CH397374A - 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 Legierungselement, 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<B>1953,</B>     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     Alitieren    erzeugt werden können. Dieser Weg  hat bislang in der Praxis nicht zum Erfolg geführt,  insbesondere wenn scharfe     Temperaturwechselbean-          spruchungen    auftreten.  



  Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren anzu  geben, mit welchem aluminiumhaltige Schutzschich  ten erzeugt werden können, die selbst bei hohen    Temperaturen und     Temperaturwechselbeanspruchun-          gen    höchste     Zunderfestigkeit    gewährleisten.  



  Einem nicht     vorbekannten    Vorschlag zufolge wer  den schutzfähige     überzüge    dann erzielt, wenn der  Aluminiumgehalt in der Zone so eingestellt     wird,     dass er höher ist, als dem Chromgehalt des Grund  werkstoffes entspricht. Besonders zweckmässig ist es,  wenn der     Aluminiumgehalt    das 1,5- bis 2fache  des Chromgehaltes beträgt.  



  Dennoch kann ein Gegenstand mit einer Zone,  die diesen Bedingungen entspricht, den Beanspru  chungen unterliegen, wenn die Zone     Risse    zeigt,  und zwar insbesondere dann, wenn diese     Risse    von  der Oberfläche     bis    in den Steilabfall des Aluminium  gehaltes der Zone hineinragen. Bei der Diffusion  entsteht eine Zone, die zunächst einen hohen Alu  miniumgehalt aufweist, wobei aber dieser Gehalt  in einem gewissen Abstand von der     Oberfläche    des  Werkstückes steil abfällt.

   Es wäre nun zu erwarten,  dass die Gefahren, die     mit    solchen     Rissen    verbunden  sind, um so geringer wären, je stärker die     Diffu-          sionszone        gewählt    wird. In der     Praxis    hat dies auch       tatsächlich    dazu geführt, dass Diffusionszonen mit  einer Stärke von 0,08 mm und darüber der Vorzug  gegeben wird, weil angenommen wird, dass nur dann  Sicherheit gegeben ist.  



  Überraschenderweise ist nun festgestellt worden,  dass die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn be  sonders dünne Diffusionsschichten angewendet wer  den, und zwar ,solche, die 0,02 bis 0,03 mm betragen.  Dies     isst    offenbar     darauf        zwrückzufühTen,        dass        eine     solche dünne Schicht eine bemerkenswerte Elastizi  tät besitzt und infolgedessen den Wärmebewegun  gen folgen kann,     die    bei den     Temperaturwechsel-          beanspruchungen    auftreten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Erzeugen hochzunderfester Ober flächen auf warmfesten, chromhaltigen, metallischen Werkstoffen durch Eindiffundieren von Aluminium, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone mit einem den Chromgehalt übertreffenden Aluminiumgehalt in einer 0,02 bis 0,03 mm betragenden Dicke erzeugt wird.