DE1914626A1

DE1914626A1 - Mittel zum Isolieren von Werkstuecken zum Zweck der partiellen Verhinderung der Aufkohlung von Eisen und Eisenlegierungen im cyanidischen Salzbad

Info

Publication number: DE1914626A1
Application number: DE19691914626
Authority: DE
Inventors: Albert Werner
Original assignee: Mineralchemie Werner & Co
Current assignee: Mineralchemie Werner & Co
Priority date: 1969-03-22
Filing date: 1969-03-22
Publication date: 1970-10-01

Description

Mittel zum Isolieren von Werkstücken zum Zwecke der partiellen Verhinderung der Aufkohlung von Eisen und Eisenlegierungen im cyanidischen Salzbad.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Mittel zum Isolieren von Werkstücken zum Zwecke der partiellen Verhinderung der Aufkohlung von Eisen und Eisenlegierungen im cyanidischen Salzbad.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik gibt es kein Verfahren und kein Mittel, die Aufkohlung im Salzbad partiell zu verhindern0 Bei vielen Werkstücken müssen aber bestimmte Teile der Oberfläche vor dem Aufkohlen geschützt werden, während andere Teile für die Härtung aufgekohlt werden müssen. Dagegen macht die partielle Verhinderung der Aufkohlung im Gas oder im Kasten mit festen Kohlungsmitteln keine Schwierigkeiten0 Man ist daher gezwungen, auf die zuletzt genannten Aufkohlungsverfahren auszuweichen oder in einem zusätzlichen mechanischen Arbeitsgang die unzulässig aufgekohlten Flächen durch Drehen, Fräsen oder sonstige mechanische Bearbeitung zu beseitigen.
Dieser zusätzliche Arbeitsgang muß dann zwischen Aufkohlung und Härtung eingeschaltet werden, wodurch die Gesamtkosten mit zweimaliger Wärmebehandlung für Aufkohlung und Härtung und mit zwischengeschalteter mechanischer Bearbeitung gegenüber der direkten Härtung aus der Aufkohlungshitze erheblich steigen. Das Schützen von Oberflächen gegen Aufkohlung durch Abdecken wird in der Härtetechnik mit Isolieren, die entsprechenden Abdeckmittel mit Isoliermittel und die Abdeckschichten mit Isolierschichten bezeichnet0 Es wurde nun gefunden, metallische Isolierschichten, die gegenüber der cyanidischen Salzschmelze beständig sind, dadurch zu erzeugen, daß die Metalle in Form ihrer Nitride auf die Oberfläche aufgebracht werden, und daß die Nitride auf der Oberfläche unter den Zustandsbedingungen des cyanidischen Salzbades sich in Metall und Stickstoff spaltens Vorzugsweise wird das Isoliermittel in Form einer Dispersion oder eines Streupulvers durch Aufstreuen, Aufspritzen oder Tauchen aufgetragen. Das Streupulver kann einen Zusatz enthalten, der die Haftung der Körnung auf der Oberfläche bewirkt0 Sofern das Mittel als Dispersion durch Aufstreichen, Aufspritzen oder Tauchen auf die Metalloberfläche aufgetragen wird, handelt es sich um Dispersionen in organischen oder wässerigen Dispersionsmitteln, die Zusätze wie Stabilisatoren, Netzmittel und dergleichen enthalten.
Geeignete Metallnitride für die Isolierung von Metalloberflächen in cyanidischen Bädern sind die Nitride des Bors, des. Titans, des Vanadins, des Chroms und ihrer Homologen, das Nitrid des Siliziums und solcher Nitride, für die im cyanidischen Salzbad die Zerfallsbedingungen gegeben sind. Die Nitride sind nur oberhalb gewisser Drucke stabil, bei entsprechender Erniedrigung des Druckes aber spalten sie sich in Stickstoff und Metall. Im offenen Salzbad herrscht praktisch Atmosphärendruck unter Ausschaltung der Atmosphäre als Medium, so daß ein durch Zerfall entstandenes Metall nicht gleich im statu nascendi oxydiert wird, was bei vorliegender Temperatur in der Luftatmosphäre sofort geschehen würde. Das durch Zerfall des Nitrids entstehende Metall verbindet sich besonders leicht mit der Metalloberfläche und gleichzeitig anwesenden Metallpulvern.
Daher besteht eine weitere Ausführungsform der Erfindung daiins ein Gemenge von Metallpulvern und Pulvern aus Metallnitriden zu verwenden, wobei gleichzeitig verschiedene Metallpulver und Nitridpulver Verwendung finden können, um neben Oberflächenschichten reiner Metalle auch solche von Legierungen und intermetallischen Verbindungen zu erzeugen.
Das unterschiedliche Verhalten der Metallnitride an Luft und im Salzbad soll am Beispiel des Bornitrids gezeigt werden: Bornitrid verändert sich nicht beim Erhitzen an der Luft, im [asserstgff-oder Schwefelwasserstoffstrom. Unter Druck ist es bei 5000 C schmelzbOar. Dagegen tritt Spaltung in-Metall und Stickstoff schon bei 600 C und weniger in cyanidischen oalzbädern ein, Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Beispiel 1 Eine Dispersion, bestehend aus Bornitrid-Pulver BN in Kolophoniumlösung wird auf die gegen Aufkohlung zu schützende Oberfläche aufgestrichen. Auf der isolierten Oberfläche des -ierkstückes bildet sich durch Zerfall von 13N eine Schicht aus metallischem Bor und Sisenborid, nachdem das werkstück in das Salzbad übergehangt und die Badtemperatur erreicht ist0 Die sich bildende Isolierschicht verhindert die Aufkohlung.
Beispiel 2 75 g Nickelpulver und 42 g Siliziumnitrid Si werden innig vermischt und mit Terpentinöl unter Zugabe von twas Paraffin zu einer Paste verarbeitet. Nach Zerfall des Nitrids bildet sich auf der Stahloberfläche, sobald das Werkstück die Salzbadtemperatur von etwa 900 C erreicht hat, die intermetallische Verbindung Nii, welche die Aufkohlung verhindert.
Beispiel 3 10 g Aluminiumpulver und 7,5 g Titannitrid DiN mit einer Körnung von 6 my werden wie in Beispiel 2 beschrieben zu einer Paste verarbeitet, die wie ebenfalls dort erwähnt angewendet wird.
Beispiel 4 Für die gleiche Arbeitsweise, wie in den Beispielen 2 und 3 beschrieben, wird eine Mischung aus 80 g Nickelpulver und 24,6 g Chromnitrid verwendet.
Beispiel 5 eitere Mischungen für die beschriebene Arbeitsweise sind 87,5 g Nickelpulver und 28,5 g Bornitrid BN oder 87,5 g Nickelpulver und 12,5 g Borpulver.

Claims

Patentansprüche

1. Mittel zum Isolieren von Werkstücken zum Zwecke der partiellen Verhinderung der Aufkohlung von Eisen und Eisenlegierungen im cyanidischen Salzbad dadurch gekennzeichnet, daß es aus Metallnitriden besteht, die unter den Zustandsbedingungen des cyanidischen Salzbades sich in Metall und Stickstoff spalten.

2. Mittel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Metailpulver enthält, die sich mit einander und mit dem Metall des zerfallenden Nitrids legieren.

3. Mittel nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß es vorzugsweise die Metalle Bor, Aluminium, Silizium, Titan, Vanadin, Chrom und Nickel in metallischer Form und oder in orm der Nitride enthält,