Die Erfindung ist ein Ξlektrolytbad zu Erstellung von¬ glänzendem schwarzen Chromüberzug auf einem Substrat von Eisen, Stahl, Buntmetall sowie deren Legierungen.

Schwarzer Chromüberzug wird in der Industrie für die ver schiedensten Zwecke hergestellt. Die damit überzogenen Gegen¬ stände haben ein elegantes, ansprechendes Aussere. In der letzte Zeit sind mit schwarzem Chrom überzogene Brillenrahmen besonders modern.

Die allgemein gebräuchlichen galvanischen schwarzen Chro Überzüge wurden in solchem Elektrolytbad hergestellt, welches 15-27 g/1 Ammonium-vanadat, ca. 3 g/1 Ammonium-nitrat, 300-440 g/1.Chromsäure-anhydrid, 5-8 g/1 Barium-karbonat, weiterhin Pluoridionen in einer Konzentration von 90 mg/1 enthält. Solch Bäder können bei. Zimmertemperatur mit einer Spannung von 5-10 V und Stromdichte von 10-20 A/dm unter Verwendung einer zinn- un bleihaltigen Elektrode angewandt werden, und die mit der Elek¬ trolyse erreichbare Ablagerungsgeschwindigkeit beträgt 1,5 /u/3

Minuten. Der Überzug kann erst nach vorherigem Überziehen der Oberfläche mit Nickel hergestellt werden.

Im Bad war Ammoniumvanadat zur Sicherung der erforder- liehen NH^_ -Ionenkonzentration notwendig. Es ist eine prak- tische Erfahrung, dass das Bad keine Sulfationen enthalten darf und die Verwendung von ^' Barium-karbonat zur so ortigen Bindung der eventuell entstehenden Sulfationen notwendig war. Die Zuführung von Fluoridionen wurde ^' durch Zugabe von Ammonium- -fluoridkristall oder Natrium-siliko-fluorid gelöst. Der in einem Elektrolytbad solcher Zusammensetzung vorgenommene elek¬ trolytische Überzug ging mit zahlreichen nachteiligen Eigen¬ schaften einher. Ausser der geringen Absetzgeschwindigkeit war auch die Streufähigkeit des Bades schlecht. Unter Streufähig¬ keit versteht man die Eigenschaft des elektrolytischen Überzuges, in welchem Masse das Absetzen in Senken, an abgedeckten Partien, die sich an gegeliederten Oberflächen des Gegenstandes sowie weit entfernt von der Elektrode befinden, erfolgt, bzw. inwieweit eine gleichmässige Überzugsstärke erreicht werden kann. Wegen der unvorteilhaften Streufähigkeit war oft die Benutzung einer Hilfs- elektrode notwendig, wenn Gegenstände von gegliederter Oberfläche überzogen werden sollten.

Eine weitere Eigenschaft der bekannten schwarzen Chrom¬ überzüge war der leicht matte, schleierhafte Glanz. Mit Hilfe des bekannten Bades konnte selbst durch das vorherige Polieren des Grundmetall.es keine strahlende glänzende Oberfläche erreicht werden.

Aufgabe der Erfindung ist. die Erstellung eines solchen Bades, das die Verringerung der hier aufgeführten Mängel ermög¬ licht, d.h. höhere Überzugsgeschwindigkeit, vorteilhaftere Streu- fähigkeit, Erreichung eines einwandfreien Glanzes, bei dem auf der Oberfläche des Metallgegenstandes kein vorheriger Nickel¬ überzug notwendig ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wurde durch die Erkennt¬ nis geleitet, dass im Bad das Vorhandensein von Phosphationen not- wendig ist, deren Eingabe mit der Zugabe von Am onium-phosphat oder Trinatrium-phosphat erfolgen kann, ersteres in 15-20 g/1 ^" und zweites in 10-30 g/1 Konzentration. Das Vorhandensein der Phosphationen ermöglicht die Verminderung der im Bad befindlichen

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Konzentration von Nitrationen, die gewöhnliche Konzentration des» Nitrates von 3 g/1 kann auf 1-2 g/1 vermindert werden. Das Bad enthält. übrigens eine Konzentration von 300-440 g/1 Chromsäure-anhydrid und 5-8 g/1 Barium-karbonat. Bei den Phosphat- und Ammoniumionen ist die Einhaltung des stöchio- metrischen Gleichgewichtes nicht notwendig, jedoch ist die Absicherung eines Überschusses von Ammoniumionen zweckmässig, durch dessen Wert wird die Überzugsgeschwindigkeit nicht ver¬ bessert, sein Fehlen verschlechtert jedoch die Streufähigkeit, der Überzug kann grau werden. Der Ammoniumionen-Überfluss kann auch so abgesichert werden, dass dem Bad zeitweise Ammonium- -hydroxid zugegeben wird.

Die Anwendung des auf diese Weise veränderten Bades sichert bei einer ^" Spannung von 5-10 V und Stromdichte von 10-20 A/dm 2 dei Erreichung einer wesentlich grösseren Überzugs¬ geschwindigkeit ab, dessen Wert von 7 U /15 Minuten charak¬ teristisch ist, d.h. ungefähr das Zehnfache des gewöhnlichen Wertes bei bekannten Bädern beträgt. Bei Zimmertemperatur ist die Galvanisierung höchstens bis zu einer Temperatur von 26 C durchführbar. Ausser einer wesentlichen Erhöhung der Ablagerungs¬ geschwindigkeit verbessert sich ebenfalls bedeutend die Streu¬ fähigkeit, das Überziehen von sehr gliedrigen Gegenständen ist auch ohne Verwendung der Hilfselektrode lösbar, die Stärke des Überzuges selbst auch an den verdeckten Stellen ist kaum merkbar geringer.

In dem vorgeschlagenen neuen Bad ist ausser der Vermin¬ derung der Ammonium-nitratkonzentration auch die Fluoridkon- zentration verminderbar. Es ist ausreichend, wenn die Konzent¬ ration anstelle des gewohnten Wertes von 90 mg/1 auf 5-20 mg/1 sinkt. Diese Verminderung verbessert die Zähigkeit und Haftfähig^ keit des Überzuges.

Die im erfindungsgemässen Bad hergestellten schwarzen Chromüberzüge sind strahlend glänzend, ergeben eine homogene Oberfläche, diesen Glanz konnte vorher kein einziges bekanntes Bad absichern. Bei Anwendung des erfindungsgemässen Bades ist die Erstellung einer Zwischenschicht aus Nickel nicht erforder¬ lich, der schwarze glänzende Chrombezug kann auf die Oberfläche von Gegenständen aus Eisen, Stahl, Buntmetallen und deren

Legierungen unmittelbar aufgetragen werden.

Die er indungsgemässe Lösung wird im weiteren anhand von Beispielen erläutert:

1. Beispiel:

5 Zur Erstellung des schwarzen Chromüberzuges wurde ein Bad - folgender Zusammensetzung angewandt: r

Chromsäure-anhydrid 330 g/1 Ammonium-phosphat 15 g/1

Ammonium-nitrat 1,5 g/1

10 Barium-karbonat 6 g/1

Ammonium-fluorid 0,02 g/1

x deren Konzentration von Fluoridione ^• entspricht 10 mg/1

In dem derartig zusammengestellten Bad wurde der Überzug mit 15. Hilfe einer 10 % zinnhaltigen Bleielektrode bei einer Tempe¬ ratur von 20 C mit einer Spännung von 8 V und Stromdichte

2 von 15 A/dm zuerst an Gegenständen aus Eisen, später Kupfer und dann aus Messing und Neusilber erstellt. Die Oberfläche der Gegenstände wurde vorher poliert. Es entstand ein gleich- 20 massig strahlender glänzender schwarzer Chromüberzug, dessen

Zähigkeit und Haftfähigkeit bedeutend besser waren als die der ^■ bekannten Chromüberzüge.

Die Korrosionsbeständigkeit wurde dadurch erhöht, dass im Material der Schicht das Verhältnis des Chrom-trioxydes 25 gegenüber dem Chrom erhöht wurde.

2. Beispiel:

Zusammensetzung des anderen Bades zur Erstellung des schwar¬ zen Chromüberzuges:

Chromsäure-anhydrid 330 g/1

30 Barium-karbonat 8 g/1

85 %-ige Phosphorsäure 17 ml/1

Ammonium-hydroxyd (33 %-ig) 60 ml/1

konzentrierte Salpetersäure 1,8 ml/1

Fluoridion 10 mg/1

In dem derartig zusammengestellten Bad sorgt die zwischen der Salpetersäure und dem Ammonium-hydroxyd sowie der Phosphor- säure verlaufenden Reaktion für die notwendige Nitrat- und Phosphationenkonzentration. In Anbetracht seiner Wirkung ist dieses Bad im wesentlichen äquivalent mit dem im 1. Beispiel auf eführten.

3- Beispiel

Die Zusammensetzung für ein weiteres verwendetes Bad zur Erstellung von schwarzen Chromüberzug ist folgende:

Chromsäure-anhydrid 400 g/1

Barium-karbonat 7 g/1 Trinatrium-phosphat 15 g/1

Ammonium-nitrat 2 g/1

Fluoridion 10 mg/1

Bei diesem Bad hat anstelle des Amm ^' onium-phosphates das Trinatrium-phosphat die Phosphatkonzentration abgesichert. Die Charakteristik und Überzugbildungsgeschwindigkeit des Chromüberzuges sowie die Streufähigkeit ist gleichwertig mit denen in den Beispielen 1 und ^' 2 verwendeten Bädern ähnlicher Charakteristik.