CH317543A - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die durch ein Chromdiffusionsverfahren an der Oberfläche mit Chrom angereichert werden - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die durch ein     Chromdiffusionsverfahren     an der     Oberfläche    mit Chrom angereichert werden    Mit dem Verfahren     .des        Diffusionsver.chro-          mens        können    bekanntlich auf Stählen     Ober-          flächenschichten        hergestellt    werden,

       die        eine     hervorragende Beständigkeit gegen korrodie  rende Angriffe     besitzen.    Das Verfahren des       Chromierens        ist    an sich seit langem in Be  nutzung, und es sind auch schon für     diesen     Zweck Stähle entwickelt worden, bei denen das       Eindringen:

          des        Chromes    in die Oberfläche  erleichtert     ist,    obwohl die     Chromdiffusion-          grundsätzlieh    bei allen Stählen     eintritt.    So ist       beispielsweise        vorgeschlagen    worden, den       Stählen    Titan,-     Tantal    und     Niob    einzeln oder  zu mehreren     zuzusetzen,-    um die Diffusions  wanderung des Kohlenstoffes aus den     innern     Schichten zu den äussern Schichten zu verlang  samen oder zu unterbinden,

   weil erkannt       wurde,    dass die     gegenläufige        Wanderung    des       Kohlenstoffes        einerseits        und    des Chroms       anderseits    die Ausbildung der     durch    Diffu  sion erzeugten Chromschichten beeinträchtigen  kann. Es werden daher in der Praxis neben  einander solche     Stähle    verwendet, die keine  zusätzlichen Elemente     enthalten        und    solche,  bei denen     Tantal,        Niob    und Titan vorgesehen       sind.     



  Die auf dem Wege der Diffusion erzeugten,  mit Chrom     angreicherten    Schichten     weisen     auf Grund     ihres    hohen     Chromgehaltes,    der in       der        äussersten        Schicht        bis        auf        50%        ansteigt,     eine     bemerkenswerte        Beständigkeit    gegen kor-         rodierende        Angriffe        verschiedenster    Art  auf.

   Trotzdem     vorsagen.        diffusionsverchromte     Stähle in     gewissen.    Fällen unter korrodieren  dem Angriff. Diese     Feststellung        ist        iun    so be  fremdender, als beispielsweise ein Chromstahl  guss,

       dessen        Chromgehalt    mit etwa 25     1/o.        Chrom          wesentlich    niedriger liegt     als    der Chromgehalt  zum     mindesten    der     aussen    liegenden     Chrom-          diffusionssehichten,        artähnliche        Erscheinun-          gen    nicht zeigt.  



  Es     konnte    nicht     angenommen    werden, dass  ein     Kohlenstoffgehalt    der     d'arch        Diffusion    er  zeugten     Chromschiehten    für die     Erscheinung          verantwortlich        zu,        machen,    wäre, zumal Chrom  guss     Kohlenstoffgehalte        aufweist,    die um 1      /o     liegen und somit wesentlich höher sind,

   als  dies in den     Diffusionssehichten    der     Fall    zu  sein     pflegt.        Eingehende    Untersuchungen führ  ten zu der     Erkenntnis,        d'ass    offenbar das Er  liegen der     Chromdiffusionssehiehten    auf eine       Art        interkristallinen    Angriffes zurückzufüh  ren     ist.    Diese     Feststellung        russte    aus den  oben aufgeführten Überlegungen überraschen.

    Hiervon     augehend        ist    ermittelt     worden"        dass     die     Erscheinung        unterbunden    werden     kann.,          wenn    dem     Stahl,    der     .als        Trägerwerkstoff    ver  wendet wird, die Elemente Titan,     Niob    und       Tantal    in solcher Menge     planmässig        zugesetzt     werden,     d'ass    der     Kohlenstoffgehalt    stabil abge  bunden ist,

   und zwar auch     dann.,    wenn der       Trägerwerkstoff        an    sich besonders niedrigen           Kohlenstoffgehalt        aufweist.    Es wurde nämlich  erkannt, dass die als     interkristaHiner    Angriff       auszusprechende        Korrosion,unabhängig    davon  eintritt, ob der     Kohlenstoffgehalt    bei hohen  oder bei     niedrigen    Werten liegt.  



  Gemäss     vorliegender    Erfindung wird des  halb     ein.    Verfahren     zur        Herstellung    von Gegen  ständen, die durch ein     Chromdiffusionsverfäh-          ren    an der     Oberfläche    mit Chrom angereichert  werden, vorgeschlagen, das dadurch gekenn  zeichnet ist,

   dass zur Verbindung der     inter-          kristallinen        Korrosion    an der Oberfläche als       Werkstoff    für die zu     chromierenden    Gegen  stände     ein    Stahl mit einem den     Kohlenstoff-          gehalt    stabil abbindenden Gehalt     mindesteins     eines Kohlenstoff bindenden     Metalles    verwen  det wird.

   Es     ist    so     möglich"    bei gleichzeitiger       Anreicherung    von Chrom an der Oberfläche  gegen einen     interkristallinen        Korrosions@-          angriff        beständige        Produkte    zu erhalten.  



  Als     Kohlenstoff    bindende Metalle eignen  sich Titan,     Tantal    und     Niob,        allein    oder     ni     mehreren. Ihre     Wirkung    wird nicht gestört  durch den Zusatz weiterer     Legierungselemente,     wie     beispielsweise        Mangan,        Silizium,    und Mo  lybdän, die     aus    Gründen der mechanischen  Eigenschaften der Stähle zugesetzt werden       können.     



  Zum     Beispiel    kommen     folgende    Stähle,     die     im Sinne der Erfindung geeignet sind, in       Frage-:        ein:        Titanstahl        mit        0,02-0,15        %        Koh-          lenstoff        und        seinem        Gehalt        von        0,08-0,8        %     Titan.  



  Der     Titangehalt    muss,     um    eine stabile Ab  bindung des     Kohlenstoffes    zu     gewährleisten,          mindestens    das Vierfache des     Kohlenstoff-          gehaltes    betragen, so     d@ass    sich innerhalb der  angegebenen Grenzen der     Kohlenstoff-        und          Titangehalt    leicht     festlegen    lassen.

   In der  Praxis     wird    aus     wirtschaftlichen    Gründen ein       Kohlenstoffgehalt.von        0,1%        meist        nicht        über-          schritten    und     sicherheitshalber        wird    bei     diesem          Kohlenstoffgehalt        0,5        %        Titan        angewendet,     das heisst eine Menge,

   die dem Fünffachen  des     Kohlenstoffgehaltes        entspricht.    Liegt der       Kohlenstoffgehalt    niedriger, so     kann.        entspre-          ehend    auch der     Titangehalt        gesenkt    werden.

           Als        besonders        vorteilhaft    hat sich ein Stahl       mit        0,03-0,06        %        Kohlenstoff        erwiesen,        wobei     der     Titangeha.lt        mindestens    das Fünffache des       Kohlenstoffgehaltes        beträgt,        jedoch        0,5        %     Titan nicht überschreitet.  



  Für einen     niobhaltigen    Stahl hat sich     be-          währt        0,02-0,15-%        Kohlenstoff        bei        einem        Ge-          halt        von        0,2-1,

  8        %        Niob.        Der        Niobgehalt        muss     dabei     mindestens    das Zehnfache des Kohlen  stoffgehaltes     ausmachen.    Im allgemeinen wird       ein        Gehalt        von        0,1%        Kohlenstoff        nicht        über-          schritten,

      so dass     die    obere     Grenze    für den       Niobgehalt        1%        beträgt.        Der        Stahl        wird,        wie     beim     titanhaltigen    Stahl, vorzugsweise mit       0,03-0,06        %        Kohlenstoff        hergestellt.     



  Bei den gleichen     Gehaltsgrenzen    für den  Kohlenstoffgehalt wird bei     Tantal        mindestens     die achtzehnfache Menge des     Kohlenstoffge-          haltes        angewendet.,        wobei        der        Gehalt        von        2,0        %     nicht überschritten werden soll.

       Besonders          zweckmässig        ist        es,        einen        Gehalt        von        1,5        %     nicht zu überschreiten.  



       Wenn,    alle     diese    Elemente gleichzeitig im  Stahl vorhanden sind, ist es weckmässig, bei       einem        Kohlenstoffgehalt        von        0,05        %        folgende     Gehalte     vorzusehen     
EMI0002.0184     
  
    etwa <SEP> 0,151/o <SEP> Titan
<tb>    <SEP> 0,15 <SEP> % <SEP> Niob
<tb>    <SEP> 0,101/o <SEP> Tantäl.

Claims (1)

1. PATENTA.NSPRI?CH I Verfahren zur Herstellung von Gegenstän den, die durch ein Chrom-Diffusionsverfahren an der Oberfläche mit Chrom angereichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung der interkristalhnen Korrosion an der Oberfläche als Werkstoff für die zu chromierenden Gegenstände ein Stahl mit einem den Kohlenstoffgehalt stabil abbinden den Gehalt mindestens eines Kohlenstoff bin denden Metalles verwendet wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Kohlenstoff bindendes Metall Titan verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Kohlenstoff bindendes Metall Tantal verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, d'ass als Kohlenstoff bindendes Metall Niob verwendet wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Kohlenstoff bindende Metalle Tantal und Niob verwendet werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass A Kohlenstoff bindende Metalle Titan, Tantal und Niob ver wendet werden. PATENTANSPRUCH II Gegenstand, hergestellt nach dem Verfah ren gemäss Patentanspruch I.