DD202312A5 - PROCESS FOR MELTING - Google Patents

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DD202312A5
DD202312A5 DD82236711A DD23671182A DD202312A5 DD 202312 A5 DD202312 A5 DD 202312A5 DD 82236711 A DD82236711 A DD 82236711A DD 23671182 A DD23671182 A DD 23671182A DD 202312 A5 DD202312 A5 DD 202312A5
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DD
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pig
conductive
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electrode
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DD82236711A
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Ady Joseph
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Metafuse Ltd
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Abstract

Ein Verfahren fuer das Verschmelzen eines zweiten leitfaehigen Elementes mit der Matrix eines ersten leitfaehigen Elementes wird zur Verfuegung gestellt, bei dem das zweite Element in Form einer dissoziierbaren Loesung mit dem ersten leitfaehigen Element in Kontakt gebracht wird und einem zerhackten elektrischen Signal einer bestimmten Frequenz ausgesetzt wird. Loesungen zur Ausfuehrung des Verfahrens werden dargelegt sowie mit Hilfe des Verfahrens erzeugte Produkte.A method of fusing a second conductive member to the matrix of a first conductive member is provided by contacting the second member in the form of a dissociable solution with the first conductive member and subjecting it to a chopped electrical signal of a particular frequency , Solutions for carrying out the process are set forth and products produced by the process.

Description

VerschmelzungaverfahrenVerschmelzungaverfahren

Anwendungsgebiet der Erfindung?Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft-Verschmelzungsprozesse, Anlagen für die Durchführung derartiger Verfahren und Produkte aus aolchen Verfahren soviie Lösungen für die Verwendung bei dein Verfahren.The invention relates to fusion processes, plants for carrying out such processes and products from such processes, as well as solutions for use in the process.

Diese Anmeldung.ist eine Teilteiterbehandlung der US-PA 224.762, eingereicht am 13. Januar 1981.This application is a divisional treatment of U.S. Patent No. 224,762, filed January 13, 1981.

Für die Zwecke dieser Anmeldung soll unter dem Begriff "Verschmelzung" ein Verfahren zu verstehen sein, mit dessen Hilfe verschiedene Elemente chemisch oder physikalisch verbunden werden«For the purposes of this application, the term "fusion" is intended to mean a process by which various elements are chemically or physically linked. "

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen; Bisher mar es üblich, Substrate oder Matrizen in unterschiedlichster Weise zur Verbesserung der Kennwerte der Matrix für einen bestimmten Anwendungszweck zu behandeln. Manchmal wurde bei diesen Behandlungen' die Matrix als Körper aufgefaßt und bei anderen Techniken wurden nur die Oberflächenkennwerte erhöht. Characteristic of the known technical solutions; So far, it has been customary to treat substrates or matrices in various ways to improve the characteristics of the matrix for a particular application. Sometimes in these treatments, the matrix was considered a body and in other techniques only the surface characteristics were increased.

Diese Techniken wiesen jedoch Grenzen auf. Das Werkstück oder die Matrix kann eine gewisse Porm haben, die sich nicht dafür eignet, daß ein bestimmter, die Kennwerte erhöhender Prozeß vorgenommen wird; durch das Verfahren können schon vorhandene erwünschte Eigenschaften des Werkstückes zerstört werden; oder das behandelte Werkstück kann, obwohl es bestimmte verbesserte Kennwerte aufweist, andere verringerte Eigenschaften erhalten.However, these techniques had limitations. The workpiece or matrix may have a certain shape which does not lend itself to a particular characteristic increasing process; by the method already existing desired properties of the workpiece can be destroyed; or the treated workpiece, although having certain improved characteristics, may have other reduced properties.

Im allgemeinen hängt das angewandte Verfahren vom zu behandelnden Werkstück oder der zu behandelnden Matrix und den erwünschten Eigenschaften ab. Genauer ausgedrückt sind Beschichtungstechniken, Wärmebehandlung, Anodisierung, Lichtbogenspritzen, Vakuumverdampfung, chemische Ablagerung, Zerstäubung und Ionenplattierung insgesamt übliche Prozesse.In general, the method used depends on the workpiece to be treated or the matrix to be treated and the desired properties. More specifically, coating techniques, heat treatment, anodization, arc spraying, vacuum evaporation, chemical deposition, sputtering, and ion plating are all common processes.

Nicht-Eisenmetalle können durch Alterung, Wärmebehandlung oder Anodisieren gehärtet werden.Non-ferrous metals can be hardened by aging, heat treatment or anodizing.

Durch diese Techniken wird aber kein ausreichender Schutz gegen Trockenabriebverschleiß erzielt·However, these techniques do not provide adequate protection against dry abrasion wear.

Durch. Spritzbeschichtungstechniken konnten die Korrosionsbeständigkeit oder die physikalischen Eigenschaften von eisenhaltigen Werkstoffen nicht verbessert werden*By. Spray coating techniques could not improve the corrosion resistance or physical properties of ferrous materials *

Die Abriebfestigkeit von Nicht-Eisensubstraten konnte durch elektrochemische oder elektromechanische Plattierung mit Hartchrom verbessert werden, aber diese Maßnahme ist teuer und zeitaufwendig.The abrasion resistance of non-iron substrates could be improved by electrochemical or electromechanical plating with hard chrome, but this measure is expensive and time consuming.

Die anderen Techniken wie Lichtbogenspritzen, Vakuumverdampfen und Zerstäuben weisen auch lachteile auf, weil die aufgebrachte Schicht gewöhnlich dünn ist, die Grenzflächenbindungsfestigkeit schlecht ist, oder sie nur zur Behandlung kleiner Oberflächenbereiche angewandt werden können·The other techniques, such as arc spraying, vacuum evaporation and sputtering, also have disadvantages because the deposited layer is usually thin, the interfacial bonding strength is poor, or it can only be used to treat small surface areas.

Bei der praktischen Anwendung liegen die' Nachteile darin, daß Gastechniken oder Hochspannungen erforderlich sind, die Schwierigkeiten bereiten und ihre Vielseitigkeit einschränken,In practice, the disadvantages are that guest techniques or high voltages are required, which cause difficulties and limit their versatility,

Zur einfacheren Bezugnahme soll sich in dieser Beschreibung der Begriff "erstes leitfähiges chemisches Element" auf die Matrix beziehen, mit der die Verschmelzung erfolgen soll; und der Begriff "chemisches Element" soll ein derartiges Element oder eine Legierung davon kennzeichnen; der Begriff "zweites leitfähiges chemisches Element oder eine Legierung davon" soll das Element bezeichnen, das mit der Matrix verschmolzen werden soll.For ease of reference, in this specification the term "first conductive chemical element" shall refer to the matrix with which the fusion is to occur; and the term "chemical element" is intended to indicate such element or an alloy thereof; the term "second conductive chemical element or an alloy thereof" is intended to indicate the element to be fused to the matrix.

Es ist auch beabsichtigt, daß mit dem in dieser Spezifikation verwendeten Begriff "Verschmelzung" eine Eindringung von Atomen oder Molekülen eines zweiten Elementes in die feste Matrix eines ersten Elementes oder einer Legierung desselben gemeint sein soll.It is also intended that the term "fusion" used in this specification is intended to mean penetration of atoms or molecules of a second element into the solid matrix of a first element or alloy thereof.

Ziel der Erfindung;Aim of the invention;

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zumindest teilweise auszuschalten, indem ein neuartiges Verfahren und eine Anlage für das Verschmelzen der verschiedensten leitfähigen Elemente mit entweder eisenhaltigen oder NichtEisen-Matrizen zur Verfügung gestellt wird.The invention is therefore based on the object of at least partially eliminating these disadvantages by providing a novel method and apparatus for fusing the most diverse conductive elements with either ferrous or non-ferrous dies.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung betrifft eine neuartige An**Another object of the invention relates to a novel An **

- -> - L Ö Ό I S I U- -> - L Ö Ό I SIU

lage und ein Verfahren unter Anwendung einer Auftragungstechnik bei Umgebungstemperaturen, durch die eine hohe Bindungsfestigkeit ohne Verzerrung oder Verlust von Werkstück- oder Matrizeneigenschaften erzielt wird.and a method using a deposition technique at ambient temperatures that achieves high bond strength without distortion or loss of workpiece or die characteristics.

Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe betrifft ein Verfahren, bei dem der Einsatz von Prozeßgas-Luft nicht erforderlich ist und bei dem keine Sicherheitsrisiken auftreten und durch das keine Wärmeverzerrungen hervorgerufen werden*Another object of the invention relates to a method in which the use of process gas-air is not required and in which no security risks occur and caused by the no heat distortion *

Hoch eine erfindungsgemäße Aufgabe betrifft ein Verfahren, das einen geringen Energieeinsatz verlangt und das Beschichtungsmaterial trotzdem wirksam angewandt wird.High object of the invention relates to a method that requires a low energy consumption and the coating material is still effectively applied.

Eine andere erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, eine Anlage zur Verfügung zu stellen, die billig und transportabel sowie leicht ist. Hoch eine erfindungsgemäße Aufgabe betrifft ein Verfahren, durch das eine feste Grenzflächenbindung geschaffen wird, und das für die Ausführung keine geübten Arbeiter erfordert«Another object of the invention is to provide a system that is cheap and portable and lightweight. One of the objects of the invention relates to a process which provides a solid interfacial bond, and which requires no skilled worker to perform it. "

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Lösungen von leitfähigen chemischen Elementen zur Verfügung zu stellen, die für die Verschmelzung dieser chemischen Elemente mit festen Matrizen anderer leitfähiger Elemente oder Legierungen derselben eingesetzt werden können.Another object of the invention is to provide solutions of conductive chemical elements that can be used for the fusion of these chemical elements with solid matrices of other conductive elements or alloys thereof.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, neue und verbesserte Produkte zu erzeugen, die verbesserte physikalische und chemische Eigenschaften haben werden.It is also an object of the invention to produce new and improved products which will have improved physical and chemical properties.

Darlegung des Wesens der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:

Gemäß der Erfindung werden ein Verfahren, eine Anlage und Lösungen zur Verfügung gestellt, die für die Veränderung der Oberflächeneigenschaften eines Metalls oder einer Legierung desselben bei Umgebungstemperaturen durch physikalisches Auftragen eines zweiten leitfähigen chemischen Elementes auf die Oberfläche, deren Kennwerte verändert werden sollen, und das Anlegen eines zerhackten elektrischen Signals einer bestimmten Frequenz an beide Elemente, wenn die physikalischen Kontakt haben, eingesetzt werden»According to the invention, there is provided a method, a plant and solutions for changing the surface properties of a metal or alloy thereof at ambient temperatures by physically applying a second conductive chemical element to the surface whose characteristics are to be changed and applying of a chopped electrical signal of a given frequency to both elements when the physical contact has to be used »

-4- Z3b7 I 1 ü-4- Z3b7 I 1 ü

Ea wird eine Anlage gea chaff en, die einen Schviingkreia zur Erzeugung eines Haibwellensignals am Ausgang sowie Mittel für die Verbindung eines zweiten Elementes, des geschmolzen werden soll, und des ersten chemischen Elementes, mit dem daa zweite verschmolzen werden soll, mit dem Ausgang aufweist·Ea is a plant gaff chaff s, which is a Schviingkreia for generating a Haibwellensignals at the output and means for the connection of a second element to be melted, and the first chemical element, with daa the second is to be merged with the output ·

Es werden auch Lösungen für den Einsatz bei dem Verfahren und in Verbindung mit der Anlage zur Verfügung gestellt. Diese Lösungen bestehen aus einer Lösung einer leitfähigen Chemikalie der in einer dissoziierbaren Form zu verschmelzenden Chemikalie, die in einer Menge von 0,10 bis 10 Massel vorhanden sein kann und einen im Bereich von 0,4 bis 14 liegenden pH-Wert aufweist. Es ist günstig, wenn der spezifische Widerstand der Lösung im Bereich von 5 bis 500 Ohm-cm liegt, vorzugsweise zwischen 10 und 80 0hm-cm.Solutions are also provided for use in the process and in connection with the plant. These solutions consist of a solution of a conductive chemical of the chemical to be fused in a dissociable form, which may be present in an amount of 0.10 to 10 mass and has a pH ranging from 0.4 to 14. It is favorable if the resistivity of the solution is in the range of 5 to 500 ohm-cm, preferably between 10 and 80 ohm-cm.

Durch die Anwendung des Verfahrens für eisenhaltige und Hicht-Eiaenmatrizen werden neue Produkte erzeugt, in denen ein zweites chemisches leitfähiges Element in ein erstes chemisches leitfähiges Element bis zu einer Tiefe von mehr als 0,5/um eingeschmolzen wurde und eine Oberflächenschicht des zweiten chemischen leitfähigen Elementes in Dicken von über 0,5/um aufgebracht worden ist«By applying the method to ferrous and non-ferrous egg matrices, new products are produced in which a second chemical conductive element has been fused into a first chemical conductive element to a depth greater than 0.5 μm and a surface layer of the second chemical conductive Element has been applied in thicknesses of more than 0,5 / um «

Ausführungsbeispiele?Embodiments?

Diese und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aua der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen deutlicher werden, in denen apezifiache Auaführungsbeiapiele der Prozeßanlage und von Produkten des Verfahrens zur Verdeutlichung der Erfindung erläutert werden.These and other objects and features of the invention will become more apparent from the following description and drawings, in which apexical examples of the process plant and of products of the process for illustrating the invention are explained.

In den Zeichnungen stellen dar:In the drawings:

Fig. 1 eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage, die für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird}1 is a general perspective view of an embodiment of the plant according to the invention, which is used for the inventive method}

Fig. 2 eine allgemeine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage, die für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird;Fig. 2 is a general perspective view of a second embodiment of the plant according to the invention, which is used for the inventive method;

Fig. 3 einen schematischen elektrischen Schaltkreis für die Er-3 shows a schematic electrical circuit for the Er-

23 6 7 11 O23 6 7 11 O

findang;findang;

Pig« 4 ein Schaltdiagramm einea Oszillators, der für die Anlage "bei einer Ausfuhrungaform der Erfindung verwendet wird;Fig. 4 is a circuit diagram of an oscillator used for the plant in an embodiment of the invention;

Fig. 5 eine Mikroaufnahme in einer 5OÖ-fachen Vergrößerung einer Stahlprobe, die erfindungsgemäß mit Titanmonokarbid behandelt wurde;Fig. 5 is a photomicrograph at 5O0 magnification of a steel sample treated with titanium monocarbide according to the present invention;

Pig. 6 eine Mikroaufnahme in einer 110-fachen Vergrößerung, die die Eindringung von Titan in den behandelten Prüfkörper von Fig. 5 zeigt;Pig. Figure 6 is a photomicrograph at a magnification of 110X showing the penetration of titanium into the treated specimen of Figure 5;

Pig. 7 eine Röntgenatrahlenabtastung mit einem Elektronensondenmikroanalysator (EPMA) der Ti-K-Oberflächenschicht des Prüfkörpers, dessen Schnitt in den Pig. 5 und 6 gezeigt wird;Pig. FIG. 7 shows an X-ray radiation scan with an electron probe microanalyzer (EPMA) of the Ti-K surface layer of the test specimen, the section of which in the Pig. 5 and 6 is shown;

Pig. 8 eine Mikroaufnahme in einer 1100-fachen Vergrößerung des in Pig. 5 gezeigten Prüfkörpers nach starker Hickelplattierung und Polieren, die die Dicke der Ablagerung zeigen soll;Pig. 8 is a micrograph at 1100x magnification of that in Pig. 5, after heavy haul plating and polishing, to show the thickness of the deposit;

Pig. 9 bis 16 EPMA-Zeilenabtastungen von jeweils den Stellen 1 bis 8, wie in Pig. 5 angegeben;Pig. 9 to 16 EPMA line scans of each of digits 1 to 8, as in Pig. 5 indicated;

Pig. 17 eine EPMA-Abtastung der mit Ti angereicherten, in Pig. markierten Zone;Pig. 17 shows an EPMA scan of the Ti-enriched, in Pig. marked zone;

Pig. 18 eine Verbund-Mikroaufnahme, aufgenommen mit einem Rastermikroskop (SM) mit rechter und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Molybdän mit Hilfe des erfind ungs gemäß en Verfahrens von einer festen Molybdänelektrode verschmolzen wurde; die linke Hälfte ist eine 655-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 1965-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Pig. Figure 18 is a composite micrograph taken with a right and left halftone scanning microscope (SM) of a steel matrix molybdenum fused to a solid molybdenum electrode by the method of the present invention; the left half is a 655x magnification and the right half is a 1965x magnification of the area marked in the left half;

Pig» 18A eine Verbund-Mikroaufnahme, mit rechter und linker Hälfte, einer weiteren Stahlmatrix, mit der Molybdän unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von einer festen Molybdänelektrode verschmolzen wurde; die linke Hälfte ist eine 1310-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 3930-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Fig. 18A is a composite micrograph, with right and left halves, of another steel matrix fused to molybdenum from a solid molybdenum electrode using the method of the present invention; the left half is a 1310-fold magnification and the right half a 3930-fold magnification of the area marked in the left half;

Pig. 19 ein Diagramm einer SEM/ΕΡΜΑ 'der in Pig. 18 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Molybdän mit dem Stahl zeigt;Pig. 19 is a diagram of a SEM / ΕΡΜΑ 'in Pig. 18, which shows the fusion of molybdenum with the steel;

%J KJ% J KJ

Pig. 19A ein Diagramm einer Rastermikroskopabtastung der in Pig. 19 gezeigten Probe, caa die Verschmelzung von Molybdän mit dem Stahl zeigt;Pig. FIG. 19A is a diagram of a scanning microscope scan of the type in Pig. 19, showing the fusion of molybdenum with the steel;

Pig. 20 eine SEM-Mikroaufnahme in 1310-facher Vergrößerung einer Stahlmatrix mit der Wolfram mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens von einer festen Wolframelektrode verschmolzen wurde;Pig. Fig. 20 is a SEM micrograph at 1310X magnification of a steel matrix with which tungsten was fused by a solid tungsten electrode by the method of the present invention;

Pig. 21 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Pig. 20 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Wolfram mit dem Stahl zeigt;Pig. 21 is a diagram of an SEM / EPMA scan of the type in Pig. 20, which shows the fusion of tungsten with the steel;

Pig. 22 eine Ve rb und-SM-M ikro auf nähme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Molybdän unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer Molybdänlösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 1250-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 8-fache Vergrößerung der in der linken Hälfte markierten Pläche;Pig. Fig. 22 shows a green and left half, a copper matrix, with which molybdenum was fused from a molybdenum solution using the method according to the invention. The left half is a 1250x magnification and the right half is an 8x magnification of the areas marked in the left half;

Pig. 23 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Pig. 22 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Molybdän mit Kupfer zeigt;Pig. Fig. 23 is a diagram of an SEM / EPMA scan of the type in Pig. 22, which shows the fusion of molybdenum with copper;

Pig. 24 eine Verbund-SEM-Mikroaufnahme, mit rechter und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Molybdän unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer 1/lolybdänlösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 1250-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 8-fache Vergrößerung der in der linken Hälfte markierten Pläche;Pig. Figure 24 shows a composite SEM micrograph, with right and left halves, of a steel matrix fused to molybdenum from a 1 / lolybdenum solution using the process of the invention. The left half is a 1250x magnification and the right half is an 8x magnification of the areas marked in the left half;

Pig. 25 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Pig. 24 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Molybdän mit Stahl zeigt;Pig. Fig. 25 is a diagram of an SEM / EPMA scan of the type in Pig. 24, which shows the fusion of molybdenum with steel;

Pig. 26 eine Verbundmikroaufnahme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Wolfram unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer Wolframlösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 1250-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Pig. 26 is a composite micrograph, with right and left halves, of a copper matrix to which tungsten has been fused from tungsten solution using the method of the present invention. The left half is a 1250x magnification and the right half is an 8x magnification of the area marked in the left half;

Pig. 27 eine weitere SEM-Mikroaufnahme der Probe von Pig. 26Pig. Figure 27 shows another SEM micrograph of the sample of Pig. 26

236711 O236711 O

in einer 10 000-fachen Vergrößerung eines Teiles des in Fig. 26 markierten Bereichs;in a 10 000 magnification of a part of the area marked in Fig. 26;

Fig. 28 ein Diagramm einer SHI/ΕΡΜΑ-Abtastung der in den Fig» 2% und 287OI gezeigten Probe;28 is a diagram of a SHI / ΕΡΜΑ scanning in Figures "2% and the sample shown 287OI.

Fig. 29 eine Verbundmikroaufnähme, mit rechter.und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Wolfram unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer Wolframlösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 1310-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Figure 29 is a composite micrograph, with right and left halves, of a steel matrix to which tungsten has been fused from a tungsten solution using the method of the present invention. The left half is a 1310x magnification and the right half is an 8x magnification of the area marked in the left half;

Fig. 30 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der. in Fig. 29 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Wolfram mit Stahl zeigt;FIG. 30 is a diagram of an SEM / EPMA sampling of FIG. in Fig. 29, showing the fusion of tungsten with steel;

Fig. 31 eine Verbund-Mikrοaufnähme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Indium mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer Indiumlösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 1250-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Fig. 31 is a composite microphotograph, with right and left halves, of a copper matrix to which indium has been fused from an indium solution by the method of the present invention. The left half is a 1250x magnification and the right half is an 8x magnification of the area marked in the left half;

Fig. 32 ein Diagramm einer Elektronenmikrosondenabtastung der in Fig. 31 gezeigten Probe;Fig. 32 is a diagram of an electron microprobe scan of the sample shown in Fig. 31;

Fig. 33 eine Verbund-SEM-Mikroaufnahine, mit rechter und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Indium unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer Indiumlösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 625-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 8-fache des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Fig. 33 is a composite SEM micrograph, with right and left halves, of a steel matrix to which indium has been fused from an indium solution using the method of the present invention. The left half is a 625x magnification and the right half is 8x the area marked in the left half;

Fig· 34 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Fig. 33 gezeigten Probe;Fig. 34 is a diagram of an SEM / EPMA scan of the sample shown in Fig. 33;

Fig. 35 eine Verbund-SSM-Mikroaufnähme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Nickel unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer Uiekellösung verschmolzen vjurde. Die linke Hälfte ist eine 1250-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Fig. 35 shows a composite SSM micrograph, with right and left halves, of a copper matrix to which nickel was fused from a base solution using the method of the present invention. The left half is a 1250x magnification and the right half is an 8x magnification of the area marked in the left half;

Pig. 36 ein Diagramm einer SSLi/ΕΡΜΑ-Abtastung der in Fig. 35 gezeigten Probe;Pig. Fig. 36 is a diagram of an SSLi / ΕΡΜΑ sample of the sample shown in Fig. 35;

Fig. 37 eine Verbund^-SEM-Mikroauf nähme, mit rechter und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Nickel unter Anwendung des erfindungagemäßen Verfahrens aua einer Nickellösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 1310-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;FIG. 37 shows a composite microstructure with right and left half, a steel matrix, to which nickel has been fused to a nickel solution using the process of the present invention. The left half is a 1310x magnification and the right half is an 8x magnification of the area marked in the left half;

Fig. 38 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Fig. 37 gezeigten Probe;Fig. 38 is a diagram of an SEM / EPMA scan of the sample shown in Fig. 37;

Fig. 39 eine Verbundmikroaufnahme einer Kupfermatrix,' mit der Gold verschmolzen wurde» Die linke Hälfte ist eine 1310-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Fig. 39 is a composite micrograph of a copper matrix 'fused with gold'. The left half is a 1310x magnification and the right half is an 8x magnification of the area marked in the left half;

Fig. 40 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Fig. 39 gezeigten Probe, das mit der Kupfermatrix verschmolzenes Gold zeigt;Fig. 40 is a diagram of an SEM / EPMA scan of the sample shown in Fig. 39, showing fused gold with the copper matrix;

Fig. 41 eine Verbundmikroaufnahme, mit rechter und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Gold unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verschmolzen wurde« Die linke Hälfte ist eine 1310-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Figure 41 is a composite micrograph, with right and left halves, of a steel matrix to which gold has been fused using the method of the invention. The left half is 1310x magnification and the right half is 8x magnification in the left half marked area;

Fig. 42 ein Diagramm einer SEH/EPMA-Abtastung der in Fig. 40 gezeigten Probe, das'in die Stahlmatrix eingeschmolzenes Gold zeigt;Fig. 42 is a diagram of a SEH / EPMA scan of the sample shown in Fig. 40, showing gold melted into the steel matrix;

Fig. 43 eine SEM-Mikroaufnähme in 10 000-facher Vergrößerung von einer Kupfermatrix, mit der Chrom unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer ersten Ghromlösung verschmolzen wurde·FIG. 43 shows an SEM micrograph magnified 10,000 times by a copper matrix with which chromium has been fused from a first ghrome solution using the method according to the invention. FIG.

Fig. 44 ein Diagramm einer SM/EPMA-Ab tastung der in Fig. 43 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Chrom mit Kupfer zeigt;Fig. 44 is a diagram of an SM / EPMA scan of the sample shown in Fig. 43 showing the fusion of chromium with copper;

Fig. 45 eine SEM-Mikroaufnähme in einer 10 000-fachen Vergrößerung von einer Stahlmatrix, mit der Chrom unter Anwendung desFIG. 45 shows an SEM micrograph magnified 10,000 times from a steel matrix with chromium using the

23671 123671 1

erfind iingsgemäßen Verfahrena aus der oben genannten ersten Chromlösung verschmolzen wurde;method according to the invention was fused from the abovementioned first chromium solution;

Pig. 46 ein Diagramm einer SM/EPMA-Abtastung der in Fig. 45 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Chrom mit Stahl zeigt;Pig. Fig. 46 is a diagram of an SM / EPMA scan of the sample shown in Fig. 45, showing the fusion of chromium with steel;

Pig» 47 eine Verbund-SEM-Mikrοaufnähme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Chrom unter Anwendung des erfindungagemäßen Verfahrena aua einer zweiten Chromlösung verschmolzen wurde» Die linke Hälfte iat eine 625-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 8-fache Vergrößerung dea in der linken Hälfte markierten Bereichs;Pig "47 a composite SEM micrograph, with right and left halves, a copper matrix with which chromium was fused using a second chromium solution using the process of the present invention." The left half is magnified 625 times, and the right half is 8 inches tall. magnify dea in the left half marked area;

Pig. 47A eine stärker vergrößerte SEM-Mikroaufnähme des vergrößerten Bereicha von Fig. 47 in einer 10 000-fachen Vergrößerung;Pig. Fig. 47A shows a more magnified SEM micrograph of the enlarged area of Fig. 47 at a magnification of 10,000X;

Fig. 48 ein Diagramm einer SM/EPMA-Abtastung der in Flg. 47 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Chrom mit Kupfer zeigt;FIG. 48 is a diagram of an SM / EPMA sample of the type shown in FIG. 47, which shows the fusion of chromium with copper;

Fig. 49 eine Ve rbund-SM-Mikro auf nähme, mit rechter und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Chrom unter Anwendung dea erfindungsgemäßen Verfahrena aus einer zweiten Chromlösung verschmolzen wurde. Die linke Hälfte ist eine 1250-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte iat eine 8-fache Vergrößerung des in der linken Hälfte markierten Bereichs;Figure 49 shows a composite SM microstructure with right and left half, a steel matrix, with which chromium was fused from a second chromium solution using the method of the invention. The left half is a 1250x magnification and the right half is an 8x magnification of the area marked in the left half;

Fig. 49A eine stärker vergrößerte SEM-Mikroaufnahme dea vergrößerten Bereicha von Fig. 49 in einer 10 000-fachen Vergrößerung jFIG. 49A shows a more magnified SEM micrograph of the enlarged area a of FIG. 49 at a magnification of 10,000 times j. FIG

Fig. 50 ein Diagramm einer SMd/EPMA-Abtastung der in Fig. 48 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Chrom mit Stahl zeigt;Fig. 50 is a diagram of an SMd / EPMA scan of the sample shown in Fig. 48, showing the fusion of chromium with steel;

Fig. 51 eine Verbund-Mikroaufnahme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Cadmium unter Anwendung des erfind ungsgemäßen Verfahrens aus einer ersten Cadmiumlösung verschmolzen wurde; die linke Hälfte ist eine 1310-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 5-fache Vergrößerung dea markierten Bereichs;51 shows a composite micrograph, with right and left half, of a copper matrix, with which cadmium was fused using a first cadmium solution using the method according to the invention; the left half is a 1310x magnification and the right half is a 5x magnification of the marked area;

- iu - oo/ ι ι υ- iu - oo / ι ι υ

Pig. 52 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Pig. 51 gezeigten Probe, das eine Verschmelzung von Cadmium mit Kupfer zeigt;Pig. Fig. 52 is a diagram of an SEM / EPMA scan of the type in Pig. 51, which shows a fusion of cadmium with copper;

Fig. 53 eine Mikroaufnahme in 11 500-facher Vergrößerung von einer Stahlmatrix, mit der Cadmium unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrena aus einer zweiten Cadmiumlöaung verschmolzen wurde;Fig. 53 is a photomicrograph 1150x magnification of a steel matrix fused to cadmium from a second cadmium solution using the method of the invention;

Pig· 54 ein Diagramm einer SEM/EPMA-Abtastung der in Pig. 53 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Cadmium mit Stahl zeigt;Pig. FIG. 54 is a diagram of an SEM / EPMA scan performed in Pig. 53, which shows the fusion of cadmium with steel;

Fig. 55 eine Verbundmikroaufnahme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Zinn unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrena aua einer ersten Zinnlösung verschmolzen- wurde; die linke Hälfte ist eine 655-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des markierten Bereichs;Figure 55 is a composite micrograph, with right and left halves, of a copper matrix to which tin has been fused using the method of this invention to a first tin solution. the left half is a 655x magnification and the right half is an 8x magnification of the marked area;

Fig. 56 eine SEM/EPMA-Abtastung der Probe von Pig· 55, das die Verschmelzung von Zinn mit Kupfer zeigt;Fig. 56 is an SEM / EPMA scan of the sample of Pig * 55 showing the fusion of tin with copper;

Pig· 57 eine Verbundmikroaufnahme, mit rechter und linker Hälfte, einer Kupfermatrix, mit der Zinn unter Anwendung des erfind unga gemäßen Verfahrens aus einer zweiten Zinnlösung verschmolzen wurde; die linke Hälfte ist eine 326-fache Vergrößerung und die rechte Hälfte eine 8-fache Vergrößerung des markierten Bereichs;Pig. FIG. 57 shows a composite micrograph, with right and left halves, of a copper matrix to which tin has been fused from a second tin solution using the process according to the invention. the left half is a 326x magnification and the right half is an 8x magnification of the marked area;

Fig. 58 eine SEM/EPMA-Abtastung der Probe von Pig. 57, das die Verschmelzung von Zinn mit Kupfer zeigt;FIG. 58 is an SEM / EPMA scan of the sample of Pig. FIG. 57, which shows the fusion of tin with copper;

Pig. 59 eine Verbund-SEM-Mikroaufnähme, mit rechter und linker Hälfte, einer Stahlmatrix, mit der Zinn unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus der zweiten Zinnlösung verschmolzen wurde; die rechte Hälfte ist eine 1310-fache Vergrößerung und die linke Hälfte ist eine 8-fache Vergrößerung des markierten Bereichs;Pig. Figure 59 shows a composite SEM micrograph, with right and left half, of a steel matrix to which tin has been fused from the second tin solution using the method of the present invention; the right half is a 1310x magnification and the left half is an 8x magnification of the marked area;

Pig. 60 eine SEM/EPMA-Abtastung der in Pig. 59 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Zinn mit Stahl zeigt;Pig. 60 is a SEM / EPMA scan of the type in Pig. 59, which shows the fusion of tin with steel;

Pig. 61 eine SEM-Mikroaufnähme in einer 5200-fachen VergrößerungPig. Fig. 61 shows an SEM micro pickup in a 5200X magnification

- 11 - LO Ό I \ I- 11 - LO Ό I \ I

von einer Kupfermatrix, mit der Kobalt unter Anwendung des erfind ungsgemäßen Verfahrens aua einer ersten Kobaltlösung verschmolzen wurde;a copper matrix with which cobalt was fused using a process according to the invention to a first cobalt solution;

Pig· 62 eine SEM/ΕΡΜΑ-Abtastung der in Fig. 61 gezeigten Probe, das die Verschmelzung von Kobalt mit Kupfer zeigt;Pig. FIG. 62 is a SEM / ΕΡΜΑ scan of the sample shown in FIG. 61, showing the fusion of cobalt with copper;

Fig. 63 und 63A Mikroaufnahmen einer Kupfermatrix, mit der Silber unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aua einer ersten Silberlösung verschmolzen wurde;FIGS. 63 and 63A are micrographs of a copper matrix fused to silver with a first silver solution using the method of the present invention;

Pig. 63 ein Verbund, wobei die linke Hälfte eine 625-fache Vergrößerung ist und die rechte Hälfte eine 8-fache Vergrößerung des markierten Bereichs ist;Pig. FIG. 63 shows a composite wherein the left half is 625 times magnification and the right half is 8 times magnification of the marked area; FIG.

Fig. 63A eine stärker vergrößerte SEM-Mikroaufnähme des vergrößerten Bereichs von Fig. 63 in einer 10 000-fachen Vergrößerung;Fig. 63A shows a more magnified SEM micrograph of the enlarged portion of Fig. 63 at 10,000X magnification;

Fig· 64 eine SEM/EPMA-Abtastung der Probe von Fig. 63, das die Verschmelzung von Silber mit Kupfer zeigt;Fig. 64 is an SEM / EPMA scan of the sample of Fig. 63 showing the fusion of silver with copper;

Fig. 65 eine SEM-Mikroaufnähme in 10 000-facher Vergrößerung von einer Kupfermatrix, mit der Silber unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer zweiten Silberlösung verschmolzen wurde;Fig. 65 shows an SEM micrograph magnified 10,000X from a copper matrix to which silver has been fused from a second silver solution using the method of the present invention;

Fig« 66 eine Elektronenmikrosondenabtastung der Probe von Fig.FIG. 66 shows an electron microprobe scan of the sample of FIG.

65, die die Verschmelzung von Silber mit Kupfer zeigt;65, which shows the fusion of silver with copper;

In den Diagramme darstellenden Figuren, von Fig. 19 bis Fig.In the diagrams representing figures, from FIG. 19 to FIG.

66, ist die vertikale Achse logarithmisch, während die horizontale Achse linear ist. Und in diesen Diagrammen wurde die Oberflächenschicht an der Stelle ermittelt, an der die Konzentration (Massel) der Matrix und des damit verschmolzenen Elementes beide 50 % betragen, wie durch die Verlängerungen verdeutlicht wird.66, the vertical axis is logarithmic, while the horizontal axis is linear. And in these graphs, the surface layer was determined at the point where the concentration (ingot) of the matrix and the element fused thereto are both 50 % , as evidenced by the extensions.

Die Fig. 1 und Fig. 2 der Zeichnungen zeigen in allgemeiner perspektivischer Ansicht die erfindungsgemäße Anlage, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird»1 and 2 of the drawings show in a general perspective view of the plant according to the invention, which is used to carry out the method according to the invention »

In Fig. 1, die ein Feststoff-mit-Feststoff-Verfahren verdeutlicht, bezeichnet die Hummer 10 eine Energiequelle und 11 einen Oszillator»In Fig. 1, which illustrates a solid-by-solid process, the Hummer 10 designates an energy source and 11 an oscillator »

ZJb/ Ί 1 UZJb / Ί 1 U

Eine Seite des Qszillatorauagangea ist durch eine Passung 12 mit der Elektrode 13 verbunden· Die Passung 12 ist mit einem drehbaren Spannfutter versehen und besitzt einen Aualöseschalter, der die Drehgeschwindigkeit der Elektrode 13 steuert. Die Drehzahl ist zwischen 5000 bis 10 000 U/min variabel.One side of the oscillator assembly is connected to the electrode 13 by a fitting 12. The fitting 12 is provided with a rotatable chuck and has an enable switch which controls the rotational speed of the electrode 13. The speed is variable between 5000 and 10,000 revs / min.

Die Elektrode 13 besteht aus dem mit der Matrix zu verschmelzenden Material. Die Matrix oder das Substrat, für die (das) das Verfahren angewandt und die (das) behandelt werden soll, ist mit 14 bezeichnet» Die Matrix ist auch mit der anderen Seite des Oazillatorausgangea durch eine Klemme 15 und Leitung 16 verbunden.The electrode 13 consists of the material to be fused with the matrix. The matrix or substrate for which the method is to be applied and treated is indicated at 14. The matrix is also connected to the other side of the ocillary output by a terminal 15 and line 16.

Durch diese Verbindungen wird die Elektrode positiv unö die Matrix negativ geladen, wenn das Signal angelegt wird.These connections make the electrode positive and the matrix negatively charged when the signal is applied.

In Pig. 2 sind die entsprechenden Bestandteile entsprechend numeriert. Aber bei dieser Ausführungsform kann das angewandte Verfahren als Plüssigkeit-mit-Peststoff-Prozeß charakterisiert werden* In dieser Anlage weist das zu verschmelzende Material e Porm^auf und befindet sich in einem Behälter 17· Der Behälter 17 ist durch ein Rohr 18 mit einer Elektrode 19 verbunden. Elektrode_19 ist eine Platte, die mit einem isolierten Griff 20 versehen iat, mit dem eine Seite des Ausganges von Oszillator 11 verbunden ist. Dieser Ausgang wird in einen Hauptkanal 21 in- Elektrode 19 geführt. Kanal 21 ist mit einer Reihe von Seitenkanälen 22 versehen, die zur Unterseite der Elektrode 20 hin offen sind. Das Fließen aus dem Behälter 17 erfolgt durch Schwerkraft oder "mit Hilfe einer Pumpe und kann durch ein Ventil wie bei 23 am Griff 20 reguliert werden. Zur weiteren Steuerung, zur gleichmäßigeren Verteilung der Lösung und zur Verhinderung des Einschlusses von Premdstoffen ist die Oberfläche von Elektrode 19 vorzugsweise mit einer durchlässigen Membran wie Baumwolle oder Hylon überzogen.In Pig. 2, the corresponding components are numbered accordingly. However, in this embodiment, the process used may be characterized as a "liquid-on-the-grounds" process. In this plant, the material to be fused has e Porm and is contained in a container 17. The vessel 17 is through a tube 18 with an electrode 19 connected. Electrode 19 is a plate provided with an insulated handle 20 to which one side of the output of oscillator 11 is connected. This output is fed into a main channel 21 in-electrode 19. Channel 21 is provided with a series of side channels 22 which are open to the bottom of the electrode 20. Flow from the container 17 is by gravity or "by means of a pump and can be regulated by a valve on the handle 20 as in Figure 23. For further control, more uniform distribution of the solution and prevention of inclusion of premixtures is the surface of the electrode 19 preferably coated with a permeable membrane such as cotton or hylon.

Es hat sich herausgestellt, daß zur Erzielung der Verschmel-It has been found that in order to achieve the merger

2 zung die Anlegung von 50 000 Watt/cm oder alternativ die Anlegung eines Stromes in der Größenordnung von 10 000 A/cm erforderlich ist.2, the application of 50 000 watts / cm or alternatively the application of a current of the order of 10 000 A / cm is required.

Aus praktischen Erwägungen können 10 000 A/cm nicht konstantFor practical reasons, 10 000 A / cm can not be constant

-ο--ο-

ohne Beschädigung der zu behandelnden Matrix angelegt werden·without damaging the matrix to be treated ·

Ea hat sich allerdings als durchführbar erwiesen, ein Impulasignal 2,5 Mikiroaekunden bis 28,6 Nanoaekunden lang mit einer Stärke von 3 A an die Elektrode anzulegen, wodurch die Ver-However, Ea has proved to be feasible in applying a pulse signal of 2.5 micro-seconds to the electrode for up to 28.6 nanoseconds with a strength of 3 A, whereby

2 Schmelzung auf einer Fläche von annähernd 0,3 mm erfolgt.2 melt on an area of approximately 0.3 mm.

Um eine Verschmelzung auf einer Fläche mit der in Fig. 1 ge-.. zeigten Anlage durchzuführen, werden die Elektrode 13, Matrix 14 und der Oszillatorauagang wie gezeigt miteinander verbunden·In order to perform a fusion on a surface with the system shown in FIG. 1, the electrode 13, matrix 14 and the oscillator assembly are connected together as shown.

Der Arbeiter führt die sich drehende Elektrode 13» die mit der Oberfläche der Matrix in Berührung steht, mit einer bestimmten -\ Geschwindigkeit über die Matrixoberfläche, um das Elektrodenmaterial auf die Matrix aufzutragen und damit zu verschmelzen·The worker guides the rotating electrode 13, which is in contact with the surface of the matrix, at a certain speed across the matrix surface to apply and fuse the electrode material to the matrix.

Ea hat sich ebenfalls gezeigt, daß die kontinuierliche Anlegung eines Wechselsignals beträchtliche Wärme in dem Substrat oder der Matrix erzeugt, und um diese Wärmeanaammlung zu beseitigen und Verschweißungen zu vermeiden, ist das in der erfindungsgemäßen Anlage erzeugte Signal ein Halbwellenaignal, das die Ableitung, von Wärme ermöglicht·It has also been found that the continuous application of an alternating signal generates considerable heat in the substrate or matrix, and to eliminate this accumulation of heat and avoid welding, the signal generated in the system according to the invention is a half-wave signal representing the dissipation of heat allows ·

Wie dem Fachmann bekannt ist, hat jedea Material, sowohl die Matrix als auch daa aufzutragende Material, spezifische Widerstand skennwerte. So wird mit jeder Veränderung bei einem dieser <Stoffe oder bei beiden eine Veränderung im spezifischen Wider- \ stand des Stromkreises verbunden sein.As known to those skilled in the art, any material, both matrix and material to be applied, will have resistivity values. Thus was the circuit to be associated with any change in one of these 'substances or both a change in the specific resistance \.

In Fig. 3 sind R1 = der Widerstand der ElektrodeIn Fig. 3 , R 1 = the resistance of the electrode

R2 = der Widerstand der Matrix undR 2 = the resistance of the matrix and

R, = der Widerstand des Stromkreises von 10 und 11.R, = the resistance of the circuit of 10 and 11.

Eine Veränderung von R1 und R2 wird zu Veränderungen der Frequenz des erzeugten Signals und der Amplitude dieses Signals führen.A change in R 1 and R 2 will result in changes in the frequency of the signal generated and in the amplitude of that signal.

Wie bereits erwähnt, wird von einem Signal mit einer Amplitude von 3 A angenommen, daß es die bevorzugte Amplitude hat. Ist die Amplitude höher, tritt Entkohlung oder Verbrennen der Matrix auf und bei darunter liegender Amplitude werden in der Grenzfläche Hydroxide gebildet·As already mentioned, a signal with an amplitude of 3 A is assumed to have the preferred amplitude. When the amplitude is higher, decarburization or burning of the matrix occurs, and at an underlying amplitude, hydroxides are formed in the interface.

- η- LoÖ / ! I U- η- Lo Ö /! IU

Fig, 4 iat ein achematischea Diagramm einer Oszillatorschaltung, viie sie bei einer erfindungagemäßen Anlage angewendet wird»Fig. 4 is an achematische diagram of an oscillator circuit, viie it is applied in a erfindungagemäßen plant »

In dieaem Stromkreia'iat eine Energiequelle 30 mit dem Eingang verbunden und an den Eingang iat ein Kondensator 31 angeschlossen· Eine Seite dea Kondensators 31 iat mit dem LC-Stromkreis 32 verbunden, der eine Regeldroaaelspule 33 und einen Kondenaator 34 enthält, die parallel geschaltet aind.In this circuit, a power source 30 is connected to the input and a capacitor 31 is connected to the input iat. One side of the capacitor 31 is connected to the LC circuit 32 which includes a control roll 33 and a condenser 34 connected in parallel ,

Der LC-Stromkreis 32 ist mit einer Seite einer Kriatalloszillatorschaltung verbunden, die Kristall 35» Drosselspule 36» HPN-Transiator 37 und den RC-Stromkreis mit dem Regelvjiderstand 38 und.dem kapazitiven. Widerstand 39 umfaßt«The LC circuit 32 is connected to one side of a Kriatalloszillatorschaltung, the crystal 35 »inductor 36» HPN-Transiator 37 and the RC circuit with the Regelvjiderstand 38 and.the capacitive. Resistance 39 includes «

Dieser Oazillatorstromkreia is,t mit dem Ausgang 50 verbunden, und zwar an einer Seite durch den Kondensator 40 und an der anderen Seite durch Diode 41, um am Ausgang 50 ein Halbvjellenaignal. zu erzeugen«This Oazillatorstromkreia is, t connected to the output 50, on one side by the capacitor 40 and on the other side by diode 41, at the output 50 a Halbvjellenaignal. to create"

In der tatsächlich benutzten Anlage hatten die einzelnen Bestandteile folgende Kennwerte jIn the plant actually used, the individual constituents had the following characteristics j

31 = 1,2 ,u-Farad31 = 1.2, u-Farad

32 = 0,3 "Pikofärad32 = 0.3 "picofair

33 * 0 - 25 Millihenry33 * 0 - 25 Millihenry

35 = 400 - 30 kHz35 = 400 - 30 kHz

36 = 20 Millihenry36 = 20 millihenries

37 = HPH37 = HPH

38 = 3,5 /u-Farad 39 = 0 - 500 0hm38 = 3.5 / u Farad 39 = 0 - 500 0hm

40- = 400 /U-Farad 41 = Diode 40- = 400 / U Farad 41 = diode

Um die Amplitude des Signals auf 3 A zu halten, vsird R..-Widerstand 38 variiert; zur Veränderung der Frequenz viird Drosselspule 33 variiert.To keep the amplitude of the signal at 3 A, R .. resistor 38 is varied; For varying the frequency, the choke coil 33 varies.

Wenn G = die Kapazität der Schaltung von Fig. 3 und R^, R2 und R^ die oben charakterisierten Widerstände sind, dann kann man davon ausgehen, daß die optimale Frequenz des Schmelzsignals FQ aus folgender Formel bestimmt werden kannIf G = the capacitance of the circuit of Fig. 3 and R ^, R 2 and R ^ are the resistors characterized above, then it can be assumed that the optimum frequency of the fuse signal F Q can be determined from the following formula

23 67 11 O23 67 11 O

ρ - J—— Formel Iρ - J - - Formula I

00 n'fy n'f y

worin bedeuten: L=R- ,Rg-Rowherein: L = R-, Rg-Ro

and G = Kapazität dea Stromkreises.and G = capacitance of the circuit.

L und G können nach jeder allgemein bekannten Methode bestimmt werden,L and G can be determined by any well-known method,

F ist von dem zu behandelnden Material und dem aufzubringenden Material abhängig, wird aber im Bereich von 400 Hz bia 35 MHz liegen· Man nimmt an, daß die Frequenz die Geschwindigkeit dea ^ Prozeaaea bestimmt»F depends on the material to be treated and the material to be applied, but will be in the range of 400 Hz bia 35 MHz. · It is assumed that the frequency determines the speed of the process.

Zum Verschmelzen einer bestimmten Fläche wird dieselbe gemessen.The same is measured to merge a certain area.

ο Da durch jede Entladung annähernd 0,3 mm geschmolzen werden, wird die Vorschubgeschwindigkeit durch die folgende Formel bestimmt*ο As approximately 0.3 mm are melted by each discharge, the feed rate is determined by the following formula *

F1 χ 0,3 σ 60 mm/MinuteF 1 χ 0.3 σ 60 mm / minute

Vorschubgeschwindigkeit = Formel IIFeed rate = formula II

und and

ρ A = Zu beschichtende Fläche in mm .ρ A = area to be coated in mm.

F- = die Anzahl der Entladungen pro Sekunde·F = the number of discharges per second

Wie oben erläutert wurde, können die Widerstände R.. und R2 nach ) jeder bekannten Methode gemessen werden.As explained above, the resistances R .. and R 2 can be measured by ) any known method.

Ea ist jedoch entdeckt worden, daß die Messung des Widerstandes in der flüssigen Phase möglicherweise nicht gleichbleibend ist· In diesem Fall wird der Widerstand mit Hilfe einer Standardme— thode gemessen. Zwei Elektroden in einem Abstand von 1 cm undHowever, it has been discovered that the measurement of the resistance in the liquid phase may not be consistent. In this case, the resistance is measured by a standard method. Two electrodes at a distance of 1 cm and

mit einer Fläche von 1 cm werden in ein Bad der flüssigen Phase eingesetzt und der Widerstand wird nach einer-Verzögerung von 20 Sekunden gemessen. Hachdem die variablen Parameter bestimmt worden sind und Anlage,· Matrix und Sonde wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt verbunden worden sind, wird die Sonde 13 mit der festgelegten Geschwindigkeit über die Oberfläche der Matrix geführt, wobei sie dieselbe berührt.with an area of 1 cm are placed in a bath of the liquid phase and the resistance is measured after a delay of 20 seconds. Once the variable parameters have been determined and the equipment, matrix and probe have been connected as shown in Figs. 1 and 3, the probe 13 is passed over the surface of the matrix at the fixed speed, contacting the same.

-16 - I i b I 1 1 U- 16 - I i b I 1 1 U

Von der Drehzahl nimmt man gleichfalls an, daß aie die Qualität einer Verschmelzung "beeinflußt, wobei "bei einer Drehzahl von 5000 U/min eine Oberflächenbeschaffenheit in einer ungleichmäßigen 200 bis 300 /um Ausführung erzielt' wird und bei einer Drehzahl von 10 000 U/min die Oberflächenbeachaffenheit im wesentlichen eine 15./tun Ausführung aufweist« Die Anlage von Pig. 2 wird in der gleichen Weiae wie die Anlage von Pig. 1 betrieben, und das Verfahren ist im wesentlichen das gleiche, nur wird eine Flüssigkeit mit einer festen Elektrode verwendet·The speed is also considered to affect the quality of a fusion, whereby at a speed of 5000 rpm a surface finish is obtained in a non-uniform 200 to 300 rpm, and at a speed of 10 000 rpm. the surface finish is essentially a 15./tun version "Pig. 2 is in the same way as Pig's. 1, and the method is substantially the same, except that a liquid having a fixed electrode is used.

Aus den folgenden spezifischen Beispielen wird das Verfahren noch deutlicher werden.From the following specific examples, the process will become even clearer.

Bei jedem dieser Beispiele war die Elektrode so angeschlossen, wie es aus der Beschreibung hervorgehen wird, so daß nach dem Laden die Elektrode positiv und die Matrix negativ geladen ist.In each of these examples, the electrode was connected as will be apparent from the description so that after charging, the electrode is positive and the matrix is negatively charged.

Der Feststoff-mit-Feststoff-Prozeß viird durch die Beispiele I, II, IIA, III und IV veranschaulicht»The solid-by-solid process is illustrated by Examples I, II, IIA, III and IV »

Beispiel IExample I

Werkzeugstahl Atlas A151 01 wurde als Matrix 14 mit der Anlage von Fig. 1 verbunden und als Elektrode 13 diente als Kennametal KI65 bezeichnetes Titancarbid*Tool steel Atlas A151 01 was connected as matrix 14 to the plant of Fig. 1 and as electrode 13 was used as Kennametal KI65 designated titanium carbide *

Im folgenden sind die Kennwerte und die Behandlungsbedingungen aufgeführt:The following are the characteristics and treatment conditions:

Matrizwiderstand 0,002 0hmMatrizwiderstand 0.002 0hm

Sondenwiderstand 0,026 0hmProbe resistance 0.026 ohms

Stromkreiswiderstand - 0,01 0hmCircuit resistance - 0.01 ohms

Frequenz (F1) 12 kHz bei 4,62 /U-FaradFrequency (F 1 ) 12 kHz at 4.62 / U Farad

Spannung 3 VoltVoltage 3 volts

Auftragungsgeschwindigkeit 50 cm/MinuteApplication speed 50 cm / minute

Behänd lungs tiefe »40 /umHandling depth »40 / um

Oberflächendickenzunahme ~0,5 /umSurface thickness increase ~ 0.5 / um

Die Ergebnisse von der Behandlung des Werkzeugstahles Atlas AI5I 01 mit dem Titankarbid sind in den Mikroaufnahmen und den ^Spektrometerabtastungen von Fig. 5 bis Fig. 17 wiedergegeben.The results from the treatment of the tool steel Atlas AI5I 01 with the titanium carbide are shown in the micrographs and the spectrometer scans of FIGS. 5 to 17.

6 O / ! I U 6 O /! IU

Der polierte und mit Titankarbid behandelte Stahl wurde mit Hilfe von SEM/ΕΡΜΑ untersucht und zeigte das Aussehen von Fig· 5. Von jeder der in Pig, 1 angegebenen numerierten Stellen wurden Röntgenaufnahmen gemacht und diese werden in den Diagrammen der Fig» 9 bis 16 gezeigt und sie entsprechen jeweils den Stellen 1 bis 8·The polished and titanium carbide-treated steel was examined by SEM / ΕΡΜΑ and showed the appearance of Fig. 5. X-ray photographs were taken of each of the numbered locations indicated in Pig, 1, and these are shown in the graphs of Figs and they correspond to positions 1 to 8 respectively ·

Fig. 9, 10 und 11 geben Spektren des Grundmetalls wieder·FIGS. 9, 10 and 11 show spectra of the base metal.

Fig. 12 bis 16 zeigen das Vorhandensein einer kleinen Titanspitze, deren. Höhe sich bei Überkreuzen. der Zone nicht merklich veränderte·Figs. 12 to 16 show the presence of a small titanium tip whose. Height at crossing. the zone did not change noticeably ·

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist die annähernde Breite der Zone, in der Titan nachgewiesen wurde,· etwa 50 /um, obwohl sich diese Dimension mit der Prüfkörperlänge veränderte.As is apparent from Fig. 6, the approximate width of the zone in which titanium was detected is about 50 μm, although this dimension changed with the length of the probe.

Eine Untersuchung der Oberflächenschicht unter Einsatz eines Hikrosondenanalysators ergab das in Fig. 7 wiedergegebene Ti-KoC-Röntgenbild, das zeigt, daß die Titanmenge bis zu einer gemessenen Tiefe von etwa 40 /um ziemlich konstant war.Examination of the surface layer using a Hikro probe analyzer gave the Ti-KoC X-ray image shown in Figure 7, which shows that the amount of titanium was fairly constant to a measured depth of about 40 / um.

Die Probe wurde anschließend mit einem dicken Nicke!überzug versehen und wieder poliert. Wie aus Fig. 5 zu sehen ist, zeigt die angefertigte Rastermikroaufnahme eine Oberflächenschicht von etwa V 2 Mikrometer. Fig. 17 ist ein Röntgenspektrum dieser Schicht·The sample was then covered with a thick nickel coating and polished again. As can be seen from Fig. 5, the prepared scanning micrograph shows a surface layer of about V 2 microns. 17 is an X-ray spectrum of this layer.

Anschließend wurde eine Härteprüfung der beschichteten Stahlprobe vorgenommen, und es wurden die in Tabelle I aufgeführten Ergebnisse ermittelt*A hardness test of the coated steel sample was then carried out and the results listed in Table I were determined *

Tabelle ITable I

Knoop-Härtetests,Knoop hardness tests Belastungburden 100 Gramm100 gram (2)(2) Entfernung zur PrüfkörperkanteDistance to the edge of the specimen K H IiK H Ii 516516 (Zoll)(Inch) (D(D 728728 0,0005 ; Ti angereicherte Zone0.0005; Ti enriched zone 578578 770770 0,001 )0.001) 650650 872872 0,00150.0015 536536 10061006 0,0020,002 655655 10061006 0,00250.0025 790790 0,0030,003 863863

ZJb/! I UZJB /! I U

(Portsetzung der Tabelle I)(Porting of Table I) 955955 453453 0,0040,004 536536 - 0,0050.005 243243 148148 0,010.01

Wie man. feststellen wird, -waren die Härtekennwerte des Stahles erheblich verbessert worden·How one. will determine, the hardness characteristics of the steel have been significantly improved ·

Beispiel IIExample II

Stahl 1018 wurde mit der Anlage von Pig. 1 als Matrix 14 verbunden und als Elektrode 13 diente Molybdän, Typ Mo 1. Der Stahl war ϊ/2 Zoll breit, χ 1/4 Zoll dick χ V/2 Zoll lang, das Molybdän 1 Zoll lang bei einem Durchmesser von 4 mm· Die angelegte Frequenz betrug 43,31 kHz und die Geschwindigkeit der Elektrodendrehung annähernd 12 000 U/min.Steel 1018 was made with the plant of Pig. 1 is connected as the matrix 14 and the electrode 13 used molybdenum, Mo type 1. The steel was ϊ / 2 inches wide, χ 1/4 inches thick χ V / 2 inches long, the molybdenum 1 inch long with a diameter of 4 mm · The applied frequency was 43.31 kHz and the rate of electrode rotation was approximately 12,000 rpm.

Die Oberfläche dea Stahls wurde bis zu einer Oberflächengüte mit einer Körnung von 600 abgeschliffen. Die Elektrodenspitze wurde mit der Hand über die Oberfläche der Stahlprobe in geraden nebeneinanderliegenden Linien geführt. Der Vorgang wurde in wiederholt, um die ganze Oberfläche zu bedecken. Unter dem Lichtmikroskop konnten bei einer 40-fachen Vergrößerung kleine Perlen von geschmolzenem und wieder verfestigtem Material nachgewiesen werden.The surface of the steel was abraded to a surface finish of 600 grit. The tip of the electrode was passed by hand over the surface of the steel sample in straight juxtaposed lines. The process was repeated in to cover the whole surface. Under the light microscope, small beads of molten and resolidified material could be detected at 40X magnification.

Wie aus Pig. 18 zu erkennen ist, ist die Verschmelzung des Molybdäns mit dem Stahl ganz deutlich zu sehen.Like from Pig. 18 can be seen, the fusion of molybdenum with the steel is clearly visible.

Die Ergebnisse einer Elektronenmikrosondenabtastung der Grenzfläche zeigten, daß Molybdän bis zu einer Tiefe von mindestens 15 /um vorhanden ist, wie aus nachstehender Tabelle und Fig.The results of electron microprobe scanning of the interface showed that molybdenum is present to a depth of at least 15 μm, as shown in the table below and FIG.

hervorgeht.evident. Massel MoMass Mo Massel PeMassel Pe Tiefe, /UmDepth, / um 6,96.9 93,193.1 11 7,67.6 92,492.4 22 7,07.0 93,093.0 33 7,57.5 92,592.5 44 6,66.6 93,493.4 1010 6,06.0 94,094.0 1515

ZJb/ 1 I UZJb / 1 I U

Mikrohärtemessangen wurden am Probenquerschnitt vorgenommen and brachten folgende Ergebnisse:Microhardness readings were made on the sample cross section and gave the following results:

Knoop Härtezahl " Belastung Tiefe von der Oberfläche 493 200 g- 30 yum Knoop hardness number " load depth from the surface 493 200 g- 30 yum

198 200 g 40 /um198 200 g 40 / um

Die durchschnittliche KBU des unbehandelten Stahles betrug 188, Die Härte des gleichen Stahls nach Erhitzer serabschreckung betrug 285 (KHII) bei 200 g,The average KBU of the untreated steel was 188, the hardness of the same steel after heater serabschreckung was 285 (KHII) at 200 g,

Die Härte des gleichen Stahls nach Erhitzen auf 900 0G und Waa-The hardness of the same steel after heating to 900 0 G and Waas

Beiapiel HA · Beiapiel HA ·

Die gleiche Matrix und Elektrode sowie die gleiche Verfahrensweise wie in- Beispiel II wurden bei einer Frequenz von 30,63 kHz und der gleichen Drehzahl angewandt.The same matrix and electrode as well as the same procedure as in Example II were applied at a frequency of 30.63 kHz and the same speed.

Unter dem Lichtmikroakop wurden kleine Perlen von geschmolzenem und wieder verfestigtem Material nachgewiesen.Small beads of molten and resolidified material were detected under the light micro-top.

Wie aus Pig. 18A hervorgeht, war die Verschmelzung von Molybdän mit Stahl ganz eindeutig.Like from Pig. 18A, the fusion of molybdenum with steel was quite clear.

Die Ergebnisse einer Elektronenmikrosondenabtastung der Grenzfläche ergab, daß Molybdän bis zu einer Tiefe von mindestens 50 /tun vorhanden war, wie in der nachstehenden Tabelle und inThe results of electron microprobe scanning of the interface revealed that molybdenum was present to a depth of at least 50%, as shown in the table below and in FIG

Pig.Pig. 1-9A gezeigt1-9A shown wird:becomes: Massel MoMass Mo Masse/$ PeMass / $ pe Tiefedepth * /um* /around 8,88.8 91,291.2 1010 11,211.2 88,888.8 2020 3,63.6 96,496.4 3030 3,63.6 96,496.4 4040 2,52.5 97,597.5 5050

Knoop-Mikrohärtemessungen wurden am Querschnitt der Probe ausgeführt. Es wurden folgende Ergebnisse ermitteltίKnoop microhardness measurements were made on the cross section of the sample. The following results were obtainedί

Tiefe, /umDepth, / um KHE - KHE - Belastungburden

15 375 20015,375,200

25 506 20025,506,200

40 445 20040,445,200

150 227 200.150 227 200.

500 - 188 200500 - 188 200

L 6 D / I I U L 6 D / IIU

Die Härtewerte in den Beispielen II und HA, die über KfIIi 285 liegen, resultieren aus dem Vorhandensein von Molybdän.The hardness values in Examples II and HA above Kf5 28 result from the presence of molybdenum.

Beispiel III . Example III .

Stahl mit den gleichen Spezifikationen -wie in den Beispielen II und HA viurde als Matrix 14 mit der Anlage von Fig. 1 verbunden, und als Elektrode 13 diente Wolframcarbid (Kennametal Sorte Hr, 68). Diese Elektrode hatte einen Durchmesser von 5 ram und war 1 Zoll lang»Steel having the same specifications as in Examples II and HA was connected as a matrix 14 to the plant of Fig. 1, and tungsten carbide (Kennametal grade Hr, 68) served as the electrode 13. This electrode had a diameter of 5 ram and was 1 inch long »

Die angelegte Frequenz betrug 26,20 kHz und die Geschwindigkeit der Blektrodendrehung lag bei annähernd 12 000 U/min·The applied frequency was 26.20 kHz and the speed of the lead electrode rotation was approximately 12,000 rpm.

Als Verfahrensweise wurde die gleiche wie in den Beispielen II und HA angewandt.As a procedure, the same as in Examples II and HA was used.

Wie aus Fig. 20 hervorgeht, wurde Wolfram mit der Stahlmatrix verschmolzen. Die Ergebnisse einer Elektronenmikroskopanalyse der Probe zeigen, daß Wolfram bis zu einer Tiefe von mindestens 80 /um vorhanden ist, wie aus Fig. 21 und der nachstehenden Tabelle zu erkennen istsAs shown in Fig. 20, tungsten was fused with the steel matrix. The results of electron microscopic analysis of the sample show that tungsten is present to a depth of at least 80 μm, as can be seen from Fig. 21 and the table below

Tiefe, /umDepth, / um Masse% TWMass% TW Massel FeMassel Fe 11 24,424.4 75,675.6 55 27,527.5 72,572.5 1010 1,71.7 • 98,3• 98.3 2020 1,81.8 98,298.2 5050 1,11.1 98,998.9 8080 1,71.7 98,398.3

Knoop-Mikrohärtemessungen wurden am Probenquerschnitt vorgenommen. Es wurden folgende Ergebnisse ermittelt:Knoop microhardness measurements were made on the sample cross-section. The following results were determined:

Tiefe, ,um KHN BelastungDepth, to KHN load

28 908 200 g28 908 200 g

45 ' 718 200 g45 '718 200 g

75 329 200 g75 329 200 g

120 220 200 g120 220 200 g

Die Härte der unbehandelten Probe liegt bei annähernd 188 KHTT und nach Erhitzen auf 900 0G und Abschrecken bei 285 KHI.The hardness of the untreated sample is approximately 188 KHTT and after heating to 900 0 G and quenching at 285 KHI.

~ 21 - £00/11 U~ 21 - £ 00/11 U

Aus dem Vorstehenden wird eindeutig klar, daß durch die Behandlung der Stahlmatris: die Qberflächenhärte verbessert wird, und das ist für diejenigen. Anwendungafalle, bei denen die Oberflächenhärte eine wichtige Rolle spielt, sehr nützlich*It is clear from the above that by treating the steel matrix: the surface hardness is improved and that is for those. Use cases where surface hardness plays an important role are very useful *

Für das Einschmelzen eines zweiten leitfähigen chemischen EIementes in die feste Matrix eines ersten leitfähigen chemischen Elementes unter Anwendung einer Lösung der zweiten leitfähigen Chemikalie sowie für ^ede Lösung wurde das Verfahren bei Umgebungstemperatur, 20 0G, in folgender Weise ausgeführt.For melting a second conductive chemical EIementes in the solid matrix of a first conductive chemical element using a solution of the second conductive chemical as well as for ^ ny solution, the method at ambient temperature, 20 0 G was carried out in the following manner.

Die Metallmatrize 14 wurde wie oben beschrieben mit dem Stromkreis verbunden. Die Frequenz wurde nach der oben angeführten Formel bestimmt, und die in dem Behälter 17 befindliche Lösung wurde dadurch aufgebracht, daß die Elektrode unterschiedlich lange, wie durch Formel II bestimmt wurde, über eine Oberfläche des ersten Metalls geführt wurde. Um eine gleichmäßige Verteilung der Lösung des zweiten Metalls auf der Oberfläche des ersten Metalls zu gewährleisten, wurde die Elektrode mit Baumwollgaze oder Nylon umhüllt. Es ist klar, daß auch andere Stoffe verwendet werden können. Diese Maßnahme diente auch dazu, die Verunreinigung der Lösung bei der Verwendung von Graphitelektroden zu begrenzen. Bei diesen besteht die Möglichkeit, daß sich Graphitteilchen im Laufe der Bewegung ablösen»The metal die 14 was connected to the circuit as described above. The frequency was determined according to the formula given above, and the solution contained in the container 17 was applied by passing the electrode over a surface of the first metal for different lengths of time, as determined by formula II. In order to ensure a uniform distribution of the solution of the second metal on the surface of the first metal, the electrode was covered with cotton gauze or nylon. It is clear that other substances can be used. This measure also served to limit the contamination of the solution when using graphite electrodes. In these, there is a possibility that graphite particles in the course of the movement replace »

Die behandelten Proben wurden anschließend zeraägt, um eine Schnittprobe zu erhalten, in kaltem Wasser gewaschen, mit Ultraschall gesäubert, in Plaste eingebettet und geschliffen und poliert, um eine ebene Oberfläche und eine glatte Kante zu erhalten. Bei anderen Proben von weicheren Metallen, bei denen die Gefahr bestand, daß die Kante beim Schleifen abbricht, wurden zwei Schnitte mit den behandelten Flächen aneinanderliegend verbunden, wie zuvor eingebettet und geschliffen und poliert.The treated samples were then scalped to obtain a cut sample, washed in cold water, sonicated, embedded in plastic and ground and polished to obtain a flat surface and a smooth edge. For other samples of softer metals that were likely to break off the edge during sanding, two sections were bonded to the treated surfaces, as previously embedded and ground and polished.

Nach dem Einbetten wurde die Probe geätzt, wobei für Stahl, das eisenhaltige Substrat, Nital und für Kupfer, das Hichteisen-Substrat, Ammoniumhydrogenperoxid verwendet wurde.After embedding, the sample was etched using ammonium hydrogen peroxide for steel, the ferrous substrate, Nital, and for copper, the ferrous substrate.

Im Laufe einiger Auftragungsarbeiten wurde festgestellt, daß manchmal Einstellungen von entweder der Frequenz oder der Auf tra*In the course of some application work it has been found that sometimes settings of either frequency or up *

j b / ι ι υj b / ι ι υ

gungsgeschwindigkeit erforderlich waren. Diese Tiaren infolge Veränderungen in der Löaungazusammensetzung oder Abweichungen bei der Matrix erforderlich geworden.were required. These tiars have become necessary as a result of changes in the solubilizing composition or deviations in the matrix.

Eine halbquantitative Slektronensondeninikroanalyse der verachmolzenen Grenzflächen wurde unter Anwendung einer Energy Diaperaive X-Ray Spectroscopy (EDX) (Energiezerstreuungs-Röntgen-Λ spektroskopie) und eines Rastermikroskopea (SEM) durchgeführt·Semiquantitative bulk electron probe analysis of the enameled interfaces was performed using Energy Diaperaive X-Ray Spectroscopy (EDX) and Scanning Microscope (SEM).

Die Oberfläche dea Einbettungsplaata wurde leitend gemacht,' indem eine etwa 20 /um dicke Kohlenstoffschicht in einem Vakuumverdampfer auf sie aufgedampft wurde« Diese Maßnahme wurde zur Verhinderung dea Aufbauea elektrischer ladungen auf einem anaonsten nicht-leitenden Material und einer daraus reaultierenden.Instabilität des SEM-Bildea ergriffen· Kohlenstoff, der keine durch die EDX nachweisbare Strahlung erzeugt, wurde gegenüber einem herkömmlicheren Metallüberzug bevorzugt, um Interferenz einer derartigen Beschichtung bei der Elementaranalyse zu verhüten»The surface of the embedment plate was made conductive by depositing an approximately 20 μm thick carbon layer on it in a vacuum evaporator. This measure was used to prevent the build-up of electrical charges on an otherwise non-conductive material and the resulting instability of the SEM device. Image taken · Carbon which does not produce EDX detectable radiation was preferred over a more conventional metal coating to prevent interference of such a coating in elemental analysis »

Die Betriebsbedingungen der SM wurden so gewählt, daß Störsignale und Kontinuumstrahlung auf ein Mindestmaß beschränkt waren und gleichzeitig die beste mögliche Raumauflösung erzielt wurde.The operating conditions of the SM were chosen to minimize spurious signals and continuum radiation while providing the best possible spatial resolution.

Die für die Elementaranalyse durch EDX allgemein angewandten Bedingungen waren wie folgt jThe general conditions used for elemental analysis by EDX were as follows: j

Beschleunigungspotential EndÖffnungAcceleration potential endopening

Fleckengröße StrahlstromSpot size beam current

Arbeitaabstand Vergrößerungafaktor Prüfkörperw inkel Ableitungawinkel ZählrateWorking Distance Magnification Factor Specimen Angle Derivative Angle Count Rate

Zeit unter SpannungTime under tension

Die- Energieeichung wurde unter Anwendung von Al-Kd-Emission bei 1,486 keV und Cu-K bei 8,040 keV getestet.The energy calibration was tested using Al-Kd emission at 1.486 keV and Cu-K at 8.040 keV.

10 -10 - 20 kV20 kV - 300 pA- 300pA 200200 - 300- 300 34 mm34 mm 50 nm50 nm - 10 000- 10 000 100100 zum Strahlto the beam 12 -12 - 50005000 - 2000 Hz- 2000 Hz senkrechtperpendicular 180 a180 a 225°225 ° 800800 60 -60 -

23671 123671 1

Eine standardloae halbquantitative Analyse wurde für die Bestimmung der Elementkonzentration herangezogen, bei der Bezugsstoffe mit Zertifikat (ITBS 478, 78 % Cu - 27 % Zn und WBS 479a, Hi, 11 %, Gr 18 $, Pe) zur Bestätigung der Ergebnisse verwendet wurden. Mehrfachanalysen von Bezugsstoffen stimmten ausgezeichnet mit den bestätigten Werten von NBS überein. Es wurde eine durchschnittliche Genauigkeit von + 1 % erzielt. Eine Größe von analysiertem Volumen wurda aus der folgenden Gleichung 1 berechnet $ . .A standard half-quantitative analysis was used to determine the elemental concentration using certified cover fabrics (ITBS 478, 78 % Cu - 27 % Zn and WBS 479a, Hi, 11 %, Gr 18 $, Pe) to confirm the results. Multiple analyzes of reference materials were in excellent agreement with the confirmed values of NBS. An average accuracy of + 1 % was achieved. A size of analyzed volume was calculated from the following equation 1 $. ,

pR(x) = 0,064 (EO168 - EC168)pR (x) = 0.064 (E O 1 68 - E C 1 68 )

worin bedeuteniin which mean

R/ ν der Massebereich (das Röntgenstrahl-Erzeugungsvolumen) ρ = Dichte des analysierten MaterialsR / ν the mass range (the X-ray generation volume) ρ = density of the material analyzed

EQ = das BeschleunigungapotentialE Q = the acceleration potential

E_ = eine kritische ErregungsenergieE_ = a critical excitation energy

Der Durchmesser von analysiertem Volumen wurde für typische analysierte Elemente berechnet und wie folgt ermitteltί Ui 0,46The diameter of volume analyzed was calculated for typical analyzed elements and found to be ί 0.46

Gu 0,39Gu 0.39

Pe 0,55Pe 0.55

W 0,30W 0.30

Zur Ermittlung der Diffusionstiefe wurde ein statischer Strahl in Intervallen, die größer waren als der oben genannte Massebereich, über die Grenzfläche beführt. Dadurch war die Genauigkeit der Analyse gesichert*In order to determine the diffusion depth, a static beam was conducted across the interface at intervals larger than the above-mentioned mass range. This ensured the accuracy of the analysis *

Die Ergebnisse- der Elementkonzentration wurden für jeden an der Verschmelzungsgrenzfläche gemessenen Punkt in Massel angegeben·The results of the element concentration were given for each point measured in the mass at the fusion interface.

In den verschiedenen Beispielen, die beschrieben werden, ist das zweite leitfähige chemische Element, d.h. das in die Matrix zu diffundierende Element, vorhanden. In einigen LösungenIn the various examples that will be described, the second conductive chemical element, i. the element to be diffused into the matrix exists. In some solutions

ι / ie ι / ie

sind auch kleine Mengen von MetallipnenVvorhanden· Man nimmt an, daß diese Metallionenv"als Komplexbildungsmittel vorhanden sein müssen, um die Verschmelzung zu erleichtern. Kleine Mengen organischer Katalysatoren wie Akaziengummi, Hydrochinon,are also small amounts of MetallipnenVvorhanden · It is believed that these metal ions "must be present as a complexing agent v, to facilitate the merger takes. Small amounts of organic catalysts such as acacia, hydroquinone,

t- sJ KJ / I I VJ>t- sJ KJ / II VJ>

Knochenleim, Pepsin, Dextrin, Lakritze oder deren Äquivalente können gleichfalls vorhanden sein.Bone glue, pepsin, dextrin, licorice or their equivalents may also be present.

netzmittel wie Hatriumlaurylsulfat oder dessen Äquivalent werden normalerweise verwendet.Wetting agents such as sodium lauryl sulfate or its equivalent are normally used.

Wenn erforderlich, werden den pH-Wert verändernde Mittel wie Ammoniumhydroxid oder Schwefelsäure gewöhnlich zur Erreichung des verlangten pH-Wertes zugesetzt.If necessary, pH-modifying agents such as ammonium hydroxide or sulfuric acid are usually added to achieve the required pH.

Einige weitere Lösungen erfordern Komplexbildungamittel für das zweite chemische leitfähige Element, die die Ausfällung des zweiten Elementes ausschließen. Solche Mittel sind beispielsweise Zitronensäure oder Hatriumpyrophosphat oder Äthyldiamintetraessigsäure oder deren Äquivalente.Some other solutions require complexing agents for the second chemical conductive element that preclude precipitation of the second element. Such agents are, for example, citric acid or sodium pyrophosphate or ethyldiaminetetraacetic acid or its equivalents.

In einigen Lösungen wird, wenn es erforderlich ist, auch ein geeigneter Puffer vorgesehen·In some solutions, a suitable buffer is also provided, if required.

Das Wasser ist immer entmineralisiert.The water is always demineralized.

Und für bestimmte Anwendungsfälle, bei denen das Äußere des Produktes ansprechend sein muß, können geringe Mengen von Aufhellungsmitteln wie Formaldehyd, Kohlenstoffdisulfid, Benzolsulfonsäure oder deren Äquivalente verwendet werden·And for certain applications in which the appearance of the product must be appealing, small amounts of brightening agents such as formaldehyde, carbon disulfide, benzenesulfonic acid or their equivalents can be used ·

In diesen Beispielen wird, wenn nichts anderes angeführt wird, als Stahlmatrix ASA 1018 und als Kupfer Legierung 110 nach ASOM B-1333 verwendet.In these examples, unless otherwise specified, ASA 1018 steel matrix and ASOM B-1333 copper alloy 110 are used.

Beispiel IVExample IV

Stahl Atlas A151 1020 wurde als Matrix 14 mit der Anlage von Fig. 2 verbunden, und eine 10 %ige Lösung von Ammoniummolybdat in Wasser wurde in den Behälter 17 gegeben.Steel Atlas A151 1020 was attached as matrix 14 to the plant of Fig. 2, and a 10% solution of ammonium molybdate in water was placed in vessel 17.

Die folgenden Kennwerte und Behandlungabedingungen wurden angewandtiThe following characteristics and treatment conditions were used

Matrixwiderstand 0,0018 0hmMatrix resistance 0.0018 ohms

+ Sondenwiderstand 150 Kiloohm + Probe resistance 150 kilohms

Stromkreiswiderstand 0,01 0hmCircuit resistance 0.01 ohms

Frequenz 650 Hz bei 0,4 PikofaradFrequency 650 Hz at 0.4 picofarads

Kontaktfläche 2 cm2 Contact area 2 cm 2

23 6 7 11 ü23 6 7 11 ü

Geschwindigkeit 60 cm/MinuteSpeed 60 cm / minute

Behandlungstiefe « 0,5 /umTreatment depth «0.5 / um

Oberflächenerhöhung " &15 /umSurface elevation "& 15 / um

Bestimmt durch Messung von 1 cm Platten, die 1 cm auseinander lagen, nach einer "Verzögerung von 20 Sekunden·Determined by measuring 1 cm of panels 1 cm apart after a 20 second delay.

Die Probe von Beispiel IY wurde einem Wännekorros ions teat unterzogen. 25 %ige Schwefelsäure konnte 20 Minuten lang bei 325 0C auf die Oberfläche ohne irgendeine Oberflächenpenetration einwirken.The sample of Example IY was subjected to a cotton corrosive teat. 25% sulfuric acid was allowed to act on the surface for 20 minutes at 325 ° C without any surface penetration.

) Beispiel Y ) Example Y

Es wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt!An aqueous solution with the following composition was prepared!

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

Hatriummolybdat 37,8Sodium molybdate 37.8

Eisen(II)-ammoniumsulfat 7Iron (II) ammonium sulfate 7

EisenCIII)-ammoniumsulfat 8,6Iron CIII) ammonium sulfate 8,6

Zitronensäure 66,0Citric acid 66.0

Wasser (destilliert) 997 mlWater (distilled) 997 ml

Katriumlaurylsulfat 0,5 Ammoniumhydroxid . bis zum verlangten pH-WertKatriumlaurylsulfat 0.5 ammonium hydroxide. until the required pH

Akaziengummi (Gummi arabicum) 0,1 - 0,2Acacia gum (gum arabic) 0.1 - 0.2

/) Formaldehyd 7,5 ml/) Formaldehyde 7.5 ml

Die Lösung zeigte folgende Kennwerte:The solution showed the following characteristics:

pH-Wert =7,5pH = 7.5

spezifischer Widerstand =19 Ohm-cmresistivity = 19 ohm-cm

Mo+ Konzentration .=1,8 MasselMo + concentration = 1.8 mass

=0,10 Massel . =0,10 Massel= 0.10 mass. = 0.10 mass

Die Konzentration von Mo+ kann von 1,5 bis 2,5 Massel variiert werden; der pH-Wert kann von 7,2 bis 8,2 betragen und der spezifische Widerstehe kann zwischen 17 und 25 0hm-cm liegen.The concentration of Mo + can be varied from 1.5 to 2.5 masses; the pH may be from 7.2 to 8.2 and the resistivity may be between 17 and 25 ohm-cm.

Re akt ionsbe d indungenRe ectuations

Matrix i KupferMatrix i copper

Elektrode : GraphitElectrode: graphite

1 1 U1 1 U

Elektrodenüberzug : BaumwöligerebeElectrode coating: Baumwöligerebe

Frequenz : 9,09 kHzFrequency: 9.09 kHz

Auftragungsgeachwindigkeit : 736,2 mm/MinuteApplication speed: 736.2 mm / minute

Auftragungsdaaer ί 2 MinutenDate of application ί 2 minutes

Man nimmt an, daß in den in den Beispielen 7 und VI erläuterten Lösungen die Anwesenheit von Eisen(II)- und Eisen(III)-Ionen dazu dient, aen Wertigkeitszustand von Mo auf einen geringeren Wertigkeitszustand zu reduzieren.It is believed that in the illustrated in Examples 7 and VI solutions, the presence of iron (II) - ions is used and iron (III) to reduce aen valence state of Mo to a lower valence state.

Obwohl das Eisen anscheinend gleichzeitig übertragen wird, wie es in Fig. 23 gezeigt wird, übt das Eisen offensichtlich keinen Materialeinfluß auf die Kennwerte der Matrix oder des Molybdäns aus ·Although the iron appears to be transferred simultaneously, as shown in Fig. 23, the iron obviously has no material influence on the characteristics of the matrix or molybdenum.

Eine Untersuchung der Probe mit einem Lichtmikroskop zeigt eine durchgehende Molybdänbeschichtung, die frei von Grübchenbildung ist und eine dunkelsilberne Färbung aufweist.An examination of the sample with a light microscope shows a continuous molybdenum coating, which is free from pitting and has a dark silver color.

Wie in der nachstehenden Tabelle und Pig. 23 gezeigt wird, geht aus einer SM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche zwischen der Matrix und dem aufgebrachten Metall hervor, daß Molybdän bis zu einer Tiefe von mindestens 4 /um bei einer Oberflächenablagerung von annähernd 1 /um verschmolzen worden ist.As in the table below and Pig. 23, it is apparent from an SM / EPMA scan of the interface between the matrix and the deposited metal that molybdenum has been fused to a depth of at least 4 μm at a surface deposition of approximately 1 μm.

Tabelletable

Konzentration (Massel)Concentration (mass)

Tiefe,Depth, /um/around Elementelement KonzKonz 0,50.5 Mo Fe GuMo Fe Gu 65,4 19,9 14,565.4 19.9 14.5 1,01.0 Mo Fe GuMo Fe Gu 58,4 10,9 30,558.4 10.9 30.5 2,02.0 Mo "Pe GuMo "Pe Gu 6,6 0,8 92,56.6 0.8 92.5 3,03.0 Mo Fe CuMo Fe Cu 2,9 0,4 96,62.9 0.4 96.6 4,04.0 Mo Fe CuMo Fe Cu 0,9 0,0 98,90.9 0.0 98.9

ZJbV 1 } O ZJbV 1} O

Beiapiel 71Beiapiel 71

Ba wurde eine wäßrige Lösung mit der gleichen Zusammensetzung wie in Beiapiel "V hergestellt und unter folgenden Bedingungen aufgebracht:Ba was prepared an aqueous solution having the same composition as in Beiapiel® V and applied under the following conditions:

ReaktionabedingungenReaktionabedingungen

Matrixmatrix

Elektrodeelectrode

Elektrodenüberzug Fre quenzElectrode coating Fre quenz

Auftragungsgeschwindigkeit AuftragungadauerApplication speed Application duration

= Stahl (ASA 1018) = Graphit = Baumwollgewebe = 4,11 kHz = 739,8 mm/Minute = 3 Minuten= Steel (ASA 1018) = graphite = cotton fabric = 4.11 kHz = 739.8 mm / minute = 3 minutes

Die Untersuchung unter dem Lichtmikroskop ergab eine durchgehende dunkelailber gefärbte Oberfläche.Examination under the light microscope revealed a continuous dark-purple colored surface.

Die Mikroaufnahme von Fig. 24 zeigt die Ablagerung einer im wesentlichen gleichmäßigen Schicht von Molybdän in einer Dicke von 1 /um und mit gleichmäßiger Dichte,The micrograph of Fig. 24 shows the deposition of a substantially uniform layer of molybdenum in a thickness of 1 μm and with uniform density.

Wie aua Fig. 25 zu aehen ist, zeigt eine SEM/ΕΡΜΑ-Abtastung der Grenzfläche zwischen dem Substrat und dem aufgebrachten Metall, daß Molybdän bis zu einer Tiefe von mindestens 10 Mikrometer vorhanden war, und zwar mit einem wie in der nachstehenden Tabelle aufgeführten älolybdängradienten·As can be seen in Figure 25, an SEM / ΕΡΜΑ scan of the interface between the substrate and the deposited metal shows that molybdenum was present to a depth of at least 10 microns, with an alpha-olefin gradient as shown in the table below ·

• Tabelle• Table

Tiefe, /umDepth, / um

Elementelement

Konzentration (Massel)Concentration (mass)

81,0 19,081.0 19.0

2,2 97,82.2 97.8

0,8 99,20.8 99.2

0,6 99,40.6 99.4

Ea wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestelltiEa, an aqueous solution of the following composition was prepared

0,50.5 Mo FeMo Fe 22 Mo FeMo Fe 33 Mo FeMo Fe 1010 Mo FeMo Fe Beiapiel VIIBeiapiel VII

IT ame Gramm/LiterIT ame grams / liter

Natriumvsolframat 31,40Sodium Vsolframate 31,40

EiaendlD-ämmoniumsulf at 8,63EiaendlD-ammonium sulfate at 8.63

Eisen(II)-sulfat 4,98Iron (II) sulfate 4.98

Zitronensäure 66,00Citric acid 66,00

Wasser (destilliert) 1000 mlWater (distilled) 1000 ml

Ammoniumhydroxid "bis zum erforderlichen pH-V/ertAmmonium hydroxide "to the required pH-value

Natriumlaurylsulfat 0,1Sodium lauryl sulfate 0.1

Formaldehyd 5 mlFormaldehyde 5 ml

Die Lösung hatte folgende Kennwerte; pH-Wert =7,99The solution had the following characteristics; pH = 7.99

spezifischer Widerstand = 22 Ohm-cm W*6 =1,75 Masselresistivity = 22 ohm-cm W * 6 = 1.75 mass

Pe+2 = 0,1 MasselPe +2 = 0,1 mass

Pe+-3 =0,1 MasselPe + - 3 = 0,1 mass

Die ViZ+ Konzentration kann zwischen 1,6 und 2,5 Massel variieren; der pH-Wert kann von 7,5 bis 8,5 betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 18 Ohm-cm und 24 Ohm-cm liegen.The ViZ + concentration can vary between 1.6 and 2.5 mass; the pH may be from 7.5 to 8.5 and the resistivity may be between 18 ohm-cm and 24 ohm-cm.

Reakt ionsbe d indungenReaction terms

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumvjollgazeElectrode coating = tree violet gauze

Frequenz =3,83 kHzFrequency = 3.83 kHz

Auftragungsgeschviindigkeit = 689,4 mm/MinuteApplication rate = 689.4 mm / minute

Auftragungsdauer = 3 MinutenApplication time = 3 minutes

Wie aus den Mikroaufnahmen der Pig. 26 und 27 zu erkennen ist, zeigte die Probe eine gleichmäßige Wolframschicht mit einer Dikke.von annähernd 1 Mikrometer. Eine SEM/EPMA-Abtastung zeigte eine Verschmelzung von Wolfraum auf Kupfer bis zu einer Tiefe von mindestens 5,0 Mikrometer, vsie aus der nachstehenden Tabelle und Fig. 28 zu entnehmen ist.As from the micrographs of Pig. 26 and 27, the sample showed a uniform tungsten layer with a thickness of approximately 1 micrometer. An SEM / EPMA scan showed a merger of wolf space to copper to a depth of at least 5.0 microns as compared to the table below and FIG. 28.

Tabelle Tiefe, /um Table depth, / um

1,0 2,0 3,0 4,0 5,01.0 2.0 3.0 4.0 5.0

Konzentration (MasseConcentration (mass PePe %)%) WW 38,538.5 CuCu 37,337.3 2,12.1 24,224.2 4,84.8 0,30.3 93,193.1 0,50.5 0,20.2 99,299.2 0,70.7 0,20.2 99,199.1 0,30.3 99,599.5

1 J %J 1 year %

Beispiel VIIIExample VIII

Ea wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt JEa was prepared an aqueous solution having the following composition

IT ameIT ame vv Gramm/LiterGrams / liter

Hatriumwolframat 34,00Hatrium tungstate 34.00

Eisen(II)-sulfat1 4,98Iron (II) sulfate 1 4.98

Eisen(II)-ammoniumsulfat 7,02Iron (II) ammonium sulphate 7.02

Eisen(III)-ammoniumsulfat 8,62Ferric ammonium sulfate 8,62

Zitronensäure 66,00Citric acid 66,00

Wasser (destilliert) 980Water (distilled) 980

Ammoniumhydroxid "bis zum erforderlichen pH-WertAmmonium hydroxide "to the required pH

Natriumlaurylsulfat 0,10-Sodium lauryl sulfate 0.10-

Anmerkungj Es kann etweder 1 oder 2 verwendet werden·Notej It is possible to use either 1 or 2 ·

Die Lösung hatte folgende Kennwerte:The solution had the following characteristics:

pH-Wert = 8pH = 8

spezifischer Widerstand = 20,9 Ohm-cmresistivity = 20.9 ohm-cm

W+6 = 1,9 MasselW +6 = 1.9 mass

Pe+2 =0,1 MasselPe +2 = 0,1 mass

Pe'1'-' = 0,1 MasselPe ' 1 ' - '= 0,1 mass

Die Konzentration von Wolfram kann zwischen 1,6 und 2,5 Massel variieren; der pH-Wert kann von 7,5 bis 8,5 betragen und der. spezifische Widerstand kann zwischen 18,8 Ohm-cm und 22,8 Ohm-cm liegen.The concentration of tungsten can vary between 1.6 and 2.5 masses; the pH can be from 7.5 to 8.5 and the. resistivity may be between 18.8 ohm-cm and 22.8 ohm-cm.

Reaktionsbedindungenreaction conditions

Matrix = Stahl (ASA 1018)Matrix = steel (ASA 1018)

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Blektrodenüberzug = BaumwollgazeBlektrodenüberzug = cotton gauze

Frequenz = 4,78Frequency = 4.78

Auftragungageschwindigkeit =860,4 mm/MinuteApplication speed = 860.4 mm / minute

Auftragungsdauer = 3 MinutenApplication time = 3 minutes

Eine Untersuchung der Probe mit Hilfe de.r SEM/ΕΡΜΑ, Fig. 29, zeigte eine Wolframschicht von annähernd 0,5 /tun, und wie aus Fig. 30 und der nachstehenden Tabelle deutlich wird, konnte Wolfram bis zu einer Tiefe von mindestens 3 /ura nachgewiesen werden.Examination of the sample with the aid of SEM / ΕΡΜΑ, Fig. 29, showed a tungsten layer of approximately 0.5 / do, and as is clear from Fig. 30 and the table below, tungsten could be up to a depth of at least 3 / ura.

u / ι ι uu / ι ι u

Tabelletable Elementelement Konzentration (Massel)Concentration (mass) Tiefe, /tunDepth, / do W W W WW W W W 52 6 1 1,152 6 1 1.1 0,5 1 2 30.5 1 2 3 Beispiel IXExample IX

Es wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestelltjAn aqueous solution having the following composition was prepared

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

Indiumsulfat . 40,0 Aluminiumsulfat 9,6Indium sulfate. 40.0 aluminum sulfate 9.6

Natriumsulfat 3,5Sodium sulfate 3.5

Gelatine 0,05 - 0,1Gelatin 0.05 - 0.1

latriumlaurylsulfat 0,1 - 0,2sodium lauryl sulfate 0.1-0.2

Wasser (destilliert) . 1000 ml Water (distilled). 1000 ml

Die Lösung hatte folgende Kennwerte: pH-Wert " =1,60The solution had the following characteristics: pH = 1.60

spezifischer Widerstand = 51,8 Ohm-cm Konzentration In+ = 1,75 Masselresistivity = 51.8 ohm-cm concentration In + = 1.75 mass

Konzentration Al+-3 = 0,077 MasselConcentration Al + - 3 = 0.077 mass

Die Indiumkonzentration kann zwischen 0,2 und 2,2 Massel variieren; der pH-Wert kann von 1,60 bis 1,68 betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 48,8 0hm-cm und 54,8 0hm-cm liegen.The indium concentration can vary between 0.2 and 2.2 masses; the pH may be from 1.60 to 1.68 and the resistivity may be between 48.8 ohm-cm and 54.8 ohm-cm.

Reaktionsbedindungenreaction conditions

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =4,75Frequency = 4.75

Auftragungsgeschwindigkeit = 855 nun/MinuteApplication speed = 855 now / minute

Auftragungadauer = 3 MinutenApplication duration = 3 minutes

Eine Untersuchung der Probe unter dem Lichtmikroskop und dem Rastermikroskop zeigte eine durchgehende Oberfläche, die frei von Gefügefehlern war, wie Pig. 31 zeigt«An examination of the sample under the light microscope and the scanning microscope showed a continuous surface that was free from structural defects, such as Pig. 31 shows «

Wie aus der nachstehenden Tabelle und Pig. 32 hervorgeht, ergab eine SEH/EPHA-Abtastung der Grenzfläche zwischen der Kupfermatrix und der Indiumschicht eine Auftragung von annähernd 1 /um und eine Verschmelzung von Indium bis zu einer Tiefe von mindestens 4 /um.As shown in the table below and Pig. 32, an SEH / EPHA scan of the interface between the copper matrix and the indium layer revealed a plot of approximately 1 / um and a fusion of indium to a depth of at least 4 / um.

Tabelletable

Tiefe, /umDepth, / um Elementelement Konzentration von Indium (Massel)Concentration of indium (ingot) 11 InIn 90,390.3 22 InIn 5,55.5 33 InIn 4,34.3 44 InIn 3,63.6 Beispiel XExample X

Es wurde die Lösung von Beispiel IX verwendet und auf eine Stahlmatrix aufgebrachti The solution of Example IX was used and applied to a steel matrix i

Reaktionsbedingungenreaction conditions

Matrix = Stahl (ASA 1010)Matrix = steel (ASA 1010)

Elektrode = PlatinElectrode = platinum

Elektrodenüberzug = HylongeviebeElectrode coating = Hylongeviebe

!frequenz =6,29 kHz! frequency = 6.29 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = 1132,2 mm/MinuteApplication speed = 1132.2 mm / minute

Auftragungsdauer = 3 MinutenApplication time = 3 minutes

Wie aus den Fig. 33 und 34 zu erkennen ist, vmrde auf die Oberfläche der Matrix eine glatte durchgehende Schicht von Indium in einer Dicke von annähernd 1 /um aufgebracht. Eine SEM/EPMA-Abtastung, Fig. 34, der Grenzfläche und die nachstehende Tabelle zeigen eine Verschmelzung bis zu einer Tiefe von mindestensAs can be seen from Figs. 33 and 34, a smooth continuous layer of indium was deposited on the surface of the matrix to a thickness of approximately 1 μm. An SEM / EPMA scan, Figure 34, of the interface and the table below shows a fusion to a depth of at least

Fe (Massed)Fe (Massed)

8,6 94,8 99,0 99,18.6 94.8 99.0 99.1

Tabelletable Tiefe, /umDepth, / um In (Massel)In (Massel) 0,50.5 91,491.4 1,01.0 5,25.2 2,02.0 1,01.0 3,03.0 0,90.9

236711 O236711 O

Pig. 35 zeigt eine feste Nickelschicht mit gleichmäßiger Dichte und einer Dicke von annähernd 1,5 /um. Wie die nachstehende Tabelle und Pig. 36 verdeutlichen, zeigte eine SM/EPMA-Ab tastung der Grenzfläche zwischen der Matrix und der Hickelschicht, daß liickel bia zu einer Tiefe von mindestens 4 /um verschmolzenPig. Figure 35 shows a solid nickel layer with uniform density and a thickness of approximately 1.5 / μm. Like the table below and Pig. As shown in Figure 36, an SM / EPMA scan of the interface between the matrix and the nickel layer showed that the yellow bia fused to a depth of at least 4 μm

worden ist.has been. Elementelement Masselpig Tiefe, ,umDepth,, um NiNi 92,692.6 / 1/ 1 HiHi 4,54.5 22 NiNi 3,33.3 33 HiHi 1,01.0 44

Beispiel XIExample XI

Es wurde eine -wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestelltsAn aqueous solution of the following composition was prepared

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

HickeKlD-sulfat 248,9HickeKlD sulphate 248.9

HickeKlD-chlorid 37,3HickeKlD chloride 37.3

Borsäure 24,9Boric acid 24.9

Formaldehyd 3 ml/LiterFormaldehyde 3 ml / liter

Benzolaulfonaäure 10 ml/LiterBenzolaurofonic acid 10 ml / liter

Hatriumlaurylaulfat 0,1Sodium lauryl sulfate 0.1

Wasser (destilliert) 900Water (distilled) 900

Die Lösung hatte folgende Kennwerte:The solution had the following characteristics:

pH-Wert =3,10pH = 3.10

spezifischer Widerstand = 22,5 Ohm-cmresistivity = 22.5 ohm-cm

Konzentration von Ni = 6 Masse%Concentration of Ni = 6 mass%

Die Nickelkonzentration kann zwischen 2 und 10 % variieren; der pH-Wert kann von 3,10 bis 3,50 betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 17 0hm-cm und 26 0hm-cm liegen.The nickel concentration can vary between 2 and 10 % ; the pH may be from 3.10 to 3.50 and the resistivity may be between 17 ohm-cm and 26 ohm-cm.

Reaktionsbedingungenreaction conditions

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =7,50 kHzFrequency = 7.50 kHz

• - 33 - I ό b 7 1 1 U• - 33 - I ό b 7 1 1 U

Auftragungsgeschwindigkeit = 1350 mm/Minute Auftragungadauer = 3 MinutenApplication speed = 1350 mm / minute application time = 3 minutes

Beispiel XIIExample XII

Ea wurde die gleiche Lösung wie für Beispiel XI hergestellt und auf eine Stahlmatrix aufgetragen;Ea, the same solution was prepared as for Example XI and applied to a steel matrix;

Reakt ionsbedingungenReaction conditions

Matrix = Stahl (ASA 1018)Matrix = steel (ASA 1018)

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =7,50 kHzFrequency = 7.50 kHz

Auftragungageschwindigkeit = 1350 mm/MinuteApplication speed = 1350 mm / minute

Auftragungsdauer = 3 MinutenApplication time = 3 minutes

Wie in Pig. 37 gezeigt wird, iat die Uickelschicht durchgehend und zeigt eine im wesentlichen einheitliche Dicke von etwa 1,5 /um.As in Pig. 37, the nickel layer is continuous and exhibits a substantially uniform thickness of about 1.5 / um.

Wie aus Fig. 38 und der nachstehenden Tabelle hervorgeht, wurde Hickel bis zu einer Tiefe von mindestens 3 /um verschmolzen.As shown in Fig. 38 and the following table, hickel was fused to a depth of at least 3 μm.

Tiefe, /umDepth, / um Elementelement Konzentration (Massel)Concentration (mass) 11 HiHi 95,995.9 22 Iiii 28,028.0 33 Iiii 0,70.7 Beispiel UliExample Uli

Es vturde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt:An aqueous solution with the following composition was prepared:

I ameI ame Gramm/LiterGrams / liter GoldchlorwasaeratoffsäureGoldchlorwasaeratoffsäure 2,52.5 KaliumferrocyanidPotassium ferrocyanide 15,015.0 Kaliumcarbonatpotassium carbonate 15,015.0 Wasser (destilliert)Water (distilled) 1000 ml1000 ml

Diese Lösung hatte folgende Kennwerte; pH-Wert =10,99This solution had the following characteristics; pH = 10.99

spezifischer Widerstand = 40 Ohm-cm Konzentration von Au+ -Ionen =0,14 Masselresistivity = 40 ohm-cm concentration of Au + ion = 0.14 mass

- 34 - ^JU/ I I U- 34 - JU / I I U

Der pH-Wert kann zwischen 3,70 und 11 variiert werden; die Konzentration von Au+ _Ionen kann von 0,1 bis 0,5 Masse% betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 40 Ohm-cm und 72 Ohm-cm liegen»The pH can be varied between 3.70 and 11; the concentration of Au + ions may be from 0.1 to 0.5 mass% and the resistivity may be between 40 ohm-cm and 72 ohm-cm »

Reaktionsbedingungenreaction conditions

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = PlatinElectrode = platinum

Elektrodenüberzug = BaumviollgazeElectrode coating = tree violet gauze

Frequenz; = 4,33 kHzFrequency; = 4.33 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = 779,4 mm/MinuteApplication speed = 779.4 mm / minute

Auftragungsdauer = 2 MinutenApplication time = 2 minutes

Die Untersuchung mit Hilfe des Licht- und Rastermikroskops ergab eine Oberflächenschicht von Gold mit einer Dicke von annähernd 1,5 /um. Die Schicht war durchgehend und einheitlich dicht, wie es Pig. 39 zeigteExamination with the aid of the light and scanning microscope revealed a surface layer of gold with a thickness of approximately 1.5 μm. The layer was continuous and uniformly dense, as was Pig. 39 showed

Eine SUM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche zeigte eine Verschmelzung von Gold bis zu einer Tiefe von mindestens 3 /um, wie aus 'der nachstehenden Tabelle und Pig. 40 zu entnehmen ist«A SUM / EPMA scan of the interface showed a fusion of gold to a depth of at least 3 / um as shown in the table below and Pig. 40 can be seen «

Tiefe« /Um Element Konzentration (Massel)Depth «/ To Element Concentration (Massel)

0,5 Au 61,30.5 Au 61.3

1,0 Au 9,61.0 Au 9.6

2,0 Au 0,92.0 Au 0.9

3,0 Au 0,53.0 Au 0.5

Beispiel XIYExample XIY

Es wurde eine wäßrige Lösung mit der gleichen Zusammensetzung wie für Beispiel XIII hergestellt:An aqueous solution having the same composition as that of Example XIII was prepared.

Reaktionsbedingungenreaction conditions

Matrix . = StahlMatrix. = Steel

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumviollgazeElectrode coating = tree violet gauze

Frequenz =3,95 kHzFrequency = 3.95 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = 711,0 mm/MinuteApplication speed = 711.0 mm / minute

Auftragungsdauer =2,0 MinutenApplication time = 2.0 minutes

Untersuchungen mit dem Licht- und Rastermikroskop ergaben eine Goldschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annäherndLight and scanning microscope studies revealed a gold layer on the surface of approximate thickness

- 35 - L· O Ό ί \ - 35 - L · O Ό ί \

1,0 /um. Die Schicht war gleichmäßig dick und dicht, wie Pig» 41 zeigt»1.0 / um. The layer was uniformly thick and dense, as Pig »41 shows»

Eine SEM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche zeigte eine Verschmelzung von Gold Idls zu einer Tiefe von mindestens 4*0 /um, τι ie nachstehende Tabelle und Fig. 42 zeigen.An SEM / EPMA scan of the interface showed a fusion of Gold Idls to a depth of at least 4 * 0 / μm, as shown in the table below, and Figure 42.

Tiefe, /um Element Konzentration (Massel)Depth, / around element concentration (Massel)

0,5 Au 84,90,5 Au 84,9

1,5 Au 10,61.5 Au 10.6

2,0 Au 2,12.0 Au 2.1

3,0 Au 0,83.0 Au 0.8

4,0 Au 0,64.0 Au 0.6

Beispiel XVExample XV

Es wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestelltiAn aqueous solution of the following composition was prepared

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

Chromtrioxid 150Chromium trioxide 150

Chromsulfat 0,06Chromium sulfate 0.06

Schwefelsäure 2,15Sulfuric acid 2.15

Natriumhexyfluorosilikat 0,2Sodium hydroxyfluorosilicate 0.2

Kohlenstoffdisülfid, 2 - 3 mlCarbon disulphide, 2 - 3 ml

Uatriumlaurylsulfat 0,05Sodium lauryl sulfate 0.05

Wasser (destilliert) bis 1000 mlWater (distilled) to 1000 ml

Diese Lösung hatte folgende Kennwertes pH-Wert =0,6This solution had the following characteristic pH = 0.6

spezifischer Widerstand =12 0hm-cm Konzentration von Cr+ =7,8 Masseforesistivity = 12 ohm-cm concentration of Cr + = 7.8 mass

Der pH-Wert kann zwischen 0,6 und 1,0 variiert werden; die Konzentration von Cr -Ionen kann zwischen 3 und 20 Massel betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 11 Ohm-cm und 14 0hm-cm liegen,The pH can be varied between 0.6 and 1.0; the concentration of Cr ions can be between 3 and 20 mass and the resistivity can be between 11 ohm-cm and 14 ohm-cm,

Re akt ionsb ed ingung enRe ecting editions

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =6,25 kHzFrequency = 6.25 kHz

- 36 - £ O O / I I U- 36 - £ O O / I I U

Auftragungsgeschwindigkeit =1125 mm/Minute Auftragungsdauer =5,0 MinutenApplication speed = 1125 mm / minute application time = 5.0 minutes

Untersuchungen mit dem Licht- und Rastermikroskop haben eine Chromschicht auf der Oberfläche von annähernd 1 /um Dicke gezeigt. Die Oberfläche der Schicht war unregelmäßig, aber die Schicht schien frei von Fehlern zu sein und war durchgehend, vii.θ Pig. 43 zeigt·Studies with the light and scanning microscope have shown a chromium layer on the surface of approximately 1 / um thickness. The surface of the layer was irregular, but the layer appeared to be free from defects and was continuous, vii.θ pig. 43 shows ·

Eine SMi/IPMA-Abtastung der Grenzfläche zeigte, daß Chrom bia zu einer Tiefe von mindestens 3,0 /um verschmolzen war, wie ausAn SMi / IPMA scan of the interface revealed that chromium bia had fused to a depth of at least 3.0 / um, as shown

der nachstehenden Tabellethe table below Elementelement und Fig. 44 hervorgeht·and FIG. 44 shows Tiefe, /umDepth, / um CrCr Konzentration (Masse%)Concentration (mass%) 0,5 0.5 CrCr 94,094.0 1,01.0 CrCr 32,032.0 2,02.0 CrCr 1,81.8 3,03.0 1,01.0 Beispiel XVIExample XVI

Es wurde eine wäßrige Lösung mit der gleichen Zusammensetzung hergestellt wie sie in Beispiel XV verwendet wurde;An aqueous solution of the same composition as used in Example XV was prepared;

Re akt ionabe d indungenRe act ion d indents

Matrix = Stahl (ASA 1018)Matrix = steel (ASA 1018)

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =6,48 kHzFrequency = 6.48 kHz

Auftragungageschwindigkeit = 1166,4 mm/MinuteApplication rate = 1166.4 mm / minute

Auftragungsdauer =5,0 MinutenApplication time = 5.0 minutes

Untersuchungen mit dem Licht- und Rastermikroskop ergaben eine Chromschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 3,0 ,um. Sie entsprach der in Fig. 45 gezeigten.Examination with the light and scanning microscope revealed a chromium layer on the surface with a thickness of approximately 3.0 μm. It corresponded to that shown in FIG.

Eine SEM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche zeigte eine Verschmelzung von Chrom bis zu einer Tiefe von mindestens 5,0 /Um, wie aus der nachstehenden Tabelle und Fig. 46 hervorgeht·An SEM / EPMA scan of the interface showed a fusion of chromium to a depth of at least 5.0 / μm, as shown in the table below and Figure 46.

Elementelement Masse%Dimensions% GrGr 100100 CrCr 97,297.2 GrGr 20,820.8 CrCr 2,82.8 CrCr 2,12.1

Tiefe, /tunDepth, / do

Beiapiel XVIIBeiapiel XVII

Ea wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt:Ea was prepared an aqueous solution having the following composition:

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

Chrom(III)-Chlorid natriumchlorid Ammoniumchlorid BorsäureChromium (III) chloride sodium chloride ammonium chloride boric acid

Dimethylformamid 400 mlDimethylformamide 400 ml

Natriumacetat 3,0Sodium acetate 3.0

Hatriumlatirylaulfat 0,5Hatrium latiryl sulfate 0.5

Wasser (destilliert) bis 1000 mlWater (distilled) to 1000 ml

Diese Lösung zeigte folgende Kennwerte: pH-Wert =3,0This solution showed the following characteristics: pH = 3.0

spezifischer Widerstand = 17,4 0hm-cm Konzentration von Gr =2,5 bis 3,5resistivity = 17.4 ohm-cm concentration of Gr = 2.5 to 3.5

Der pH-Wert kann zwischen 2,5 und 3»5 variiert werden; die Konzentration von Cr+ -Ionen kann zwischen.1,8 und 5 Massel liegen und der spezifische Widerkann kann 16 0hm-cm bis 0hm-cm betragen.The pH can be varied between 2.5 and 3 »5; the concentration of Cr + ions may be between 1.8 and 5 mass and the specific value may be 16 ohm-cm to 0hm-cm.

Reaktionsbedingungenreaction conditions

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =6,85 kHzFrequency = 6.85 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = 1251 mm/MinuteApplication speed = 1251 mm / minute

Auftragungsdauer = 3,0 MinutenApplication time = 3.0 minutes

Die Untersuchung mit dem Licht- und Rastermikroskop ergab eine Chromschicht auf der Oberfläche von annähernd 0,5 /Um Dicke.Examination with the light and scanning microscope revealed a chromium layer on the surface of approximately 0.5 / μm thickness.

ό ö / i I U ό ö / i IU

Die Schicht war feat und durchgehend, wie die Fig. 47 und 47A zeigen·The layer was feat and continuous, as shown in Figs. 47 and 47A.

Eine SEM/ΕΡΜΑ-Abtastung der Grenzfläche ergab eine Verschmelzung von Chrom bis zu einer Tiefe von mindestens 3,0 /um, wie die nachstehende Tabelle und Fig. 48 zeigen·An SEM / ΕΡΜΑ scan of the interface resulted in a fusing of chromium to a depth of at least 3.0 / μm, as shown in the table below and Fig. 48.

Tiefe, /um Element Konzentration (Massel)Depth, / around element concentration (Massel)

1 Cr - 21,21 Cr - 21.2

2 Cr 4,02 Cr 4.0

3 Cr 0,93 Cr 0.9

Beispiel XVIIIExample XVIII

Es wurde eine wäßrige Lösung mit der gleichen Zusammensetzung, wie sie für Beispiel XVII hergestellt wurde, verwendetsAn aqueous solution having the same composition as prepared for Example XVII was used

Reaktionsbedindungenreaction conditions

Matrix = Stahl (ASA 1018)Matrix = steel (ASA 1018)

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz = 6,85-kHzFrequency = 6.85 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = 1251 mm/MinuteApplication speed = 1251 mm / minute

Auftragungsdauer = 3,0 MinutenApplication time = 3.0 minutes

Die Untersuchung mit dem Licht- und Rastermikroskop ergab eine Chromschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 1,0 /um· Die Oberfläche der Schicht schien etwas unregelmäßig zu sein, aber die Schicht war fest und frei von Fehlern, wie die Fig. 49 und 49A zeigen«,Examination with the light and scanning microscope revealed a chromium layer on the surface with a thickness of approximately 1.0 / μm. The surface of the layer appeared to be somewhat irregular, but the layer was firm and free from defects, as shown in FIG. 49 and 49A show «,

Eine SEM/EPHA-Abtastung der Grenzfläche zeigte eine Verschmelzung von Chrom bis zu einer Tiefe von mindestens 3,0 /Um, wie es aus-nachstehender Tabelle und Fig. 50 hervorgeht.An SEM / EPHA scan of the interface showed a fusion of chromium to a depth of at least 3.0 / μm, as shown in the table below and FIG. 50.

Tiefe, /um Element Konzentration (Massel) Depth, / around element concentration (Massel )

0,5 Cr 97,20.5 Cr 97.2

1,0 Cr 97,61.0 Cr 97.6

1,5 Cr 22,21.5 Cr 22.2

2,0 Cr 1,52.0 Cr 1.5

3,0 Cr 0,83.0 Cr 0.8

\j / ι \\ j / ι \

Beispielexample

Ea wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestelltiEa, an aqueous solution of the following composition was prepared

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

Gadmiumchlorid 6,74Gadmium chloride 6,74

Natriumd!phosphat 54Sodium diphosphate 54

Wasser (destilliert) 1000 mlWater (distilled) 1000 ml

Liese Lösung hatte folgende Kennwerteί pH-Wert = 10Liese solution had the following characteristics pH = 10

spezifischer Widerstand = 33 Ohm-cm Konzentration von Cd = 0,32 Masselresistivity = 33 ohm-cm concentration of Cd = 0.32 mass

Der pH-Wert kann zwischen 10 und 10,2 variiert werden; die Konzentration von Cd -Ionen kann zwischen 0,2 und 0,5 Massel liegen und der spezifische Widerstand kann 28 Ohm-cm bis 35 Ohm-cm betragen.The pH can be varied between 10 and 10.2; the concentration of Cd ions may be between 0.2 and 0.5 mass and the resistivity may be 28 ohm-cm to 35 ohm-cm.

Reaktionsbedingungenreaction conditions

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgäzeElectrode coating = cotton gauze

Frequenz ' = (1) 7,29 kHz; (2) 7,91 kHzFrequency '= (1) 7.29 kHz; (2) 7.91 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = (1) 1312,2 mm/Minute;Application speed = (1) 1312.2 mm / minute;

(2) 1423,8 mm/Minute(2) 1423.8 mm / minute

Auftragungsdauer = (1) 1,0 min; (2) 3,0 min.Application time = (1) 1.0 min; (2) 3.0 min.

In diesem Beispiel handelte es sich bei der verwendeten Lösung anfangs um die oben erläuterte, die nach den als (1) gekennzeichneten Bedingungen aufgebracht wurde. Eine zweite Lösung, die in Beispiel XK angeführte, wurde anschließend unter den als (2) gekennzeichneten Bedingungen aufgebracht·In this example, the solution used was initially as described above, applied according to the conditions indicated as (1). A second solution, cited in Example XK, was then applied under the conditions indicated as (2).

Die Untersuchung mit dem Licht- und Rastermikroskop ergab eine Cadmiumschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 4 /um. Diese Schicht war, wie Pig. 51 zeigt, nicht homogen, aber eine SEM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche zeigte eine Verschmelzung von Cadmium bis zu einer Tiefe von mindestens 9 /Um, wie die nachstehende Tabelle und Pig. 52 zeigen.Examination with the light and scanning microscope revealed a cadmium layer on the surface with a thickness of approximately 4 μm. This layer was, like Pig. 51, not homogeneous, but an SEM / EPMA scan of the interface showed a fusing of cadmium to a depth of at least 9 / μm, as shown in the table below and Pig. 52 show.

L. yj U / L. yy U /

» W"W

Tiefe, /umDepth, / um Elementelement Konzentration (Massel)Concentration (mass) 22 CdCD 77,477.4 33 CdCD 65,265.2 44 CdCD 6,76.7 VJlVJL CdCD 1,21.2 66 CdCD 0,480.48 77 CdCD 2,12.1 88th CdCD 2,92.9 99 CdCD 0,890.89 Beispiel XXExample XX Es wurde eine wäßrige Lösung mitIt was an aqueous solution folgender Zusammensetzungfollowing composition hergestellt:manufactured: Harneurine Gramm/LiterGrams / liter Cadmiumsulfatcadmium sulfate 26,6526.65 Natriumchloridsodium chloride 8,78.7 Borsäureboric acid 15,015.0 Al um ini ums ulf atAl um ini umsulf at 17,517.5 0,250.25 5,05.0 2,52.5 0,50.5 1000 ml1000 ml Akaziengummi (Gummi arabicum)Acacia gum (gum arabic) NatriumtetraboratSodium tetraborate Benzolsulfonsäurebenzenesulfonic Natriumlauryls ulfatSodium lauryl sulfate Wasser (destilliert)Water (distilled)

Diese Lösung hatte folgende Kennwerte: pH-Wert =3,40This solution had the following characteristics: pH = 3.40

spezifischer V/iderstand = 54.0hm-cm Konzentration von Cdspecific resistance = 54.0hm-cm concentration of Cd

+2+2

= 1,1 % = 1.1 %

Der pH-Wert kann zwischen 3,2 und 3,5 variiert werden; die Kon-The pH can be varied between 3.2 and 3.5; the con-

+2 zentration von Cd -Ionen kann von 1 bis 4 Massel betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 45 Ohm-cm und 55 Ohm-cm liegen.+2 concentration of Cd ions can be from 1 to 4 masses and the resistivity can be between 45 ohm-cm and 55 ohm-cm.

Reakt ionsbe d indungenReaction terms

Matrixmatrix

Elektrodeelectrode

Elektrodenüberzug Pre quenzElectrode coating Pre quenz

= Stahl = Platin = Nylontuch =13,7 kHz= Steel = platinum = nylon cloth = 13.7 kHz

L J Q / I \ U L JQ / I \ U

Auftragungsgeschwindigkeit = 2466 mm/Minute Auftragungsdauer = 2 MinutenApplication speed = 2466 mm / minute application time = 2 minutes

Die Untersuchung mit dem Licht- und Rastermikroskop ergab eine Cadmiumschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 1 /um. Die Oberfläche der Schicht mar unregelmäßig, aber sie war fest und durchgehend, wie aus Pig. 53 zu sehen ist.Examination with the light and scanning microscope revealed a cadmium layer on the surface with a thickness of approximately 1 / um. The surface of the layer was irregular, but it was firm and continuous, as from Pig. 53 can be seen.

Eine SEM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche zeigte eine Verschmelzung von Cadmium bis zu einer Tiefe von mindestens 4 /um, wie aus nachstehender Tabelle und Pig. 54 zu sehen ist.An SEM / EPMA scan of the interface showed a fusing of cadmium to a depth of at least 4 / um as shown in the table below and Pig. 54 can be seen.

Tiefe, /um Element Konzentration (Maaae^)Depth, / around element concentration (Maaae ^)

73,3 8,8 1,4 1,2 1,173.3 8.8 1.4 1.2 1.1

Es wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt:An aqueous solution with the following composition was prepared:

IT ame Gramm/LiterIT ame grams / liter

Zinndichlorid 77,3Tin dichloride 77.3

Natriumhydroxid 66,0Sodium hydroxide 66.0

Uatriumacetat 14,7Sodium acetate 14,7

Wasser (destilliert) 1000 mlWater (distilled) 1000 ml

Diese Lösung hatte folgende Kennwerte j pH-Wert =12,4This solution had the following characteristics j pH = 12.4

spezifischer Widerstand =8,6 Ohm-cmresistivity = 8.6 ohm-cm

+2+2

Konzentration von Sn -Ionen = 4 Masse%Concentration of Sn ions = 4 mass%

Der pH-Wert kann zwischen 11,2 und 12,7 variiert werden; dieThe pH can be varied between 11.2 and 12.7; the

+ 2+ 2

Konzentration der Sn -Ionen kann zwischen 2 und 5 Massel liegen und der spezifische Widerstand kann 6,2 Ohm-cm bis 10,2-Ohm-cm betragen.Concentration of the Sn ions may be between 2 and 5 mass and the resistivity may be 6.2 ohm-cm to 10.2-ohm-cm.

Reakt ionsbe d indungenReaction terms

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

0,50.5 GdGd 1,01.0 GdGd 2,02.0 CdCD 3,03.0 . Cd, CD 4,04.0 CdCD Beispiel JU Example JU

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =9,85 kHzFrequency = 9.85 kHz

Auf tragungsgeschwindigkeit = 1773 mm/MinuteAt transfer speed = 1773 mm / minute

Auftragungsdauer = 2 MinutenApplication time = 2 minutes

Die Untersuchung mit dem Licht- und Rastermikroskop ergab eine Zinnschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 1,2 /um. Die Schicht war einheitlich dick und homogen. Das geht aus Pig. 55 hervor«Examination with the light and scanning microscope revealed a tin layer on the surface with a thickness of approximately 1.2 / um. The layer was uniformly thick and homogeneous. This is from Pig. 55 "

Eine SEM/KPMA-Abtastung der Grenzfläche ergab eine Verschmelzung von Zinn bis zu einer Tiefe von mindestens 4 /um, wie aus der nachstehenden Tabelle und Fig. 56 zu sehen ist*An SEM / KPMA scan of the interface resulted in a fusion of tin to a depth of at least 4 / um as can be seen from the table below and Figure 56 *.

Tiefe, /um Element Konzentration (Massel)Depth, / around element concentration (Massel)

i 1 i 1 Snsn 91,491.4 22 Snsn 4,44.4 33 Snsn 0,90.9 44 Snsn 0,50.5

Beispiel ΣΧΓΙExample ΣΧΓΙ

Ea wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestelltsEa, an aqueous solution of the following composition was prepared

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

Z inn (U)-Chlorid 9,4Z inn (U) chloride 9.4

Hatriumdiphoaphat 44,7Hatrium diphoaphate 44.7

Dextrin 6,25Dextrin 6.25

Wasser (destilliert) 1000 mlWater (distilled) 1000 ml

Uatriumlaurylsulfat 0,5Sodium lauryl sulfate 0.5

Diese Lösung hatte folgende Kennwertes pH-Wert =9,05This solution had the following characteristic pH = 9.05

spezifischer Widerstand = 34 Ohm-cm Konzentration von Sn = 0,50 Masselresistivity = 34 ohm-cm concentration of Sn = 0.50 mass

Der pH-Wert kann zwischen 9 und 9,7 variiert werden; die Kon-The pH can be varied between 9 and 9.7; the con-

+ 2+ 2

zentration von Sn -Ionen kann zwischen 0,4 und 1 Massel betra gen und der spezifische Widerstand kann zwischen 30 0hm-cm und 36 0hm-cm liegen.The concentration of Sn ions can be between 0.4 and 1 mass and the resistivity can be between 30 ohm-cm and 36 ohm-cm.

Reakt ionabe d indungenReact ion d indungen

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz =9,85 kHzFrequency = 9.85 kHz

Auftragungsgesch^iindigkeit = 1773 mm/MinuteApplication speed = 1773 mm / minute

Auftragungadauer = 2 MinutenApplication duration = 2 minutes

Die Untersuchung mit dem Licht- und Raatermikroakop ergab eine Zinnschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 4 /Um. Diese Auftragung acheint aua einer tieferen einheitlichen und im wesentlichen homogenen Schicht mit einer Dicke von annähernd 1 /um und einer äußeren, leicht porösen Schicht mit einer Dicke von annähernd 3 /um zu bestehen, v?ie in Pig. 57 zu sehen ist.Examination with the light and Raatermikroakop revealed a tin layer on the surface with a thickness of approximately 4 / Um. This plot reveals a deeper uniform and substantially homogeneous layer approximately 1 μm thick and an outer slightly porous layer approximately 3 μm thick, as in Pig. 57 can be seen.

Eine SEM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche ergab eine Verschmelzung von Zinn bis zu einer Tiefe von mindestens 5 /um, wie die nachstehende Tabelle und Fig. 58 zeigen.An SEM / EPMA scan of the interface revealed a fusion of tin to a depth of at least 5 / μm, as shown in the table below and FIG. 58.

Tiefe, /um Element Konzentration (Massel) Depth, / u m element concentration (mass)

97,3 94,3 1,097.3 94.3 1.0

Es wrde eine wäßrige Lösung mit der gleichen Zusammensetzung, wie sie für Beispiel 2XEI hergestellt viurde, verwendet:An aqueous solution of the same composition as prepared for Example 2XEI would be used:

Reaktionsbedindungenreaction conditions

Matrix = Stahl (ASA 1010)Matrix = steel (ASA 1010)

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz '= 10,61 kHzFrequency '= 10.61 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = 1909,8 mm/MinuteApplication speed = 1909.8 mm / minute

Auftragungsdauer =- 3 MinutenApplication time = - 3 minutes

Die Untersuchung mit dem Licht- und Rastermikroskop ergab eine Zinnschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von über 2 /Um*Examination with the light and scanning microscope revealed a tin layer on the surface with a thickness of over 2 / μm *

11 Snsn 22 Snsn 33 Snsn 55 Snsn Beispiel iXEIIExample iXEII

- 44 - L J D / i I ü- 44 - L JD / i I ü

Diese Schicht war porös aber durchgehend, v»ie Fig. 59 zeigt.This layer was porous but continuous, as shown in Fig. 59.

Eine SEM/ΕΡΜΑ-Abtastung der Grenzfläche ergab eine Verschmelzung von Zinn bia zu einer Tiefe von mindestens 2 /um, wie aus nachstehender tabelle und Pig. 60 zu sehen ist»An SEM / ΕΡΜΑ scan of the interface revealed a fusion of tin bia to a depth of at least 2 / μm, as shown in the table below and Pig. 60 can be seen »

Tiefe, /tun Element MasselDepth, / do element Massel

0,5 Sn 96,20.5 Sn 96.2

1,0 Sn 81,41.0 Sn 81.4

2,0 Sn 2,52.0 Sn 2.5

Beispiel 23ZVExample 23ZV

Es wurde eine wäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt;An aqueous solution with the following composition was prepared;

ΈΈ ame Gramm/Litergrams / liter

Kobalt(II)-sulfat 252Cobalt (II) sulfate 252

liatriumf luorid 14sodium fluoride 14

Borsäure 45Boric acid 45

Dextrose 5Dextrose 5

Natriumlaurylsulfat 0,2Sodium lauryl sulfate 0.2

Wasser (destilliert) · 1000 mlWater (distilled) · 1000 ml

Diese Lösung hatte folgende KennwerteίThis solution had the following characteristics

pH-Wert =6,03pH = 6.03

spezifischer Widerstand = 28,5 Ohm-cmresistivity = 28.5 ohm-cm

+2+2

Konzentration von Co = 5»3 MasselConcentration of Co = 5 »3 mass

Der pH-Wert kann zwischen 4»5 und 6,5 variieren; die Konzentra-The pH can vary between 4 »5 and 6.5; the concentration

+2+2

tion der Co -Ionen kann 2 bis 6 Massel betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 25 0hm-cm und 30 0hm-cm liegen.The concentration of Co ions can be from 2 to 6 pigs and the resistivity can be between 25 ohm-cm and 30 ohm-cm.

Reaktionsbedingungenreaction conditions

Matrix · = KupferMatrix · = copper

Elektrode = PlatinElectrode = platinum

Elektrodenüberzug = UylontüllElectrode coating = Uylontüll

Pre quenz = 5»1 kHzPrequency = 5 »1 kHz

Auftragungsgeschwindigkeit = 918 mm/MinuteApplication speed = 918 mm / minute

Auftragungsdauer = 3»O MinutenDuration of application = 3 »O minutes

Die Untersuchung mit dem licht- und Raatermikroskop ergab eine Kobaltachicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 6,5 /um. Diese Schicht isar gleichmäßig und durchgehend, wie die Fig. 61 zeigt.Examination with the light and Raatermikroskop revealed a Kobaltachicht on the surface with a thickness of approximately 6.5 / um. This layer is uniform and continuous, as shown in FIG. 61.

Eine SEM/ΕΡΜΑ-Abtastung der Grenzfläche zeigte eine Verschmelzung von Kobalt bis zu einer Tiefe von mindestens 20 /um, τη ie aus nachstehender Tabelle und Pig« 62 hervorgeht.An SEM / ΕΡΜΑ scan of the interface showed a fusion of cobalt to a depth of at least 20 / μm, as shown in the table below and Pig'62.

Tiefe» /um Element Konzentration (Massel)Depth »/ around element concentration (Massel)

10 Co 2,6510 Co 2.65

15 Co 1,615 Co 1.6

20 Co 0,8720 Co 0.87

25 . Co 0,4425. Co 0.44

Aus der visuellen Untersuchung und den vorausgehenden Experimenten ging hervor, daß die Ablagerung von Kobalt bei einer Höhe von über 10 ,um extrem dicht war.From the visual inspection and the preliminary experiments, it was found that the deposition of cobalt at a height of over 10 was extremely dense.

Beispiel XXVExample XXV

Es wurde eine viäßrige Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt :A viable solution having the following composition was prepared:

Name Gramm/LiterName grams / liter

Silbercyanid 26Silver cyanide 26

Kaliurneyanid 46Potassium uranium 46

Kaliumcarbonat 37Potassium carbonate 37

üiatriumlauryi sulfat 1sodium lauryl sulphate 1

Kohlenstoffdisulfid 1-2Carbon disulfide 1-2

Wasser (destilliert) 1000 mlWater (distilled) 1000 ml

Diese Lösung hatte die folgenden Kennwerte: pH-Wert = 11,55This solution had the following characteristics: pH = 11.55

spezifischer Widerstand . =10,5 Ohm-cm Konzentration von Ag =2,09 Masselspecific resistance . = 10.5 ohm-cm concentration of Ag = 2.09 mass

Der pH-Wert kann zwischen 11,2 und 11,7 variiert werden; die Konzentration der Ag -Ionen kann von 1 bis 3 Massel betragen und der spezifische Widerstand kann zwischen 8 Ohm-cm und 13 Ohm-cm liegen«The pH can be varied between 11.2 and 11.7; the concentration of Ag ions may be from 1 to 3 masses and the resistivity may be between 8 ohm-cm and 13 ohm-cm. "

- 46 - Z j D / I 1 U- 46 - Z y D / I 1 U

Reakt ionabe dingungenReact ionabe conditions

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode . = PlatinElectrode. = Platinum

Elektrodenüberzug = NylonElectrode coating = nylon

Frequenz = 7>7 kHzFrequency = 7> 7 kHz

Auf tragungageachviindigke it = 1386 mm/MinuteOn transmission time, it is 1386 mm / min

Auftragungsdauer =1,0 MinuteApplication time = 1.0 minute

Die Unterauchung mit dem Licht- und Raatermikroakop ergab eine Silberschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 5 /um. Daa Gefüge iat in Fig. 63 und 63A zu aehen*Exposure to the light and Raatermikroakop resulted in a silver layer on the surface with a thickness of approximately 5 / um. Daa structure is shown in FIGS. 63 and 63A.

Eine SEM/ΕΡΜΑ-Abtastung der Grenzfläche ergab eine Verachmelzung von Silber bia zu einer Tiefe von mindeatena 3 /um, vde aua der nachstehenden Tabelle und Fig. 64 zu erkennen iat·An SEM / ΕΡΜΑ scan of the interface revealed silver oxide bia to a depth of at least 3 μm, as can be seen in the table below, and FIG.

Tiefe, /um Element Konzentration (Massel)Depth, / around element concentration (Massel)

98,7 91,4 46,3 2,4 T,098.7 91.4 46.3 2.4 T, 0

Ea wurde eine wäßrige Lö'aung mit folgender Zuaammenaetzung hergestellt: Ea an aqueous Lö'aung was prepared with the following composition :

Harne Gramm/LiterHarness grams / liter

Silbernitrat 29Silver nitrate 29

Kaliumiodid 398Potassium iodide 398

Zitronenaäure 6Citric acid 6

Dextroae 5Dextroae 5

Kohlenatoffdiaulfid 1,5Carbon Dioxide 1.5

Ammoniumhydroxid bia zum pH-WertAmmonium hydroxide bia to pH

Waaaer (deatilliert) 1000 mlWaaaer (distilled) 1000 ml

Diese Lösung hatte folgende Kennwerte jThis solution had the following characteristics j

pH-Wert =5,6pH = 5.6

spezifiacher Widerstand =6,6 Ohm-cmspecific resistance = 6.6 ohm-cm

' Ί

Konzentration von Ag = 1,84 % Concentration of Ag = 1.84 %

AgAg 11 AgAg 22 AgAg 33 AgAg 44 AgAg 55 Beiapiel IXVl Beiapiel IXVl

-4?- 16 b / l ι- 4? - 16 b / l ι

Der pH-Wert kann zwischen 1,5 und 2 variiert werden; die Konzentration von Ag+ -Ionen kann von 0,5 Ma 2,5 Massel betragen and der spezifiache Widerstand kann zwischen 6 Ohm-cm und Ohm-cra liegen,The pH can be varied between 1.5 and 2; the concentration of Ag + ions can be from 0.5 Ma to 2.5 mass and the specific resistance can be between 6 ohm-cm and ohm-cra,

Reakt.ionabed indungenReact.ionabed indungen

Matrix = KupferMatrix = copper

Elektrode = GraphitElectrode = graphite

Elektrodenüberzug = BaumwollgazeElectrode cover = cotton gauze

Frequenz = 9,5 kHzFrequency = 9.5 kHz

Auftragungageschwindigkeit = 1710 mm/MinuteApplication speed = 1710 mm / minute

Auftragungadauer . =2,0 MinutenApplication duration. = 2.0 minutes

Die Unterauchung mit dem Licht- und Rastermikroskop zeigte eine Silberschicht auf der Oberfläche mit einer Dicke von annähernd 2 /um. Daa Gefüge wird in Pig. 65 gezeigt·Scanning with the light and scanning microscope showed a silver layer on the surface with a thickness of approximately 2 / um. Daa microstructure is in Pig. 65 shown ·

Eine SEM/EPMA-Abtastung der Grenzfläche ergab eine Verschmelzung von Silber bis zu einer Tiefe von mindeatena 2,00 /um, wie aus nachstehender Tabelle und Fig. 66 hervorgeht»An SEM / EPMA scan of the interface resulted in a fusion of silver to a depth of at least 2.00 / μm, as shown in the table below and Fig. 66.

Konzentration (Massel)Concentration (mass)

97,7 97,5 28,0 3,8 2,8 1,097.7 97.5 28.0 3.8 2.8 1.0

Wie aus den vorstehenden Beispielen ersichtlich iat, werden durch die Erfindung ein neuartiges Verfahren, eine Anlage für die Durchführung des Verfahrens, Lösungen für den Einsatz bei dem Verfahren und neue Produkte, die für die vielseitigsten Anwendungszwecke und Einsatzbedingungen geeignet sind,, zur Verfügung gestellt.As apparent from the foregoing examples, the invention provides a novel process, apparatus for carrying out the process, solutions for use in the process, and novel products suitable for the most varied of applications and conditions of use.

Wenn sich auch die Beschreibung auf Beispiele beschränkt hat, in denen die Aufbringung auf der gesamten Oberfläche erfolgte, so ist doch zu beachten, daß die Aufbringung selbstverständlich auf spezifische Bereiche von Oberflächen je nach einem spezifischen verlangten Ergebnis begrenzt werden kenn *When the description has been limited to examples in which the deposition on the entire surface was carried out, it is nevertheless to be noted that the application of course be limited to specific areas of surfaces, depending on a specific result required k s n *

Tiefe,- /umDepth, - / um Elementelement 11 AgAg 22 . Ag, Ag 33 AgAg 44 AgAg 55 AgAg 66 AgAg

-48- ZJb/ 1 I U-48- ZJb / 1 I U

Beispielsweise können Zinn, Gold und Silber infolge der aasgezeichneten, für sie typischen Leitfähigkeitskennwerte für elektrische Anwendungsfälle ve ns end et werden, und Schaltungen können auf andere Substrate aufgeschmolzen werden· Auch die Anti-^ korrosionseigenschaften von Zinn, Gold", Silber, nickel, Chrom, Cadmium, Molybdän und Wolfram sind wertvoll. Und die Anwendung dieser Metalle bei Eisen- und ITichteisensubstraten wird deren Antikorrosionsverhalten verbessern·For example, tin, gold and silver can be used as a result of the characteristic values of conductivity typical for electrical applications, and circuits can be melted onto other substrates. Also the anti-corrosion properties of tin, gold, silver, nickel, chromium Cadmium, molybdenum and tungsten are valuable, and the application of these metals to ferrous and non-ferrous substrates will improve their anti-corrosion behavior.

Chrom, Nickel, Silber, Gold oder Zinn bieten auch die Möglichkeit, der Matrix ein angenehmes Äußeres zu verleihen. Chrom, Molybdän, Wolfram, Titan und Kobalt verleihen der Matrix Oberflächenhärte*Chromium, nickel, silver, gold or tin also offer the possibility of giving the matrix a pleasant appearance. Chromium, molybdenum, tungsten, titanium and cobalt give the matrix surface hardness *

Indium verleiht der Matrix Festigkeit und dient auch als AntiScheuermittel. Eine mit Molybdän behandelte Eisen- oder Nicht·* eisenmatrix besitzt verbesserte Friktions-Verschleiß- und Hochtemperaturbeständigkeitskennwerte. Es ist auch als dielektrische Beschichtung geeignet.Indium adds strength to the matrix and also serves as an anti-chemical agent. A molybdenum-treated iron or non-iron matrix has improved friction wear and high temperature resistance characteristics. It is also suitable as a dielectric coating.

Eine mit Cadmium verschmolzene Matrix weist nicht nur verbesserte Kennwerte hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit auf, sondern kann auch als Antifoulingmittel zur Behandlung von Schiffsrümpfen dienen»A cadmium-fused matrix not only has improved corrosion resistance characteristics but can also serve as an antifouling agent for the treatment of ship hulls »

Mit Silber verschmolzene Matrizen sind insgesamt als Reflexionsmedium wertvoll.Overall, silver-fused matrices are valuable as a reflective medium.

Es wird deutlich geworden sein, daß das Verfahren und die Anlage äußerst vielseitig ohne großen Kapitalaufwand und Anlagenaufwand eingesetzt werden können und die Verwendung von Werkstoffen bei Anwendungsfällen ermöglichen, die bisher bei geringerem Aufwand als früher nicht in Frage kamen, und außer den beschriebenen Anwendungsfällen und Einsatzmöglichkeiten werden dem Fachmann noch viele andere bekannt sein.It will be apparent that the method and apparatus can be used in a very versatile manner without requiring much capital and equipment and allowing the use of materials in applications that previously were less costly than previously, and beyond the described applications and uses many others will be familiar to those skilled in the art.

Es wird gleichfalls deutlich geworden sein, daß die verschiedenen Parameter des Verfahrens je nach den betreffenden Variablen und den verlangten Ergebnissen verändert werden können, ohne daß vom Inhalt und Geltungsbereich der Erfindung, die in den angefügten Ansprüchen definiert werden, abgewichen wird*It will also be apparent that the various parameters of the method may be varied according to the variables involved and the results sought, without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims (12)

ο ό / \ \ υ Erfindungsanapruch;ο ό / \\ υ invention proposal; 1· Verfahren für das Verschmelzen mindestens eines zweiten leitfähigen chemischen Elementes mit einer Matrix eines ersten leitfähigen chemischen Elementes bei Umgebungstemperatur, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite leitfähige Element mit einer benachbarten Fläche des ersten leitfähigen chemischen Elementes in Kontakt gebracht wird, wobei das zweite leitfähige Element in Form einer dissoziierbaren lösung eingesetzt wird, und ein zerhacktes elektrisches Signal einer bestimmten Frequenz an das erste und zweite chemische Element angelegt wird, wodurch das zweite chemische Element mit dem ersten chemischen Element verschmolzen wird*A method for fusing at least one second conductive chemical element having a matrix of a first conductive chemical element at ambient temperature, characterized in that the second conductive element is brought into contact with an adjacent surface of the first conductive chemical element, wherein the second conductive element is used in the form of a dissociable solution, and a chopped electrical signal of a certain frequency is applied to the first and second chemical elements, whereby the second chemical element is fused with the first chemical element * 2« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lösung des zweiten chemischen Elementes wäßrig ist»2 «Method according to item 1, characterized in that the solution of the second chemical element is aqueous» 3« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lösung des zweiten chemischen Elementes organisch ist* .3 «method according to item 1, characterized in that the solution of the second chemical element is organic *. 4* Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die wäßrige Lösung einen im Bereich von 0,4 bis 14 liegenden pH-Wert hat und das zweite Element in der Lösung im Bereich von 0,10 bis 10 Masse?» vorhanden ist.4 * Method according to item 2, characterized in that the aqueous solution has a pH in the range of 0.4 to 14 and the second element in the solution in the range of 0.10 to 10 mass. »Is present. 5. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Lösung einen im Bereich von 10 bis 80 Ohm-cm liegenden spezifischen Widerstand hat„5. Method according to item 4, characterized in that the solution has a resistivity in the range of 10 to 80 ohm-cm " 6«, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das · erste leitfähige chemische Element aus der Gruppe der Eisen- und Nichteisenmetalle oder einer Legierung derselben ausgewählt wird»6, "method according to item 1, characterized in that the first conductive chemical element is selected from the group of iron and non-ferrous metals or an alloy thereof» 7. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite leitfähige chemische Element aus der Eisen- und Nichteisenmetalle und deren Legierungen umfassenden Gruppe ausgewählt wird·7. The method according to item 1, characterized in that the second conductive chemical element is selected from the group comprising iron and non-ferrous metals and their alloys. 8. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das erste leitfähige Element aus der Nichteisenmetalle oder eine Legierung derselben umfassenden Gruppe ausgewählt wird»8. The method according to item 6, characterized in that the first conductive element is selected from the non-ferrous metals or an alloy of the same comprehensive group » --* '- ι i b / ι ι- * i - ι i b / ι ι 9* Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß das erste leitfähige Element aus der Eisenmetalle oder eine Legierung derselben umfassenden Gruppe ausgewählt wird·A method according to item 5, characterized in that said first conductive element is selected from the group consisting of ferrous metals or an alloy thereof. 10. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zweite leitfähige chemische Element unter den Elementen der Gruppen Tb, 2b, 3a, 4b, 6b ,und 8 ausgewählt wird, und das erste leitfähige chemische Elemente aus der Eisen- oder nichteisenmetalle oder eine Legierung derselben umfassenden Gruppe ausgewählt wird·10. The method according to item 1, characterized in that the second conductive chemical element among the elements of the groups Tb, 2b, 3a, 4b, 6b, and 8 is selected, and the first conductive chemical elements of the iron or non-ferrous metals or a Alloy of the same comprehensive group is selected 11· Produkt, das nach dem Verfahren nach Punkt 1 gewonnen wurde, gekennzeichnet dadurch, daß es eine Matrix aus einem ersten leitfähigen chemischen Element mit einer Außenfläche und eine Zone innerhalb der Matrix an der Außenfläche aus einem zweiten, darin eingeschmolzenen leitfähigen Element besitzt, wobei das zweite leitfähige Element aus der Zinn, Indium, Zink, Cadmium, Kupfer, Silber, Gold, Uickel, Kobalt, Eisen oder Chrom umfassenden Gruppe ausgewählt wird·Product obtained by the method of item 1, characterized in that it has a matrix of a first conductive chemical element with an outer surface and a zone within the matrix on the outer surface of a second conductive element fused thereto the second conductive element is selected from the group comprising tin, indium, zinc, cadmium, copper, silver, gold, nickel, cobalt, iron or chromium. 12. Produkt, gekennzeichnet dadurch, daß es nach dem Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte hergestellt wurde·12. Product characterized in that it has been produced by the method according to one of the preceding points. - Hierzu 36/ Bl- Zeichnungen -- For this 36 / Bl- drawings -
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US3802854A (en) * 1973-03-19 1974-04-09 Akad Wissenschaften Ddr Process for forming magnetic metal deposits on a flexible base for use as information data carrier product thereof

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