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Metallhältiges Zementiermittel für Eisen, Stahl und Eisenlegierungen.
Die bekannten Verfahren zur Zementierung von Eisen, Stahl und Eisenlegierungen mittels Metallhältiger Zementierungsgemische bestehen darin, dass man den zu zementierenden Gegenstand mit Mischungen von Materialien, welche fähig sind, Kohlenstoff zusammen mit freien Metallen abzugeben oder mit den gemeinsamen Salzen der Metalle. deren Diffusion im Eisen bewirkt werden soll, in Berührung bringt und dann auf genügend hohe Temperatur erhitzt, um die Diffusionswirkung hervorzubringen.
Diese Methoden haben jedoch ihre Übelstände.
Die Metalle. welche gegenwärtig in den Stahl eingeführt werden, um die Spezial- stah) sorten xu erzeugen, bennden sich in demselben grösstenteils in Form von Verbindungen (Bor- und Siliziumverbindungen sowie einfacher und doppelter Karbide). deren Zusammensetzung nur teilweise bekannt ist und die zumeist innig miteinander zu festen Lösungen verbunden sind.
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setzungen zwischen den Kohlesuhstanzen und dem zu zementierenden Gegenstande in Berührung gebrachten Metallen oder Metallsalzen vollziehen, um die Verbindungen zu bilden, welche sich in den Spezialstahlsorten befinden und denen letztere ihre wcrtvolln chemischen
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wierigkeit und Schwierigkeit des Verfahrens, die offenbar nicht vorhanden wären.
wenn die Metalle, welche diffundieren sollen, von Aufang an in dem Zustande, in dem sie In den
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gebracht würden.
Ausserdem ist es klar, dass der Diffusionsprozess, beruhend auf der Beweglichkeit der Moleküle # die bei festen Massen bei Gleichheit der Temperatur um so grösser ist, je mehr sich dieselben ihrem Schmelzpunkte nähern # unter gleichen Temperaturverhältnissen
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BeispielswcisM ist die Geschwindigkeit, mit der bei 900 C Mangan und Nlckt'l in Stahl diffundieren, grösser, wenn mit dem Stahlgegenstande die feste Mangan- und Nickel- lösung in Berührung gebracht wird, die dem Minimum des Gleichgewichtsdiagramms dieses Binärsystems entspricht und bei 1000 C schmilzt, als wenn mit dem zu zementierenden Gegenstande eine heliehige Mischung von Pulvern der beiden Metalle in Berührung gebracht wird.
In letzterem Falle wird für eine gegebene in einer gewissen Zone des Gegenstandes zu erreichende Konzentration dieser Metalle die Dauer des Verfahrens offenbar auch schon deshalb erheblich länger sein, weil die von den Molekularkräften während des Diffusionsprozesses zu vollendende Arbeit auf diese Weise ganz ausgeführt werden muss.
Die bisher üblichen Diffusions-Zementierungsverfahren sind daher komplexer, als es ihr Name anzugeben scheint, und es ist deshalb aus wirtschaftlich-industriellen Gründen zweifellos erwünscht, sie durch Verwendung von Zetupntierniitteln zu vereinfachen bzw. zu verbessern, bei denen die sich in sonstigen derartigen Mitteln vollziehenden Reaktionen wegfallen, so dass ein Teil der von den Molekularkräften bei der Diffusion zu vollziehenden Arbeit erspart wird, und bei den weiters unter gleichen Temperaturverhältnissen die Diffusionsgeschwindigkeit durch die grössere Beweglichkeit, die die Moleküle in diesen zementierenden Mitteln besitzen, erhöht wird.
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Vorliegende Erfindung betrifft ein diesen Anforderungen genügendes metallhältip Zementiermittel für Eisen, Stahl und Eisenlegierungen, und zwar besteht dasselbe an
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Legierungen sind beispielsweise die in der Industrie unter den Namen Ferrochrom, Ferro- mangan, Ferronickel, Ferrosilizium, Ferrowolfram, Ferromolybdän, Chromnickel, Chrom-i mangan, Manganbor und Mangannickel, bekannten Produkte, die in Pulverform sowohl einzeln ; als auch gemischt oder zu komplexeren Legierungen vereinigt als Zementiermittel an-1 gewendet werden können und dabei eine weit grössere Diffusionsgeschwindigkeit erzielen lassen, als die gewöhnlichen zur Einführung der angegebenen Metalle dienenden Mittel.
Wie sich von selbst versteht, können neben den in Rede stehenden metallhaltigen Zementiermitteln, wenn dies mit Rücksicht auf den Kohlenstoffgehalt, den der zu zementierende Gegenstand schliesslich besitzen soll, erforderlich erscheint, in bekannter Weise auch kohlende Substanzen mitbenutzt werden.
Es sei hier ausdrücklich hervorgehoben, dass das den Erfindongsgegenstand bildende Zementiermittel mit der bereits bekannten Verwendung von gleichzeitig Borure der Metallo der Eisengruppe und Manganverbindungen (wie Mangansulfat, -karbonat usw.) enthaltenden Zenientierungsgemischen nichts zu tun hat und die zwecks Einführung von Titan in das Zementiergut schon vorgeschlagene Verwendung von Ferrotitan ausschliesst.