NO811602L - Bad-sammensetning og fremgangsmaate for elektroavsetning av kobolt-sink-legeringer. - Google Patents

Description

Vanskeligheter forbundet med jevn elektroavsetning av klare vanlige kromavsetninger koblet med økende begrens-ninger på utslipp av toksiske væsker, såsom heksavalent krom som vanligvis er tilstede i kromavsetningsbad, har gjort det ønskelig med utvikling av bad med alternative sammensetninger på elektroavsetningsbad foruten alternativ teknikk for avsetning av metalllegeringer som har den samme farge og egenskaper som vanlige kromavsetninger. I U.S. patent nr. 3.881.919 er det f.eks. beskrevet et elektroavsetningsbad bestående av en ternær legering bestående av kobolt,

tinn og sink som simulerer en kromavsetning. I U.S. patent nr. 4.035.249 som er utstedt til foreliggende søker, er det beskrevet et elektroavsetningsbad som er beregnet for avsetning av en binær legering bestående av kobolt og tinn. Den badsammensetning og den fremgangsmåte som er beskrevet i sistnevnte U.S. patent er hovedsakelig tilpasset for avsetning på større mengder av små arbeidsstykker, f.eks. i tønner eller større kar, og man har.opplevd en rekke vanskeligheter i forbindelse med en tilpasning av badet når dette skal brukes for avsetning på arbeidsstykker plassert i forskjellige typer stativer.

Skjønt en rekke tidligere kjente legeringselektroavsetninger har gitt avsetninger som simulerer vanlige krom-elektroavsetninger, så har disse samt de fremgangsmåter som har vært bruk hatt en rekke ulemper som har hindret en vid kommersiell anvendelse. Således har slike legeringsavsetninger manglet en nødvendig korrosjonsmotstand under moderate betingelser, noé som har resultert i svekket overflate og fargeforandring. Videre har hardheten på slike legeringsavsetninger vært betydelig lavere enn det man finner i vanlige kromavsetninger. En økning av korrosjonsresisten-sen i slike legeringsavsetninger. ved å øke tykkelsen på avsetningen, er begrenset på grunn av at man da mister det kromlignende utseendet, og man har vært nødt for å bruke relativt tynne elektroavsetninger av størrelsesorden fra 0,0005 - 0,00075 mm. Ennvidere har man hatt vanskeligheter ved å opprettholde passende badstabilitet, da spesielt i elektrolytter som inneholder toverdige tinnioner, fordi disse har en tendens til å bli oksydert opp i en fireverdig til-stand.

Badsammensetningen og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse unngår mange av de problemer man hadde med tidligere kjente sammensetninger og fremgangsmåter for pålegning av simulerte kromelelektroavsetninger, ved at man tilveiebringer en badsammensetning som er relativt lett å kontrollere, er stabildg lett kan tilpasses både for avsetning i større volumer og for gjenstander plassert i stativer. Videre har de kromlignende avsetninger en øket hardhet og bedret korrosjonsresistens, og kan pålegges i tykkelser på opptil 25 mikrometer uten at man får forskjellige skadelige fargeforandringer eller en svampet fysisk struk-tur. Legeringselektroavsetninger ifølge foreliggende oppfinnelse kan ytterligere bedres med hensyn til korrosjonsresistens og resistens mot matning, ved at man anvender en passiviserende rensing etter elektroavsetning, f.eks. en rensning ved hjelp av en kromholdig væske.

De ovennevnte fordeler ifølge foreliggende oppfinnelse oppnås ved at man bruker en elektrolytt bestående av en vandig oppløsning hvis pH varierer fra 6 - 9 og som inneholder som vesentlige bestanddeler et kontrollert forhold mellom koboltioner og sinkioner i kombinasjon med et kompleksdan-hende middel som er tilstede i tilstrekkelig mengde til at man holder kobolt- og sinkionene i oppløsning. Konsentrasjonen av koboltionene ligger generelt i området fra 1-12 g/l, mens sinkionene kan være tilstede i en mengde på fra 0,75 - 9 g/l og det kompleksdannende midlet kan være tilstede i en mengde som varierer fra 10 - 100 g/l, avhengig av den spesielle konsentrasjon av kobolt- og sinkioner som er tilstede i badet. Konsentrasjonen av kobolt- og sinkionene i badet kontrolleres til et slikt_ forhold at elektroavsetningen inneholder fra ca. 75 - ca. 85% sink mens resten er kobolt, og man får det beste resultat når man får en legeringsavsetning som inneholder ca. 80% sink og 20% kobolt. Det kompleksdannende midlet innbefatter fortrinns vis sitronsyre, og heri inngår alkalimetall->ammonium-? sink-og koboltsalter av denne syre. Videre kan man også bruke glukonsyre, alfatglukonheptonsyre, tartarsyre såvel som deres alkalimetall-, ammonium-, sink- og koboltsalter, fortrinnsvis i kombinasjon med minst 10% sitronsyre som kompleksdannende forbindelse.

Ifølge foreliggende oppfinnelse får man avsatt en kobolt-sink-legering som simulerer en vanlig kromavsetning på et ledende underlag ved at man anvender en badsammensetning slik det er beskrevet ovenfor ved temperaturer varier- . ende fra 15 - 32°C og ved strømtettheter varierende fra 5,45 - 326,4 ampére pr. m 2i tidsrom som varierer fra ca. 30 sekunder og opp til 1 time eller mer, avhengig av tykkélsen på

den forønskede elektroavsetningen. De overflater på hvilke det er avsatt nevnte kobolt-sink-légeringer kan ytterligere underkastes en passifiserende.behandling hvis dette er ønskelig, ved at nevnte overflater kontaktes ,en vandig rense-éller vaskeoppløsning inneholdende en fortynnet konsentrasjon av krom hvorved man ytterligere øker avsetningens resistens med hensyn til korrosjon og matning. Spesielt tilfredsstillende resultater oppnår man når man anvender en badsammensetning og en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse for avsetning på arbéidsstykker plasser i et stativ og hvor nevnte arbéidsstykker har et overflatelag av blankt nikkel, blank kobolt, en blank nikkel-jern-legering, polert messing, polert kobber og polert stål, hvorved man får en.klar eller halvklar avsetning med et dekorativt utseende som simulerer det man finner i en vanlig kromavsetning.

Ytterligere fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelser samt de spesifikke eksempler som er beskrevet i det etterfølgende.

Beskrivelse av foretrukne utførelser

Ifølge foreliggende oppfinnelse inneholder den vandige elektrolytten som vesentlige 'bestanddeler et kontrollert forhold mellom koboltioner og sinkioner, et kompleksdannende middel i tilstrekkelig mengde til at kobolt- og sinkionene holder seg i oppløsning, og hvis det er nødvendig, et alka-

lisk eller surt pH-justerende middel slik at man får en pH

i badet på mellom 6 og 9, og, eventuelt, badoppløselige og ledende salt for å bedre badets ledningsevne bg effekt.. Kobolt- og sinkionene kan tilføres badet ved at man anvender ethvert badoppløselig og forenlig salt som innefatter kobolt-og sinksalter av det anvendte kompleksdannende middel. Typisk kan man bruke sulfatsalter og halogenidsalter såsom kobolt- og sinkklorid. F.eks. kan koboltionene tilføres som koboltsulfatheptahydrat (CoSO^-VI^O) som er det mest foretrukne og kommersielt lettest tilgjengelige materiale, skjønt man også kan bruke koboltammoniumsulfat. Typisk vil sinkionene tilføres som sinksulfatmonohydrat (ZnSO^.I^O),

som også er det kommersielt foretrukne materialet.

Konsentrasjonen av koboltioner i det vandige bad kan variere fra 1 - 12 g/l, kommersielt foretrekker man fra ca. 3-8 g/l. En spesielt tilfredsstillende konsentrasjon av. koboltioner er ca. 4 g/l. Når ionekonsentrasjonén av kobolt synker under ca. 1 g/l, så får man et uønsket tap av badeffekt og man får. ujevne egenskaper på elektroavsetningen i enkelte tilfeller. På den annen side er konsentrasjoner av koboltioner over 12 g/l uønsket fordi man da lett får dan-net mørke overflatearealer på de deler av arbeidsstykket . hvor man får høye strømtettheter, og slike høye konsentrasjoner krever også store mengder av organiske kompleksdannende midler som lett brytes ned og som ødelegger badets stabilitet. Av disse grunner er det ønskelig med koboltione-konstrasjoner, fra ca. 3 - ca. 8 g/l under kommersiell drift, hvorved man kan bruke sterkt varierende strømtettheter og ved-varende få produsert tilfredsstillende kromlignende elektroavsetninger.

Konsentrasjonen av sinkionene i den vandige elektrolytten kan variere fra 0,75 og opp til 9 g/l, og kommersielt er det foretrukket å bruke mengder, på ca. 2,5 - 6 g/l. Man oppnår spesielt tilfredsstillende resultater ved en sink-iohekonsentrasjon på ca. 3,5 g/l i kombinasjon med en kobolt-ionekonsentrasjon på ca. 4 g/l, og denne konsentrasjonen krever bare moderate mengder av kompleksadannende middel for å holde nevnte ioner i oppløsning samtidig som man får utmerket stabilitet, høy effekt og enkel kontrollering av badet. Det er uønsket med sinkionekonsentrasjoner over ca. 9 g/l, fordi man da i enkelte tilfeller får en elektroavsetning med lyse eller hvite flekker på enkelte steder, hvorved det kromlignende utseende blir ødelagt. Ved konsentrasjoner under ca. 0,75 g/l får man et tap av badeffekten og man får ujevne elektroavsetninger. Av denne grunn er det ønskelig med sinkionekonstrasjoner i et område fra ca. 2,5 ca. 6 g/l, og spesielt tilfredsstillende resultater oppnås ved en konsentrasjon på ca. 3,5 g/l.

For å oppnå en tilfredsstillende kromlignende elektroavsetning . er det viktig av konsentrasjonen av kobolt- og sinkionene i den vandige elektrolytten er kontrollert i et visst forhold slik at den avsatte legering inneholder fra ca. 75 - ca. 85 vekt-% sink, mens resten, i alt vesentlig er kobolt. Ideelt bør forholdet mellom kobolt- og sinkioner i badet under hensyntagen til pH, temperatur, strømtetthet og utseende og form på den artikkel som skal belegges, slik at man får avsatt en kobolt-sink-iegering inneholdende ca. 80 vekt-% sink og 20% kobolt. Under de foretrukne badsammen-setninger og driftsbetingelser har man funnet at en konsentrasjon av koboltioner på ca. 4 g/l og en konsentrasjon av sinkioner på ca. 3,5 g/l, en pH på ca. 8 og en elektrolytt-temperatur på ca. 24°C og en strømtetthet på 109,2 - 1632 ampére pr. m gir en elektroavsetning av en kobolt-smk-legering inneholdende ca. 80% sink og 20% kobolt. Under slike betingelser vil de relative konsentrasjoner av kobolt-og sinkioner i elektrolytten tilsvare et molvektforhold på ca. 1:1. Det molare forhold mellom kobolt- og sinkioner i elektrolytten kan varieres noe avvikende fra den foretrukne utførelse på ca. 1:1, hvorved molforholdet koboltioner til sinkioner kan variere fra 0,8 opp til 1,2:1, mens det er foretrukket med et molforhold varierende fra 0,9 og. opp til 1,1:1. I ethvert tilfelle bør man kunne utføre justeringer med hensyn til bad-pH, temperatur, strømtetthet og de andre parametre slik at man får fremstilt en elektroavsetning inneholdende fra ca. 75 - 85 vekt-% sink, fortrinnsvis ca. 80% sink og 20% kobolt.

I tillegg til kobolt- og sinkionene inneholder elektrolytten en regulert mengde av et organisk kompleksdannende middel slik at man holder i det vesentlige alle kobolt- og sinkioner i oppløsning. Kompleksdannende midler som egner seg i foreliggende oppfinnelse innbefatter sitronsyre, glukonsyre, alfa-glukonheptonsyre, tartarsyre foruten alkalimetall-, ammonium- og sink- og kobolt-salter av nevnte syrer. Av de forannevnte er sitronsyre eller sitronsyre-salter de foretrukne forbindelser. Bruken av sitronsyre og/eller et citratsalt inngår i den foretrukne fremgangsmåte for avsetning av en kobolt-sink-legering hvor man anvender en avsetningsteknikk i stativer. På den annen side har det vist seg at man får de beste resultater med natriumglukon-heptonat når man anvender et bad for volumavsetning på arbeidsstykker, f.eks. i et større kar eller i en tønne. Bruken av alternative kompleksdannende midler og/eller salter av disse for avsetning på gjenstander i stativer, har vist seg å være egnet for elektroavsetning kobolt-sink-legeringer i tykkelser på mindre enn 0,00025 cm. Når man imidler-tid ønsker avsetninger av kobplt-sink-legeringen i tykkere lag enn det som er nevnt ovenfor, så har det vist seg at slike alternative kompleksdannende midler ofte gir mørke og svampaktige avsetninger i enkelte tilfeller, noe som gjør det nødvendig å tilsette sitronsyre eller et citratsalt i kombinasjon med det alternative kompleksdannende middel for å unngå nevnte problem. Vanligvis vil bruken av et citrat-kompleksdannende middel i.en mengde på minst ca. 10% av det totale tilstedeværende kompleksdannende middel i badet, eller i mengder på minst 5 - 10 g/l av elektrolytten, gi tilfredsstillende elektroavsetninger med relativt stor tykkelse. For avsetning på ledende underlag i stativer, har man funnet at de mest tilfredsstillende resultater oppnår man ved hjelp av sitronsyre i én mengde på ca. 40 g/l.

Konsentrasjonen av det.kompleksdannende middel i elektrolytten kan variere fra ca. 10 og opp til ca. 100 g/l, fortrinnsvis fra ca. 20 - 75 g/l. Konsentrasjonen av det kompleksdannende middel som er angitt i g/l er uttrykt på basis av en ekyivalentvekt av sitronsyre. Den spesifikke mengde av kompleksdannende middel som brukes står i et kontrollert forhold til mengden av kobolt- og sinkioner i badet, og man bruker fortrinnsvis så store mengder av det kompleksdannende middel at man har et svakt overskudd i forhold til det som er nødvendig for å opprettholde nevnte ioner i opp-løsning. Bruken av et større overskudd av det kompleksdannende middel er uønsket fordi det under visse badbetingelser har en tendens til å gi en avsetning av sink-kobolt-legering som inneholder mer enn ca. 85% sink.

Den vandige elektrolytten reguleres til en pH på mellom 6 og 9, mest foretrukket er en pH på ca. 8. Hvis det er nødvendig, kan badet justeres til nevnte pH-område ved at man anvender et alkalisk middel såsom et alkalimetall-hydroksyd eller et ammoniumhydroksyd, og disse forbindelser er de foretrukne. Sure pH-justerende midler innbefatter svovelsyre eller enhver karboksy-hydroksyorganisk syre av den type som er nevnt ovenfor i forbindelse med kompleksdannende midler, såsom sitronsyre, glukonsyre og lignende.

I tillegg til de forannevnte bestanddeler kan badet eventuelt ytterligere inneholde badoppløselige og forenelige salter for å bedre elektrolyttens ledningsevne. Slike salter innbefatter alkalimetall- og ammoniumsålter, som er foretrukket for bruk sammen med uoppløselige anoder. Videre kan man bruke alkalimetall- og ammoniumhalogenidsalter såsom ammoni-umklorid, f.eks. for å bedre badets ledningsevne når man bruker oppløselige anoder. Det er foretrukket å bruke sul-fatsaltene. Når de anvendes, kan slike salter brukes i mengder på opptil 50 g/l eller fortrinnsvis i et konsentrasjonsområde fra 20 - 40 g/l. Bruken av slike ledningsevne-forbedrende salter er normalt ikke nødvendig, men deres bruk i forannevnte konsentrasjonsområde har gitt bedret badled-ningsevne og en svak forbedring i utseendet av elektroavset-ningene.

Ifølge foretrukne fremgangsmåter av foreliggende oppfinnelse bør den vandige elektrolytten ha en temperatur fra ca. 15 - 32°C, kommersielt, er de foretrukne temperaturer fra 21 - 27°C. Spesielt tilfredsstillende resultater har man oppnådd med en temperatur på ca. 24°C. Hvis temperaturen går utover 3 2°C, så vil man lett få fremstilt flekkede og gråhvite og sandede eller ujevne elektrbavsetninger, og det er av denne grunn foretrukket å holde temperaturen under 3 2°C. Temperaturer under ca. 15°C er upraktiske av forskjellige årsaker.

I nevnte vandige elektrolytt kan man bruke varierende strømtettheter såsom fra 5.45 - 326,4 ampére pr. m<2>eller høyere. Av kommersielle grunner er det foretrukket å bruke strømtettheter varierende fra ca. 10 9,0 - 163,2 ampére pr. m 2. Under elektroavsetningen er det vanligvis ikke nød-vendig å røre badet. Når man avsetter legeringer på gjenstander plassert i stativer o.1., er det foretrukket å ut-føre en røring med katodestaven, mens det for vplumavset-ning på mindre arbeidsstykker er foretrukket å bruke en rør-ing ved hjelp av en elektroavsetningstønne.

Varigheten av elektroavsetningen vil være avhengig av badsammensetningen, strømtettheten og tykkelsen på den forønskede elektroavsetningen. Hvis man ønsker relativt . tynne klare dekorative kromlignende avsetninger varierende i tykkelse fra 0,25 - 1,25 mikrometer, kan man bruke avset-ningstider på fra 30 sekunder til 15 minutter ved strømtett-heter på fra 109 - 163,2 ampére pr. m 2. Hvis man ønsker relativt tyngre kromlignende avsetninger, kan man bruke av-setningstider på opptil 1 time eller mer, og man vil da få tykkelser varierende fra 2,5 - 6 mikrometer. Tunge elektroavsetninger på over 25 mikrometer kan også avsettes med jevn tykkelse, skjønt man da mister noe klarhet og glans på avsetningen.

Den artikkel som skal belegges, kan eventuelt være katode idet man anvender en oppløselig anode såsom en sink-, kobolt-eller sink-kobolt-legeringsanode. Man kan også bruke en uoppløselig anode f.eks. bestående av karbon, grafitt eller rustfritt stål, og sistnevnte materiale er det foretrukne.

Badet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er ytterligerekarakterisert vedsin anvendelighet idet det lett kan kontrolleres og har utmerket stabilitet og er spesielt godt egnet for avsetning på artikler plassert i stativer, spesielt de med et overflatelag av nikkel, kobolt, en nikkel-jernlegering, messing, kobber eller stål. Når man avsetter kobolt-sink-legeringen som en dekorativ kromlignende avsetning i tykkelse på fra 0,25 - 1,25- mikrometer, så vil overflatelagets karakter til en viss grad være avhengig av det overflatelag på hvilket det avsettes. Hvis f.eks. overflaten er en blank nikkel, blank kobolt, blank nikkel-jern-legering, blank kobber, polert messing eller stål, så vil den resulterende kobolt-sink-legering simulere en blank kromlignende avsetning. Hvis på den annen side overflaten er matt eller halvklar, så vil den resulterende dekorative kobolt-sink-legeringen værekarakterisert vedet kromlignende matt eller halvklart utseende.

Når kobolt-sink-avsetningen øker i tykkelse uansett type

av underlag, så vil man når man når avsetninger med tykkelse på over 25 mikrometer vanligvis få et visst tap av blankhet og glans.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.. Det er underforstått at eksemplene kun er å oppfatte som illustrasjoner og ikke begrenser oppfinnelsen som. sådan.

Eksempel 1

Det ble fremstilt en vandig elektrolytt inneholdende 20 g/l av koboltsulfatheptahydrat, 10 g/l av sinksulfatmonohydrat og 5 0 g/l av sitronsyre. pH på elektrolytten ble justert til 8,2 med ammoniumhydroksyd.

Elektrolytten ble holdt på ca. 27°C, og en bøyet S-formet stålplate ble belagt med 5 mikrometer av blank nikkel og så belagt i forannevnte kobolt-sink-elektroavsetningsbad i 2h minutt ved en strømtetthet på 218 ampére pr. m 2. Den resulterende kobolt-sink-legeringsavsetnxngen hadde en utmerket kromfarge og platen var jevnt blank over det hele.

Eksempel 2

En identisk S-formet stålplate hvor det var elek-troavsatt et blankt nikkellag med en tykkelse på 5 mikrometer, ble belagt ved hjelp av samme kobolt-sink-elektrolytt som beskrevet i eksempel 1 ved en pH på 8,2 og en temperatur på 27°C i 10 minutter ved en strømtetthet på 163,2 ampére pr. m 2. Den resulterende elektroavsetningen hadde en utmerket kromfarge og var blank over hele flaten. En ana-lyse av kobolt-sink-legeringen viste at den inneholdt 80% sink og 19,8 vekt-% kobolt.

Eksempel 3

Det ble fremstilt en vandig elektrolytt som beskrevet i eksempel 1, men man anvendte 50 g/l av glukonsyre istedenfor sitronsyre som kompleksdannende middel. Man anvendte samme betingelser som angitt i eksempel 1, og man fikk på nevnte S-formede nikkelbelagte stålplaten samme kobolt-sink-elektroavsetning som beskrevet i.eksempel 1.

Eksempel 4

Det ble fremstilt en vandig elektrolytt inneholdende kobolt-sink som beskrevet i eksempel 1, men oppløs-ningen inneholdt 50 g/l av tartarsyre istedenfor sitronsyre som kompleksdannende middel. Badet ble anvendt under samme betingelser som i eksempel 1, og man fikk en jevn blank avsetning med utmerket kromfarge på den nikkelbelagte S-formede stålplaten.

Eksempel 5

Det ble fremstilt en vandig kobolt-sink-elektrolytt som beskrevet i eksempel 1, men man anvendte 50 g/l av alfa-glukonheptonsyre istedenfor sitronsyre som kompleksdannende middel. Ved samme betingelser som angitt i eksempel 1, fikk man en jevn blank elektroavsetning med utmerket kromfarge på den nikkelbelagte S-formede stålplaten.

De kobolt-sink-elektroavsetnihger som ble fremstilt som beskrevet i eksemplene 1, 3, 4 og 5 er typiske eksempler på relativt tynne dekorative- kromlignende avsetninger med en tykkelse på mindre enn 2,5 mikrometer. Elektroavsetningen fra eksempel 2 er et typisk eksempel på en tyngre kobolt-sink-avsetning med en tykkelse på mer enn 2,5 mikrometer under de strømtetthetsbetingelser som ble anvendt i i nevnte tidsrom.

Eksempel 6

Det ble fremstilt en vandig kobolt-sink-elektrolytt som beskrevet i eksempel 3 inneholdende glukonsyre for elektroavsetning på en nikkelbelagt S-formet stålplate av en kobolt-sink-legering hvor man anvendte de betingelser som er angitt i eksempel 2, dvs. 10 minutter ved en strøm-tetthet på 109,2 ampére pr. m 2. En undersøkelse av elektroavsetningen viste en lite tilfredsstillende grå farge i de områder hvor det var høy strømtetthet, jevnt over en mørkere farge enn det belegg man fikk som beskrevet i eksempel 2. Ved å tilsette 5 g/l sitronsyre til glukonsyren og en justering av pH til 8,2 ved hjelp av ammoniumhydroksyd, så

fikk man på den nikkelbelagte S-formede .stålplaten avsatt en kobolt-sink-legering som var jevnt blank over hele flaten og som hadde utmerket kromfarge på samme måte som beskrevet i eksempel 2.

Eksempel 7

Det ble fremstilt en elektrolytt som beskrevet i eksempel 5 inneholdende 20 g/l av koboltsulfatheptahydrat-, 10 g/l sinksulfatmonohydrat og 50 g/l av natriumglukoheptonat, og nevnte elektrolytt ble brukt for belegging av en nikkelbelagt S-formet stålplate under de betingelser som er angitt i eksempel 2. De tyngre avsetningene var lik de man fikk i eksempel 5 hvor man anvendte et bad uten sitronsyre, ved at de. hadde en utilfredsstillende gråfarge i de områder hvor man hadde høy strømtetthet og en jevnt over mørkere farge. Ved igjen å tilsette 5 g/l av sitronsyre og en justering av badets pH til 8,2 ved hjelp av ammoniumhydroksyd, og ved å anvende de samme betingelser, dvs. avsetning i 10 minutter ved en strømtetthet på 163,2 ampére pr. jn , så fikk man avsatt en jevnt blank kobolt-sink-legering med utmerket kromfarge av samme type som angitt i eksempel 2.

Eksempel 8

Det ble fremstilt én vandig kobolt-sink-elektrolytt som beskrevet i eksempel 7, men den inneholdt 50 g/l av tartarsyre istedenfor natriumglukoheptonat. En nikkelbelagt S-formet stålplate ble belagt i 10 minutter ved en strømtett-het på 163,2 ampére pr. m som angitt i eksempel 2. Den resulterende avsatte kobolt-sink-legeringen var gråere enn den man fikk i eksempel 6 hvor man brukte glukonsyre alene. En tilsetning av 10 g/l av sitronsyre sammen med 50 g/l tartarsyre fulgt av en pH-justering, ga en avsetning på en S-formet stålplate av en kobolt-sink-legering som var jevnt blank over hele overflaten og som hadde utmerket kromlignende farge av samme type som beskrevet i eksempel 2.

De kobolt-sink-legeringsavsetninger' som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse og som de er angitt i de spesifikke eksempler, har en bedret hardhet som nærmer seg den man finner i dekorative kromavsetninger, spesielt av den type man får fremstilt når man anvender et trivalent kromelektroavsetningsbad. Ved at man også kan oppnå tykkere kobolt-sink-legeringsavsetninger bedrer også i betydelig grad slike avsetningers slitasjemotstand. Man har også oppdaget at en bedret motstand mot matning og tap av blankhet på

slike kobolt-sink-legeringsavsetninger kan oppnås ved at nevnte kobolt-sink-legeringsavsetning utsettes for en passi-viser ingsbehandling etter elektroavsetningen. Denne bedring oppnås ved hjelp av nøytrale saltpåsprøytninger av den type som vanligvis anvendes for nikkelelektroavsetninger, og som typifiserer milde til moderate betingelser. I overensstem-melse med foretrukne utførelser ifølge foreliggende oppf-finnelse, utføres passifiseringen av kobolt-sink-legerings-avsetnirigen ved hjelp av en vanhvasking av den belagte artikkelen hvor man anvender en fortynnet vandig kromrense-oppløsning, og hvor denne typisk inneholder fra ca. 3 - 15 g/l av et kromat-eller et dikromatsalt. Selve vaskeoppløs-nihgen holdes på en temperatur varierende fra ca. 15 - 48,8°C, og vaskingen utføres i tidsrom fra 5 - 30.sekunder. Nevnte resultater er noe overraskende, ved åt en lignende passiviseringsbehandling av en kobolt-tinn-legering slik denne fremstilles som beskrevet i U.S. patent 4.035.249, hadde liten

eller ingen effekt på matningsresistensen eller motstanden mot tap av blankhet for slike kobolt-tinn-legeringsavsetninger.

Eksempel 9

En S-formet stålplate med en nikkelelektroavset-ning hvorpå det var en kobolt-sink-elektroavsetning fremstilt som beskrevet i eksempel 1, ble vasket med vann og deretter underkastet en behandling med en fortynnet krom-vaskeoppløsning inneholdende 10 g/l av natriumdikromåt ved 24°C i 15 sekunder. Den passiviserte platen ble så vasket med vann i Sprøytning med nøytrale salter viste en overlegen resistens mot matning og tap av blankhet sammenlignet med samme prøveplaten uten krompassiviseringsbehandlingen.

Skjønt oppfinnelsen er beskrevet med henvisning

til spesifikke eksempler, så er det underforstått at man lett kan utføre modifikasjoner og variasjoner uten at man derved forlater oppfinnelsens intensjon slik denne fremgår av de etterfølgende krav.

Claims (10)

1. Vandig badsammensetning for elektroavsetning av en kobolt-sink-legering, karakterisert ved å inneholde fra ca. 1 - ca. 12 g/l åv koboltioner, fra 0,75 - ca. 9 g/l av sinkioner, og et kompleksdannende middel som er tilstede i tilstrekkelige mengder til at man holder nevnte kobolt- og sinkioner i oppløsning, og hvor nevnte bad har en pH fra ca. 6 - ca. 9.

2. Badsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte kobolt- og nevnte sinkioner er tilstede i slike, relative konsentrasjoner at man får avsatt en kobolt-sink-legering inneholdende fra ca. 75 - ca. 85 vekt-% sink og hvor resten i alt vesentlig er kobolt.

3. Badsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte koboltioner og nevnte sinkioner er tilstede i tilstrekkelige mengder til at man får et molforhold mellom kobolt- og sinkioner på fra ca. 0,8 - ca. 1,2:1.

4. Badsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte kompleksdannende middel innbefat-: ter en forbindelse valgt fra gruppen bestående av sitronsyre, glukonsyre, alfa-glukoheptonsyre, tartarsyre, såvel som alkalimetall-, ammonium-, kobolt- og sinksalter av disse foruten blandinger av nevnte forbindelser, og hvor nevnte kompleksdannende middel er tilstede i mengder på fra ca. 10 - ca. 100 g/l, beregnet som en vektekvivalent til sitronsyre.

5. Badsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at badet ytterligere inneholder et.opp-løselig, forenelig og pH-justerende ledende salt i mengder på opptil 50 g/l.

6. Fremgangsmåte for elektroavsetning av en kobolt-sink-legering på ét ledende underlag slik at dette får et simulert kromlignende utseende, karakterisert ved at man kontakter underlaget med en vandig elektrolytt ved en pH fra 6 - 9, og hvor nevnte elektrolytt inneholder fra 1 - 12 g/l av koboltioner, fra ca. 0,75 - ca. 9 g/l av sinkioner, foruten et kompleksdannende middel som er tilstede i tilstrekkelige mengder til at nevnte kobolt- og nevnte sinkioner holdes i oppløsning, og hvor man kontrol-lerer forholdet mellom nevnte kobolt- og nevnte sinkioner i nevnte elektrolytt slik at man får avsatt en kobolt-sink-legering inneholdende fra ca.. 75 - ca. 85 vekt-% sink og hvor resten i alt vesentlig er kobolt, og hvor man fører en elektrisk strøm gjennom nevnte underlag mens dette er i kontakt med nevnte elektrolytt slik at man får avsatt en kobolt-sink-legering av den forønskede tykkelse.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at temperaturen på nevnte elektrolytt holdes i området fra ca. 15 - ca. 3 2°C.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte kompleksdannende middel i nevnte elektrolytt innbefatter en forbindelse valgt fra gruppen bestående av sitronsyre, glukonsyre, alfa-glukoheptonsyre, tartarsyre, alkalimetall-, ammonium-, kobolt- og sinksalter av nevnte forbindelser såvel som blandinger av disse.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at elektroavsetningen utføres ved en strøm-tetthet varierende fra ca. 5,45 - 326,4 ampére pr. m 2.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte underlag med nevnte avsetning av nevnte kobolt-sink-legering vaskes med vann og deretter underkastes en passiviseringsbehandling med en fortynnet vandig kromoppløsning inneholdende fra ca. 3 - ca. 15 g/l av et kromet- eller dikromatsalt, og hvor temperaturen ved nevnte behandling holdes i området fra ca. 15 - ca. 49°C og hvor behandlingen utføres i tidsrom fra ca. 5 - ca. 30 sekunder.