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Verfahren zur systematischen und scirnellen Ermittlung des Grades der absoluten oder relativen Rostsicherheit von Eisen oder Stahl-und Eisenlegierungen.
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skopischen und makroskopischen Methoden befriedigen ebensowenig als jene, bei denen der Gewichtsverlust durch die Korrosionswirkung nach einer bestimmten Zeit der Einwirkung des Sauerstoffes Auf- schluss geben soll ; auch die chemiseh-elektrolytischen Methoden geben unsichere Resultate.
Nach vorliegendem Verfahren wird die Rostsicherheit auf rein chemischem Wege ermittelt. Dem Gegenstande der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass jeder einzelnen Legierungszusammensetzung von Eisen und Stahl eine charakteristische Konzentration und Temperatur einer chemischen Lösung entspricht, bei der die Metalloberfläche mit dem Sauerstoff der Lösung die Verbindung eingeht, sowie die Erkenntnis, dass diese Eigenschaft, ein zuverlässiges, bisher noch nie angewendetes Mittel gibt, bei den sogenannten rostsicheren Stählen die absolute oder relative Rostsicherheit festzustellen.
Dieses Verfahren besteht darin, dass das verschiedene Verhalten der Oberflächen von Eisen oder Stahl-und Eisenlegierungen zum Sauerstoff einer heissen oxydierend wirkenden alkalischen Lösung, deren Konzentration und Temperatur im Zeitpunkte der Verbindung ihres Sauerstoffes mit den metallischen
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indem während der Steigerung der Temperatur des kochenden Bades jene Temperatur festgestellt wird, welche derjenigen Konzentration der heissen Lösung entspricht, bei welcher die metallischen Oberflächen der eingetauchten Proben durch den Sauerstoff der Lösung Oxydationserscheinungen aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel soll die Erfindung erläutern :
Verwendet man eine heisse chemische Lösung von 100 Teilen 33% iger Natronlauge mit 10 Teilen
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hafter Weise durch Zusatz von Ätzkalk aufrechterhalten wird, und bringt man nun die Probestücke, welche eine einheitliche Oberflächenbearbeitung (Polieren) aufweisen müssen, in einem Tauchgestell gleichzeitig und unter gleichen Verhältnissen in die kochende Lösung ein, deren Temperaturerhöhung und damit verbundene Konzentrationsvermehrung stufenweise von Grad zu Grad vorgenommen wird, so werden jene Proben, deren Material keinen besonderen Rostwiderstand besitzt, sehr bald punkt-, strichinsel-oder fleckenweise usw. Oxydationserseheinungen aufweisen, während rostsichere Proben noch lange unverändert blank bleiben.
Im Rahmen dieser Erfindung ist es selbstverständlich möglich, auch andere chemische Lösungen, insbesondere andere Oxydationsmittel zu wählen.
Die Probestücke werden stufenweise oder von Grad zu Grad der Lösung entnommen, beobachtet und wieder eingestellt und die Beobachtungen schriftlich aufgezeichnet.
Die ersten Oxydationserscheinungen treten plötzlich auf ; die Oxydationsfarben sind nicht einheitlich, sondern von der Art der Legierungsmetalle wesentlich beeinflusst.
1. Beispiel : Gewöhnliches Eisen und die nichtrostenden Stähle bekannter Marken geben folgendes Bild :
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<tb>
<tb> Eisen <SEP> (gewöhnlich) <SEP> Rostsichere <SEP> Stähle <SEP> der <SEP> Bezeichnung
<tb> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D <SEP> E
<tb> zeigen <SEP> die <SEP> Oxydationserseheinungen <SEP> bei
<tb> 144 C <SEP> 160 C <SEP> 173 C <SEP> 189 C <SEP> 208 C <SEP> 216 C.
<tb>
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2. Beispiel : Stahllegierungen mit gleichbleibendem Kohlenstoff-und Mangangehalt, aber mit verschiedenem Chromgehalt als Legierungszusatz, u. zw. mit
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<tb>
<tb> 2% <SEP> 4% <SEP> 8% <SEP> 16% <SEP> 20% <SEP> Cl'
<tb> zeigen <SEP> die <SEP> Oxydationsspuren <SEP> bei
<tb> 144 <SEP> C <SEP> 149 <SEP> C <SEP> 156 <SEP> C <SEP> 1960 <SEP> C <SEP> keine <SEP> bis <SEP> 2100 <SEP> C.
<tb>
Wird beispielsweise die Zusammensetzung der 8% igen Chromlegierung systematisch mit Nickel, Kobalt, Vanadin usw. geändert, so erhält man andere Oxydationstemperaturen, die sofort die richtigen Aufschlüsse geben, ob die abgeänderte Legierung leichter, schwerer oder gar nicht oxydiert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur systematischen und schnellen Ermittlung des Grades der absoluten oder relativen Rostsicherheit von Eisen oder Stahl-und Eisenlegierungen, dadurch gekennzeichnet, dass das verschiedene Verhalten der Oberflächen von Eisen oder Stahl-und Eisenlegierungen zum Sauerstoff einer heissen oxydierend wirkenden alkalischen Lösung, deren Konzentration und Temperatur im Zeitpunkt der Verbindung ihres Sauerstoffes mit den metallischen Oberflächen des jeweilig zu prüfenden Materiales für jedes Material charakteristisch sind, benutzt wird, indem während der Steigerung der Temperatur des kochenden Bades jene Temperatur festgestellt wird, welche derjenigen Konzentration der heissen Lösung entspricht, bei welcher die metallischen Oberflächen der eingetauchten Proben durch den Sauerstoff der Lösung Oxydationserscheinungen aufweisen.
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Process for the systematic and rapid determination of the degree of absolute or relative rust resistance of iron or steel and iron alloys.
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Scopic and macroscopic methods are just as unsatisfactory as those in which the loss of weight due to the corrosive effect after a certain time of exposure to oxygen is supposed to provide information; The chemical-electrolytic methods also give uncertain results.
According to the present method, the rust resistance is determined purely chemically. The subject matter of the invention is based on the knowledge that each individual alloy composition of iron and steel corresponds to a characteristic concentration and temperature of a chemical solution at which the metal surface forms a bond with the oxygen in the solution, as well as the knowledge that this property is a reliable one , means that have never been used before to determine the absolute or relative rust resistance of so-called rustproof steels.
This method consists in that the different behavior of the surfaces of iron or steel and iron alloys to the oxygen of a hot, oxidizing alkaline solution, its concentration and temperature at the time of the connection of its oxygen with the metallic
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while the temperature of the boiling bath is rising, the temperature is determined which corresponds to the concentration of the hot solution at which the metallic surfaces of the immersed samples show signs of oxidation due to the oxygen in the solution.
An exemplary embodiment is intended to explain the invention:
If you use a hot chemical solution of 100 parts of 33% sodium hydroxide solution with 10 parts
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Adhesively is maintained by adding quick lime, and now the test pieces, which must have a uniform surface treatment (polishing), are placed in a dip rack at the same time and under the same conditions in the boiling solution, the temperature increase and the associated increase in concentration gradually by degrees If the degree is carried out, those samples, the material of which has no particular rust resistance, will very soon show signs of oxidation in dots, lines or spots, etc., while rust-proof samples will remain blank for a long time.
In the context of this invention it is of course possible to choose other chemical solutions, in particular other oxidizing agents.
The specimens are removed gradually or from grade to grade of the solution, observed and readjusted, and the observations are recorded in writing.
The first symptoms of oxidation appear suddenly; the oxidation colors are not uniform, but are significantly influenced by the type of alloy metals.
1st example: Ordinary iron and the stainless steels of well-known brands give the following picture:
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<tb>
<tb> Iron <SEP> (common) <SEP> Rustproof <SEP> steels <SEP> with the <SEP> designation
<tb> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D <SEP> E
<tb> show <SEP> the <SEP> oxidation seizures <SEP>
<tb> 144 C <SEP> 160 C <SEP> 173 C <SEP> 189 C <SEP> 208 C <SEP> 216 C.
<tb>
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2nd example: steel alloys with constant carbon and manganese content, but with different chromium content as an alloy additive, etc. between
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<tb>
<tb> 2% <SEP> 4% <SEP> 8% <SEP> 16% <SEP> 20% <SEP> Cl '
<tb> show <SEP> the <SEP> traces of oxidation <SEP>
<tb> 144 <SEP> C <SEP> 149 <SEP> C <SEP> 156 <SEP> C <SEP> 1960 <SEP> C <SEP> none <SEP> to <SEP> 2100 <SEP> C.
<tb>
If, for example, the composition of the 8% chromium alloy is systematically changed with nickel, cobalt, vanadium, etc., different oxidation temperatures are obtained which immediately provide the correct information as to whether the modified alloy oxidizes more easily, more heavily or not at all.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the systematic and rapid determination of the degree of absolute or relative rust resistance of iron or steel and iron alloys, characterized in that the different behavior of the surfaces of iron or steel and iron alloys to the oxygen of a hot, oxidizing alkaline solution, their concentration and temperature at the time of the connection of their oxygen with the metallic surfaces of the respective material to be tested are characteristic of each material, is used by determining that temperature during the increase in the temperature of the boiling bath which corresponds to the concentration of the hot solution at which the metallic surfaces of the immersed samples show signs of oxidation from the oxygen in the solution.