DE1521648A1 - Glasueberzogener Gegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

BAtIINDAMM 2ί TELEFON: 33 04 75

Belegexemplar

HAMBURG fATENTANWXlTI 1521648

22377/66 12/Me

A. 0. Smith Corporation
Milwaukee, Wisconsin (V.St.A.)

Glasüberzogener Gegenstand und Verfahren zu seiner

Herstellung.

Die Erfindung bezieht sich auf einen gifesüberzogenen Gegenstand, der beim Gebrauch dem Einfluß korrosiver
Materialien ausgesetzt ist, sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Speicherbehälter bzw. Silos sind oftmals aus einer Reihe von gebogenen Metallplatten hergestellt, die miteinander verbolzt oder auf andere Weise aneinander befestigt sind, um den allgemein zylindrischen Aufbau zu bilden. Um Korrosion zu verhindern, sind die Metallplatten allgemein mit einem Glas oder glasartiger Emaille überzogen. Um die Platten zu überziehen, wird ein üblicher Glasemailleschlamm, der ein Wasserschlamm ist, weloher eine Metalloxydfritte und einen gemahlenen Zusatz enthält, auf die einzelnen Platten aufgesprüht. Nach Trocknen des Schlamms werden die Platten bei

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einer hohen Temperatur, allgemein im Bereich von 815 bis 87I⁰ C (15OO bis l600° P) gebrannt, um das Glas zu schmelzen und auf der Außenfläche der Stahlplatten anen harten korrosionsbeständigen Überzug zu schaffen.

Glas oder Glasemaille ist gegenüber Salz, säurehaltigen oder sauren Materialien u. dgl. in großem Ausmaß beständig, es ist jedoch schwierig, die Kanten der dünnen Platten zufriedenstellend zu überziehen, und zwar zufolge der Tatsache, daß die Kanten dünn sind und die Oberflächenspannung des Glases während des Brennens der Platte das Bestreben hat, das Glas von den Ecken, welche die dünne Kante begrenzen, abzuziehen. Demgemäß haben in der Praxis die Kanten der Platten oftmals freiliegende Metallbereiche oder Bereiche, die dünn oder unzureichend mit Glas überzogen sind.

Bei einer Ausführung, die zum Speichern mäßig korrosiver Materialien, beispielsweise Silage, oder zum Speichern von Salz, Düngemittel oder anderen hochkorrosiven Materialien verwendet werden, sind die Kanten ein Brennpunkt für intensivierte Korrosion. Eine Vergrößerung der Dicke des Glasüberzuges entlang der Kantenteile ist keine Lösung, weil das dickere Glas leichter abplatzt, wodurch wiederum freiliegende Flächen für konzentrierte Korrosion geschaffen sind. In einem Versuch, dieses Problem zu überwinden, ist weiterhin vorgeschlagen worden, die Kanten der Platte zu schleifen, um abgerundete Kanten zu schaffen, die mit dem Glas leichter überzogen werden können. Das Schleifen der

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Kanten unterstützt die Schaffung eines gleichförmigeren Glasüberzuges, jedoch wird dadurch das Problem nicht vollständig vemieden und außerdem werden durch das Schleifen die Gesamtkosten des Überzieht ns mit Glas erhöht,

Es ist weiterhin vorgeschlagen w -rden, das Kohlenstoffstahlbasismetall mit einem korrosionsbeständigen Metall zu überziehen, beispielsweise mit rostfreiem Stahl,Inconel od. dgl., und zwar durch ein Metallflammensprüh- oder Plasmasprühverfahren. In einem solchen Verfahren wird das Metall geschmolzen, zerstäubt und auf die Kohlenstoffstahlbasis aufgesprüht, und die zerstäubten Partikel verfestigen sich bei Berührung, um auf den Kanten und schafen Ecken einen dicht bzw. fest anhaftenden Überzug zu schaffen. Bei Anwendung eines Flammensprühverfahrens wird auf der Kohlenstoffstahlbasis ein gleichmäßiger anhaftender Metallüberzug geschaffen, jedoch ist der korrosionsbeständige durch PlammensprÜhverf ahr en aufgebrachte Überzug zufolge seiner Art porös, so daß das korrosive Material durch den aufgesprühten Überzug hindurchdringt und mit der Kohlenstoffstahlbasis in Berührung gelangt. Es ist gefunden worden, daß, wenn die Kohlenstoffstahlbasis, die mittels Metallsprühverfahren mit einem korrosionsbeständigen Metall überzogen ist, einem hoch korrosiven Medium ausgesetzt wird, das korrosive Medium in den Überzug eindringt und die Kohlenstoffstahlbasis angreift, so daß die Basis in einem verhältnismäßig kurzen Zeitraum vollständig wegkorrodiert wird und eine

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Hülle des korrosionsbeständigen Metalls beläßt.

Die Erfindung ist auf ein Verfahren zum Schützen einer Kohlenstoffstahlbasis gerichtet und insbesondere auf einen Schutz scharfer Ecken oder Kanten der Stahlbasis gegen Korrosion von hochkorrosiven Materialien. Gemäß der Erfindung wird ein korrosionsbeständiger Metalldraht oder ein korrosionsbeständiges Metallpulver durch Flammensprühverfahren oder durch Plasmabogensprüliverfahren auf die Kanten und Ecken des zu schützenden Kohlenstoffstahlgegenstandes gesprüht. Während des Sprühverfahrens verfestigen sich die zerstäubten Metallpartikel bei Berührung mit dem Basismetall, um an den Kanten und Ecken einen verfestigten überzug zu schaffen. Danach wird ein üblicher Glasschlamm auf die freiliegenden Flächen des Gegenstandes aufgebracht und ein dünner Überzug des Glasschlamms wird ebenfalls auf den verfestigten porösen Metallüberzug an den Kanten und Ecken aufgebracht. Nach dem Aufbringen wird der Gegenstand bei einer hohen Temperatur allgemein im Bereich von 76O bis etwa 925° C (l400 bis I7OO⁰ F) erhitzt bzw. gebrannt, wodurch das Glas erweicht bzw. geschmolzen wird und in irgendwelche in dem porösen Metallüberzug vorhandene^ Leerräume fließt, um diese vollständig auszufüllen.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung kanri anstelle des Aufsprühens eines korrosionsbeständigen Metalls allein ein pulverförmiges Gemisch eines korrosionsbeständigen Metalls mit entweder

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Glas, einem hitzebeständigen Material oder Gemischen von Glas und einempitzebeständigen Material auf die Kanten und Ecken des zu schützenden Gegenstandes gesprüht werden.

Wenn das Metallpulver allein oder in Kombination mit einem hitzebeständigen Material aufgesprüht wird, ist der untere Überzug verhältnismäßig porös und es ist erforderlich, auf den porösen Überzug einen dünnen Glasüberzug aufzubringen. Wenn jedoch ein Gemisch von Pulvern verwendet wird, das einen beträchtlichen Anteil an Glaspulver enthält, ist es nicht erforderlich, einen Glasüberzug aufzubringen, weil das in dem unteren Überzug befindliche Glas während des Brennens schmilzt und das Bestreben hat, die Leerräume zwischen den Partikeln aus korrosionsbeständigem. Metall zu füllen. Der sich ergebende Überzug an den Kanten und Ecken der Basis ist hart, gleichförmig und nicht porös sowie undurchlässig für hochkorrosive Materialien wie Säuren, Salz, Düngemittel, Silage u. dgl.

Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in welcher die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert ist.

Pig. 1 ist eine Schnittansicht zweier miteinander verbundener mit Glas überzogener Platten.

Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht des Kantenteiles einer Platte.

In der Zeichnung sind zwei Platten 1 dargestellt, die

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durch eine Reihe von Bolzen 2 miteinander verbunden sind, um einen Speicherbehälter oder einen anderen rohrförmigen Teil zu bilden. Beispielsweise kann aus den Platten 1 ein Silo od. dgl. hergestellt werden, welches Materialien wie Salz, Düngemittel oder andere korrosive feste Materialien aufnehmen kann, oder„die Platten 1 können zu einem T-mk oder einem R-iuchfangkamin verarbeitet werden, um korrosive Gase aufzunehmen bzw. zu führen. V/eiterain können Auf bauteile, beispielsweise Winkel oder I-Träger oder Wärmeaustauschplatten, die in korrosiven Umgebungen verv/endet werden sollen, durch das Verfahren gemäß der Erfindung überzogen werden.

Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, weist jede Platte eine Kohlenstoffstahlbasis 3 auf und eine Schicht eines unteren Überzuges 4 eines korrosionsbeständigen Metalls oder eines Gemischs eines korrosionsbeständigen Metalls ,mit entweder Glas oder einem hitzebeständigen Material oder einer Kombination davon ist auf die Kantenteile der Basis aufgebracht. Die Schicht 4 und die freiliegenden Flächen 5 der Basis 3 sind mit einem Glasüberzug oder einem Glasemailleüberzug 6 überzogen.

Die» Schicht 4 ist durch Flammensprühen oder Plasmabogerisprühen eines korrosionsbeständigen Metalldrahtes oder -pulvers oder eines Gemischs eines korrosionsbeständigen Metallpulvers i*a4· Glaspulver und/oder hitzebeständigenj. Pulver auf die Endflächen 7, auf die Kanten8 und entlang

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eines Teiles jeder die Kanten 8 begrenzenden Fläche aufgebracht.

Das korrosionsbeständige Metall kann irgendein zweckmäßiges Metall oder eine Legierung sein, die, gegenüber dem besonderen korrosiven Material, welchem- die Platte beim Gebrauch ausgesetzt ist, beständig ist und es bzw. sie soll einen Schmelzpunkt haben, der beträchtlich über der Temperatur liegt, bei welcher das Glas bzw. die Glasemaille 6 nachfolgend gebrannt wird und etie» allgemein im Bereich von 815 bis 982° C (1500 bis l800° F) liegt.

Besondere BeispMe von Legierungen, die als Schicht K verwendet werden können, sind nachstehend angegeben:

Legierung	Ni	Cr	Gewichts j	Cu	t	Mn	Mo	5	Co
I -	67	-	Fe	30	1	-	- -	-
iVIonel pasfelloy" C	53	17	2	-	-	19	-	-
JMichrome I	65	11	6	-	-	-	—	-
Inconel	80	15	2k	-	-	-	8	-
l8-8 rostfreier Stahl	8	18	5	-	—	-
Kobaltbasis- legierung	10	25	74	-		-	55
		1

Das Glas bzw. die Glasemaille ist von üblicher Art, die üblicherweise auf Gegenstände aufgebracht wird, die korrosive

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Materialien aufnehmen bzw. enthalten können, und die Glasfritte kann die nachstehend angegebene allgemeine Formel/ in Gewichtsprozenten ha.ben:

10 -

0 -10$

Li₂O 1

Ca 0 0-3$

Ba 0 0-3$

Ni O₂ 0.3-1.C

MnO₂ 0.5-1.C

Co 0 ο.4-0.

Besondere Glasfrittenansät-ze, die in die oben genannte allgemeine Formel/^ fallen, sind nachstehend angegeben, und in Gewichtsprozent:

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	' Nr. 1	Nr. 2	Nr. 3
	61	54	50
SiO2	9	12	10
TiO2	4	■7	9
B2O5	16	18	!5
Na2O	3	-	2
κ2ο	-	4	6
A12O3	2	3	- -
Li2O	2	-	4
Ca 0	1	-	2
Ba 0	0.6 ·	0.5	°.7
NiO2	0.7	0.8	0.5
MnO2	0.7	0.7	0.8
CoO

Das hitzebeständige Material hat einen Schmelzpunkt, der höher als 1300° C (2500° F) liegend es kann durch Plasmabogen- bzw. Metallsprühverfahren 'aufgesprüht werden. Irgendwelche übliche hitzebeständige Materialien können verwendet werden, beispielsweise Oxyde, Nitride, Suizide und Boride von Metallen wie Aluminium, Titan, Zirkon, Silizium, Tantal, Chrom, Nickel u. dgl.. Besondere Beispiele von hitzebeständigen Materialien, die verwendet werden können, sind Alur.inumoxyd, Magnesiumoxyd, Zirkonoxyd, Titanoxyd, Chromoxyd, Nickeloxyd u. dgl.

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- ίο -

Wenn ein -Gemisch von Glas und Metallpulver verwendet vird, ist der Anteil des Glases in dem Gemisch nicht kritisch und kann sich in weiten Grenzen ändern. Allgen ein. kann das Glaspulver bis zu 70 Gew.$ des Gemisches ausm^c^en. Wenn mehr als 70 Gew.% an Glas verwendet wird, neigt :1er sich ergebende Überzug dazu, spröde zu sein, und er kann ein Bestreben haben, von scharfen Eckkanten oder dünnen Kantei.-.flächen abzuplatzen.

Wenn ein Gemisch, von- Metallpulver und einem hitzebeständigen Pulver verwendet wird, kann das hitzebeständige Pulver biszu βθ Gew.^ des -Gemisches ausmachen.

Wenn ein aus drei Bestandteilen gebildetes Pulver verwendet wird, kann dies nach der nachstehender FormeI^ (in Gev/ichtsprozent) verwendet werden:

bis zum 70 fo Glasfrittepulver bis zu 60 fo hitzebeständiges Pulver

Rest korrosionsbeständiges Metall

pulver.

Die Pulver werden durch irgendein zweckentsprechendes Verfahren miteinander gemischt, um eine gleichförmige/^ Verteilung der Pulver in dem Gemisch zu erhalten.

Die Maschengröße bzw. Partikelgröße der Pulver ist nicht besonders kritisch und die Pulver haben gewöhnlich eine Partikelgröße, die kleiner ist, als es einer Maschenweite von 0,105 mm (l40 mesh) entspricht und die allgemein im Bereich einer Maschengröße von 0,105 bis 0,044 mm (l40 bis 325 mesh) liegt.

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- ii -

Das Pulver wird auf die Kohlenstoff stahlbasis durch ein übliches !''IanmienspruhVerfahren unter Verwendung einer Pistole aufgesprüht, wie s*e in der USA Patentschrift 2 707 69Γ beschrieben ist. Bei dem Flammensprühverfaiiren ist das Pul/er In einem Behälter oder Trichter enthalten, der an der Oberseite der Pistole angeordnet ist, und es wird durch Schvjerkraft Im die Pistole geführt, in welcher es durch Strarlviiiaui;;; oder Ansaugwirkung in einem Geisstrom mitgenommen und zu der Plstoleridüse geführt wird. VJenn das Pulver von de ν Düse abgegeben wird, werden die zerstäubten Partikel in der¹ Gasflamme geschmolzen, und auf die besprühte Fläche abgegeben. Im Gegensatz zu einer Metallsprühpistole, Vielehe mit Draht arbeitet und Druckluft •als Vortriebsrnittel und zur Zerstäubung erfordert, wird bei der Sprühpistole für Pulver lediglich Sauerstoff *· und Acetylen oder ^asserstofr" verwendet. -

Das Plasmabogenverfahren, das zum Sprühen des Pulvers auf die Basis verwendet werfen kann, ist ein Standardveri'ahren, wie es in Scientific American, August 1957, "The Plasma Jet" und in Aviation Week, October I3, I958, "Giannini Plasinadyne Studies Plasma Jet Applications" beschrieben ist.

In der Pr-...xis hat der aufgesprühte Überzug eine Dicke ellgemein in dem Bereich von 0,0254 bis 0,2032 mm (0,001 bis 0,008"), und seine Dicke kann in weitem Ausmaß geändert werden in Abhängigkeit von dem besonderen zu überziehenden Basisnietall,, der besonderen Umgebung, in welcher

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das Basismetall verwendet werden sollj ά und dem besonderen vorhandenen korrosiven Material.

Beim Herstellen des korrosionsbeständigen Gegenstandes wird die Kohlenstoffstahlbasis 1 anfänglich kiesgestrahlt oder sandgestrahlt bzw. geschliffen, um Fiandmaterial zu entfernen und eine gewisse Oberflächenrauhigkeit zu erzeugen, welche die Bindung zwischen dem Überzug und der Stahlbasis verbessert. Nach dem Reinigen wird das Pulver entweder durch Metallsprühverfahren oder durch Plasmabogensprühverfahren auf die Endflächen 7 und die Kanten 8 der Stahlbasis 1 und entlang eines Teiles jeder Fläche 5 der Basis gesprüht, welche die Kanten begrenzt. Das Pulver wird geschmolzen, zerstäubt und auf die Basis gerichtet bzw. aufgebracht, und zwar in Form diskreter Partikel. Die Partikel verfestigen sich bei Berührung mit der Baäs 1, um einen fest anhaftenden überzug zu bilden.

Danach wird der übliche Glasüberzug oder Glasemailleüberzug 6 auf die freiliegenden Flächen der Stahlbasis 1 aufgebracht und ein leichter bzw. dünner Überzug des Glases

der» '

wird auf den verfestigten überzug 4 auf *te Kanten 8 und den Endflächen 7 der Basis 1 aufgebracht. Das Glas wird üblicherweise durch zweckmäßige Sprühtechniken als ein Schlamm aufgebracht, jedoch kann*»»== der Schlamm ebenfalls durch Auf-

bürsten, Eintauchen oder Aufschlämmen aufgebracht wesden.

Der Schlamm ist eine Wassersuspension e einer Glas-■fritte und eines gemahlenen Zusatzes und nach Aufbringen des

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Schlammes wird die Stahlbasis getrocknet, um das Wasser zu verflampfen.

In einigen Fällen kann es vorgezogen werden, das Glas · als ein trockenes Pulver oder als Staub aufzubringen anstelle in Form einer Wassersuspension bzw. eines Schlammes.

Eine typische Glasschlammzusammensetzung, die verwendet werden kann, ist nachstehend in Gewichtsteilen angegeben:

Glasfritte 100 Ton 6.0

NaNO₂ 0.7

Wasser ^y 45.0

Die Glasfritte kann von der gleichen Zusammensetzung sein, wie sie oben angegeben ist.

in der Praxis hat der über den freiliegenden Flächen 5 der Stahlbasis 1 liegende Teil des fi'lasUberzuges 6 eine Dicke allgemein in dem Bereich von 0ml524 bis 0,25²I- mm, während der über dem Überzug Ψ auf den Kanten der Basis befindliche Glasüberzug eine Dicke im Bereich von 0,025^ bis 0,127 mm hat. Diese geringere Dicke an den Kanten kann durch die Übersprühung erhalten werden, wenn der Glasschlamm direkt auf die Flächen der Stahlbasis 1 gesprüht wird.

Nach Aufbringen des Glasüberzuges 6 wird der Gegenstand bei einer hohen Temperatur, allgemein im Bereich von 76Ο bis 871⁰ C (1Λ00 bis I7OO⁰ F) gebrannt, um das Glas zu schmelzen. Das Brennen bei dieser Temperature schmilzt das Glas, jedoch

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nicht das korrosionsbeständige Metall und auch nicht die hitzebeständigen Partikel, wenn diese verwendet sind, und das geschmolzene Glas fließt in und rund um die ungeschmolzenen Partikel, um die Leerräume zwischen den ungeschmolzenen Partikeln vollständig auszufüllen und einen nicht porösen anhaftenden Überzug zu schaffen.

Wenn das pulverförmige Gemisch, das zum Bilden des Grundüberzugs 4 verwendet wird, wenigstens etwa j50 Gew.?£ Glaspulver enthält, ist es nicht erforderlich, den dünnen Glasüberzug 6 über dem Grundüberzug 4 aufzubringen, weil währendes Brennens da.s Glas in dem Grundübersug 4 schmilzt und in irgendwelche Leerräume zwischen den Metallpartikeln fließt und diese ausfüllt. Wenn jedoch Metallpulver allein oder ein Gemisch von Pulvern verwendet wird," das weniger als ^O GeW. # Glaspulver zur Bildung des Grundüberzuges 4 enthält, soll ein dünner Glasüberzug 6 aufgebracht werden, und zwar durch Übersprühen od. dgl. über den Grundüberzug 4, um einen vollständig undurchlässigen Überzug an den Kanten und den Endflächen der Platte zu schaffen.

Das Verfahren geraäß der Erfindung ist insbesondere auf das überziehen der scharfen Kanten und Stirnflächen dünner Platten oder Tafeln anwendbar und es schafft einen undurchlässigen, harten, nicht spröden Überzug,- der gegenüber hochkorrosiven Materialien ist, beispielsweise gegenüber Salz, Düngemittel, Kamingasen, Säuren u. dgl. Das

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Überzugsverfahren gemäß der Erfindung vermeidet die Porösität eines aufgesprühten Metallüberzuges und überwindet weiterhin das Problem der Versprödung des Glasüberzuges an scharfen Kanten und Ecken.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Eine SAE 1010 Kohlenstoff stalilplatte mit den Abmessungen 101,6 χ 101,6 χ 35 mm (4" χ 4" χ 0,134") wurde anfänglich kiesgestrahlt, um Fett und Fremdmaterial zu entfernen. Ein gemischtes Pulver, das 50 Gew.$ der Glasfrittenzusammensetzung Nr. 1 gemäß vorstehender Tabelle und 30 Gew.$ Iiieonelpulver enthielt, wobei beide Pulver eine Maschengröße von -0,105 bis + 0,053 mm (-140 bis + 270 mesh) hatten, vmrde auf die Platte durch ein übliches Flammensprühverfahren unter Verwendung einer Meteo-Metallisierungspistole aufgesprüht, um einen Überzug einer Dicke von etwa 0,127 mm zu schaffen. Danach wurde ein Glasschlamm aus 100 Teilen der oben genannten Frltte, £%ψ&- 6,0 Teilen 'TBentonit, 0,7 Teilen NaNd₂ s» und 45 Teilen Wasser auf die Platte als dünner Überzug mit einer Dicke von etwa 0,0254 mm aufgesprüht, wonach die Platte während 10 Minuten bei einer Ter-iperatur von 838⁰ C (154O° F) gebrannt. wurde. Die überzogene Platte vmrde dann während 72 Stunden in 10 $ige Schwefelsäure einer Temperatur von 66° C (150⁰ F) eingetaucht. Nach dieser Periode wurde die Platte herausge-

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nommen und es war keine Korrosion des Basismetalls ersichtlich.

Beispiel 2

Eine Platte wie bei Beispiel 1 wurde mit einem ^A1p°3 Schleifrad geschliffen, um Fett und Fremdmaterial zu entfernen. Ein gemischtes Pulver aus JO Gew.% der Glasfrittenzusamrnensetzung gemäß Nr. 1 gemäß vorstehender Tabelle und 70 Gew.% Hastelloy C-Pulver - beide Pulver mit einer Maschengröße von -0,074 bis +0,044 mm - wurde durch ein übliches Plasmabogenverfalren auf die Kanten und Ecken der Platte gesprüht, um einen überzug mit einer Dicke von etwa '-mm zu schaffen.

Dnach wurde ein Glasschlamm aus der oben genannten Glasfritte und einem gemahlenen Zusatz /üem Beispiel 1 direkt auf die freiliegenden Flächen der Platte und auf den verfestigten Glas-Metallüberzug auf den Kanten gesprüht. Dies führte zu einem Glasüberzug einer Dicke von etwa 0,2032 mm auf den Flächen der Platte und einer Dicke von 0,0254 mm auf den Kanten der Platte. Die überzogene Platte wurde dann während 10 Minuten bei einer Temperatur von 8358⁰ C gebrannt, um das Glas zu schmelzen.

Die Platte wurde dann während 72 Stunden in 10 #ige Schwefelsäure einer Temperatur von 66 C eingetaucht und nach dieser Periode herausgenommen. Es war an dem Basismetall keine Korrosion ersichtlich.

Beispiel 3 Eine Platte gemäß den Beispielen 1 und 2 wurde

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sandgestrahlt, um Fett und Fremdmaterial zu entfernen. Ein ' gemischtes Pulver aus J>Q> Gew.% der Glasfrittenzusammensetzung Nr. 2 gemäß vorstehender Tabelle und 70 Gew.% rostfreien Stahlpulvers yiG - beide Pulver mit einer Maschengröße von -0,074 bis +0,044 mm -Ydurch ein übliches Plasmabogenverfahren auf die Kanten und Ö%ten der Platte gesprüht, um einen Überzug mit einer Dicke von etwa 0,127 mm zu schaffen.

Danach wurde ein Glasschlamm aus der oben genannten Glasfritte und einem gemahlenen Zusatz ähnlich wie bei Beispiel 1 direkt auf die freiliegende/Flacher) der Platte und auf den verfestigten Glas-Metallüberzug auf den Kanten gesprüht. Dies führte zu einem Glasüberzug einer Dicke von etwa 0,1524 mm auf den Flächen der Platte und einer Dicke von etwa 0,0254 mm auf den Kanten der Platte. Die überzogene Platte wurde dann während 10 Minuten bei einer Temperatur von 838⁰ C gebrannt, um das Glas zu schmelzen.

Die Platte wurde dann während 750 Stunden einer Salzsprühung bei einer Temperatur von. 33 C (92 F) ausgesetzt. Nach diesem Zeitraum war keine Korrosion an dem Stahlbasismetall ersichtlich.

Beispiel 4

Eine Platte gemäß den Beispielen 1 bis 3 wurde sandgestrahlt, um die Oxyde und Fremdmaterial zu entfernen. InconeI-pulver mit einer Maschengröße von -0,074 bis + 0,044 mm wurde geschmolzen und auf die Kantenteile der Platte gesprüht, und zwar unter Verwendung einer Metco-Metallisierungspistole, um

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einen Inconelüberzug auf den Kantenflächen und Kantenecken einer Dicke von etwa 0,127 mm zu schaffen.

bereitet

Ein Glasschlamm wurde , indem 300 Teile

einer üblichen korrosionsbeständigen Glasfritte aus 50 % Λ.Ο. Smith Corporation-Fritte Nr. 3350 und 50j£ Λ.Ο. Smith CoipDration-Pritte Nr. 3618, 6 Teilen Ton, Q₃K Teilen. BentoniTfr, 0,3 Teilen Borax, 10,0 Teilen SiOp und ¹VJ Teilen Wasser zugegeben wurden. Der Glasschlamm wurde auf eine Platte gesprüht und während 1 1/2 Minuten bei 149° C (3OO⁰ P) getrocknet. Danachwurde die Platte bei einer Temperatur von 838⁰ C während 10 Minuten gebrannt. Dies führte zu einem geschmolzenen Gl&süberzug einer Dicke von etwa 0,2032 mm auf den Flächen der Platte und zu einem Glasüberzug einer Dicke von etwa 0,050o mm auf den Kantenflächen der Platte.

Die glasüberzogene Platte wurde dann während 72 Stunden in 10 $ige Schwefelsäure einer Temperatur von 66° C eingetaucht. Nach dieser Periode wurde die Platte herausgenommen und es war keine Korrosion ersichtlich.

Beispiel 5

Eine der bei dem Beispiel K verwendeten Platte ähnliche Platte wurde anfänglich sandgestrahlt und ein Überzug aus Hastftlloy C wurde auf zwei Kantenteile der Platte gesprüht, um einen Überzug auf den beiden Kantenteilen mit einer Dicke von etwa 0,127 mm zu schaffen» Eine Glaszusammensetzung, die der Glaszusammensetzung

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gemäß Beispiel H- ähnlich ist wa*:,wurde direkt auf die Flächen der Platte und auf alle vier Kantenteile der Platte gesprüht, wonach die Platte während 1 1/2 Minuten auf eine Temperatur von 1^9° C erhitzt wurde, um den Glasschlamm zu trocknen, Jänaeh wurde die Platte zum Schmelzen des Glases während 10 Minuten bei einer Temperatur von 838° C gebrannt. Die Platte wurde dann einem'Salzsprühversueh unter- und in einer Kaurner bei 33° C in Berührung mit einem

angeordnet und während, eines Monats in der K-ronmer gehalten. An dein Ende dieser Periode wurde die Plr.tte aus dem Prüfbaii herausgenommen und hinsl^itlieh Korrosion geprüft. Die beiden Kanten der Plattfe, die mit einem Ginindüberzug cus Hastelloy C und mit dem Glasüberzug versehen "worden waren,. vrr,i*en nicht korrodiert, während die beiden

Kanten, die lediglich mit einem Glasüberzug versehen worden waren, In dieser 1-monatigen Periode stark korrodiert waren.

Beispiel 6

Zwei Stahlplatten, die ..in Größe und Zusammensetzung der Platte gemäß Beispiel h -ähnlich waren, wurden anfänglich sandgestrahlt und ein Überzug aus Inconel einer Dicke von etwa 0,127 β wurde" durch ein Plasmasprühverfahren auf beides= Flächen und auf alle Kanten beider Platten aufgebracht.

Ein leichter bzw. dünner Glasstaubüberzug wurde auf öle metallüberzogenen Flächen und Kanten einer der Platten vufgebracht, während die zweite Platte nicht mit Glas über-

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zogen wurde.

Die mit Glas überzogene Platte wurde zum Schmelzen des Glases während 10 Minuten bei einer Temperatur von 84-3° C (1550° P) gebrannt.

Beide Platten wurden dann während 72 Stunden -in ein 10 £iges Schwefelsäurebad bei 66° C eingetaucht. Nach dieser Periode wurden die Platten aus dem Säurebad herausgenommen und die glasüberzogene Platte zeigte keine Korrosion der Kohlenstoffstaiilbasis. Im Gegensatz hierzu war die zweite Platte, die lediglich mit dem aufgesprühten Inconelüberzug versehen war, vollständig wegkorrodiert und beließ eine Hülle des Inconels, wodurch angezeigt wurde, daß der aufgesprühte Inconelüberzug porös ist und die darunter liegendes Kohlenstoffstahlbasis gegen einen korrosiven Angriff nicht schützt. '

Beispiel 7

Eine Stahlplatte, die #in» Größe und Zusammensetzung der Platte genäß Beispiel 4 ähnlich war, wurde sandgestrahlt und ein pulverförmiges Gemisch aus 60 Gew.$ Inconel und 40 Gew.% AIpO, wurde auf die Kantenteile der Platte unter Verwendung einer Metco-Metallisierungspistole aufgesprüht, um einen Überzug einer Dicke von etwa 0,127 mm zu schaffen.

Ein Glasschlamm mit einer Zusammensetzung ähnlich der des Schlammes ₍gemäß Beispiel 4 wurde auf die Flächen und die Endteile der Platte gesprüht, getrocknet und danach während 10 Minuten bei 838⁰ C gebrannt.

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Die glasüberzogene Platte wurde während 72 Stunden in 10 $ige Azetylsäure eingetaucht, und nach dieser Periode war keine Korrosion ersichtlich.

Beispiel 8

Eine Stahlplatte, die in Größe und Z_usammensetzung der Platte des Beispieles 4 ähnlich war, wurde sandgestrahlt und ein pulverförmiges Gemisch aus 50 Gew.$ Hästelloy G, H-O % Glas und 10 $ ΖΐρΟ_ν wurde durch ein Plasmasprühverfahren auf alle Flächen der Platte gesprüht. Der verfestigte Überzug hatte eine Dicke von etwa 0,1524 mm.

Die Platte wurde dann während 10 Minuten auf eine Temperatur von 8^8° C erhitzt, um das Glas in dem Überzug zu brennen.

Die erhaltene überzogene Platte wurde während 72 Stünden in 10$ ige Azetylsäure eingetaucht. Nach dieser Periode war keine Korrosion ersichtlich.

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Claims (13)

1. !Belegexemplar

   J nicht geändert werden

   Patentansprüche

   Verfahren zum Herstellen eines glasüberzogenen . korrosionsbeständigen Metallgegenstandes, dadurch gekennzeichnet daß ein korrosionsbeständiges Metall geschmolzen wird, das geschmolzene Metall zerstäubt wird, das zerstäubte Metf.ll zur Bildung eines verhältnismäßig porösen Grundüberzuges auf dem Gegenstand auf die Fläche eines aus Kohlenstoffstahl bestehenden Gegenstandes gesprüht wird/ ein Überzug aus Glas über den Grundüberzug aufgebracht wird und der über- ■ zogene Gegenstand bei einer Temperatur über der Erweichungstemperatur des Glases und unter dera Schmelzpunkt des Metalls gebrannte «aeh/üas Glas bei der Brenntemperatur geschmolzen wird, so daß es die Poren in dem porösen Grundiberzug ausfüllt und ein undurchlässiger korrosionsbeständiger überzug gebildet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der KohlenstoffstahIgegenstand eine erste Fläche und eine_allgemein dünne Endfläche aufweist, die mit der eisten Fläche über eine verhältnismäßig scharfe Kante verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das korrosionsbeständige Metall auf die Endfläche und die Kante^und der Glasüberzug auf die erste Fläche und auf das korrosionsbeständige Metall an der End- £'Φ fläche und der Kante aufgebracht werden.
3. 3. Verfahrennach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Endfläche des au^Kohlenstoffstahl bestehenden Gegenstandes ein Glasüberzug geringerer Dicke

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   eis auf die erste Fläche aufgebracht wird.
4. 4* Yerrahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch, gekennzeichnet,- daß auf die erste Fläche ein Glasüberzug i.iit einer Dicke iin Bereich von 0,15-24 bis 0,254 mm (0,006 bis 0,010") und auf' die Endfläche ein GIa:überzug einer Dicke im Bereich von 0,0254 bis 0,127 mm (C,001 bis 0,005") aufgebracht wird.
5. 5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch -gekennzeichnet,- daß mit dem korrosionsbeständigen Pulver ein fein Verteiltes Glas, ein^hiizebeständiges Material und/oder Gemische davon gemischt werden.
6. 6. Verfahrenhach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß mit dem korrosionsbeständigen Metr.llpu-1 scv Glaspulver gemischt wird, wobei das Glas bis zu 70 Gew.-$ des Gemisches ausmacht.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß rtit dem korrosionsbeständigen Metallpulver ein pulverförmiges hitzfebeständiges Material gemischt uird, wobei das hitzebeständige Material bis zu 60 Gevi.jo des Gemisches ausmacht.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß mit dem korrosionsbeständigen Metallpulver Glaspulver und pulverförmiges hitzebeständiges ' Material in folgender Zusammensetzung gemischt wird:

   bis zu 7° Gew.$ Glaspulver

   bis zu 60 Gew.$ hitzebeständiges Pulver

   Rest korrosionsbeständiges Metall

   pulver,

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9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der aus Kohlenstoffstahl bestehende Gegenstand eine erste Fläche und eine allgemein dünne Endfläche auf-. weist, die mit der ersten Fläche über eine verhältnismäßig scharfe Kante verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glas-Metallüberzug auf die Endfläche und die Kante aufgebracht wird.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Brennen über den Glas-Metallüberzug des Kohlenstoffstahlgegenstandes ein Überzug aus glasartiger Emaille aufgebracht wird.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas und das korrosionsbeständige Metall anfänglich in Pulverform verwendet werden und als gemischtes Pulver auf den Stahlgegenstand aufgebracht werden, und daß das Glaspulver weniger als 70 Gew.$ des gemischten Pulvers ausmacht.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als hitzebeständiges Material ein Metalloxyd mit einem Schmelzpunkt über 1300° C (2500° F) verwendet wird.
13. 13. Nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis hergestellter Gegenstand mit einer Kohlenstoffstahlbasis, an welche ein gegenüber einem korrosiven Medium undurchlässiger Überzug gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug eine Matrix aus Glas aufweist und fein Verteilte Partikel eines korrosionsbeständigen Metalls,«»* eines

    9 0 9 8 3 8/0529 BAD original

    Gemisches eines korrosionsbeständigen Metalls und eines hoehschmelzenden hitzebeständigen Materials enthält.

    90983 8/05 29 B^O

    2b L-eerse ite