DE10110384A1 - Stainless steel wire - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Draht aus eine Passivschicht bildenden bzw. aufweisenden Chromstahl.The invention relates to wire from a passive layer forming or showing chrome steel.
Zu den Haupteigenschaften solcher Stähle zählt deren Beständigkeit unter Umweltbedingungen, beispielsweise gegen Luftsauerstoff, feuchte Luft, wässrige Lösungen, Trink-, Brauch- und Industriewasser, Meerwasser sowie auch gegen Säuren und Basen; sie beruht darauf, daß sich unter dem Ein fluß des Luftsauerstoffs auf den Stahl eine Passivschicht bildet. Wegen die ser komplexen Anforderungen enthalten rostfreie Stähle normalerweise über 12% Chrom und zusätzliche Legierungselemente, um auch die Beständigkeit in chemischen Medien zu gewährleisten.The main properties of such steels include their durability Environmental conditions, e.g. against atmospheric oxygen, moist air, aqueous solutions, drinking, industrial and industrial water, sea water and also against acids and bases; it is based on the fact that under the one flow of atmospheric oxygen on the steel forms a passive layer. Because of that These complex requirements usually contain stainless steels 12% chrome and additional alloying elements to ensure durability ensure in chemical media.
Eine gute Korrosionsbeständigkeit erfordert zudem eine metallisch saubere Oberfläche. Besonders nachteilig sind daher Zunderschichten, die bei einer Warmverformung oder Wärmebehandlung durch Oxidation entstehen. Dabei diffundiert Chrom aus tieferen Schichten an die Metalloberfläche bzw. in die Zunderschicht, wodurch sich unterhalb der Zunderschicht eine an Chrom verarmte Zone ausbildet. Die Verarmungszone weist dann zwangsläufig eine besonders geringe Korrosionsbeständigkeit auf. Sie muß daher - gemeinsam mit dem Zunder - möglichst vollständig entfernt werden, um die durch den Chromgehalt vorgegebene Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen.Good corrosion resistance also requires a metallically clean one Surface. Scale layers that are particularly disadvantageous in this case Hot deformation or heat treatment due to oxidation occur. there Chromium diffuses from deeper layers to the metal surface or into the Scale layer, causing a layer of chrome underneath the scale layer depleted zone. The depletion zone then necessarily has one particularly low corrosion resistance. It must therefore - together with the tinder - be removed as completely as possible to avoid the Chromium content to restore the specified corrosion resistance.
Es ist allgemein üblich, die Zunderschicht und die darunter liegende an Chrom verarmte Schicht durch Beizen zu entfernen. Dazu werden Bäder aus Salpetersäure, Flußsäure, Schwefelsäure und teilweise auch Salzsäure ver wendet. Diese starken Säuremischungen lösen bei Temperaturen von 30 bis 80°C den Zunder und die darunter befindliche an Chrom verarmte Schicht.It is common practice to apply the scale layer and the one underneath Remove chromium-depleted layer by pickling. To do this, bathrooms are made Nitric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid and sometimes also hydrochloric acid applies. These strong acid mixtures dissolve at temperatures from 30 to 80 ° C the scale and the chromium-depleted layer underneath.
Es wurde auch schon versucht, durch abtragendes Bürsten die Oberfläche eines verzunderten Drahtes mechanisch vorzureinigen, um Beizlösung einzusparen. Ein Verfahren zum Entzundern durch Bürsten beschreibt bei spielsweise die US-Patentschrift 5 953 944. Dabei reißen die Spitzen der Borsten die Drahtoberfläche auf und entfernen so den anhaftenden Zunder durch Abtragen von der Drahtoberfläche. Das Entzundern durch Bürsten hat sich jedoch nicht bewährt, da es die Oberfläche des Drahtes nachteilig beeinflußt, insbesondere aufrauht und einen ungleichmäßigen Angriff der Beizsäure verursacht. Das starke Aufrauhen der Drahtoberfläche ver schlechtert zudem wegen der damit verbundenen Oberflächenvergrößerung und der Gefahr einer Spaltkorrosion die Korrosionsbeständigkeit.Attempts have also been made to remove the surface by brushing mechanically pre-cleaning a scaled wire to save pickling solution. Describes a method for descaling by brushing for example, US Pat. No. 5,953,944. The tips of the Bristle the wire surface and remove the adhering scale by removing it from the wire surface. Descaling by brushing has However, it has not proven itself as it adversely affects the surface of the wire influenced, in particular roughening and an uneven attack of the Pickling acid causes. The strong roughening of the wire surface ver also deteriorates due to the associated increase in surface area and the risk of crevice corrosion, the corrosion resistance.
Es ist ferner bekannt, rostfreien Draht durch eine Tauchbehandlung in 20 bis 30%-iger Salpetersäure zu passivieren, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Eine solche Tauchbehandlung beschleunigt die Ausbildung eines nur wenige nm dicken Oxidfilms, der auch als Passivschicht bezeichnet wird. Die Güte der Passivschicht ist für die Korrosionsbeständigkeit rostfreier Stähle entscheidend.It is also known to dip stainless wire through a dip treatment in 20 to Passivate 30% nitric acid to increase corrosion resistance increase. Such an immersion treatment accelerates the formation of one only a few nm thick oxide film, which is also referred to as a passive layer. The quality of the passive layer is more rustproof for corrosion resistance Steels are crucial.
In der Praxis ist die Korrosionsbeständigkeit der rostfreien Stähle nicht immer ausreichend. So tritt beispielsweise in chloridischen Salzlösungen Loch- oder Spaltkorrosion immer dann ein, wenn die Stabilität der Passiv schicht überfordert ist. Gerade diese Korrosion ist aber besonders uner wünscht, da sie zur Ausbildung von nadelstichartigen Vertiefungen führt, die zu sehr großen Löchern wachsen können. Dadurch kann an kritischen Stel len eine sehr starke Abnahme des Materialquerschnittes auftreten. Typisch für diese Korrosionsart ist ein nicht lineares Zeitgesetz der Metallauflösung. Dies bedeutet, daß sich nach einer anfänglich geringen Korrosion die Metallauflösung unter Vergrößerung der Löcher überproportional beschleu nigt. Eine Verbesserung der Stabilität der Passivschicht läßt sich durch eine Anhebung des Chrom-Gehaltes bei gleichzeitiger Abstimmung der Gehalte Chrom, Molybdän, Nickel, Mangan, Silizium, Kohlenstoff, Stickstoff errei chen. In practice, the corrosion resistance of stainless steels is not always sufficient. For example, in chloride salt solutions Pitting or crevice corrosion always occurs when the stability of the passive layer is overwhelmed. But this corrosion is particularly bad wishes, since it leads to the formation of pinprick-like depressions can grow into very large holes. This allows critical positions len a very strong decrease in the material cross-section occur. Typical for this type of corrosion there is a non-linear time law of metal dissolution. This means that after a slight initial corrosion the Disproportionately accelerate metal dissolution while enlarging the holes nigt. The stability of the passive layer can be improved by Increasing the chromium content while adjusting the contents Chromium, molybdenum, nickel, manganese, silicon, carbon, nitrogen chen.
Eine besondere Bedeutung kommt den Elementen Chrom und Molybdän zu,
die einen vorteilhaften korrosionshemmenden Einfluß ausüben. Der Legie
rungseinfluß dieser Elemente wird auf bekannte Weise durch Wirksummen
beschrieben, beispielsweise durch die Formeln:
The elements chromium and molybdenum, which have an advantageous corrosion-inhibiting effect, are of particular importance. The alloying influence of these elements is described in a known manner by means of active sums, for example by the formulas:
W = (%Cr) + 3,3 (%Mo)
W = (% Cr) + 3.3 (% Mo)
oder unter Einbeziehung von Stickstoff durch den Wert
or including nitrogen by value
PRE = (%Cr) + 3,3 (%Mo) + 16 (%N).PRE = (% Cr) + 3.3 (% Mo) + 16 (% N).
Die Werte W oder PRE gelten als Maß für die Beständigkeit gegen Lochkor rosion. Hohe Werte stehen für eine gute Beständigkeit.The values W or PRE are a measure of the resistance to perforated cores rosion. High values stand for good durability.
Diese Maßnahmen sind teuer und nicht immer erfolgreich, da in vielen Fällen die Stabilität der Passivschicht und deren Fähigkeit zum Ausheilen nach einer lokalen Verletzung unzureichend ist. Eine schlechte Korrosionsbestän digkeit findet häufig ihre Ursache in Fehlstellen, Versetzungen, Inhomogeni täten und vermutlich auch in Dicken- und Strukturunterschieden der Passiv schicht. Typische Schwachstellen in der Passivschicht sind Defekte wie Ein schlüsse, Korngrenzen, Ausscheidungen, Verarmungszonen, Poren und Riefen.These measures are expensive and not always successful because in many cases the stability of the passive layer and its ability to heal a local injury is insufficient. A bad corrosion resistance often finds its cause in defects, dislocations, inhomogeneities and probably also in the thickness and structure differences of the passive layer. Typical weak points in the passive layer are defects such as on conclusions, grain boundaries, excretions, depletion zones, pores and Cried.
Die Passivschicht bietet auch keine absolute Gewähr dafür, daß eine Korro sion unterbleibt. So wird beispielsweise unter reduzierenden Bedingun gen - etwa in Schwefelsäure, Ameisensäure, Essigsäure und anderen Säu ren - der Aufbau einer Passivschicht stark erschwert bzw. kann auch völlig unterbleiben. Dies führt dann zu einer flächenhaften Auflösung. Liegt die Abtragrate durch Auflösung unter 0,3 g/m2 h gilt der Stahl als beständig. Die ser Richtwert wird allerdings für spezielle Anwendungen, etwa in der Lebensmittelindustrie, tiefer angesetzt. The passive layer also offers no absolute guarantee that corrosion will not occur. For example, under reducing conditions - such as in sulfuric acid, formic acid, acetic acid and other acids - the build-up of a passive layer is very difficult or can even be completely avoided. This then leads to an areal resolution. If the removal rate is below 0.3 g / m 2 h due to dissolution, the steel is considered to be stable. However, this guideline value is set lower for special applications, such as in the food industry.
Es ist ferner bekannt, die Korrosionsbeständigkeit von rostfreien Stählen durch geeignete und abgestimmte Wärmebehandlungen zu verbessern. Dabei wird vorrangig angestrebt, die Bildung von Ausscheidungen und damit verbundener Verarmungszonen für bestimmte Legierungselemente zu ver meiden bzw. zu beseitigen. Besonders Ausscheidungen von Chromkarbid und Chromnitrid in den Korngrenzen wirken sich nachteilig auf das Korro sionsverhalten aus.It is also known the corrosion resistance of stainless steels by means of suitable and coordinated heat treatments. The primary goal is the formation of excretions and thus linked depletion zones for certain alloying elements avoid or eliminate. Excretions of chrome carbide in particular and chromium nitride in the grain boundaries adversely affect the corrosion tion behavior.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, die Korrosionsbeständig keit von Rundmaterial wie Draht aus Chrom-Stahl, insbesondere deren Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in wässrigen Lösungen zu verbessern.The invention is therefore based on the problem of being corrosion-resistant of round material such as wire made of chrome steel, especially theirs Resistance to pitting and crevice corrosion in aqueous solutions too improve.
Dieses Problem findet seine Lösung in einem Rundmaterial (im folgenden Draht) mit einer Randzone, die im Vergleich zum Kern eine größere Dichte besitzt. Die Dicke dieser, beispielsweise für sich verformten Randzone kann 2,5 bis 50 µm, beispielsweise 10 µm betragen.This problem is solved in a round material (in the following Wire) with an edge zone that has a greater density compared to the core has. The thickness of this, for example, deformed edge zone can 2.5 to 50 microns, for example 10 microns.
Der Draht besteht vorzugsweise aus einem Stahl mit
0,01 bis 1,0% Kohlenstoff
0,02 bis 1,0% Stickstoff
12 bis 25% Chrom
0 bis 25% Nickel
0 bis 4% Molybdän
0,2 bis 2% Silizium
0,5 bis 20% Mangan
0,2 bis 5,0% Kupfer
0,02 bis 1,0% Aluminium
0,001 bis 0,35% Schwefel
Rest Eisen.
The wire is preferably made of steel
0.01 to 1.0% carbon
0.02 to 1.0% nitrogen
12 to 25% chromium
0 to 25% nickel
0 to 4% molybdenum
0.2 to 2% silicon
0.5 to 20% manganese
0.2 to 5.0% copper
0.02 to 1.0% aluminum
0.001 to 0.35% sulfur
Rest of iron.
Die erfindungsgemäße Randzone führt zu einer besseren Korrosionsbestän digkeit und läßt sich in der Weise herstellen, daß der Draht in einer Rand zone einer Gleitverformung vorzugsweise in Längsrichtung des Drahtes unterworfen wird. Das bewirkt eine Materialverdichtung an der Oberfläche und kann durch ein spezielles Bürsten geschehen, bei dem die Borsten mit ihrer Mantelfläche über den Draht bewegt werden. Dies geschieht vorzugs weise so, daß der Draht in der Nähe der Borstenverankerung zwischen den Borsten hindurchgeführt wird.The edge zone according to the invention leads to better corrosion resistance digkeit and can be made in such a way that the wire in an edge Zone of a sliding deformation preferably in the longitudinal direction of the wire is subjected. This causes a material compression on the surface and can be done by a special brush, in which the bristles with their outer surface can be moved over the wire. This happens preferentially so that the wire near the bristle anchor between the Bristles is passed through.
Dabei kann sich gleichzeitig auch eine Zwischenschicht ausbilden, die ver mutlich aufgrund von Versetzungen und Verformungen die Passivschicht stabilisiert und deren Heilung - beispielsweise nach einer mechanischen Verletzung - fördert.At the same time, an intermediate layer can also form, which ver presumably the passive layer due to dislocations and deformations stabilized and their healing - for example after a mechanical Injury - encourages.
Die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit zeigt sich zunächst durch eine Abnahme im elektrochemischen Rauschen und in einer sehr geringen Anfälligkeit gegenüber Lochkorrosion. Das verbesserte Korrosionsverhalten des erfindungsgemäß behandelten Drahts beruht auch auf einer unterhalb der Passivschicht entstehenden Zwischenschicht, die bei Verletzungen der Passivschicht deren Neubildung fördert. Damit wirkt sich das erfindungsge mäße Verfahren auch in der zweiten Stufe einer Lochkorrosion, die durch das Wachsen von Löchern gekennzeichnet ist, vorteilhaft aus.The improvement in corrosion resistance first shows through a decrease in electrochemical noise and in a very small one Susceptibility to pitting corrosion. The improved corrosion behavior of the wire treated according to the invention is also based on one below the intermediate layer, which arises when the Passive layer which promotes new formation. This affects the fiction procedures in the second stage of pitting caused by the growth of holes is characterized advantageously.
Zur Charakterisierung der Empfindlichkeit gegen Lochkorrosion ist es üblich, Potentialmessungen durchzuführen. Dabei werden sogenannte Stromdichte- Potentialkurven aufgenommen, d. h. in Abhängigkeit eines vorgegebenen Spannungsanstieges ein zwischen zwei Elektroden fließender Strom gemes sen. Im Stabilitätsbereich einer Passivschicht ist dieser Strom sehr gering. Mit steigendem Potential wird aber ein Zustand erreicht, bei dem die Passiv schicht aufbricht, die Metallauflösung einsetzt und der Strom stark ansteigt. Dieser Punkt wird als Durchbruchspotential bezeichnet (englisch: CPP = cri tical pitting potential). To characterize the sensitivity to pitting corrosion, it is common to Perform potential measurements. So-called current density Potential curves recorded, d. H. depending on a given Voltage rise measured a current flowing between two electrodes sen. This current is very low in the stability range of a passive layer. With increasing potential, however, a state is reached in which the passive layer breaks open, the metal dissolution begins and the current rises sharply. This point is called the breakthrough potential (English: CPP = cri tical pitting potential).
Die Ursachen für eine Loch- und/oder Spaltkorrosion, die oftmals unter be reits milden Korrosionsbedingungen auftreten, sind Schwachstellen in der Passivschicht. Bei elektrochemischen Langzeituntersuchungen wurde fest gestellt, daß auch in Salzlösungen geringer Konzentration die Passivschicht örtlich aufbrechen kann. Das Aufbrechen der Passivschicht äußert sich im mer in einem kurzzeitigen Potentialanstieg. Die damit verbundenen kurz zeitigen Ausschläge - auch spikes genannt - werden als elektrochemisches Rauschen bezeichnet. Versuche haben ergeben, daß die Häufigkeit und die Intensität der Spitzen - also die Intensität des elektrochemischen Rau schens - direkt proportional zur Entstehung von Lochkorrosion ist. Das elek trochemische Rauschen stellt eine spontane Potentialänderung in einer galvanischen Zelle dar. Solange an der Oberfläche des passivierten Metalls keine chemischen Reaktionen ablaufen, ändert sich das Potential nur lang sam. Wird aber an bestimmten Schwachstellen die Passivschicht aufgebro chen, setzt plötzlich eine lokale Auflösung ein, die eine spontane Änderung des Potentials bewirkt. Bei der Aufnahme von Potential-Zeitkurven im Lang zeitversuch zeigen sich dann einzelne Spitzen im Kurvenverlauf, die auf eine gestörte oder geschwächte Passivschicht hinweisen. Diese Spitzen zeigen das lokale Aufbrechen der Passivschicht unmittelbar an. Eine Potential- Zeitkurve mit vielen "spikes" ist somit der Hinweis auf eine schwache, örtlich gestörte und inhomogene Passivschicht und auf eine erhöhte Anfälligkeit für Lochkorrosion.The causes of pitting and / or crevice corrosion, which are often under Already mild corrosion conditions are weak points in the Passive layer. In long-term electrochemical investigations, it was found asked that the passive layer even in low concentration salt solutions can break up locally. The breaking up of the passive layer manifests itself in always in a brief increase in potential. The related short Early rashes - also called spikes - are considered electrochemical Called noise. Experiments have shown that the frequency and the Intensity of the tips - the intensity of the electrochemical roughness schens - is directly proportional to the development of pitting corrosion. The elec trochemical noise represents a spontaneous change in potential in one galvanic cell. As long as on the surface of the passivated metal no chemical reactions take place, the potential changes only long sam. However, the passive layer is broken at certain weak points Chen, a local resolution suddenly sets in, a spontaneous change of potential. When recording potential time curves in the long Time trials then show individual peaks in the course of the curve, pointing to a indicate disturbed or weakened passive layer. These tips show the local breaking up of the passive layer immediately. A potential Time curve with many "spikes" is thus an indication of a weak, local disturbed and inhomogeneous passive layer and an increased susceptibility to Pitting corrosion.
Überraschend hat sich herausgestellt, daß sich bei rostfreien Drähten durch eine vorzugsweise in Längsrichtung des Drahtes eingebrachte Oberflächen verformung und -verdichtung das elektrochemische Rauschen signifikant vermindert, und daß derart behandelte Drähte eine deutlich bessere Loch fraßbeständigkeit aufweisen. Auch eine Verbesserung der Dauerwechsel festigkeit und anderer Eigenschaften ist möglich. Die Ursachen hierfür dürfte in einer Verbesserung der Stabilität der Passivschicht und/oder der sich daran anschließenden Zwischenschicht liegen. Surprisingly, it has been found that stainless wires show through a preferably introduced in the longitudinal direction of the wire surfaces deformation and compression significantly reduce the electrochemical noise diminishes, and that such treated wires have a significantly better hole exhibit pitting resistance. Also an improvement in permanent changes strength and other properties is possible. The causes of this are likely in an improvement in the stability of the passive layer and / or the adjoining intermediate layer.
Die Verformung der Randzone kann in Längsrichtung des Drahtes unter der Einwirkung einer Vielzahl von Stahldrähten (Borsten) einer oder mehrerer rotierender Bürsten erfolgen. Dabei sollten die Borsten (Bürstendrähte) über eine möglichst lange Strecke an dem Draht entlanggleiten. Dies läßt sich über die Eintauchtiefe einstellen.The deformation of the edge zone can be in the longitudinal direction of the wire under the Exposure to a large number of steel wires (bristles) of one or more rotating brushes. The bristles (brush wires) should over slide along the wire as long as possible. This can be done adjust via the immersion depth.
Zwischen der Eintauchtiefe E des Drahtes und der Borstenlänge L ergibt
sich die Beziehung:
The relationship between the immersion depth E of the wire and the bristle length L is as follows:
E = K1.L
E = K 1 .L
K1 = 0,2 bis 0,8K 1 = 0.2 to 0.8
Die Dicke der Borstendrähte sollte bei 0,10 bis 0,50 mm liegen.The thickness of the bristle wires should be 0.10 to 0.50 mm.
Die Bürstgeschwindigkeit U (Gleitgeschwindigkeit der Borsten auf der
Drahtoberfläche in m/min) sollte über die Drehzahl der Bürste und deren
Durchmesser so eingestellt werden, daß die Beziehung gewährleistet ist.
The brush speed U (sliding speed of the bristles on the wire surface in m / min) should be set via the speed of the brush and its diameter so that the relationship is guaranteed.
K2 = 100.d.log (U)
K 2 = 100.d.log (U)
bei
K2 = 0,2 bis 5,5
d = Dicke des Drahtes in mm,
log (U) = dekadischer Logarithmus der Borstengeschwindigkeitat
K 2 = 0.2 to 5.5
d = thickness of the wire in mm,
log (U) = decimal logarithm of the bristle speed
Ferner sollte die Ziehgeschwindigkeit V des Drahtes auf die Borstenge
schwindigkeit so abgestimmt werden, daß die Beziehung
Furthermore, the pulling speed V of the wire should be matched to the bristle speed so that the relationship
V < 0,3.U
V <0.3.U
gewährleistet ist.is guaranteed.
Diese Beziehung gilt für die Anwendung einer Bürste. Sind mehrere Bürsten parallel oder hintereinander angeordnet, addiert sich deren Wirkung. Die Bürstgeschwindigkeit U kann dann auch kleiner gewählt werden.This relationship applies to the use of a brush. Are multiple brushes arranged in parallel or one after the other, their effect adds up. The Brushing speed U can then also be selected to be lower.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below using exemplary embodiments and Drawings explained in more detail. The drawing shows:
Fig. 1 einen Teil eines Drahtes im Querschnitt, Fig. 1 shows a part of a wire in cross-section,
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Verdichten der Drahtoberfläche, Fig. 2 shows a device for compressing the wire surface,
Fig. 3 Beispiele für die Anordnung von Bürsten zum Verdichten der Draht oberfläche und Fig. 3 examples of the arrangement of brushes for compacting the wire surface and
Fig. 4 die Potential-Zeitkurven für drei typische Zustände eines rostfreien Drahtes. Fig. 4 shows the potential-time curves for three typical states of a stainless wire.
Bei der erfindungsgemäßen Randverformung entsteht eine Randzone 1 in Gestalt einer verbesserten Passivschicht, unter der sich eine ebenfalls zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit beitragende Zwischenschicht 2 bildet, der sich eine Übergangsschicht 3 zum Grundwerkstoff 4 anschließt.In the case of the edge deformation according to the invention, an edge zone 1 is formed in the form of an improved passive layer, under which an intermediate layer 2 also contributes to improving the corrosion resistance, which is followed by a transition layer 3 to the base material 4 .
Für das Herstellen der erfindungsgemäßen Randzone mit verbesserter Pas sivität eignet sich eine Vorrichtung, bei der der Draht 5 mit Hilfe von Füh rungsrollenpaaren 6, 7 durch einen Satz sich drehender Bürsten 8 so hin durchgezogen wird, daß die Spitzen der Borsten 9 den Draht in einer die Bürstenachse schneidenden Ebene um das Maß E überragen. Mit anderen Worten: Der Draht verläuft in der Nähe des Fußpunktes der Borsten.For the manufacture of the edge zone according to the invention with improved passivity, a device is suitable in which the wire 5 with the aid of guide roller pairs 6 , 7 is pulled through a set of rotating brushes 8 so that the tips of the bristles 9 the wire in one protrude the plane intersecting the brush axis by dimension E. In other words, the wire runs near the base of the bristles.
Auf die Beschaffenheit der Bürsten kommt es nicht an. Entscheidend ist, daß der zu behandelnde Draht so wenig wie möglich von den Borstenspitzen beaufschlagt wird. Demgemäß geschieht die Beeinflussung der Randzone des Drahts mit Hilfe der über die Drahtoberfläche gleitenden Borstenschäfte.The quality of the brushes is not important. It is crucial that the wire to be treated as little as possible from the bristle tips is applied. The edge zone is influenced accordingly of the wire with the help of the bristle shafts sliding over the wire surface.
Die Dicke der Verformungsschicht und die sich nach Fig. 1 ergebende Struktur wurden elektrochemisch ermittelt. Dabei wurden Drahtproben ver schiedener Stähle mit der Zusammensetzung nach Tabelle I bei verschiede nen K1-Werten erfindungsgemäß behandelt. Nach der Behandlung wurde bei vereinzelten Proben zudem die Drahtoberfläche mit Schleifkorn unterschied licher Körnung aufgerauht und nach einer schwachen Passivierung auf elek trochemisches Rauschen untersucht.The thickness of the deformation layer and the structure shown in FIG. 1 were determined electrochemically. Wire samples of various steels with the composition according to Table I were treated according to the invention at various N 1 values. After the treatment, the surface of the wire was also roughened with abrasive grain of various grain sizes and examined for electrochemical noise after a weak passivation.
Die Potential-Zeitkurven der Fig. 4 wurden mit 5 cm langen Drahtstücken in einer 4%-igen NaCl-Lösung unter Zusatz von K4[Fe(CN)6] während einer Zeit von 2 Stunden gegen eine Ag/AgCl Referenzelektrode aufgenommen. Die Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode und des in die Lösung eintauchenden Drahtes wurde mit einem PC aufgezeichnet und ausgewertet. Im Fall einer Korrosion bildeten sich an jenen Stellen, wo sich Eisen aufgelöst hatte, blaue Punkte.The potential-time curves of FIG. 4 were recorded with 5 cm long pieces of wire in a 4% NaCl solution with the addition of K 4 [Fe (CN) 6 ] over a period of 2 hours against an Ag / AgCl reference electrode. The potential difference between the reference electrode and the wire immersed in the solution was recorded and evaluated with a PC. In the event of corrosion, blue spots formed where iron had dissolved.
Für die Bewertung wurden die Versuchsergebnisse nach der Größe und der Anzahl der Korrosionsstellen in der sich aus der nachfolgenden Tabelle II ergebenden Weise klassifiziert. Die Bewertung nach 72 h bzw. 120 h Auslage rungszeit sind aus der Tabelle III ersichtlich. Die Tabelle bezieht sich auf Versuche mit Drähten, die einer unterschiedlichen Oberflächenbehandlung unterworfen wurde. Bei einem Teil der Drähte wurde nach dem erfindungs gemäßen Bürsten die Oberfläche mit Schmirgelkorn aufgerauht, um nach zuweisen, daß die Korrosionsbeständigkeit auch nach einem "Scheuern" an einen festen Gegenstand noch erhalten bleibt.For the evaluation, the test results were sorted according to size and size Number of corrosion spots in the table II below classified as resulting. The evaluation after 72 h or 120 h display The delivery time is shown in Table III. The table refers to Trials with wires that have a different surface treatment has been subjected. Some of the wires were made according to the invention regular brushing roughened the surface with emery grain to look after assign that the corrosion resistance even after "chafing" a solid object is still preserved.
Claims (13)
E = K1.L
K1 = 0,2 bis 0,8
beträgt und L die Borstenlänge ist.8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the immersion depth of the wire between the bristles
E = K 1 .L
K 1 = 0.2 to 0.8
is and L is the bristle length.
K2 = 100.d.log (U)
K2 = 0,2 bis 5,5
genügt und d die Dicke des Drahts in Millimeter sowie log (U) der deka dische Logarithmus der Borstengeschwindigkeit ist.9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the bristle speed of the condition
K 2 = 100.d.log (U)
K 2 = 0.2 to 5.5
is sufficient and d is the thickness of the wire in millimeters and log (U) is the decadic logarithm of the bristle speed.
V < 0,3.U
genügt.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the pulling speed V of the wire of the condition
V <0.3.U
enough.
0,01 bis 1,0% Kohlenstoff
0,02 bis 1,0% Stickstoff
12 bis 25% Chrom
0 bis 25% Nickel
0 bis 4% Molybdän
0,2 bis 2% Silizium
0,5 bis 20% Mangan
0,2 bis 5,0% Kupfer
0,02 bis 1,0% Aluminium
0,001 bis 0,35% Schwefel
Rest Eisen.
als Werkstoff für einen Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder ein Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12.13. Use a chrome steel with
0.01 to 1.0% carbon
0.02 to 1.0% nitrogen
12 to 25% chromium
0 to 25% nickel
0 to 4% molybdenum
0.2 to 2% silicon
0.5 to 20% manganese
0.2 to 5.0% copper
0.02 to 1.0% aluminum
0.001 to 0.35% sulfur
Rest of iron.
as a material for a wire according to one of claims 1 to 3 or a method according to one of claims 4 to 12.
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