Verfahren zur haftfesten Metallisierung von Titan oder Titanlegierungen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur haftfesten Metallisierung von Titan oder Titanlegierungen durch außenstromlose Abscheidung einer Nickel-Phosphor-­Legierung mit anschließender Wärmebehandlung zur Ausbildung von Nickel-Titan-­Diffusionsschichten.

[0002] Das Galvanisieren der genannten Werkstoffe ist schwierig, da die Oberfläche von einer Passivierungsschicht überzogen ist.

[0003] Um Titan oder Titanlegierungen haftfest zu metallisieren, muß die Passivie­rungsschicht entfernt werden. Dies erfolgt in bekannter Weise mittels wäßriger Lösungen von Flußsäure oder fluoridhaltigen Säuren. Ist die Passivierungs­schicht von der Oberfläche entfernt, können Titan oder Titanlegierungen galva­nisch beschichtet werden.

[0004] In der DE-OS 36 22 032 wird dies mit einem Nickelsulfamatelektrolyten bei 5 A/dm² und 55^o C für 10 min versucht. Es gelingt jedoch nicht, aus derartigen Elektrolyten Schichten mit ausreichender Haftung abzuscheiden, da die Eigen­spannungen der Schichten im Zugspannungsbereich liegen. In der DE 33 21 231 werden außemstromlos abgeschiedene Nickelschichten auf Oberflächen von Bautei­len aus Titan oder Titanbasislegierungen bei 400 - 600^o C getempert, jedoch werden anschließend die Nickeldeckschicht und die Diffusionsschicht TiNi₃ che­misch entfernt. Dadurch wird die Oberfläche aufgerauht, was eine mechanische Verankerung der folgenden Beschichtung ermöglichen soll. Diese Aufrauhung der Oberfläche hat sich als nachteilig erwiesen.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der ein­gangs bezeichneten Art, mit dem sich haftfeste Nickelschichten auf Titan oder Titanlegierungen ohne vorherige Aufrauhung der Oberfläche herstellen lassen.

[0006] Diese Aufgabe wir erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß dem kenn­zeichnenden Teil des Patentanspruchs.

[0007] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Kennzeichnungsteilen der Unter­ansprüche zu entnehmen.

[0008] In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf den Behandlungsschritt der Aufrau­hung der Oberfläche vermieden, was nicht nur zu einer homogeneren Oberflächen­struktur führt, sondern auch insgesamt eine einfachere Handhabung gewährlei­stet. Weiterhin ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unabhängig, ob die Wärmebehandlung nach der außenstromlosen Abscheidung der Nickel-Phosphor-Le­gierung oder erst nach der endgültigen dekorativen oder funktionellen Beschich­tung erfolgt.

[0009] Die außenstromlose Abscheidung der Nickel-Phosphor-Erfindung erfolgt in an sich bekannter Weise unter Verwendung üblicher chemischer Nicklebäder.

[0010] Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung mit den folgenden Verfahrensschritten:

BEISPIEL 1

[0011] - Es wird Titan beschichtet.
- Entfetten
- Spülen
- Tauchen in 5%iger HF-Lösung, 5 Sekunden, 40^o C
- Spülen
- Vernickeln in einem außenstromlosen Nickelbad
- Spülen
- Vergolden in einem elektrolytischen Goldbad
- Wärmebehandlung bei 600^o C für eine Stunde

BEISPIEL 2

[0012] - Tauchen in 5 %iger HF-Lösung, 5 Sekunden, 40^o C
- Spülen
- Vernickeln in einem außenstromlosen Nickelbad
- Wärmebehandlung bei 650^o C für 30 Minuten
- Entfetten
- Spülen
- Vergolden in einem elektrolytischen Goldbad

Ansprüche

1. Verfahren zur haftfesten Metallisierung von Titan oder Titanlegierungen durch außenstromlose Abscheidung einer Nickel-Phosphor-Legierung mit an­schließender Wärmebehandlung zur Ausbildung von Nickel-Titan-Diffusions­schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die danach noch vorhandene Nickel­schicht haftfest metallisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Titan oder die Titanlegierungen vor der außenstromlosen Abscheidung einer Nickel-Phosphor-­Legierung in einer fluoridhaltigen Lösung gereinigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoridhaltige Lösung Flußsäure oder Alkalifluorid in Konzentrationen von 0,01 % bis zur Löslichkeitsgrenze enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Beschichten eine Wärmebehandlung bei Temperaturen über 200^o C durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung unter Schutzgas oder im Vakuum durchgeführt wird.