AT151955B - Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen der Eisengruppe und ihrer Legierungen mit Hilfe von Salzschmelzbädern. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen der Eisengruppe und ihrer Legierungen mit Hilfe von Salzschmelzbädern. 



   Für die Wärmebehandlung von Metallen der Eisengruppe und ihrer Legierungen werden häufig zwecks Einhaltung gleichmässiger Temperaturen Bäder verwendet, die aus geschmolzenen Salzen oder Salzgemisehen verschiedener Zusammensetzung bestehen. Während solche Bäder sich bei tieferen Temperaturen durchaus bewähren, lehrt die Erfahrung, dass mit der Anwendung höherer Temperaturen, beispielsweise   5000 C   und darüber, die meisten dieser Salzschmelzen einer Zersetzung unterliegen, die nicht nur eine Veränderung der Badzusammensetzung zur Folge hat, sondern sich   unter Umständen   auch im Sinne einer schädlichen Reaktion mit der Oberfläche des behandelten Werkstückes äussert.

   Insbesondere ist dies auch dann der Fall, wenn die Salzschmelzbäder geschmolzene Alkalibichromate enthalten oder aus ihnen bestehen, da mit zunehmenden Temperaturen eine fortschreitende Zersetzung der   Biehromate   unter Bildung von Monochromat und Chromoxyd erfolgt gemäss der Gleichung 
 EMI1.1 
 wobei Me entweder Natrium oder Kalium oder ein Gemisch beider Kationen bedeutet. Das Gleichgewicht ist temperaturabhängig in dem. Sinne, dass bei gegebener Zusammensetzung der Schmelze jeder Temperatur ein genau definierter Sauerstoffpartialdruck entspricht. 



   Es wurde gefunden, dass dieser Zersetzung des Kaliumbiehromats entgegengewirkt wird, wenn die   Salzschmelzbäder   gleichzeitig einen Gehalt an Kaliummonochromat aufweisen, dessen Höhe dem der Verwendungstemperatur jeweils entsprechenden konstanten Oxydationswert der monoehromatfreien Schmelze mindestens entspricht. Man kann dabei entweder das Monochromat als solches dem Sehmelzbade zusetzen, oder aber das gewünschte Verhältnis durch Zusatz entsprechender Mengen solcher Salze erzeugen, die das Bichromat in Monochromat überführen (Salpeter od. dgl). Die Kaliumsalze lassen sich teilweise oder ganz durch die entsprechenden Natriumsalze ersetzen. 



   Im Hinblick darauf, dass im praktischen Betriebe die vorgeschriebene Temperatur gelegentlich überschritten wird, empfiehlt es sich, den Gehalt der Schmelze an Monochromat um ein Geringes höher zu bemessen als sich aus dem für die fragliche Temperatur ermittelten konstanten Oxydationswert der monochromatfreien Schmelze ergeben würde. 



   Für eine Vergütungstemperatur von 650  C eignen sich beispielsweise Bäder folgender Zusammensetzung : 
 EMI1.2 
 
<tb> 
<tb> a) <SEP> 82 <SEP> Teile <SEP> JCr
<tb> 18 <SEP> Teile <SEP> KN03
<tb> b) <SEP> 63 <SEP> Teile <SEP> KO,
<tb> 37 <SEP> Teile <SEP> K2CrO4
<tb> e) <SEP> 42 <SEP> Teile <SEP> Na2Cr2O7
<tb> 58 <SEP> Teile <SEP> KzCrO
<tb> 
 
Der Oxydationswert dieser Gemische beträgt 185 und unterschreitet damit den dem Gleichgewicht bei   6500 C entsprechenden   Wert um etwa 6, so dass kurzzeitige Temperatursteigerungen bis auf 700  C ohne merkbare Änderung in der Zusammensetzung des Bades ertragen werden. 



   Es wurde beobachtet, dass bei Verwendung von Salzschmelzbädern gemäss Erfindung die Korrosion zahlreicher Metalle der Eisengruppe und ihrer Legierungen weitgehend verringert bzw. praktisch völlig aufgehoben wird, wie folgende   Übersicht   zeigt : 
 EMI1.3 
 
<tb> 
<tb> Versuchstemperatur <SEP> : <SEP> 500  <SEP> C
<tb> Versuchsdauer <SEP> : <SEP> 11 <SEP> Tage.
<tb> 
 1. Salzschmelze. 
 EMI1.4 
 
<tb> 
<tb> 



  750 <SEP> g <SEP> Na, <SEP> cru <SEP> + <SEP> 250 <SEP> g <SEP> ECO,
<tb> (ohne <SEP> stabilisierenden <SEP> Zusatz)
<tb> Werkstoff <SEP> Angriff <SEP> in <SEP> g/m2 <SEP> und <SEP> Tag
<tb> Eisen <SEP> 30-35
<tb> Chromnickelstahl <SEP> ................................................ <SEP> 7-8
<tb> Nickel <SEP> ...................................... <SEP> 6-7
<tb> 
 
 EMI1.5 
 
 EMI1.6 
 
<tb> 
<tb> 750 <SEP> g <SEP> NaCr, <SEP> + <SEP> 250 <SEP> g <SEP> ILCrO, <SEP> + <SEP> 10% <SEP> E, <SEP> CrO.,
<tb> (gemäss <SEP> Erfindung)
<tb> Werkstoff <SEP> Angriff <SEP> in <SEP> g/m2 <SEP> und <SEP> Tag
<tb> Eisen <SEP> 2-3
<tb> Chromnickelstahl <SEP> ................................................

   <SEP> 0#7#0#8
<tb> Nickel <SEP> 0#6#0#7
<tb> 
 

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Dieser Befund ist in erster Linie darauf   zurückzuführen,   dass sieh in den stabilisierten Bädern auf den Oberflächen der Werkstoffe Schutzschichten ausbilden. So wurde beobachtet, dass selbst bei verhältnismässig kurzen Eintauchzeiten, wie sie bei der Vergütung hochschmelzender Metalle die Regel darstellen, beispielsweise auf Nickel, Eisen, MonelmetaIl,   Chromnickelstählen   der verschiedensten i Zusammensetzung, festhaftende und je nach der Berührungsdauer gleichzeitig dunkelbraun bis schwarz gefärbte Überzüge gebildet werden.

   Es hat sieh gezeigt, dass insbesondere bei Eisen und Eisenlegierungen solche Schutzschichten neben der guten Brünierung auch eine besonders nachhaltige Veredelung der
Oberfläche bedingen, so dass das Rosten an der Luft entweder wesentlich verringert oder aber sogar praktisch völlig unterbunden wird. Diese Überzüge eignen sich infogedessen besonders als Grundlage für die nachträgliche Aufbringung von   Farblacken   u. dgl. 



   Die nachfolgende Übersicht lässt den Einfluss einer vorausgegangenen   Oberflächenbehandlung   mit   Salzschmelzbädern   gemäss Erfindung bei 500  C auf verschiedene Nutzmetalle erkennen, wobei der Grad des Angriffs durch direkte Stromstärkemessung in   2%iger Kochsalzlösung nach Tödt   bestimmt wurde. Die Ablesung erfolgte nach einer Tauchzeit von jeweils zwei Minuten. 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Werkstoff <SEP> Vergütungszeit <SEP> Korrosion <SEP> in <SEP> Verbesserung
<tb> werkstorr <SEP> Minuten <SEP> Amp./cm2.10-5 <SEP> %
<tb> I. <SEP> Eisen
<tb> a) <SEP> unbehandelt..-8-5-9-5b) <SEP> behandelt <SEP> .... <SEP> 2 <SEP> 6-3 <SEP> 30
<tb> 5 <SEP> a <SEP> 9 <SEP> 34-5
<tb> 10 <SEP> 5-3 <SEP> 41
<tb> 20 <SEP> 4-3 <SEP> 52
<tb> 40 <SEP> 4#7 <SEP> 48
<tb> II. <SEP> Nickel
<tb> a) <SEP> unbehandelt,. <SEP> - <SEP> 1'0 <SEP> b) <SEP> behandelt.... <SEP> 30 <SEP> 0-6 <SEP> 40
<tb> 60 <SEP> 0-3 <SEP> 60
<tb> 120 <SEP> 0-3 <SEP> 60
<tb> IIL <SEP> Monelmetall
<tb> a) <SEP> unbehandelt..-1-7b) <SEP> behandelt.... <SEP> 10 <SEP> 0-7 <SEP> 59
<tb> 20 <SEP> 0'3 <SEP> 82'5
<tb> 
 
 EMI2.2 
 
1.

   Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen der Eisengruppe und ihrer Legierungen mit Hilfe von Salzschmelzbädern bei Temperaturen zwischen etwa 500 und 700  C unter gleichzeitiger Verbesserung ihrer Korrosionsbeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Salzschmelzbäder aus   Kaliumbichromat   bestehen und einen Gehalt an Monochromat aufweisen, der dem der Behandlungstemperatur entsprechenden   Gleichgewichtsverhältnis   der beiden Salze mindestens entspricht.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Kaliumbichromats durch Natriumbichromat ersetzt ist.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Salzsehmelzbäder einen Zusatz von Salzen erhalten, die einen entsprechenden Teil des Biehromats in Monochromat überführen.