DE1817339A1 - Werkstoff fuer UEberzuege und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• WERKSTOFF FÜR ÜBERZÜGE UND V3R-FAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG Die Erfindung betrifft einen Werkstoff für Überzüge, insbesondere aber einen Körper aus einem Trägermaterial und einem auf dessen Oberfläche haftenden, vom Trägermaterial unterschiedlichen Überzugsmaterial, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Überzugsmaterials.
• Zusammengesetzte Werkstoffe, die einen Uberzug aus einem ersten und einen Träger aus einem zweiten Material aufweisen, gibt es schon seit geraumer Zeit. Sie stellen zum Teil eine wirtschaftlichere Lösung, zum anderen Teil oft auch die qualitativ bessere lösung gegenüber monolithischen Gegenständen dar.- In der erkzeugmachinenindustrie ist es oft wirtschaftlicher, einen Stahl in die gewünschte Form zu bringen und dann mit einem härtenden Werkstoff, beispielsweise mit Trjolfram karbid oder Titankarbid zu umkleiden. Damit wird eine schwierige und ebenso teure maschinelle Formgebung des gewünschten Teils aus einem einheitlichen Wolframkarbid oder Titankarbidblock vermieden.
• Es kommt sehr häufig vor, daß man spezielle Eigenschaften eines bestimmten Werkstoffs benötigt, diesen aber or den Einflüssen der Umgebung schützen muß, der er beim Einsatz ausgesetzt ist. Im US. Patent 2, 972, 556 werden Bauteile erwähnt, die aus Kohlenstoff und Graphit bestehen, da letztere ausnehmend gute thermische und elektrische Eigenschaften aufweisen. Werden sie beispielsweise unter Ausnutzung ihrer guten thermischen Eigenschaft für Raketenspitzen verwendet, beginnt das Material in der luft unter dem Einfluß hoher Temperaturen, denen es ausgesetzt wird, zu oxydieren. In einem solchen Fall muß der Werkstoff mit einem gegenüber Sauerstoff wiederstandsfähigeren Material umkleidet sein, beispielsweise einem Metallkarbid oder Metallnitrid oder beidem, wie es in obigem Patent erwähnt wird.
• Beispielsweise erwiesen sich bei der Halbleiterherstellung Kohlenstoff- und Graphit-Träger oder -Halter als nützlich, wenn es darum ging, Metall- -und Glasteile in einen Ofen dicht zu verbinden, oder aktive Elemente mit metallischen Zuführungen zu verbinden. Weiter werden Schiffchen oder andere Vorrichtungen aus Kohlenstoff oder Graphit bei der pulvermetallurgischen Fertigung dort gebraucht, wo eine leicht oxydierende Atmosphare erforderlich ist. Gegenstände aus Graphit und Kohlenstoff werden auch für Fördervorrichtungen und Xormstähle für die Glasherstellung benötigt.
• Nun haben aber Gegenstände aus reinem Kohlenstoff oder Graphit den suSachteil, daß aus ihnen Kohlenstoffeilchen freigesetzt werden, sobald sie einer oxydierenden Atmosphäre bei hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wodurch die umgebende Atmosphäre verunreinigt und die Abmessungen des Gegenstands verändert werden. Insbesondere während der Herstellung einer dichtschließenden Verbindung zwischen Glas und Metall können so freigesetzte Kohlenstoffteilchen Blasen, Lunker oder Poren hervorrufen, während bei der Bearbeitung aktiver Elemente Kohlenstoffteilchen Kurzschlüsse bewirken können Überdies weisen Kohlenstoff oder Graphit eine Porosität auf, die eine Absorbtion von Verunreinigungen ermöglicht.
• Aus diesem Grunde schlug man vor, solche Gegenstände mit Überzügen aus Siliziumkarbid zu versehen; dabei zeigte sich jedoch, daß die Einhaltung bestimmter Toleranzen in den Abmessungen so schwierig war, daß der Einsatz von mit Diamanten arbeitenden Maschinen und dergleichen erforderlich wurde.
• Andererseits verwendete man wegen der Nachteile der Graphit-oder Kohlenstoffschiffchen oder -Vorrichtungen solche aus festen keramischen Werkstoffen, wobei sich diese aber als teuer und maschinell schwer bearbeitbarer.qiesen. Außerdem haben solche Gegenstände aus keramischen Baustoffen eine geringe thermische Leitfähigkeit, sie neigen zum Verziehen und Einlaufen während des Sinterns und zerbrechen leicht.
• Überzüge beispielsweise aus Titan'Karbid können auf einen -Träger, der beispielsweise aus Metall ist, so aufgebracht werden, daß dessen Oberfläche einer Strömung gasförmigen Titantetrachlorids und methans ausgesetzt wird. Diese gasförmigen Reagenzien reagieren in Gegenwart des metallischen Trägers, der gewöhnlich auf eine Temperatur zwischen 900 und 12000 erhitzt ist,, so, daß sich Titankarbid an der Oberfläche des lletalls bildet und dort haftet. Bei der Reaktion entstehendes Chlorwasserstoffgas wird aus der Kammer, in der die Reaktion stattfindet, abgezogen. Das US-Patent 2,962,388 offenbart Einzelheiten über diese Reaktion, während das US-Patent 2,884,894 die Vorrichtung beschreibt, vermittels der harte und dichte Uberzüge erzeugt werden.
• Eines der Probleme, die beim Überziehen eines Metalls mit Titankarbid bei Temreraturen zwischen 900 und 12000 C auftreten, ist der Verlust der Härte im Metall. Metalle und speziell Stahl werden doch so gehärtet, daß im Falle des Stahls dieser zuerst auf eine Temperatur von über 1000° gebracht wird, worauf man ihn abschreckt. Dann wird der Stahl getempert, indem er auf eine Temperatur von etwa 500 bis 6000 erhitzt wird, wodurch er seine Sprödigkeit verliert.
• Wird nun also ein so gehnrteter und getemperter Stahl nochmals auf eine Temperatur zwischen 900 und 1200 0 zum Aufbringen eines Überzugs aus hartem Material, beispielsweise aus Titankarbid gebracht, so gehen die Härte sowie der Anlaßzustand des Stahls verloren. Wird dieser nun nach Anbringen des Überzugs nocheinmal abgeschreckt, um wiederum an Härte zu gewinnen, so kann der Überzug beschädigt werden, da das Volumen des Stahls während des Abschreckens verändert wird, was zu Rissen, Rauheit oder sogar Abblättern der Oberfläche vom Stahltrager führen kann. Überdies erweist sich dieser Stahl dann nicht mehr als zäher und harter Trager, was erfordert, daß der Überzug dicker sein muß, um den Kriften Stand zu halten, denen Trager und Überzug gemeinsam unterworfen sind.
• Ein Nachteil des Stands der Technik ist also, da?; solche SchutzüberzUge, z.B. aus Titankarbid, fr die Aufbringung auf Stahl und hnliche @etalle als Träger nur bedingt geeignet sind.
• -Aufgabe der Erfindung war also, ein Uberzugsmaterial sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu finden, das die oben erwähnten lMchteile nicht hat.
• Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Werkstoff bzw. Gegenstand der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Uberzugsmaterial eine homogene, feste Lösung aus Titan-Kohlenstoff-Nitrid (titanium carbonitride) TiCxN1-x ist.
• Zweckmäßigerweise geht man bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Überzugswerkstoffs von einem Verfahren aus, bei dem der Trägermaterialkörper erhitzt und dann im Gasplattierverfahren beschichtet wird; gemäß der Erfindung wird nun das Herstellungsverfahren derart gestaltet, daß das Trägermaterial in einer nichtoxydierenden Atmosphäre auf eine Temperatur von wenigstens etwa 6000 C erhitzt und dann mit einem Gasstrom bespült wird, der Kohlenstoff, Titan, Wasserstoff und Stickstoff enthält.
• Durch die Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß der zu überziehende Träger auf nicht mehr als 6000 C erhitzt werden muß, daß die erzeugte Titan-Kohlenstoff-Nitridschicht größere-Härte als die bisherigen Titankarbid oder Titannitridstoffe aufweist und daß die 'Tiederschlagsgeschwindigkeit im Verfahren der hier vorliegenden Erfindung um etwa das zwei bis zehnfache höher ist als beispielsweise die bei der Herstellung einer Titankarbid-Oberflachenschicht.
• Die vorliegende Erfindung bietet ein Verfahren, mit dem auch Kohlenstoff- oder Graphitbauteile mit einer Titan-Kohlenstoff-Nitridschicht überzogen werden können, was speziell dann zu erheblichen Verbesserungen führt, wenn die so überzogenen Bauteile in oxydierender Atmosphäre bei erhöhten Temperaturen verwendet werden. Der Titan-Kohlenstoff-iTitridüberzug behält selbst dann seine Form, wenn der Kohlenstoff-oder Graphitträger unter der Schutzschicht brennt. Kleine Sprünge und Risse in der Titan-ohlenstoff-itridschicht lassen zwar Gas und sehr kleine Kohlenstoffteilchen aus ihr austreten, verhindern aber doch den Austritt großer Kohlenstoffteilchen, die die umgebende atmosphäre verunreinigen könnten. Ein mit einem erfindungsgemäßen Überzug versehener Gegenstand ist bei allen oben beschriebenen Anwendungsfällen infolge seiner leichten und maßgenauen Herstellbarkeit, seiner grundsätzlichen Sauberkeit und langen Lebensdauer bei gleichzeitiger Dimensionstreue äußerst vorteilhaft.
• Die hier vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Erzeugung eines Schutzüberzugs aus Titan-Kohlenstoff-Nitrid in fester Lösung auf einem Trägers wodurch eine große Härte erzielt wird; da das Verfahren sowohl bei hohen als auch relativ niedrigen Temperaturen des Trägers angewendet werden kann, kann ein harter Überzug selbst auf einem Metall erzielt werden, ohne daß dessen in vorhergehenden Verfahrensschritten erzeugter Härtegrad verloren geht.
• Dabei bildet der Titan-Kohlenstoff-Nitridüberzug eine feste Lösung, die in einen einzigen Kristallgitter Titan, tohlenstoff und Stickstoff enthält. Es ist anzunehmen, daß die große Härte des Titan-E'ohlenstoff-mJitrids auf das weitere Valenzelektron des Stickstoffs zurückzuführen ist, das dieser gegenüber dem Kohlenstoff aufweiset, der ebenso in tristallgitter vorhanden ist. Zusätzlich zur großen Härte des Materials gibt die vorhandene starke Bindung dem Material eine große Oberflächenenergie, durch die es, nachdem es auf dem Träger aufgebracht ist, weniger zur -Benetzung und Adhäsion durch bzw. mit schmelzflüssigen Materialien wie Glas Metall oder Legierungen neigt.
• Eine Einrichtung aus der Verbindung verschiedener bekannter Vorrichtungen kann zur Durchführung der hier vorliegenden Erfindung benutzt werden. Dies sei an den folgenden Beispielen gezeigt.
• Beispiel I Ein Graphitträger von den Abmessungen 12 x 16 x 1 mm wurde auf ein Graphitgestell gebracht, das sich zwischen den Enden eines zylindrischen Reaktionsgefäßes aus Stahl mit einem Innendurchmesser von 150 mm befand. Durch das Oberteil des stählernen Reaktionsgefäßes war ein Einlaßrohr durchgeführt, dessen lichte Weite 25 mm betrug, und das so angeordnet war, daß gasförmige Reagenzien an einer Stelle, die etwa 50 mm über de oberen Teil des Graphitträgers lag, in das Reaktionsgefäß eingebracht werden konnten. Am BOden des Gefäßes war ein Auslaßrohr zum Abzug der Gase angebracht, die während des im folgenden beschriebenen Herstellungsverfahrens eines Überzugs auf dem Graphitträger in das Gefäß gebracht oder in diesem erzeugt wurden. Unter dem Graphitträger war ein übliches Widerstandsheizgerät angebracht, das mit 60 Hz aus 440 V über einen Magnetverstärker und einen ihn nachgeschalteten Abwärtstransformator betrieben wurde; eine an den Transformator angeschlossene Heizwicklung des Heizgeräts könnte durch entsprechende Einstellung zwischen 0 und 20 V Spannung erhalten. Die gasförmigen Reagenzien zur Beschickung des Reaktionsgefäßes wurden in einem Flüssigkeitsverdampfergefäß entwickelt, das aus zwei Flüssigkeitsgefäßen über Zuleitung gespeist wurde, in welche Durchflußmesser eingeschaltet waren. In dem Verda@pfergefäß wurden die beiden ihn von den Flüssigkeitsgefäßen zugeführten Flüssigkeiten verdampft. Der in Verdampfergefäß entwickelte Dampf wurde durch zusätzlich in das Verdampfergefäß eingeleitete Wasserstoff-und Stickstoffströme erfaßt und mitgeführt. Das so entstandene Gas-Damnfgemisch gelangte aus dem VerdampfergeftJ.ß über das Einlaßrohr in das Reaktionsgefäß.
• -@m Bei ein7Ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden t,trfindung wurde der Graphittrager in das Reaktionsgefäß gebracht, wonach es durch Ansetzen einer Vakuumpumpe evakuiert wurde.
• Das Reaktionsgefäß wurde nun mit Stickstoff aufgefüllt, und zwar über eine in das Verdampfergefäß führende Stickstoffleitung, wodurch der Stickstoff über das Binlassrohr auch ins Reaktionsgefäß gelangte. Nun wurde das Auslaßrohr des Reaktionsgefäßes geöffnet, worauf Stickstoff sowie Wasserstoff in das Flüssigkeitsgefäß jeweils mit 3,25 1 pro Minute eingelassen wurden; von dem so erzielten Stickstoff-Wasserstoff-Gasgemisch erreichten also 6,5 1 pro min. das Reaktionsgefäß am Einlaßrohr. Das Widerstandsheizgerät wurdeeingeschaltet, wodurch die Temperatur des Graphittragers auf 10500 angehoben wurde. Nach dem Erreichen dieser Temperatur wurde Chlorbenzol aus dem einen und gleichzeitig gitan-Tetrachlorid aus dem anderen der zwei Flüssigkeitsgefäße in den Verdampfer in solch ausreichender menge eingemessen, daß im Verdampfergefäß 0,009 1 pro min. gasförmiges Chlorbenzol und 0,0045 1 pro min. gasförmiges Titan-Tetrachlorid erzeugt wurden, die yon dem mit 6,5 1/ min. fließenden Stickstoff-Wasserstoffstrom ins Reaktionsgefäß mitgerissen wurden. Dieser Gasstrom aus Wasserstoff, Stickstoff, Chlor-Benzol und Titan-Tetrachlorid wurde 30 Minuten lang vom Einlaßrohr her über den Graphitträger geleitet; danach wurde der Gasstrom abgeschaltet, worauf man den Graphitträger auf Raumtemperatur abkühlen ließ. Man fand am Träger einen Ueberzug vor, der aus einer festen Lösung aus Titan-Kchlenstoff-ititrid bestand und eine Härte von 4900 KHN/ 25 g aufwies. Die Niederschlagsgeschwindigkeit, basierend auf dem Gewicht des Trägers vor und nach dem Niederschlag, wurde zu 15 mg/cm2 ermittelt (30 min. Reaktionszeit).
• In Tafel I werden die Daten und Niederschlagsmengen aufgeführt, die man mit der beschriebenen Einrichtung durch Konzentrationsänderungen der reagierenden Gase erzielte: Tafel I gasförmiges Nieder-H2 N2 C6 H5 Cl Ti Cl4 Temp. Zeit schlags- Härtemenge grad 1/min 1/min 1/min 1/min °C min mg/cm2 KHN/25 g 5 1 0,012 0,060 1050 30 12 3400 5,5 0,01 0,012 0,060 1050 30 5 3200 1,3 5,2 0,009 0,045 1050 30 6 2700 0.3 6,2 0,009 0,045 1050 3° 3 2400 Aus Tafel I ist zu ersehen, daß die Niederschlagsgeschwindigkeit sowie die Knoop-Härte des Titan-Kohlenstoff-Nitrid-Überzugs durch eine Steuerung der Konzentrationen des Gasgemischs aus Wasserstoff, Stickstoff, Chlorbenzol und Ditan-Tetrachlorid verändert werden kann.
• In dem Niderschlagsverfahren nach Beispiel I und Tafel I wird der mit dem Kohlenstoff aus dem Chlorbenzol und dem Titan aus dem Titan-Tetrachlorid reagierende Stickstoff in das Reaktionsgefäß in Form molekularen Stickstoffgaseseingeführt. Andererseits kann jedoch der Stickstoff in der reaktionsfreudigeren, atomaren Form dadurch in das Reaktionsgefäß eingebracht werden, daß man eine Stickstoff enthaltende Verbindung einleitet, beispielsweise eine Stickstoff enthaltende Kohlenwasserstoffverbindung, die sich bei der Temperatur, bei der ein Niederschlag erfolgt, zersetzt. Um dies im einzelnen zu erläutern, sei auf Beispiel II verüiesen.
• Beispiel II Es wurde wieder die Einrichtung gemaß Beispiel I benutzt und ebenso das Verfahren nach Beispiel I zur Vorbereitung des Trägers für den Niederschlag. Im Gegensatz zu Beispiel I jedoch wurde der Trager auf eine Temperatur von 9000 C erhitzt. Nach Erreichen dieser Temperatur wurde der Träger über einen Zeitraum von 15 Min. in einen dem Einlaßrohr entströmenden Gasstrom gebracht, der 4 1/min Wasserstoff, 0,08 1/min Diamin-Äthylen und 0,091 1/min. Titan-Tetrachlorid enthielt, wobei der Gasstrom wiederum durch Zirkulation im Verdampfergefäm nach der zuvor beschriebenen Art erzeugt wurde. Danach ließ man den Träger abkühlen, wonach man einen Niederschlag von 82 mg/cm2 und einer Härte von 2405 KHN/50 g feststellte.
• Wie im folgenden Beispiel erläutert, kann der Stickstoff in beiderlei Form, nänlich als molekularer und atomarer Stickstoff, ins Reaktionsgefäß gebracht werden.
• Beispiel III Es wurde die Einrichtung und das Verfahren nach Beispiel I einschließlich der Schritte benutzt, die vor dem Aufheizen des Trägers liegen. Im Gegensatz zu den vorherigen Beispielen wurde jedoch der Trager auf 1100° C erhitzt. Über einen Zeitraum von 15 Min. wurde ein Gasstrom in das Reaktion gefäß geleitet und gegen den Trager gerichtet, der Wasserstoff von 3 1/min, Stickstoff von 5 1/min, Diamin-Äthylen von 0,11 1/min und Titan-Tetrachlorid von 0.09 1/min enthielt. Nach dieser Niederschlagszeit ließ man den Träger abkühlen und ermittelte einen Niederschlag von 97 mg/cm2 sowie einer Härte des Titan-Kohlenstoff-Nitridüberzugs von 2257 KIIN/ 50 g.
• Beispiel-IV Dasselbe Verfahren wie im Beispiel III wurde exakt wiederholt, jedoch wurde der Niederschlag bei 600° C erzeugt.
• I«n erreichte einen Niederschlag mit 8 mg/cm2.
• Beispiel V Mehrere Graphitplatten zum späteren Gebrauch in der Fertigung dichter Glas-IIetall-Verbindungen oder dergleichen mit den ungefähren Abmessungen von je 125 x 175 x 6 mm und versehen mit einer Anzahl von Ausnehmungen und kleinen Bohrlöchern wurden auf geeignete Weise in eine Kammer gebracht, deren Volumen 300 1 betrug unct die der Herstellung von Überzügen diente. Ein übliches Heizgerät in der Kammer ermöglichte ein wahlweises Aufheizen des Kammerinhalts auf hohe Temperaturen. In die Kammer führten Gaseinlaßrohre zur Einführung eines gleichmäßigen 3tromes von Reaktionsgasen in die Kammer und um die in ihr aufgehängten Graphitplatten.
• Weiterhin führten aus der Kammer Abzugsrohre zum wahlweisen Abzug der in dieser enthaltenen Gase. Ein Flüssigkeitsverdampferkessel, der von zwei Flüssigkeitsgefäßen gespeist wurde, erzeugte die gasförmigen Reagenzien für die Kammer.
• In die Leitungen zwischen dem Verdampferkessel und den F1üssigkeitsgef?ßen waren Durchflußmesser eingeschaltet.
• Der Verdampferkessel verdampfte die von den beiden Flüssigkeitsgefäßen erhaltenen Flüssigkeiten, wobei der so entstehende Dampf von TJasserstoff und/oder Stickstoffströmen aufgenommen wurde, die in den Verdampferkessel hereingeleitet worden waren. Die Gaseinlaßrohre speisten nun dieses Gasgemisch aus dem Verdampferkessel in die Kammer.
• Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden die Graphitplatten in die Kammer gebracht, wonach die Kammer so abgedichtet wurde, daß die Luft aus ihr abgezogen werden konnte.
• Über eine in den Verdampferkessel führende Stickstoffleitung wurde die Kammer mit Stickstoff angefüllt. Nun öffnete man die Auslaßrohre aus der Reaktionskammer und ließ Stickstoff mit Wasserstoff vermischt über den Verdampferkessel in die Kammer bei Durchflußraten von jeweils 150 1/min.
• einlaufen, derweil das zugeschaltete Heizgerät die Temperatur innerhalb der Kammer auf 10500 anhob. Nachdem die Graphitplatten die erforderliche Überzugstemperatur erreicht hatten, wurde Titan-Tetrachlorid aus dem einen und Chlorbenzol aus dem anderen Flüssigkeitsgefäß in den Verdampferkessel eingemessen. Es wurden ausreichende engen dieser Flüssigkeiten eingemessen, so daß gasförmiges Titantetrachlorid mit 3 1/min. und gasförmiges Chlorbenzol mit 1,5 1/min von dem durch den Verdampferkessel hindurchgeleiteten Gasstrom aus dasserstoff und Stickstoff in die Kammer mitgenommen wurden. Der Gasstrom aus Stickstoff, Wasserstoff, Chlorbenzol und Titantetrachlorid strönte etwa 2 Stunden lang über die EinlaSrohre auf die Graphitplatten. Der Gaszufluß wurde daraufhin unterbrochen und die Kammer von den Reagenzien gereinigt, indem man reines Stickstoffgas durch sie hindurchschickte, wobei man die Graphitplatten auf Raumtemperatur abkühlen ließ. Man fand, daß die Platten selbst durch die kleinen Löcher hindurch überall gleichmäßig mit einem etwa 38 u m dicken überzug aus einer festen @ @ gleichmäßig @ Titan-Kohlenstoff-Nitrid-Lösung/überzogen waren. Die Gleichmäßigkeit des Überzugs war auf eine gleichmäßige Beströmung der Platten durch die gasförmigen Reagenzien sowie auf die Einhaltung einer konstanten Temperatur innerhalb der Kammer zurückzuführen.
• Während in den Beispielen II bis IV ein gewisser oder der ganze Anteil des Stickstoffs durch Zersetzung von Diamin-Äthylen gewonnen wurde, können auch andere Stickstoff enthaltende Kohlenwasserstoffe, die sich bei der Temperatur, bei der der Niederschlag gebildet wird, zersetzen, wie beispielsweise Pyridin, verwendet werden. Einzelheiten über Niederschläge, die man bei Gebrauch der oben beschriebenen Einrichtung und Pyridin als Stickstofftrrger erzielte, werden in Tafel II aufgezeigt.
• Tafel II gasförmiges Niederschlags-H2 N2 .C6H5 Cl Ti Cl4 Temperat. Zeit menge Härte 1/min 1/min 1/min 1/min °C min mg/cm2 KHN/25g 3 5 0,027 0,083 900 15 86 1508 3 0 0,008 0,031 1100 15 114 2556 Die Erfindung gestattet die Erzeugung eines Überzugs aus einer sehr harten, festen Lösung von Titan-Kohlenstoff-Nitrid auf einem Trager in äußerst kurzer Zeit; dabei kann, wie Beispiel IV zeigt, die angewandte Temperatur verhaltnismaßig niedrig sein, wodurch die Härte und der Grad der Temperung von Metallträgern, die überzogen werden sollen, erhalten bleiben. Das Aufbringen solcher Überzüge bei niedrigen Temperaturen ist auch an Trägerwerkstoffen möglich, die aus Gründen verschiedener ausdehnungskoeffizienten des Trägers und des Überzugsmaterials bei höheren Temperaturen nicht überzogen werden können. So wird die verbleibende Spannung zwischen Trager und Überzug nach der Abkühlung des Werkstoffs dann geringer sein, wenn der Überzug bei niedrigen Demperaturen aufgebracht worden war. Die zu überziehenden Träger können aus verschiedensten Werkstoffen bestehen, beispielsweise aus eisenhaltigen 'lerkstoffen und anderen Metallen, wie Titan, aus keramischen Materialien, aus schwerschmelzbaren Metallen wie ISolfram, Molybdän, Niob und Tantal. Selbstverst;åndlich kann Titan-Kohlenstoff-Nitrid in Mengen so hergestellt werden, daß es auf einem Träger erzeugt wird, auf dem es nicht haftet und so von ihm entfernt werden kann. Desweiteren können verschiedene Titanhalogenide im erfindungsgemäßen Verfahren' eingesetzt werden.
• Es sollte hervorgehoben werden, daß die Erzeugung von Stickstoff, Kohlenstoff und Titan zur Anwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die verschiedenste Weise erfolgen kann.
• Beispielsweise kann ein Gemisch oder eine Verbindung, die in ihrem Molekül alle drei Elemente enthält, die drei Blemente liefern. Es ist lediglich erforderlich, daß die drei dann in reagierfähigem Zustand gegenwärtig sind, wenn sie die Oberfläche des Trägers berühren.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Gegenstand mit einen Körper aus einem Trägermaterial und einem af dessen Oberfläche haftenden, vom Trägermaterial unterschiedlichen Überzugsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das bberzugsmaterial eine homogene feste Lösung alls Titan-Kohlenstoff-Nitrid (titanium carbonitride) TiCxN1-x ist.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus dem Überzugsmaterial eine gleichmäßige Dicke in der Größenordnung von ungefähr 35 bis 40 µ aufweist.

3. Gegenstand nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial Kohlenstoff, insbesondere in der Form von Graphit enthalt.

4. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei den der Trägermaterialkörper erhitzt und dann im Gasplattierverfahren beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial in einer nichtoxydierenden otmosphare auf eine Temperatur von wenigstens etwa 6000 C erhitzt und dann mit einem Gasstrom bespilt wird, der Kohlenstoff, Titan, Wasserstoff und Stickstoff enth;

5. Verfahren nach ANspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom Wasserstoff, Stickstoff, eine solche Kohl@nwasserstoffverbindung und ein solches Titanhalogenid enthält, da3 diese bei der Temperatur des Trägermaterials reagieren.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom Wasserstoff, ein solches Titanhalogenid und eine solche Stickstoff enthaltende Kohlenwasserstoffverbindung enthält, daß diese bei der Temperatur des Trägermaterials reagieren.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom ,fasserstofff Stickstoff, Chlorbenzol und Titan-Tetrachlorid enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom çJasserstoff, Stickstoff, Diamin-Äthylen und Titan-Tetrachlorid enthalt.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom Wasserstoff, Stickstoff, Pyridin und Titan-Tetrachlorid enthält.