DE1244521B

DE1244521B - Verfahren zur Herstellung von aus einer Metallegierung bestehenden Gegenstaenden

Info

Publication number: DE1244521B
Application number: DE1960V0018009
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wahl; Fritz Weinreich
Original assignee: MAGDEBURGER ARMATURENWERKE
Current assignee: MAGDEBURGER ARMATURENWERKE
Priority date: 1960-02-06
Filing date: 1960-02-06
Publication date: 1967-07-13

Description

Verfahren zur Herstellung von aus einer Metallegierung bestehenden Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Metall,gegenständen durch ein Diffusionsverfahren von Metall in einen metallischen Grundkörper und die darauffolgende Trennung des diffundierten Metalls von den Grundkörpern durch geeignete Säuren.
Ein Beispiel für die Benutzung dieses Verfahrens ist die Herstellung von Faltenbälgen, Falteninembranen u. dgl. Das Herstellen von Blechkörpern, wie Faltenmembranen u. dgl., auf hochlegierter Eisen-Uundlage beruht auf den bekannten Verfahren der Walztechnik. Des weiteren ist auch das Verfahren nach dem galvanischen Prinzip bekannt.
Das Herstellen von Faltenbälgen, Falterunembranen u. dgl. nach dem Walz-, Zieh- und Druckprinzip erfordert bis zur endgültigen Formgebung mehrfache mechanische Verfahrensgänge mit zwischengeschalteten Wannbehandlungen zur Vermeidung der Oberflächenspannung durch Kaltverfestigung und stellt im ganzen einen komplizierten technologischen Prozeß dar, der einmal durch hohe Aussehußkennziffern unrentabel ist und sich in der eigentlichen Fertigung kostspielig auswirkt.
Die Herstellung von entsprechenden Werkstücken nach dem galvanischen Prinzip ist auf der Grundlage einer Chrom-Legierung nicht möglich. Galvanische überzüge haben auch nicht die hohen mechanischen Widerstandswerte, wie sie bei Legierungen auf Eisengrundlage kennzeichnend sind.
Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zur.Herstellung von Röhren aus Wolfram, wobei durch Erhitzen eines Kernes aus Molybdän auf eine bestimmte Temperatur in einer Wolframhexachloriddampf-Atmosphäre Wolfram auf diesem Kern niedergeschlagen wird. Nach Ausziehen der so gebildeten Röhre mittels Hammerverfahren oder mittels Ziehdüsen wird der Kern durch Säuren herausgelöst. Dieses Verfahren hat den Nachteil, da es sich eindeutig um einen Metallniederschlag handelt, daß -die so hergestellten Körper eine maßliche Veränderung erfahren. Darüber hinaus ist das Verfahren nicht zur Herstellung von Federungskörpern, wie Metallfaltenbälgen oder Metallmembranen, geeignet, da eine nachträgliche mechanische Bearbeitung des Werkstücks durch Hämmern oder Ziehen erforderlich ist. Hinzu kommt, daß nur sehr kleine Wanddicken hergestellt werden können, die für Federungskörper ungeeignet sind. Bekannt ist auch das Aufbringen von Chromdiffusionsschichten auf unlegierte und schwach legierte Stähle, auf rostfreie Chromstähle sowie auf austenitische Chrom-Nickel- oder Chrom-Manganstähle. Hier wirkt jedoch die Diffusionsschicht in jedem Fall nur zum Schutz der Bauteile gegen Korrosion allgemein, gegen die Spannungsrißkorrosion bei austenitischen Chrom-Nickel- oder Chrom-Manganstählen sowie zur Erhöhung der Wechselfestigkeit bei rostfreien Chromstählen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Metallgegenständen, insbesondere nahtlosen, spannungsfreien und hochlegierten Federungskörpem, wie Metallfaltenbälge oder Metallmembranen, durch Diffusion von Metall in einen metallischen Grundkörper zu entwickeln, bei dem nur die erzeugte Diffusionsschicht, die der Form des gewünschten Werkstücks ohne jegliche maßliche Veränderung entspricht, Verwendung findet, während das gesamte übrige Material des Grundkörpers auf chemischem Wege herausgelöst wird.
Das Verfahren soll darüber hinaus mit relativ geringen und einfachen Mitteln ohne mechanische Nacharbeit und Wärmebehandlung die Herstellung qualitativ einwandfreier und hochwertiger Erzennisse gewährleisten und die vorhandenen Mängel des Standes der Technik beseitigen.
Erfindungsgemäß geschieht das wie folgt: An Hand der Zeichnungen soll an einigen Ausführungsbeispielen der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt in Ab b. 11 eine Draufsicht auf den Grundkörper, 2 eine Draufsicht auf den mechanisch vorbereiteten Grundkörper, 3 einen Schnitt durch den Körper nach 2 nach der Metalldiffusion, 4 eine Draufsicht auf den fertigen Faltenbalg; A b b. 2 zeigt einen nahtlosen Rohrkörper, der entsprechend der Beschreibung nach A b b. 1 als zweites Ausführungsbeispiel hergestellt werden kann. 1 zeigt eine Draufsicht auf den Grundkörper, 2 einen Schnitt nach 1 durch den Grundkörper nach mechanischer Bearbeitung, 3 einen Schnitt nach 1 nach Metalldiffusion, 4 eine Draufsicht auf den fertigen Körper und Schnitt A-B.
Ein unbearbeiteter Grundkörper aus kohlenstoffarmem Stahl « 0,08 0/9 Q wird durch konventionelle mechanische Verfahren so bearbeitet, daß seine äußere Oberfläche bereits der späteren Form 2 des endgültigen aus etwa 301/o Chrom und 701/o Eisen bestehenden Faltenbalaes 4 entspricht.
Nach dem Metalldiffusionsvorgang, z. B. Inchromieren (Chromdiffusion), werden die nicht benötigten Diffusionsschichten mechanisch beseitigt, z. B. durch Schleifen. In den vorliegenden Beispielen werden die Stirnflächen 3 a mechanisch für eine spätere Bohrung entfernt, um den Lösungsvorgang durch die Säure besser zur Anwendung bringen zu können. Danach wird der diffundierte Körper in ein Säurebad, z. B. NO3 mit der Wichte 1,40 im Verhältnis 1 : 1 (techn. Salpetersäure) gelegt, dessen Konzentration derart ist, daß die erzeugte Diffusionsschicht dieser Konzentration widersteht. Dieser chemische Vorgang löst den aus Eisen bestehenden Grundkörper heraus, und es entsteht der hochlegierte Faltenbal- 4, der von der Säure nicht angegriffen wird. Die metallische Zusammensetzung nach dem Inchromiervorgang (Chrom-Diffusion) beträgt etwa 3011/o Chrom und 70% Eisen, wobei das Abstufungsverhältnis nach oben oder unten variabel sein kann. Diese Zusammensetzung ist gegen aggressive Mittel beständig und besitzt ein hohes Elastizitätsvermögen.
Der so hergestellte Faltenbalg hat in allen Schnittebenen die gleiche Wanddicke. Er ist also nicht mit Spannungen behaftet, wie sie beim mechanischen Erzeugen eines Faltenbalges immer entstehen und auch im Ferti-Zustand vorhanden sind, so daß die funktionelle Lebensdauer des hergestellten Faltenbalges schon auf Grund dieser Tatsache bedeutend höher ist.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von aus einer Metallegierung bestehenden Gegenständen, insbesondere von Federungskörpern, wie Metallfaltenbalg oder Metalfinembran, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß in einem metallischen Grundkörper mit der erwünschten Außenform des herzustellenden Gegenstandes das der Legierung entsprechende Metall eindiffundiert und der unlegierte Teil des Grundkörpers durch Säuren herausgelöst wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 587 330; deutsche Auslegeschrift Nr. 1021230.