DE2039177B2

DE2039177B2 - Schutzfilm zum schutz von metallgegenstaenden gegen die diffusion von stick sauer und oder kohlenstoff sowie von anderen elementen

Info

Publication number: DE2039177B2
Application number: DE19702039177
Authority: DE
Inventors: Miroslav Dipl-Ing Novak
Original assignee: SVU MATERIALU
Current assignee: SVU MATERIALU
Priority date: 1970-08-06
Filing date: 1970-08-06
Publication date: 1972-03-09
Also published as: DE2039177A1

Description

Die erwähnten erfindungsgemäßen Komplexverbin-
dungen bilden an der Oberfläche der Metallgegenstände eine dünne Schicht, welche bei der Wärmeverarbeitung die Diffusion von Stick-, Sauer- und Kohlenstoff sowie von anderen Elementen verhindert.
Das Auftragen des Schutzfilms gemäß der Erfindung läßt sich durch Tauch- oder Spritzverfahren bzw. Anstreichen durchführen. Die wirksame Dicke der Schutzschicht beträgt nach Trocknen 0.03 bis 0,3 mm.
In nachfolgenden Beispielen sind die Zusammensetzung und die Anwendungsmöglichkeiten der Komplexverbindungen angeführt.
Beispiele Beispiel 1: Bei der Härtung von Metallen bei Temperaturen von 750 bis 950- C verwendet man eine Komplexverbindung, welche 2 bis 80,) Methylphenyltitansiloxan 2 bis 80io Montmorillonit 84 bis 96 ovo Toluol enthält.
Beispiel 2: Bei der Zementierung bei Temperaturen von 840 bis 10502 C verwendet man eine Komplexverbindung, welche 1 bis 80 Chrom(lIl)-naphthenat 2 bis 100'o organisch gebundenes Montmorillonit 82 bis 970 o Toluol enthält.
Beispiel 3: Bei der Stahlhärtung bei Temperaturen von 800 bis 12502 C verwendet man eine Komplexverbindung, welche 1 bis 10" " Monoäthyltitantrisiloxan 2 bis 100 o Montmorillonit 60 bis 770i0 Toluol 200,0 Aethanol enthält.
Beispiel 4: Beim Erhitzen von Stählen auf Schmiedetemperatur, d. h. auf 1250 C, verwendet man eine Komplexverbindung, welche 2 bis 40 " Chrom(III)-naphthenat 1 bis 30io Dimethylphenylalumodisiloxan 2 bis 40o Chrom(III)-stearat 2 bis 10 0,'0 Montmorillonit 59 bis 73 ovo Toluol 200 0 Aethanol enthält.

Claims

Patentansprüche: 1. Schutzfilm zum Schutz von Metallgegenständen gegen Diffusion von Stick-, Sauer- und/oder Kohlenstoff sowie von anderen Elementen bei Wärmebehandlung der Gegenstände, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine Komplexverbindung aus 2 bis 80/0 Methylphenyltitansiloxan, 2 bis 80/0 Montmorillonit, 84 bis 96 ö/0 Toluol zur Verwendung bei der Härtung von Metallen bei 750 bis 9500 C.
2. Schutzfilm zum Schutz von Metallgegenständen gegen Diffusion von Stick-, Sauer- und/oder Kohlenstoff sowie von anderen Elementen bei Wärmebehandlung der Gegenstände, gekennzeichnet durch eine Komplexverbindung aus 1 bis 8 0/o Chrom(III)-naphtenat, 2 bis 10°/o organisch gebundenem Montmorillonit, 82 bis 970/0- Toluol zur Verwendung bei der Zementierung bei 840 bis 10500 C.
3. Schutzfilm zum Schutz von Metallgegenständen gegen Diffusion von Stick-, Sauer- und/oder Kohlenstoff sowie von anderen Elementen bei Wärmebehandlung der Gegenstände, gekennzeichnet durch eine Komplexverbindung aus 1 bis 10 ovo Monoäthyltitantrisiloxan, 2 bis 10 0/o Montmorillonit, 60 bis 77 0/o Toluol, 20 O/D Äthanol zur Verwendung bei der Stahlhärtung bei 800 bis 12500 C.
4. Schutzfilm zum Schutz von Metallgegenständen gegen Diffusion von Stick-, Sauer- und/oder Kohlenstoff sowie von anderen Elementen bei Wärmebehandlung der Gegenstände, gekennzeichnet durch eine Komplexverbindung aus 2 bis 40/0 Chrom(III)-naphtenat, 1 bis 3 ovo Dimethylphenylalumodisiloxan, 2 bis 4 °/o Chrom(III)-stearat, 2 bis 10% Montmorillonit, 59 bis 73 0/o Toluol, 20 O/o Äthanol zur Verwendung beim Erhitzen von Stählen auf Schmiedetemperatur, d. h. 12500 C.

Die Erfindung betrifft einen Schutzfilm zVm Schutz von Metallgegenständen gegen Diffusion von Stickstoff, Sauerstoff und/oder Kohlenstoff sowie von anderen Elementen bei Wärmebehandlung der Gegenstände.

Es ist bekannt, daß es bei der Wärmebehandlung von Stählen zur unerwünschten oder milch gefährlichen Beeinflussung der Stahloberfläche durch diese umgebende Medien kommen kann. Beispielsweise gibt es in Öfen ohne Schutzatmosphäre ein Oxydationsmedium, welches eine Verzunderung, gegebenenfalls ein Entkohlen der Stahloberfläche verursacht.

Infolgedessen müssen Gegenstände, welche nach der Wärmeverarbeitung bei höheren Temperaturen eine reine und nicht entkohlte Oberfläche haben sollen, geschützt werden.

Gegenwärtig werden Schutzatmosphären verwendet, welche lediglich bei der Behandlung von großen Serien in Durchlauföfen Vorteile bieten. Eine andere benutzte Maßnahme stellt der Schutz mit Hilfe einer Hülle dar. Das Material wird in mit- zerkleinertem und angeglühtem Koks gefüllte Töpfe ~ eingelegt.

Durch Serienprüfungen der Wirksamkeit der Koksfüllung wurde festgestellt, daß entweder Aufkohlen oder Entkohlen erfolgen kann, je nachdem, welches Material und bei welcher Temperatur dieses Material thermisch verarbeitet worden war. Es sind ferner auch andere Schutzmöglichkeiten bekannt, beispielsweise verschiedene Schutzanstriche, entweder auf Basis von Wasserglas oder anorganischer,~schwer schmelzbarer Stoffe. Dieselben weisen allerdings verschiedene Nachteile auf. Die aufgetragenen Schichten werden entweder leicht brüchig, springen ab und schützen deshalb ungenügend, oder sie reagieren mit dem Grundmetall, und dieses wird geätzt. Eine weitere Schutzmaßnahme gegen Eindiffundieren von Gasen liegt in der Anwendung von Metallboraten: gemäß dem tschechoslowakischen Patent 125 002.

Zu den genannten Zwecken wird des weiteren entweder organophiler Letten allein oder im Gemisch mit Quarzgläsern, mit Metallfluoriden oder mit anderen schwer schmelzbaren organischen Stoffen verwendet. Diese Materialien sind lediglich bei Stählen mit höherem Chrom-, Zirkon- und Titangehalt und mit niedrigem Kohlenstoffgehalt geeignet, denn der organophile Letten allein, beispielsweise Montmorillonit, erleidet bei Temperaturen von 700 bis 9000 C Zersetzung und verliert dadurch seine Schutzeigenschaften. Bei der Verwendung eines Gemisches von Organobentonit mit Quarzgläsern oder mit Metall-Ruoriden kommt es zur Korrosion des Grundmetalls.

Die erwähnten Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen Schutzfilm zum Schutz von-Metallgegenständen gegen Diffusion von Stickstoff, Sauerstoff und/oder Kohlenstoff sowie von anderen Elementen bei der Wärmebehandlung der Gegenstände beseitigt.

Das Wesen der Erfindung besteht in der Verwendung von besonderen Komplexverbindungen, und zwar einer Komplexverbindung- aus 2 bis 8 O/o Methylphenyltitansiloxan, 2 bis 8 O/c Montmorillonit, 84 bis 96 0/o Toluol bei der Härtung von Metallen bei 750 bis 9500 C; einer Komplexverbindung aus 1 bis 8°/o Chrom(III)-naphtenat, 2 bis 10 0/o organisch gebundenem Montmorillonit und 82 bis 97°/o Toluol zum Zementieren bei 840 bis 10500 C; einer Komplexverbindung aus 1 bis 10 °/o Monoäthyltitantrisiloxan, 2 bis 10°/o Montmorillonit, 60 bis 770/0 Toluol und 200/0 Äthanol zur Stahlhärtung bei 800 bis 12500 C und einer Komplexverbindung aus 2 bis 4 0/o Chrom(III)-naphtenat, 1 bis 3 °/o Dimethylphenylalumodisilosan, 2 bis 40/0 Chrom(III)-stearat, 2 bis 10:0/o Montmorillonit, 59 bis 73 ovo Toluol sowie 20 ovo Äthanol zum Erhitzen von Stählen auf Schmiedetemperatur, dfh. auf 12500 C.

Organisch gebundene Metalle sind durch ihre hohe Beständigkeit gekennzeichnet, sie sind aber spröde.

Durch Vereinigung von organisch gebundenen Metallen mit Organobentonit wird ihre große Oberflächenspannung beseitigt. Die Komplexverbindung wird so hergestellt, daß man das Organometall in einem Lösungsmittel löst und der Lösung in einem Mixer bei mindestens 10000 Umdr./Min. Organobentonit oder Montmorillonit zusetzt. Dabei erfolgt die gegenseitige Vereinigung der Komponenten durch Ionenbindungen, wodurch die mechanische und thermische Beständigkeit der Komplexverbindung erzielt wird.