DE1047566B - Verfahren zum Aufbringen eines Aluminiumueberzuges auf metallische Werkstuecke - Google Patents

Verfahren zum Aufbringen eines Aluminiumueberzuges auf metallische Werkstuecke

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DE1047566B
DE1047566B DEG17960A DEG0017960A DE1047566B DE 1047566 B DE1047566 B DE 1047566B DE G17960 A DEG17960 A DE G17960A DE G0017960 A DEG0017960 A DE G0017960A DE 1047566 B DE1047566 B DE 1047566B
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DE
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aluminum
valve
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metal
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DEG17960A
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Dean Kneale Hanink
Robert Francis Thomson
Albert Ackermann Shoudy Jun
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Motors Liquidation Co
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Motors Liquidation Co
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
    • C23C24/106Coating with metal alloys or metal elements only

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Description

Bei einem bekannten Verfahren wird das Werkstück in geschlossenen Gefäßen in ein Pulver einer Eisen-Aluminium-Legierung eingebettet und dann durch Erhitzung der Überzug gebildet.
Bei einem anderen Verfahren wird das zuvor mit einer aluminiumhaltigen Paste überzogene oder mit einem aufgespritzten Aluminiumüberzug versehene Werkstück einer Nacherhitzung in Gegenwart von Silicium unterzogen, wozu es in Ouarzsand eingebettet wird.
Bei beiden Verfahren ist eine laufende Massenherstellung nicht durchführbar.
Die Erfindung besteht bei einem Verfahren zum Aufbringen eines Aluminiumüberzuges auf metallische Werkstücke unter Anwendung von Aluminium oder einer Aluminium enthaltenden Paste oder eines entsprechenden Anstrichs mit anschließendem Erhitzen darin, daß bei Verwendung einer Paste oder eines Anstrichs nur der mit diesen überzogene Teil des Werkstücks in ein Salzschmelzbad eingetaucht wird oder bei Verwendung von Aluminium dieses aus einem festen Aluminiumstück besteht, das oberhalb des zu überziehenden Teiles des Werkstücks angebracht ist, und dann das Werkstück zunächst nur mit seinem zu überziehenden Teil und erst nach der Temperaturangleichung tiefer, nämlich über das feste Aluminiumstück hinaus, eingetaucht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet das Einbetten des Werkstücks in feste Stoffe und ermöglicht eine laufende Massenherstellung, weil die Werkstücke für die Wärmebehandlung lediglich in das Salzschmelzbad einzutauchen sind. Das Verfahren vermeidet auch das Eintauchen des Werkstücks in geschmolzenes Aluminium, durch das die Bildung eines gleichmäßigen Überzuges erschwert würde. Besonders ist das erfindungsgemäße Verfahren für das Überziehen der Köpfe von Tellerventilen von Brennkraftmaschinen geeignet. Insbesondere sollen die Sitzflächen des Kopfes, unter Umständen nur diese, mit einem Überzug versehen werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können nicht nur Ventile mit einem Grundmetall auf Eisenbasis behandelt werden, sondern auch solche mit anderem Grundmetall, wie Titan, Legierungen auf Titanbasis, Legierungen auf Nickelbasis, Molybdän oder Legierungen auf Molybdänbasis, sofern das Grundmetall keine übermäßig hohe Löslichkeit in Aluminium hat.
Ebenso können auch andere Metallteile als Ventile überzogen werden, sofern sie geeignete Größe oder Form haben. Beispiele hierfür sind Muttern und Bolzen, Rohre, Drähte, Metallgewebe und Arbeitsflächen von Schwinghebeln.
Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den beigefügten Ansprüchen. Das erfindungsgemäße Ver-Verfahren zum Aufbringen
eines Aluminiumüberzuges
auf metallische Werkstücke
Anmelder:
ίο General Motors Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)
Vertreter:
lt. Dipl.-Ing. E. Vorwerk und Dipl.-Ing. K. Walther,
Patentanwälte, Berlin-Charlottenburg 9, Bolivarallee 9
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. September 1954
Dean Kneale Hanink, Birmingham, Mich.,
Robert Francis Thomson, Grosse Pointe, Mich.,
und Albert Ackermann Shoudy jun.,
Royal Oak, Mich. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
fahren wird nachstehend an Hand der Zeichnungen in bezug auf die Behandlung von Tellerventilen beschrieben. In der Zeichnung ist
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Tellerventils, das nach einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren überzogen wird,
Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht eines Teller ventils, das nach einem abgewandelten Verfahren mit einem Aluminiumüberzug überzogen wird,
Fig. 3 eine mikroskopische Darstellung eines Schnittes durch die Ventilsitzfläche eines mit einem Überzug versehenen Ventils.
In jedem Falle werden die mit einem Überzug zu versehenen Oberflächen des Ventils vor dem Aufbringen des Überzuges und dem Legierungsvorgang gründlich gereinigt. Ein befriedigendes Reinigungsverfahren ist in einem elektrolytischen Bad eines geschmolzenen kaustischen Salzes bei einer Temperatur von etwa 480° C möglich. Die Ventile werden danach im Wasser gewaschen und zweckmäßig durch Säurebeizung weitergereinigt. Als Beispiel für ein geeignetes Säurebeizbad wird eine wäßrige Lösung mit
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etwa 2% Fluor-Wasserstoffsäure, 7 % Schwefelsäure und 10% Salpetersäure angegeben. In gewissen Fällen benötigen die Ventile lediglich eine einfache Entfettung in einem chlorierten Lösungsmittel. In einigen Fällen können mechanische Reinigungsverfahren, wie z. B. Sandstrahlen usw., ergänzend zur chemischen Behandlung angewandt werden.
Nachdem die Ventile gereinigt worden sind, werden alle Teile, die mit Aluminium in Berührung kommen können, aber mit diesem nicht überzogen werden sollen, durch einen geeigneten Schutzüberzug an der Aufnahme von Aluminium gehindert. Ein für diese Zwecke geeigneter Schutzüberzug besteht aus einer Natriumsilikatlösung, beispielsweise einer wäßrigen Lösung mit 20 bis 50% Natriumsilikat. Diese Maßnahme ist indessen nicht unbedingt notwendig, da das Unterlassen des Entfettens oder Abbeizens der betreffenden Oberflächen des Ventils bereits häufig verhindert, daß sich das Aluminium ansetzen kann.
Das Aluminium, mit dem der Ventilkopf überzogen werden soll, wird dann an dem Ventil befestigt. Dies kann in fester Form erfolgen, beispielsweise durch Verwendung eines ausgestanzten Ringes, einer ausgestanzten Scheibe oder eines Aluminiumdrahtes, der um den Ventilschaft gewunden wird. Das Aluminium kann auch in Pulverform als Paste oder Anstrich oder als flüssiger Metallstrahl aufgebracht werden. Der letztere Vorgang wird allgemein als Metallisierung bezeichnet. Die Aluminiumpaste oder der Aluminiumanstrich, die bei den erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, sind eine Mischung von Aluminiumpulver mit einer geeigneten Menge eines Trägerstoffes, wie beispielsweise eine Lack- oder Harzlösung mit geringem Aschengehalt oder eine wäßrige Lösung eines Salznußmittels. Wenn ein Salzflußmittel zur Bildung der Paste mit dem Aluminiumpulver gemischt wird, so ist es vorteilhaft, ein Salzflußmittel zu verwenden, das Stahl beizt oder reinigt. Da eine wäßrige Lösung des gleichen Salzflusses für das späterhin zu beschreibende Fluß- oder Heizbad verwendet wird, wird dieses vorteilhaft auch als Trägerstoff für das Aluminiumpulver benutzt.
Die Paste kann aus einer Mischung von Harzen oder Lacken, Salzpulver, organischen, flüssigen Trägerstoffen und Aluminiumpulver bestehen. Als Lacke oder Harze können Vinyl- und Acrylharze in der Paste oder dem aufzusprühenden Mittel verwendet werden. Diese harzartigen Bindestoffe enthalten normalerweise 4 oder 5°/o feste Bestandteile und 95% Lösungsmittel. Der Anteil an festen Harzbestandteilen ist nicht so wichtig wie die Flüchtigkeit des Lösungsmittels. Es wird eine hohe Flüchtigkeit verlangt, um ein schnelles Trocknen der Paste nach ihrem Aufbringen auf das Ventil zu erreichen. Gute Ergebnisse werden erreicht, wenn etwa 30 bis 50 Volumprozent Aluminiumpulver, vorzugsweise einer Korngröße entsprechend 74 bis 37 Mikron, mit 10 bis 20 Volumprozent einer Bindemittellösung und etwa 30 bis 50 Volumprozent eines geeigneten Verdünnungsmittels oder Lösungsmittels gemischt werden. Als Verdünnungsmittel können Aceton oder andere handelsübliche Verdünnungsmittel •verivendet werden. Die oben angegebenen Anteile der Bestandteile der Paste sind indessen nicht von ausschlaggebender Bedeutung, so daß auch sehr weite Abweichungen in der Zusammensetzung der Paste zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen.
Nach einer der möglichen Ausführungsweisen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Aluminiumpaste oder ein Aluminiumanstrich auf die Oberflächen des Ventils aufgebracht, die mit einem Überzug versehen werden sollen. Danach erfolgt ein Erhitzen, um das Aluminium gleichmäßig über die Oberflächen zu verteilen und den Überzug fest mit dem Grundmetall zu verbinden. Nachdem die Paste mit irgendwelchen geeigneten Mitteln, wie z. B. Bürsten, Aufsprühen oder Eintauchen, auf das Ventil aufgetragen ist, wird das Ventil in ein geschmolzenes Salzflußbad so weit eingetaucht, daß die Paste und die mit einem Überzug zu versehenen Teile des Ventils eingetaucht sind. Die
ίο Paste sollte vor dem Eintauchen des Ventils in das Salzbad getrocknet sein, um keine flüchtigen Bestandteile in das heiße Salzbad einzuführen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird das Tellerventil 10 vorzugsweise bis etwa zu der mit der Linie a-a angedeuteten Tiefe in das Bad eingetaucht. In dieser Stellung sind der Kopf 12, der Hals 14 des Ventils und auch die Paste 16 völlig in das Salzbad eingetaucht. Das Ventil verbleibt in dem Salzbad so lange, bis das Salzbad die Aluminiumpaste geschmolzen hat und die Verteilung des geschmolzenen Aluminiums in Form einer dünnen Schicht über die mit einem Überzug zu versehenen Flächen des Ventils bewirkt hat. Zufriedenstellende Ergebnisse werden dann erreicht, wenn die Eintauchzeit so lang ist, daß das eingetauchte Teil eine Temperatur von mindestens 690° C erreicht, worauf es für einige Sekunden, beispielsweise bis etwa 90 Sekunden, in dem Bad verbleibt. Vorzugsweise verbleibt das Ventil indessen in dem Salzbad, mindestens 15 Sekunden, nachdem es die erwähnte Temperatur erreicht hat. Eine Erhitzungs- und Fließperiode im Salzbad von etwa 45 bis 90 Sekunden ist für das erfindungsgemäße Verfahren typisch.
Vorteilhaft wird ein geschmolzenes Salzbad mit folgenden Gewichtsanteilen verwendet: etwa 37 bis 57% KCl, 25 bis 45% NaCl, 8 bis 30% Na3AlF6 und 0,5 bis 12% AlF3. Ein derartiges Salzbad sollte auf einer Temperatur von etwa 690 bis 760° C gehalten werden; es ist wünschenswert, wenn die Badtemperatur zwischen 720 und 745° C liegt.
Nachdem das Aluminium auf dem Ventil durch das Eintauchen in das Salzbad geschmolzen ist, sollte das Ventil gedreht oder geschüttelt werden, um das Aluminium über alle mit einem Überzug zu versehenen Oberflächen des Ventils gleichmäßig zu verteilen. Das Drehen oder Hin- und Herbewegen, insbesondere eine schnelle senkrechte Schwingung des Ventils bewirkt ein Brechen des Oberflächenspannungseffektes des Aluminiums, wodurch die Verteilung des Aluminiums über die Ventiloberfläche unterstützt wird. So wurde beispielsweise ein Drehen, eines Tellerventils mit 15O1 U/min als wirkungsvoll festgestellt. Das schnelle Drehen kann indessen den Ventilkopf beschädigen. Besonders zufriedenstellende Ergebnisse wurden dann erzielt, wenn das mit dem geschmolzenen Aluminium bedeckte Ventil schnell in seiner Achsenrichtung 18 hin- und herbewegt wurde. Eine Hin- und Herbewegung mit einer Amplitude von etwa 13 mm und einer Frequenz von etwa 60 je Minute ergibt zufriedenstellende Ergebnisse. Es können aber auch kleinere Amplituden als 0,13 mm bei einer Frequenz von 60 je Sekunde benutzt werden und ausgezeichnete Ergebnisse zeitigen. Die Behandlungsdauer braucht nur sehr kurz zu sein; sie liegt zwischen wenigen Sekunden und 90 Sekunden und ist von der Größe und Gestalt des mit Aluminium zu überziehenden Metallteils abhängig. Die Behandlungszeiten liegen vorzugsweise zwischen 5 und 60 Sekunden.
Wenn auch diese Behandlung zur Verteilung des Überzugmetalls unmittelbar nach dem Herausziehen aus dem Salzbad erfolgen kann, so ist es doch besser.
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5 6
diese Behandlung dann vorzunehmen, wenn das Ventil Wenn der Ventilkopf etwa eine Temperatur zwi ■
noch in das Salzbad eingetaucht ist. Die Vibration in sehen 690 und 760° C erreicht hat, wird das Ventil
der Luft ergibt nämlich einen etwas unregelmäßigeren weiter in das Salzbad eingetaucht, so daß auch der Überzug wegen der schnellen Abkühlung des Alumi- Aluminiumring 22 eintaucht. Der Spiegel des SaIz-
niums und ist deshalb nicht zu empfehlen, wenn ein 5 bades befindet sich dann in der Linie c-c der Fig. 2. In
sehr genaues Zusammenarbeiten der überzogenen dieser neuen Stellung, in der der Ring oberhalb der
Flächen mit anderen Teilen gewünscht wird. Sitzfläche, aber unterhalb des Spiegels des Salzbades
Wenn der Aluminiumüberzug durch die Behandlung ist, verbleibt das Ventil so lange, bis das heiße Salz im Salzbad genügend gleichmäßig ausgebildet ist, den Ring geschmolzen hat. Das geschmolzene Alu kann das Ventil unmittelbar nach dem Herausziehen i» minium läuft an dem Λ/entilhals nach unten zu der aus dem Salzbad luftgekühlt werden. In den meisten Sitzfläche 20. Nachdem der Ring vollständig geFällen ist es vorteilhaft, diese Luftkühlung des Ventils schmolzen ist. wird das Ventil, vorzugsweise in dem unterhalb 425° C vorzunehmen und danach ein Ab- Salzbad, vibriert, wie dies bereits beschrieben wurde, schrecken mit Wasser vorzunehmen. Wenn eine be- um das Aluminium gleichmäßig als dünnen Überzug sondere Glätte des Aluminiumüberzuges nicht von be- 15 zu verteilen und überschüssiges Aluminium zu entsonderer Wichtigkeit ist, kann der mit dem Überzug fernen.
versehene Teil in Wasser abgeschreckt werden, bevor Um bei dem letzterwähnten Verfahren einen ein-
das Aluminium fest geworden ist. In jedem Falle muß wandfreien Aluminiumüberzug zu erhalten, sollte das
jedoch das Ventil mit Wasser gewaschen werden, um Grundmetall des Ventils vollständig gebeizt und auf
anhaftendes Salz zu entfernen. 2Q die geeignete Temperatur gebracht sein, bevor das
Es ist festzustellen, daß das Salz eine beizende aufzubringende Aluminium geschmolzen wird. Wenn
Wirkung auch auf die mit einem Überzug zu ver- das Ventil beispielsweise nicht vollständig gebeizt
sehenen Flächen des Ventils, die mit der Aluminium- und auf die richtige Temperatur erhitzt wurde, so
paste bedeckt sind, ausübt, wenn das Ventil in das tritt nur eine teilweise Benetzung des Grundmetalls
Salzbad getaucht wird. Dies erfolgt, weil die Paste 25 ein, und die Legierungsbildung kann nur an un-
eine Vielzahl kleiner kugelförmiger Teile enthält, die zusammenhängenden Flecken erfolgen. Weiterhin
dem Salz die Berührung mit dem Grundmetall in aus- bildet das Aluminium, wenn es vor dem vollständigen
reichender Weise gestattet, um ein einwandfreies Beizen des Grundmetalls über das Ventil verteilt wird,
Beizen zu erreichen. einen Schirm, der das erstrebenswerte Beizen des
Statt des Aufbringen« einer dicken Paste mittels 30 Grundmetalls durch das Salzbad, in dem es erwärmt
einer Bürste kann auch ein dünnerer Anstrich durch wird, verhindert.
Aufsprühen aufgebracht werden. In einer abgewan- Gleichgültig, welches der beiden Verfahren (Fig. 1
delten Form kann das Aluminium auch als Metall in oder Fig. 2) verwendet wird, hängt die Länge der Zeit,
Form kleiner Kügelchen von heißem geschmolzenem für die das Ventil in dem Salzbad verbleiben muß, um
Aluminium auf das Ventil aufgesprüht werden. Im 35 das Aluminium zu schmelzen und zu verteilen, von
letzteren Falle ist es normalerweise wünschenswert, der Größe und Form des Ventils ab. Bei den üblichen
daß das Grundmetall eine verhältnismäßig rauhe Ober- Tellerventilen von Brennkraftmaschinen ist eine Er-
fläche hat, damit das Aluminium gut haftet. hitzungszeit von etwa einer Minute in dem Salzbad,
In Fig. 1 ist die Aluminiumpaste 16 als ringförmige auf die eine Vibrationszeit von etwa einer Minute in
Auflage dargestellt, die sowohl die Sitzfläche 20 als 40 dem Bad folgt, völlig ausreichend. Wenn das Metall-
auch einen Teil des Ventilhalses 14 bedeckt. teil, das mit einem Überzug versehen werden soll, zu-
In Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform nächst in einem Ofen oder einer anderen geeigneten des erfmdungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Einrichtung vor dem Aufbringen des Aluminiums vor-Es wird dort ein Aluminiumdraht, eine Aluminium- gewärmt wird, kann die Eintauchzeit in das Salzbad scheibe oder ein Ringteil 22 verwendet, der auf den 45 wesentlich verkürzt werden. Wird ein Tellerventil Ventilschaft 18 aufgeschoben ist und als Quelle für beispielsweise in dieser Art auf eine Temperatur von das auf das Ventil aufzubringende Aluminium dient. 540 bis 595° C vorgewärmt, so genügt es, wenn das Der Ring kann fest auf dem Schaft sitzen oder auch Ventil nur einige wenige Sekunden in das Salzbad lose aufgeschoben sein, so daß er bis zu einem Punkt eingetaucht wird. Die Eintauchzeit ergibt sich aus der rutschen kann, wobei er sich an der Wölbung des 50 Zeit, die notwendig ist, um das mit einem Überzug zu \^entilhalses 14 abstützt. Dadurch, daß der Aluminium- versehende Metallteil auf eine Temperatur zwischen ring oberhalb der Sitzfläche 20 festgehalten wird, kann 690 und 760° C zu bringen. Es ist indessen nicht noteine wahlweise oder örtliche Erhitzung und Beizung wendig, den Ventilsitz vorzuwärmen, wenn eine AIudes Ventilkopfes und Ventilhalses erfolgen, bevor der miniumpaste oder ein Strahl verwendet wird, da dann Ring geschmolzen wird. 55 das Problem eines ungleichmäßigen Schmelzens nicht
Nachdem der Aluminiumring auf den Ventilschaft vorliegt, wie dies bei Verwendung eines Aluminiumaufgesetzt ist, wird das Ventil in ein geschmolzenes ringes oder -drahtes auftritt. Im letzteren Falle ist ein Salzbad eingetaucht, wie dies zuvor bereits be- Vorwärmen durch das Salzbad oder andere geeignete schrieben wurde, wobei aber lediglich der Ventilkopf Mittel wünschenswert, da die Gefahr besteht, daß der und ein Teil des Ventilschaftes eintauchen. Es ist 60 Ring von dem Ventil abfällt, nachdem er zum Teil jedoch wünschenswert, das Ventil nicht so tief einzu- geschmolzen ist.
tauchen, daß auch der Aluminiumring 22 in das Salz- Die Größe des Aluminiumringes, die Anteile und bad gerät. Der Spiegel des Salzbades befindet sich für Zusammensetzung der Aluminiumpaste oder die Dicke das Vorwärmen des Ventils in der Linie b-b der des an dem Ventil befestigten Aluminiums bestimmen Fig. 2. Da bei dieser Stellung der Aluminiumring mit 65 die Dicke des erzeugten Aluminiumüberzuges. Da die dem Salzbad nicht in Berührung kommt, wird er nicht Ventilsitzfläche normalerweise der einzige Teil des schmelzen. Würde der Ring schmelzen, bevor der Ventils ist, in dem die Dicke des Aluminiumüberzuges Ventilkopf die richtige Temperatur aufweist, so würde eine bedeutende Rolle spielt, ist diese Fläche maßeine feste Verbindung zwischen dem Aluminium und geblich, ob zuviel Aluminium aufgebracht worden ist. dem Grundmetall des Ventils nicht erreichbar sein. 70 Für ein übliches Tellerventil eines Automobilmotors

Claims (6)

wird die richtige Menge an Aluimnium durch einen Aluminiumring im Gewicht von etwa 0,1 bis 0,25 g zur Verfügung gestellt. Die Verwendung eines Ringes dieser Größe ergibt keine wesentlichen Unregelmäßigkeiten in dem Aluminiumüberzug und erfordert kein Entfernen überschüssigen Aluminiums durch Abblasen. In gewissen Fällen indessen ist es besser, Aluminium in größerem Ausmaße bereitzustellen, als für den Überzug notwendig ist, weil gewisse Schwierigkeiten bei der Verteilung des Metalls über alle Oberflächen während des Überziehens und des Legierens bestehen. Das überschüssige Überzugsmetall kann mechanisch oder pneumatisch entfernt werden. Die oben beschriebenen Verfahren zum Aufbringen von Aluminiumüberzügen ergeben auf dem behandelten Metallteil einen gleichmäßigen Aluminiumüberzug, dessen Dicke während des Prozesses genau geregelt werden kann. In gleicher Weise kann die Dicke der Zwischenschicht der sich bildenden Aluminium-Eisen-Legierung bestimmt werden, und gerade diese Schicht ist ausschlaggebend für die Lebenszeit des Ventils. Weiterhin werden die erzeugte Aluminiumschicht und die Zwischenschicht aus Aluminium-Eisen-Legierung gleichmäßig dünn, und die Abmessungen der Sitzflächen des Ventils werden beim Entfernen des überschüssigen Überzugmetalls oder des Salzes nicht ungünstig beeinflußt. In dem in der Fig. 3 dargestellten Schliffbild ist das Grundmetall des Ventils mit 24 bezeichnet, während 26 die Legierung zwischen Aluminium und dem Grundmetall und 28 den äußeren Überzug aus Aluminium andeuten. Ist das Grundmetall ein Metall auf Eisenbasis, so besteht die Schicht 26 aus einer komplexen Eisen-Aluminium-Legierung. Die Schicht 26, die eine Legierung auf Aluminiumbasis darstellt, hat eine Dicke von etwa 0,013 bis 0,038 mm, während der Aluminiumüberzug 28 keine größere Stärke als 0,1 mm hat. Bei Tellerventilen für Automobilmotoren ist es vorteilhaft, wenn der äußere Aluminiumüberzug eine Dicke zwischen 0,013 und 0,038 mm hat und die Gesamtdicke der Schicht aus der Eisen-Aluminium-Legierung und dem Aluminiumüberzug etwa eine Dicke von 0,025 bis 0',062 mm hat. Ein Überzug dieser Dicke hat vorzügliche elastische Eigenschaften, wenn sich die Ventilsitzfläche im Laufe des Betriebes einschlägt. Kleinere Narben in der Sitzfläche des Ventils, die durch Ablagerungen des Motors zwischen den Ventilsitzflächen entstehen, bleiben durch den Überzug geschützt. PatentansρR och E.
1. Verfahren zum Aufbringen eines Aluminiumüberzuges auf metallische Werkstücke unter Verwendung von Aluminium oder einer Aluminium enthaltenden Paste oder eines entsprechenden Anstrichs mit anschließendem Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Paste oder eines Anstrichs nur der mit diesen überzogene Teil des Werkstücks in ein Salzschmelzbad eingetaucht wird oder bei Verwendung von Aluminium dieses aus einem festen Aluminiumstück besteht, das oberhalb des zu überziehenden Teiles des Werkstücks angebracht ist, und dann das Werkstück zunächst nur mit seinem zu überziehenden Teil und erst nach der Temperaturangleichung tiefer, nämlich über das feste Aluminiumstück hinaus, eingetaucht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium in an sich bekannter Weise durch Aufspritzen in geschmolzenem Zustand aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Behandlung eines Tellerventils das feste Aluminiumstück als Ring (22) um den Ventilschaft angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil während des Aufenthalts im Bad schnell bewegt wird, und zwar durch Vibration in Richtung seines Schaftes.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Salzschmelzbad verwendet wird, das die folgende, an sich bekannte Zusammensetzung hat: 37 bis 57% KCl, 25 bis 45% NaCl, 8 bis 20% Na3AlF6, 0,5 bis 12% AlF3.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paste aus Aluminiumpulver verwendet wird, die aus einem synthetischen Kunstharzbindemittel, beispielsweise einem Vinyl- oder Acrylharz, und einem Lösungsmittel, beispielsweise Aceton, besteht.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 372 743, 426 204,. 964.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 809 700/338 12.58
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