DE825193C

DE825193C - Mehrschichten-Metallblech

Info

Publication number: DE825193C
Application number: DEM2594A
Authority: DE
Inventors: Robert James Mckay
Original assignee: Mond Nickel Co Ltd
Current assignee: Mond Nickel Co Ltd
Priority date: 1949-04-02
Filing date: 1950-03-30
Publication date: 1951-12-17

Description

Mehrschichten-Metallblech Es ist bekannt, daß man zur Herstellung der verschiedensten Gegenstände mit Vorteil Mehrschichten-Metallbleche benutzen kann. Wenn die Gegenstände jedoch, wie beispielsweise Behälter und insbesondere Kochgefäße, durch Tiefziehen oder Pressen hergestellt werden, konnte die Verwendung von Mehrschichtenblechen bisher nicht befriedigen, da solche Bleche die Eigenschaften hoher Festigkeit und guter Bildsamkeit nicht vereinigten. Wird insbesondere Nickel oder ein anderes korrosionsfestes Metall galvanisch auf einem Blech aus bildsamem, ziehfähigem Metall, wie Aluminium, niedergeschlagen, dann vermindert sich die Ziehfähigkeit durch den Nickel-. oder sonstigen Überzug außerordentlich. Die Erfindung beruht auf der interessanten Feststellung, daß die Ziehfähigkeit eines Bimetallblechs aus Aluminium oder einer ziehfähigen Aluminiulnlegierung mit einem galvanischen Nickelüberzug zunächst sinkt, mit zunehmender Stärke der Nickelschicht aber wieder auf etwa den Wert des Grundblechs steigt. Gleichzeitig erhöht sich die Zugfestigkeit beständig.
Gemäß der Erfindung wird ein Mehrschichten-Metallblech durch galvanischen Niederschlag von Nickel auf eine oder beide Seiten eines Grundblechs aus Aluminium oder einer z,iehfähigen Aluminiumlegierung hergestellt. Das Bimetalfblech hat eine ungefähr doppelt so große Zugfestigkeit wie das Grundblech allein. Es wurde festgestellt, daß die Zugfestigkeit und Ziehfähigkeit (gemäß der Erichsen-Tiefmaßprobe) eines einseitig galvanisch mit Nickel überzogenen Aluminiumblechs von 0,5 mm Stärke nach einer viertelstündigen Wärmebehandlung bei 4oo° C sich mit der fvyl>erzugsstärke wie folgt ändert:

t'berzugsstärke Zugfestigkeit Erichsen-Tiefe

in mm kg/mm2 in mm

o io, i 8,38

0,0025 11,2 3,81

0,0125 13,3 5i71

0,0250 15,4 6,85

0,0500 20,3 1,36

0,0750 22,0 1,49

Wä hrenid sich also die Zugfestigkeit des Bimetallblechs gegenüber dem Grundblech verdoppelt, fällt die Ziehfähigkeit anfänglich erheblich, wächst aber dann wieder bis fast zu der des Grundblechs allein.
Vorzugsweise werden beide Seiten des Grundblechs überzogen, wobei die Stärke jeder Nickelschicht ein his anderthalb Zehntel der Grundblechstärke beträgt. Ein bevorzugtes Mehrschichtenblech gemäß der Erfindung besteht aus einem Grundblech aus Aluminium oder einer ziehfähigen Aluminiumlegierung in einer Stärke von 0,5 bis i mm und einer beiderseits galvanisch darauf niedergeschlagenen Nickelschicht von je 0,075 bis o,i mm Stärke.
Die bIehrschichtenbleche gemäß der Erfindung eignen sich besonders zur Herstellung von Kochgeschirr und anderen Gefäßen durch Tiefziehen. Die Verchromung derartiger Gefäße ist vorteilhaft, so daß eine Cliromschie'ht von weit geringerer Stärke als das Nickel vor oder nachdem Tiefziehen galvanisch aufgebracht werden kann. Eine Stärke jeder Chromschicht von 0,005 bis 0,0075 mm ist zu empfehlen.
Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung des .\lehrschichtenblechs besteht im Reinigen und Ätzen des Grundblechs, Eintauchen in konzentrierte Salpetersäure, anodische Behandlung in Phosphorsäure, Vernickelung beider Flächen bis zur Verdoppelung der Zugfestigkeit gegenüber dem Grundblech, Verchromung jeder Nickelschicht in wesentlich geringerer Stärke und Glühen des Ganzen bei einer Temperatur zwischen 4oo und 125° C.
Im einzelnen wird bei der Ausführung der Erfindung das Aluminiumgrundblech zunächst gründlich gereinigt und darauf z. B. durch Eintauchen in eine fünfprozentige Ätznatronlösung bei 65° C für zehn Sekunden geätzt. Nach dem Ätzen wird das Aluminium gründlich in Wasser gespult und etwa zehn Sekunden lang bei Raumtemperatur in konzentrierte Salpetersäure getaucht. Darauf wird es zehn bis fünfzehn Minuten lang in 35- bis 5oprozentiger Phosphorsäure bei einer Temperatur zwischen 20 und 32° C unter beständiger Bewegung anodisch behandelt. Dabei wird eine Spannung von io bis 23 Volt mit einer Stromdichte von etwa 1,3 Amp./ dm2 angewandt. Das Aluminium wird darauf wiederum gründlich in Wasser gespült und dann als Kathode in einem Vernickelungsbad geschaltet. Die Anfangsstromdic hte muß dabei etwa i,i Amp./dm2 betragen. Sie wird vorzugsweise etwa dreißig Sekunden lang beibehalten und dann allmählich gesteigert, bis sie nach etwa einer Minute etwa 6,6 Amp./dm2 erreicht. -Mit dieser Geschwindigkeit wird (las Plattieren fortgesetzt, bis der Nickelniederschlag auf jeder Fläche eine Stärke von etwa 0,075 bis o,i mm angenommen hat. Danach wird das nickelplattierte Aluminiumblech in Wasser gespült, getrocknet, poliert, feinpoliert und dann auf ihm galvanisch eine Chromschicht niedergeschlagen. Die Chromplattierung kann in an sich bekannter Weise aufgetragen werden, und zwar bis zu einer Schichtstärke von etwa o,oo5 inm. Schließlich wird das Xlehrschichtenblech bei 400 bis ,125o C fiinfzelin Minuten bis zwei Stunden lang geglüht, je nach dem Glühzustand des Aluminiumgrundblechs.
Aus dein llelirscliiclitenl>lccli werden Werkstücke der gewünschten Abmessungen ausgeschnitten und dem gewöhnlich zur Herstellung von Kochgeschirr verwendeten Kaltzieliverfahren unterworfen.
Gegebenenfalls kfinnen sow-olil das Aluniiniuingrundblech wie die aufgetragenen \ ickelschichten erheblich größere Stärken aufweisen, als sie im Endzustand besitzen sollen, und dairn vor dein Ziehverfahren auf die gewünschte Stärke lierabgewalzt werden.
Das Polieren und Feinpolieren kann vor, aber auch nach dem Ziehen vorgenommen werden, (las Glühen vor und nach dein Verchromen. Ferner kann das Verchromen nach (lein Zi(,lien und Polieren geschehen.
Die durch die vorliegende Erfindung erzielte Verbesserung ist wohl %N-eitgelien(1 auf die Abstimmung der Zugfestigkeit und Bildsainkeit der verwendeten spezifischen Metalle zurückzuführen, jedoch sind vielleicht andere, bisher nicht erforschte Eigenschaften der verwendeten spezifischen -Metalle und Schichtdicken für (len überraschend erfolgreichen Tiefziehvorgang ebenfalls vorteilhaft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrschichten-Metallblech aus einem Grundblech aus Aluminium oder einer ziehfähigen Aluminiumlegierung und einer galvanisch niedergeschlagenen Nickelschicht auf einer oder beiden Flächen des Grundblechs, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Nickels so groß bemessen wird, daß die Zugfestigkeit des Binietallblechs etwa doppelt so groß ist wie die des Grundblechs allein.
2. Mehrschichten-Metallblech nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, (iaß das Grundblech eine Stärke von o,5 bis i mm und der Nickelüberzug auf beiden Seiten des Grundblechs eine solche von je 0,07,5 bis o,i min aufweist.
3. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Nickelschichten elektrolytisch eine Chromschicht von 0,00s bis 0,0075 mm Stärke niedergeschlagen ist. ,
4. Mehrschichten-Nietallblech nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch die Verwindung zum Tiefziehen von Hohlgefäßen, vorzugsweise Kochgeschirren.
5. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichten-Metallblechs nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensmaßnahmen: Reinigen und Atzen eines Grundblechs aus Aluminium oder einer ziehfähigen Aluminiumlegierung, Eintauchen in konzentrierte Salpetersäure, anodische Behandlung in Phosphorsäure, elektrolytisches Niederschlagen von Nickel auf beiden Flächen bis etwa zur Verdoppelung der Zugfestigkeit, elektrolytisches Niederschlagen einer wesentlich dünneren Chromschicht auf jeder Nickelschicht und Glühen des Ganzen bei einer Temperatur zwischen 40o und 425° C.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Stromdichte bei dem elektrolytischen Niederschlagen von Nickel anfänglich etwa i,i Amp./dm2 beträgt und bis zu etwa 6,6 Amp./dm2 erhöht wird.