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Verfahren zur Vorbereitung von Eisen od. dgl. für die Aufbringung einer haftoxydfreien Grund- glasur.
Die vorliegende Eilindung betrifft einen Ausbau bzw. eine besonders erfolgreiche Abänderung des im Patent Nr. 144027 beschriebenen Verfahrens. Sie gründet sich zunächst auf die in ausserordentlich zahlreichen, systematisch angelegten Versuchen gewonnene Erkenntnis, dass es zur Erzielung einer besonders innigen Haftung von Email auf Eisen, Stahl, Gusseisen u. dgl. der Ausbildung einer Metalloxyde und Flussmittel enthaltenden Zwischenhaut auf der zu emaillierenden Eisenoberfläche bedarf, deren Dicke fast beliebig gering sein kann, und an deren Zusammensetzung das kohärente Eisen der zu emaillierenden Eisenfläche wohl mitwirken, aber, wie überraschenderweise gefunden wurde, von seiner Sesquioxydstufe her tunlichst unbeteiligt bleiben soll ;
die Eisenfläche ist vor Oxydation zu Eisenoxyd
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der nicht mehr rückgängig zu machen ist, und der in weiterer Folge, wohl auch unter der Einwirkung des Schwergewichtes des weiterhin aufgetragenen Emails, zur Abhebung, zu Rissbildung und Abblätterung und zu ähnlichen Schäden führt.
Weiterhin wurde gefunden, dass die Haftfestigkeit dieser Zwischenhaut nicht speziell an die Gegenwart von Oxyden bzw. Verbindungen eines oder mehrerer Haftmetalle, insbesondere der Metalle der Eisengruppe gebunden ist, wie dies das Verfahren des Patentes Nr. 144027 beinhaltet, sondern lediglich an die Gegenwart solcher Oxyde,'die eine spinellartige Zusammensetzung der Zwischenhaut gewährleisten, also eine Zwischenhaut schaffen, deren Zusammensetzung bruttogemäss neben einem Monoxydauch einen Sesquioxydgehalt aufweist ; hiebei ist im Sinne des Vorhergesagten das Eisen der zu emaillierenden Eisenfläche von der Bildung des Sesquioxydbestandteiles möglichst auszuschliessen.
Die technische Auswertung dieser neuen Erkenntnis ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Sie betrifft ein Verfahren zu grundemailfreier Emaillierung von Eisen, Stahl, Gusseisen u. dgl., bei dem die zu emaillierenden Flächen vor ihrer Emaillierung eine derartige Vorbehandlung erfahren, dass sich auf ihnen unter tunlichstem Ausschluss gleichzeitiger Eisenoxydbildung seitens der Eisenunterlage die geschilderte Haut auszubilden vermag.
Es wurde gefunden, dass dies dann der Fall ist, wenn die zu emaillierenden Eisenoberflächen in Gegenwart eines bruttogemäss Metalloxyd-Metallsesquioxyd enthaltenden Belages unter Zusatz von Flussmitteln einem Glühprozess in gegenüber Luft sauerstoffarmer Atmosphäre unterworfen werden, wie ein solcher in dem Patent Nr. 144027 beschrieben ist. Dann vollzieht sich die Hautbildung unter gleichzeitiger Erzielung des angestrebten Flächenschutzes. Soll letzterer noch umfänglicher gesichert werden, was sich unter Umständen empfiehlt, so können noch weitere Schutzmassnahmen hinzutreten.
Man beschränkt die Glühdauer gerade nur auf die, wie gefunden wurde, ganz kurze Spanne Zeit, die zur Bildung der Spinellschicht erforderlich ist ; es hat sich hiezu bei technischer Arbeitsweise eine Glühdauer von einigen wenigen Minuten als ausreichend erwiesen. Man regelt die Glühtemperatur derart, dass sie zwischen etwa 750 C und etwa 800 C gelegen ist.
Was die Glühatmosphäre selbst anbetrifft, so hat sich im technischen Betrieb-im Wege der Zumischung von Generatorgas od. dgl. - die Herabdrückung des Sauerstoffgehaltes auf unterhalb etwa ein Drittel des Normalgehaltes als günstig erwiesen. Enthalten die zu emaillierenden Eisenbleche z. B. von ihrer Herstellung her reduzierende, also Sauerstoff verbrauchende Stoffe, wie Kohlenstoff, Wasser-
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stoff, Kohlenwasserstoffe usw., in hinreichendem Masse, so kann sich unter Umständen der erforderliche Mindergehalt an Sauerstoff automatisch einstellen, so dass sich dann der Glühprozess auf Glühung unter
Luftabschluss beschränken kann.
Mit den Metallverbindungen, durch deren Glühung die vorzugsweise günstige Oberflächenhaut gebildet werden soll, werden die zu emaillierenden Eisenflächen vor Einsetzung in den Glühofen genetzt, sei es durch Eintauchen der betreffenden Flächen in die diese Metallverbindungen enthaltende Flüssigkeit, sei es durch Aufspritzung od. dgl. Um ein lückenloses Anschmelzen der Haut an die Unterlage zu gewähr- leisten, werden der Netzflüssigkeit noch Flussmittel, z. B. Borsäure und Flussspat, zugesetzt. Geeignete
Netzstoffe sind natürlich nicht nur solche, die unmittelbar als Oxyd-Sesquioxydkomponenten wirken, sondern ebensowohl auch Verbindungen, aus denen sich letztere bei der Glühtemperatur zu bilden ver- mögen. Auch kann, wie dies z.
B. bei Flussspat der Fall ist, solch letztere Funktion mit der eines Fluss- mittels vereinigt sein. Völlig unwirksam aber und mit dem Gegenstand vorliegender Erfindung nicht nur unvereinbar, sondern ihren Zweck vereitelnd wäre natürlich eine Vorbehandlung der zu emaillierenden
Eisenflächen selbst mit nach dem Gegenstand der Erfindung geeigneten Metallverbindungen, aber ohne
Glühung bzw. unter Glühung in gewöhnlicher Atmosphäre.
Da, wie bereits bemerkt, der den Eisenflächen im allgemeinen anhaftende Rost eine vorzügliche
Sesquioxydkomponente abgibt, kann derselbe dem Verfahren der Erfindung unmittelbar dienstbar und nutzbar gemacht werden. Dies bedeutet nun aber einen ganz ausserordentlichen technischen Vorzug des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, denn dank dem Umstande, dass beliebig rosttragende Eisen- flächen diesem Verfahren nicht nur ohne Schädigung, sondern mit Vorteil zugeführt werden können, ist nach diesem Verfahren die bisher nicht für verwirklichbar gehaltene Ermöglichung gegeben, den Rost der Emaillierung dienstbar zu machen.
Im einzelnen ist das Verfahren mannigfacher Ausführungsweisen fähig. Beispielsweise werden ungebeizte Eisenwaren unbeschadet des anhaftenden Rostes mit einer Flüssigkeit genetzt, die auf
100 Teile Wasser 10 Teile Fe2Os, 20 Teile CaF2, 30 Teile Borsäure und 7 Teile Ton enthält, oder auf 100 Teile
Wasser 6 Teile MnO und etwa die gleichen Mengen an CaF2, Borsäure und Ton wie vorhin, und nach gelinder Trocknung 7 Minuten lang in einem Ofen bei 785-795 C geglüht, in dessen Atmosphäre der
Sauerstoffgehalt durch Zumischung von Generator-oder sonstigen Abgasen auf ein Viertel bis ein Fünftel des Normalgehaltes herabgedrückt ist, worauf die mit einer hauchdünnen Haut überzogenen Flächen in einer einmaligen Operation emailliert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Vorbereitung von Eisen od. dgl. für die Aufbringung einer haftoxydfreien Grund- glasur, nach dem Patent Nr. 144027, wonach vor der Emaillierung die zu emaillierenden Flächen einem Glühprozess in gegenüber Luft sauerstoffarme Atmosphäre in Gegenwart von Metallverbindungen unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, dass hiebei bruttogemäss zu Monoxyd-Sesquioxydbestand befähigte Metallverbindungen unter Zusatz von Flussmitteln zur Anwendung gelangen.