EP0668375B1 - Verfahren zur Herstellung galvanischer Dispersionsüberzüge von Hartchrom sowie auf diese Weise hergestellte verschleissfeste Überzüge - Google Patents
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Claims (10)
- Ein Verfahren zur Herstellung eines Hartchrom-Kompositüberzuges auf einem Substrat, der eine disperse Phase umfaßt, und der besonders für mechanische Komponenten geeignet ist, die Hochtemperatur-Reibung unterworfen sind, wobei das Verfahren den Schritt der galvanischen Abscheidung wenigstens einer Hartchrom-Schicht in einem Chromplattierungsbad des Typs umfaßt, der Mikrorisse bildet und in dem eine vorbestimmte Konzentration von Partikeln einer gegebenen Größe eines in dem Bad unlöslichen Nichtmetalls in Suspension dispergiert wird;
dadurch gekennzeichnet, daß gemeinsam(i)- im Verlauf des besagten Abscheidungsschrittes das Substrat permanent bei Kathodenpotential gehalten wird; und ein pulsierender Kathodenstrom, der sich zyklisch mit der Zeit zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert verändert, zugeführt wird, um eine Chromschicht zu erzielen, die eine Matrix mit Mikrorissen einer gegebenen Verteilung und eine disperse Phase umfaßt, die aus besagten Nichtmetallpartikeln besteht, von denen einige in den Mikrorissen eingeschlossen sind und einige direkt in die Matrix eingebettet sind;(ii)- besagtes Chromplattierungsbad ein auf Chromsäure basierendes Bad ist, das in Lösung vorherrschend sechswertiges Chrom enthält. - Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagtem Abscheidungsschritt der Schritt des Abscheidens einer kontinuierlichen Hartchrom-Basisschicht im wesentlichen ohne Mikrorisse oder Porosität auf dem Substrat vorausgeht, die die Gesamtheit des Substrates bedeckt, wobei besagte Basisschicht durch galvanisches Abscheiden von Chrom in einem Chromplattierungsbad des Typs, der keine Mikrorisse bildet, hergestellt wird.
- Das Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf besagter Basisschicht eine Anzahl von besagten Hartchrom-Schichten galvanisch abgeschieden wird, die jeweils eine mikrorissige Matrix und eine disperse Phase umfassen, wobei die Schichten so gebildet werden, daß die Mikrorisse jeder Schicht tiefenmäßig in bezug auf die Mikrorisse der angrenzenden Schichten versetzt sind.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß besagte nichtmetallische Partikel, die in dem Bad unlöslich sind, aus einem oder mehreren Materialien der Gruppe bestehen, die Wolframcarbid, Siliciumnitrid, Chromcarbid, Aluminiumoxid, Siliciumnitrid, Borcarbid, Diamant, Graphit, hexagonales Bornitrid umfaßt.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schrittes des galvanischen Abscheidens jeder besagten Hartchrom-Schicht, die eine mikrorissige Matrix und eine disperse Phase umfaßt, die aus besagten, in die Schicht eingebetteten Partikeln besteht, der Kathodenstrom in einem Zyklus zugeführt wird, der folgende Schritt umfaßt:einen ersten Schritt, in dem der Kathodenstrom auf einen ersten Schwellwert, der anders als Null ist, gebracht wird, und für eine erste vorbestimmte Zeit bei diesem gehalten wird;einen zweiten Schritt, der den ersten überlagert, in dem der Kathodenstrom wechselweise in einem Schwingungsmuster und für eine zweite vorbestimmte Zeit zwischen besagtem ersten Schwellwert und einem zweiten Schwellwert, der höher als der erste ist, variiert wird; undeinen dritten Schritt, in dem der Kathodenstrom auf Null eingestellt und bei Null für eine dritte vorbestimmte Zeit gehalten wird.
- Das Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in besagtem zweiten Schritt der Kathodenstrom in einem Quadratschwingungsmuster variiert wird und in besagtem ersten und besagtem dritten Schritt der Kathodenstrom in Schritten variiert wird.
- Ein verschleißbeständiger Hartchrom-Überzug, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Verwendung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist, daß es einen relativ niedrigen Wasserstoffgehalt aufweist.
- Ein elektrolytisch hergestellter verschleißbeständiger HartchromÜberzug, der eine Schicht umfaßt, der Reihe nach, die eine mikrorissige Hartchrom-Matrix und in der Matrix eine disperse Phase umfaßt, die aus einer Anzahl von Partikeln eines nichtmetallischen Materials besteht, und besonders für mechanische Komponenten geeignet ist, die Hochtemperatur-Reibung unterworfen sind; wobei eine erste Anzahl besagter Partikel in die Mikrorisse der Matrix eingeschlossen ist und eine zweite Anzahl besagter Partikel direkt in Teile der Matrix ohne Mikrorisse eingebettet ist;
dadurch gekennzeichnet, daß gemeinsam(i)- er eine erste Hartchrom-Schicht im wesentlichen ohne Mikrorisse oder Porosität und ohne besagte Partikel; und, abgeschieden auf besagter erster Schicht, eine Zahl besagter Schichten, die eine mikrorissige Matrix und eine disperse Phase umfassen, die aus besagten Partikeln besteht, umfaßt, wobei(ii)- die Mikrorisse der besagten ersten Schicht, die auf der ersten Schicht abgeschieden sind, tiefenmäßig versetzt in bezug auf die der angrenzenden Schichten bereitgestellt sind. - Der verschleißbeständige Hartchrom-Überzug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine Stärke von wenigstens 50 µm aufweist.
- Der verschleißbeständige Hartchrom-Überzug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu der Schicht gemessene Breite der Mikrorisse wenigstens 1 µm ist; die Dichte der Mikrorisse zwischen 100 und 300 pro Zentimeter liegt; und die Größe der in die Matrix eingebetteten Nichtmetallpartikel zwischen 0,1 und 20 µm liegt.
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