DD274636A1

DD274636A1 - PROCESS FOR IMPROVING THE CORROSION BEHAVIOR OF GALVANIC IRON LAYERS AND IRON DISPERSION LAYERS

Info

Publication number: DD274636A1
Application number: DD31867488A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Scholz; Bernhard Herbst; Elk Forkel
Original assignee: Reichsbahn Wtz Zentrum Fuer Ma
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1989-12-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens galvanischer Eisenschichten und Eisendispersionsschichten. Es findet Anwendung bei der Herstellung verschleissbeanspruchter Oberflaechen, die nicht oder nur teilweise in korrosionsschuetzenden Medien laufen, vorzugsweise zur Aufarbeitung von Bauteilen, die sowohl einer Verschleiss- als auch einer Korrosionsbeanspruchung ausgesetzt sind. Die Hohlraeume und Fehlstellen der galvanischen Eisenschicht oder Eisendispersionsschicht werden durch gezieltes Aufschmelzen der Oberflaeche verdichtet, indem die galvanische Eisenschicht oder Eisendispersionsschicht selektiv in nur sehr geringer Tiefe, vorzugsweise nicht mehr als 0,3mal der verbleibenden Schichtdicke, mittels Lasertechnik aufgeschmolzen wird. Fig. 1The invention relates to a method for improving the corrosion behavior of galvanic iron layers and iron dispersion layers. It is used in the production of wear-stressed surfaces that do not or only partially run in anti-corrosive media, preferably for the workup of components that are exposed to both a wear and a corrosion stress. The cavities and imperfections of the galvanic iron layer or iron dispersion layer are compacted by targeted melting of the surface by the galvanic iron layer or iron dispersion layer selectively in only a very small depth, preferably not more than 0.3 times the remaining layer thickness, is melted by laser technology. Fig. 1

Description

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Ap vendungsgeblet the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahret, zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens galvanisch ..r Eisenschichten und Eisendispersionsschichten. Ei findet Anwendung bei der Herstellung verschleißbeanspruchter Oberflächen, die nicht oder nur teilweise in korrociunsschützenden Medien laufen, vorzugsweise zur Aufarbeitung von Bauteilen, die sowohl einer Verschleißais auch einer Korrosionsbeanspruchung ausgesetzt sind.The invention relates to a method for improving the corrosion behavior of galvanic iron layers and iron dispersion layers. Egg is used in the production of wear-stressed surfaces which do not or only partially run in anti-corrosive media, preferably for the work-up of components that are exposed both to a wear and a corrosion stress.

Characteristic of the known technical solutions The galvanic iron application is a cost-effective processing method for the regeneration of components with high Wear stress known. However, only such components are regenerated by galvanic iron application, which in Operation are surrounded by anti-corrosive media. For the processing of parts during the Butriebseinsatzes

der Luftfeuchtigkeit, dem Luftsauerstoff und anderen korrosiven Medien ausgesetzt sind, ist die unbehandelte, galvanischaufgetragene Schicht aus reinem Eisen auf Grund ihrer Korrosionsanfälligkeit ungeeignet. Das trifft auch fürthe atmospheric moisture, atmospheric oxygen and other corrosive media, the untreated, electroplated layer of pure iron is unsuitable due to its susceptibility to corrosion. That is also true for

Iron dispersion layers too. In DD-PS 227981A1 a combined wear protection layer of pure iron and plastic for such components

vorgeschlagen, die gleichzeitig einem Verschleiß- und Korrosionsangriff ausgesetzt sind. Die Beschichtung erfolgt in der Art,daß der verschleißbeanspruchte Teil der Oberfläche mit Eisen und die überwiegend nur dem Korrosionsangriff ausgesetzteproposed, which are simultaneously exposed to wear and corrosion attack. The coating takes place in such a way that the wear-stressed part of the surface with iron and the predominantly exposed only to the corrosion attack

Surface is coated with plastic. However, this solution has the disadvantage that the wear behavior of the plastic layer

gegenüber der galvanisch aufgetragenen Eisenschicht nicht ausreichend ist und es zu einem erhöhten Abrieb und zuris insufficient with respect to the galvanically applied iron layer and it leads to increased abrasion and to

Scoring on the plastic layer or at the boundary between plastic and iron layer leads to edge formation, so that

aus diesem Grunde das Verfahren nicht zur Anwendung kommen kann.for this reason, the method can not be used.

Furthermore, it is known that the regeneration of individual parts, in addition to the wear and a Corrosion attack are exposed, carried out by a coating with chrome. The disadvantage of this method is on the one hand in

den geringen Schichtdicken, die für Verschleißteile oft nicht ausreichend sind, zum anderen in der Verwendung von Chrom alsthe small layer thicknesses, which are often not sufficient for wear parts, on the other hand in the use of chrome as

Lack metal. The phosphating can also be used to achieve a temporary corrosion protection, wherein for

galvanisierten Stahl in DE-PS 1285832 ein Überzugsbad vorgeschlagen wird, welches 0,1 bis 7 g/l Nickel enthält. Außerdementhält das Bad Arsenationen, so daß besondere Maßnahmen für Abwasserentsorgung erforderlich sind.galvanized steel in DE-PS 1285832 a coating bath is proposed which contains 0.1 to 7 g / l nickel. Furthermore, the bath holds arsenations, so that special measures for sanitation are required.

For laser treatment of applied layers is known that according to the existing in the layer Alloy elements property changes can be achieved in the solid state or by melting. The method is used to achieve higher surface hardness and thus better wear properties. For electroplated layers, however, it can be expected a significant reduction in the hardness of the layer. Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die durch galvanisches Auftragen von Eisen- und Eisendispersionsschichten kostengünstige Aufarbeitung auch für solche Einzelteil¹} einsetzbar zu machen, din gleichzeitig einem Verschleiß- und Korrosionsangriff ausgesetzt sind.The object of the invention is to make the cost-effective by galvanic application of iron and iron dispersion layers work-up for such item ¹ } used din are simultaneously exposed to wear and corrosion attack.

Explanation of the essence of the invention

Das schlechte Korrosionsverhalten der unbehandelten galvanisch aufgetragenen Eisenschicht oder Eisendispersionsschicht ist auf ihr? große Porosität und der dadurch möglichen honen Aufnahme von Luftfeuchtigkeit (H2O und O₂) zurückzuführen. Daraus leitet sich die Aufgabe ab, ein Verfahren zu entwickeln, durch das ain Verdichten der Oberfläche der galvanisch aufgetragenen Eisenschicht erreicht wird, ohne das Verschleißverhalten maßgeblich zu beeinträchtigen.The bad corrosion behavior of the untreated electroplated iron layer or iron dispersion layer is on it? high porosity and the resulting high absorption of humidity (H2O and O ₂ ). From this, the task is derived to develop a method by which ain densifying the surface of the galvanically deposited iron layer is achieved without significantly affecting the wear behavior.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hohlräume und Fehlstellen der galvanischen Eisenschicht oder Eisendispersionsschicht durch gezieltes partielles Aufschmelzen der Oberfläche verdichtet werden, indem die galvanische Eisenschicht oder Eisendispersionsschicht selektiv in nur sehr geringer Tiefe mittels Lasertechnik aufgeschmolzen wird.According to the invention the object is achieved in that the cavities and voids of the galvanic iron layer or iron dispersion layer are compacted by targeted partial melting of the surface by the galvanic iron layer or iron dispersion layer is selectively melted at very low depth by laser technology.

Die Aufschmelztiefe soll in der Regel nicht mehr als 0,3 der verbleibenden Schichtdicke der Eisenschicht betragen. Die Laserspuren sind so anzuordnen, daß sie sich berühren bzw. überlappen. In nicht zu erwartender Weise bleibt so der Härteverlust fast nur jf den aufgeschmolzenen Bereich beschränktThe melting depth should generally not exceed 0.3 of the remaining layer thickness of the iron layer. The laser tracks are to be arranged so that they touch or overlap. Unexpectedly, the loss of hardness is thus restricted to almost only the molten area

Die Korrosionsanfälligkeit wird ohne eine wesentliche Beeinträchtigung des Verschleißverhalten« vermindert. The susceptibility to corrosion is reduced without a significant impairment of the wear behavior.

Auiführungsbeliplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Fig. 1: zeigt die einzelnen Schichten und die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einzuhaltenden Maße. Fig. 2: zeigt den einzuhaltenden Härtoverlauf, bei dem das Verschleißverhalten der aufgetragenen Eisenschicht v/eit 3stgehend erhalten bleibt.Fig. 1: shows the individual layers and to be observed in carrying out the method according to the invention dimensions. Fig. 2: shows the hardening process to be followed, in which the wear behavior of the applied iron layer is maintained v / eit 3stgehend.

Der Grundwerkstoff 1 von Laborproben wurde in bekannter Weise mit einer galvanischen Eisenschicht 2 versehen und mittels COj-Laser, Ausgangsleistung 350W, Defokussierung 30mm, Bearbuitungsgeschwindigkeit 10mm/s, behandelt. Die für die Laserbehandlung einzustellenen Parameter sind je nach Ausgangsleistung des Lasers festzulegen. Maßgebend für die Variierung der Parameter ist die Dicke der aufzuschmelzenden Zone 3, sie betrug mit den obengenannten Parametern 0,2 dor Dicke d der galvanisch aufgetragenen Eisenschicht 2 und der erreichbare Härteverlauf, wie er in Figur 2 dargestellt ist. Die Ursprungshärte der galvanischen Schicht war hier bis zu einer Tiefe von 120mm aufgehoben. Die bei der Laserbehandlung entstandene Oberflächenwelligkeit wurde durch Abschleifen bis auf das Fertigmaß 4 beseitigt. Durch die Laserbehandlung war die Porosität der Eisenschicht 2 aufgehoben. Nach einer Lagerung der Labormuster von mehreren Monaten konnten keine Korrosionserscheinungen festgestellt werden.The base material 1 of laboratory samples was provided in a known manner with a galvanic iron layer 2 and by means of COj laser, output power 350W, defocusing 30mm, processing speed 10mm / s, treated. The parameters to be set for the laser treatment are to be determined according to the output power of the laser. Decisive for the variation of the parameters is the thickness of the melted zone 3, it was with the above parameters 0.2 dor thickness d of the electrodeposited iron layer 2 and the achievable hardness profile, as shown in Figure 2. The original hardness of the galvanic layer was suspended here to a depth of 120mm. The surface waviness resulting from the laser treatment was removed by grinding down to finished size 4. The porosity of the iron layer 2 was canceled by the laser treatment. After storage of the laboratory samples of several months, no signs of corrosion were found.

Claims

1. A method for improving the corrosion behavior of galvanic iron layers and iron dispersion layers, characterized in that the electrodeposited iron layer (2) is selectively melted at a very low depth by laser technology and the laser tracks are arranged so that they touch or overlap.

2. The method according to claim 1, characterized in that the molten layer (3) is preferably not more than 0.3 times the layer thickness (d) of the galvanic iron layer (2).