AT166039B - Verfahren zur Erzeugung nitrierter Schichten von großer Tiefe auf Werkstücken aus Eisen und Stahl in Cyanid- und Cyanat-Schmelzbädern - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Erzeugung nitrierter Schichten von grosser Tiefe auf Werkstücken aus
Eisen und Stahl in Cyanid-und Cyanat-Schmelzbädern 
Es ist bereits bekannt, nitrierte Schichten auf Eisen und Stahl dadurch zu erzeugen, dass man die daraus bestehenden Stücke in einem aus einem Gemisch von   Cyu1id   und Cyanat bestehenden Schmelzbad behandelt. Wenn man diese Stücke als Anoden in einem solchen Bad anordnet und die Stromstärke derart regelt, dass nur eine Polarisation, jedoch keine Elektrolyse eintritt, so kann man bei Stählen, beliebiger Zusammensetzung, falls deren Kohlenstoffgehalt nicht mehr als    0. 5%   beträgt, nitrierte Schichten in einer Stärke von ungefähr    0. 3   bis 0-4 mm erhalten.

   Die durch diese Behandlung erzielbare   Obernächenhärn :   beträgt 84 Rockwell-C-Einheiten und noch mehr bei einer Belastung von 62. 5 kg. Die so erzielte Dicke der nitrierten Schicht ist für viele Anwendungsfälle ausreichend. 



   Stücke, deren Oberflächenschicht nicht nur einen Höchstwert an Härte aufweisen soll, sondern die ausserdem widerstandsfähig gegen hohe Drücke sein sollen, bedürfen dagegen einer Nitrierung von grösserer Tiefe. Diese kann dadurch erzielt werden, dass man die Nitrierdauer, die in der Regel 150 Minuten beträgt, verlängert. Doch zeigt es sich, dass nach einer 20 stündigen Behandlung die Nitrierung nicht tiefer als bis   auf 0-5-O'G MtM erfolgt.   Eine solche Verlängerung der Einwirkungsdauer bewirkt aber infolge übermässiger Aufnahme von Stickstoff sogar eine Abnahme der Oberflächenhärte. Querschnitte durch die behandelten Stücke haben ergeben, dass von der durch den Nitriervorgang erreichten Grenze ab eine Übersättigung mit Stickstoff eintritt, wodurch eine weitere Aufnahme infolge Verstopfung der Diffnsionskanäle verhindert wird. 



   Es ist nun festgestellt worden, dass beträchtlich grössere Nitriertiefen in bedeutend kürzerer Zeit, als oben erwähnt wurde, dadurch erzielt werden können, dass das Stück, dessen nitrierte Schicht verstärkt werden soll, plötzlich abgeschreckt und dass danach die gleiche Behandlung wiederholt wird. Dadurch wird der Stickstoff, der sich beim vorhergegangenen Nitrierprozess angesammelt hat, veranlasst, weiter in den Körper einzudringen,   und wird der W ! eg für das Fortschreiten der Diffusion eröffnet.   



   Der Stickstoff wird, wie Querschnittsbilder gezeigt haben, durch das Abschrecken in das Innere des Materials vorgetrieben und die Diffusionskanäle ermöglichen ihm, während der folgenden Nitrierbehandlung wieder weiter in das Material vorzudringen. Die Abschrecktemperatur ist von der Art des Stahles, aus dem das Stück hergestellt ist, abhängig. Sie liegt in der Regel über dem kritischen Punkt. Das Abschrecken kann in Wasser oder Öl stattfinden. Anderseits können auch Stickstoff enthaltende Lösungen, z. B. von Natriumnitrit, vorteilhaft angewendet werden. Auch die Behandlung mit Kaliumaluminat liefert gute Ergebnisse. 



   Ausführungsbeispiel : Eine 2 mm starke, mit einer 8-10% igen wässerigen Lösung von technisch reinem Kaliumalwninat vorbehandelte Stahlplatte wurde während 150 Minuten in einem aus Cyanid und Cyanat bestehenden Salzbad, wie z. B. einem Flachzementierbad vom Typ C 3, Durferrit, welches zumindest 14 Tage in Gebrauch war und demnach genügend Cyanat enthielt, der Einwirkung eines Stromes von 
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 wurde die Platte hiernach in einer 10% igen wässerigen Lösung von Natriumnitrit abgeschreckt und sogleich danach wieder in das Nitrierbad gebracht. Hierauf folgte ein weiteres Abschrecken in Wasser bei   800 0 C.

   Diesel   Vorgang wurde   7 mal   nach jedesmaligem Nitrieren während 150 Minuten, im Verlaufe von 17 Stunden wiederholt, wonach die nitrierte Schicht eine Dicke von ungefähr 1 mm aufwies und die Oberflächenschicht eine Härte von ungefähr 85 Rockwell-C-Einheiten bei einer Belastung mit   62-5 kg   erreichte. 



   Die Anwendung von elektrischem Strom als gleichzeitiges, zusätzliches Aktivierungsmittel erscheint jedoch für die Behandlung nach der Erfindung nicht erforderlich und es können an seiner Stelle auch andere Aktivierungsmittel, z. B. eine chemische Behandlung, ein Bombardement mit wirksamen Strahlen oder eine mechanische Behandlung angewendet werden. 



   Auch ohne eine gleichzeitige, zusätzliche Aktivierung der Oberfläche kann eine beträchtliche Zunahme der Dicke der nitrierten Schicht 

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 erzielt werden, wenn man nur, wie beschrieben, abwechselnd nitriert und abschreckt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Erzeugung nitrierter Schichten von grosser Tiefe auf Werkstücken aus Eisen und Stahl in   Cyanid-und Cyanat-Schmelzbädem,   dadurch gekennzeichnet, dass der Nitriervorgang wiederholt durchgeführt und das Werkstück nach jedem solchen Vorgang abgeschreckt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrierbehandlung bis zu einer Tiefe der nitrierten Schicht von 03 bis 0-4 mm. durchgeführt, das Werkstück danach abgeschreckt und dieser Vorgang wiederholt wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, EMI2.1 Werkstücke einer Vorbehandlung mit einer Kaliumaluminatlösung unterworfen werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschrecken in einer Natriumnitritlösung stattfindet.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschrecken der Werkstücke bei einer Temperatur von 800 C erfolgt.