DD286620A5 - Verfahren zum vorbehandeln von werkstoffoberflaechen fuer eine nachfolgende oberflaechenbehandlung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln von Werkstoffoberflaechen fuer eine nachfolgende Oberflaechenbehandlung, das bei saemtlichen Oberflaechenbehandlungsverfahren, bei denen die Oberflaeche teilweise oder vollstaendig in den schmelzfluessigen Zustand ueberfuehrt wird, anwendbar ist. Erfindungsgemaesz wird die Werkstoffoberflaeche in dem fuer die Nachbehandlung vorgesehenen Randschichtbereich von 0,001 bis 5 mm durch schmelzpunktsenkende Stoffe auf eine die Liquidustemperatur um mindestens 5% herabsetzende Randschichtkonzentration bei Temperaturen unterhalb von Solidus angereichert. Dadurch ist eine wesentlich verringerte thermische Beaufschlagung der Oberflaeche waehrend der eigentlichen Nachbehandlung notwendig.{Vorbehandeln; Werkstoffoberflaeche; Oberflaechenbehandlung; schmelzfluessiger Zustand; Nachbehandlung; Randschichtbereich; Stoffe; Liquidustemperatur; Randschichtkonzentration}

Description

Beispiel 2

Eine Welle aus dem Stahl St 38b-2 soll oberflächlich korrosions- und verschleißfest sein. Dazu ist das Oberflächenbehandeln durch mechanisches Einarbeiten von SiC-Pulver mit einer durchschnittlichen Korngröße von 5 Mikrometern im Bereich zwischen Liquidus und Solidus vorgesehen. Durch diese Behandlung wird in erster Linie der Verschleißwiderstand erhöht. Damit die Beschichtungstemperatur so niedrig wie möglich gewählt und die Korrosionsbeständigkeit auch gewährt werden kann, wird dio Oberfläche der Welle durch Aluminieren im Rundschichtbereich von 10 Mikrometern auf 0,75 Atome/Atom Aluminium angereichert. Dabei bildet sich die Verbindung FeAI, die mit 1165°C einen um 36O⁰C erniedrigten Liquidus besitzt. Bei der anschließenden Behandlung der Oberfläche mit SiC-Pulver durch mechanisches Einarbeiten zwischen Solidus und Liquidus ist dies bei einer wesentlich geringeren thermischen Belastung der Oberfläche und somit auch der darunter liegenden Werkstoffbereiche möglich.

Claims (3)

1. Verfahren zum Vorbehandeln von Werkstoffoberflächen für eine nachfolgende Oberflächenbehandlung in teilweise oder vollständig flüssigem Zustand, gekennzeich ι et dadurch, daß die Werkstoffoberfläche in dem für die Nachbehandlung vorgesehenen Randschichtbereich von 0,001 bis 5mm durch schmelzpunktsenkende Stoffe auf eine die Liquidustemperatur um mindestens 5% herabsetzende Randschichtkonzentration bei Temperaturen unterhalb von Solidus angereichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der schmeizpunktsenkende Stoff aus einem Element oder einer Verbindung oder auch aus einem Gemisch beider besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die schmelzpunktsenkende Anreicherung bei einer dem sich erniedrigenden Liquidus kontinuierlich oder stufenweise angepaßten Temperatur vor oder auch während der Nachbehandlung durchgeführt wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung botrifft das Gebiet der Oberflächenbehandlung von Werkstoffen und ist bei sämtlichen OberflSchonbehandlungsverfahren, bei denen die Oberfläche während dor Behandlung teilweise oder vollständig in den schmelzflüssigen Zustand überführt wird, anwendbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Im Rahmen der Oberflächenbehandlung von Werkstoffen ist es bisher unabhängig von der Art der Behandlung das Ziel, durch die beabsichtigte Anreicherung in der Oberflächenschicht entweder durch die Anreicherung selbst oder durch die von ihr bewirkte strukturelle Änderung während oder auch nach der Behandlung die gewünschte Eigonschaftsändorung, wie z. B. Erhöhung des VerschleißwideiStandes, Verringerung der Korrosionsnoigung usw., herbeizuführen. Obwohl es bekannt ist, daß sich in Legierungssystemen je nach Anteil der enthaltenen Elemente unterschiedliche Schmelzpunkte einstellen, wird diese Tatsache bisher nicht für die Oberflächenbehandlung oberhalb von Solidus genutzt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Verringerung der thermischen Beaufschlagung der Oberfläche beim Behandeln in teilweise oder vollständig flüssigem Zustand.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe 7ugrunde, die Temperatur beim Behandeln von Oberflächen in teilweise oder auch vollständig flüssigem Zustand entscheidend herabzusetzen.

Erfindungsgompß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der für dio Behandlung vorgesehene Werkstoff im Randschichtbcreich von 0,001 bis 5 mn) durch einen schmelzpunktsenkondon Stoff, der aus einem Element oder einer Verbindung aber auch aus einem Gemisch von ihnen bestehen kann duich Eindiffundieren bei einer Temperatur unterhalb von Solidus angereichert wird. Es kann aber auch die Anreicherung bei einer dem sich durch die Anreicherung erniedrigenden Liquidus kontinuierlich oder stufenweise angepaßten Temperatur ebenfalls durch Eindiffusion vorgenommen werden. In beiden Fällen ist die Anreicherung auf eine die Liquidustemperatur um mindestens 5% herabsetzende Randschichtkonzentration vorzunehmen. Dabei kann die schmolzpunktso^kende Anreicherung als Vorbehandlung sowohl vor als auch während der Nachbehandlung durchgeführt werdon.

Ausführungsbeispiel

Beispiel 1

Eine für das Oberflächenbehandeln mit Chrom vorgesehene Welle aus dem Stahl Ck 1ü wird vor dem Chrombeschichtungsvorgang im Bereich bis 20 Mikrometer mit Kohlenstoff in bekannter Art und Weiso entweder bei 1100³C auf 0,03kg/kg angereichert und anschließend auf 1225'C erwärmt oder bei einer in Stufen von 5O⁰C vorgenommenen Absenkung auf 0,03 kg/kg Kohlenstoff auf 1 225'C herun'ergeheizt, so daß die erforderliche Bohandlungstemperatur für das eigentliche Oberflächenle&ieren mit Chrom bei einer um 300 °C geringeren Temperatur durchgeführt werden kann. Da Stickstoff die gleiche Wirkung wie Kohlenstoff hat, kann Stickstoff gemeinsam mit Kohlenstoff angereichert werden. In diesem Fall kann dis Anreicherung der Oberfläche mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff auch während des Nachbehandelns mit Chrom durchgeführt werden.