DE1177899B

DE1177899B - Verfahren zum Nitrieren von Metallen, insbesondere von Eisen und Eisenlegierungen, in alkalicyanid- und alkalicyanathaltigen Salzbaedern

Info

Publication number: DE1177899B
Application number: DED35840A
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Mueller
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1961-04-13
Filing date: 1961-04-13
Publication date: 1964-09-10

Description

Verfahren zum Nitrieren von Metallen, insbesondere von Eisen und Eisenlegierungen, in alkalicyanid- und alkalicyanathaltigen Salzbädern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nitrieren von Metallen, insbesondere Eisen und Eisenlegierungen, in alkalicyanid- und alkalicyanathaltigen Salzbädern.
Es ist bekannt, Werkstücke aus Stahl dadurch zu nitrieren, daß sie bei Temperaturen zwischen etwa 55 bis 600° C in ein Salzbad getaucht werden, das Cyanid und Cyanat enthält. Solche Bäder werden in der Praxis mit Cyanatgehalten zwischen 20 und 40'%, berechnet als KCNO, und Cyanidgehalten zwischen 30 und 60%, berechnet als NaCN, betrieben. Der Rest der Bäder besteht aus Alkalicarbonat, das von selbst durch Oxydation beim Betrieb der Bäder entsteht. Solche Bäder können auch noch Chlorid enthalten, um an wertvollem Cyanid und Cyanat zu sparen oder den Schmelzpunkt herabzusetzen.
Die Nitrierung kann bei diesem Verfahren mit oder ohne Durchlüftung des Bades durchgeführt werden, wobei im letzten Fall durch Einwirkung des Luftsauerstoffs auf die Badbestandteile eine Verbesserung der Nitrierwirkung erreicht wird. Durch das Nitrieren tritt unter anderen eine erhebliche Erhöhung der Verschleißfestigkeit ein infolge Bildung eine aus Nitriden und Karbiden des Eisens bestehenden sogenannten Verbindungszone, deren Dicke je nach den Umständen zwischen 2 und 15 Mikron liegt.
Es wurde nun beobachtet, daß bei solchen auf die beschriebene Weise nitrierten Stahlteilen, die poliert oder geläppt werden, gelegentlich eine Ablösung der Verbindungszone eintritt.
Eine Steigerung der Verschleißfestigkeit wird an denjenigen Stellen, an denen die Verbindungszone sich beim Polieren oder Läppen abgehoben hat, nicht erreicht.
Es ist bekannt, Werkstücke aus Eisen dadurch zu härten, daß diese zunächst erhitzt und dann ein eine wässrige Lösung von cyanid- und cyanathaltigen Salzen getaucht werden, wobei während des kurzzeitigen Abschreckvorganges eine anodische Polarisation erfolgt. Es handelt sich hierbei nicht um ein Nitrierverfahren, sondern um ein reines Abschrecken zur Härtesteigerung.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß durch die Anwendung des anodischen Polarisierens von Werkstücken aus Metallen, insbesondere Eisen und Eisenlegierungen, eine wesentliche Verbesserung der Haftfestigkeit der Verbindungszonen bei der Behandlung in alkalicyanid- und alkalicyanathaltigen Salzbädern bei Temperaturen zwischen etwa 500 bis 600° C erreicht wird. Durch diese anodische Polarisation während der gesamten Behandlungszeit wird ein besonders festes Haften der Verbindungszone auf der Metalloberfläche erreicht.
Die zu nitrierenden Werkstücke werden im Salzbad mit dem einen Pol mit einer Gleichstromquelle verbunden, so daß ein Strom von mindestens 0,1 und maximal 5 Amp. fließt, berechnet auf 1 dm2 Oberfläche der Werkstücke. Der zweite Pol ist mit dem Badbehälter verbunden.
Es ergab sich z. B., d:aß im gleichen Salzbad 90 Minuten bei 570° C ohne Stromeinfluß nitrierte Kurbelwellen aus Stahl mit 0,5 0/a C und 1% Cr an Lagerstellen nicht poliert werden konnten, ohne daß die Verbindungszone sich abhob.
Die gleichen Wellen, im gleichen Salzbad nitriert, jedoch anoclisch polarisiert mit einer Stromdichte von 0,4 Amp./dm2, konnten 1/2 Minute mit Schmirgelleinen der Körnung 400 bearbeitet werden, ohne daß es gelang, die Verbindungszone abzuheben.
Das Verfahren ist entsprechend auch bei Werkstücken aus Grauguß oder Kugelgraphitguß anwendbar.

Claims

Patentansprüche: 1. Anwendung des anod'ischen Polarisierens metallischer Werkstücke in Salzbädern auf das Nitrieren von Metallen, insbesondere Eisen und Eisenlegierungen, in alkalicyanid- und alkalicyanathaltigen Salzbädern bei Temperaturen zwischen etwa 500 bis 600° C.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke mit einer Stromdichte zwischen 0,1 und 5 Amp./dm2 anodisch gepolt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 057 274.