DE1138603B - Verfahren zum UEberziehen von Metallen mit Aluminium oder dessen Legierungen - Google Patents

Verfahren zum UEberziehen von Metallen mit Aluminium oder dessen Legierungen

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DE1138603B DEK24411A DEK0024411A DE1138603B DE 1138603 B DE1138603 B DE 1138603B DE K24411 A DEK24411 A DE K24411A DE K0024411 A DEK0024411 A DE K0024411A DE 1138603 B DE1138603 B DE 1138603B
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Allen Webster Hodge
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Kaiser Aluminum and Chemical Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12Aluminium or alloys based thereon

Description

  • Verfahren zum Überziehen von Metallen mit Aluminium oder dessen Legierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen von Metallen mit Aluminium oder dessen Legierungen unter Hindurchführen des Metalls durch ein geschmolzenes Bad des überzugsmetalls. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzbad Natrium und/oder Kalium in Mengen von 0,0005 Gewichtsprozent bis zur höchsten Grenze der Löslichkeit des Alkahmetalls zugesetzt wird.
  • Beim Überziehen von Metallen mit Aluminium oder seinen Legierungen durch Eintauchen in ein heißes Bad des überzugsmetalls ist es üblich, entweder geschmolzene Flußmittel, wie Salzmischungen, oder eine neutrale Schutzgasatmosphäre oberhalb des Bades zu verwenden, um zufriedenstellende Überzüge zu erzielen. So wird z. B. in der deutschen Patentschrift 736 840 über der Einlaufstelle des Metallbades eine Salzdecke aufrechterhalten, die aus Alkalifiuoriden und -chloriden besteht, wobei es zweckmäßig ist, noch Alkalibromide und Jodide beizufügen. Nach der deutschen Patentschrift 827147 werden die Eisenmetalle zuerst in ein schmelzflüssiges Salzbad eingetaucht, das aus Chloriden verschiedener Metalle und Natriumaluminiumfluorid besteht, und erst dann wird das zu überziehende Metall in die Aluminiumschmelze geführt. Bei der Verwendung dieser Salzmischungen werden beträchtliche Kosten verursacht, und es treten Schwierigkeiten beim Überziehen auf. Hinzu kommt, daß bestimmte Aluminiumlegierungen, die sehr günstige Eigenschaften aufweisen, dabei nicht wirtschaftlich und zufriedenstellend verwendet werden können, da sich die Überzüge nur sehr langsam bilden. Es hat sich außerdem gezeigt, daß sich bestimmte, als Grundlage verwendete Metalle nicht immer fehlerfrei überziehen lassen und daß die aus den Bädern stammende Schmelze ungleich abfließt, wodurch ungleichmäßige Überzüge entstehen. Außerdem ist die Lebensdauer dieser Bäder begrenzt, da sich Metall aus dem zu überziehenden Grundmetall in ihnen ansammelt.
  • Auch die Verwendung von Schutzgasatmosphären bedingt eine kompliziertere und dadurch teuere Ausrüstung. Außerdem werden mit Schutzgasatmosphären nicht immer günstige Ergebnisse erzielt. So wurde in der schweizerischen Patentschrift 271946 vorgeschlagen, dem Schutzgas noch dampfförmiges Natrium beizufügen. Auch dadurch ist es notwendig, eine komplizierte Apparatur zu verwenden, da zumindest die Stelle, an welcher das zu überziehende Metall in das Schmelzbad eingeführt wird, gegen die Luft abgeschlossen und der Natriumdampf in der Schutzgasatmosphäre immer aufrechterhalten werden muß. Bei diesem Verfahren entsteht auf dem Metallbad eine pulverige Schicht aus Natriumaluminat, die an dem zu überziehenden Metall nicht haftet, so daß bei diesem Verfahren kein Natrium in das Metallbad eingeführt werden kann.
  • Durch das oben angegebene erfindungsgemäße Verfahren werden die oben geschilderten Schwierigkeiten der früheren Verfahren behoben. Außerdem wird die Geschwindigkeit des Überziehens erhöht, Schutzgase, wie eine nicht oxydierend wirkende oder neutrale Atmosphäre oder salzartige Flußmittel sind nicht mehr nötig, die Lebensdauer des Bades wird erhöht und die Verwendung einer Reihe von Metallen als Grundwerkstoffen ermöglicht. Weiterhin werden Verbesserungen bezüglich der Gleichmäßigkeit und Glätte der überzüge erzielt. Diese Vorzüge werden erhalten ohne Nachteil bezüglich der Adhäsion, des Korrosionswiderstandes oder der Duktilität der Überzüge. Allgemein läuft ein Verfahren gemäß der Erfindung folgendermaßen ab: Man geht von einem frischen Bad aus reinem Aluminium oder irgendeiner beliebigen Aluminiumlegierung aus, schmilzt das Metall und bringt es auf die bevorzugte Behandlungstemperatur. Normalerweise werden Verunreinigungen abgeschäumt, obwohl zu diesem Zeitpunkt ein Abschäumen nicht unbedingt notwendig ist. Die Oberfläche dieses Bades ist an den Kanten ziemlich konvex, da der sich immer auf der Badoberfläche befindende Oxydfilm die feuerfesten Wandungen des Gefäßes oder Schmelztiegels nicht benetzt. Unter Verwendung eines umgekehrten, an einer Stange oder irgendeiner ähnlichen Vorrichtung befestigten Schmelztiegels wird eine bestimmte Menge metallisches Natrium unter die Oberfläche des Bades eingebracht und umgerührt. Nach verhältnismäßig kurzer Zeit ist ein Teil des Natriums von dem Bad absorbiert und das überschüssige Natrium entweder abgedampft oder zu Schlacke auf der Badoberfläche geworden. Das Bad wird darauf sorgfältig abgeschäumt und ist gebrauchsfertig: Es sei darauf hingewiesen, daß nun die Ränder des Aluminiumbades, an denen das geschmolzene Metall mit den Wandungen des Gefäßes oder Schmelztiegels in Berührung kommt, praktisch waagerecht oder sogar konkav sind. Dies ist ein Zeichen dafür, daß die Oberflächenspannung vermindert und die Neigung, den Schmelztiegel zu benetzen, vergrößert ist: Die Oberfläche des Bades ist auch glänzender als vor der Natriumbehandlung. Sie bleibt auch nach dem Abschäumen längere Zeit glänzend. Nach dem Abschäumen wird das zum überziehen verwendete Metall, dessen Oberfläche gereinigt ist, direkt, ohne Schutzatmosphäre oder Flußmittel, in das Bad eingetaucht und nach wenigen Sekunden mit einem gleichmäßigen und glatten Aluminiumüberzug herausgezogen.
  • Weiterhin hat sich gezeigt, daß Mischungen von Natrium- und Kaliumchloriden verwendet werden können, um dem Schmelzbad die Alkalimetalle zuzugeben. Wegen des tieferen Schmelzpunktes werden vorzugsweise Mischungen von etwa 60 Gewichtsprozent NaCl und 40 Gewichtsprozent KCl bis 60 Gewichtsprozent K Cl und 40 Gewichtsprozent Na Cl verwendet. Natriumfluorid oder Natrium-Aluminium-Fluorid können der Salzmischung zugegeben werden, aber diese Zugaben erbringen keinen besonderen Vorteil. Eine geringe Menge (etwa i/2 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Bad) dieser gemischten Salze kann dem geschmolzenen Aluminiumbad zugesetzt werden und die Bädtemperatur auf 764° C für die Dauer von 4 bis 24 Stunden erhöht werden. Darauf wird die Temperatur wieder auf Arbeitstemperatur gesenkt, das Bad abgeschäumt, und die dann erzielten Ergebnisse sind ganz ähnlich denen, die bei Verwendung von metallischem Natrium beobachtet wurden. Dies zeigt, daß aus der Salzmischung Alkalimetall in wirksamen Mengen infolge einer - zumindest teilweisen - Reduktion der Chloride in das Schmelzbad gelangt ist: Die Verwendung von Salzmischungen scheint sich bei verhältnismäßig kleinen Bädern (bis zu 54 kg) im Gegensatz zu großtechnischen Installationen besonders zu empfehlen. Jedoch kann das Salz schädlich auf die Schmelztiegel, je nach deren Material, wirken, und sein Dampf kann die Stahlausrüstung nachteilig beeinflussen. Aus diesen Gründen und zur Vermeidung des überheizens des Bades und des damit verbundenen Zeitverlustes bei der Badherstellung wird die Verwendung von metallischem Natrium und/oder Kalium der Verwendung von Salzmischungen vorgezogen.
  • Zur Erzielung der neuen Ergebnisse der vorliegenden Erfindung muß nur ein sehr geringer Gehalt an Natrium oder Kalium in den Bädern aufrechterhalten werden. Schon so geringe Mengen wie 0,0005 Gewichtsprozent, bezogen auf das Bad, haben sich als wirksam erwiesen. Die Löslichkeit von Natrium in flüssigem Aluminium nimmt im allgemeinen von 0,13 % bei 800° C auf. ungefähr 0,1% bei 700° C ab. Reines Aluminium schmilzt bei einer Temperatur von etwa 653° C, eine 12% Silizium enthaltende Aluminiumlegierung schmilzt bei etwa 575° C und andere Aluminiumlegierungen die zur Herstellung von überzügen durch Eintauchen in heiße Bäder verwendet werden, schmelzen zwischen 575 und 653° C. Da Überzugsbäder aus Aluminium und Aluminiumlegierungen normalerweise bei Temperaturen zwischen etwa 615 und 745° C in Betrieb sind, je nach der besonderen Zusammensetzung des Bades, wird jeder Zusatz an Natrium zu dem Bad, der größer als 0,13 % ist, sofort wieder ausgeschieden und unter Bildung von Oberflächenschlacke und/oder Dämpfen verbraucht. Das Verdampfen dauert verhältnismäßig kurze Zeit und verursacht keinen nennenswerten Verlust der Gesamtzeit, die zur Herstellung des Bades nötig ist. Trotzdem kann es manchmal wünschenswert sein, Natrium im überschuß zuzugeben, bis zu einer Gesamtmenge von etwa 0,2 %, bezogen auf das Gewicht des Bades, um das Aluminiumbad schneller an Natrium zu sättigen. Das überschüssige Natrium bleibt als gelbliche oder graue Schlacke an der Badoberfläche zurück, und ein weißer Dampf wird in die umgebende Luft abgegeben. Dies ist besser als die langsame Zugabe des Metalls in kleinen Anteilen, da dadurch das zeitraubende Dampfen vermieden wird. Für die besten Resultate bezüglich der überziehungsgeschwindigkeit, des Abtropfens usw. wird vorzugsweise der Gehalt an Natrium und/oder Kalium in dem geschmolzenen Bad zwischen 0,001 und 0,10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Bades, gehalten.. Außerdem können Natrium und Kalium zusammen in Form von Mischungen oder Legierungen verwendet werden.
  • Vorzugsweise wird das Natrium oder Kalium direkt in das Innere des Bades hineingegeben und zu diesem Zweck in eine Aluminiumfolie eingewickelt, damit es sich leicht löst und sich in dem geschmolzenen Metall verteilt. Es kann indessen auch in flüssiger Form in die Schmelze eingeführt werden oder als Dampf blasenbildend durch die ganze Schmelze geleitet werden. Es kann auch mit einer Legierung eingeführt werden, z. B. in Form einer solchen, die etwa 12 bis 14% Si, ungefähr 0,01% Na und als Rest Aluminium enthält. In diesem Fall wird Si ein wichtiger Bestandteil des Legierungsüberzugs.
  • Nach einiger Zeit zeigt sich - zunächst nur wenig - ein gewisses Nachlassen der Wirksamkeit des Bades. Die Oberfläche des Bades kann konvex werden, und die überzugsbildung wird schlechter. Zu diesem Zeitpunkt soll die Natriumbehandlung wiederholt werden. Es zeigt sich, daß durch Verwendung geringerer Mengen an Natrium bei der zweiten und den folgenden Behandlungen zufriedenstellende Resultate erzielt werden. Gewöhnlich wird bei diesen Nachbehandlungen vorzugsweise ungefähr 0;005 bis 0,05 % Natrium, bezogen auf das Gewicht des Bades, zugegeben. Bei großen Bädern, die ununterbrochen geschmolzen gehalten werden, muß anscheinend die Behandlung etwa wöchentlich wiederholt werden. Kleinere Bäder erfordern häufigere Nachbehandlung. Wahrscheinlich werden die Faktoren, die die Dauer der Wirkung des Natriums regeln, durch das Verhältnis zwischen Badoberfläche, Volumen des Bades und Temperatur bestimmt.
  • Die als Grundlage verwendeten Metalle; die erfindungsgemäß behandelt werden können, sind solche Metalle, die beim Eintauchen in eine Schmelze aus Aluminium oder Aluminiumlegierung eine Zwischenschicht bilden und auf diese Weise mit einer Schutzschicht gegen Korrosion; Reibung und andere Angriffe versehen werden. Die Erfindung läßt sich auch bei Metallen anwenden, die mit rein dekorativen Schichten aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen versehen sind. Die Erfindung wird zwar nachfolgend näher an Eisenmetallen und deren Legierungen, d. h. Gußeisen, unlegiertem Kohlenstoifstahl und legierten Stahlsorten, erläutert, aber es können auch andere Metalle erfindungsgemäß mit Aluminium überzogen werden, z. B. Chrom, Kobalt, Molybdän, Nickel, Tantal, Titan, Wolfram, Vanadium, Zirkon und ihre Legierungen. Auch können Grundmetalle in fertigem oder unbearbeitetem Zustand, z. B. gegossene Rohlinge, Folien, Streifen und Drähte verwendet werden. Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders gut zur Anwendung bei Grundmetallen, die aus dünn dimensioniertem Metall hergestellt sind, z. B. fertige Ofenteile aus dünnem Stahlblech. Der Zusatz in dem vorliegenden Bad ermöglicht ein sehr gutes Ablaufen des Überzugsmetalls von den Fertigteilen, so daß sich an den Oberflächen ein gleichmäßiger Überzug bildet und sich nirgends Metall ansammelt, das nachher in teueren Schleif- oder maschinellen Bearbeitungsverfahren entfernt werden muß.
  • Vor dem Aluminieren erhält das Grundmetall eine Oberfläche, die für das heiße überzugsmetall aufnahmefähig ist. Dies läßt sich durch Kombination irgendwelcher auf diesem Fachgebiet wohlbekannter Verfahren erreichen. Man erhält auf diese Weise eine chemisch reine, angeätzte Oberfläche, d. h. eine von Öl, Fett, Staub und Oxyden freie, leicht angeätzte Oberfläche. Sie kann entfettet oder entölt werden durch Behandlung mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, z. B. Tetrachlorkohlenstoff, oder mit einem entfettend wirkenden Trichloräthylendampf. Nach dem Entfetten kann das Grundmetall auch mit einer scharfen Seifen- oder Alkalilösung, wie einer 2011/oigen NaOH-Lösung, die sich als sehr geeignet hierfür erwiesen hat, gewaschen werden. Schließlich kann das Grundmetall in eine saure Lösung, z. B. eine Lösung von HCl und H.,0 im Konzentrationsverhältnis 50: 50 gebeizt werden. In einigen Fällen muß die Oberfläche nur oxydiert und dann gebeizt werden; bei Verwendung von Gußeisen kann die Oberfläche z. B. in einem Nitrat-Nitrit-Salzbad noch gefrischt werden, obwohl eine derartige Behandlung nicht immer notwendig ist. In den meisten Fällen genügt als Vorbereitung eine Behandlung mit dem einfachen Sandstrahlgebläse.
  • Bäder aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die zum Überziehen von Grundmetallen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden könrien, können aus reiner Aluminiumschmelze, womit ein Aluminiumgehalt von 9911/o und mehr gemeint ist, und der Rest Begleitstoffe sind, oder aus Schmelzen von Aluminiumlegierungen, die bis herab zu ungefähr 50% Aluminium enthalten, wobei der Rest ein das Aluminium verbesserndes, modifizierendes usw. Metall ist und mindestens eines der folgenden Metalle sein kann: Beryllium, Cer, Chrom, Kupfer, Kobalt, Magnesium, Molybdän, Silizium, Titan, Vanadium, Zink usw.
  • Das Grundmetall - ganz gleich, ob es im Fertig-oder Rohzustand überzogen wird - kann in automatischem Betrieb oder von Hand überzogen werden. Beim automatischen Eintauchen von Gegenständen an Stelle von Eintauchverfahren, die mit der Hand ausgeführt werden, können die Gegenstände auf Setzsiebe oder andere geeignete Vorrichtungen gebracht und in die Schmelze herabgelassen, dort kurze Zeit belassen, zum Abtropfen herausgehoben und dann zur nächsten Stufe des Fabrikationsverfahrens geleitetwerden. Bei Anwendung kontinuierlicher Verfahren zum Überziehen von Streifen oder Draht wird z. B. der Streifen in das Bad eingeführt und um eine Vorrichtung, wie eine Rolle, die bis zu einer gewissen Tiefe in das Bad eingelassen ist, herumgeführt. Bei manuellem Eintauchen der Gegenstände ist es üblich, das Bad vor dem Eintauchen und Herausnehmen des Gegenstandes abzuschäumen, um Flecken und die Bildung von Einschlüssen zu vermeiden. Bei kontinuierlichen Verfahren wird das Abschäumen gewöhnlich zu Beginn der Inbetriebnahme durchgeführt. Da es bei Überziehen von beispielsweise Draht oder Streifen in kontinuierlichen Verfahren wünschenswert erscheint, das Grundmetall vor Einbringung in das Bad vorzuwärmen, können außerdem Vorwärme-Öfen mit einer neutralen oder nichtoxydierenden Atmosphäre oberhalb des erfindungsgemäß hergestellten Bades oder in Verbindung mit ihm angeordnet werden.
  • Die Eintauchdauer variiert von wenigen Sekunden im Fall des Überziehens von Streifen bis zu einigen Minuten bei der Verwendung massiver Fertigteile. Die Zeit soll ausreichend sein, damit die Gegenstände auf die Überzugstemperatur kommen und sich durch Diffusion die nötige Bindungs- oder Zwischenschicht bildet. Zeit- und Temperaturbedingungen zum Überziehen sind für Fachleute auf diesem Gebiet selbstverständlich bekannt, obwohl die üblichen Zeiten durch die vorliegende Erfindung herabgesetzt werden. Es sei aber besonders darauf hingewiesen, daß die Zeiten so bemessen sein sollen, daß die Bildung einer zu dicken Zwischenschicht vermieden wird, sie jedoch lang genug sind, um die Bildung eines gleichmäßigen und glatten Überzugs zu sichern, falls nicht nur die Zwischenschicht oder Verbundschicht gewünscht wird.
  • Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren erläutern. Beispiel 1 Ein frischer Aluminiumbrocken von 1455 g, der zu 99,7511/o aus Reinaluminium bestand, wurde in einem neuen Graphitschmelztiegel geschmolzen und die Schmelze auf einer Temperatur von 736° C gehalten. Einige in dieses Bad getauchte rechteckige Platten wurden nicht zufriedenstellend überzogen. Das Bad zeigte das typische Verhalten von überzugsbädern aus Reinaluminium an der freien Luft. Die Eintauchzeit für diese Platten betrug ungefähr 5 Minuten. Darauf wurden 0,4 g (etwa 0,0311/o) Natrium in Aluminiumfolie gewickelt und in das Bad gegeben. Nach einigen Minuten wurde das Bad abgeschäumt. Danach war die Oberfläche des Bades glänzender und glatter als die des ursprünglichen Bades aus Reinaluminium. Platten, die in diesem Bad ohne Verwendung einer Schutzatmosphäre oder eines Flußmittels überzogen wurden, waren glatt und glänzend, ohne nadelstichartige Fehlstellen und benötigten nicht mehr als 15 Sekunden zum Überziehen.
  • Beispie12 Bei einer- Reihe laufender Versuche war es schwer, unter Verwendung eines Legierungsbades, das 0,25 % Beryllium, 2,0'°/o Silizium, 0,211/o Chrom, Rest Aluminium enthielt, einen gleichmäßigen fehlerfreien Überzug auf Gußeisen oder Stahlblechen zu erzielen. Darauf wurde das Bad mit Natrium behandelt. Nach der Behandlung war die Wirksamkeit des Bades erhöht, und die Proben wurden ohne Verwendung einer Schutzatmosphäre :oder eines Flußmittels eingetaucht, wobei sich :auf den Stahlproben gut haftende Überzeige :bildeten, während die Überzüge auf dem Gußcisen nicht zu :gebrauchen waren. Als .einzige Vorreinigung hatten :diese Proben eine Behandlung mit dem Sandstrahlgebläse erfahren. Weitere Proben von Gußeisenstücken wurden mit Dampf entfettet und dann in einem Nitrat-Nitrit-Salzbad 10 Minuten lang bei 4,00° C behandelt. Anschließend wurden sie in Wasser abgeschreckt und zur Entfernung des Salzes abgespült. Nach dem Trocknen wurden die gußeisernen Proben in das Überzugsbad, bei dem keine Schutzmaßnahmen getroffen waren, wenige Minuten lang eingetaucht. Sie besaßen nach dem Herausnehmen einen sehr guten Überzug. Nach 48stündigem Stehen in Wasser zeigten die Überzüge keine Mängel.
  • Beispie13 Ein Bad einer Legierung aus 0,2% Chrom, 0,2% Molybdän, 0,06% Titan, Rest Aluminium wurde in frischem Zustand in einem gußeisernen Gefäß gehalten, bis es einen Überschuß an Eisen enthielt. Ein Teil des Bades wurde in einen Graphit-Schmelztiegel gebracht. Stahlproben, die in dieses Bad eingetaucht wurden, nahmen überhaupt keinen Überzug an. Etwa 0,519/o Mischmetall einer Legierung aus Seltenen Erden, bezogen auf .das Gewicht des Bades, wurden daraufhin in .dem Bad gelöst, aber es ließ sich noch kein Überzug irgendwelcher Art auf den Versuchsstücken erzielen. Darauf wurden etwa 0;219/o Natrium, bezogen auf das Gewicht des Bades, zugegeben und nach wenigen Minuten die Oberfläche abgeschäumt. Sofort waren Probestücke gleich nach dem Eintauchen in dieses Bad völlig überzogen. Später ließ man das Metall in dem Schmelztiegel fest werden, der Schmelztiegel wurde abgebrochen und das Metallstück auf Eisen untersucht. Es zeigte sich, daß der obere Teil des Metallbrockens 1,83 bis 2,11% Eisen und der untere Teil 5,40 bis 9,37% Eisen enthielt, obwohl das Eisen in dem flüssigen Bad zweifellos gleichmäßiger erteilt war, hatte Natrium die nutzbare Lebensdauer des Bades wirksam verlängert. Beispi.e14 Temperguß ist bekanntermaßen im Tauchverfahren mit Aluminium schwer zu überziehen. In einem Bad von ähnlicher Zusammensetzung wie das im Beispiel 3 zuerst verwendete Bad ließen sich Rohrausrüstungen aus Temperguß nicht überziehen, bis eine kleine Menge Natrium zugesetzt wurde. Auf den Natriumzusatz hin ließen sich die Ausrüstungsrohre leicht überziehen. Ähnliche Resultate wurden bei Verwendung eines Bades aus Aluminium mit 5 % Silizium erzielt. B e i s p i e 1 5 Es wurde der Versuch unternommen, ein geriffeltes Ofenrohr aus Stahl mit einer Legierung aus 0,207o Beryllium, 3,01/o Silizium, 0,1% Molybdän, 0,1% Chrom, Rest Aluminium, zu überziehen. Es ließ sich kein Überzug erzielen. Erst durch Zusatz einer geringen Menge Natrium zu der Schmelze, die daraufhin besser abtropfte, wurde ein vollständiger, gleichmäßiger Überzug erhalten.
  • Beispiel 6 Ein Bad von 2086 kg einer Legierung; die aus 0,219/o Cr, 0,2 % Mo, 0,03% Ti und Rest Aluminium bestand, ergab bei seiner Inbetriebnahme zunächst gute Überzüge auf Graueisen vor Zusatz von Natrium, wenn das Eisen 10 Minuten :oder länger eingetaucht wurde. Aber die Oberftächenoxydschicht war zu schwer, um Stahl von geringer Gauge-Zahl mit Erfolg zu verwenden. Zusatz von etwa 0,015% Natrium behob die .durch den zähen Oxydfilm verursachten Schwierigkeiten und ermöglichte ein leichtes Benetzen des dünnen Stahls durch -das Bad. Viele Graueisengußstücke wurden in diesem mit Natrium behandelten Bad überzogen, ohne daß sie eine andere Vorbehandlung als die mit dem Sandstrahlgebläse erfahren hatten.
  • Beispie17 Stahldraht für Weidenumzäunungen wurde mit einer Legierung aus 0,2% Be, 31/o Si, 0,1% Mo, 0,119/o Cr, Rest Al, überzogen. Der Überzug war unvollständig und raub. Während die Anlage lief, wurde Natrium dem Bad zugesetzt. Sofort wurde der Überzug vollständig, glatt und völlig zufriedenstellend. Die Duktilität blieb gleich.
  • Weiterhin wurde ein Bad nach Art des Beispiels 6 ,mit Kalium behandelt, wobei die gleichen Resultate wie mit Natrium erzielt wurden.
  • Ein. Bad, das 0,20% Be, 3,0'% Si, 0,1% Mo, 0,1010 Cr, Rest Aluminium .enthielt, wurde mit Lithium behandelt, ohne daß sich irgendeine Verbesserung in den überziehungseigenschaften gegenüber einem unbehandelten Bad zeigte, Weiterhin wurden Schmelzbäder der oben gezeigten Art mit Natrium behandelt und verschiedene Metallteile, wie Bronzeplatten, Molybdändräht, Chrom-Nickel-Draht .(z. B. 80 Ni-20 Cr, 60 Ni-15 Cr-25 Fe), Walztitan und Proben von rostfreiem Stahl erfolgreich darin überzogen.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Überziehen von Metallen mit Aluminium oder dessen Legierungen unter Hindurchführen des Metalls durch ein geschmolzenes Bad des Überzugsmetalls, dadurch gekennzeichnee, daß dem Schmelzbad. Natrium und/oder Kalium in Mengen von 0,0005 Gewichtsprozent bis zur höchsten Grenze der Löslichkeit des Alkalimetalls: zugesetzt wird'.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzbad Natrium und/ oder Kalium in solchen Mengen zugesetzt werden, daß ihre Konzentration 0;0005 bis 0,13 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,001 bis 0,10 Gewichtsprozent beträgt:
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, .daß das Natrium und/oder Kalium dem Schmelzbad in fester, geschmolzener oder gasförmiger Form zugesetzt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Natrium. und Kalium durch Umsatzung einer Mischung von 40 bis 60 Gewichtsprozent Natriunichlorid und 60 bis 40 Gewichtsprozent Kaliumchlorid in das Schmelzbad eingeführt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis. 4, dadurch gekennzeichnet, daß als zu überziehendes Metall Eisen oder dessen Legierungen verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 736 840, 827147; schweizerische Patentschrift Nr. 271946.
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