CH625561A5 - Object from a base metal with a refractory metal coating - Google Patents

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CH625561A5
CH625561A5 CH1319276A CH1319276A CH625561A5 CH 625561 A5 CH625561 A5 CH 625561A5 CH 1319276 A CH1319276 A CH 1319276A CH 1319276 A CH1319276 A CH 1319276A CH 625561 A5 CH625561 A5 CH 625561A5
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CH1319276A
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Joshua B Warner
James S Wolf
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Warner London Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process

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Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand aus einem Grundmetall mit feuerfestem Metallüberzug sowie ein Verfahren zur Herstellung des Gegenstandes. The invention relates to an object made of a base metal with a refractory metal coating and a method for producing the object.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass irgendeine Unterlage aus einem Metall, einer Metallegierung oder einem Metall-enthaltenden Material mit einem Überzug aus einem feuerfesten Metall mit einem Schmelzpunkt von wenigstens 1490°C versehen werden kann, wenn eine derartige Unterlage mit einem Elektrolyten zusammengebracht wird, der sich wenigstens teilweise zwischen den feuerfesten Metallteilchen und der Oberfläche des Unterlagenmaterials befindet. Dementsprechend ist der Gegenstand dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmetall eine Zone im Bereiche der Oberfläche derselben aufweist, in welcher ein aus Einzelpartikeln bestehendes, feuerfestes Metall mit einem Schmelzpunkt von wenigstens 1490°C am Grundmetall haftend abgelagert ist, wobei je eine Anzahl benachbarter Partikel in Nestern zusammengefügt sind, die einen Abstand voneinander aufweisen und gesamthaft den Überzug bilden. The invention is based on the knowledge that any base made of a metal, a metal alloy or a metal-containing material can be provided with a coating of a refractory metal with a melting point of at least 1490 ° C. if such a base is brought together with an electrolyte which is at least partially between the refractory metal particles and the surface of the backing material. Accordingly, the object is characterized in that the base metal has a zone in the region of the surface thereof in which a refractory metal consisting of individual particles with a melting point of at least 1490 ° C. is adhesively deposited on the base metal, with a number of adjacent particles each in nests are joined together, which are at a distance from one another and form the overall coating.

Von den verwendbaren feuerfesten oder schützenden s Metallen seien die nachfolgenden in Pulver- oder Einzelteilchenform vorliegenden Metalle sowie alle Legierungen, welche diese Metalle enthalten, erwähnt: Bor, Chrom, Kobalt, Iridium, Molybdän, Niob, Osmium, Palladium, Platin, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Tantal, Thorium, Titan, Wolfram, io Vanadium, Yttrium, Zirkon. Of the refractory or protective metals that can be used, the following metals in powder or single particle form and all alloys containing these metals should be mentioned: boron, chromium, cobalt, iridium, molybdenum, niobium, osmium, palladium, platinum, rhenium, rhodium , Ruthenium, tantalum, thorium, titanium, tungsten, io vanadium, yttrium, zircon.

Die Ausgangsform dieser Metallteilchen kann idiomorph, blockähnlich, gleichachsig, kugelförmig, nadeiförmig oder dentritisch sein. Die Grösse dieser Teilchen ist vorzugsweise so klein wie möglich und liegt gewöhnlich zwischen 0,01 (im und 15 ungefähr 1 mm. Die Grundmaterialien, auf welchen die feuerfesten Materialien aufgebracht werden sollten, können aus Aluminium, Eisen, Chrom, Kobalt, Nickel, Kupfer, Magnesium, Zinn, Titan oder aus einer Legierung dieser Metalle bestehen, beispielsweise Stahl, Gusseisen, Messing, Bronze, 20 Lötmetall etc. Es kann sich aber auch um irgendein anderes geeignetes Grundmetall handeln. The starting form of these metal particles can be idiomorphic, block-like, coaxial, spherical, acicular or dentritic. The size of these particles is preferably as small as possible and is usually between 0.01 (im and 15 approximately 1 mm. The base materials on which the refractory materials should be applied can be aluminum, iron, chromium, cobalt, nickel, copper , Magnesium, tin, titanium or an alloy of these metals, for example steel, cast iron, brass, bronze, 20 solder, etc. However, it can also be any other suitable base metal.

Das in Form von Einzelteilchen vorhandene feuerfeste Metall wird im Bereiche der Oberfläche des Grundmaterials zweckmässigerweise mit Hilfe eines fein verteilten Elektrolyts 25 aufgebracht, welcher sich wenigstens teilweise zwischen dem feuerfesten Metall und dem Grundmaterial befindet. The refractory metal present in the form of individual particles is expediently applied in the region of the surface of the base material with the aid of a finely divided electrolyte 25 which is at least partially located between the refractory metal and the base material.

Von den Elektrolyten, die sich als geeignet erwiesen haben, seien Säuren erwähnt, wie Mineralsäuren, Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Perchlor-30 säure, Fluorkieselsäure etc., sowie die Säureanhydride, wie Arsentrioxyd und Chromtrioxyd etc., sowie die organischen Säuren, Weinsäure, Malonsäure oder dergleichen. Geeignete basische Elektrolyte sind Alkali- und Erdalkalihydroxyde, wie Natrium-, Kalium-, Lithium-, Kalzium-, Magnesiumhydroxyd 35 etc. Ferner kommen als Elektrolyten in Frage: Alkali- und Erdalkalisalze der vorstehend angegebenen Säuren, wie die Alkalihalogenidsalze, insbesondere die Chloride, Chlorate, Fluoride, Nitrate, Sulfate, Phosphate, Carbonate etc., sowie Metallsalze, wobei das als Teil des Elektrolyten verwendete 40 Metall eines der Metalle sein kann, das vorstehend als feuerfestes Metall oder als Grundmetall erwähnt wurde, und wobei ein derartiges Metall beliebige Salze bilden kann, beispielsweise Sulfate, Phosphate, Nitrate, Carbonate, Chromate, Molybdänate, Wolframate etc. Of the electrolytes that have proven to be suitable, acids such as mineral acids, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, perchloric acid, fluorosilicic acid, etc., and the acid anhydrides, such as arsenic trioxide and chromium trioxide, etc., and the organic acids , Tartaric acid, malonic acid or the like. Suitable basic electrolytes are alkali metal and alkaline earth metal hydroxides, such as sodium, potassium, lithium, calcium, magnesium hydroxide 35 etc. Also suitable as electrolytes are: alkali metal and alkaline earth metal salts of the abovementioned acids, such as the alkali metal halide salts, in particular the chlorides, Chlorates, fluorides, nitrates, sulfates, phosphates, carbonates etc., as well as metal salts, the metal used as part of the electrolyte being one of the metals mentioned above as refractory metal or as the base metal, and such a metal being any salts can form, for example sulfates, phosphates, nitrates, carbonates, chromates, molybdenates, tungstates etc.

45 Als Elektrolyte geeignet sind ferner andere chemische Verbindungen, wie Ammoniumthiocyanat, Kaliumthiocyanat, Zinksulfat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumsulfat, Kaliumsulfat, Natriumsulfit, Natriumcarbonat, Kaliumcyanid, Kalziumnitrat, Kaliumchlorid sowie Kalziumchlorid. 45 Also suitable as electrolytes are other chemical compounds, such as ammonium thiocyanate, potassium thiocyanate, zinc sulfate, ammonium carbonate, ammonium sulfate, potassium sulfate, sodium sulfite, sodium carbonate, potassium cyanide, calcium nitrate, potassium chloride and calcium chloride.

so Bei dem Elektrolyten kann es sich im allgemeinen um jede Säure, jede Base oder jedes Salz handeln. Er muss in Gegenwart von Feuchtigkeit dissoziieren, d.h. er muss dazu in der Lage sein, elektrischen Strom zu leiten, wobei ferner ein ausreichendes Ausmass oder ein ausreichender Prozentsatz an ss Dissoziation erforderlich ist. Genauer ausgedrückt, muss der Elektrolyt einen ausreichend hohen Äquivalentleitwert aufweisen. The electrolyte can generally be any acid, base or salt. It must dissociate in the presence of moisture, i.e. he must be able to conduct electricity, and a sufficient level or percentage of ss dissociation is also required. More specifically, the electrolyte must have a sufficiently high equivalent conductance.

Der Leitwert ist das Verhältnis zwischen dem Äquivalentleitwert bei einer Verdünnung von 1 g-Äquivalent pro 101 60 Wasser und dem Äquivalentleitwert bei einer unendlichen Verdünnung, wobei die Temperatur 25°C beträgt (vgl. «The Physical Chemistry of Electrolytic Solutions», Harned und Owen, Rheinhold Publishing Corp., 1958). Die erfindungsge-mäss geeigneten Elektrolyte sind solche mit Leitwerten zwi-65 sehen ungefähr 0,13 und 0,93 und vorzugsweise oberhalb 0,60. The conductance is the ratio between the equivalent conductance at a dilution of 1 g equivalent per 101 60 water and the equivalent conductance at an infinite dilution, the temperature being 25 ° C (see "The Physical Chemistry of Electrolytic Solutions", Harned and Owen , Rheinhold Publishing Corp., 1958). The electrolytes suitable according to the invention are those with conductivities between 65 and about 0.13 and 0.93 and preferably above 0.60.

Nachfolgend werden einige Säuren, Basen und Salze sowie die entsprechenden ungefähren Äquivalentleitwerte angegeben, die den Anforderungen der Erfindung genügen: Some acids, bases and salts and the corresponding approximate equivalent conductivities are given below which meet the requirements of the invention:

625 561 625 561

4 4th

Säuren Acids

Basen Bases

Chlorwasserstoffsäure 0,90 Hydrochloric acid 0.90

Natriumhydroxyd Sodium hydroxide

0,88 0.88

Salpetersäure nitric acid

0,92 0.92

Kaliumhydroxyd Potassium hydroxide

0,93 0.93

Schwefelsäure sulfuric acid

0,60 0.60

Kalziumhydroxyd Calcium hydroxide

0,80 0.80

Strontiumhydroxyd Strontium hydroxide

0,86 0.86

Bariumhydroxyd Barium hydroxide

0,86 0.86

Salze Salts

Sübernitrat Super nitrate

0,86 0.86

Natriumcarbonat sodium

0,61 0.61

Kaliumchlorid Potassium chloride

0,86 0.86

Ammoniumsulfat Ammonium sulfate

0,59 0.59

Natriumchlorid Sodium chloride

0,82 0.82

Bariumnitrat Barium nitrate

0,57 0.57

Kaliumbromid Potassium bromide

0,92 0.92

Strontiumnitrat Strontium nitrate

0,62 0.62

Natriumnitrat Sodium nitrate

0,82 0.82

Bleinitrat Lead nitrate

0,54 0.54

Natriumacetat Sodium acetate

0,79 0.79

Kupfer(II)-acetat Copper (II) acetate

0,33 0.33

Kaliumchlorat Potassium chlorate

0,83 0.83

Zinksulfat Zinc sulfate

0,38 0.38

Kalziumchlorid Calcium chloride

0,75 0.75

Kupfersulfat Copper sulfate

0,38 0.38

Die Dissoziation ist ein Kriterium für die Auswahl eines Elektrolyten zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens. Mit zunehmendem Dissoziationsvermögen des Elektrolyten steigt seine Fähigkeit, die gewünschte Reaktion zu verursachen. Man kann davon ausgehen, je vollständiger die Ionisation eines Elektrolyten ist, desto wirksamer er im vorgeschlagenen Sinne eingesetzt werden kann. The dissociation is a criterion for the selection of an electrolyte to carry out the proposed method. As the electrolyte dissociates, its ability to cause the desired reaction increases. One can assume that the more complete the ionization of an electrolyte, the more effectively it can be used in the proposed sense.

Um das feuerfeste oder schützende Material in die Oberfläche des Grundmetalls einzubringen oder auf die Oberfläche aufzubringen, muss kein elektrischer Strom angelegt werden, da die intern erzeugten elektrolytischen Ströme in mikroskopischem Masstabe eine ausreichende Grösse besitzen. Es wurde jedoch gefunden, dass durch das Anlegen eines elektrischen Stromes das Verfahren in positivem Sinne beeinflusst wird. In order to introduce the refractory or protective material into the surface of the base metal or to apply it to the surface, no electrical current has to be applied, since the internally generated electrolytic currents are of a sufficient size on a microscopic scale. However, it was found that the process is influenced in a positive sense by the application of an electrical current.

Beim Aufbringen des feuerfesten Metalls auf dem Grundmaterial findet eine elektrochemische Reaktion statt, wobei das in Form von Einzelteilchen vorliegende feuerfeste Metall, die Elektrolyten und das Grundmaterial in Wechselwirkung treten. Bei der Verwendung von festen Elektrolyten spielt die genaue Gesamtteilchengrösse des Elektrolyten und des feuerfesten Metalls keine wichtige Rolle, da diese Grösse hauptsächlich von den Abmessungen des gewöhnlich härteren feuerfesten Metalls abhängt. Die Elektrolyt-Teilchen-Grösse umfasst vorzugsweise den Bereich von 10~3 Mikrometer bis ungefähr 1 mm, wobei die Teilchen vorzugsweise um das 10-bis lOOfache kleiner sind als das zugeordnete feuerfeste Metallteilchen zum Zeitpunkt der Aufbringung auf das Grundmetall. When the refractory metal is applied to the base material, an electrochemical reaction takes place, the refractory metal, which is in the form of individual particles, interacting with the electrolytes and the base material. When using solid electrolytes, the exact total particle size of the electrolyte and the refractory metal is not important, since this size depends mainly on the dimensions of the usually harder refractory metal. The electrolyte particle size preferably ranges from 10-3 microns to about 1 mm, with the particles preferably being 10 to 100 times smaller than the associated refractory metal particle at the time of application to the base metal.

Zur Einleitung der Reaktion, bei welcher ein Teil des Grundmetalls gegen das feuerfeste Metall ausgetauscht wird, wird das feuerfeste Metall teilweise ionisiert, wodurch die Austauschreaktion mit dem Grundmetall in Gang gesetzt wird. Die Ionenkonzentration sollte zwischen 1 und 60 000 mg, vorzugsweise zwischen 1000 und 15 000 mg des feuerfesten Metallions pro Liter der Lösung betragen. To initiate the reaction in which part of the base metal is exchanged for the refractory metal, the refractory metal is partially ionized, whereby the exchange reaction with the base metal is started. The ion concentration should be between 1 and 60,000 mg, preferably between 1,000 and 15,000 mg of the refractory metal ion per liter of the solution.

Das feuerfeste Metallion bildet, nachdem es eine Austauschreaktion mit dem Grundmetall eingegangen ist, eine Stelle, an der das Teilchen aus dem feuerfesten Metall abgeschieden wird, wobei die Reaktionen nur in mikroskopischem Masstabe ablaufen. Um feuerfeste Metallionen in einer ausreichenden Menge zu erzeugen und um die gewünschten Reaktionen in Gang zu setzen, muss das feuerfeste Metall wenigstens teilweise eine naszierend frische Oberfläche aufweisen. Auf diesen frischen Oberflächen wird aus bisher noch nicht restlos aufgeklärten Gründen die erforderliche Konzentration an feuerfesten Metallionen in Anwesenheit von Elektrolyten und der vorhandenen Feuchtigkeit erzeugt. Obwohl alle feuerfesten Metalle im herkömmlichen Sinne des Wortes in der vorhandenen Feuchtigkeit unlöslich sind, werden dennoch ausreichende Ionenkonzentrationen aus den naszierenden Oberflächen der feuerfesten Teilchen in Gegenwart von Elektrolyten sowie ausreichender Feuchtigkeit gebildet. Die erforderliche naszierende Oberfläche lässt sich leicht mechanisch erzeugen, beispielsweise durch Verreiben, Vermählen, Vermischen durch Abriebwirkimg oder durch eine chemische Wirkung des Elektrolyten oder eines anderen reaktiven Materials. The refractory metal ion, after having undergone an exchange reaction with the base metal, forms a point at which the particle is deposited from the refractory metal, the reactions taking place only on a microscopic scale. In order to generate refractory metal ions in a sufficient amount and to initiate the desired reactions, the refractory metal must at least partially have a nascent fresh surface. The required concentration of refractory metal ions in the presence of electrolytes and the moisture present is generated on these fresh surfaces for reasons that have not yet been fully clarified. Although all refractory metals are insoluble in the existing moisture in the conventional sense of the word, sufficient ion concentrations are nevertheless formed from the nascent surfaces of the refractory particles in the presence of electrolytes and sufficient moisture. The required nascent surface can easily be generated mechanically, for example by rubbing, grinding, mixing by abrasion or by a chemical action of the electrolyte or another reactive material.

Das Ausmass der mechanischen oder chemischen Wirkung zur Erzeugung der naszierenden Oberfläche ist nicht ausschlaggebend, da durch jedes Vermischen eine gewisse naszierende Oberfläche erzeugt wird. Die feuerfesten Metallionen entstehen in einer Zeitspanne von ungefähr 1 Minute bis 30 Tagen, vorzugsweise in 1 bis 20 Stunden, wobei die Zeit von der Feuchtigkeit, der Temperatur und der Löslichkeit des feuerfesten Metalls abhängt und deshalb nicht ausschlaggebend ist. Wesentlich ist nur, dass die erforderliche Konzentration der feuerfesten Metallionen vorliegt, und dass eine gewisse naszierende Oberfläche erzeugt wird, wobei das in Form von Einzelteilchen vorhandene feuerfeste Metall im Bereiche der Oberfläche des Grundmetalls abgelagert wird. The extent of the mechanical or chemical effect for producing the nascent surface is not decisive, since each mixing produces a certain nascent surface. The refractory metal ions are formed in a period of about 1 minute to 30 days, preferably in 1 to 20 hours, the time depending on the moisture, temperature and solubility of the refractory metal and is therefore not critical. It is only essential that the required concentration of the refractory metal ions is present and that a certain nascent surface is created, the refractory metal present in the form of individual particles being deposited in the area of the surface of the base metal.

Um die innige Beziehung zwischen dem Elektrolyten und dem in Form von Einzelteilchen vorliegenden feuerfesten Metall zu erzeugen und den Elektrolyten zwischen die Oberfläche des Grundmetalls und das feuerfeste Metall zu bringen, sowie zu bewirken, dass auf den Teilchen aus feuerfestem Metall eine grössere naszierende Oberfläche entsteht, sind verschiedene Methoden möglich. Falls das feuerfeste Metall als trockenes Pulver unter Umgebungsbedingungen vorliegt und der Elektrolyt in trockener Granulatform vorhanden ist, dann kann eine innige Mischung durch gründliches Vermischen der zwei Pulver hergestellt werden. Die Menge des feuerfesten Metalls kann zwischen 99 und 50 und vorzugsweise zwischen 96 und 66 Gew.-% der trockenen Mischung aus feuerfestem Metall und Elektrolyt betragen. Dementsprechend kann der Elektrolyt 1 bis 50 und vorzugsweise 4 bis 34 Gew.-% der trockenen Mischung aus feuerfestem Metall und Elektrolyten betragen. To create the intimate relationship between the electrolyte and the refractory metal in the form of individual particles and to bring the electrolyte between the surface of the base metal and the refractory metal and to cause a larger nascent surface to form on the particles of refractory metal, different methods are possible. If the refractory metal is a dry powder under ambient conditions and the electrolyte is in dry granular form, then an intimate mixture can be made by thoroughly mixing the two powders. The amount of the refractory metal can be between 99 and 50 and preferably between 96 and 66% by weight of the dry mixture of refractory metal and electrolyte. Accordingly, the electrolyte can be 1 to 50, and preferably 4 to 34% by weight of the dry mixture of refractory metal and electrolyte.

Zur Erhöhung der elektrochemischen Wirkung kann ein Element oder eine Verbindung eingebracht werden, die als Mittel zur Verhinderung einer elektrochemischen Polarisierung dient. Die Zugabe erfolgt mit dem feuerfesten Metall in Form von Einzelteilchen und dem Elektrolyten in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung aus feuerfestem Metall und Elektrolyt. Beispiele für derartige depolarisierende Verbindungen oder Elemente sind Mn02, Platinmetallpulver, CuO, HgO, ionisierbare Eisen- oder Zinnsalze, wie die Halogenide, Sulfate, Nitrate etc., sowie Aktivkohle. To increase the electrochemical effect, an element or a compound can be introduced which serves as a means for preventing electrochemical polarization. The addition of the refractory metal in the form of individual particles and the electrolyte in an amount of 1 to 10 wt .-%, based on the total mixture of refractory metal and electrolyte. Examples of such depolarizing compounds or elements are MnO 2, platinum metal powder, CuO, HgO, ionizable iron or tin salts such as the halides, sulfates, nitrates etc., and activated carbon.

Die Dicke des Elektrolytüberzugs auf dem feuerfesten Teilchen sollte kontinuierlich und gleichmässig sein. Sie kann von molekularen Filmen bis zu 25 Mikrometern oder darüber bis zu 1 mm schwanken. Vorzugsweise sollte ein grösserer Teil der feuerfesten Metalloberfläche überzogen werden, wobei jedoch auch ein kleinerer Teil von nur ungefähr 10% annehmbar ist. The thickness of the electrolyte coating on the refractory particle should be continuous and uniform. It can vary from molecular films up to 25 micrometers or above up to 1 mm. Preferably a larger part of the refractory metal surface should be coated, however a smaller part of only about 10% is acceptable.

Das Vermischen oder Verreiben zur Erzeugung von einer oder von beiden naszierenden Oberflächen auf dem feuerfesten Metallteilchen und das Überziehen des feuerfesten Teilchens mit einem Elektrolytpulver kann vorteilhaft erfolgen, wenn sowohl das Elektrolyt- als auch das feuerfeste Metallpul-ver im wesentlichen trocken sind, indem sie nur eine geringe oder gar keine Feuchtigkeit aufweisen. Das Vermischen dauert gewöhnlich ungefähr 30 Minuten bis 30 Tage. Zur Erzeugung der feuerfesten Metallionen ist jedoch eine ausreichende Feuchtigkeit unerlässlich, da sich sonst keine Ionen bilden. Mixing or trituration to produce one or both of the nascent surfaces on the refractory metal particle and coating the refractory particle with an electrolyte powder can be advantageously accomplished when both the electrolyte and refractory metal powders are substantially dry by only have little or no moisture. Mixing usually takes about 30 minutes to 30 days. Sufficient moisture is essential to generate the refractory metal ions, otherwise no ions will form.

Unabhängig davon, ob das feuerfeste Metall und/oder der Elektrolyt unter Umgebungsbedingungen trocken sind, sollte in der Mischung aus feuerfestem Metall und Elektrolyt Wasser Regardless of whether the refractory metal and / or the electrolyte are dry under ambient conditions, there should be water in the mixture of refractory metal and electrolyte

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

625 561 625 561

in einer Menge von ungefähr 0,5 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, vor der Behandlung des Grundmetalls mit der Mischung vorhanden sein. Vorzugsweise sollte die Feuchtigkeitsmenge 1 bis 40 Gew.-% betragen. in an amount of about 0.5 to 60% by weight, based on the total mixture, before the base metal is treated with the mixture. The amount of moisture should preferably be 1 to 40% by weight.

Es ist ferner zweckmässig, eine innige feuchte Mischung aus dem Elektrolyten und dem feuerfesten Metall in Form einer Paste, Aufschlämmung oder Lösung in einem flüssigen Medium wie Wasser, zu bilden. It is also appropriate to form an intimate moist mixture of the electrolyte and the refractory metal in the form of a paste, slurry or solution in a liquid medium such as water.

Eine ausreichende Wassermenge in der Mischung kann dann vorliegen, wenn der Elektrolyt einen elektrischen Widerstand von weniger als ungefähr 106 Ohm-cm zeigt. Ist der Elektrolyt flüssig, dann kann sich die Zugabe eines flüssigen Mediums erübrigen, ist jedoch vorzuziehen, insbesondere im Falle von starken Mineralsäuren. A sufficient amount of water in the mixture may be present when the electrolyte exhibits an electrical resistance less than about 106 ohm-cm. If the electrolyte is liquid, the addition of a liquid medium may be unnecessary, but is preferable, especially in the case of strong mineral acids.

Das Vorliegen von etwas Wasser in der Mischimg aus feuerfestem Metall und Elektrolyt ist zur Erzeugung der Ionenkonzentration des schützenden Metalls sowie im Hinblick darauf wichtig, dass die Reaktivität des Elektrolyten mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit einen Ionenaustausch mit dem Unterlagenmetall bedingt. The presence of some water in the mixture of refractory metal and electrolyte is important in order to generate the ion concentration of the protective metal and in view of the fact that the reactivity of the electrolyte is likely to cause an ion exchange with the base metal.

Diese einfache Vermischungsstufe oder die kombinierte Vermischungs- und Alterungsstufe kann, falls sie während einer Zeitspanne von 10 Minuten bis 30 Tagen durchgeführt wird, die Zeit ersetzen, die zur Erzeugung der naszierenden Oberflächen sowie der Konzentration an feuerfesten Metallionen erforderlich ist, obwohl dann, wenn die Konzentration der feuerfesten Metallionen nicht ausreichend ist, ein erneutes Vermischen und/oder weiteres Altern während einer Zeitspanne zwischen 1 und 30 Tagen erforderlich sein können. Die tatsächliche Konzentration der feuerfesten Metallionen ist der Test für die Notwendigkeit der Einhaltung einer weiteren Misch- oder Alterungsperiode. This simple mixing step or the combined mixing and aging step, if carried out over a period of 10 minutes to 30 days, can replace the time required for the generation of the nascent surfaces and the concentration of refractory metal ions, although if the Concentration of the refractory metal ions is not sufficient, remixing and / or further aging may be required for a period between 1 and 30 days. The actual concentration of the refractory metal ions is the test for the need to adhere to another mixing or aging period.

Die innig vermischten Pulver, Pasten, Flüssigkeiten etc. des Elektrolyten mit dem feuerfesten Metall können dann durch Sprühen, Tauchen, Aufpinseln, Trommelbehandlung, Aufspritzen oder nach irgendeiner anderen Verteilungsmethode oder Aufschichtungsmethode unter Verwendung der Mischung aus feuerfestem Metall und Elektrolyt zur Erzeugung eines dünnen Überzugs auf dem Grundmaterial aufgebracht werden. The intimately mixed powders, pastes, liquids, etc. of the electrolyte with the refractory metal can then be applied by spraying, dipping, brushing, tumbling, spraying, or by any other method of distribution or stratification using the mixture of refractory metal and electrolyte to form a thin coating be applied to the base material.

Die Mischung aus dem feuerfesten Metall mit naszierenden Oberflächen und dem Elektrolyten mit dem erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt sowie der notwendigen Konzentration an feuerfesten Metallionen wird in einer speziellen Kugelmühle mit den zu behandelnden Teilen weiterverarbeitet, welche Kugelmühle ohne Kugeln arbeitet. In dieser Weise soll ein . ausreichendes Uberziehen sowohl des feuerfesten Metalls als auch des Elektrolyten erfolgen und damit die nächste Stufe ausführen, und zwar die Abscheidung des feuerfesten Metalls. Im Falle der feuchten Mischung liegt der Elektrolyt zwischen der Oberfläche des Unterlagenmetalls und dem feuerfesten Metall vor und wirkt genau in der gleichen Weise wie in dem Falle, in welchem die Teilchen des feuerfesten Metalls mit dem Elektrolyten überzogen worden sind. The mixture of the refractory metal with nascent surfaces and the electrolyte with the required moisture content and the necessary concentration of refractory metal ions is processed in a special ball mill with the parts to be treated, which ball mill works without balls. In this way a. there is sufficient coating of both the refractory metal and the electrolyte and thus carry out the next step, namely the deposition of the refractory metal. In the case of the wet mix, the electrolyte is between the surface of the backing metal and the refractory metal and acts in exactly the same way as in the case where the particles of the refractory metal have been coated with the electrolyte.

Der Ersatz des Grundmetalls durch das feuerfeste Material kann bei Umgebungstemperatur oder bei jeder geeigneten Temperatur erfolgen, da die Temperatur bezüglich der Wirkungsweise sowie der Ausführbarkeit der Erfindung nicht ausschlaggebend ist. Sie hat die Wirkung einer Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit mit Temperaturanstieg. Es wurde gefunden, dass bei Umgebungstemperatur eine Zeit von ungefähr 1 bis 168 Stunden, vorzugsweise 6 bis 72 Stunden ausreicht, um eine Imprägnierung des Grundmaterials mit dem feuerfesten Material oder einen Austausch des Grundmaterials durch das feuerfeste Metall zu erreichen. Auch längere Zeiten sind nicht nachteilig und beeinflussen nicht das Verfahren. Kürzere Zeiten können dann zweckmässig sein, wenn eine ausreichende Reaktion erfolgt. Der Temperaturbereich kann zwischen 0 und 200°C, vorzugsweise zwischen 10 und 100°C The base metal can be replaced by the refractory material at ambient temperature or at any suitable temperature, since the temperature is not critical with regard to the mode of operation and the feasibility of the invention. It has the effect of increasing the reaction rate as the temperature rises. It has been found that at ambient temperature, a time of about 1 to 168 hours, preferably 6 to 72 hours, is sufficient to impregnate the base material with the refractory material or to replace the base material with the refractory metal. Even longer times are not disadvantageous and do not affect the process. Shorter times may be appropriate if there is an adequate response. The temperature range can be between 0 and 200 ° C, preferably between 10 and 100 ° C

und insbesondere zwischen 15 und 40°C liegen. Die untere Grenze der Temperatur ist nicht ausschlaggebend. Sie kann auch tiefer als 0°C liegen, was jedoch eine längere Reaktionszeit nach sich zieht. and in particular between 15 and 40 ° C. The lower limit of the temperature is not critical. It can also be lower than 0 ° C, but this entails a longer reaction time.

Die Flächendichte der Mischung aus Elektrolyten und feuerfestem Metall als Schutzmaterial, das auf das Grundmetall aufgebracht werden kann, kann von ungefähr 0,5 feuerfesten Teilchen des schützenden Überzugs/mm2 bis zu einem vollständig gleichmässigen Überzug der Mischung auf der Oberfläche des Grundmetalls schwanken, was ungefähr 106 Teilchen/mm2 bei einer Teilchengrösse von 1,0 Mikrometer entspricht. Für eine vollständige Bedeckung mit Teilchen von einer Grösse von 1 bis 5 Mikrometer wird eine Konzentration dieser Teilchen von ungefähr 4 X IO4 bis 106 Teilchen/mm2 erreicht. Im Falle von Teilchen mit einer Grösse von ungefähr -325 mesh (nomineller maximaler Durchmesser 44 Mikrometer), wobei unter diese Teilchen im Handel verfügbare Metallpulver in Kombination mit einem Elektrolyten fallen, kann die Konzentration der auf dem Unterlagenmetall aufzubringenden Teilchen von ungefähr 10 bis 104 Teilchen/mm2 schwanken. Die Menge und die Grösse der aufgebrachten feuerfesten Metallteilchen bestimmt die Nähe der Teilchen und die Grösse der einzelnen Teilchen, die anschliessend tatsächlich auf die Unterlage aufgebracht werden. The areal density of the mixture of electrolyte and refractory metal as a protective material which can be applied to the base metal can vary from about 0.5 refractory particles of the protective coating / mm 2 to a completely uniform coating of the mixture on the surface of the base metal, which is approximately 106 particles / mm2 corresponds to a particle size of 1.0 micrometer. For complete coverage with particles from 1 to 5 microns in size, a concentration of these particles of approximately 4X104 to 106 particles / mm 2 is achieved. In the case of particles of approximately -325 mesh (nominal maximum diameter 44 microns), which include commercially available metal powder in combination with an electrolyte, the concentration of particles to be deposited on the backing metal can be from approximately 10 to 104 particles / mm2 fluctuate. The amount and size of the refractory metal particles applied determines the proximity of the particles and the size of the individual particles, which are then actually applied to the base.

Die beigefügte Zeichnung zeigt in schematischer Weise die verschiedenen möglichen Strukturen, auf dem Grundmetall 10 und im Bereiche der Oberfläche 12 begrenzt durch die Ebenen A-A. The attached drawing shows schematically the various possible structures, on the base metal 10 and in the area of the surface 12 delimited by the planes A-A.

Die Eigenschaften der einzelnen Teilchen 14 aus feuerfestem Metall, die im Oberflächenbereiche des Grundmaterials deponiert werden, hängt in einem gewissen Ausmasse von der Ausführung der Erfindung ab. So können beispielsweise feuerfeste Metallteilchen im Oberflächenbereich der Unterlage im wesentlichen die gleiche Form und die gleiche oder etwas kleinere Grösse aufweisen, wie die pulverförmigen Teilchen aus feuerfestem Metall, die zur Durchführung des Verfahrens als Ausgangsmaterial eingesetzt wurden. Dieses charakteristische Merkmal wurde durch mikroskopische Untersuchungen sowohl des feuerfesten Metallpulvers als auch des Einzelteilchenmaterials, das zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt wird, und der abgeschiedenen feuerfesten Metallteilchen in den verarbeiteten Metallunterlagen bestätigt. The properties of the individual particles 14 made of refractory metal, which are deposited in the surface areas of the base material, depend to a certain extent on the implementation of the invention. For example, refractory metal particles in the surface area of the base can have essentially the same shape and the same or somewhat smaller size than the powdery particles of refractory metal which were used as the starting material for carrying out the method. This characteristic was confirmed by microscopic examination of both the refractory metal powder and the single particle material used to carry out the process and the deposited refractory metal particles in the processed metal base.

Eine Vielzahl derartig eingelagerter Teilchen besitzt Abmessungen von nicht mehr als 2 Mikrometern. Alle derartig eingebrachten feuerfesten Metallteilchen besitzen, wie gefunden wurde, eine Grösse zwischen 0,01 und 100 Mikrometern. A large number of such embedded particles have dimensions of no more than 2 micrometers. All of the refractory metal particles introduced in this way have been found to be between 0.01 and 100 micrometers in size.

Ferner kann im Bereiche der Oberfläche 12 des Grundmetalls 10 eine bestimmte Menge an feuerfesten Metallteilchen 14 abgelagert sein, die sowohl grössere als auch kleinere Abmessungen als die nominelle mittlere Teilchenabmessung des feuerfesten Metallpulvers des Einzelteilchenmaterials aufweisen, das zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt worden ist. Sind beispielsweise die Ausgangsformen der feuerfesten Metallteilchen, die zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt werden, idiomorph oder blockähnlich und weisen eine mittlere Abmessung von 1 Mikrometer auf, dann können die abgelagerten, feuerfesten Metallteilchen derartige Eigenschaften besitzen und zusätzlich sowohl die Form grosser kugelförmiger Teilchen mit einem Durchmesser von bis zu 10 Mikrometern als auch kleiner aneinanderanstossender Teilchen mit einer mittleren Abmessung von weniger als 0,2 Mikrometern aufweisen. Die abgelagerten feuerfesten Metallteilchen 10 können derartige zusätzliche Formen annehmen, es wurde jedoch gefunden, dass diese Teilchen eine Grösse von 0,01 Mikrometern bis 100 Mikrometern besitzen, wobei eine Vielzahl der feuerfesten Teilchen Abmessungen von weniger als ungefähr 2 Mikrometern aufweist. Furthermore, a certain amount of refractory metal particles 14 can be deposited in the area of the surface 12 of the base metal 10, which have both larger and smaller dimensions than the nominal average particle size of the refractory metal powder of the individual particle material that was used to carry out the method. For example, if the initial shapes of the refractory metal particles used to carry out the process are idiomorphic or block-like and have an average dimension of 1 micrometer, the deposited, refractory metal particles can have such properties and, in addition, both the shape of large spherical particles with a diameter of up to 10 microns as well as small abutting particles with an average dimension of less than 0.2 microns. The deposited refractory metal particles 10 can take such additional forms, but it has been found that these particles are from 0.01 microns to 100 microns in size, with a plurality of the refractory particles having dimensions less than about 2 microns.

Die Stellen, an denen die einzelnen feuerfesten Metallteil5 The places where the individual refractory metal parts5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

SO SO

SS SS

60 60

65 65

625 561 625 561

6 6

chen abgelagert sind, liegen vorzugsweise an den Korngrenzflächen, den Poren oder Vertiefungen mit mikroskopischer Natur, in dem Abschnitt in der Nähe der Oberfläche des Grundmetalls und/oder innerhalb irgendwelcher Unregelmässigkeiten im Bereiche der Oberfläche des Grundmetalls, die durch vorherige physikalische oder chemische Wirkungen erzeugt worden sein können, beispielsweise in Vertiefungen 16, die durch maschinelle Bearbeitung entstanden sind etc. Die Verteilung von feuerfesten Metallteilchen auf im wesentlichen planare mikroskopische Einzelphasenflächen des Grundmetalls ist offensichtlich räumlich willkürlich. In ähnlicher Weise kann angenommen werden, dass die Erscheinung der Mikroelektro-lyse im wesentlichen in willkürlicher räumlicher Weise an derartigen planaren Teilen des Grundmetalls unter Bildung des anfänglich diskontinuierlichen Musters der einzelnen abgeschiedenen feuerfesten Metallteilchen erfolgt. Chen are preferably located at the grain interfaces, the pores or depressions with a microscopic nature, in the portion near the surface of the base metal and / or within any irregularities in the area of the surface of the base metal, which have been generated by previous physical or chemical effects can be, for example, in recesses 16, which have been created by machining, etc. The distribution of refractory metal particles on essentially planar microscopic single-phase surfaces of the base metal is obviously spatially arbitrary. Similarly, it can be assumed that the appearance of microelectrolysis occurs essentially in an arbitrary spatial manner on such planar parts of the base metal, forming the initially discontinuous pattern of the individual refractory metal particles deposited.

Anschliessend werden aus diesen feuerfesten Metallteilchen Nester 18 gebildet, die willkürlich verteilt auf den im wesentlichen planaren Flächen 20 des Grundmetalls angeordnet sind. Diese Teilchennester sind in einem Abstand voneinander angeordnet und werden vorzugsweise bei Unregelmässigkeiten wie Vertiefungen 16, die auf eine Verarbeitung zurückgehen, im Bereiche der Oberfläche des Grundmetalls gebildet. Nests 18 are then formed from these refractory metal particles and are randomly distributed on the essentially planar surfaces 20 of the base metal. These particle nests are arranged at a distance from one another and are preferably formed in the region of the surface of the base metal in the event of irregularities, such as depressions 16, which go back to processing.

Die vorgeschlagenen Verfahrensreaktionen können beispielsweise durch Erhöhung der Behandlungszeit oder durch Steigerung der Behandlungstemperatur oder dergleichen weiter entwickelt werden. Es wird damit erreicht, dass die aus einzelnen Teilchen 14 unregelmässig gebildeten Nester 18 an naheliegende Nester angrenzen, wodurch mikroskopische (kleiner Masstab) Zonen 22 aus abgeschiedenem feuerfestem Metall in der Zone in der Nähe der Oberfläche des Grundmetalls gebildet werden. Derartige mikroskopische Zonen aus abgeschiedenem feuerfestem Metall erstrecken sich kontinuierlich und verdecken das Grundmetall innerhalb der Zonen. Diese mikroskopischen Zonen 22 aus feuerfestem Metall sind in einem Abstand voneinander unregelmässig angebracht und werden vorzugsweise an Unregelmässigkeiten, beispielsweise an auf eine Verarbeitung zurückgehenden Vertiefungen 16 oder dergleichen in der Zone in der Nähe der Oberfläche des Grundmetalls gebildet. The proposed process reactions can be developed further, for example, by increasing the treatment time or by increasing the treatment temperature or the like. It is thereby achieved that the nests 18 formed irregularly from individual particles 14 adjoin adjacent nests, as a result of which microscopic (small-scale) zones 22 are formed from deposited refractory metal in the zone near the surface of the base metal. Such microscopic zones made of deposited refractory metal extend continuously and cover the base metal within the zones. These microscopic zones 22 made of refractory metal are irregularly arranged at a distance from one another and are preferably formed on irregularities, for example on recesses 16 or the like due to processing, in the zone near the surface of the base metal.

Da die Vielfalt der reagierenden Flächen durch Erhöhung der Flächendichte der einzelnen Teilchen auf dem Substrat erhöht wird, treten die gegenseitigen Bindevermögen des feuerfesten Metalls deutlicher zutage. Sowohl bevorzugte als auch die unregelmässig angeordneten mikroskopischen Zonen 22 aus feuerfestem Metall erstrecken sich bis an andere benachbarte mikroskopische Zonen aus feuerfestem Metall, beispielsweise wie an der Stelle 24, wobei makroskopische Zonen 26 aus abgeschiedenem feuerfestem Metall in der Zone in der Nähe der Oberfläche des Grundmetalls gebildet werden. Derartige makroskopische Zonen 16 aus abgelagertem, feuerfestem Metall erscheinen dem unbewaffneten Auge kontinuierlich, da innerhalb derartiger Zonen das Grundmetall verdeckt ist. Diese makroskopischen Zonen aus abgelagertem, feuerfestem Metall sind in einem Abstand voneinander angebracht und offensichtlich unregelmässig in der Zone im Bereiche der Oberfläche des Grundmaterials angeordnet. Since the diversity of the reacting surfaces is increased by increasing the surface density of the individual particles on the substrate, the mutual binding capacity of the refractory metal becomes clearer. Both preferred and irregularly arranged microscopic zones 22 of refractory metal extend to other adjacent microscopic zones of refractory metal, such as at location 24, with macroscopic zones 26 of deposited refractory metal in the zone near the surface of the base metal be formed. Such macroscopic zones 16 made of deposited, refractory metal appear to the unarmed eye continuously, since the base metal is covered within such zones. These macroscopic zones of deposited, refractory metal are arranged at a distance from one another and are obviously arranged irregularly in the zone in the region of the surface of the base material.

Nachfolgend wird unter kontinuierlichem seitlichem Wachstum des feuerfesten Metalls das ganze Grundmetall 10 mit dem feuerfesten Metall überzogen und von diesem abgeschirmt, wie dies bei 28 dargestellt ist. Ferner wird das feuerfeste Metall senkrecht zu der Oberfläche der Unterlagen ausgebaut, indem die feuerfeste Metallschicht an der Stelle 30 verdickt wird. Auf diese Weise wird eine zusammenhaftende und kontinuierliche Schicht 32 aus feuerfestem Metall erzeugt, die an das Grundmetall 10 gebunden ist und einen integralen Teil desselben bildet. Subsequently, the entire base metal 10 is coated with the refractory metal and shielded from it with continuous lateral growth of the refractory metal, as shown at 28. Furthermore, the refractory metal is removed perpendicular to the surface of the backing by thickening the refractory metal layer at location 30. In this way, an adherent and continuous layer 32 of refractory metal is produced which is bonded to the base metal 10 and forms an integral part of the same.

Eine derartige Verteilung und anschliessende Verbindung der ausgeschiedenen einzelnen feuerfesten Metallteilchen in der vorstehend beschriebenen Weise ergibt ein Abscheidungs-muster, das von jedem anderen Metallabscheidungsverfahren, insbesondere elektrochemischer Verfahren, verschieden ist. Wird beispielsweise ein Metallblech aus Flusstahl erfindungs-gemäss behandelt, dann sieht das unbewaffnete Auge einen kontinuierlichen Überzug, der eine Biegung von 140° um einen Radius von 3 mm (3/s inch) zu widerstehen vermag, Such a distribution and subsequent connection of the separated individual refractory metal particles in the manner described above results in a deposition pattern which is different from any other metal deposition process, in particular electrochemical processes. If, for example, a metal sheet made of river steel is treated according to the invention, the unarmed eye sees a continuous coating which can withstand a bend of 140 ° by a radius of 3 mm (3 / s inch).

ohne dass dabei sichtbare Risse oder ein Reissen erkennbar werden. Dieser Überzug weist, obwohl er kontinuierlich erscheint, eine diskontinuierliche Struktur auf. without there being any visible cracks or tears. This coating, although appearing continuous, has a discontinuous structure.

Die Behandlung einer Werkzeugstahlunterlage nach dem erfindungsgemässen Verfahren bedingt die Aufbringung von einzelnen feuerfesten Metallteilchen in Form von willkürlich angeordneten Teilchennestern. Diese Teilchennester entstehen in der Zone im Bereiche der Oberfläche des Grundmetalls, vorzugsweise auf der im wesentlichen planaren Metallmatrix, die zwischen den Carbidteüchen dieses Stahls freiliegt. Die Behandlung eines Stahls vom Typ SAE 1018 nach dem vorgeschlagenen Verfahren ergibt ein ähnliches, jedoch komplexeres Muster der Abscheidung von feuerfesten Metallteilchen im Bereiche der Oberfläche der Unterlagen. In diesem Falle werden die feuerfesten Metallteilchen einzeln in Form von unregelmässig angeordneten Teilchennestern auf dem im wesentlichen planaren Ferrit-Mikrobestandteil der Unterlage abgelagert und zusätzlich vorzugsweise auf dem Zwischencar-bid-Ferritteil des Perlit-Mikrobestandteils des Grundmetalls verteilt. Im Falle beider Stahltypen ist die kontinuierliche Metallphase die bevorzugte Stelle für eine Abscheidung von feuerfesten Metallteilchen. In beiden Fällen beobachtet man unregelmässig in einem Abstand angebrachte Nester aus einzelnen Teilchen, die auf im wesentlichen planaren Abschnitten der kontinuierlichen Metallmatrixphase der Unterlage abgelagert sind. The treatment of a tool steel base by the method according to the invention requires the application of individual refractory metal particles in the form of arbitrarily arranged particle nests. These particle nests arise in the zone in the area of the surface of the base metal, preferably on the essentially planar metal matrix, which is exposed between the carbide particles of this steel. Treatment of SAE 1018 steel using the proposed method gives a similar but more complex pattern of deposition of refractory metal particles in the area of the backing. In this case, the refractory metal particles are deposited individually in the form of irregularly arranged particle nests on the essentially planar ferrite micro-component of the base and additionally preferably distributed on the intermediate car-bid-ferrite part of the pearlite micro-component of the base metal. In the case of both types of steel, the continuous metal phase is the preferred location for the deposition of refractory metal particles. In both cases, irregularly spaced nests of individual particles are observed, which are deposited on essentially planar sections of the continuous metal matrix phase of the support.

Die Aufbaudicke der abgelagerten Teilchen, die einen haftenden Überzug bilden, kann entsprechend der Zeit, der Temperatur sowie der Ionenkonzentrationen schwanken. Auch ein während einer bestimmten Zeitspanne, während welcher der Elektrolyt oder das feuerfeste Metall sich in Kontakt mit dem Grundmaterial befindet, angelegte Strom kann die Überzugseigenschaften beeinflussen. Eine Dicke, die bei molekularen Filmen beginnt, welche selektiv kontinuierlich oder diskontinuierlich sein können, und bis zu 0,5 mm beträgt, kann im Bereiche der Oberfläche des Grundmaterials abgelagert werden. Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass das feuerfeste Metall, welches auf das Grundmetall aufgebracht wird, einen Teil desselben ersetzt, so dass durch herkömmliche Messmethoden keine Veränderung der Abmessung des Grundmetalls feststellbar ist. Nur im fortgeschrittensten Zustand der Abscheidung kann eine Dimensionsänderung wahrgenommen werden. The build-up thickness of the deposited particles, which form an adhesive coating, can vary according to the time, the temperature and the ion concentrations. Current applied during a certain period of time during which the electrolyte or refractory metal is in contact with the base material can also affect the coating properties. A thickness that begins with molecular films, which can be selectively continuous or discontinuous, and is up to 0.5 mm, can be deposited in the region of the surface of the base material. It should also be pointed out that the refractory metal which is applied to the base metal replaces part of the same, so that no change in the dimension of the base metal can be determined by conventional measurement methods. A dimensional change can only be perceived in the most advanced state of deposition.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform können in der Zone im Bereiche der Oberfläche des Grundmetalls mikroskopische Mengen wenigstens eines Korrosionsproduktes 24 vorliegen. Diese Korrosionsprodukte sind die festen chemischen Verbindungen, die im wesentlichen in dem Elektrolyten unlöslich sind, welche als Ergebnis irgendeiner Korrosionsreaktion gebildet werden, bei welcher das Grundmetall chemisch durch den Elektrolyten angegriffen wird. Meistens bestehen diese Verbindungen aus Kationen aus dem Grundmetall und Anionen aus dem Elektrolyten. Die Korrosionsprodukte können als Grundmetallhydroxyd, -chloride, -nitrate, -sulfate, -cyanate, -acetate, -carbonate oder dergleichen auftreten, es kann sich auch um komplexere Grundmetallverbindungen handeln, wie Oxyhydrate, Oxychloride, Thiocyanate oder dergleichen. According to a particular embodiment, microscopic amounts of at least one corrosion product 24 can be present in the zone in the area of the surface of the base metal. These corrosion products are the solid chemical compounds that are substantially insoluble in the electrolyte, which are formed as a result of any corrosion reaction in which the parent metal is chemically attacked by the electrolyte. Most of these compounds consist of cations from the base metal and anions from the electrolyte. The corrosion products can occur as base metal hydroxide, chlorides, nitrates, sulfates, cyanates, acetates, carbonates or the like; it can also be more complex base metal compounds, such as oxyhydrates, oxychlorides, thiocyanates or the like.

Liegen Korrosionsprodukte vor, dann neigen sie zu einer Keimbildung und zu einem Wachstum in der Zone 12 im s If there are corrosion products, they tend to nucleate and grow in zone 12 in the s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

625 561 625 561

Bereiche der Oberfläche der Unterlage 10 sowie an den Stellen, die dem Elektrolyten zugänglich sind, insbesondere an Stellen, an denen das feuerfeste Metall nicht in direktem physikalischem Kontakt mit der Unterlage steht. Das im wesentlichen seitliche Wachstum der Korrosionsprodukte übt eine Neigung dahingehend aus, dass das in Form von Teilchen 14, Nestern 18, mikroskopischen Zonen 22 sowie makroskopischen Zonen 26 abgelagerte, feuerfeste Material von den Korrosionsprodukten umgeben wird (vgl. die Bezugszahl 36), in diese eingebettet wird (vgl. die Bezugszahl 38), teilweise eingebettet wird (vgl. die Bezugszahl 39) oder durch diese eingeschlossen sind (vgl. die Bezugszahl 40). Da diese Korrosionsprodukte an dem Grundmetall anhaften, nimmt man an, dass sie ein festeres Haften der feuerfesten Metallteilchen an der Unterlage bedingen, insbesondere bei einem Umgeben oder Einhüllen der feuerfesten Metallteilchen. Areas of the surface of the base 10 as well as at the locations that are accessible to the electrolyte, in particular at locations where the refractory metal is not in direct physical contact with the base. The essentially lateral growth of the corrosion products tends to the effect that the refractory material deposited in the form of particles 14, nests 18, microscopic zones 22 and macroscopic zones 26 is surrounded by the corrosion products (see reference number 36) is embedded (see reference number 38), is partially embedded (see reference number 39) or is enclosed by it (see reference number 40). Since these corrosion products adhere to the base metal, it is believed that they require the refractory metal particles to adhere more firmly to the base, especially if the refractory metal particles are surrounded or enveloped.

Die auf diese Weise gebildete Verbundüberzugsstruktur besteht aus feuerfesten Metallteilchen, die haftend mit dem Unterlagenmetall verbunden sind, feuerfesten Metallteilchen, die vom Korrosionsprodukt umgeben oder eingeschlossen sind oder durch Korrosionsprodukte noch fester an die Unterlage haften, und zusätzlich etwas feuerfestem Metalleinzelteilchenmaterial, das vollständig von Korrosionsprodukt umhüllt ist. Eine derartige Verbundstruktur erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte feuerfeste Metallteilchen, insbesondere diejenigen, die vollständig von Korrosionsprodukt umhüllt sind, mechanisch in das Grundmetall eingebettet, durch Reibung in das Grundmetall eingeschweisst sind, und zwar im Bereiche der Oberflächenzone, als natürliches Ergebnis von Kräften, die dann erzeugt werden, wenn das überzogene Teil in Betrieb genommen wird. In diesem Sinne wirkt der Verbundüberzug oder zusammengesetzte Ueberzug als Reservoir, das einer fortgesetzten Zuführung von feuerfestem Metalleinzelmaterial, das in der Zone in der Nähe der Oberfläche des Unterlagenmetalls anhaftet, gewährleistet. In einigen Fällen wirkt das Korrosionprodukt selbst als Schmiermittel zur Herabsetzung von Reibung und/oder Abnutzung entweder durch seine eigenen Eigenschaften oder als poröses Reservoir für herkömmliche Schmiermittel, wie öle, Fette, Graphit, Molybdändisulfid oder dergleichen. The composite coating structure formed in this way consists of refractory metal particles that are adhesively bonded to the underlay metal, refractory metal particles that are surrounded or enclosed by the corrosion product or that adhere even more firmly to the substrate due to corrosion products, and additionally some refractory metal particle material that is completely enveloped by the corrosion product is. Such a composite structure increases the likelihood that certain refractory metal particles, in particular those which are completely encased by the corrosion product, are mechanically embedded in the base metal, welded into the base metal by friction, in the region of the surface zone, as a natural result of forces which are generated when the coated part is put into operation. In this sense, the composite coating or composite coating acts as a reservoir, which ensures a continuous supply of refractory metal individual material that adheres in the zone near the surface of the underlying metal. In some cases, the corrosion product itself acts as a lubricant to reduce friction and / or wear either by its own properties or as a porous reservoir for conventional lubricants such as oils, greases, graphite, molybdenum disulfide or the like.

Die bevorzugte Endstufe der vorgeschlagenen Behandlung von Grundmetallen besteht in einem schnellen Waschen mit heissem Wasser und anschliessendes schnelles Trocknen an der Luft. Durch diese Massnahme wird die mikroelektrolytische Wirkung beendet, wobei praktisch alle ionisierten Produkte und Salze aus der Nähe des Grundmetallsubstrats entfernt werden. Die ablaufende Waschflüssigkeit, und zwar gewöhnlich Wasser, enthält wertvolle, nichtabgelagerte, feuerfeste Metallteilchen, deren Wiedergewinnung und Verwendung zweckmässig ist. Bis zu 99% des Gesamtgewichts der feuerfesten Metallteilchen können durch Standardmassnahmen wiedergewonnen werden, beispielsweise durch Klären, Sedimentation, Zentrifugieren oder dergleichen des ablaufenden Waschwassers, jedoch sind nicht alle feuerfesten Metallteilchen auf diese Weise wiedergewinnbar. The preferred final stage of the proposed treatment of base metals consists of a quick wash with hot water and subsequent quick air drying. This measure ends the microelectrolytic effect, with virtually all ionized products and salts being removed from the vicinity of the base metal substrate. The run-off washing liquid, usually water, contains valuable, non-deposited, refractory metal particles, the recovery and use of which is expedient. Up to 99% of the total weight of the refractory metal particles can be recovered by standard measures, for example by clarifying, sedimentation, centrifuging or the like of the washing water running off, but not all refractory metal particles can be recovered in this way.

Es gibt spezifische Kombinationen aus feuerfesten Metallen und Elektrolyten, die sich anschliessend an den Waschzyklus leider miteinander verbinden. Dieses Verbinden ist unerwünscht, da das auf diese Weise gebildete Produkt nicht für Rezyklisierungszwecke verwendbar ist und nicht ohne weiteres erneut in Teilchen umgewandelt werden kann. In derartigen Fällen ist eine Mineralsäurebehandlung des Waschwassers zweckmässig, wobei die Konzentration der Säure in dem Waschwasser zwischen 1 und 10 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, gehalten wird, um das Binde- oder Zementierungsverfahren zu vermeiden. There are specific combinations of refractory metals and electrolytes that unfortunately combine with each other after the washing cycle. This bonding is undesirable because the product so formed cannot be used for recycling purposes and cannot be easily converted back into particles. In such cases, mineral acid treatment of the wash water is expedient, the concentration of the acid in the wash water being kept between 1 and 10% by volume, based on the total amount, in order to avoid the binding or cementing process.

Beispielsweise wurde festgestellt, dass im Falle einer Behandlungsmischung aus Wolframmetallpulver als feuerfestes Metall und Kalziumchlorid als Elektrolyt die Zementierung dadurch vermieden werden kann, dass Chlorwasserstoffsäure in einer Menge von ungefähr 5 Vol.-% bezogen auf das gesamte ablaufende Waschwasser, zugesetzt wird, worauf man den Ablauf erneut waschen und klären oder zentrifugieren kann, um das Wolframpulver wiederzugewinnen, das nicht bei der Behandlungsreaktion verbraucht worden ist. Die Konzentration der Chlorwasserstoffsäure zum Erreichen einer entsprechenden Waschwasserkonzentration ist nicht massgeblich. For example, it has been found that in the case of a treatment mixture of tungsten metal powder as the refractory metal and calcium chloride as the electrolyte, the cementation can be avoided by adding hydrochloric acid in an amount of approximately 5% by volume based on the total wash water running off, followed by the Wash and clarify or centrifuge the drain again to recover the tungsten powder that was not consumed in the treatment reaction. The concentration of hydrochloric acid to reach a corresponding wash water concentration is not critical.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern: The following examples are intended to explain the invention further:

Beispiel 1 example 1

Um Wolframmetall als abriebbeständiges, feuerfestes Material in die Zone im Bereiche der Oberfläche von Textilmaschinen-Ausholringen aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt aufzubringen, wird Wolframpulver in reiner Form verwendet, wobei jedoch an die Reinheit keine besonderen Anforderungen gestellt werden. Dieses Pulver besitzt eine Grösse von 1-325 mesh (Teilchen, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,045 mm hindurchgehen). Daraus geht hervor, dass die Wolframmetallteilchen eine maximale Abmessung von 45 Mikrometern besitzen, wobei viele der Teilchen wesentlich kleiner als diese Grösse sind, und zwar bis herab zu ungefähr 1 Mikrometer maximaler Abmessung. Dieses trok-kene Wolframpulver wird mit trockenem wasserfreiem Kalziumchloridpulver mit einer im Handel erhältlichen Teilchen-grösse in einem Verhältnis von 1 Gewichtsteil CaCk zu 10 Gewichtsteilen Wolframpulver vermischt. Diese zwei Pulver werden dann vermischt oder miteinander während einer Zeitspanne von ungefähr 24 Stunden in einer Schüttelkugelmühle vermählen, wobei Porzellankugeln in einem Porzellangefäss mit einer Grösse von 6 bis 12 mm verwendet werden. Die Verwendung eines Mörsers und eines Pistills während der gleichen Zeitspanne ist ebenfalls zufriedenstellend. Während dieses gemeinsamen Vermahlens nimmt man an, dass naszierende Oberflächen auf den feuerfesten Wolframteilchen gebildet werden. Die Teilchengrösse des CaCk wird vermindert, wobei das CaCk auf die Oberflächen der Wolframmetallpulverteilchen aufgebracht oder aufgeschmiert werden. Tungsten powder in pure form is used to apply tungsten metal as an abrasion-resistant, refractory material in the zone in the area of the surface of textile machine outrigger rings made of steel with a high carbon content, but there are no special requirements for the purity. This powder has a size of 1-325 mesh (particles that pass through a sieve with a mesh size of 0.045 mm). This shows that the tungsten metal particles have a maximum dimension of 45 micrometers, with many of the particles being significantly smaller than this size, down to approximately 1 micrometer maximum dimension. This dry tungsten powder is mixed with dry anhydrous calcium chloride powder with a commercially available particle size in a ratio of 1 part by weight CaCk to 10 parts by weight tungsten powder. These two powders are then mixed or ground together in a shaker ball mill for a period of approximately 24 hours, using porcelain balls in a 6 to 12 mm size porcelain jar. The use of a mortar and pestle during the same period is also satisfactory. During this joint grinding, it is believed that nascent surfaces are formed on the refractory tungsten particles. The particle size of the CaCk is reduced, the CaCk being applied or smeared onto the surfaces of the tungsten metal powder particles.

Dann lässt man die gemeinsam vermahlene Mischung aus trockenen Pulvern während ungefähr 20 Stunden in Kontakt mit feuchter Luft mit einer relativen Feuchtigkeit von 60% stehen. Infolge der hygroskopischen Natur des CaCk wird Wasser von dieser Mischung in einer Menge aufgenommen, die ungefähr 10 bis 20% des Gesamtgewichts der befeuchteten Mischung entspricht. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Hauptmenge des CaCk in Ionen dissoziiert, während eine kleine Menge des Wolframmetallpulvers ebenfalls in Lösung in ionischer Form gegangen ist, wobei eine Äquivalentkonzentration von ungefähr 3000 bis 10 000 mg der feuerfesten Metallionen pro Liter der flüssigen Phase der Mischung erzeugt worden ist. Die befeuchtete und gealterte Mischung wird dann als Auf-schlämmung in der Weise auf die Ausholringe aufgebracht, The jointly ground mixture of dry powders is then left in contact with moist air with a relative humidity of 60% for about 20 hours. Due to the hygroscopic nature of the CaCk, water is taken up by this mixture in an amount which corresponds to approximately 10 to 20% of the total weight of the moistened mixture. At this point, the majority of the CaCk has dissociated into ions, while a small amount of the tungsten metal powder has also gone into solution in ionic form, producing an equivalent concentration of approximately 3000 to 10,000 mg of the refractory metal ions per liter of the liquid phase of the mixture is. The moistened and aged mixture is then applied as a slurry to the excavation rings in such a way

dass die Ringe zusammen mit der Mischung einer Trommelbehandlung unterzogen werden. Die Teile werden zuvor in einem CCk-Bad zur Entfernung von Fett, öl oder anderen Fremdmaterialien gereinigt, um die Zone in der Nähe der Oberfläche des Stahlunterlagenmaterials der Ringe für die Einwirkung der Mischung aus Elektrolyt und feuerfestem Metall freizulegen und einen Kontakt zu ermöglichen. Während einer Zeitspanne von 24 Stunden bei Zimmertemperatur erzeugen die feuerfesten Metallpulverteilchen sowie die feuerfesten Metallionen, die zusammen mit dem Elektrolyten und der Stahlunterlage wirken, eine Abscheidung von metallischen Wolframteilchen in der Zone in der Nähe der Oberfläche der Stahlunterlage der Ringe. Die Endstufe der Verarbeitung der vorstehend beschriebenen Stahleinholringe ist ein schnelles Waschen mit that the rings are tumbled together with the mixture. The parts are previously cleaned in a CCk bath to remove grease, oil, or other foreign matter to expose the zone near the surface of the steel backing material of the rings for exposure to the mixture of electrolyte and refractory metal and to allow contact. During a period of 24 hours at room temperature, the refractory metal powder particles as well as the refractory metal ions, which act together with the electrolyte and the steel backing, produce a deposit of metallic tungsten particles in the zone near the surface of the steel backing of the rings. The final stage of processing the steel haul rings described above is a quick wash with

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

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heissem (80 bis 100°C) Wasser und ein anschliessendes schnelles Trocknen an der Luft. Dabei wird die mikroelektrolytische Wirkung beendet. Ausserdem werden ionisierte Produkte und Salze aus der Nähe des Stahlsubstrats entfernt. hot (80 to 100 ° C) water and then quick drying in the air. The microelectrolytic effect is ended. In addition, ionized products and salts are removed from the vicinity of the steel substrate.

Das erhaltene Produkt ist ein Stahlteil, in dessen Zone in der Nähe seiner Oberfläche Wolframmetall in Form von willkürlich angeordneten Nestern aus einzelnen Teilchen abgeschieden ist. Diese räumlich diskontinuierliche Abscheidung von Wolframteilchen ist von einem festen Korrosionsprodukt durchsetzt, von dem man annimmt, dass es sich im wesentlichen um hydratisierte Eisen(III)-oxyde handelt, die als anein-andergrenzende Masse in der Zone in der Nähe der Oberfläche der Stahlunterlage abgeschieden sind und an dieser anhaften. Dieses Korrosionsprodukt umgibt die abgeschiedenen Wolframteilchen, hüllt sie ein und überlappt sie teilweise, wobei eine haftende Verbundkorrosions-Produktschicht auf der Stahlunterlage gebildet wird. The product obtained is a steel part, in the zone of which tungsten metal is deposited in the vicinity of its surface in the form of randomly arranged nests of individual particles. This spatially discontinuous deposition of tungsten particles is interspersed with a solid corrosion product, which is believed to be essentially hydrated ferric oxides, deposited as a contiguous mass in the zone near the surface of the steel base are and adhere to it. This corrosion product surrounds, encases and partially overlaps the deposited tungsten particles, forming an adherent composite corrosion product layer on the steel backing.

Die überzogenen Stahloberflächen geben sich dem unbewaffneten Auge als gleichmässig überzogen und gedunkelt zu erkennen, wobei sie eine makroskopische grüne Farbe zeigen und vorzugsweise sichtbare elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich zwischen 580 und 610 Nanometer im Vergleich zu einer nichtüberzogenen Unterlage absorbieren. Eine derartige Qualität behandelter Oberflächen ergibt sowohl eine erhöhte Absorption als auch eine erhöhte Emission einer elektromagnetischen Strahlung, wobei die letztere von besonderer Bedeutung bezüglich der Ableitung von Strahlungswärme ist. The coated steel surfaces reveal themselves to the unarmed eye as uniformly coated and darkened, showing a macroscopic green color and preferably absorbing visible electromagnetic radiation in a wavelength range between 580 and 610 nanometers compared to an uncoated base. Such a quality of treated surfaces results in both increased absorption and increased emission of electromagnetic radiation, the latter being of particular importance with regard to the dissipation of radiant heat.

Beispiel 2 Example 2

Um Wolfram als abriebbeständiges feuerfestes Metall auf die Oberflächen von wärmebehandelten Kegelrädern aus niedriglegiertem Stahl aufzubringen, wird die benetzte und gealterte Mischung aus Wolfram und CaCh genau wie in Beispiel 1 hergestellt. Diese Mischung wird dann in Form einer Aufschlämmung durch Aufpinseln auf die Abriebsoberflächen der Kegelräder in einer solchen Weise aufgebracht, dass eine Flächendichte von ungefähr 103 feuerfesten Metallteilchen pro mm2 der Oberfläche der gereinigten Stahlkegelräder eingestellt wird. Innerhalb von 24 Stunden bei Zimmertemperatur wirken die feuerfesten Metallionen zusammen mit dem Elektrolyten und dem Unterlagenmaterial aus niedriglegiertem Stahl in der Weise zusammen, dass ein Überzug aus metallischen Wolframteilchen in der Zone in der Nähe der Oberfläche der Stahlkegelräder erzeugt wird. Die Räder werden dann wie in Beispiel 1 gewaschen und getrocknet. In order to apply tungsten as an abrasion-resistant refractory metal to the surfaces of heat-treated bevel gears made of low-alloy steel, the wetted and aged mixture of tungsten and CaCh is produced exactly as in Example 1. This mixture is then applied in the form of a slurry by brushing onto the abrasion surfaces of the bevel gears in such a way that a surface density of approximately 103 refractory metal particles per mm 2 of the surface of the cleaned steel bevel gears is set. Within 24 hours at room temperature, the refractory metal ions work together with the electrolyte and the low alloy steel backing material to create a coating of metallic tungsten particles in the zone near the surface of the steel bevel gears. The wheels are then washed and dried as in Example 1.

Laborgleitabriebtests von in ähnlicher Weise behandelten Platten aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (Typ SAE 1018) zeigen, dass bei einer Belastung von 0,5 kg und einer Geschwindigkeit von 120 cm/Sek. das behandelte Material ungefähr 250mal widerstandsfähiger gegenüber einem Abrieb ist als ähnliche nichtbehandelte Probe, wie anhand des Gewichtsverlustes gemessen wird. Das zur Durchführung dieser beschleunigten 1-Stunden-Abriebtests eingesetzte behandelte Material besitzt das gleiche makroskopische Aussehen wie die vorstehend beschriebenen behandelten Kegelräder aus niedriglegiertem Stahl. Laboratory sliding abrasion tests on similarly treated low-carbon steel plates (type SAE 1018) show that at a load of 0.5 kg and a speed of 120 cm / sec. the treated material is approximately 250 times more resistant to abrasion than a similar untreated sample as measured by weight loss. The treated material used to perform these 1 hour accelerated abrasion tests has the same macroscopic appearance as the treated low alloy steel bevel gears described above.

Beispiel 3 Example 3

Zur Aufbringung von Wolfram als abriebbeständiges feuerfestes Material auf die Oberflächen von Teilen wird Wolframpulver mit einer Grösse von -325 mesh (Teilchen, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,045 mm hindurchgehen) verwendet. Das trockene Wolframpulver wird mit trockenem wasserfreiem CaCk mit einer im Handel erhältlichen Teilchengrösse vermischt. Die Pulver werden wie in Beispiel 1 vermischt und gemeinsam vermählen. Tungsten powder with a size of -325 mesh (particles that pass through a sieve with a mesh size of 0.045 mm) is used to apply tungsten as an abrasion-resistant, refractory material to the surfaces of parts. The dry tungsten powder is mixed with dry anhydrous CaCk with a commercially available particle size. The powders are mixed as in Example 1 and ground together.

Die gemeinsam vermahlene Mischung der trockenen Pulver wird dann auf gereinigte Abriebsoberflächen in einer solchen Weise aufgesprüht, dass eine Flächendichte von ungefähr 3 X103 feuerfesten Metallteilchen pro mm2 der Oberflächen eingestellt wird. Derartige Abriebsoberflächen werden dann bei 40°C der Einwirkung von Luft mit einer relativen Feuchtigkeit von 40 bis 50% während einer Zeitspanne von 20 Stunden ausgesetzt. Innerhalb dieser 20-Stunden-Zeitspanne wirken die feuerfesten Metallpulverteilchen und die feuerfesten Metallionen zusammen mit dem Elektrolyten und den Abriebsoberflächen unter Erzeugung einer Abscheidung aus metallischen Wolframteilchen in der Zone in der Nähe der Oberfläche dieser Abriebsteile. The co-ground mixture of the dry powders is then sprayed onto cleaned abrasion surfaces in such a way that a surface density of approximately 3 X103 refractory metal particles per mm 2 of the surfaces is set. Such abrasion surfaces are then exposed to air at 40 ° C with a relative humidity of 40 to 50% for a period of 20 hours. Within this 20 hour period, the refractory metal powder particles and the refractory metal ions act together with the electrolyte and the abrasion surfaces to produce a deposit of metallic tungsten particles in the zone near the surface of these abrasion parts.

Beispiel 4 Example 4

Um Wolfram als abriebbeständiges feuerfestes Metall auf die Oberflächen von Teilen aufzubringen, wird eine benetzte und gealterte Mischung aus Wolfram und Kalziumchlorid genau wie in Beispiel 1 hergestellt. Eine relativ grosse Menge dieser Mischung wird dann in ein Gefäss aus rostfreiem Stahl gegeben, welches als positiver Pol einer Elektrolysezelle wirkt. Die benetzte Mischung dient in diesem Falle als «Elektrolyt» der Elektrolysezelle. Unter Berücksichtigung der angegebenen Polaritäten wird eine Gleichstromspannung von ungefähr 1 Volt quer zu der Zelle angelegt (rostfreier Stahl - «Elektrolyt» - zu überziehendes Substrat). Auf diese Weise lässt man den elektrischen Strom während einer Zeitspanne von ungefähr 6 Stunden fliessen, worauf man feststellt, dass das Substrat den typischen blauen Ton angenommen hat, der auch im Falle der Oberflächen auftritt, die gemäss den Beispielen 1 und 3 erzeugt worden sind, wobei in diesen Fällen kein Strom angelegt worden ist. In diesem Falle hat die Anlegung des Stromes eine Beschleunigung der Abscheidung der diskreten Teilchen zur Folge. In order to apply tungsten as an abrasion-resistant refractory metal to the surfaces of parts, a wetted and aged mixture of tungsten and calcium chloride is produced exactly as in example 1. A relatively large amount of this mixture is then placed in a stainless steel vessel, which acts as a positive pole of an electrolytic cell. In this case, the wetted mixture serves as the "electrolyte" of the electrolytic cell. Taking into account the specified polarities, a DC voltage of approximately 1 volt is applied across the cell (stainless steel - "electrolyte" - substrate to be coated). In this way, the electric current is allowed to flow for a period of about 6 hours, after which it is found that the substrate has taken on the typical blue tone that also occurs in the case of the surfaces produced in accordance with Examples 1 and 3, in which case no power has been applied. In this case the application of the current results in an acceleration of the deposition of the discrete particles.

Beispiel 5 Example 5

Verschieden ausgestaltete und geformte Schlaufenfadenfüh-rer und Nadeln aus gehärtetem Kohlenstoffstahl sowie einige Schlaufenfadenführer und Nadeln aus Chromstahl und Büschelungsmesser aus einem Wolframstahl werden der Einwirkung einer Mischung aus 1,5 ccm Chlorwasserstoffsäure und 20 g pulverisiertem Wolfram (-325 mesh [Teilen, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,045 mm hindurchgehen]) ausgesetzt. Die Chlorwasserstoffsäure bildet den Elektrolyten und wird in einer Menge von 1 Teil der Säure mit 5 Teilen Wasser vermischt. Die Mischimg aus Chlorwasserstoffsäure und Wolfram wird vor der Kontaktierung mit den zu behandelnden Teilen zu einer gleichmässigen Mischung während einer Zeitspanne von 24 Stunden verrieben. Nach dem Verreiben weist die Mischung die Form eines feuchten Pulvers auf. Der Feuchtigkeitsgehalt wird auf 9 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, eingestellt. Nach einer 24 Stunden dauernden Alterungsperiode sollte die Wolframionenkonzentration wenigstens 5000 mg pro Liter der Lösung betragen. Das gewünschte Produkt wird dann in einer Menge von 200 Teilen pro mm2 gleichmässig bei 25°C auf die Oberflächen der Schlaufenfadenführer, der Büschelungsmesser und der Nadeln aufgebracht. Diese Gegenstände lässt man während einer Zeitspanne von 12 Stunden in offenen Trögen stehen. Nach Beendigung dieser Zeitspanne weisen alle Stücke ein etwas dunkleres Aussehen auf. Nach Beendigung der Reaktionsperiode besitzen die Stücke Oberflächen mit einer Abriebbeständigkeit, die länger andauert als diejenige von nichtbehandelten Stücken. Variously designed and shaped loop thread guides and needles made of hardened carbon steel as well as some loop thread guides and needles made of chrome steel and tufting knives made of a tungsten steel are exposed to the action of a mixture of 1.5 ccm hydrochloric acid and 20 g powdered tungsten (-325 mesh) Pass the sieve through with a mesh size of 0.045 mm]). The hydrochloric acid forms the electrolyte and is mixed in an amount of 1 part of the acid with 5 parts of water. The mixture of hydrochloric acid and tungsten is ground into a uniform mixture over a period of 24 hours before contacting the parts to be treated. After trituration, the mixture is in the form of a wet powder. The moisture content is adjusted to 9% by weight, based on the total mixture. After a 24 hour aging period, the tungsten ion concentration should be at least 5000 mg per liter of the solution. The desired product is then applied in an amount of 200 parts per mm2 evenly at 25 ° C to the surfaces of the loop thread guides, the tuft knives and the needles. These items are left in open troughs for a period of 12 hours. At the end of this period, all the pieces will look slightly darker. After the end of the reaction period, the pieces have surfaces with an abrasion resistance that lasts longer than that of untreated pieces.

Nachfolgend werden die Definitionen von drei erfindungs-gemäss gebrauchten Begriffen angegeben. Nicht definierte Begriffe sind in ihrer üblichen Bedeutung zu verstehen: The definitions of three terms used according to the invention are given below. Terms that are not defined are to be understood in their usual meaning:

Ablagerung umfasst die chemische, mechanische oder physikalische Verbindung eines Materials mit einem anderen und Deposition involves the chemical, mechanical, or physical connection of one material to another and

8 8th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

9 9

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betrifft insbesondere ein Überziehen, Binden, Anhaften und Einbetten. relates in particular to covering, binding, adhering and embedding.

Ionenkonzentration des feuerfesten Metalls: Dies ist die Konzentration von feuerfesten Metallionen in einer wässrigen Lösung, auf Gewichtsbasis, wobei man davon ausgeht, als ob das Metall selbst in einem einwertigen oder vielwertigen Zustand ionisiert ist. Dieses einfache Konzept der Ionisierung kann den tatsächlichen Fall nicht wiedergeben. Beispielsweise kann Wolfram in Lösung als Wolframation auftreten, wobei Wolfram innig mit Sauerstoff initiiert ist. Refractory metal ion concentration: This is the concentration of refractory metal ions in an aqueous solution on a weight basis, assuming that the metal itself is ionized in a monovalent or polyvalent state. This simple concept of ionization cannot reflect the actual case. For example, tungsten can occur in solution as tungsten, tungsten being intimately initiated with oxygen.

Zone im Bereiche der Oberfläche: Das Grundmetall sowie seine unmittelbare Umgebung werden als in Frage stehendes System betrachtet. Parallel zu der tatsächlichen Grenze zwischen dem Grundmetall und der Umgebung seien zwei Oberflächen angenommen, und zwar eine auf jeder Seite der tatsächlichen Grenze, die weit genug von dieser Grenze entfernt ist, so dass alle Unregelmässigkeiten und Inhomogenitäten der Oberfläche des Grundmetalls vollständig zwischen sie fallen. Das Volumen, das von diesen zwei Oberflächen eingeschlossen wird, ist die «Zone im Bereiche der Oberfläche» des Grundmetalls. Diese Definition entspricht der von J. Willard Gibbs (vgl. C. E. Reid «Principles of Chemical Thermodynamics», Reinhold Publishing Company, New York, 1960). Was die strukturellen Einzelheiten betrifft, so hängt die Zone im Berei-5 che der Oberfläche von den Massnahmen ab, die zur Herstellung der Oberfläche angewendet werden, im allgemeinen weisen jedoch alle derartigen Oberflächen charakteristische Öffnungen, Risse oder Poren mit unregelmässiger Grösse oder Form wie folgt auf: breite oder seitliche Abmessungen zwi-lo sehen 0,02 Mikrometer und 1 mm und Tiefe von ungefähr 0,02 Mikrometer bis 200 Mikrometer, unregelmässig über die Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes verteilt. Im wesentlichen planare Oberflächen des Grundmaterials bleiben zwischen diesen Öffnungen. Die Öffnungen können einen ls Unterschnitt und damit einen überhängenden Abschnitt der Oberfläche aufweisen, der sich in die Öffnungen des Grundmaterials erstreckt. Alle derartigen geometrischen Struktureinzelheiten werden im vorliegenden Falle als in die Zone der Nähe der Oberfläche fallend definiert. Zone in the area of the surface: The base metal and its immediate surroundings are considered to be the system in question. In parallel to the actual boundary between the parent metal and the environment, assume two surfaces, one on either side of the actual boundary that is far enough from that boundary so that all irregularities and inhomogeneities in the surface of the parent metal completely fall between them. The volume enclosed by these two surfaces is the "zone in the surface area" of the base metal. This definition corresponds to that of J. Willard Gibbs (cf. C. E. Reid “Principles of Chemical Thermodynamics”, Reinhold Publishing Company, New York, 1960). As for the structural details, the zone in the area of the surface depends on the measures used to produce the surface, but in general all such surfaces have characteristic openings, cracks or pores with an irregular size or shape as follows to: see broad or lateral dimensions between 0.02 microns and 1 mm and depth of about 0.02 microns to 200 microns, irregularly distributed over the surface of the object to be treated. Substantially planar surfaces of the base material remain between these openings. The openings may have an undercut and thus an overhanging portion of the surface that extends into the openings of the base material. In the present case, all such geometric structural details are defined as falling into the zone near the surface.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (30)

625 561 625 561 PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Gegenstand aus einem metallhaltigen Grundmaterial mit einem hitzebeständigen Metallüberzug, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial eine Zone im Bereiche der Oberfläche desselben aufweist, in welcher ein aus Einzelpartikeln bestehendes, hitzebeständiges Metall mit einem Schmelzpunkt von wenigstens 1490°C am Grundmaterial haftend abgelagert ist, wobei je eine Anzahl benachbarter Partikel in Nestern zusammengefügt sind, die eine Vielzahl von makroskopischen Metallzonen und gesamthaft den Überzug bilden. 1. Object made of a metal-containing base material with a heat-resistant metal coating, characterized in that the base material has a zone in the region of the surface thereof in which a heat-resistant metal consisting of individual particles with a melting point of at least 1490 ° C. is adhered to the base material, a number of adjacent particles are put together in nests, which form a multiplicity of macroscopic metal zones and overall the coating. 2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hitzebeständige Metall aus idiomorphen und equi-axialen Teilchen oder nur aus idiomorphen oder nadeiförmigen Teilchen besteht, wobei die idiomorphen Teilchen mehrheitlich kleiner als 2 Mikrometer und die equiaxialen Teilchen mehrheitlich kleiner als 10 Mikrometer sind. 2. Object according to claim 1, characterized in that the heat-resistant metal consists of idiomorphic and equi-axial particles or only of idiomorphic or needle-shaped particles, the majority of the idiomorphic particles being less than 2 micrometers and the equiaxial particles being less than 10 micrometers. 3. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe im Bereiche der Oberfläche des Grundmaterials (10) eine durch ein festes Korrosionsprodukt desselben gebildete, am Grundmetall haftende Zone aufweist, welches Korrosionsprodukt andere hitzebeständige Teilchen wenigstens teilweise an Stellen umgibt, an welchen diese anderen Teilchen nicht an dem Unterlagenmetall anhaften, so dass diese Teilchen einen zusätzlichen, abriebfesten Überzug bilden. 3. Object according to claim 1, characterized in that the same in the region of the surface of the base material (10) has a zone formed by a solid corrosion product of the same, adhering to the base metal, which corrosion product at least partially surrounds other heat-resistant particles at locations where these others Particles do not adhere to the backing metal, so that these particles form an additional, abrasion-resistant coating. 4. Gegenstand nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Nester (18) desselben mikroskopische, feuerfeste Metallgebiete bilden, wobei mindestens einige Gebiete in einem Abstand voneinander liegen. 4. Object according to claims 1 to 3, characterized in that the adjacent nests (18) form the same microscopic, refractory metal regions, at least some regions being at a distance from one another. 5. Gegenstand nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe ein festes Korrosionsprodukt (24) des Grundmetalls in einer Zone (12) im Bereiche der Oberfläche aufweist, welches an dem Grundmetall an Stellen anhaftet, die nicht durch mikroskopische Abschnitte oder durch feuerfeste Teilchen besetzt sind, wobei das Korrosionsprodukt (24) wenigstens teilweise die mikroskopischen Abschnitte umgibt und andere feuerfesten Teilchen (14) festhält, die nicht an dem Grundmetall (10) fest angebracht sind, wodurch ein weiterer abriebbeständiger Überzug gebildet ist. 5. Article according to claims 1 to 4, characterized in that the same has a solid corrosion product (24) of the base metal in a zone (12) in the region of the surface, which adheres to the base metal in places that are not by microscopic sections or by refractories Particles are occupied, the corrosion product (24) at least partially surrounding the microscopic sections and holding other refractory particles (14) that are not firmly attached to the base metal (10), whereby a further abrasion-resistant coating is formed. 6. Gegenstand nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Nester (18) unter Bildung von mikroskopischen, feuerfesten Metallabschnitten (30) aneinander angrenzt und eine Vielzahl derartiger mikroskopischer Bereiche unter Bildung von makroskopischen Stellen (26) aus dem feuerfesten Metall auf dem Grundmetall aneinander angrenzen. 6. Article according to claims 1 to 5, characterized in that a plurality of the nests (18) with the formation of microscopic, refractory metal sections (30) adjoining each other and a plurality of such microscopic areas with formation of macroscopic locations (26) from the refractory metal adjoin each other on the base metal. 7. Gegenstand nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone (12) im Bereiche der Oberfläche des Grundmetalls (10) Unregelmässigkeiten, Öffnungen, Risse oder Poren mit unregelmässiger Grösse oder Form aufweist, eine Vielzahl der Nester (18) unter Bildung von mikroskopischen, feuerfesten Metallabschnitten aneinander angrenzt und eine Vielzahl dieser mikroskopischen Abschnitte sich im Bereiche der Oberfläche mit den Unregelmässigkeiten befindet, so dass in der Zone im Bereiche der Oberfläche ein Teilüberzug durch die mikroskopischen Stellen vorhanden ist. 7. Object according to claims 1-6, characterized in that the zone (12) in the areas of the surface of the base metal (10) has irregularities, openings, cracks or pores with an irregular size or shape, a plurality of the nests (18) with formation of microscopic, refractory metal sections adjoining one another and a large number of these microscopic sections are located in the region of the surface with the irregularities, so that a partial coating through the microscopic points is present in the zone in the region of the surface. 8. Gegenstand nach Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe aneinander angrenzende, makroskopische Stellen (26) aufweist, die einen makroskopisch kontinuierlichen Überzug aus dem feuerfesten Metall auf dem Grundmetall bilden. 8. Article according to claims 1-7, characterized in that the same has adjacent, macroscopic locations (26) which form a macroscopically continuous coating of the refractory metal on the base metal. 9. Gegenstand nach Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe sichtbare und infrarote elektromagnetische Strahlung stärker absorbiert als das nichtüberzogene Grundmetall in technisch reinem Zustand. 9. Object according to claims 1-8, characterized in that the same visible and infrared electromagnetic radiation absorbs more than the non-coated base metal in a technically pure state. 10. Gegenstand nach Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass er eine makroskopisch graue Farbe aufweist und sichtbare elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich zwischen 580 und 610 Nanometer stärker absorbiert als ein nichtüberzogenes Grundmaterial. 10. The article of claims 1-9, characterized in that it has a macroscopically gray color and absorbs visible electromagnetic radiation in a wavelength range between 580 and 610 nanometers more than an uncoated base material. 11. Gegenstand nach Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall für das Grundmaterial aus Aluminium, Chrom, Kobalt, Kupfer, Eisen, Magnesium, Nickel, Zinn, Titan sowie Legierungen davon wie Stählen, Gusseisen, Messing, Bronzen und Lötmetall gewählt ist. 11. Object according to claims 1-9, characterized in that the metal for the base material is selected from aluminum, chromium, cobalt, copper, iron, magnesium, nickel, tin, titanium and alloys thereof such as steels, cast iron, brass, bronzes and solder is. 12. Gegenstand nach Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Metall aus Bor, Chrom, Kobalt, Iridium, Molbydän, Niob, Osmium, Palladium, Platin, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Tantal, Thorium, Titan, Wolfram, Vanadin, Yttrium, Zirkon oder Legierungen davon gewählt ist. 12. Article according to claims 1-11, characterized in that the refractory metal made of boron, chromium, cobalt, iridium, moldydane, niobium, osmium, palladium, platinum, rhenium, rhodium, ruthenium, tantalum, thorium, titanium, tungsten, vanadium , Yttrium, zirconium or alloys thereof is selected. 13. Gegenstand nach Ansprüchen 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe haftende Mittel zum Befestigen von Einzelteilchen des feuerfesten Materials an der Unterlage besitzt, welche Mittel aus Gruppen ausgewählt sind, die Hydroxyde, Chloride, Nitrate, Sulfate, Cyanate, Carbonate, Acetate, Oxyhydrate, Oxychloride sowie Thiocyanate des Grundmetalls umfassen. 13. Article according to claims 1-12, characterized in that the same adhesive means for attaching individual particles of the refractory material to the base, which means are selected from groups that hydroxides, chlorides, nitrates, sulfates, cyanates, carbonates, acetates, Oxyhydrates, oxychlorides and thiocyanates of the base metal include. 14. Gegenstand nach Ansprüchen 1 — 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel weitere feuerfeste Metallteilchen aufweisen, die nicht mit der Metallunterlage in Kontakt stehen, wobei die weiteren feuerfesten Metallteilchen dem Grundmetall verbesserte Abriebeigenschaften verleihen. 14. Article according to claims 1-13, characterized in that these agents have further refractory metal particles that are not in contact with the metal base, the further refractory metal particles giving the base metal improved abrasion properties. 15. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes nach Anspruch 1 durch Aufbringung eines feuerfesten Metalls auf ein Grundmetall zur Erhöhung der Abnutzungswiderstandsfähigkeit, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: 15. A method for producing an article according to claim 1 by applying a refractory metal to a base metal to increase the wear resistance, characterized by the following steps: - Verwendung eines Elektrolytmaterials, welches in Ionen zu dissoziieren vermag und einen Leitwert zwischen 0,13 und 0,93 aufweist, berechnet unter Verwendung einer 0,1 Normallösung, Use of an electrolyte material which is capable of dissociating in ions and has a conductance between 0.13 and 0.93, calculated using a 0.1 normal solution, - Verwendung eines in Einzelteilchen vorliegenden, feuerfesten Metalls mit einem Schmelzpunkt von mindestens 1490°C, das im Bereiche der Oberfläche des Grundmaterials abgelagert werden soll, Use of a refractory metal present in individual particles with a melting point of at least 1490 ° C. which is to be deposited in the area of the surface of the base material, - Vermischen von 99 bis 50 Gew.-% des feuerfesten Metalls mit 1-50 Gew.-% des Elektrolyten während einer Zeitspanne, welche zur Bildung von naszierenden Oberflächen auf jeden der abzulagernden, feuerfesten Metallteilchen ausreicht, welche Metallteilchen mindestens teilweise von Elektrolyten umgeben werden, - Mixing 99 to 50 wt .-% of the refractory metal with 1-50 wt .-% of the electrolyte for a period of time sufficient to form nascent surfaces on each of the refractory metal particles to be deposited, which metal particles are at least partially surrounded by electrolytes , - Aufrechterhaltung eines Feuchtigkeitsgehalts in der Mischung, welche ausreichend ist, um einen spezifischen Widerstand des Elektrolyten von weniger als IO6 Ohm beizubehalten und eine Konzentration von 1-60 000 mg pro Liter Mischung der feuerfesten Metallionen zu erzeugen, Maintaining a moisture content in the mixture sufficient to maintain an electrolyte resistivity of less than 10 6 ohms and to produce a concentration of 1-60,000 mg per liter of mixture of refractory metal ions, - In Berührung bringen und teilweise umhüllen der Oberfläche des Grundmaterials mit dem feuerfesten Material in Teilchenform und mit dieser Elektrolytmischung, Contact and partially cover the surface of the base material with the refractory material in particle form and with this electrolyte mixture, - Umsetzung der Mischung mit dem Grundmaterial bei Temperaturen zwischen 0 und 200°C und - Implementation of the mixture with the base material at temperatures between 0 and 200 ° C and - Ablagern des feuerfesten Metalls innerhalb der Oberflächenzone des Grundmaterials in der Form von Einzelteilchen, um eine Schutzfläche für das Grundmaterial zu erhalten. - depositing the refractory metal within the surface zone of the base material in the form of individual particles in order to obtain a protective surface for the base material. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Metall in Form von Einzelteilchen abgelagert wird. 16. The method according to claim 15, characterized in that the refractory metal is deposited in the form of individual particles. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion bei einer Temperatur zwischen 15 und 40°C durchgeführt wird. 17. The method according to claim 15, characterized in that the reaction is carried out at a temperature between 15 and 40 ° C. 18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zone im Bereiche der Oberfläche des Grundmetalls das feuerfeste Metall in einer Dicke bis zu 0,5 mm abgelagert wird. 18. The method according to claim 15, characterized in that in the zone in the region of the surface of the base metal, the refractory metal is deposited in a thickness of up to 0.5 mm. 19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrolyt mit einem Dissoziationsgrad von 0,60 bis 0,93 eingesetzt wird. 19. The method according to claim 15, characterized in that an electrolyte with a degree of dissociation of 0.60 to 0.93 is used. 20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, 20. The method according to claim 15, characterized in 2 2nd s s 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 3 3rd 625 561 625 561 dass der verwendete Elektrolyt aus einer Mineralsäure, einer organischen Säure, einer Base, einem Salz einer derartigen Säure oder Base oder einem Säureanhydrid besteht. that the electrolyte used consists of a mineral acid, an organic acid, a base, a salt of such an acid or base or an acid anhydride. 21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete feuerfeste Metall aus Bor, Chrom, 21. The method according to claim 15, characterized in that the refractory metal used is made of boron, chromium, Kobalt, Iridium, Molybdän, Niob, Osmium, Palladium, Platin, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Tantal, Thorium, Titan, Wolfram, Vanadin, Yttrium, Zirkon oder Legierungen davon besteht. Cobalt, iridium, molybdenum, niobium, osmium, palladium, platinum, rhenium, rhodium, ruthenium, tantalum, thorium, titanium, tungsten, vanadium, yttrium, zirconium or alloys thereof. 22. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete feuerfeste Metall eine Teilchengrösse von 0,01 mm bis ungefähr 1,0 mm besitzt. 22. The method according to claim 15, characterized in that the refractory metal used has a particle size of 0.01 mm to about 1.0 mm. 23. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Grundmetall aus Aluminium, Eisen, Chrom, Kobalt, Kupfer, Nickel, Magnesium, Zinn, Titan oder einer Legierung wie Stahl, Gusseisen, Messing, Bronze oder Lötmetall, besteht. 23. The method according to claim 15, characterized in that the base metal used consists of aluminum, iron, chromium, cobalt, copper, nickel, magnesium, tin, titanium or an alloy such as steel, cast iron, brass, bronze or solder. 24. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der naszierenden Oberflächen die Vermischung aus feuerfestem Metall und Elektrolyt während einer Zeitspanne von ungefähr 30 Minuten bis 30 Tagen erfolgt. 24. The method according to claim 15, characterized in that to produce the nascent surfaces, the mixing of refractory metal and electrolyte takes place over a period of approximately 30 minutes to 30 days. 25. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der genannten Konzentration der feuerfesten Metallionen die feuerfesten Metallteilchen mit naszierenden Oberflächen mit dem Elektrolyten und der angegebenen Feuchtigkeitskonzentration während einer Zeitspanne von 25. The method according to claim 15, characterized in that to form the said concentration of the refractory metal ions, the refractory metal particles with nascent surfaces with the electrolyte and the specified moisture concentration during a period of 10 Minuten bis 60 Tagen in Berührung gehalten werden. Kept in contact for 10 minutes to 60 days. 26. Verfahren nach Ansprüchen 15 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reaktionszeit zwischen 1 und 168 Stunden eingehalten wird. 26. The method according to claims 15 and 25, characterized in that a reaction time between 1 and 168 hours is observed. 27. Verfahren nach Ansprüchen 15 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feuchtigkeit von 0,5 bis 60% eingehalten wird. 27. The method according to claims 15 and 25, characterized in that a humidity of 0.5 to 60% is maintained. 28. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Verhinderung einer elektrochemischen Polarisation ein Zusatz im Betrage von 1-10 Gewichtsprozent eines Materials der Mischung zugesetzt wird. 28. The method according to claim 15, characterized in that an additive in the amount of 1-10 percent by weight of a material of the mixture is added as a means for preventing electrochemical polarization. 29. Verfahren nach den Ansprüchen 15 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung einer elektrochemischen Polarisation Mn02, CuO, HgO, Platinmetallpulver, ionisierbare Eisen- und Zinnhalogenide, -sulfate, -nitrate oder Aktivkohle zugesetzt wird. 29. The method according to claims 15 and 25, characterized in that Mn02, CuO, HgO, platinum metal powder, ionizable iron and tin halides, sulfates, nitrates or activated carbon is added to prevent electrochemical polarization. 30. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt mit Wasser gewaschen und der feuerfestes Metall enthaltende Ablauf mit einer Mineralsäurelösung behandelt wird, in einer Menge, welche 1 — 10 Volumenprozent der Mineralsäure beträgt. 30. The method according to claim 15, characterized in that the product is washed with water and the refractory metal-containing outlet is treated with a mineral acid solution, in an amount which is 1-10 percent by volume of the mineral acid.
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