DE2118364C3 - Verfahren zur Hartverchromung eines Titansubstrats - Google Patents

Description

Ein anderes Verfahren zur Verbesserung der Abriebfestigkeit von Titanartikeln besteht in der Anwendung einer extrem dicken galvanischen Einfachbeschichtung von Hartchrom. Die Haftung eines solchen galvanischen Überzugs auf dem Titansubstrat ist allerdings schlecht.

Durch die Erfindung soll ein relativ einfaches und wirksames Verfahren zum Überziehen eines Substrats aus Titan oder einer Titanlegierung mit einer haftenden Hartchromschicht geschaffen werden, durch das eine erhöhte Abriebfestigkeit des Substrats erzielt wird. Es wurde gefunden, daß durch anfängliches elektrolytisches Abscheiden einei relativ dünnen Schicht Chrom auf den Titanartikel, Wärmebehandlung de; Artikels, die eben für eine Diffusionsverbindung des Chroms mit dem Substrat ausreicht, und darauffolgendes elektrolytisches Abscheiden einer Endschicht aus Hartchrom auf die erste Schicht es möglich ist, (1) das Verformungsproblem der Präzisionsteile aus Titan zu überwinden, (2) im wesentlidien jede Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Titangrundmaterials zu verhindern und (3) eine extrem haftende Hartchromschicht auf dem Titan zu erzeugen, wodurch die Titanartikel extremen Abriebbedingungen unterworfen werden können.

Die Erfindung ist demnach dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat nach der Reinigung (a) galvanisch mit einer ersten Chromschicht mit einer Dicke von etwa 0,0025 bis 0,20 mm versehen, (b) die Temperaturbehandlung während einer Zeitdauer von weniger als eine Minute durchgeführt, (c) anschließend annähernd auf Raumtemperatur abgekühlt und (d) dann eine weitere Schicht Hartchrom galvanisch aufgebracht wird.

Bei der Wärmebehandlung wird die Erwärmung vorzugsweise so dicht wie möglich auf die Grenzschicht von Titan und Chrom beschränkt.

Alle handelsüblich erhältlichen Titanlegierungen, die in Teilen eingebaut sind, die in der Industrie bei Reibungskontakt verwendet werden, können mit Hartchrom nach dem Verfahren überzogen werden. Beispielsweise können 6 %> Aluminium und 4 °/o Vanadin enthaltende Titanlegierungen und 7°/o Aluminium und 4 °/o Molybdän enthaltende Titanlegierungen auf diese Weise behandelt werden wie auch andere technische Titanzusammensetzungen.

Je nach dem physikalischen Zustand der zu verchromenden Metalloberfläche, kann das Substrat aus Titan oder einer Titanlegierung zunächst einer Honung unterworfen werden, um im wesentlichen alle rauhen Metallgrate von der Oberfläche zu entfernen. Um eine im wesentlichen vollständig glatte Oberfläche sicherzustellen, kann das Substrat chemisch oder mechanisch poliert werden. Die Oberfläche kann dann durch Eintauchen des Substrats in eine saure Aktivicrungslösung, z. B. eine Lösung aus Eisessig und Flußsäure, aktiviert werden, und das Substrat kann während einer für die Schaffung einer aktivierten Oberfläche ausreichenden Zeit (etwa 1 bis 20 Minuten) anodisch behandelt werden. Andernfalls kann das Titansubstrat durch Eintauchen des Metalls in eine saure Ätzlösung aktiviert werden.

Nach dem Polieren wird das Substrat in Wasser gespült, um im wesentlichen alle Spuren des Säurebads zu entfernen, und das Substrat wird dann, ohne daß es trocknen kann, in ein geeignetes Chrombad gebracht. Es kann jede normale handelsüblich erhältliche Verchromungslösung, beispielsweise für die I Iartverchromung oder dekorative Verchromung verwendet werden. Das Chrom wird auf der Nutzfläche des Substrats wenigstens so dick abgeschieden, daß eine Diffusionslegierung aus Chrom mit dem Titansubstrat gebildet werden kann, wenn das beschichtetete Substrat einer Wärmebehandlung unterworfen wird. Die spezifische Dicke dieser Chromschicht kann in Abhängigkeit von der Gesamtdicke der abzuscheidenden Chromschicht verschieden sein. Die spezifische Stromdichte und Abscheidungszeit ist wie bei herkömmlicher Praxis verschieden. Beispielsweise bestimmen Variable, wie die Maße des Titansubstrats und die gewünschte Dicke der Chromschicht, sowohl die Stromdichte als auch die Galvanisierungsdauer.

Nachdem das Substrat mit der ersten Chromschicht überzogen ist, wird es in einen Ofen gelegt, der das Substrat an der Grenzschicht mit dem Chrom auf Temperaturen oberhalb etwa 870° C erwärmen kann. Ein für die Verwendung nach der Erfindung besonders geeigneter Ofen ist ein Induktionsofen, und zwar deshalb, weil in einem Induktionsofen das überzogene Substrat in sehr kurzer Zeit auf die erforderliche Temperatur erwärmt werden kann und die Erwärmung auf die Zone beschränkt werden kann, die mit dem Chrom beschichtet worden ist. Induktionsheizen kann auch ziemlich genau auf die Grenzschicht zwischen Chrom und Titan beschränkt werden, ohne tief in das Zentrum eines Titanteils wesentlicher Masse einzudringen.

Bei Verwendung eines Induktionsofens wird das Substrat in oder neben eine Induktionsspule gelegt, die der chromüberzogenen Oberfläche des Substrats anpepaßt ist. Das Substrat kann innerhalb eines Zeitraums von etwa 0,01 bis 10 Sekunden durch die Induktionsspule auf die angegebenen Temperaturen im Bereich von etwa 870 bis etwa 1040° C, vorzugsweise auf Temperaturen im Bereich von etwa 870 bis etwa 950° C, erwärmt werden. Die spezifische Zeitdauer, während der das verchromte Substrat auf Temperatur gehalten wird, sollte für eine Diffusion des Chroms an der Grenzschicht zwischen dem Titansubstrat und der elektrolytisch abgeschiedenen Chromschichl ausreichen, aber nicht langer sein. Bei der Wärmebehandlung sollte es vermieden werden, das Titansubstrat so weit zu erwärmen, daß eine wesentliche Verformung oder ein Kornwachstum im Substrat stattfindet.

Induktionsheizen ist zwar bevorzugt, doch kann jedes andere gewünschte Verfahren, durch das das Titat an seiner Grenzschicht zum Chromüberzug auf die bestimmten Temperaluren gebracht wird, verwendet werden.

Die Wärmebehandlung kann in einer Inertatmosphäre durchgeführt werden, um die Bildung von Chromoxid an der verchromten Oberfläche zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann jedes beliebige handelsüblich erhältliche Inertgas, z.B. Helium, Argon usw., verwendet werden. Nachdem das Substrat der Wärmebehandlung unterworfen wurde, wird es auf Raumtemperatur abgekühlt, vorzugsweise durch Abschrecken in Wasser. Dadurch wird die Bildung von Chromoxid an der Oberfläche verhindert. Wenn sich jedoch Chromoxid auf Grund der Wärmebehandlung oder langsamer Abkühlung in Luft bildet, kann es durch Feinpolieren der plattierten Oberfläche entfernt werden. Nach dem Polieren auf dem verchrom-

ten Substrat zurückbleibende Poliermittel. Fen usw. saure (60 bis 7U°.,) eingetaucht und etwa 1 Minute

können durch Einweichen des Subs.rais in einem al- lang bei etwa 2,15 A/dm- anodisch behandelt. D.e

kaiischen Reinigungsmittel in Übereinstimmung mit Badtemperatur lag im Bereich von etwa 30 bis etwa

herkömmlicher Praxis entfernt-.,erden. "" 50 C. Es wurde eine Bleikathode mit einem Ab-

Das mit Chrom überzogene Substrat wird dann 5 stand von Anode zu Kathode von etwa 0,53 ir,m verzweckmäßigerweise einer Aktivierung unterworfen. wendet. Man konnte allerding, auch eine Kathode Dies geschieht vorzugsweise durch anodisdies Be- aus rostfreiem Stahl verwenden. Nach der anodihandeln des Substrats in einem Chrombad während sehen Behandlung wurde die Probe in Wasser geeiner für die Bildung einer aktivierten Oberfläche spült und dann naß in ein herkömmliches Hartausreichenden Zeit. Hierauf wird eine Schicht io chrombad eingebracht. Das galvanische Bad bestand Hartchrom in gewünschter Dicke elektrolytisch auf aus Chromsäure. Schwefelsäure und Wasser. Die der ersten Schicht abgeschieden. Konzentration der Chromlösung betrug 0,24 kg/I

Die zweite Chromschicht kann aus jedem beliebi- und das Chromsäure-Sulfat-Verhällnis 100: 1. Das

gen normalen Hartchrombad bei herkömmlichen Bad wurde auf einer Temperatur von etwa 60'- C ge-

Verchromungsbedingungen elektrolytisch abgeschie- 15 halten, und die Probe wurde ungefähr 1 Stunde lang

den werden. Die endgültige Vercwromung hat die bei einer Stromdichte im Bereich von 0,46 bis 0.54

volle Härte und Abriebfestigkeit von herkömmt!- A cm- verchromt, bis sich ein Chromniederschlag

chem Hartchrom, da sie nicht durch Wärmebehand- mit einer Dicke von etwa 0,025 mm gebildet hatte,

lung erweicht oder angelassen wird, wie dies bei der Nach der anfänglichen Verchromung wurde die

Anfangsschicht geschieht. 20 Probe zu einem Induktionsofen geführt. F.s wurde

Sie haftet jedoch zäh an der Anfangsschicht, die eine Induktionsspule verwendet, die der Form der

ihrerseits fest mit dem Titansubstrat verbunden ist. verchromten Substratfläche angepaßt war. so daß die

Als weiterer Gesichtspunkt der Erfindung wurde Substratoberfläche in 2 bis 5 Sekunden auf die erforgefunden, daß die Ermüdungsfestigkeit des Titan- derliche Temperatur gebracht werden konnte. Die grundmetalls oder der Titanlegierung durch Kugel- 25 chromplattiene Probe wurde be; etwa 870' C indukstrahlen des Grundmetalls und der dünnen Anfangs- tionserwärmt. und sobald die Chrom-Titan-Grenzschicht Chrom nach der Wärmebehandlung erhöht schicht der Probe diese Temperatur erreicht hatte wird. (ungefähr 4 Sekunden), wurde die Induktionsheizung

Es ist üblich, die Wirkung des Kugelstrahlen in abgeschaltet und die Probe sofort mit Wasser abgebezug auf die Eindrucktiefe (in Zoll), die sich aus 3° schreckt. Die kurze Erwärmungszeit reichte aus, um dem Kugelstrahlen einer Oberfläche ergibt, zu mes- eine Interdiffusion von Chrom und Titan an ihrer sen und nicht so sehr 'n bezug auf die Druckbean- Grenzschicht zu bewirken hatte aber kein wescntlispruchung (»Metals Handbook«, 8. Ausgabe. Bd. II. ches Anlassen oder eine Verformung des Titan-S. 398 bis 405, der American Society for Metals. Hauptkörpers zur Folge. Wenn es auch nicht not-1964). Die Eindrucktiefe wird in genormten Maßen 35 wendig war. so verhinderte die Abschreckung mit angegeben, die für ein genormtes Stahlmuster, ge- Wasser, daß die Probe zu lange Zeit auf erhöhten nannt »Almen Strip«, berechnet sind. So bedeutet Temperaturen blieb. Die Probe wurde auf einer feinder Ausdruck »6 A 2« die für das Erreichen einer polierscheibe poliert, um irgendwelches Chromoxid Druckbeanspruchung (im Sinne von Eindrucktiefe) zu entfernen, das sich während der Induktionserwärvon 0.15 mm (0,006") benötigte Geschwindigkeit für 40 mung gebildet hatte. Die Probe wurde in einem alkaeinen »A« Almen Strip, wobei die Messung mit lischen Reiniger eingetaucht, um jegliche Policrmiteinem Almenmeßgerät Nr. 2 durchgeführt wurde. tel- und oder Fettrückstände zu entfernen. Die gerei-Durch das Kugelstrahlen wird eine Druckfestigkeit in nigte Probe wurde dann im vorher verwendeten die dünne Chromvorschicht und Jas Titansubstrat Chrombad umgefähr 20 bis 25 Sekunden lang bei induziert, die die ursprüngliche Abriebfestigkeit des 45 0,46 bis 0,54 A/cm- anodisch behandelt. Unmittelbar Titans wiederherstellt und manchmal erhöht. Wo ab- danach wurden die Leitungen umgepolt und die genutzte Titanteile in Übereinstimmung mit einem Stromdichte langsam (etwa 45 Sekunden) auf etwa der oben beschriebenen Verfahren verchromt werden 0,50 A/cm² gebracht. Die Probe wurde auf eine sollen, hat es sich als nützlich erwiesen, auf die An- Chrom-Gesamldicke von 0,05 mm verchromt. Das fangsschicht Chrom eine zusätzliche Chromschicht 50 erhaltene verchromte Produkt wurde durch Einkeraufzutragen, um abgenutzte Flächen, die maschinell bung verformt.

auf die gewünschten Maße bearbeitet werden kön- Der Chromniederschlag splitterte nicht ab und Ionen, aufzubauen, um so die abgenutzten Teile des ste sich auch nicht schichtweise ab. Die Chrombe-Titansubstrats durch Chromschichten praktisch zu schichtung hatte die volle Härte und Abriebfestigkeit ersetzen. Weiterhin wurde in bezug auf Hartmetalle 55 von herkömmlichem Hartchrom. Die so hergestellten im allgemeinen, z. B. Titan, Titanlegierungcn und Proben wurden einem äußeren und einem inneren Stähle mit einer Rockwell-»C«-Härte von 40 oder Biegetest über einen Radius von 12,7 mm unterwormehr, gefunden, daß Kugelstrahlen nach der galvani- fen. Die Chrombeschichtung blieb bei beiden Biegeschen Abscheidung einer Chromschicht die durch die tests fest am Titansubstrat haften. Ein weiterer Kuvorherige Behandlung solcher Metalle verringerte 60 gelstrahltest zeigte, daß die 0,05 mm dicke Chrombe-Festigkeit wesentlich erhöhte. schichtung fest am Titan haften blieb.

Beispiel I Beispiel II

Ein Probesubstrat einer Titanlegierung mit 6⁰Ai 65

Aluminium und 4 °/o Vanadin wurde wie folgt behan- Eine Titanlegierungsprobe mit 6 ⁰Zo Aluminium

delt. Die Probe wurde in ein Bad aus 87,5 Volumen- und 4 ⁰O Vanadin wurde in zwei Stufen mit einer

Prozent Eisessig und 12,5 Volumenprozent Fluß- 0,051 mm dicken Chromschicht überzogen, und zwar

auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, mit der Ausnahme, daß die Wärmebehandlung unterlassen wurde. Die chrombeschichtete Probe wurde einem inneren Biegetest um einen Radius von 19,05 mm unterworfen (dieser Biegetest ist weniger streng als der !2,7-mm-Radius-Biegetest von Beispiel 1). Die Bicgebeanspruchung bewirkte ein Abschälen der Chromschicht von der Titangrundlage.

Beispiel III

Ein Probestreifen aus Titanlegierung mit 7 °/o Aluminium und 4"/o Molybdän wurde wie folgt behandelt. Die Probe wurde ungefähr 7 Minuten lang in ein Bad aus Phosphorsäure (45 Volumenprozent), Schwefelsäure (45 Volumenprozent) und 60- bis 70 "/«ige FluBsäure (10 Volumenprozent) getaucht. Die Badtemperatur lag im Bereich von 43 bis 60° C. Die Probe wurde dann direkt in ein Chrombad der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel I gelegt und der Strom eingeschaltet, ohne daß die Probe trocknen konnte. Das Bad wurde auf einer Temperatur von etwa 60° C gehalten, und die Probe wurde ungefähr 1 Stunde lang bei einer Stromdichte im Bereich von 0,46 bis 0,54 A/cm² behandelt, um einen Chramnicderschlag von etwa 0,025 mm herzustellen. Nach der anfänglichen Verchromung wurde die Probe einem Induktionsofen zugeführt. Eine der verchromten Fläche in der Form angepaßte Induktionsspule wurde verwendet, damit die Oberfläche der Probe in 2 bis 5 Sekunden auf die erforderliche Temperatur gebracht werden konnte. Das verchromte Substrat wurde bei 954° C in einer Argonatmosphäre induktionserwärmt, und sobald die Probe diese Temperatur erreicht hatte (etwa 4 Sekunden), wurde die Induktionsheizung abgeschaltet und die Probe sofort in Wasser abgeschreckt. Die Probe war im wesentlichen frei von Chromoxid auf der Oberfläche. Das wärmebehandelte Substrat wurde wieder dem Chrombad zugeführt und etwa 20 bis 25 Sekunden bei einem Strom von 0,46 bis 0,54 A/cm² anodisch behandelt. Unmittelbar danach wurden die Leitungen umgepolt und die Stromdichte langsam (etwa 45 Sekunden) auf etwa 0,46 bis 0,54 A/cm- gebracht. Die Gesamt-Chromdicke betrug 0,05 mm. Die Verchromte Probe wurde durch Einkerben getestet. Der Chromniederschlag splitterte nicht ab und löste sich nicht schichtweise ab. Die Härte des Chroms war der von herkömmlichem Hartchrom völlig gleichwertig. Die Probe wurde ebenfalls einem äußeren und inneren Biegetest über einen Radius von 12,7 mm unterworfen. Die Chrombeschichtung blieb bei beiden Biegetests fest an der Titanprobe haften. Ein weiterer Kugelstrahltest zeigte, daß die 0,05 mm dicke Chrombeschichtung fest am Titan haften blieb.

Beispiel IV

Es wurden verchromte Proben in Übereinstimmung mit Beispiel I und II hergestellt. Die Titanproben wurden dann mechanisch getestet, um festzustellen, ob die in der Erfindung angewandte Wärmebehandlung (Behandlung nach Beispiel I) nachteilige Wirkungen auf die Eigenschaften der Titanlegierung halte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle unten gezeigt. Es ist ersichtlich, daß die aufgeführten Eigenschaften des Grundmetalls der Titanlegierung durch die kurze Wärmebehandlung nicht wesentlich beeinflußt wurden; die Ermüdungsfestigkeit wurde jedoch ohne das Kugelstrahlen nach Beispiel VI etwas verringert.

	Bruchfestigkeit	Probe mit	Probe ver	Probe ohne
	(KSI)	doppelter	chromt,	Verchromung
	5 Dehnung ("Aj)	Chrombe	wärme	oder Wärme
	Flächenverrin	schichtung	behandelt und	behandlung
IO	gerung (Vo)	ohne Wärme	dann
	behandlung	verchromt
		161,8
162,4	158,4	15
15	16
		48,0
48,3	44,8

Beispiel V
ao

Zwei 25-mm χ 101-mm X 1,27-mm-Titanprobenplatten wurden mit einer Anfangsschicht Chrom nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren beschichtet. Eine Probe wurde dann in einen Ofen ge-

*5 legt und 5 Minuten lang auf 870° C erwärmt. Die zweite Probe wurde wie in Beispiel I 5 Sekunden lang auf 870° C induktionserwärmt. Nach der Erwärmung wurden die Proben aus dem Ofen entfernt und gemessen, um festzustellen, ob eine Verformung stattgefunden hatte. Die Probe, die 5 Minuten lang auf 870^r' C erwärmt worden war, zeigte eine Abbiegung von etwa 4,76 mm. Die Probe, die in Übereinstimmung mit der Erfindung 5 Sekunden lang induktionserwärmt worden war, zeigte keine meßbare Abbiegung.

Beispiel VI

Verchromte Proben werden in Übereinstimmung mit einem der vorhergehenden Beispiele hergestellt, ohne daß die folgende zusätzliche Stufe durchgeführt wird. Nachdem das Titan oder die Titanlegierung die anfängliche Chrombeschichtung erhalten hat, einer Wärmebehandlung unterworfen wurde, um eine Diffusion des Chroms in das Titansubstrat zu bewirken, und abgekühlt worden ist, werden die Chrom- und Substratschicht kugelgestrahlt. Zu diesem Zweck wurde ein S-70iger Stahlschrot gewählt, und die Geschwindigkeit des Schrots entsprach einem Wert von 6A2 in bezug auf einen »Almen Strip«. Es wurden vorteilhafte Strahleffekte beobachtet, wenn man Schrot beliebiger Größe mit einer Intensität von 3A2 bis 12A2 verwendete. Das Kugelstrahlen bewirkte eine Wiederherstellung und in einigen Fällen Erhöhung der ursprünglichen Ermüdungsfestigkeit des Titans oder der Titanlegierung.

Nach dem Kugelstrahlen wird eine zweite Schicht Hartchrom auf die kugelgestrahlte Chromschicht wie in den vorhergehenden Beispielen aufgebracht.

Beispiel VII

Eine Probe 6-4-Titan (die einen abgenutzten Titananteil darstellen sollte), wurde nach Beispiel I verchromt, außer daß die anfangs aufgebrachte Chromschicht 0,635 mm dick war. Die Probe wurde entsprechend der Lehre nach Beispiel I wämnebehandelt und abgekühlt, und nach der Abkühlung wurde das Teil maschinell bearbeitet, um die Dicke der er-

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weichten Chromschicht auf etwa 0,305 mm zu ver- Hartchrom-Außenschicht aufgebracht, um die Probe

ringen), d. h., durch die maschinelle Bearbeitung auf eine vorgeschriebene endgültige Außenabmes-

wurde eine einheitliche Außcmabmessung für eine ge- sung zu bringen. Auf diese Weise können abgenutzte

gebene vorgeschriebene Ausfiihrungsform hergestellt. Titanteile auf die ursprünglichen Abmessungstole-

Nach der maschinellen Bearbeitung wurde die zweite 5 ranzen gebracht werden.

Claims (12)

1 2 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche: Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturbehandlung im Bereich von etwa 870

1. Verfahren zum eiektrolytischen Abscheiden bis 950° C durchgeführt wird,
einer Hartchromschicht auf einem Substrat aus S

Titan oder einer Titanlegierung, bei dem das

Substrat gereinigt, galvanisch eine Schicht Chrom

aufgebracht und dann eine Temperaturbehandlung im Bereich von etwa 870 bis 1040° C vorgenommen wird, um durch Diffusion eine Bin- io

dung der galvanisch aufgebrachten Schicht an das Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektro-

Substrat zu schaffen, dadurch gekenn- lyrischen Abscheiden einer Hartchromschicht auf

zeichnet, daß das Substrat nach der Reini- einem Substrat aus Titan oder einer Titanlegierung,

gung (a) galvanisch mit einer ersten Chrom- bei dem das Substrat gereinigt, galvanisch eine

schicht mit einer Dicke von etwa 0,0025 bis 0,20 15 Schicht Chrom aufgebracht und dann eine Tempera-

mm versehen, (b) die Temperaturbehandlung turbehandlung im Bereich von etwa 870 bis 1040° C

während einer Zeitdauer von weniger als eine vorgenommen wird, um durch Diffusion eine Bin-

Minute durchgeführt, (c) anschließend annähernd dung der galvanisch aufgebrachten Schicht an das

auf Raumtemperatur abgekühlt und (d) dann Substrat zu schaffen.

eine weitere Schicht Hartchrom galvanisch aufge- ao Die Anwendungen für Titan und Titanlegierungen

bracht wird. im baulichen Sektor liegen größtenteils in der Flug-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- zeugindustrie, wo diese Materialien durch die beiden kennzeichnet, daß die Temperaturbehandlung der Eigenschaften der Leichtigkeit und großer mechaniersten Chromschicht so eng wie möglich auf die scher Festigkeit äußerst nützlich sind. Die Flugzeug-Grenzschicht zwischen Chrom und Titan be- 25 Industrie begegnete jedoch immer wieder einem schränkt wird. grundlegenden Problem bei der Verwendung dieser

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Materialien, nämlich der relativ schlechten Abriebfegekennzeichnet, daß die Temperaturbehandlung stigkeit in Zusammenhang mit Reibungskontakt. Bei in einem Induktionsofen durchgeführt wird. der Suche nach einer Lösung dieses Problems wurde

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 30 gefunden, daß die Abriebfestigkeit von Titanteilen 'bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tempera- beträchtlich erhöht wird, wenn die Titanoberfläche turbehandlung während einer Zeitdauer von 0,01 mit Hartchrom überzogen wird. Die elektrolytische bis 10 Sekunden durchgeführt wird. Abscheidung einer Hartchromschicht auf einem Ti-

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden tansubstrat brachte jedoch bisher zahlreiche Schwie-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 35 rigkeiten mit sich.

Temperaturbehandlung in einer Inertgasatmo- Es wurden verschiedene Verfahren zur Besehichsphäre durchgeführt wird. tung von Titanteilen durch elektrolytische Abschei-

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden dung mit einer harten Schicht vorgeschlagen, um die Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Ermüdungsfestigkeit des Titans zu verbessern. Bin Chrom überzogene Substrat vor dem Abscheiden 40 solches Verfahren ist in US-PS 34 71 342 (Wood) der zweiten Chromschicht kugelgestrahlt wird. beschrieben. Wood verbessert die Ermüdungsfestig-

7. Verfahren nach Ansprüche, dadurch ge- keit eines Titangegenstands durch galvanisches Abkennzeichnet, daß das Kugelstrahlen mit einer scheiden einer Chromschicht und Diffusionsanlassen Intensität im Bereich von 3 A 2 bis 12 A 2 durch- des überzogenen Artikels bei einer Temperatur im geführt wird. 45 Bereich von etwa 870 bis 1040⁰C in einem Zeit-

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch raum bis zu 24 Stunden und darauffolgendes Erwärgekennzeichnet, daß die Intensität des Kugel- men des beschichteten Artikels in einer Stickstoffatstrahlens bei Verwendung von S-70-Stahlschrot mosphäre zur Bildung einer stickstoffstabilisierten aletwa 6 A 2 beträgt. pha-Titan-Chrom-Legierungsoberflächenschicht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 50 Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß eine harte bir 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Oberflächenbeschichtung aufgebracht und so die Ab-Chromschicht nach der Temperaturbehandlung riebfestigkeit des Titans erheblich verbessert wird. Es maschinell auf vorbestimmte Dimensionen bear- hat den Nachteil, daß durch die Wärmebehandlung beitet und dann kugelgestrahlt wird. der Titanteile bei erhöhten Temperaturen über län-

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden 55 gere Zeiträume die Eigenschaften des Titan-Grund-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metalls beeinträchtigt werden. Die allgemeine Wirzweite Schicht aus Hartchrom in einer wesentlich kung der ausgedehnten Wärmebehandlung besteht im größeren Dicke aufgebracht wird als die erste Kornwachstum im Titansubstrat, was wiederum eine Chromschicht. Verschlechterung der mechanischen Eigenschafter

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden 60 darstellt. Außerdem werden Titanartikel für die Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ti- Flugzeugindustrie vor dem galvanischen Überziehen tansubstrat vor der galvanischen Abscheidung mit Chrom im allgemeinen mit Präzisionsmaschinell der ersten Chromschicht einer anodischen Be- auf eine bestimmte Größe mit sehr engen Toleranzen handlung unterworfen wird. gebracht. Durch Erwärmen der Präzisionsteile aul

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden 65 erhöhte Temperaturen während längerer Zeiträumt Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verformen sich die Teile in einem solch beträchtli-Abkühlen nach der Temperaturbehandlung durch chen Maße, daß sie für den beabsichtigten ZwecP Abschrecken mit Wasser vorgenommen wird. unbrauchbar werden können.