CH226028A - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit einem korrosions- und hitzebeständigen Chromüberzug. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit einem     korrosions-          und    hitzebeständigen Chromüberzug.    Um     die    Oberfläche von     Gegenständen        aus     Eisen und Stahl     korrosions-    und hitzebestän  dig zu machen, hat man sie schon durch  thermische Diffusion an Chrom angereichert.

    Dies geschieht nach bekannten Verfahren  beispielsweise     dadurch,    dass die Teile bei  Temperaturen von 900 bis     X100     C mehrere  Stunden einer gasförmigen     Chrom-Chlorver-          bindung        ausgesetzt    werden, deren Chrom  anteil sich gegen das Eisen auf der Ober  fläche der zu behandelnden Gegenstände     aus-          tauscht.    Auf diese Weise bilden sich dort       Eisen-Chromlegierungen    mit bis zu 35  Chrom.

       gorrosions-    und hitzebeständige Ober  flächen auf aus     Eisen    oder Stahl bestehenden  Gegenständen kann man auch durch gal  vanische Chromüberzüge herstellen. Solche  Chromüberzüge haften jedoch auf dem  Grundmetall nicht sehr fest und sie platzen  schon bei verhältnismässig geringer mecha  nischer     Beanspruchung    des Werkstückes ab.    Diese     Übelstände    hat man schon dadurch zu  vermeiden gesucht, dass man die galvanisch  überzogenen Stücke in neutraler Atmosphäre  auf höherer Temperatur erhitzte und die Me  talle ineinander diffundierte.

   Weil auch die  ses Verfahren noch nicht voll befriedigte, das  heisst eine noch nicht genügende Haftung der  auf galvanischem Wege hergestellten Chrom  überzüge     auf    dem Grundmetall ergab,     ist    in  dem     DRP.    Nr. 568882 der Vorschlag gemacht  worden, das Grundmetall unter     Verwendung     von Nickel oder Kobalt als     Zwischenschicht     galvanisch mit Chrom zu überziehen und als  dann die Metalle durch Erhitzen in neutraler  Atmosphäre auf Temperaturen, bei denen ein  Schmelzen der     Zwischenschicht    nicht     eintritt,     ineinander zu diffundieren.  



  Während man sonach bisher die     Mängel,     die die auf galvanischem Wege mit nachfol  gender thermischer Diffusion hergestellten       korrosions-    und hitzebeständigen Chromüber-           züge    besitzen, in erster Linie in     dein    Aufbau  der Schutzschichten selbst suchte und sich die  Vorschläge zu ihrer Beseitigung daher aus  schliesslich auf eine Beeinflussung der  5 Schichten selbst bezogen, wurde nun gefun  den, dass für die Haftfähigkeit,

   das heisst die       Verbindung    der auf galvanischem Wege her  gestellten und thermisch nachbehandelten  Chromüberzüge sowie deren Beschaffenheit       i    schlechthin in erster Linie die Beschaffenheit  des Grundwerkstoffes massgebend     ist,    auf den  die Schichten aufgetragen werden sollen.

    Versuche ergaben nämlich, dass das galva  nisch aufgetragene Chrom bei der anschlie  ssenden thermischen Behandlung viel leichter  und tiefer in die aus Eisen oder Stahl beste  henden Gegenstände     hineindiffundiert,    wenn  diese Gegenstände nicht aus     unlegiertem     Eisen oder Stahl bestehen, vielmehr aus       Eisen-Kohlenstofflegierungen,    die noch ein  weiteres Legierungselement, wie zum Beispiel  Titan,     Vanadin,        Tantal,        Niob,    Chrom,     Molyb-          dän,    Mangan,     Aluminium    oder Silizium ent  halten, diese Stoffe einzeln oder zu mehreren.

    Wichtig ist dabei, dass die Wirkung dieser  Elemente in bezug auf die Begünstigung der  Chromdiffusion sich nicht nur bei höher     ge-          kohlten    Eisen- oder Stahlsorten äusserst, viel  mehr auch bei     Eisen-Kohlenstofflegierungen     sehr niedriger Kohlenstoffgehalte. Ob dabei  die Wirkung     beispielsweise    des Titans, Tau  tals,     Niobs    und     Vanadins    auf der frühzeitigen  Abschnürung des y-Gebietes beruht, oder in  bezug auf die Diffusion noch andere Wir  kungen eine Rolle spielen, ist im Augenblick.  noch nicht geklärt.

   Bei Eisen- und Stahl  sorten mit höherem Kohlenstoffgehalt ver  hindern die     vorbezeichneten    Legierungs  elemente offenbar eine     Kohlenstoffwande-          rung    im Querschnitt der zu überziehenden  Teile, die auch dann eintritt, wenn der Koh  lenstoffgehalt in Prozenten sehr niedrig, bei  spielsweise unter 0,1 % liegt, die Wandstärke  der zu behandelnden Gegenstände aber ver  hältnismässig dick,     beispielsweise    10 mm  stark ist. Bei einer solchen     Kohlenstoffwan-          derung    ergeben sich     kohlenstoffreiche    Rand-    schichten, die das Eindringen des Chroms er  schweren oder sogar verhindern.  



  Für die galvanische     Verchromung    mit  nachfolgender thermischer Diffusion können  nachstellende Eisen -     Kohlenstofflegierungen          verwendet    werden    1. 0,02 bis 0,4 % Kohlenstoff, bis zu 3  Titan,     Niob    oder     Tantal,     2. 0,02 bis 0,4% Kohlenstoff, 2 bis  &   Mangan,  3. 0,02 bis 0,4% Kohlenstoff, bis zu 2  Aluminium.

      Als sehr brauchbar haben sich auch     Eisen-          Kohlenstofflegierungen    mit 0,02 bis 0,4%       Kohlenstoff    erwiesen, die gleichzeitig Titan  und     Holybdä    n enthalten, wobei der Titan  gehalt dem Ein- bis Vierfachen, zweckmässig  dem     Zweifachen    des Kohlenstoffgehaltes ent  spricht und der     Molybdängehalt    0,2 bis     3%,     zweckmässig 0,5     his   <B>1,5%</B> beträgt.

   Gute .Er  gebnisse zeitigten ferner Legierungen mit  0,02 bis 0,4% Kohlenstoff, 2 bis 3 % Chrom  und 0,5 bis 2 %     Vanadin.    Bei den oben unter  1 und 2     angegebenen    Legierungen hat sich  ein Zusatz von 1 bis 3 % Chrom, je 0,2 bis  3     %        Vanadin    und     Molybdän    und ein Silizium  gehalt als vorteilhaft erwiesen, der     neben     Titan und     Tantal    0,5 bis     3%,    neben     Niob     und Mangan 0,2 bis 3 % beträgt. Diese Zu  sätze an Chrom,     Vanadin,        Molybdän    und  Silizium sind auch im Fall 3 vorteilhaft.

    Der Rest sämtlicher Legierungen kann aus  Eisen und den üblichen Begleitern des Ei  sens bestehen. Es ergab sich noch, dass  namentlich in den oben unter 1 und 2 er  wähnten Fällen     ein    Phosphorgehalt bis zu       0,3, ö    die Diffusion in günstigem Sinne be  einflusst. Den gleichen günstigen Einfluss       übt    ein.     Siliziumgehalt    von     bis    zu 2 % aus.  



  Die Elemente Silizium und Mangan wer  den im allgemeinen erst dann als Legierungs  elemente betrachtet, wenn ihr Gehalt über  einer bestimmten Grenze liegt, die für Man  gan bei<B>0,8%</B> und für Silizium bei     0,5,%    an  genommen wird. Bei     Gehalten    von     Mangan     und Silizium, die unter dieser Grenze liegen,      spricht man von üblichen Begleitelementen  des technischen     Eisens.     



  Die Herstellung der mit den galvanischen  Chromüberzügen     versehenen    Gegenstände     aus     den so gekennzeichneten Legierungen äussert  sich nicht nur     dann    günstig,     wenn.    der Chrom  überzug unmittelbar auf das Grundmaterial  aufgetragen     wird,    vielmehr auch     dann,    wenn  Zwischenschichten verwendet werden, bei  spielsweise solche aus Nickel oder Kobalt  und das Ganze alsdann einer thermischen  Nachbehandlung unterzogen wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Gegen ständen mit einem korrosions- und hitze beständigen Chromüberzug; der auf galvani schem Wege auf diesen Gegenständen ange bracht und anschliessend durch thermische Be handlung in die .Oberfläche derselben hinein- diffundiert wird, dadurch gekennzeichnet,

   dass die zu überziehenden Gegenstände aus einer wenigstens ein weiteres Legierungs- element enthaltenden Eisen-Kohlenstofflegie- rung hergestellt werden. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Eisen-Kohlen- stofflegierung ausser einem weiteren Legie rungselement noch mindestens ein Begleit element enthält. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung, die 0,02 bis 0,4% Koh lenstoff und bis zu 3 % Titan enthält, herge stellt werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung, die 0,02 bis 0,4 % Koh lenstoff und bis zu 3 % Tantal enthält, her gestellt werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die, Gegenstände aus einer Legierung, die 0,02 bis 0,4% Koh lenstoff und bis zu 3 % Niob enthält, herge stellt werden. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung, die 0,02 bis 0,4% Koh lenstoff und 2 bis 6 % Mangan enthält, her gestellt werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung, die 0,02 bis 0,4% Koh- lenstoff und bis zu 2 % Aluminium enthält, hergestellt werden. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung hergestellt werden, die ausserdem 1 bis 3 Chrom, 0,2 bis 3 % Vanadin, 0,2 bis 3 % Mo lybdän und 0,5 bis 3 % Silizium enthält. B.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung her gestellt werden, die ausserdem 1 bis 3 Chrom, 0,2 bis 3 % Vanadin, 0,2 bis 3 Molybdän und 0,5 bis 3 % Silizium enthält. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung hergestellt werden, die ausserdem 1 bis 3 Chrom, 0,2 bis<B>3%</B> . Vanadin, 0,2 bis 3 % Molybdän und 0,2 bis 3 % Silizium enthält. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung hergestellt werden, die ausserdem 1 bis 3 % Chrom, 0,2 bis 3 % Vanadin, 0,2 bis 3 Molybdän und 0,2 bis 3/00' Silizium enthält. 11. Verfahren nach Patentanspruch -und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung hergestellt werden, die ausserdem 1 bis 3 Chrom, 0,2 bis 3 % Vanadin, 0,2 bis 3 3Zolybdän und 0,2 bis 3 % Silizium enthält.

   12. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass, die Gegenstände aus einer Legierung hergestellt werden, die 0,02 bis 0,4% Kohlenstoff, 0,2 bis 3 % Mo lybdän und gleichzeitig das Ein- bis Vier fache des Kohlenstoffgehaltes an Titan ent hält. 13. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung her gestellt werden, die noch bis zu 0,3ö Phos phor enthält. 14. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Gegenstände aus einer Legierung hergestellt werden, die noch bis zu 0,3 ö Phosphor enthält. 15.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d.ass die Gegenstände aus einer Legierung her gestellt werden, die noch bis zu 0,3 % Phos phor enthält. 16. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände aus einer Legierung her gestellt werden, die noch bis zu<B>0,3o'</B> "Phos phor enthält.