CH397373A - Verfahren zum Erzeugen hochzunderfester Oberflächen auf warmfesten Werkstoffen - Google Patents

Description

  Verfahren zum Erzeugen     hochzunderfester        Oberflächen    auf     warmfesten        Werkstoffen       Die Erfindung befasst sich mit dem Schutz der  Oberfläche von metallischen Werkstoffen,     die    bei  hohen Temperaturen mechanischen Beanspruchun  gen ausgesetzt werden.

   Es ist bekannt, die mecha  nischen Eigenschaften durch geeignete Wahl der  Legierungselemente zu erzielen, und es ist ferner  bekannt, dass mit steigender Gebrauchstemperatur  die Grenze der Verwendbarkeit infolge der eintreten  den     Verzunderung    herabgesetzt wird.     Als    wesent  liches     Legierungslement,    das die     Zunderbeständig-          keit    vermittelt, enthalten diese     Stähle    und Legierun  gen Chrom in Mengen von 5-35 %.

   Solche in der  Praxis     üblichen        Werkstoffe    sind beispielsweise zu  sammengestellt in dem Buch      High-Temperature          Alloys     Claude L.     Clark,    London 1953,     Sir    Isaac       Pitman     &      Sons    Ltd. und      ASTM        Special        Technical          Publication        No.    170-A .

        Compilation    of     chemical          compositions        and        rupture        strengths    of super     strength          alloys .     



  Die Chromgehalte von 5-35 % reichen nicht aus,  um auch bei hohen Gebrauchstemperaturen ausrei  chende Widerstandsfähigkeit gegen     Verzunderung    zu  gewähren, und eine Erhöhung des Chromgehaltes  ist nicht angängig, weil dann die mechanischen Ei  genschaften beeinträchtigt werden.  



  Es lag nahe, die Oberfläche dieser     Werkstoffe     durch     oxydationsbeständige    Schichten zu schützen,  wie sie beispielsweise durch     Silizieren,        Chromieren     und Alltieren erzeugt werden können. Dieser Weg  hat bislang in der Praxis nicht zum Erfolg geführt,  insbesondere wenn scharfe     Temperaturwechselbean-          spruchungen    auftreten.  



  Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich bei den  durch     Aluminiumdiffusion        erzeugten    Zonen dadurch,  dass unter der Wirkung der Temperaturwechselbean-         spruchung,    denen die Gegenstände im Gebrauch aus  gesetzt sind,     Risse    entstehen. Diese     Risse    reichen  vielfach von der     Oberfläche    bis in das Gebiet hinein,  in das sich durch die Diffusion kein oder nur geringe  Mengen Aluminium haben anreichern können.  



  Die durch Diffusion entstehenden Zonen sind  dadurch charakterisiert, dass in einem gewissen Ab  stand von der Oberfläche ein     Steilabfall    im     Alumi-          niumgehalt    zu beobachten     ist.    Wenn ein     Riss    bis in  den Bereich dieses Steilabfalles hineinreicht, so ge  nügt dieses, um an dieser Stelle eine erhebliche     Ver-          zunderung    eintreten zu lassen mit der Folge, dass  die Schutzwirkung der Zone insgesamt in Frage ge  stellt wird.  



  Diese Erscheinung soll gemäss der Erfindung ver  hindert werden. Diese Aufgabe wird gelöst, indem  der mit der Diffusionszone versehene Gegenstand  schroff abgeschreckt wird. Überraschenderweise     wird     -     wenn    so verfahren wird - die Entstehung eines  engen Maschenwerkes feiner Haarrisse im Aussen  bereich der Diffusionszone beobachtet. Dieses Ma  schenwerk von Haarrissen hat zur Folge, dass die       Risstiefe    ,sich auf die äusserste Oberfläche beschränkt,       jedenfalls    aber der     einzelne    Riss nicht bis in den  oben erwähnten Steilabfall des     Aluminiumgehaltes     vordringt.  



  Wenn     somit        dafür    gesorgt wird, dass nicht zu  schwache     Diffusionszonen    vorgesehen werden, ge  lingt es, durch die Erzeugung einer Vielzahl von  Haarrissen die Entstehung grosser klaffender     Risse     zu verhindern. Die Haarrisse sind für das     Verzunde-          rungsverhalten        unschädlich.     



  Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die mit  der Diffusionszone versehenen Werkstücke auf Tem  peraturen von mindestens 1000  C in Wasser ab-           zuschrecken.    In vielen Fällen sollten als     Abschreck-          temperatur    1200  C und mehr angewendet werden.  Diese Massnahme wirkt sich besonders dann vorteil  haft aus, wenn nach einem nicht     vorbekannten    Vor  schlag der     Aluminiumgehalt    in der Diffusionszone,  d. h. in dem Bereich zwischen der Oberfläche des  Werkstückes und dem Steilabfall, höher ist als der  Chromgehalt des Grundwerkstoffes. Es ist in diesem  Zusammenhang besonders zweckmässig, wenn der       Aluminiumgehalt    das 1,5- bis 2fache des Chromge  haltes beträgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Erzeugen hochzunderfester Ober flächen auf warmfesten, chromhaltigen, metallischen Werkstoffen durch Eindiffundieren von Aluminium, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Diffusions zone versehene Gegenstand schroff abgeschreckt wird, um ein enges Maschenwerk feiner Haarrisse im Aussenbereich der Diffusionszone zu erzeugen. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass von mindestens l000 C in Wasser abgeschreckt wird.