprühregen unterworfen
wurden. -Die Zahl der sichtbaren Rostflecke wurde in bestimmten Zeitabständen während
dieser Prüfung durch denn salzigen _ Sprühregen .gezählt. Die unbehandelten Stücke
mit einem 0,0ö76 min dicken Nickelüberzug zeigten dreißig Rostflecke nach 6 Stunden
und über hundert Rostflecke nach 2.¢ Stunden. Die erfindungsgemäß behandelten Metallgegenstände
zeigten nach 24 Stunden noch keine Rostflecke und sechzehn Rostflecke nach 72 Stunden.
Gegenstände mit einem 0;o2, mm dicken 1 Nickelüberzug und einem Chromüberzug darüber
zeigten sechzig Rostflecke- nach 48 Stunden, wenn sie nicht erfindungsgemäß behandelt
waren, dagegen nur drei Rostflecke nach i20 Stunden, wenn sie dem erfindungsgemäßen
Verfahren unterwarfen i wurden.
Gleiche Prüfstücke wurden auch nur
durch das soggenannte Eintauchverfahren behandelt, bei welchem elektrischer Strom
nicht am Metallgegenstand angelegt wird. Sämtliche Prüfstücke sind in eine Natriumdichromatlös.ung
.mit einer Konzentration von 5 g pro 1 bei einer Temperatur von ungefähr 94° C 2
Stunden lang eingetaucht worden. Diese besonders behandelten Prüfstücke wurden mit
unbehandelten Stücken "verglichen. Unbehandelte Stücke mit einem 0,0076 mm
dicken Nickelüberzug und einem Chromüberzug darüber zeigten über hundert Rostflecke
nach einer Behandlung von 24 Stunden durch einen salzigen Sprühregen. Die erfindungsgemäß
behandelten Stücke dagegen zeigten nach i2o Stunden nur sechs Rostflecke. Gleiche
unbehandelte Stücke' mit einem o,o2 mm dicken Nickelüberzug zeigten nach einer Behandlung
von 48 Stunden im salzigen Sprühregen sechzig Rostflecke, während gleiche, aber
erfindungsgemäß behandelte Stücke keine Rostflecke nach 24 Stunden und nach i2o
Stunden drei Rostflecke zeigten. Auch in diesem Fall wurden sämtliche Prüfstücke
vor der Behandlung mit salzigem Sprühregen mit Magnesiumoxyd gereinigt.
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Prüfstücke aus, Stahl mit einem o,oo76mm dicken Nickelüberzug und
einem Chromüberzug darüber wurden durch Eintauchen in eine Natriumdichromatlösung
mit einer Konzentration von 5 g pro 1 2 Stunden lang bei einer Temperatur von ungefähr
94° C behandelt. Dann erfolgte eine Prüfung im Vergleich mit gleichen, aber unbehandelten
Stücken, indem sie dem Wetter auf dem Dach eines Gebäudes 6 Monate lang ausgesetzt
worden sind. Nach io Wochen zeigten die nicht erfindungsgemäß behandelten Stücke
über hundert Rostflecke. Keine Rostflecke gab es auf den behandelten Stücken. Nach
6 Monaten -waren die unbehandelten Stücke in einem sehr schlechten Zustand, während
auf den behandelten Stücken nur ein Rostfleck im Durchschnitt gefunden wurde. Die
Stücke wurden nicht, wie vorhergehend geschildert, mit einem Reinigungsmittel gereinigt,
bevor sie dem Wetter ausgesetzt wurden.
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Es wurden auch Prüfungen an gleichen Prüfstücken aus Stahl mit einem
Kupferüberzug und einem Chromüberzug-* :darüber und ebenso auch an solchen mit einem
Kupferüberzug und Chromüberzug vorgenommen. Nicht erfindungsgemäß behandelte Stücke
und erfindungsgemäß als Kathode behandelte Stücke wurden i2o Stunden lang in .einem
Behärlter dem -salzigen Sprühregen ausgesetzt. Die erfindungsgemäß behandelten Stücke
zeigten in beiden Fällen eine weit bessre Korrosionswiderstandskraft, als die unbehandelten
Stücke. Die erfindungsgemäße Behandlung der Stücke erfolgte in einem Bad einer sechswertigen
Chromsäurelösung mit einer Konzentration von 5o g pro 1 und einem pH-Wert von ungefähr
4,5 bei einer Stromdichte zveischen 0,4 biss o,5 Amp./dm2 an der Kathode und bei
einer Temperatur von ungefähr 94° C. Die Behandlungszeit betrug 2 Minuten. Sämtliche
Stücke sind mit leichtem Magnesiumoxyd gereinigt worden, bevor sie dem salzigen
Sprühregen ausgesetzt wurden.