DE1287401B - Process for the production of a firmly adhering coating of stainless steel on a steel strip or the like by sintering on a chromium-containing metal powder - Google Patents
Process for the production of a firmly adhering coating of stainless steel on a steel strip or the like by sintering on a chromium-containing metal powderInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur atmosphäre durchgeführt, in die wenigstens während Herstellung eines festhaftenden, gleichmäßigen und der ersten Anheizstufen das halogenhaltige Gas einkorrosionsfesten Überzuges aus nichtrostendem Stahl geführt wird. Die Abkühlung des Bandes kann in mit mindestens 12 °/o Chrom auf einem Stahlband einer halogenfreien Schutzgasatmosphäre, ζ. Β. einer od. dgl. durch Überziehen der Oberfläche des Bandes 5 Wasserstoffatmosphäre, vorgenommen werden, mit einem chromhaltigen Metallpulver, Verdichten Die Dicke, die Duktilität und der Korrosionsdes Pulvers unter Reduzierung der Banddicke um widerstand der Schicht sind um so größer, je kleiner vorzugsweise 1 bis 10 % und Sintern des verdichteten der Kohlenstoffgehalt des aufgebrachten Pulvers ist. Pulvers in einer Schutzgasatmosphäre. Die Entkohlungsmaßnahmen können vermieden wer-The invention relates to a method carried out in the atmosphere at least during Production of a firmly adhering, even and the first heating stages the halogen-containing gas corrosion-proof Stainless steel coating is performed. The belt can be cooled in with at least 12% chromium on a steel strip in a halogen-free protective gas atmosphere, ζ. Β. one or the like by coating the surface of the tape 5 in a hydrogen atmosphere, with a chromium-containing metal powder, compacting the thickness, ductility and corrosion of the Powders with a reduction in the tape thickness by the resistance of the layer are greater, the smaller preferably 1 to 10% and sintering the compacted is the carbon content of the applied powder. Powder in a protective gas atmosphere. The decarburization measures can be avoided
Der festhaftende Überzug soll allgemein auf der io den, wenn man als Ausgangsmaterial einen Stahl verOberfläche von Stahlgegenständen, wie z. B. Bändern, wendet, dessen Kohlenstoffgehalt der obengenannten Blechen, Platten, Stäben, Barren und Drähten, auf- Maximalforderung entspricht, gebracht werden. Wenn dieses Verfahren auf flaches, gewalztes Ma-The firmly adhering coating should generally be on the surface if a steel surface is used as the starting material of steel objects, such as B. ribbons, whose carbon content of the above applies Sheets, plates, rods, bars and wires, meets the maximum requirement, to be brought. If this method is applied to flat, rolled material
Es ist äußerst schwierig, auf dünnen Gegenständen terial, wie Bänder, Bleche oder Platten angewendet in der Form von langgestreckten Bändern eine gleich- 15 wird, kann der Überzug nach Bedarf auf einer oder mäßige Legierungsschicht aus Chromeisen zu erzeu- beiden Seiten angebracht werden, gen. Normale Chromierungsprozesse, z. B. solche, bei Weitere Einzelheiten gehen aus Ausführungsbeidenen Chrom in einer Verbindung mit einem Halogen spielen hervor, die im folgenden in Zusammenhang verwendet wird, mit welcher man den zu bedecken- mit den Figuren näher erläutert werden, den Gegenstand umgibt, sind für die Behandlung von ao Fig. 1 zeigt die Wiedergabe einer photographibandförmigem Material nicht befriedigend; denn um sehen Mikroaufnahme eines Querschnitts eines mit beide oder auch nur eine Seite des Bandes zu be- einer Eisen-Chrom-Legierung bedeckten Stahlbandes; decken, muß das Band, wenn es in Form einer Spule F i g. 2 ist die Wiedergabe einer zellenförmigen Abaufgewickelt war, abgewickelt werden. Dann muß tastung der Röntgenstrahlintensität für Chrom in das Überzugsmaterial aufgebracht und die Legierung 25 einer gewalzten Pulverschicht nach dem Sintern, die während der Bewegung des Bandes gebildet werden elektronenmikroskopisch bestimmt ist; oder aber, wenn das Band in stehendem Zustand F i g. 3 ist eine Photoaufnahme eines Querschnitts bedeckt wird, muß es auf so großen Längen mit dem eines bedeckten Bandes, wobei das eine Ende des Überzug versehen werden, daß eine Heizanlage von Querschnitts zur Freilegung des Überzugs mit Säure unpraktischer Größe erforderlich ist; wenn aber die 30 geätzt worden ist.It is extremely difficult to apply material to thin objects such as strips, sheets or plates in the form of elongated ribbons, the coating can be placed on an or moderate alloy layer of chrome iron to be created on both sides, gen. Normal chromating processes, e.g. B. those, with further details go from execution two Chromium in a compound with a halogen play out the following in connection is used, with which the to be covered with the figures are explained in more detail, surrounding the object are for the treatment of ao Fig. 1 shows the reproduction of a photographic tape Material not satisfactory; because to see micrograph of a cross section of one with both or only one side of the band to be an iron-chromium alloy covered steel band; cover, the tape must if it is in the form of a coil F i g. 2 is the reproduction of a cellular unwound was to be settled. Then scan the X-ray intensity for chromium in the coating material applied and the alloy 25 of a rolled powder layer after sintering, which formed during the movement of the belt is determined by electron microscopy; or if the belt is in the stationary state F i g. 3 is a photograph of a cross section is covered, it must be as long as possible with that of a covered band, one end of the Coating is provided that a heating system of cross-section to expose the coating with acid inconvenient size is required; but when the 30 has been etched.
Schicht nur in kleinen Abschnitten gebildet wird, so Bei einem charakteristischen Beispiel der Erfin-Layer is only formed in small sections, so in a characteristic example of the invention
macht die lange Zeitdauer das Verfahren unwirt- dung wird ein Band aus unberuhigtem Stahl, welcherif the long duration of the process becomes inhospitable, a band of unkilled steel, which
schaftlich. bis zu einem Kohlenstoffgehalt von 0,003 % entkohlteconomic. decarburized to a carbon content of 0.003%
Gemäß der Erfindung werden diese Schwierig- ist, von einer Rolle abgewickelt. Dabei wird einAccording to the invention, these difficulties are unwound from a roll. This is a
keiten dadurch überwunden, daß der Gehalt an 35 dünner Film von Tridecylalkohol mit Hilfe von Gum-overcoming the fact that the content of 35 thin film of tridecyl alcohol with the help of rubber
effektivem oder ungebundenem Kohlenstoff in dem mirollen auf beide Seiten des Bandes aufgebracht.effective or unbound carbon in the miroll is applied to both sides of the tape.
Stahlband zum Sintern auf höchstens 0,01 %> und der Das Band läuft dann unter einem vibrierenden Ver-Steel belt for sintering to a maximum of 0.01%> and the belt then runs under a vibrating
Kohlenstoffgehalt des Pulvers beim Beginn des Sin- teiler hindurch, von welchen feinverteiltes Ferro-Carbon content of the powder at the beginning of the sin-
terns auf höchstens 0,25% begrenzt wird, so daß chrompulver (0,1 lichte Maschenweite in Millimeter)terns is limited to a maximum of 0.25%, so that chrome powder (0.1 clear mesh size in millimeters)
sich in dem Sinterüberzug ein Kohlenstoffgehalt von 40 gleichförmig auf die Oberseite des Bandes aufge-In the sintered coating, a carbon content of 40 is uniformly distributed on the upper side of the belt.
höchstens 0,10% ergibt, daß ein Pulver mit wenig- bracht wird. Die Zusammensetzung des Pulvers ist:at most 0.10% shows that a powder is brought with little. The composition of the powder is:
stens 20% Chrom verwendet wird und die Sinterzeit 67,6% Chrom, 31,4% Eisen, 0,79% Silicium undAt least 20% chromium is used and the sintering time is 67.6% chromium, 31.4% iron, 0.79% silicon and
und Sintertemperatur so bemessen werden, daß durch 0,11% Kohlenstoff. Durch Biegen des Bandes überand sintering temperature are dimensioned so that 0.11% carbon. By bending the tape over
gegenseitige Diffusion der gewünschte Überzug ohne eine Rolle und Umkehren der Transportrichtungmutual diffusion of the desired coating without a role and reversing the direction of transport
Bildung von schädlichen Chromkarbiden entsteht. 45 sowie Führen des Bandes unter einem zweiten Vi-Formation of harmful chromium carbides occurs. 45 as well as guiding the tape under a second vis
Es empfiehlt sich, den Sintervorgang in einer brationsverteiler wird Ferrochrompulver auf die nochIt is recommended that the sintering process in a brationsverteiler is ferrochrome powder on the still
Atmosphäre von praktisch reinem Wasserstoff und unbedeckte Seite des Bandes aufgebracht,Atmosphere of practically pure hydrogen and uncovered side of the tape applied,
bei einer Temperatur von wenigstens 840° C durch- Das Band wird dann in einen Satz von hartpolier-at a temperature of at least 840 ° C through- The tape is then converted into a set of hard-polished
zuführen. ten Walzen von 10 cm Durchmesser eingeführt, worespectively. th rollers of 10 cm in diameter introduced where
Bei dem Verfahren kann ein chromhaltiges Metall- 50 das Pulver zusammen mit dem Metallband bei einemIn the method, a chromium-containing metal 50 can use the powder together with the metal strip at a
pulver mit Eisen und/oder Nickel verwendet werden. Druck verdichtet wird, welcher zu einer lOprozenti-powders with iron and / or nickel can be used. Pressure is compressed, which to a 10 percent
Zur Begrenzung des effektiven Kohlenstoffgehalts gen Reduzierung der Banddicke ausreicht. Nach dem im Stahlband auf höchstens 0,01 Gewichtsprozent Verlassen der Walzen wird das Band auf eine Aufkann ein Band verwendet werden, das ein karbid- nahmerolle gewickelt. Vor der Wärmebehandlung bildendes Nichteisenmetall, wie Titan, enthält. 55 wird das verdichtete, aufgerollte Band abgewickeltSufficient to limit the effective carbon content by reducing the strip thickness. After this in the steel belt to a maximum of 0.01 percent by weight leaving the rollers, the belt is on a Aufkann A tape can be used that has a carbide take-up roll wound on it. Before heat treatment non-ferrous forming metal such as titanium. 55 the compressed, rolled-up tape is unwound
Das Band mit dem verdichteten Metallpulver kann und neu aufgewickelt. Während des Wiederauf-The tape with the compacted metal powder can and rewound. During the recovery
bis zu dem effektiven Kohlenstoffgehalt von hoch- wickelns werden Abstandsstreifen eingefügt, um eineup to the effective carbon content of wraps, spacer strips are inserted around a
stens 0,01 Gewichtsprozent in einer Atmosphäre von Spule oder Rolle mit offenen Lagen zu erhalten. Esat least 0.01 percent by weight in an atmosphere of the open-ply spool or roll. It
Wasserdampf und praktisch reinem Wasserstoff ent- ist nämlich vorteilhaft, zwischen den Lagen der RolleThis is because water vapor and practically pure hydrogen are advantageously produced between the layers of the roll
kohlt werden. 60 einen Abstand zu halten, damit die Atmosphäre imbe charred. 60 to keep a distance so that the atmosphere in the
Um die Haftung des Pulvers auf dem Band zu Sinterofen frei zirkulieren kann und mögliche Verbewirken, kann auf das Band vor dem Aufbringen schweißungen benachbarter Lagen verhütet werden, des Pulvers eine dünne Schicht einer flüchtigen Die freilagige oder offene Rolle wird in einen Glüh-Flüssigkeit aufgetragen werden, die z. B. wenigstens ofen eingesetzt, wo sie in einer trockenen Atmozum Teil aus Tridecylalkohol besteht. Die Sinterung 65 Sphäre von 100% Wasserstoff für 48 Stunden bei des Pulvers wird vorzugsweise in einer ein halogen- etwa 900° C erhitzt werden. Nach dem Sintern wird haltiges Gas enthaltenden Schutzgasatmosphäre oder das Band mit Glanzbürsten abgebürstet, um nicht in einer kontinuierlich strömenden Wasserstoff- abgesintertes Pulver von der Oberfläche zu entfernen.In order to allow the powder to circulate freely on the belt to the sintering furnace and to effect possible can be prevented from welding adjacent layers on the tape, The powder is a thin layer of a volatile The exposed or open role is turned into an annealing liquid are applied, the z. B. at least oven used where it is in a dry Atmozum Part consists of tridecyl alcohol. The sintering 65 sphere of 100% hydrogen for 48 hours The powder is preferably heated in a halogen-temperature of about 900 ° C. After sintering containing gas containing inert gas atmosphere or brushed the tape with gloss brushes so as not to to remove sintered powder from the surface in a continuously flowing hydrogen.
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Das gebürstete Erzeugnis hat hellen metallischen In bezug auf die Anbringung des Pulvers auf demThe brushed product has light metallic color in terms of the application of the powder on the
Glanz. Band können auch andere Methoden als die in denShine. Band can use methods other than those in the
Bei einer Abwandlung des vorher beschriebenen vorstehenden Beispielen beschriebenen angewandtUsed in a modification of the above examples described above
Verfahrens wird zunächst ein Stahlband mit den werden. Derartige Methoden können in der elektro-Procedure will first be a steel band with the. Such methods can be used in electrical
gleichen Eigenschaften wie beim vorigen Beispiel mit 5 phoretischen Auftragung oder in der elektrostatischensame properties as in the previous example with 5 phoretic application or in the electrostatic
Tridecylalkohol überzogen. Das verwendete Pulver Sprühtechnik oder in irgendeiner anderen MethodeTridecyl alcohol coated. The powder used spray technique or in any other method
ist eine Mischung von Eisen- und Chrompulver mit bestehen, durch die das Pulver wirksam an dem Bandis a mixture of iron and chrome powder with which the powder is effective on the belt
einer Feinheit von etwa 0,1 mm lichter Maschenweite. haftet.a fineness of about 0.1 mm clear mesh size. adheres.
Bei diesem Beispiel wird das Band vertikal nach oben Obwohl es vorteilhaft sein kann, bei dem Ver-In this example, the tape is raised vertically. Although it may be advantageous to
durch eine Kammer mit einem Fließbett des Pulvers io fahren von einem bereits vor den Verfahrensschrittendrive through a chamber with a fluidized bed of the powder io from one already before the process steps
geführt. Dieses Hießbett wird erhalten, indem man der Erfindung entkohlten Stahl auszugehen, ist diesguided. This hot bed is obtained by starting the invention decarburized steel, this is
durch ein poröses Filter am Boden der Kammer nur eine Frage der Wahl, wie dies durch das Beispielthrough a porous filter at the bottom of the chamber just a matter of choice, as shown by the example
Preßluft eindrückt, wodurch die erzwungene Strö- erläutert ist, bei dem ein unberuhigter Stahl nach demPressing compressed air, whereby the forced stream is explained, in which an unkilled steel after
mung das Pulver im Zustand der Suspension hält. Verdichten und kurz vor dem Sintern entkohlt wurde.mung keeps the powder in the state of suspension. Compacting and decarburizing just before sintering.
Das Band läuft durch eine enge Öffnung in dem Filter 15 Es besteht bei der Erfindung keine Beschränkung inThe tape passes through a narrow opening in the filter 15. There is no limitation in the invention
und dann durch das Fließbett. Wenn es die geschlos- der Auswahl des verwendeten Stahls als Grund-and then through the fluidized bed. If it is the closed selection of the steel used as the basic
sene Kammer an der Oberseite verläßt, ist es gleich- material, solange der effektive Kohlenstoffgehalt desleaves the chamber at the top, it is of the same material as long as the effective carbon content of the
mäßig mit dem Pulver bedeckt. Das bedeckte Band Grundmaterials beim Sintern unter 0,01% gehaltenmoderately covered with the powder. The covered band of base material kept below 0.01% during sintering
wird zur Verdichtung des Pulvers gewalzt, unter wird.is rolled to compact the powder, under is.
möglichst geringer Spannung aufgewickelt, um ein ao Die meisten Metallpulver enthalten etwas Kohlen-as low tension as possible, wound around an ao Most metal powders contain some carbon
Verschweißen während der Sinterung zu vermeiden, stoff, und dieser Kohlenstoff muß auf einem WertTo avoid welding during sintering, fabric, and this carbon must be at a value
und dann bei etwa 900° C 48 Stunden lang gesintert. gehalten werden, bei dem keine schädlichen Chrom-and then sintered at about 900 ° C for 48 hours. are kept, in which no harmful chromium
Nach dem Bürsten zeigt das Band den gleichen me- karbide in der endgültigen Legierungsbedeckung ent-After brushing, the strip shows the same me- carbide in the final alloy cover-
tallischen Glanz wie bei dem vorigen Beispiel. stehen können. Wie zuvor festgestellt, soll die zu-metallic sheen as in the previous example. can stand. As previously stated, the
Bei einer weiteren Abwandlung des Verfahrens as lässige Kohlenstoffmenge, die mit dem Pulver in dieIn a further modification of the method as the permissible amount of carbon, which with the powder in the
wird ein Band aus kaltgewalztem unberuhigtem Stahl verdichtete Materie eingeführt wird, nicht mehr alsa band of cold-rolled non-killed steel is introduced no more than compacted matter
als Grundmaterial oder Unterlage benutzt. Nach dem 0,25% des Pulvergewichts betragen. Auf alle Fälleused as base material or underlay. After that 0.25% of the powder weight. In any case
Beschichten mit Tridecylalkohol wird eine Metall- soll der gesamte effektive Kohlenstoffgehalt in Me-Coating with tridecyl alcohol becomes a metal- should the total effective carbon content in the metal-
pulvermischung von etwa 0,1 mm lichter Maschen- tallband und Pulver hinreichend niedrig sein, daß derThe powder mixture of about 0.1 mm clear mesh and powder must be sufficiently low that the
weite gleichförmig auf einer Seite der Bandoberfläche 30 sich ergebende Legierungsüberzug nach dem Sinternuniformly spread the resulting alloy coating on one side of the strip surface 30 after sintering
mit Hilfe eines Vibrationsverteilers verteilt. Das Pulver zusammenhängend, duktil und korrosionsbeständigdistributed with the help of a vibration distributor. The powder coherent, ductile and corrosion-resistant
ist bei diesem Beispiel eine Mischung einer Chrom- ist.is in this example a mixture of a chrome is.
Eisen-Legierung (70% Chrom) mit etwa 10% han- Der Ausdruck »effektiver Kohlenstoffgehalt« bedelsüblichen
Nickelpulvers. Das Pulver wird durch zieht sich auf denjenigen Kohlenstoff im Grundmetall
Walzen mit 10 cm dicken Walzrollen verdichtet. Das 35 oder der Schicht, der zur Bildung von Chromnach
dem Walzen aufgewickelte Band wird abgewik- karbiden verfügbar ist. Wenn diese Karbide in hinkelt
und vor dem Sintern unter Zwischenlegung von reichender Menge vorhanden sind, machen sie den
Abstandshaltern wieder aufgewickelt. Die Bandtrom- Überzug brüchig und begrenzen die Verformbarkeit
mel mit den Abstandshaltern wird in einen Glühofen des bedeckten Produkts. Außerdem hat ein Chromeingesetzt und wegen des Kohlenstoffgehaltes von 40 karbide enthaltender Überzug einen niedrigeren Kor-0,06%
einer Entkohlungsbehandlung in einer feuchten rosionswiderstand als ein karbidfreier Überzug.
Wasserstoffatmosphäre (Taupunkt 35° C oder 5,5 Wenn man die Festigkeitseigenschaften eines
Volumprozent) unterworfen. Die Entkohlung des Kohlenstoffstahls in dem mit dem Überzug versehe-Bandes
wird bei 676° C 5 Stunden lang durchgeführt nen Band beizubehalten wünscht, so ist es möglich,
und bringt den Kohlenstoffgehalt auf 0,01% oder 45 ein Band mit mehr als 0,01% Kohlenstoff zu verweniger.
Nach dem Entkohlen wird die feuchte wenden, wenn ein den Kohlenstoff festlegender Stoff
Wasserstoffatmosphäre entfernt und durch praktisch wie Titan in dem Band anwesend ist. Wenn Titan in
reines, trockenes Wasserstoffgas ersetzt, so daß eine hinreichender Menge vorliegt, um praktisch den geOxydation
verhütet wird. Das verdichtete, entkohlte samten Kohlenstoff des Bandes zu binden, so ver-Band
wird geglüht (gesintert). 24 Stunden lang werden 50 hindert es eine Diffusion des Kohlenstoffs in den
900° C aufrechterhalten. Überzug während des Sinterns und die Bildung un-Iron alloy (70% chromium) with about 10% han- The expression "effective carbon content" is common nickel powder. The powder is compacted by pulling itself onto the carbon in the base metal using rollers with a thickness of 10 cm. The 35 or layer that is wound up to form chromium after rolling is unwound carbide is available. When these carbides are limped in and are present in sufficient quantity prior to sintering, they make the spacers wound up again. The band drum coating becomes brittle and limit the deformability mel with the spacers is in an annealing furnace of the covered product. In addition, a coating containing chromium used and because of the carbon content of 40 carbide-containing coating has a lower corrosion resistance of 0.06% of a decarburization treatment in a wet corrosion resistance than a carbide-free coating.
Hydrogen atmosphere (dew point 35 ° C or 5.5 if the strength properties of a volume percent) are subjected. The decarburization of the carbon steel in the coated tape is carried out at 676 ° C for 5 hours. If you want to maintain the tape, it is possible and brings the carbon content to 0.01% or 45 a tape greater than 0.01 % Less carbon. After decarburization, the wet will turn when a carbon-defining substance removes the hydrogen atmosphere and is present in the band through practically like titanium. When titanium is replaced in pure, dry hydrogen gas so that there is an amount sufficient to virtually prevent oxidation. The compacted, decarburized entire carbon of the band binds, so the band is annealed (sintered). It prevents carbon diffusion into the 900 ° C for 24 hours. Coating during sintering and the formation of un-
Während die Erfindung bei den vorhergehenden erwünschter Chromkarbide in derselben. AndereWhile the invention in the foregoing desires chromium carbides in the same. Other
Beispielen als ein Verfahren zum Erzeugen eines Karbidbildner, die zur Festlegung des KohlenstoffsExamples as a method of producing a carbide former that are used to fix the carbon
Legierungsüberzugs von Chromeisen auf einem benutzt werden können, sind Chrom und Niob. Wenn Metallgegenstand in Form eines Stahlbandes be- 55 Karbidbildner zum Festlegen des Kohlenstoffs in demAlloy plating of chrome iron on one can be used are chrome and niobium. if A metal object in the form of a steel strip contains a carbide former to fix the carbon in it
schrieben wurde, ist es leicht einzusehen, daß die Band in dieser Weise benutzt werden, so ist es dochit is easy to see that the bands are being used in this way, it is
Erfindung gleiche Anwendungsmöglichkeiten bei der wichtig, daß der ungebundene effektive Kohlenstoff,Invention the same application possibilities with the important that the unbound effective carbon,
Erzeugung derartiger Schichten auf Stahlblechen welcher in dem Band gelöst ist, d. h. frei zur ReaktionProduction of such layers on steel sheets which is dissolved in the strip, d. H. free to react
oder Platten hat. mit dem Chrom des verdichteten Pulvers, unter eineror has plates. with the chromium of the compacted powder, under one
Bei der Anwendung der Erfindung auf Bleche 60 Grenze von 0,01 % gehalten wird,
oder Platten werden die gleichen Hauptverfahrens- Als ein Beispiel für die Freiheit der Wahl hinsichtschritte,
nämlich Aufbringen des Pulvers, Verdichten lieh der Stahlsorte für das Grundmaterial wird ein
und Sintern, angewendet, mit dem einzigen Unter- kalt gewalztes Band des Kalibers 20 eines titanstabilischied
der mechanischen Handhabung des Gegen- sierten Stahls als Ausgangsmaterial verwendet. Das
Standes. Zum Beispiel sollten Bleche nach dem 65 Band hatte einen Gehalt von 0,30 % Titan und 0,06 %
Walzen zur Verdichtung des Pulvers derart in den Gesamtkohlenstoff. Diese Titanmenge bindet prak-Glühofen
eingesetzt werden, daß ein Verschweißen tisch den gesamten Kohlenstoff unter Bildung stawährend
des Sinterns vermieden wird. biler Titankarbide.When applying the invention to sheet metal 60 limit of 0.01% is kept,
As an example of the freedom of choice in terms of steps, namely applying the powder, compacting the steel grade for the base material and sintering, the same main process is used, with the only sub-20 gauge cold-rolled strip of a titanium stabilizer mechanical handling of the countered steel used as the starting material. The stand. For example, metal sheets after the 65 band had a content of 0.30% titanium and 0.06% rollers to compact the powder so into the total carbon. This amount of titanium binds prak-annealing furnace are used that a welding table all the carbon with the formation of sta is avoided during sintering. bile titanium carbides.
Wie bei den vorherigen Beispielen wird das Band mit Alkohol beschichtet und ein Metallpulver gleichmäßig auf beiden Seiten des Streifens verteilt. Als Pulver wird eine Ferrochromlegierung mit 70,0 % Cr, 27,5% Fe und 0,08% C verwendet. Das gesamte Pulver passiert ein Netz von 0,1 mm lichter Maschenweite, etwa die Hälfte ein solches von etwa 0,075 mm lichter Maschenweite.As in the previous examples, the tape is coated with alcohol and a metal powder evenly distributed on both sides of the strip. A ferrochrome alloy with 70.0% is used as powder Cr, 27.5% Fe and 0.08% C were used. The entire powder passes through a network of 0.1 mm clearer Mesh size, about half that of about 0.075 mm clear mesh size.
Das mit Pulver bedeckte Band wird durch die Verdichtungswalze gezogen, in der das Pulver und das io hefteten Pulvers etwa um den Faktor 2 auf über Band zusammengedrückt werden. Das Walzprodukt 100 g/qm der oben angegebenen Zahl erhöht werden, wird dann 24 Stunden bei 927° C gesintert. In der folgenden Tabelle sind Zahlenwerte ausThe tape covered with powder is pulled through the compaction roller, in which the powder and the stapled powder are about a factor of 2 Tape to be squeezed. The rolled product 100 g / sqm will be increased to the number given above, is then sintered at 927 ° C for 24 hours. The following table shows numerical values
Da die Hauptmenge des Kohlenstoffs in dem Band einer Anzahl von Versuchen aufgeführt. Sie zeigen durch Titan festgelegt worden ist und weniger als die Mengen des Alkohols und des Pulvers sowie die 0,01 % Kohlenstoff zu einer Diffusion in den Über- 15 Verhältniszahlen. Bei einigen Beispielen wurden bezug zur Verfügung steht, ist der erhaltene Überzug friedigende Schichten erzielt, während bei anderen frei von schädlichenAs the bulk of the carbon is listed in the volume of a number of experiments. they show has been determined by titanium and less than the amounts of alcohol and powder as well as the 0.01% carbon to diffusion in the excess 15 ratios. In some examples were related is available, the coating obtained is achieved peaceful layers, while with others free from harmful
100 g/qm tragender Bandfläche aufgetragen wird, so werden recht befriedigende Ergebnisse erzielt; diese Menge wird bereits von einem sehr dünnen Film von Tridecylalkohol auf demBandfestgehalten. Schwerere 5 oder leichtere Pulverüberzüge können verwendet werden. Die Menge hängt bis zu einem gewissen Grad von der gewünschten Chromverteilung und der Dicke der gesinterten Schicht ab. Durch Verwendung eines stärkeren Alkoholfilms kann die Menge des ange-100 g / m² of supporting tape area is applied, the results are quite satisfactory; these Amount is already held on the tape by a very thin film of tridecyl alcohol. Heavier ones 5 or lighter powder coatings can be used. The amount depends to some extent on the desired chromium distribution and the thickness of the sintered layer. Using a thicker alcohol film, the amount of
von schädlichen Chromkarbiden, die Poren, Brüchigkeit und geringen Korrosionswiderstand in Legierungsschicht dieser Art hervorrufen können. Das mit dem Überzug versehene Erzeugnis widersteht daher auch nach einer Biegung um 180° dem Angriff kochender 20volumprozentiger Salpetersäure.of harmful chromium carbides, the pores, brittleness and low corrosion resistance in Alloy layer of this type can cause. The coated product resists therefore, even after a bend through 180 °, the attack of boiling 20 percent by volume nitric acid.
"Allgemein sollte ein fleckiges oder beschmutztes Stahlband mit einem Reinigungsmittel, etwa einem flüssigen Kohlenwasserstoff oder einem alkalihaltigen Waschmittel, gereinigt werden."Generally a spotty or soiled Steel belt with a cleaning agent such as a liquid hydrocarbon or an alkaline one Detergent, to be cleaned.
Der Haftstoff, der auf das Band in Form einer dünnen Haut aufgebracht wird und vorübergehend als Klebemittel für das Pulver dient, kann eine Flüssigkeit mit der geeigneten Viskosität, Flüchtigkeit und Klebkraft — wie oben erwähnt — sein, soll aber keine Kohlenstoffrückstände auf dem Stahlband hinterlassen und außerdem den industriellen Sicherheitsvorschriften genügen. Das Metallpulver kannThe adhesive that is applied to the tape in the form of a thin skin and temporarily Serving as an adhesive for the powder can be a liquid with the appropriate viscosity, volatility and bond strength - as mentioned above - but should not leave any carbon residues on the steel strip and also meet industrial safety regulations. The metal powder can
die Menge des Alkohols oder des Pulvers für die Herstellung einer gleichmäßigen Schicht so groß waren.the amount of alcohol or powder so large to produce a uniform layer was.
(-150 mesh)powder
(-150 mesh)
hängende gleichTogether
hanging the same
wendung einer derartigen Flüssigkeitshaut wird jedoch als vorteilhafter angesehen, da diese den Verfahrensschritten der Pulverauftragung und Verdichtung mehr Wirksamkeit verleiht.However, application of such a liquid skin is viewed as more advantageous, as this includes the process steps of powder application and compaction gives more effectiveness.
Obwohl die Menge der aufgebrachten Haftflüssigkeit und die Korngröße des Metallpulvers nicht kritisch ist, ist es doch zweckmäßig, beides zu kontrollieren. Der Haftstoff soll als ziemlich dünner FilmAlthough the amount of adhesive liquid applied and the grain size of the metal powder are not is critical, it is useful to control both. The adhesive is said to be a fairly thin film
Bei der Verdichtung des Pulvers auf dem Band ist es das Ziel, eine gleichförmige Metall-»kruste« aufWhen compacting the powder on the belt, the goal is to create a uniform metal "crust" on it
zwar auch ohne eine Flüssigkeit mit den obenge- 35 der Metallunterlage zu erzeugen, in der die einzelnen nannten Eigenschaften aufgebracht werden; die Ver- Pulverpartikeln miteinander verschweißt und die unmittelbar dem Unterlagenmetall gegenüberliegenden Teilchen in die Oberfläche desselben hineingedrückt sind. Eine vorzügliche Verdichtung wurde bei chrom-40 haltigen Metallpulvern durch einen Walzdruck erzielt, welcher die Dicke des Unterlagenmetalls um 1 bis 10% reduziert. Diese Zahlen sollen nicht als Begrenzung, sondern als Leitwerte betrachtet werden, da man den Druck zur Anpassung an unterschiedaufgetragen werden, der gerade hinreichend dick ist, 45 liehe Arbeitsbedingungen variieren kann. Solche um ein gutes Haften der Pulverteilchen zu gewähr- Unterschiede können hinsichtlich der Härte des leisten. Ein Überschuß an Flüssigkeit kann Schwie- Unterlagenmetalls, der Größe der Walzen, der Kornrigkeiten durch Abrutschen und ungenügende Ver- größe des Pulvers usw. bestehen, dichtung beim Walzen zur Folge haben. Die verdichtete »Kruste« aus Metallpulver ist voneven without creating a liquid with the upper metal base in which the individual named properties are applied; the powder particles are welded together and the immediately the substrate metal opposite particles pressed into the surface of the same are. An excellent compression was achieved with chromium-40 containing metal powders by a roller pressure, which reduces the thickness of the backing metal by 1 to 10%. These numbers are not meant to be Limitation, rather than guide values, since one applies the pressure to adapt to differences that is just sufficiently thick, 45 borrowed working conditions can vary. Such In order to ensure good adhesion of the powder particles, differences in the hardness of the Afford. An excess of liquid can cause poor substrate metal, the size of the rollers, the granularity consist of slipping and insufficient size of the powder, etc., result in sealing during rolling. The compacted "crust" of metal powder is from
Bei der Auswahl einer speziellen Haftflüssigkeit 50 Natur porös, und dieses erweist sich bei dem nachist darauf zu achten, daß diese keinen Kohlenstoff in folgenden Sinterungsschritt als ein Vorteil. Während dem verdichteten Metall hinterläßt, welcher eine der der Sinterung vorausgehenden Aufwärmungszeit Brüchigkeit verursachen könnte. Petroleum ist eine wird das flüchtige ölige Haftmaterial verdampft und Haftflüssigkeit, die mit Erfolg verwendet worden ist. entweicht durch die Poren der verdichteten Schicht. Transformatorenöl und Waschöl sind ebenfalls ver- 55 Wäre sie nicht porös, so würde sie beim Sintern durch wendet worden, haben sich jedoch als weniger wirk- die Dämpfe abgehoben.When choosing a special adhesive liquid 50 nature porous, and this turns out to be the nachist care should be taken that this does not include carbon in subsequent sintering step as an advantage. While leaves the compacted metal, which has a warm-up time prior to sintering Could cause brittleness. Petroleum is a volatile oily adhesive material that evaporates and Adhesive fluid that has been used with success. escapes through the pores of the compacted layer. Transformer oil and washing oil are also mixed. If it were not porous, it would pass through during sintering but turned out to be less effective - the vapors lifted off.
Die Sintertemperatur sollte vorzugsweise zwischen etwa 844 und 1038° C liegen und wenigstens 12 Stunden aufrechterhalten werden, obwohl erheblich 60 längere Zeiten je nach dem Grad der erforderlichen Legierungsbildung erwünscht sein können. Die obere Grenze für die Legierungstemperatur ist nur durch praktische Erwägungen diktiert. Oberhalb 844° C wird die Minimalzeit in umgekehrtem Maß werte Größe der Partikeln hängt etwas von der Art 65 verkürzt.The sintering temperature should preferably be between about 844 and 1038 ° C and at least 12 Hours can be sustained, although significantly 60 longer times depending on the degree of required Alloy formation may be desirable. The upper limit for the alloy temperature is only dictated by practical considerations. The minimum time is reversed above 844 ° C value size of the particles depends somewhat on the type 65 shortened.
des verwendeten Flüssigkeitsfilms und von der me- Wenn die Entkohlung unmittelbar vor dem Sinternof the liquid film used and of the me- If the decarburization immediately before sintering
chanischen Auftragungsart des Pulvers ab. in dem Glühraum durchgeführt wird, kann die Halte-mechanical application method of the powder. is carried out in the annealing room, the holding
Wenn das Pulver in einer Menge von 80 bis temperatur zwischen 620 und etwa 788° C liegen.When the powder is in an amount of 80 to temperature between 620 and about 788 ° C.
sam als Tridecylalkohol und Petroleum erwiesen. Andere verwendbare Öle sind solche auf Naphtholbasis mit einer Seybold-Universal-Viskosität von 90 bis 110 Sekunden bei 38° C.sam proved to be tridecyl alcohol and petroleum. Other oils that can be used are those based on naphthol with a Seybold universal viscosity of 90 to 110 seconds at 38 ° C.
Ein Metallpulver, welches ein Sieb von etwa 0,1 mm lichte Maschenweite passiert, hat sich als sehr brauchbar erwiesen, obwohl auch größere Partikeln verwendet werden können. Die wünschens-A metal powder that passes through a sieve with a mesh size of about 0.1 mm has proven to be Proven very useful, although larger particles can be used. The desired
Beispielsweise wird eine Entkohlungszeit von 12 Stunden bei einer Minimaltemperatur von 620° C bei Bändern mit 0,08% Kohlenstoff im allgemeinen genügen. Den zuverlässigen Zeit-Temperatur-Zyklus veranschaulicht ein Beispiel, bei dem ein Band des Kalibers 20 aus unberuhigtem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,002 % mit Alkohol benetzt und mit einem Pulver aus 50% H-Eisen (99,2% Fe mit Wasserstoff reduziert) und 50% Elektrolytchrom bedeckt wurde. Nach der Verdichtung des Pulvers auf dem Band wurde das Produkt bei etwa 1010° C in reiner Wasserstoffatmosphäre 12 Stunden geglüht. Nach dem Abkühlen wurde der in diesem abgekürzten Sinterprozeß gewonnene Legierungsüberzug einer elektronenmikroskopischen Untersuchung unterzogen. Die Ergebnisse der Analyse zeigten etwa 12% Chrom an der Grenzfläche zwischen der Schicht und der Stahlgrundlage und einen zunehmenden Chromgradienten in Richtung der Schichtoberfläche, wo der Chromgehalt 24,0% war.For example, a decarburization time of 12 hours at a minimum temperature of 620 ° C for strips with 0.08% carbon are generally sufficient. The reliable time-temperature cycle is illustrated by an example in which a band of the Caliber 20 made of non-killed steel with a carbon content of 0.002% wetted with alcohol and with a powder of 50% H-iron (99.2% Fe reduced with hydrogen) and 50% electrolyte chromium was covered. After compaction of the powder on the belt, the product was at about 1010 ° C Annealed in a pure hydrogen atmosphere for 12 hours. After cooling, the abbreviated in this one Alloy coating obtained from the sintering process subjected to an electron microscopic examination. The results of the analysis showed about 12% chromium at the interface between the layer and the steel base and an increasing chromium gradient towards the layer surface where the Chromium content was 24.0%.
Die für die Erfindung in Betracht kommenden Pulverzusammensetzungen sind solche mit Chrom allein, Eisen und Chrom sowie Eisen, Chrom und Nickel, wobei Chrom in hinreichender Menge vorhanden ist, um in der Oberfläche des Endprodukts eine Chromeisenlegierung zu bilden. Dieser Beschreibung entsprechende Metallpulver sind: Eisen—Chrom legiert, eine Mischung von Eisen und Chrom, handelsübliches Chrompulver, Eisen—Chrom legiert plus Nickel und eine Mischung der Pulver von Eisen, Chrom und Nickel. Bei Legierungspulvern kann im Bedarfsfall Eisen-, Chrom- oder Nickelpulver hinzugefügt werden.The powder compositions suitable for the invention are those with chromium alone, iron and chromium as well as iron, chromium and nickel, with chromium being present in sufficient quantities is to form chromium iron alloy in the surface of the final product. This description Corresponding metal powders are: Iron — chromium alloyed, a mixture of iron and chromium, commercially available Chrome powder, iron — chrome alloy plus nickel and a mixture of the powders of iron, Chrome and nickel. In the case of alloy powders, iron, chromium or nickel powder can be added if necessary will.
Der in den Ansprüchen verwendete Ausdruck »chromhaltiges Metallpulver« bezieht sich auf ein Pulver, welches hinreicht, um in dem Überzug des Endprodukts eine Eisen-Chrom-Legierung zu bilden. Dabei kann das Pulver außerdem Eisen oder Nickel oder ein nicht reagierendes Material oder andere den Prozeß nicht schädlich beeinflussende Stoffe enthalten. The term "chromium-containing metal powder" used in the claims refers to a Powder sufficient to form an iron-chromium alloy in the coating of the final product. The powder can also be iron or nickel or a non-reactive material or other Contain substances that do not have a harmful effect on the process.
Bei einer Pulverzusammensetzung von 20% Chrom und 80 % Eisen erhält man einen Überzug vom Typ eines nichtrostenden Stahls, der einer kochenden 20volumprozentigen Salpetersäurelösung, bezogen auf 100% HNO3 widersteht. Bei einem Chromgehalt oberhalb des vorherigen 20prozentigen Beispiels und bis zu 100% erhält man ebenfalls einen der 20% Salpetersäure widerstehenden Überzug. Weitere dem Salpetersäuretest entsprechende Mischungen, bei denen der Chromgehalt mindestens 20% beträgt, sind:With a powder composition of 20% chromium and 80% iron, a coating of the stainless steel type is obtained which withstands a boiling 20% by volume nitric acid solution based on 100% HNO 3. With a chromium content above the previous 20% example and up to 100%, a coating that is resistant to 20% nitric acid is also obtained. Other mixtures corresponding to the nitric acid test, in which the chromium content is at least 20%, are:
Chrom und Nickel,
Chromeisenlegierung und Nickel,
Chrom, Nickel, Eisen.Chrome and nickel,
Chrome iron alloy and nickel,
Chrome, nickel, iron.
Der bei der Erfindung sich ergebende Überzug hat im allgemeinen eine Dicke zwischen 0,025 mm und 0,075 mm und ist eine echte Legierung von Chrom und Eisen oder von Chrom, Eisen und Nickel.The coating resulting from the invention generally has a thickness between 0.025 mm and 0.075 mm and is a real alloy of chromium and iron or of chromium, iron and nickel.
Der Eisen-Chrom- oder Eisen-Chrom-Nickel-Gehalt der Legierung hängt nicht nur von der Menge und Zusammensetzung des Pulvers, sondern auch von der Sinterzeit und -temperatur ab.The iron-chromium or iron-chromium-nickel content of the alloy does not only depend on the quantity and composition of the powder, but also on the sintering time and temperature.
Für die Durchführung des Verfahrens ist es nicht entscheidend, wieweit der Chromgehalt des aufgebrachten
Überzugs über dem Mindestwert von 12% liegt, d. h., das Verfahren läßt sich mit Pulvern von
niedrigem Chromgehalt ebenso durchführen wie mit Pulvern von hohem Chromgehalt. Der Chromgehalt
des Pulvers beeinflußt, jedoch die Eigenschaften des erzeugten Überzugs in entscheidender Weise.
Bei einem Chromgehalt des Pulvers von wenigstens 20% kann ein Überzug nach Art des nichtrostenden
Stahls erzeugt werden, der in der ganzen Schicht mindestens etwa 12% Chrom enthält und
durch eine scharfe Grenzfläche zwischen dem Legierungsüberzug und dem Unterlagenmetall charakterisiert
ist. Unterhalb der Grenzfläche fällt der Chromgehalt des Stahls rasch auf Null ab.For the implementation of the process it is not decisive to what extent the chromium content of the applied coating is above the minimum value of 12%, ie the process can be carried out with powders with a low chromium content as well as with powders with a high chromium content. The chromium content of the powder, however, has a decisive influence on the properties of the coating produced.
With a chromium content of the powder of at least 20%, a coating of the stainless steel type can be produced which contains at least about 12% chromium in the entire layer and is characterized by a sharp interface between the alloy coating and the base metal. Below the interface, the chromium content of the steel drops rapidly to zero.
Der Mechanismus der Bildung dieser nichtrostenden Legierungsschicht kann wie folgt angenommen werden:The mechanism of formation of this stainless alloy layer can be assumed as follows will:
Das Sintern des verdichteten Metallpulverüberzugs erfolgt durch Diffusion von Eisen- und Chromatomen. Diese Diffusion verursacht zunächst Bindungen oder Brücken von zusammenhängendem Metall zwi-The compacted metal powder coating is sintered by diffusion of iron and chromium atoms. This diffusion initially causes bonds or bridges of connected metal between
ao sehen einzelnen Pulverteilchen und ebenso zwischen den Teilchen und der Stahlunterlage. Diese Wirkung verursacht Leerstellen zwischen den Teilchen. Mit dem Fortschreiten der Diffusion wird die Fläche der Leerstellen reduziert, bis sie sehr klein wird oder ganz verschwindet. Wenn der Chromgehalt der Schicht größer als etwa 12% ist, so ist die Struktur der gesinterten Kompaktschicht raumzentriert-kubisch oder ferritisch, und zwar bei allen Temperaturen zwischen der Raumtemperatur und der Diffusionstemperatur. Unterhalb etwa 12% Chrom ist die Struktur flächenzentriert-kubisch oder austenitisch bei der Diffusionstemperatur von 870° C, jedoch raumzentriert-kubisch bei Zimmertemperatur. Die Diffusion verläuft bei jeder Temperatur schneller in Ferrit als in Austenit.ao see individual powder particles and also between the particles and the steel backing. This effect causes voids between the particles. With As the diffusion proceeds, the area of the vacancies is reduced until it becomes very small or disappears completely. If the chromium content of the layer is greater than about 12%, the structure is of the sintered compact layer body-centered-cubic or ferritic, at all temperatures between room temperature and diffusion temperature. Below about 12% chromium is the Structure face-centered-cubic or austenitic at the diffusion temperature of 870 ° C, however body-centered cubic at room temperature. Diffusion is faster at any temperature Ferrite than in austenite.
Der Gradient des Chromgehalts der Legierungsschicht und die Dicke derselben kann nach Wunsch
variiert werden.
Bei einer kurzen Sinterzeit, z. B. 5 Stunden bei 955° C verläuft der Chromgehalt von 12% an der
Grenzfläche bis zu etwa derjenigen des aufgebrachten Pulvers an der Außenfläche, und die Grenzfläche
liegt nur wenig unterhalb der ursprünglichen Oberfläche der Stahlunterlage.The gradient of the chromium content of the alloy layer and the thickness thereof can be varied as desired.
With a short sintering time, e.g. B. 5 hours at 955 ° C, the chromium content runs from 12% at the interface to about that of the applied powder on the outer surface, and the interface is only slightly below the original surface of the steel base.
Bei längeren Sinterzeiten wandert mehr Eisen zur äußeren Oberfläche des Gegenstandes, wobei der Chromgehalt der Legierungsschicht durchweg gleichmäßiger wird, während die Grenzfläche etwas tiefer geht, d. h. die Dicke der Legierungsschicht etwas zunimmt. Wenn die Sinterzeiten ungewöhnlich verlängert werden, so verschwindet die rostfreie Legierungsschicht schließlich, d. h., die Diffusion von Eisen und Chrom setzt sich fort, bis der Chromgehalt der äußeren Schicht weniger als 12% ist. Das würde jedoch so lange Sinterzeiten erfordern, die weit über jeder mit dem praktischen Betrieb zu vereinbarenden Zeit liegen.With longer sintering times, more iron migrates to the outer surface of the object, whereby the The chromium content of the alloy layer is consistently more uniform, while the interface is somewhat deeper goes, d. H. the thickness of the alloy layer increases somewhat. When the sintering times are abnormally extended eventually the stainless alloy layer disappears, i.e. i.e., the diffusion of Iron and chromium continues until the chromium content of the outer layer is less than 12%. That would however, require so long sintering times that are far beyond anything compatible with practical operation Time lie.
Das folgende Beispiel veranschaulicht eine Art eines rostfreien Überzugs, der durch das Verfahren hergestellt werden kann.The following example illustrates one type of stainless coating that can be produced by the process can be produced.
Ein Stahlband mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,003% wird mit Alkohol befeuchtet und mit einer Schicht eines Chrom-Eisen-Legierungspulvers, die 0,025 mm dick ist und 70% Chrom enthält, bedeckt.A steel belt with a carbon content of 0.003% is moistened with alcohol and with a Layer of chromium-iron alloy powder, which is 0.025mm thick and contains 70% chromium, covered.
Der bedeckte Streifen wird durch Walzen geführt und bei der Verdichtung der Schicht um 10% in der Dicke reduziert. Das bedeckte Band wird bei 955° C 48 Stunden lang gesintert. Eine Mikroanalyse desThe covered strip is passed through rollers and when the layer is compacted by 10% in the Reduced thickness. The covered tape is sintered at 955 ° C for 48 hours. A microanalysis of the
909503/1484909503/1484
9 109 10
Bandes zeigte, daß das Band mit einer nichtrostenden unterlage. Aus diesem Grund kann es bei Anwesen-Eisen-Chrom-Legierung bedeckt war, deren Chrom- heit von Sauerstoff in der Sinteratmosphäre nötig analyse durch die Abtastzeile in F i g. 2 dargestellt ist. sein, ein Mittel zur Befreiung des Chrompulvers von In einem weiteren Beispiel wurde ein Band mit seinem Oxyd anzuwenden, so daß das Chrom mit 0,003% Kohlenstoffgehalt in der gleichen Weise mit 5 dem Eisen und beides in die Unterlage diffundieren einem Pulver der Zusammensetzung 75°/o Cr, 25% kann und ebenso in dem Pulver selbst, wenn dieses Ni bedeckt. Nach dem Walzen und Sintern bei 955° C Eisen enthält.The tape showed that the tape was covered with a rustproof pad. Because of this, it can occur with property-iron-chromium alloy was covered, whose chromium of oxygen in the sintering atmosphere required analysis through the scanning line in FIG. 2 is shown. be a means to free the chrome powder from In another example, a tape was applied with its oxide, so that the chromium is with 0.003% carbon content diffuse in the same way with the iron and both into the substrate a powder of the composition 75% Cr, 25% can and also in the powder itself, if this Ni covered. After rolling and sintering at 955 ° C contains iron.
während 48 Stunden ergab sich ein Überzug, der aus Es wurde gefunden, daß die Einführung eines ha-a coating resulted over 48 hours, which was found to result from the introduction of a
einer Eisen-Chrom-Nickel-Legierung mit einem Koh- logenhaltigen Materials in die Ofenatmosphäre die lenstoffgehalt von 0,05% bestand. Die Mikroanalyse io Diffusion von Chrom in Eisen, und umgekehrt, sehran iron-chromium-nickel alloy with a carbon-containing material in the furnace atmosphere fuel content of 0.05%. Microanalysis io diffusion of chromium in iron, and vice versa, very much
auf Chrom war etwa die gleiche wie in F i g. 2. beschleunigt, wenn unvermeidliche Sauerstoffverun-on chrome was about the same as in FIG. 2. accelerated when unavoidable oxygen
Man erkennt aus diesen Beispielen, daß es möglich reinigungen in den Ofen gelangt sind. Die Halogene ist, auf einem Stahlband einen Überzug aus einer und ebenso die Halogenverbindungen wirken als BeEisen-Chrom-Legierung zu erzeugen, dessen Merk- schleuniger, indem sie den Sauerstoffilm von den mal ein Chromgehalt von etwa 12% und ein Kohlen- 15 Chrompartikeln entfernen und einen Kontakt zwistoffgehalt von weniger als 0,10% Kohlenstoff ist und £chen den Metallen ermöglichen. Die Verwendung der rostfrei, duktil und metallurgisch mit der Unter- eines halogenhaltigen Materials beschleunigt die Diflage verbunden ist. Ein rostfreier Überzug dieser Art fusionsgeschwindigkeit so weit, daß man in einigen widersteht einer kochenden 20volumprozentigen wäß- Fällen eine Sinterzeit von 4 Stunden erhält. Außerrigen Lösung von Salpetersäure. Der Widerstand 20 dem kann bei Anwesenheit eines Halogens oder Hagegen kochende 20prozentige Salpetersäure ist ein logenids ein höherer Kohlenstoffgehalt in dem ver-Standardtest zur Prüfung des Korrosionsverhaltens dichteten Pulver zugelassen werden. Die in einem einer Chromeisenlegierung des »nichtrostenden« Industrieofen unter Zusatz eines Beschleunigers her-Typs. gestellten Überzüge erwiesen sich als wesentlich duk-It can be seen from these examples that it is possible to clean the oven. The halogens is, on a steel strip a coating of a and also the halogen compounds act as an iron-chromium alloy to generate its accelerator by removing the oxygen film from the times a chromium content of about 12% and a carbon 15 chromium particle and a contact oxygen content is less than 0.10% carbon and allow the metals. The usage the rustproof, ductile and metallurgical with the support of a halogen-containing material accelerates the diflage connected is. A rustproof coating of this type has such a rate of fusion that one in some withstands a boiling 20% by volume water-based cases, sintering time of 4 hours. Extraordinary Solution of nitric acid. The resistor 20 can dem in the presence of a halogen or against Boiling 20 percent nitric acid is a logenids with a higher carbon content in the standard ver sealed powders can be approved for testing the corrosion behavior. The one in one a chrome iron alloy of the "rustproof" industrial furnace with the addition of an accelerator type. The coatings provided were found to be significantly
Der gesinterte Überzug hat eine mattgrau erschei- as tiler als solche in Abwesenheit von Beschleunigern,The sintered coating has a dull gray appearance that is more attractive than that in the absence of accelerators,
nende Oberfläche ohne metallischen Glanz. Das be- In einem Fall, in dem ein halogenhaltiger Beschleuni-nending surface without metallic luster. In a case where a halogen-containing accelerator
deckte Band kann in diesem Zustand verwendet oder ger verwendet wurde, wurde das Endprodukt, eincovered tape can be used in this state or ger has been used as the final product, a
durch Bürsten oder Polieren in seinem Oberflächen- chromlegierter Überzug auf einem kohlenstoffarmenby brushing or polishing in its surface - chromium alloy coating on a low carbon
aussehen verbessert werden. Gewöhnlich gibt man Stahlband, auf einer Streckwalze bis zu einer gesamdem Band noch eine Oberflächenwalzung mit 1 bis 30 ten Verringerung der Querschnittsfläche um etwaappearance to be improved. Usually one gives steel strip, on a stretching roll up to a whole Strip another surface rolling with 1 to 30 th reduction in cross-sectional area by about
2% Reckung, um die mechanischen Eigenschaften 80% oder von einer Dicke von 1,42 mm auf 0,29 mm2% stretching to achieve the mechanical properties 80% or from a thickness of 1.42 mm to 0.29 mm
zu verbessern. Wenn das bedeckte Band verziert wer- gewalzt. Ohne die Verwendung von Beschleunigernto improve. When the covered tape is decorated, rolled. Without the use of accelerators
den soll, so wird vorteilhaft eine Kombination der kann das Erzeugnis um nicht mehr als 50 % reduziertIf you want, a combination of which can reduce the product by no more than 50% is advantageous
Oberflächenwalzung mit polierten Rollen und Bür- werden.Surface rolling with polished rollers and brushes.
sten, Polierleder und anderen Mitteln zum Glänzend- 35 Nach Verringerung der Dicke des mit dem Übermachen verwendet, um eine Oberfläche mit hohem zug versehenen Bandes im Bereich von 5 bis 80% Glanz zu erzeugen. hat die Formbarkeit bis zu einem Grad abgenommen,sten, buffing leather and other means to shine. 35 After reducing the thickness of the covering used to create a surface with high tensile tape in the range of 5 to 80% To create shine. the malleability has decreased to a degree,
Das Sintern muß in einer Schutzatmosphäre oder bei dem die Verwendung des Produkts auf Anwen-The sintering must take place in a protective atmosphere or in which the use of the product
-umgebung durchgeführt werden, die praktisch frei düngen mit einem Minimum an Deformation be-environment that practically fertilize freely with a minimum of deformation
von Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff ist. Zu die- 40 schränkt ist. Wenn zusätzliche Formbarkeit ge-of carbon, oxygen and nitrogen. Too much is limited. If additional formability is
sem Zweck kann eines der Edelgase als umgebende wünscht wird, so kann das Produkt nach dem KaIt-For this purpose, one of the noble gases can be desired as the surrounding environment, so the product can after the cold
Atmosphäre verwendet werden; jedoch entspricht walzen zur Wiederherstellung der Duktilität geglühtAtmosphere to be used; however, rolling is equivalent to annealed to restore ductility
eine Atmosphäre aus reinem Wasserstoff besser den werden.an atmosphere of pure hydrogen will be better.
praktischen Anforderungen. Wasserstoff hat den zu- Falls als Beschleuniger ein Halogen oder eine Hasätzlichen Vorteil, daß es den während des Prozesses 45 logenverbindung verwendet wird, die bei der Sintergebildeten Oxyden den Sauerstoff zu entziehen ver- temperatur oder darunter flüchtig wird, so ist ein mag. Andererseits kann das Sintern auch in einem solcher Beschleuniger vorzuziehen, der bei relativ vollständigen oder einem partiellen Vakuum bei An- niedriger Temperatur in Gasform eingeleitet werden Wesenheit von Wasserstoff oder Edelgasen erfolgen. kann, da dann die Geschwindigkeit und Menge genaupractical requirements. Hydrogen has a halogen or a hazard as an accelerator The advantage of using the halogen compound during the process 45 is that the oxides formed during the sintering process are temperature-reduced or volatile below like. On the other hand, sintering in such an accelerator may be preferable to that of relatively complete or a partial vacuum at low temperature are introduced in gaseous form Essence of hydrogen or noble gases take place. can, because then the speed and amount exactly
Das zur Schaffung einer reduzierten Atmosphäre 50 kontrolliert werden kann. Unter anderen Halogen im Sinterofen dienende Wasserstoffgas sollte Vorzugs- enthaltenden Gasen oder Dämpfen kann auch Chlorweise 100% rein sein. Aber auch wenn praktisch wasserstoffgas und Fluorwasserstoffgas verwendet reiner Wasserstoff verwendet wird, so gelangen doch werden. Geeignete halogenhaltige Stoffe, die in fester gewisse Verunreinigungen in die Ofenatmosphäre, Form in den Ofen eingesetzt werden können und bei vor allem bei größeren Anlagen durch Lecks in dem 55 oder nahe der Sintertemperätur flüchtig werden, sind System, von den Ofenwänden oder anderen Teilen unter anderem Ammoniumchlorid, Chromfluorid und der Einrichtung oder auch mit dem Wasserstoff. Ammoniumbifluorid. Chlorgas wurde als besonders Chrom hat eine starke Affinität für Kohlenstoff, vorteilhaft gefunden, wenn es in Gasform in die Was-Stickstoff und Sauerstoff, die etwa als Verunreinigung serstoffatmosphäre des Sinterofens eingeleitet wird, in den Sinterofen gelangen. Die Hauptstörungsquelle 60 An den folgenden Beispielen wird die Verwendung für den Sinterprozeß ist Sauerstoff. halogenhaltigen Materials bei der Herstellung einesThat can be controlled to create a reduced atmosphere 50. Among other halogen Hydrogen gas used in the sintering furnace should preferably contain gases or vapors, can also be 100% pure in the form of chlorine. But also when practically using hydrogen gas and hydrogen fluoride gas pure hydrogen is used, it will still be possible. Suitable halogenated substances in solid Certain impurities in the furnace atmosphere, mold can be used in the furnace and when especially in larger systems due to leaks in which 55 or near the sintering temperature are volatile System, from the furnace walls or other parts, among other things, ammonium chloride, chromium fluoride and the facility or with the hydrogen. Ammonium bifluoride. Chlorine gas was considered special Chromium has a strong affinity for carbon, found beneficial when it is in gaseous form in what-nitrogen and oxygen, which is introduced, for example, as an impurity in the sintering furnace, get into the sintering furnace. The main source of interference 60 The following examples illustrate the use of for the sintering process is oxygen. halogenated material in the manufacture of a
Bei der Sintertemperatur und sogar beträchtlich Überzugs aus nichtrostendem Stahl näher erläutert,Explained in more detail at the sintering temperature and even a considerable amount of the stainless steel coating,
unter derselben reagiert das hochaktive Chrompulver Eine 18 kg schwere Rolle eines 7,5 cm breitenthe highly active chromium powder reacts under it. A roll weighing 18 kg and 7.5 cm wide
mit jeder kleinen Menge von Sauerstoff in der Atmo- entkohlten unberuhigten Stahls wurde mit einem Pilzwith any small amount of oxygen in the atmosphere, decarburized unkilled steel became with a fungus
Sphäre, und das entstehende Chromoxyd kann die 65 von Tridecylalkohol mittels eines WalzenbeschichtersSphere, and the resulting chromium oxide can be converted from tridecyl alcohol by means of a roller coater
freiliegenden Teile der Pulverteilchen völlig umgeben. bedeckt. Das beschichtete Band wurde durch eincompletely surround exposed parts of the powder particles. covered. The coated tape was through a
Die Bildung der Oxydhaut auf den Teilchen verhin- Fließbett von kohlenstoffarmem FerrochrompulverThe formation of the oxide film on the particles is prevented. Fluidized bed of low-carbon ferrochrome powder
dert die normale Diffusion des Chroms in die Stahl- (0,08% C3 70,7% Cr, 0,43% Si, 0,50% Mn, Restchanges the normal diffusion of chromium into the steel (0.08% C 3 70.7% Cr, 0.43% Si, 0.50% Mn, remainder
Claims (15)
Verdichtung des Pulvers durch eine Temperwalze Nach dem vorstehenden Verfahren können Übergeführt und hiernach unter Verwendung von Ab- züge erzeugt werden, die gleichmäßig und gleichförstandshaltern von neuem aufgewickelt. Die offen- 5 mig sind und eine mittlere Dicke von 0,05 mm haben, gewickelte Rolle wurde zusammen mit einem 50 g Probestücke des bedeckten Bandes widerstehen ko-Ammoniumchloridpulver enthaltenden Behälter in chender 20prozentiger Salpetersäure,
eine Retorte eingesetzt. Nach Sicherstellung eines Wegen der Giftigkeit und korrosiven Natur der dichten Abschlusses der Retorte wurde diese in Halogene müssen geeignete Vorsichtsmaßnahmen zur einen Retortenofen mit 40 cm Durchmesser einge- io Vermeidung des Entweichens dieser Stoffe in die umsetzt und die aus dem Band und dem Ammonium- gebende Luft getroffen werden. Hierzu verwendet chlorid bestehende Charge 24 Stunden bei 927° C er- man bewährte Ableitungsvorrichtungen und instalhitzt. Während der Aufheizzeit und während der liert Ventilationen an dem Sinterofen.
24stündigen Sinterperiode wurde Wasserstoff in das Sorgfalt muß auch im Umgang mit den Halogenen System am Boden der Retorte mit einer Geschwindig- 15 geübt werden, um die Entstehung einer explosiven keit von 4151 pro Stunde eingeleitet. Am Ende der Mischung mit Wasserstoff zu verhüten. Zum Beispiel Sinterperiode wurde die Charge auf Raumtemperatur ist in der Schrift des amerikanischen »Bureau of abgekühlt und während der Kühlperiode dauernd Nine«, Bulletin Nr. 503, mit dem Titel »Limits of Wasserstoff durch die Retorte geleitet. Flammability of Gases and Vapors« angegeben, daßFe) in order to achieve a uniform coverage and cooling of 25.5 cbm per hour during the strip with powder. Then it was sintered at 8.5 cbm per hour.
Compaction of the powder by means of a tempering roller According to the above process, transfers can be made and then produced using deductions, which are rewound evenly and evenly. The open-ended 5 mm thick and an average thickness of 0.05 mm, wound roll was made together with a container containing 50 g samples of the covered tape withstand co-ammonium chloride powder in chender 20% nitric acid,
a retort was used. After ensuring the tight seal of the retort because of the toxicity and corrosive nature of the halogens, suitable precautionary measures must be taken for a retort furnace with a diameter of 40 cm to be hit. To do this, use the existing chloride batch for 24 hours at 927 ° C. During the heating-up time and during the ventilations on the sintering furnace.
During the 24-hour sintering period, hydrogen was initiated in the care must also be exercised in handling the halogens system at the bottom of the retort at a rate of 4151 per hour. Prevent at the end of the mixture with hydrogen. For example, in the sintering period, the charge was cooled to room temperature in the American "Bureau of Cooled and Nine", Bulletin No. 503, entitled "Limits of Hydrogen, passed through the retort". Flammability of Gases and Vapors' stated that
in die Retorte eines Retortenofens eingesetzt und im 30 Obwohl eine Festlegung auf eine Theorie, durch Wasserstoffstrom auf 927° C erhitzt. Diese Tempera- die der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens ertur wurde für 24 Stunden aufrechterhalten und wäh- klärt werden könnte, nicht beabsichtigt ist, kann doch renddessen Wasserstoff und Chlorwasserstoff konti- durch Analyse nachgewiesen werden, daß die ernuierlich eingeleitet. Die Einleitung des Chlorwasser- zeugte Schicht vollständig aus einer Chrom-Eisenstoffes entsprach 0,5% der Gesamtatmosphäre, die 35 Legierung oder, falls Nickel zusätzlich als Anfangs-Geschwindigkeit des Wasserstoffs betrug 4151 pro material verwendet wurde, aus einer Eisen-Chrom-Stunde. Nach 24 Stunden wurde der Chlorwasserstoff Nickel-Legierung besteht.In order to determine the effect of the hydrogen chloride gas as an explosive mixture of chlorine and hydrogen forming an accelerator, a test was carried out if the chlorine content of the mixture was above 11.0% with eight samples of a steel strip from. However, there is never a need to make 0.003% C. The pieces of 10 x 25 square cm in our process, a halogen-containing substance and 1.44 mm thick, were loaded with tridecyl alcohol to use in such large quantities. Although layered and covered with low-carbon ferrochromium powder, the acceleration effect did not have an upper limit (70.5% Cr, 0.04% C, 0.45% Si). The halogen powder to be used in the process was made by passing the metal sheets through a quantity, a satisfactory result is compacted with 10 cm rollers, the reduction holding when the halogen quantity in the sintering atmosphere was about 10%. Then the sheets were sphere between 0.25 and 1%,
inserted into the retort of a retort furnace and heated to 927 ° C by a stream of hydrogen in the 30th, although it is based on a theory. This temperature, which the success of the method according to the invention was maintained for 24 hours and could be clarified, is not intended, but hydrogen and hydrogen chloride can be proven continuously by analysis that they have been initiated again. The introduction of the chlorine water-generated layer completely from a chromium-iron substance corresponded to 0.5% of the total atmosphere, the alloy or, if nickel was also used as the initial hydrogen rate was 4151 per material, from an iron-chromium hour. After 24 hours the hydrogen chloride was made up of nickel alloy.
Si. Das Pulver wurde auf dem Streifen mit einer Tem- Daß der Überzug aus einem von der Unterlage perwalze mit 70 cm Durchmesser unter 2% Reduzie- verschiedenen Material besteht, wird in F i g. 3 verrung verdichtet. Vor dem Glühprozeß wurde ein offe- anschaulicht, welche eine Photoaufnahme mit 15f acher ner Wickel durch Einfügen von Abstandshaltern zwi- Vergrößerung wiedergibt. Das Unterlagenmaterial sehen die Lagen des Wickels hergestellt. Der Wickel 55 wurde mit 20prozentiger Salpetersäure an einem Ende wurde dann in einen Lee-Wilson-Ofen zusammen mit des Stückes weggeätzt, wobei der Überzug unangeeinem Behälter von 36 kg Chromfluorid (CrF3 · 3Va griffen zurückblieb. Aus der Betrachtung der F i g. 3 H0O) in Tablettenform eingesetzt. Die Tabletten ha- ist die Dicke, Formbarkeit und Korrosionsfestigkeit beil einen Durchmesser zwischen 1,25 bis 2,5 cm. Die der Schicht leicht zu erkennen.
Charge mit dem Nickel und dem Behälter war mit 60In another example, a 2700 kg 45 at least 12% chromium was created. The metallographically heavy roll of 90 cm wide decarburized strip - see the structure of the sintered product - is applied in the steel in a roller coater with tridecyl alcohol drawing in FIG. 1, in which "α" represents the overcoated and then in a fluidized bed with a simplex train and "&" represents the base. The in Fig. 1 ferrochrome powder covered. The composition pattern shown was etched in Nital and is shown in the powder was 71.3% Cr, 0.01% C and 1.46% 50 × 250.
Si. The powder was applied to the strip with a temperature in that the coating consists of a material different from the base roller with a diameter of 70 cm and less than 2% reduction is shown in FIG. 3 Verrung compressed. Before the annealing process, an oven was shown which reproduces a photo with 15-fold winding by inserting spacers between enlargement. The backing material see the layers of the roll made. The coil 55 was etched away with 20 percent nitric acid at one end, then in a Lee-Wilson oven along with the piece, leaving the coating unattached to a container of 36 kg of chromium fluoride (CrF 3 x 3Va. 3 H 0 O) used in tablet form. The tablets have a thickness, malleability and corrosion resistance at a diameter between 1.25 to 2.5 cm. Easily recognized by the layer.
The batch with the nickel and the container was 60
Umhüllung wurde ein Lee-Wilson-Ofen mit gas- 1. Verfahren zur Herstellung eines festhaftenbeheiztem Strahlungsrohr gesetzt und die Charge all- den, gleichmäßigen und korrosionsfesten Übermählich auf 927° C erhitzt. Nach 32stündiger Heiz- zugs aus nichtrostendem Stahl mit mindestens dauer wurde der Ofen entfernt und die Charge mit 65 12% Chrom auf einem Stahlband od. dgl. durch der Umhüllung abgekühlt. Während des Aufheizens, Überziehen der Oberfläche des Bandes mit einem des Sinterns und des Abkühlens wurde ständig Was- chromhaltigen Metallpulver, Verdichten des Pulserstoff in den Ofen geleitet, während des Aufheizens vers unter Reduzierung der Banddicke um vor-covered by an alloy steel jacket. About the claims:
A Lee-Wilson furnace with gas 1. Method for the production of a firmly adhered heated radiant tube was placed in the casing and the batch was gradually heated to 927 ° C. After 32 hours of heating made of stainless steel with at least duration, the furnace was removed and the batch with 65 12% chromium on a steel belt or the like was cooled through the casing. During the heating, coating of the surface of the strip with one of the sintering and cooling, was- chromium-containing metal powder, compression of the pulsed substance was constantly fed into the furnace, during the heating, the strip thickness was reduced by
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