DE882936C

DE882936C - Verfahren zur Herstellung von Chromueberzuegen durch Elektrolyse saurer Chrombaeder

Info

Publication number: DE882936C
Application number: DEST1394D
Authority: DE
Inventors: Max Stroetzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-08-16
Filing date: 1941-08-16
Publication date: 1953-07-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Chromüberzügen durch Elektrolyse saurer Chrombäder Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur- Herstellung von Hartchromüberzüige.n, ins einem sauren, vorzugsweise schwefelhaltigen Chro@mb@aid beii Anwesenheit von Salzen der seltenen; Erden durch Elektrolyse bei erhöhten Temperaturen und hoher S.tromd'ic htei. Erfindungsgemäß wird die, Elektrolyse bei Geigenwart von Salzen zweiie@r seltener Erdmeitalle bei Temperaturen von mindestenis 50° und einer Stromdichte von mindesteins 4o Amp. auf dein Quadiratdezimeter durchgeführt. Wesentlich für die nenei Arbeitsweise neibein der Verwendung von Salzen der seltenen Erden, die eirfindungsge:mäß in Mischung angewandt. weirden müssen., ist das Arbeite!n bei hoher Tomperatur und großer Stromdichte. Bekannt ist, -,veiche, leicht Chro,müberzügei dadurch zu erhalten, daß man sauren Chrombädern Verbindungen eines seltenen Erdmetalls, wie Ger, zusetzte. Demgegenüber werden erfindungsgemäß, Hairtch.ram:üb,eirzügei gewonnen., wodurch sch eines Güteis@teiigeiru.ng- d'eis Niederschlags ergibt. Gegenüber den an sich eben.-falls, bekannten, durch Elektrolyse gewonnenen Hartchromüberzügen ist eine Gütesteigerung des erfindungsgemäß gewonnenen! Nie!deir-schla."-si an, der Struktur und ans deir B.ruchfiäche zu erkennen. Während bei Verwendung lediglich mit Schweife:lsäure versetzter Chromsalze als. Elektrolyt Hairtchromschichten entstehen" die auf der Bruchfläche, ein ungleichmäßiges, grobeis kristalliinischeis: Gelfüge besitzen, werden aus sauren Chromlösungen bei Gegenwart mehrerer, darin löslicher Salze seltener Erden und beim Arbeitens bei hoher S.trornd'i.ch.te und erhöhter Temperatur Haartchronnied'erschläge abgeschieden, die auf der Bruchfläche ein äußerst gleichmäßiges, dichtes, porenfreies, feinkörniges und hartes. Gefüge aufzeigen.
Die durch das außerordentlich feinkörnige Gefügeei hervorgerufene Dichte des Niederschlags ist auf Geigenständen aus, Eisein insofern von erheblicher Bedeutung, als dadurch völliger Korrosionsschutz, auch ohne die Anwendung von Zwischenschichten anderer Metalle, erreicht wird. Es wurde z: B. festgestellt, daß ein Niederschlag in dein Dicke von o,oS mm aus einem Bad, welches, nur Chro@ms,äurei und Schwefelsiäwre enthält, bei der bekannten Prüfung mit Kaliumeisen-(3)-cyanid eine große Anzahl Polren besitzt, während ein Nieders:chl,äg ,gleicher Dicke aus einem Bad, welches neben Chromsgäure und, S,chwefeilsäure Praseodymcarbomat und Corcarboniat enthält, völlig po,renr frei ist.
Ein. weiterer Vorteil, der durch die erprndungs= gemäß - vorgesehen& Verwendung von Salzen mehrerer seltener Erden in Chrombüdiern erzielt wird, besteht in, der guteng Tiiefenstrenwirkung. Dies ist"beisp,iel,sweise technisch von besonderer Bedeutung bei dar Hartverchromunig von Gewinden. und Nutein. Parallel mit der guten; Tieifenstreuunig läuft die- Eigenschaft derartiger Elektrodytie, starke Hartchrognmiederschläge bis zu z;5 mm Dicke ohne Knnospemhild;ung abzuscheiden. Die Oberfläche dieser starken Chromschichten besitzt, wies schon erwähnt, ein ,sehr dichtes. Gefüge von hochgglanzpaliertem Aussehen. Diese glatte Beschaffenheit ist besonders dort von Vorteil, wo man, wie es, hoispiedsweaise bei: der Maßverchromu.nig der Fall ist, ohne nachheuriges. Schleifen und Polieren mechanisch widerstandsfähige Schichten von o,o5 bis 0,3 mm Dicke und glatten Oberflä,Chei verlangt. Dier Umstand, daß bei Verwendung der neuen. Chromhäder jede Naohbeiarbeitung in Fo,rtfall kommen kann!, ist ebenfalls : eine beachtlich technischer Fortschritt.
Ein weiterer Vorteil, der sich bei der Verwendung von Biädern mit Zusätzen von Salzen mehrerer seltener Erden einstellt, beruht in der gleich.mäßii@g hohen Härte dar Chromschichten, die etwa 9:oo Vickers, beträgt.
Weiterhin hat sich geze@iigt, daß bei Verwendung der, neuem Bäder das, Arbaitsintervall in. bezu.g von Stromdichte zu Badtemperatur, sehr viel breiter ist als. bei den; bisher bekannten Hartchrombüdern. Dies zeigt sich besonders darin, daß diie zu einer bestimmten Temperatur gehörende maxima,lo Stromdichte ohne weiteres noch einmal so hoch ge- wählt werden, kann wie bei denn nur mit Schwefelsäure anggesänearten Bädern, ohne daß Verbrennungserscheinungen oitreten. Während beispielswevse ein Chrombad, das im Liter 250.g@ Cr 03 und 4,r g S 04 enthält, bei 50° in 4 Stunden und einer Stramclichte voll 3o Amp/dm2 enn,e Hartchromschicht von O,r5 mm, Dicke auszuscheiden gestattet, ölst dies mit einem Chromelektrolyten, der im Liter 215o g Cr03, 4,19 S 04 und zo g Didymcarbona,t und 49 Cercarbon,at enthält, bei derselben Temperatur mit einer Stromdichte von 6o Amp/dme in der halben Zeiit möglich.. Entsprechend dieser größeren Abschei@dungsgeschwindii.gkeit erlaubt die Verwendung dieses Elektrolyten nach der neuen Erfindung eine doppelt so, hohe Ausnutzung der Chrombäder.
Bei dar Chromeled-trolysie hat sich die technische Regel herausgebildet; daß das Verhältnis dar Kathodengoberfl;äche zur Anoidenobaarfläche wie i :2 sein soll. Dadurch wird die unerwünschte Bereicherung von dreiwertigem Chrom vermieden. In, manchen Fällen, z. B@. bei. der Maßverchro@mung und der Innenverchromung von Rohren oder anderen Hohlkörpern, läßt sich dieses Verhältnis nicht aufrechterhalten. Es hat :sich gezeigt, daß hei Verwendung eines Chromelektrolyten, dem Salze mehrereir seltener Erden, insbesondere Gersalze, und Salze von Prasiao@dym zugesetzt sind;, auch bei deramtigen die Bildung von dreiwertigem Chrom begünstigenden Verhältnissen nachteilige, Ers:cheingungen ausbleiben. Möglicherweise ist dies darauf zurückzuführen, d:aß die Aufoxydation des dreiwertigen Chroms zum sechswertigem: Chrom durch dien Geigenwart von Ceur begünstigt wird,: Man, isst aber nicht gezwungen, nur Mischungen: von Cer und Pr-a,seodymsälzeni anzuwenden.. Die gleichen, Effekte crreicht man; auch bei Mischungen von Salzen anderer seltener Erdmet:alle!, wie Neodym, Lanthan und andere.
Die beschriebenen Verbesserungen scheinen besonders im Grad der- Auswirkung von der Wahl dar denn Ch:ro@melektrodyten zuzuseitzelnden je- weiligen Salze dar seltenen Erden in, gewissem Maß abhängig zu sein: So scheint Praseodym das Aufwaich:sen eines fainkörnigen. Cheomgefüges vorzugsweise zu begünstigen, während Ce=r ganz ausgesprochene Wirkungen in bezug auf die Aufoxyd'ätion des dreiwertigen Chroms und auf die Vorringgerung bzw: Verhinderung der Knospenbildung hervorzurufen scheint. Durch die Kombination bzw. gleichzeitige Anwendung von zwei oder mehreren Metallen, der seltenen Erden gelingt die Herstellung- von Bädern, die hinsichtlich dar besichrneben:en Verbesserungen optimaleEigemscha,ftein aufweisen. Ausführung sb.eiispieale z. Einem Bad, das. im Liter 25o g Chromsäure und 4 g Schwefelsäure enthält, worden. 4 g Cercarbonat und 2 9 Pras@eo,dymcarbonat zugesetzt. In diesem Bad wird bei einer Temperatur von 5o' bei einer Stromdichte von 4o Amp/d;m2 gearbeitet.
2: Einem Bad, das im Liter 250 g Chromsäure und i2 g Cer-(3)-sulfat enthält, werden 49 Cercarbonat und 2 g Pras:eodymcarbo,nat zugesetzt. In diesem Band wird bei einer Temperatur von 50° bei einer Stromdichte von 4o Amp/dm2 gearbeitet.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von. Hartchromüberzügem in einem sauren, vorzugsweise schwefelsäurehaltigen Chrombad bei Anwesen, hcit von, Salzen der seltenen Erden durch Elektrolyse bei erhöhter Temperatur und hoher Stromdichte, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse! bei Geigenwart mindestens zweier Er,dtne,talle-, vorzugsweise Cor und Praseudym, bei Tempera;turein von mindestens 50° und einer Stromdichte von: mindestens 4o Amp/dm° durchgeführt wird. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 310 4.27; Lil f i:ng er, Dass Haxtverchro,munigsverfahren, 1939, S.25 bis 27.