DE1078843B - Process for gas metallizing metallic workpieces - Google Patents

Process for gas metallizing metallic workpieces

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DE1078843B
DE1078843B DES43437A DES0043437A DE1078843B DE 1078843 B DE1078843 B DE 1078843B DE S43437 A DES43437 A DE S43437A DE S0043437 A DES0043437 A DE S0043437A DE 1078843 B DE1078843 B DE 1078843B
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Paul Rene Celestin Dure
Jacques Joseph Antoine Wilkin
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Description

Verfahren zum Gasmetallisieren metallischer Werkstücke Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung von Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metallgegenständen und befaßt sich insbesondere mit solchen Verfahren, in welchen aus einer gasförmigen Phase auf der Oberfläche des Metallgegenstandes, im nachfolgenden als Grundmetall bezeichnet, ein anderes vom Grundmetall verschiedenes bzw. im Grundmetall nicht enthaltenes Metall niedergeschlagen oder dieses der Oberfläche des Grundmetalls einverleibt wird; dieses so niedergeschlagene Metall wird im folgenden als das aufzubringende Metall bezeichnet. Das Prinzip dieser Verfahren besteht darin, daß die Gegenstände in einer reduzierenden Atmosphäre in Gegenwart eines flüchtigen Salzes des aufzubringenden Metalls, im allgemeinen ein Halogenid, wie z. B. ein Chlorid, Bromid oder Jodid, thermisch behandelt werden.Method for gas-metallizing metallic workpieces The present The invention relates to an improvement of methods for the surface treatment of Metal objects and is particularly concerned with such processes in which from a gaseous phase on the surface of the metal object, hereinafter referred to as base metal, another different from the base metal or in the base metal Deposited metal not contained or this of the surface of the base metal is incorporated; this metal so deposited is hereinafter referred to as the one to be deposited Metal. The principle of this procedure is that the objects in a reducing atmosphere in the presence of a volatile salt of the to be applied Metal, generally a halide, such as. B. a chloride, bromide or iodide, be thermally treated.

Wenn das flüchtige Salz unter den erforderlichen Bedingungen mit dem zu behandelnden Gegenstand in Berührung gebracht wird, reagiert es mit dem Grundrnetall durch Substitution und scheidet das aufzubringende Metall, welches sich mit dem Grundmetall legiert, ab. Das erhaltene Halogenid des Grundmetalls, das durch die chemische Substitution entsteht, wird mit der geregelten, reduzierenden Atmosphäre, welche während des Verfahrens kontinuierlich durch den Ofen geführt wird, fortlaufend entfernt. Dieses Verfahren, welches zur Zeit industriell ausgeführt wird, ist fÜr den speziellen Fall, wo ein eisenhaltiges Metall als Grundmetall und Chrom als aufzubringendes Metall verwendet werden, als »Gas#Chromie-rung» bekannt. Das Verfahren ist jedoch auch für andere Metalle anwendbar, und die erfindungsgemäße Verbesserung dieser Verfahren ist für Gasmetallisierungen aller Art anwendbar.When the volatile salt under the required conditions with the is brought into contact with the object to be treated, it reacts with the base metal by substitution and separates the metal to be applied, which is with the Alloyed base metal. The obtained halide of the base metal which is produced by the chemical substitution occurs, is carried out with the regulated, reducing atmosphere, which is continuously fed through the furnace during the process, continuously removed. This process, which is currently carried out industrially, is for the special case where a ferrous metal is the base metal and chromium is the one to be applied Metal used is known as "gas # chromizing". The procedure is however can also be used for other metals, and the inventive improvement of these Process can be used for gas metallizations of all kinds.

Es wurde experimentell fest-gestellt, daß diese Gasmetallisierungsverfahren, wie die Gas-Chromierung, im allgemeinen keine einfache Abscheidung des aufzubringenden Metalls auf dem Grundmetall ergeben, sondern daß im Gegenteil durch Diffusion des aufzubringenden Metalls in das Grundmetall und durch dessen chemische Substitution mit dem Grundmetall diese Verfahren im allgemeinen eine tatsächliche Einverleibung des aufzubringenden Metalls unter Bildung einer legierten Oberfläche bewirken. Durch die Art der Herstellung haftet die legierte Oberfläche am Grundmetall besser an, und die Oberfläche eines so behandelten, z. B. gas-chromierten Gegenstands zeigt eine daher sehr gute Korrosions-, Oxydations- und Abriebfestigkeit und wird wei-,dg abgenutzt.It has been established experimentally that these gas metallization processes, like gas chromating, generally no simple deposition of the material to be applied Metal result on the base metal, but that on the contrary by diffusion of the metal to be applied into the base metal and its chemical substitution with the base metal these procedures generally involve actual incorporation of the metal to be applied with the formation of an alloyed surface. By the way of production, the alloyed surface adheres better to the base metal, and the surface of a so treated, e.g. B. shows gas-chromed object therefore very good corrosion, oxidation and abrasion resistance and is white, dg worn.

Der Erfolg des Verfahrens ist jedoch von zahlreichen Faktoren abhängig.However, the success of the process depends on numerous factors.

Bei eisenhaltigen Grundmetallen, insbesondere bei Kohlenstoffstählen, beeinflußt der Kohlegehalt der zu behandelnden Gegenstände die Qualität der erzielten Metallisierung sehr stark. je größer der Kohlenstoffgehalt ist, desto geringer ist das Eindringen von z. B. Chrom, da in Gegenwart eines hohen Gehalts an Eisencarbiden auf der Oberfläche tatsächlich eine undurchdringliche Schicht von Carbiden des aufzubringenden Metalls gebildet wird, welche sich dem Eindringen des flüchtigen Salzes widersetzt und eine Reaktion mit den darunterliegenden Schichten verhindert. Daher ist die Dicke der Oberflächenschicht der Legierung begrenzt, und deren Widerstand gegen Oxydation oder andere Einflüsse wird beträchtlich vermindert. Von den anderen Faktoren, welche ebenfalls eine ungenügende Reaktion und ein nicht genügendes Eindringen des aufzubringenden Metalls bewirken, sei die Anwesenheit einer mehr oder weniger oxydierten Oberflächenschicht auf den zu behandelnden Gegenständen erwähnt, wenn diese z. B. vorher einer Wärineverarbeitung unterworfen worden sind.For ferrous base metals, especially carbon steels, the charcoal content of the objects to be treated influences the quality of those obtained Metallization very strong. the greater the carbon content, the lower it is the penetration of z. B. Chromium, since in the presence of a high content of iron carbides on the surface actually an impenetrable layer of carbides of the to be applied Metal is formed, which resists the penetration of the volatile salt and prevents reaction with the underlying layers. Hence the Thickness of the surface layer of the alloy is limited, and its resistance to Oxidation or other influences are considerably reduced. Of the other factors which also has an insufficient response and insufficient penetration of the cause to be applied metal, whether the presence of a more or less oxidized Surface layer mentioned on the objects to be treated, if this z. B. have previously been subjected to heat processing.

Um diese ungünstigen Wirkungen des Kohlenstoffes und/oder mehr oder weniger oxydierten Oberflächen zu vermindern, wurde bereits vorgeschlagen, die Gegenstände vorher einer thermischen Behandlung zu unterwerfen, die in einer aufeinanderfolgenden Oxydation und Reduktion besteht, um den Kohlenstoff und/oder die Oxydschichten. zu entfernen und reaktionsfähige Oberflächen des Grundmetalls zu bilden.In order to reduce these adverse effects of carbon and / or more or less oxidized surfaces, it has been proposed previously to subject the articles to thermal treatment consisting in a sequential oxidation and reduction to the carbon and / or oxide layers. to remove and to form reactive surfaces of the base metal.

Es wurde jedoch gefunden, daß, gleichgültig ob, die Gegenstände der obenerwähnten Vorbehandlung unterworfen, wurden oder* nicht, die Gegenwart von Wässerdampf und/o der freiem Halogenwasserstoff in der Metallisierungszone des Behandlungsofens bei weitem die schädlichste Wirkung auf das Gelingen des Verfahrens ausüben.It has been found, however, that, whether or not the objects of Subjected to the above pretreatment, whether or not *, the presence of water vapor and / o the free hydrogen halide in the metallization zone of the treatment furnace by far the most detrimental effect on the success of the procedure.

Es war weiterhin bereits bekannt, daß das Verfahren beschleunigt werden kann, wenn in der Metallisierungszone des Behandlungsofens ein Aktivator für die Reaktion, z. B. ein Ammoniumhalogenid, anwesend ist.It was also known that the process would be accelerated can, if in the metallization zone of the treatment furnace, an activator for the Reaction, e.g. B. an ammonium halide, is present.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Gasmetallisierungsverfahren, in welchem der Metallisierungszone des Behandlungsofens eine reduzierende Atmosphäre zugeführt wird, die ein gasförmiges Halogenid des aufzubringenden Metalls und gegebenenfalls einen gasförmigen Ammoniumhalogenid-Aktivator enthält und die praktisch frei von Wasserdampf und/oder freiem Halogenwasserstoff ist.The aim of the present invention is an improved gas metallization process, in which the metallization zone of the treatment furnace a reducing atmosphere is supplied, which is a gaseous halide of the metal to be applied and optionally contains a gaseous ammonium halide activator and which is practically free from Is water vapor and / or free hydrogen halide.

Das erfindungsgemäße, verbesserte Verfahren zum Gasmetallisieren metallischer Werkstücke, wobei der Überzug durch thermische Dissoziation eines flüchtigenMetallhalogenids in einerWasserstoffatmosphäre gebildet wird, welches durch Überleiten eines durch Verbrennung von Wasserstoff mit einem Halogen her-,gestellten trockenen Halogenwasserstoffs über das aufzubringende körnige Metall entsteht, das in einer der Metallisierungskammer vorgelagerten Ofenzone angeordnet ist, ist gekennzeichnet durch die Verwendung von trockenem gekracktem Ammoniak als Ausgangsstoff für die Verbrennung mit dem Halogen.The improved method according to the invention for gas-metallizing metallic Workpieces, the coating being produced by thermal dissociation of a volatile metal halide is formed in a hydrogen atmosphere, which is formed by passing a through Combustion of hydrogen with a halogen produced dry hydrogen halide The granular metal to be applied is created in one of the metallization chambers is arranged upstream of the furnace zone, is characterized by the use of dry cracked ammonia as raw material for combustion with the halogen.

Der im bekannten Verfahren verwendete Halogenwasserstoff wird im allgemeinen hergestellt, indem eine gasförmige Mischung, die durch Durchleiten von Wasserstoff und/oder einem inerten Gas durch eine konzentrierte Lösung des Halogenwasserstoffs hergestellt wird, in bekannter Weise getrocknet wird; zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird jedoch an sich trockener Halogenwasserstoff verwendet, der durch Verbrennung von trockenern gekracktern Ammoniak mit einem Halogen erhalten wird. Durch dieses Verfahren ist eine völlige Abwesenheit von Wasserdampf gewährleistet.The hydrogen halide used in the known method is generally produced by a gaseous mixture created by bubbling hydrogen through it and / or an inert gas by a concentrated solution of the hydrogen halide is prepared, is dried in a known manner; to carry out the present Invention, however, dry hydrogen halide is used per se, which by Combustion of dry cracked ammonia with a halogen is obtained. This process ensures a complete absence of water vapor.

Das gespaltene Ammoniak wird zweckmäßigerweise zur Entfernung et-,vaiger geringer Mengen von zurückgebliebenernAmmoniak, bevor es in denHalogenbrenner eingeleitet wird, einer entsprechenden Behandlung unterworfen. Wird jedoch die Anwesenheit eines Ainmoniumhalogenid-Aktivators gewünscht, so ist es zweckmäßig, das nicht gespaltene Ammoniak nicht zu entfernen, so daß sich durch Umsetzung mit dem Halogen anschließend das Ammoniumhalogenid bilden kann. Dabei kann durch Regelung der Spaltungstemperatur die für die Herstellung des Ammoniumhalogenids gewünschte Menge Ammoniak eingestellt werden.The split ammonia is expediently used to remove et-, vaiger small amounts of remaining ammonia before it is fed into the halogen burner is subjected to appropriate treatment. However, the presence of a If ammonium halide activator is desired, it is expedient to use the non-split Ammonia cannot be removed, so that it is subsequently reacted with the halogen the ammonium halide can form. By regulating the cleavage temperature set the amount of ammonia desired for the production of the ammonium halide will.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Gasmetallisierungsverfahrens wird die körnige Masse des -.ufzubringenden Metalls, die mit einem inerten Material, wie zerkleinerter Schamotte, gemischt werden kann, in einen geeigneten Behälter gegeben, so daß ('er Halogenwasserstoff und die anderen gasförmiggen Komponenten, die für die herzustellende Atmosphäre gewünscht werden, durch diese Masse durchgeführt werden, bevor sie durch die Metallisierungszone des Behandlungsofens geleitet werden. Hierdurch wird d;e Anwesenheit von freiem Halogenwasserstoff in der Atmosphäre des Ofens vermieden. Die Zone oder der Behälter für die körnige Metallmasse kann jedoch einen Teil des Ofens selbst bilden, wo-bei die Abtrennung von der Metallisierungszone des Behandlungsofens selbst durch eine geeignete Trennwand erfolgt.When carrying out the gas metallization process according to the invention is the granular mass of the metal to be applied, which is coated with an inert material, such as crushed chamotte, can be mixed in a suitable container given so that ('he hydrogen halide and the other gaseous components, which are desired for the atmosphere to be produced, carried out by this mass before they are passed through the metallization zone of the treatment furnace. This eliminates the presence of free hydrogen halide in the atmosphere of the Oven avoided. However, the zone or container for the granular metal mass can form part of the furnace itself, with the separation from the metallization zone of the treatment furnace itself takes place through a suitable partition.

Da es zur Verhinderung der Wasserdampfbildung wichtig ist, das Eindringen von Luft in den Ofen während des Verfahrens zu vermeiden, wurde es als günstig gefunden, den Ofen mit einer äußeren Hülle zu umgeben, so daß eine geeignete gasförmige Atmosphäre, z. B. diejenige, die aus dem Ofen austritt, gegebenenfalls nach der Entfernung der darin enthaltenen flüchtigen Halogenide des Grundmetalls, in dem durch den eigentlichen Ofen und der Außenhülle gebildeten Raum zirkuliert werden kann. Gegebenenfalls kann diese Zirkulation unter Druck erfolgen, um die Möglichkeit des Lufteintritts in den Ofen noch weiter zu vermindern. Since it is important to avoid the ingress of air into the furnace during the process in order to prevent the formation of water vapor, it has been found convenient to surround the furnace with an outer shell so that a suitable gaseous atmosphere, e.g. B. that which emerges from the furnace, optionally after the removal of the volatile halides of the base metal contained therein, can be circulated in the space formed by the actual furnace and the outer shell. If necessary, this circulation can take place under pressure in order to further reduce the possibility of air entering the furnace.

Metallgegenstände, die gemäß dem vorliegenden Metallisierungsverfahren behandelt worden sind, besitzen eine dickere und stärker legierte Oberflächenschicht als solche, die durch die bekannten Verfahrensweisen erhalten worden sind.Metal objects made in accordance with the present metallization process have been treated have a thicker and stronger alloyed surface layer as those obtained by the known procedures.

Als aufzubringende Metalle können im erfindungsgemäßen Verfahren z. B. Chrom, Titan, Wolfram, Nickel, Kobalt, Silber, Kupfer, Aluminium, Mangan, Kadmium, Blei und Zinn verwendet werden. Ebenso können Silicium und andere Metalloide An-,vendung finden.As metals to be applied in the process according to the invention, for. B. Chromium, titanium, tungsten, nickel, cobalt, silver, copper, aluminum, manganese, cadmium, Lead and tin can be used. Silicon and other metalloids can also be used Find.

Geeignete Grundmetalle sind z. B. eisenhaltige Metalle, Kupfer, Aluminium usw. sowie Legierungen dieser Metalle.Suitable base metals are e.g. B. ferrous metals, copper, aluminum etc. and alloys of these metals.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise durch Bezugnahme auf die durch die beigefügten Zeichnungen dargestellte Vorrichtung veranschaulicht, die sich als besonders wirksam für die Gas-Chromierung von Gegenständen aus eisenhaltigem Metall, z. B. aus Gußeisen, Stahl oder Legierungen von Eisen oder Stahl, erwiesen hat.The invention is hereinafter illustrated by reference to, for example illustrates the device represented by the accompanying drawings, which have proven to be particularly effective for the gas chromating of objects made of ferrous Metal, e.g. B. made of cast iron, steel or alloys of iron or steel, proved Has.

Die Zeichnungen veranschaulichen schematisch einen Ofen mit Zusatzvorrichtungen für eine besonders vorteilhafte Durchführungsart des vorliegenden Verfahrens. Bei diesem Verfahren wird als Halogenwasserstoff Chlorwasserstoff verwendet, der hergestellt wird, indem elementares Chlor mit Wasserstoff, der durch Spalten von Ammoniak erhalten wurde, verbrannt wird. In diesem Verfahren wird sowohl die Herstellung des Chlorwasserstoffs als auch die Umsetzung des letzteren mit dem aufzubringenden Metall in Zonen durchgeführt, die Teile des eigentlichen Ofens sind und die der Zone, in der sich der zu. behandelnde Gegenstand befindet, vorgeschaltet sind.The drawings schematically illustrate a furnace with additional devices for a particularly advantageous way of carrying out the present method. at This process uses hydrogen chloride as the hydrogen halide, which is produced is obtained by mixing elemental chlorine with hydrogen, which is obtained by splitting ammonia was burned. In this process both the production of the hydrogen chloride as well as the implementation of the latter with the metal to be applied in zones, the parts of the furnace proper and those of the zone in which the to. treating Object is located upstream.

Eine solche Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Spaltvorrichtung für das Ammoniak, Strömungsmessern für das gespaltene Gas und Chlor, einem Absorber zur Entfernung geringer, nach der Spaltung im Gas verbliebener Mengen an Ammoniak, einem Brenner zur Herstellung von reinem, trockenem Chlorwasserstoff, einem austauschbaren Behälter für die körnige Masse des aufzuhringenden Metalls - im vorliegenden Fall Chrom oder Ferrochrom -, durch welchen der Chlorwasserstoff durchgeführt wird, um mit dem Metall unter Bildung eines flüchtigen Chlorides zu reagieren, und einem Muffelofen für die zu behandelnden Gegenstände.Such a device essentially consists of a splitting device for the ammonia, flow meters for the split gas and chlorine, an absorber for removing small amounts of ammonia remaining in the gas after splitting, a burner for producing pure, dry hydrogen chloride, an exchangeable container for the granular mass of the metal to be struck - in the present case chromium or ferrochrome - through which the hydrogen chloride is passed to react with the metal to form a volatile chloride, and a muffle furnace for the objects to be treated.

Weiterhin ist es sowohl aus wirtschaftlichen Gründen als auch zur Verhütung eines Verschmutzens der Atmosphäre wünschenswert, Vorrichtungen zur Gewinnung der Metallsalze, z. B. Eisenchlorid, das während des Verfahrens gebildet wird, und etwaiges Chromchlorid, das mit den zu behandelnden Gegenständen noch nicht reagiert hat, anzubringen. Wie bereits erwähnt, ist es auch wünschenswert, einen äußeren, den Ofen umschließenden Mantel anzubringen, ebenso Hilfsmittel, durch welche das Gas nach dem Austritt aus dem Ofen, vorzugsweise nach der Entfernung flüchtiger Salze, unter Druck zwischen dem Außenmantel und dem Ofen selbst eingeführt werden kann, um so den Eintritt von Luft in den Ofen und/ oder den Austritt gasförmiger Reaktionsteilnehmer aus dem Ofen zu verhindern.Furthermore, it is for economic reasons as well as for Prevention of pollution of the atmosphere desirable, devices for recovery the metal salts, e.g. B. ferric chloride formed during the process, and any Chromium chloride associated with the items to be treated has not yet responded. As mentioned earlier, it is also desirable to attach an outer jacket surrounding the furnace, as well as tools which the gas after exiting the furnace, preferably after removal volatile salts, introduced under pressure between the outer shell and the furnace itself can be so as to allow the entry of air into the furnace and / or the exit of gaseous Prevent reactants from leaving the oven.

In Fig. 1 wird eine allgemeine Einrichtung der Vorrichtung, in Fig. 2 der Ofen und direkt mit ihm verbundene Teile in einem größeren Maßstab veranschaulicht. Zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens in der oben beschriebenen Art wird aus dem flüssiges Ammoniak enthaltenden Zylinder 1 Ammoniak zur Spaltvorrichtung 2 geleitet, in der dieses in eine Mischung aus praktisch drei Volumina Wasserstoff und ein Volumen Stickstoff gespalten wird. Diese Mischung wird dann durch einen Absorber 3 geleitet, in welchem alles Ammoniak, das in der Spaltvorrichtun- 2 nicht gespalten wurde, entfernt wird.In Fig. 1 a general arrangement of the device, in Fig. 2 the furnace and parts directly connected to it are illustrated on a larger scale. To carry out the present process in the manner described above containing from liquid ammonia cylinder 1 is fed ammonia to the cleavage device 2, in this into a mixture of substantially three volumes of hydrogen and a volume of nitrogen is cleaved. This mixture is then passed through an absorber 3 , in which all ammonia that was not split in the splitting device 2 is removed.

Die vom Ammoniak befreite Mischung aus Wasserstoff und Stickstoff wird dann mit der gewünschten Geschwindigkeit, welche durch den Strömungsmesser 4 geregelt wird, in den Brenner 7 geleitet, in welchen außerdem mit der gewünschten, durch den Strömungsmesser 6 geregelten Geschwindigkeit aus dem flüssiges Chlor enthaltenden Zylinder 5 noch gasförmiges Chlor eingeleitet wird. Der im Brenner 7 hergestellte Chlorwasserstoff wird dann in die Zone 8 in der Muffel 12 des Ofens 10 geleitet, in der sich ein austauschbarer Behälter 9 fÜr das aufzubringende Metall befindet. Der Ofen 10 ist in einem Außenmantel 11 angeordnet -Lind besteht aus einer Muffel 12 aus Quarz oder einem anderen feuerfesten Material, welches durch Chlorwasserstoff nicht angegriffen wird. Die Muffel 12 ist mit einem oder mehreren, unabhängig voneinander steuerbaren, elektrischen Heizelementen 14 umwickelt und ist mit einem wärmeisolierenden Material 13 umcr ,eben. Die Muffel 12 ist so ausgebildet, daß sie den zu behandelnden Gegenstand 15 aufnehmen kann. Die verschiedenen Zonen des Ofens 10, d. h. der Brenner 7, die Reaktionszone 8 und die Muffel 12 werden durch die elektrischen Vorrichtungen auf die gewünschten Temperaturen erhitzt, z. B. für die Gas-Chromierung auf etwa 1100 bis 1200' C in der Metallisierungszone, wobei zur Regelung die Thermoelemente 21 und 22 angebracht sind. Der Gasstrom, der den trockenen, im Brenner 7 gebildeten Chlorwasserstoff enthält, wird in die Reaktionszone 8 geleitet, wo er sich auf Kosten der granulierten, sich im Behälter 9 befindlichen Metallmasse mit Chromchloriddämpfen belädt und dann über den in der Muffel 12 zu behandelnden Gegenstand 15 geleitet, wo die Reaktion zwischen dem Chromchlorid und der Oberfläche des Gegenstandes stattfindet. Dann wird der Gasstrom, der das während des Verfahrens gebildete Eisenchlorid und gegebenenfalls etwas Chromchlorid enthält, in einen Abscheider 16 geleitet, wo die Metallsalze aus dem Gas abgeschieden werden. Mindestens ein Teil des den Abscheider 16 verlassenden Restgases wird mittels des Preßgebläses 17 in den Raum 18 zwischen dem Außenmantel 11 und der Muffel 12 des Ofens 10 geleitet und schließlich mittels eines den Druck regulierenden Ventils 19 an die Luft abgeblasen. Der Rückstand des Gases aus dem Abscheider 16 wird durch die Sperrflüssigkeit 20 an die Luft abgeblasen.The mixture of hydrogen and nitrogen freed from ammonia is then passed at the desired speed, which is controlled by the flow meter 4, into the burner 7 , in which also at the desired speed controlled by the flow meter 6 from the cylinder 5 containing liquid chlorine gaseous chlorine is still introduced. The hydrogen chloride produced in the burner 7 is then passed into the zone 8 in the muffle 12 of the furnace 10 , in which there is an exchangeable container 9 for the metal to be applied. The furnace 10 is arranged in an outer jacket 11 -Lind consists of a muffle 12 made of quartz or another refractory material which is not attacked by hydrogen chloride. The muffle 12 is wrapped with one or more, independently controllable, electrical heating elements 14 and is coated with a heat-insulating material 13 , flat. The muffle 12 is designed so that it can accommodate the object 15 to be treated. The various zones of the furnace 10, i. H. the burner 7, the reaction zone 8 and the muffle 12 are heated to the desired temperatures by the electrical devices, e.g. B. for gas chrome plating to about 1100 to 1200 ' C in the metallization zone, the thermocouples 21 and 22 are attached for control. The gas stream containing the dry hydrogen chloride formed in the burner 7 is passed into the reaction zone 8 , where it is loaded with chromium chloride vapors at the expense of the granulated metal mass located in the container 9 and then over the object 15 to be treated in the muffle 12 where the reaction between the chromium chloride and the surface of the object takes place. Then the gas stream, which contains the iron chloride formed during the process and optionally some chromium chloride, is passed into a separator 16 , where the metal salts are separated from the gas. At least part of the residual gas leaving the separator 16 is passed by means of the press blower 17 into the space 18 between the outer casing 11 and the muffle 12 of the furnace 10 and finally blown off to the air by means of a pressure regulating valve 19. The residue of the gas from the separator 16 is blown off into the air through the barrier liquid 20.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE. 1. Verfahren zum Gasmetallisieren metallischer Werkstücke, wobei der Überzug durch thermische Dissoziation eines flüchtigen Metallhalogenids in einer Wasserstoffatmosphäre gebildet wird, welches durch Überleiten eines durch Verbrennung von Wasserstoff mit einem Halogen hergestellten trokkenen Halogenwasserstoffs über das aufzuhringende körnige Metall entsteht, das in einer der Metallisierungskammer vorgelagerten Ofenzone angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Verwendung von trockenem gekracktem Ammoniak als Ausgangsstoff für die Verbrennung mit dem Halogen. PATENT CLAIMS. 1. A method for gas-metallizing metallic workpieces, the coating being formed by thermal dissociation of a volatile metal halide in a hydrogen atmosphere, which is formed by passing a dry hydrogen halide produced by combustion of hydrogen with a halogen over the granular metal to be struck, which is in one of the metallization chambers Oven zone is arranged, characterized by the use of dry cracked ammonia as a raw material for the combustion with the halogen. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Chlor als Halogen verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Gasmetallisierung verwendete Gas als Aktivator Ammoniumchlorid enthält. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Arnmoniumchlorid im zur Gasmetallisierung verwendeten Gas herstellt, indem man das Ammoniak nicht vollständig krackt und den nach dem Kracken noch vorhandenen Teil desselben mit dem durch die Umsetzung von Wasserstoff und Chlor gebildeten Chlorwasserstoff umsetzt. 5. Vorrichtung zur Durchführung von Gasmetallisierungen, bestehend aus einem Brenner (7) zum Verbrennen von trockenem Halogen in trockenem Wasserstoff, einem Behälter oderZone (9) für die körnige Masse des aufzubringenden Metalls, einem zur Aufnahme des zu behandelnden Gegenstandes (15) geeigneten Ofen (10) und einem Abscheider (16) zur Entfernung der flüchtigen Salze aus den dem Ofen entströmenden Gasen, wobei der genannte Brenner (7), Behälter (9), Ofen (10) und Abscheider (16) in der genannten Reihenfolge im Sinne des Gasdurchflusses hintereinander angeordnet sind. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter oder die Zone (9) für die körnige Masse des aufzubringenden Metalls einen Teil des eigentlichen Ofens bildet. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Brenner (7), der zur Verbrennung des trockenen Halogens im trockenen Wasserstoff dient, als auch der Behälter oder Zone (9) für das aufzubringende Metall im eigentlichen Ofen angebracht sind. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (10) von einem Außenmantel (11) umgeben ist und gegebenenfalls Vorrichtungen angebracht sind, die die Zirkulation einer geeigneten Atmosphäre im Raum zwischen dem Außenmantel (11) und dem Ofen (10) selbst gewährleisten. In Betracht gezogene Druckschriften: 'LTSA.-Patentschrift Nr. 2 643 959; 0 s t - R a s s 0 W, Chem. Technologie, 1953, S. 307. 2. The method according to claim 1, characterized in that chlorine is used as halogen. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the gas used for gas metallization contains ammonium chloride as an activator. 4. The method according to claim 3, characterized in that the ammonium chloride is produced in the gas used for gas metallization by not completely cracking the ammonia and reacting the part still present after cracking with the hydrogen chloride formed by the reaction of hydrogen and chlorine. 5. Device for carrying out gas metallizations, consisting of a burner (7) for burning dry halogen in dry hydrogen, a container or zone (9) for the granular mass of the metal to be applied, a furnace suitable for receiving the object (15) to be treated (10) and a separator (16) for removing the volatile salts from the gases flowing out of the furnace, said burner (7), container (9), furnace (10) and separator (16) in the order mentioned within the meaning of Gas flow are arranged one behind the other. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the container or the zone (9) for the granular mass of the metal to be applied forms part of the actual furnace. 7. Apparatus according to claim 5, characterized in that both the burner (7), which is used to burn the dry halogen in the dry hydrogen, and the container or zone (9) for the metal to be applied are mounted in the actual furnace. 8. Apparatus according to claim 5 to 7, characterized in that the furnace (10) is surrounded by an outer jacket (11) and, if necessary, devices are attached which allow the circulation of a suitable atmosphere in the space between the outer jacket (11) and the furnace ( 10) guarantee yourself. References considered: 'LTSA. Patent No. 2,643,959 ; 0 st - R ass 0 W, Chem. Technologie, 1953, p. 307.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2643959A (en) * 1950-05-29 1953-06-30 Manufacturers Chemical Corp Process for the protective treatment of iron

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