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Verfahren zum Glühen von gestapelten Blechen oder aufgewickelten Bändern
Beim Glühen von Eisen- oder Stahlblechstapeln oder von aufgewickelten Bändern besteht insbesondere bei höheren Glühtemperaturen die Gefahr des Zusammenbackens oder gar Verschweissens der einzelnen Lagen. Um dies zu verhindern, hat man schon pulverförmige, nichtmetallische Materialien, beispielsweise Aluminiumoxyd oder Magnesiumoxyd, zwischen die einzelnen Metallschichten gestreut. Bei einem solchen Zwischenstreuen, insbesondere vor dem Aufwickeln von Bändern, ist jedoch eine gleichmässige Trennung der einzelnen Metallage nicht mit Sicherheit einwandfrei zu erreichen. Ausserdem ist die Verstaubung dieser Mittel bei ihrem Aufbringen lästig und insbesondere die Entfernung dieser Stäube nach dem Glühprozess störend.
Die Störungen beim Aufbringen sind dadurch zu vermeiden, dass man eine Aufschlämmung des Trennmittels verwendet und die Flüssigkeit dann herausdampft, aber hiedurch wird auch nicht die gleichmässige Ausbreitung des Trennmittels zwischen den einzelnen MetaUagen gewährleistet, da nach der Entfernung der aufschlämmenden Flüssigkeit das Pulver nur lose haftet.
Es war bereits bekannt, das Verschweissen aufeinanderliegender Bleche beim Glühen dadurch zu verhindern, dass man ein Oxyd in einer chemisch neutralen Flüssigkeit als dünnen Film aufbringt, wobei ein lösliches organisches Klebemittel das Trennmittel festhalten soll. Auf diese Weise aufgeklebte Trennmittel sind nicht genügend gesichert gegen einAbgestossenwerden beim Stapeln der Bleche und die organische Substanz kann sich beim Glühen schädigend auf die Eigenschaften der zu glühenden Werkstücke auswirken.
Zur Aufbringung eines Trennmittels ist ausserdem eine wässrige Lösung von Borsäure und Magnesium- oxyd mit Aluminiumsilikatgehalten bekannt. Durch chemische Reaktion der Borsäure mit dem Magnesiumoxyd soll ein klebender Film gebildet werden, der das Trennmittel auf der Oberfläche hält. Auch ein solcher klebender Film bietet nicht die Gewähr für eine gleichmässige Trennschicht beim Glühen, da er nicht durch chemische Reaktion mit der Metalloberfläche verwachsen ist.
Es ist auch bekannt, eine Chromat- oder Bichromatlösung auf die Blechoberfläche aufzubringen. Ein solches Verfahren führt nicht zu einem gleichmässigen, festverwachsenen Überzug. Die Trennwirkung ist infolge ungleichförmiger Verteilung nach dem Stapeln nicht genügend gewährleistet.
Ausserdem ist es bekannt, Glaspulver, Marmorpulver, pulverigen Granit u. dgl. als Trennmittel in einem sauren Bad suspendiert aufzubringen. Das Bad beizt die Oberfläche und das Füllmittel liegt nach dem Trocknen lose auf.
Anderseits ist es ferner bekannt, das Verkleben von Isolationsüberzügen zweier aufeinanderliegender Blechstreifen beim Entspannungsgluhen dadurch zu verhindern, dass der Phosphorsäurelösung, mit deren Hilfe ein isolatiorisüberzug aufgebracht wird, ein Füllmittel, z. B. Glimmer oder Magnesia, beigegeben
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also nicht um das Verhindern des Verschweissens von metallischen Oberflächen beim Glühen, sondern nur um ein Verhindern des Klebens von Isolationsüberzügen. Bei den Temperaturen, bei denen diese Isolations- überzüge nur verkleben ohne zerstört zu werden, besteht noch nicht die Gefahr des Verschweissens von metallischen Oberflächen.
Es wurde nun gefunden, dass man das Zusammenbacken von Blechen oder Bändern beim Glühen mit.
Hilfe eines temperaturbeständigen inerten Füllmittels, z. B. Glimmer, dann auf besonders günstige Weise verhindern kann, wenn man dieses Füllmittel dadurch auf der Oberfläche gleichmässig verteilt und verankert,
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dass man das Füllmittel zusammen mit einer mit der metallischen Unterlage reagierenden Flüssigkeit aufbringt. Insbesondere eignen sich hiefür Lösungen solcher Stoffe, die unter Schichtbildung die Metalloberfläche angreifen, beispielsweise Säuren oder saure Salze, und zwar insbesondere solche, die mit dem Metall der Oberfläche schwer lösliche Verbindungen bilden, beispielsweise Phosphorsäure und Oxalsäure.
Zum Unterschied gegenüber dem Aufbringen der Füllmittel oder Trennmittel mittels einer Aufschlämmung und Verdampfen der Flüssigkeit wird bei dem erfindungsgemässen verfahren nicht nur eine gleichmässige Verteilung, sondern auch eine feste Verhaftung mit der Metalloberfläche erreicht. Auch In den Fällen, in denen die Verbindungen, die durch Reaktion der Flüssigkeit mit der MetalloberfjYche entsteher1, nicht hoch hitzebeständig sind oder gar schon bei niedrigerer Glühtemperatur sich zersetzen, ist ein entscheidender Unterschied gegenüber dem einfachenAufbringen vonAufschlämmungen in nicht mit der Oberfläche reagierenden Flüssigkeiten festzustellen, da die gleichmässige Verteilung der Füllmittel auf der Oberfläche erhalten bleibt.
Man erhält also bei dem erfindungsgemässen Verfahren mit Sicherheit eine bleibende gleichmässige Verteilung des inerten Füllmittels, das die Trennung der Metalloberflächen und damit die Verhinderung des Zusammenbackens derselben beim Glühen bewirkt.
Durch diese gleichmässige Verteilung und Sicherung des Verteilungszllstandes ist ej möglich, ohne erhebliche Überschüsse an Füllmittel mit Sicherheit eine Verhinderung des Zusammenbackens zu erzielen.
Bei Verwendung eines lockeren Trennmittels, auch wenn dieses durch Aufschlämmung gleichmässig aufgebracht werden kann, war man gezwungen, eine wesentlich höhere Konzentration des inerten Stoffes anzuwenden, da eine gleichmässige, statistische Verteilung auf diese Weise auch bei Verwendung einer Auf- schlämmung nicht gewährleistet ist. Man musste daher durch Überdosierung dafür sorgen, dass die Zahl und Grösse der Fehlstellen genügend klein blieb. Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, eine wesentlich gleichmässigere Verteilung des Füllmittels zu erreichen und die Einzelteilchen des Füllmittels zu fixieren, so dass Fehlstellen trotz der geringeren Konzentration vermieden werden.
Darüberhinaus hat das erfindungsgemässe Verfahren noch den Vorteil, dass während des Glühprozesses selbst das Haftmittel, als welches gewissermassen die Verbindung zwischen dem Metall und der Flüssigkeit wirkt, eine tnermische Zersetzung erleiden kann, ohne dass hiedurch die trennende Wirkung, die durch das Füllmittel herbeigeführt wird, nachlässt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass nach dem Glühen und Abkühlen und Auseinanderlegen der erfindungsgemäss geschützten Bleche ohne mechanische oder chemische Reinigung der Metalloberfläche diese einer Aufbringung von Schutzschichten für besondere Zwecke nicht widersteht. Die gleichmässig verteilten Füllmittel stören diese Schichtausbildung wegen ihrer geringen Menge nicht und im übrigen hat die Metalloberfläche wieder ihren metallischen Charakter, der für eine nochmalige Schichtausbildung geeignet ist.
Erfindungsgemäss lässt sich beispielsweise auf einer eisernen Oberfläche mit Hilfe einer wässrigenLö- sung von saurem Ammoniumphosphat, in der ein inertes Füllmittel, beispielsweise Glimmer, suspendiert ist, ein Eisenphosphatüberzug mit Einlagerungen von Glimmer aufbringen. Die schichtbildende Reaktion wird vorzugsweise so ausgeführt, dass ein Film dieser Suspension auf die Metalloberfläche aufgebracht und vorzugsweise bei erhöhter Temperatur aufgetrocknet oder eingebrannt wird. Werden dann auf diese Weise behandelte Bleche gestapelt und im Stapel geglüht, beispielsweise bei 11000 in reduzierender Atmosphäre, beispielsweise Wasserstoffatmosphäre, so wird das Eisenphosphat zu Eisen reduziert.
Trotzdem bleibt der gleichmässige feine Belag des Füllmittels zwischen den Blechen erhalten, so dass das Zusammenbacken verhindert wird. Nach dem Abkühlen können dann die Einzeibleche ohne vorherige Reinigung mit Hilfe üblicher Phosphatierungsverfahren phosphatiert werden, um einen Korrosionsschutz oder eine Isolation zu erreichen.
In dem oben beschriebenen Beispiel dient als Haftschicht für das Füllmittel eine Phosphatschicht. Diese ist besonders günstig, da sie bis zu relativ hohen Temperaturen ihre Eigenschaft als Trägerschicht nicht verändert. Es ist jedoch auch möglich, aus Flüssigkeiten Trägerschichten aufzubringen, die schon bei verhältnismässig niedrigen Glühtemperaturen ihre Zusammensetzung ändern. Bringt man beispielsweise eine
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weise 1500, auf der Eisenoberfläche reagieren, so erhält man eine Eisenoxalatschicht, in der in gleichmä- ssiger Verteilung SiO eingelagert ist. Beim Glühen der gestapelten Bleche zersetzt sich zwar das Eisenoxalat schon bei Temperaturen von 180 bis 2000 ; es bildet sich aber Eisenoxyd in feinster Verteilung, das das SiO wieder fixiert und selbst auch als Trennmittel wirkt.
Man erhält auf diese Weise also gleichfalls einen einwandfreien Schutz gegen das Verschweissen der einzelnen Bleche. Auch hier ist es möglich, durch Einstellen einer reduzierenden Atmosphäre die nichtmetallische Oberflächenschicht, in diesem Fall das
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Eisenoxyd, zu Eisen zu reduzieren und die Bleche nach beendeter Glühung'mit einer Schicht zum Korrosionsschutz oder einer Schicht zur Erleichterung eines Verformungsvorganges oder mit einer Isolationsschicht auf chemischem Wege zu versehen.
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ErhöhungEmulgatoren und/oder Verdickungsmittel beifügen. Es ist auch möglich, das Füllmittel nicht.
in Form unlöslicher inerter Stoffe in der Flüssigkeit zu verteilen, sondern der Flüssigkeit eine Verbindung einzuverleiben, die beim Einbrennen oder Auftrocknen derselben auf der zu schützenden Metalloberfläche eine inerte, hitzebeständige Verbindung bildet.
Vorzugsweise stellt man die Flüssigkeit aus solchen Substanzen her, die in fester Form geliefert werden können und aus denen erst an Ort und Stelle die Suspension oder das Mittel, mit Hilfe dessen die die Zusammenbackung verhindernde Schicht aufgebracht wird, hergestellt werden können. Man verwendet daher beispielsweise Phosphate, Oxalsäure und deren Salze.
Im folgenden seien einige Flüssigkeiten aufgeführt, mit denen die inerten Füllstoffe oder ihre Ausgangsstoffe aufgebracht werden.
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0,05 ja Netzmittel zugesetzt ; verwendet wurde Natriumdodecylbenzolsulfonat. Bleche wurden mit einem Film dieser Lösung in einer Dicke von 20p bedeckt und dieser Film bei 5000 eingebrannt. Die eingebrannte Schicht hatte eine Dicke von 4 bis 5 . Es ist sowohl möglich, die Bleche beidseitig mit einer solchen Schicht zu bedecken, aber es genügt auch die einseitige Bedeckung. Im letzteren Fall kann man beispielsweise durch Aufsprühen die Suspension aufbringen und dann einbrennen.
Beim mehrstündigen Glühen eines Stapels von Blechen, die auf die beschriebene Weise mit einer Schutzschicht zur Verhinderung des Zusammenbacken ! versehen worden waren, bei 1100 in Wasserstoff-
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Verschweissen derzerstört wurde, so dass nur noch das Füllmittel auf der Oberfläche in feiner Verteilung zurückblieb. Dieser Versuch zeigt, dass bei der Aufbringung des Füllmittels auf die erfindungsgemässe Weise eine Füllmittelmenge von etwa 0,5 g/m2 Oberfläche zur einwandfreien Verhütung des Zusammenbackens genügt.
Diese geringen Mengen brauchen nicht von der Oberfläche entfernt zu werden, wenn die Bleche im Anschluss an das Glühen mit einem chemischen Überzug, beispielsweise Phosphatüberzug, versehen werden sollen, beispielsweise zur elektrischen Isolation dieser geglühten Bleche.
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auf die zu schützende Eisenoberfläche aufgespritzt und bei 1200 unter Reaktion aufgetrocknet. Die erhaltene Oxalatschicht brachte bei der anschliessenden Hochtemperaturglühung des zum Bund aufgewickelten Bandes, das einseitig mit dieser Schicht versehen war, einen einwandfreien Schutz gegen Zusammenbacken. Nach dem Abwickeln konnte die erhaltene Oberfläche einwandfrei spritzphosphatiert werden. Die Phosphatschicht erleichterte das Ausstanzen von Trafoblechen und diente zur elektrischen Isolation.
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Verfahren zum Glühen von gestapelten Blechen oder aufgewickelten Bändern bei solchen Temperaturen, bei welchen die Gefahr des Verschweissens gegeben ist, unter Anwendung von das Verschweissen verhindernden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, dass ein inertes temperaturbeständiges Füllmittel in feiner gleichmässiger Verteilung mit Hilfe einer Flüssigkeit, die bei dem Aufbringen durch eine Reaktion mit der Metallbberfläche eine Verbindung bildet, auf der Oberfläche der Bleche oder Bänder fixiert und die Bleche im Stapel bzw. die Bänder im Bund geglüht werden.