DE2325138A1 - Ueberzugsbaeder und verfahren, um metallteile unter verwendung dieser baeder zu schuetzen - Google Patents

Ueberzugsbaeder und verfahren, um metallteile unter verwendung dieser baeder zu schuetzen

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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Veickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke - H/WE/MY D1PL.-ING. F. A/Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN · 2 O 2 5 1 3
Case 2039/73 postfach s6o S2o
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22
<983921/22>
OFFICE NATIONALE D1ETUDES ET DE RECHERCHES AEROSPATIALES 29, Avenue de la Division Ledere, 92320 Chatillon/ Frankreich
Überzugsbäder und Verfahren, um Metallteile unter Verwendung
dieser Bäder zu schützen
"Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um Metallteile mit Eisen als Grundmetall zu überziehen, insbesondere um ihre Beständigkeit gegenüber Witterungseinfluß zu verbessern.Gegenstand der Erfindung sind'ebenfalls Bäder, die bei diesen Verfahren verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Überzugsbad für die Herstellung von Schutzüberzügen auf Metallteilen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen eine wäßrige Lösung aus Chromsäure, Phosphorsäure und den Magnesiumsalzen dieser Säuren enthält, wobei die Lösung dispergierte Teilchen aus Polytetrafluoräthylen enthält, deren Größe geringer ist als 1 Mikron,und wobei das Magnesium in einer Konzentration von ungefähr 0,4 bis ungefähr 1,7 Mol/l, die Chromationen in einer Konzentration von ungefähr 0,2 bis ungefähr 1 Mol/l, das Phosphation in einer Konzentration von ungefähr 0,7 bis ungefähr 4 Mol/l und das PTFE.(Polytetrafluoräthylen) in einer Konzentration von ungefähr 2 bis ungefähr 14 g/l vorhanden sind.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren, um mit Aluminium beschichtete Stahlteile zu schützen, insbesondere
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gegen die Einwirkung von warmem Meeresmilieu, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die aluminiumbeschichtete Oberfläche eine Schicht aus dem zuvor beschriebenen Bad aufbringt und dann die aufgebrachte Schicht auf eine Temperatur zwischen ungefähr 232 und 482°C (450 bis 900°F) während einer Zeit erwärmt, die ,ausreicht, daß die Schicht mindestens zu 90% in Wasser unlöslich wird.
Das Verfahren ist von besonderem Interesse, wenn man als Stahl einen martensitischen oder vergüteten, rostfreien Stahl und als Aluminiumbeschichtung eine Diffusionsbeschichtung verwendet* Die Beständigkeit dieser Teile gegenüber heißen Meeresbedingungen wird stark verbessert, und es sind keine hohen Behandlungstemperaturen erforderlich. Das Verfahren ist ebenfalls allgemein von Interesse, um niedriglegierte Stähle, die mindestens 1 Gew.% Chrom enthalten, zu schützen.
Im folgenden werden einige erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben, die aber die vorliegende Erfindung nicht beschränken sollen.
Die Diffusionsbeschichtung mit Aluminium und die Anwendung einer Beschichtung der Chromatart werden im folgenden be- _^ schrieben.
Aluminiumbeschichtungen können in eine große Vielzahl von Metallzusammensetzungen eindiffundiert werden, insbesondere in Superlegierungen auf Nickel- oder Kobaltgrundlage, die mit einer Chrombeschichtung nach dem Verfahren der deutschen
Patentschrift (Patentanmeldung P
entsprechend der US-Patentanmeldung mit der Serial No,219 514, eingereicht am 20. Januar 1972) beschichtet sind. Die beschichteten Teile können gereinigt werden und dann mit Aluminium nach dem Verfahren, wie es in der US-Patentschrift 3 257 230 beschrieben ist, durch Diffusion beschichtet werden.
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Die Diffusionsbeschichtung wird jedoch leichter mit einer Aluminium enthaltenden Packung hergestellt„ die aus einer Mischung von 50 bis '98 Gew.% Aluminiumoxyd und 2 bis 50 Gew.9o Aluminium besteht 9 wobei man eine Beschichtungstemperatur von 427 bis 594°C (800 bis 110O0F) und eine Be-Schichtungszeit von ungefähr 4 bis ungefähr 24 Stunden verwendet.
Eine gute Art der Aluminisierung,, doh0 Behandlung mit Aluminium, kann mit einer Packung erreicht werden 5 die 70% Aluminiumoxyd und 30% Aluminium;, beide mit einem Sieb entsprechend einer lichten Maschenweite von ~QSQ43 nun (-325 mesh) s aktiviert mit einem halben Prozent Aluminiumchlorid enthält s wobei man eine Beschiehtungstemperatur von 455°C (8500F) während 20 Stunden verwendete Ein anderes \ gutes Beispiel einer Packung ist eine solches die 80% des Aluminiumoxyds und 20% Aluminiumpulver mit dem gleichen Aktivator und der gleichen Konzentration enthält und die bei 427°C (8000F) verwendet wirdo Es ist "besonders wünschenswert * "die Temperatur unter 483°C (9000F) während dieser Beschichtungsbehandlung zu halteno Bei der Behandlung mit ,dem Aluminium besteht keine Bevorzugung für eine minimale Re= tortenhöhe und die Aluminisierung kann in irgendeiner Art einer Diffusionsbeschichtungsvorrichtung durchgeführt werden« Die Beschichtung j, die man mit einer einfachen Alumini sierungspäckung herstelltg ergibt bessere Ergebnisse ΰ wenn die Packung suvor bei einem Beschichtungsversuch verwendet.wurde. Es ist daher nützlich;, wenn man zu Beginn eine frische Packung mit einem Ersatzwerkstück oder selbst ohne ein Werkstück einfährto
Wenn das Material 9 das beschichtet werden soll^ ein vergütbarer .oder" ein martensitischer Stahl ist und nicht eine Superlegierung wie "INGONEL 600" (INCONEL ist ein Warenzeichen)9" so erhält man bei einem einfachen, oben beschriebenen Aluminisierungsverfahren keinen
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gleichmäßig einheitlichen Überzug, wenn als Aktivator ein Ammoniumhalogenid verwendet wird· Man nimmt an, daß das Fehlen eines einheitlichen Überzugs durch die. Anwesenheit des Stickstoffs in der RetorteriatmoSphären während des Überziehens verursacht wird und daß die entstehenden fehlerhaften Stellen durch Nitridbildung hervorgerufen werden«. Verwendet man als Aktivator Aluminiumchloride so wird die zurückbleibende Luft.herausgespült, ohne daß Stickstoff eingeführt wird» Andere Aktivatoren wie elementares Jod und Brom,, Jodtrichlorid oder ähnliche stickstofffreie Halogenverbindungen einschließlich der höheren Halogenide von Aluminium (Chloridf Bromid oder Jodid), der Halogenide von Silicium, Colombium, Titan,, Bor 3 Zirkon, Hafnium,, Tantal, Chrom,, Molybdän, Wolfram j Iridium^ Osmium, Platin,, Gallium, Germanium,, Zixm und Phosphor ergeben die gleichen Wirkungen, obgleich sie nicht bevorzugt sind» Der Aktivator wird bevorzugt in einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr/1Ji, bezogen auf das Gewicht der Packung£, eingesetzt« Man erhält ebenfalls bessere Ergebnisse 9 wenn der■ nlchtverdampfte Aktivator von den Werkstücken isoliert ist, d.h. indem man den Aktivator in einen Behälter einschließt 9 der das Entweichen von Dampf ermöglicht· Man kann für diesen Zweck einen Behälter aus feinem Siebmaterial oder mit einem offenen oberen Teil oder· mit einem lose passenden Deckel herstellen und man kann mehrere solche Behälter innerhalb der Mischung verteilen«, Ein solcher Behälter oder solche Behälter können In der Überzmgspackimg eingebettet sein und setzen dann Dämpfe des Aktivators frei, wenn die Packung bis zur Besehi ehtungs temp eratur erwärmt wird. .Diese Dämpfe bewirken das gleiche Spülen und die Beschleunigung der Abscheidung wie der Aktivator selbst;, ohne daß. jedoch die Flecken in der Beschichtung auftreten, die man beobachte-t, wenn man das Aluminiumchlorid mit der gesamten Packung vermischt. Die Behälter,, in denen sich der Aktivator befindet, können aus einfachem bzw» glattem Kohlenstoffstahl oder aus einem anderen geeigneten Metall wie aus alurainiumhaltigem Stahl oder niedriglegiertem Chromstahl oder selbst
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aus rostfreiem Martensitstahl hergestellt sein. Pie Retorte selbst kann aus irgendeinem der zuvor erwähnten Materialien gebaut sein.
Bei einem anderen Packungsverfahren kann der Aktivator von einer Schicht der Packung unter den Werkstücken begrenzt sein, wobei der Rest der Packung eine einheitliche Mischung aus Füllstoff und Diffusionsmaterial ist. Man erhält so gute Ergebnisse, wenn die Diffusionsretorte zuerst mit einer 12,7 bis 25,4 mm (1/2 bis 1 inch) dicken Schicht des Packungsmaterials gepackt ist, der gesamte Aktivator wird dann über diese Schicht verstreut und eine weitere 25,4 mm (1 inch) dicke Schicht des Packungsmaterials, das keinen Aktivator enthält, wird über die zuvor erwähnte Schicht gegeben und die Retorte wird dann mit den Werkstücken und weiterem Packungsmaterial gefüllt. Es\ist jedoch einfacher,in die Retorte mit Aktivator, der getrennt abgepackt ist, zu geben und die Werkstücke können nicht, unachtsam in einen solchen getrennt abgepackten Aktivator gestellt werden. Wird bei dem anderen Packverfahren ein Werkstück aus Versehen in den getrennt geschichteten Aktivator gegeben, so bildet sich auf dem Teil des Werkstücks, das sich in der Schicht befindet, kein guter Überzug. Im allgemeinen wird das einfache Aluminisieren wie auch das etwas kompliziertere Aluminisieren so durchgeführt, daß man eine Aluminiumaufnahme von ungefähr 0,5 bis 7,5 mg/cm auf der zu beschichtenden Oberfläche erhält, was eine Beschichtung mit einer Dicke von ungefähr 2,54/um bis ungefähr 38 /um (0,1 bis 1,5 mils) ergibt.
Ein Aufnahmebereich von besonderem Interesse beträgt ungefähr 1 bis ungefähr 5 mg/cm . Die Beschichtungs» oder Überzugspackungen, die man verwendet, können wieder aufgefüllt werden, indem man nach jeder Verwendung V/o Aluminium, selbst nach dem Einfahren, zufügt.
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Eine geeignete Diffusionsaluminisierung von rostfreiem Stahl und Chromstahl wird ebenfalls erreicht, indem man in das Aluminium ungefähr 1/4 bis 3/4 metallisches" Mangan, berechnet auf das Gewicht des Aluminiums, einarbeitet. Man erhält so eine Diffusionsüberzugspackung aus 6O?6 Aluminiumoxyd, 30% Aluminium und 10% Mangan und arbeitet man bei 470°C *(875°F) wahrend einer Zeit von 10 Stunden, so erhält man eine alürainisierte Beschichtung auf vergütbarem oder martensitischem rostfreiem Stahl, die einen guten Schutz insbesondere gegen Korrosion, die durch das Meer bedingt ist, ergibt. Verdichterschaufeln für Strahlmotoren oder Triebwerke Typ 410 oder Gasgeneratorengehäuse, die einen 25,4/um (1 mil) dicken Überzug, hergestellt aus einer manganfreien Aluminiumpackung bei Temperaturen von 427 bis 5940C (800 bis 11000F), besitzen, sind in Salzluft für besonders lange Zeiten korrosionsbeständig. .
Das zweite erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man einen Überzug der Chromatart über den Mangan enthaltenden Aluminiumdiffusionsüberzug oder den manganfreien Aluminiumüberzug aufbringt. Überzüge dieser Art wurden in der Vergangenheit verwendet. Bei einem bekannten Verfahren wird eine aluminisierte Verdichterschaufel mit Dampf gehont, um die Oberfläche zu säuberen, dann wird sie in eine wäßrige Lösung aus Phosphorsäure und Chromsäure, die pro Liter ungefähr 5 bis 100 g Phosphorsäure und ungefähr 1 bis 25 g Chromsäure enthält, eingetaucht, dann wird die eingetauchte Schaufel entnommen und die Lösung kann ablaufen. Anschließend wird die Schaufel mit der restlichen, daran haftenden Überzugslösung bei 427°C (8000F) während 10 Minuten calciniert. Sogenannte Umwandlungsbeschichtungen, wie sie in der US-Patentschrift 3 385 738 beschrieben sind, ergeben bei erhöhten Temperaturen jedoch keine ausreichende Schutzschicht, d.h. bei ungefähr 427°C (8000F) oder höher. Die Chromsäure-Phosphorsäure-Überzüge der US-Patentanmeldung Ser.No. 90 682, eingereicht am 18, November 1970, sind in dieser Hinsicht mit oder ohne
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die darin beschriebenen anderen Behandlungsverfahren wesentlich besser und ergeben einen Schutz bei Temperature^ die. so hoch wie 6500C (12000F) sindο
Sehr gute Ergebnisse werden mit aluminisiertem "greek aseoloy"-Material erhalten-(ein Stahl auf Eisengrundlage mit OD15?6 C9 0^40% Mn9 Q930% Si9 13% Cr9 2% Ni9 3% W5 Rest Eisen)s wenn man .10 Ms 15 g CrO^ und 5.7 g ©«Phosphorsäure pro Liter verwendet und das Calcinieren bei 3160C (6QO0F) während 40 Mi nuten durchführte Im allgemeinen können die Calciniertempera« türen von ungefähr 232 bis ungefähr '4830C (450 bis 9000P) variieren,, und man sollte mindestens so lange calcinieren,,-
ungefähr 9OjS) wasserunlöslich wird ο ^
Hoch bessere Ergebnisse werden erhalten,, wenn man vergütbare Wia martensitisehe9 rostfrei© Stähle mit erfindungsgemäBen
Überzügen verwendetfl die" ebenfalls. Magnesium und/oder Teilchen aus Polytetrafluoräthylen wie im folgenden Beispiel enthaltene
i e 1
■3 ,
150 g MgO ■ . ' . ■ . . 410 ©cm 85^ige H^PO^, (ausgedrückt durch das Gewicht
D -in Wasser) -
15 e©m wäßrige Dispersion von Poljtetrafluorätliylea ait einer Teilchengröße ΰ die geringer ist als 1 Mikron und die 15 ΰ 5 g Harz enthält ΰ rad Wasser 9 bis man. 3 1 Überzugsbad erhält0
.s MgO ist in der Säure gelöst und bleibt in Lösuagj, wenn man vep.dünntc während die Harzteilchen ungelöst siad9 ^edooh. dispergiert sind«= Wenn.die Stockharzdispersion säur©= ■ empfindlich ist.p wird sie zugegeben0 nachdem das MgO gelöst
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ist, da dadurch die Acidität stark erniedrigt wird. Die Harzteilchen müssen nicht stabil dispergiert sein, obgleich diese Stabilität durch die Verwendung einer geringen Menge eines Dispersionsmittels, das gegenüber Saure oder Oxydationsmitteln nicht empfindlich ist, verbessert wird. Nichtionische oberflächenaktive Mittel oder quaternisierte Imidazolinoberflächenaktive Mittel wie
CHp
CH2COOH ^ CH2COO"
sind für diesen Zweck geeignet. In jedem Fall kann das Bad gerührt werden, um eine einheitliche Verteilung der Dispersion sicherzustellen.
Taucht man eine aluminisierte oder nichtbeschichtete Verdichterschaufel aus "greek ascoloy"-Material in das Bad dieses Beispiels bei Zimmertemperatur, erwärmt anschließend im Ofen bei 3710C (7000F) während 60 Minuten, so erhält man einen gehärteten Überzug, der ungefähr 0,27 mg/cm wiegt und der in Meeresumgebung einen ausgezeichneten Schutz bietet.
Die Bestandteile des Bades des vorhergehenden Beispiels können folgendermaßen variieren: .
Magnesium 0,4 bis 1,7, vorzugsweise
0,9 bis 1,4 Mol/l
Chromation 0,2 bis 1, vorzugsweise
0,4 bis 0,8 Mol/l
Phosphation 0,7 bis 4, vorzugsweise
1,5 bis 3,5 Mol/l
Harz (PTFE) 2 bis 14, vorzugsweise
4 bis 10 g/l
ρ Wiegen die Überzüge mehr als ungefähr 0,5 mg/cm , so besitzen sie die Neigung, Risse zu bilden, und wiegen sie weniger als ungefähr 0,2 mg/cm , so sind sie nicht wirksam, obgleich so
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= 9 =■ "
kleine Mengen wie O905 mg. Überzug/cm eine stark verbesserte Korrosionsbeständigkeit ergebeneDiese Verbesserung nimmt mit steigenden Überzugsgewichten zu und gewünschten^alls" kann man zwei Überzüge verwenden g- wobei manj, nachdem der ©rste Überzug aufgebracht wurde ΰ eine zweite solche Überzugsbehandlung durchführt und wobei man chromatartige Überzüge mit Gewichten von ungefähr 1 mg oder mehr/cm herstellte
Pfoosphorige Säure und andere Phosphorsäuren wie Pyrophosphorsäure können anstelle eines Teils oder der gesamtem o-Phosphorsäure verwendet werden^ o.hne daß die Wirksamkeit des ©Jhromatartigen Überzugs merklich erniedrigt wirdo
Die zuvor erwähnten chromatartigen Überzüge verlängern die (Sebrauehsdauer von Yerdichterschaufein bei Strahlmotoren aus martensitischen9 rostfreien Stählen^ die eine einfache alurainisierte Schicht enthalten8 insbesondere in salziger Luft beim Gebrauch am Meer oder im MeerD w-o höhere Temporatüren anzutreffen sind9 stark„ Ändere Eisenmetalle ifis austenitische rostfreie Stähle und selbst niedrig- und nicht= legierte Kohlenstoffstahl© 9 die Aluminiumdiffusionsbe·= sehichtungen enthalten^ können ebenfalls gegenüber der Bieereskorrosion durch den zuvor erwähnten ehromatartigen Überzug beständiger gemacht werden.» Bei niedrig- und nichtlegierten Kohlenstoffstählen xtfird-die Beständigkeit gegenüber. Meereskorrosion weiter erhöht g wenn man dem Metall eine Chrom= ©der gemischte Chrom-Mckeldiffusionsbeschiehtung oder selbst eine Chromplattierung verleiht? bevor' es aluminisiert xtirdo Im allgemeinen ist es bevorzugt 9 daß die eisenhaltig© oder Eisen-Oberfläche mindestens 10% Chrom enthält 0 bevor man alianinisiertp besonders gute verbesserte Ergebnisse werden erhalten^ wenn man AISI 414Q-Stah! verwendet oder xfenn so TOnig wie V/o Chrom in der Oberfläche des Stahls vorhanden
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Bringt man Diffusionsüberzüge auf einige hochwertige Metalle (Festigkeitsgußmetalle) wie rostfreien Stahl Typ 410 auf, so kanu ein Yerlust der Festigkeit 9 insbesondere wenn der Überzug bei einer Temperatur von 538°C (1QOO0F) oder höher aufgebracht wird und wenn das überzogene Material von solchen hohen Temperaturen langsam abgekühlt WiPd5, auftreten« Der Festigkeitsverlust kann klein gehalten werden,, indem man das "beschichtete Produkt oder die Retorte 9 worin es enthalten ist s abschreckt e nachdem die tJberzugsstuf e bei hoher Temperatur1 durchgeführt wurde9 oder indem man das Produkt anschließend schnell von 955 auf 9950C (1750 auf 1825°F) erwärmt und es dann in Wasser oder Öl · abschreckte Ein schnelles Abkühlen der Retorte kann entsprechend dem ¥erfaiireng wie es in der US-Patentanmeldung mit der Ser0 Mo0 159 175 beschrieben ist (eingereicht am 2« Juli 1971)» erfolgen,=
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1 . Überzugsbad zur Herstellung von Schutzüberzügen
    auf Metallteilen, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen eine wäßrige Lösung aus Chromsäure 9 Phosphorsäure und den Magnesiumsalzen der Säuren enthält",..wobei die Lösung dispergierte Teilchen aus Polytetrafluoräthylen enthält, die eine Teilchengröße besitzen^ die geringer ist als 1 Mikron, und wobei das Magnesium in einer Konzentration von ungefähr 0,4 bis ungefähr 1S7 Mol/l 9 die Chromationen in einer Konzentration von ungefähr O82 bis ungefähr 1 Mol/I9 die .Phosphationen in einer Konzentration von ungefähr O9? bis ungefähr 4 Mol/l und das PTFE in einer Konzentration von ungefähr
    2 bis ungefähr 14 g/l vorhanden sindo
    2e Bad nach Anspruch ig dadurch'gekennzeichnet, daß die Magnesiumkonzentration "ungefähr Qv 9 bis ungefähr 194 Mol/1, die Chromationen-Konzentration ungefähr O2 4 bis ungefähr 0,8 Mol/l, die Phosphationen-Konzentration ungefähr 195 bis ungefähr 3?5 Mol/l und die PTFE-Konzentration ungefähr 4 "bis ungefähr 10 g/l betrageno
    3» Verfahren^ um aluminiumbeschichtete Stahlteile zu schützen, insbesondere wenn sie warmer Meeresumgebung ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß man auf di@ aluminiumbeschichtete Oberfläche eine Schicht des Bades nach Anspruch 1 oder 2 aufträgt und dann die aufgetragene Schicht auf eine Temperatur zwischen ungefähr 232 und 483°C (450 und 9000F) während einer Zeit erwärmt„ die ausreicht, daß die Schicht mindestens zu 90% wasserunlöslich
    4» ¥erfahren nach Anspruch 5ΰ dadurch gekennzeichnet, daß man als Aluminiumüberzug einen Diffusionsüberzug wendet·
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    5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stahl einen martensitisehen oder einen vergütbaren, rostfreien Stahl verwendet.
    6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stahl einen niedriglegierten Stahl, der mindestens Λ% Chrom enthält, verwendet.
    7· Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schicht in einer Menge aufbringt, daß man ein Endgewicht zwischen ungefähr 0,05 und ungefähr 0,5 mg/cm erhält.
    8· Verfahren, um Stahl zu schützen, dessen Oberfläche mindestens Λ% Chrom enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche mit Aluminium durch Diffusion beschichtet, auf den entstehenden Diffusionsüberzug einen Überzug aus dem Beschichtungsbad nach Anspruch 1 oder 2 aufbringt und den entstehenden Überzug calciniert.
    9· Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumüberzug aufgebracht wird, indem die Diffusion mit einem Aktivator durchgeführt wird, der keinen Stickstoff enthält.
    10. ' Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Diffisionsüberzug einen Packungsdiffusionsüberzug verwendet und daß man als Aktivator ein höheres Aluminiumhalogenid verwendet, das in einem dampfdurchlässigen Behälter, der in die Packung gegeben wird, enthalten ist bzw. dadurch begrenzt wird.
    11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 und 7 bis 10, um einen martensitischen oder vergütbaren, rostfreien Stahl zu schützen., dadurch gekennzeichnet, daß man, bevor man die
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    Schicht aufbringt, den rostfreien Stahl in einer Diffusionsüberzugspackung, die mit einem Aktivator, der keinen Stickstoffin die Diffusion einführt, aktiviert ist, aluminisiert und wobei der Aktivator, bis er verdampft wird, nicht in Kontakt mit dem rostfreien Stahl ist, man das Aluminisieren weiterführt, bis der rostfreie Stahl ungefähr 0,5 bis ungefähr 7,5 mg Aluminium/cm aufgenommen hat,und dann die aluminisierte Oberfläche reinigt.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivator Aluminiumchlorid verwendet und daß die Aluminiumaufnahme zwischen ungefähr 1 und 5 mg/cm liegt.
    13· Beschichtetes Teil, hergestellt nach dem Verfahren eines der Ansprüche 3 bis 12.
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DE2325138A 1972-05-18 1973-05-17 Verfahren zur Bildung von Schutzüberzügen auf Metallsubstraten Expired DE2325138C3 (de)

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US25440372A 1972-05-18 1972-05-18

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DE2325138B2 DE2325138B2 (de) 1979-04-19
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4041196A (en) * 1974-09-18 1977-08-09 Alloy Surfaces Company, Inc. Diffusion treatment of metal
FR2228863B1 (de) * 1973-05-07 1978-06-02 Alloy Surfaces Co Inc
US4029477A (en) * 1975-10-29 1977-06-14 General Electric Company Coated Ni-Cr base dispersion-modified alloy article
US4142023A (en) * 1975-12-16 1979-02-27 United Technologies Corporation Method for forming a single-phase nickel aluminide coating on a nickel-base superalloy substrate
US4349612A (en) * 1978-11-24 1982-09-14 Alloy Surfaces Company, Inc. Metal web
US4148936A (en) * 1976-12-23 1979-04-10 General Electric Company Method for diffusion coating an Fe-Ni base alloy with chromium
US4830931A (en) * 1978-11-24 1989-05-16 Alloy Surfaces Company, Inc. Diffusion aluminizing and pack therefor
US4464430A (en) * 1981-02-26 1984-08-07 Alloy Surfaces Company, Inc. Metal diffusion
US5194219A (en) * 1981-07-08 1993-03-16 Alloy Surfaces Company, Inc. Metal diffusion and after-treatment
US5128179A (en) * 1981-07-08 1992-07-07 Alloy Surfaces Company, Inc. Metal diffusion and after-treatment
US4850717A (en) * 1982-09-17 1989-07-25 Clark Eugene V Process sensor tube having erosion and corrosion resistance
US4610929A (en) * 1983-11-28 1986-09-09 Sermatech International, Inc. Parts coated with primer coating composition
US4891268A (en) * 1984-03-26 1990-01-02 Metal Coatings International Inc. Coated metal substrates with anticorrosion coating composition
FR2561668B1 (fr) * 1984-03-26 1989-12-29 Dacral Sa Composition de revetement anti-corrosion, procede pour sa mise en oeuvre et elements de boulonnerie revetus
GB2210387B (en) * 1987-09-30 1992-03-11 Rolls Royce Plc Chemical vapour deposition
US4978558A (en) * 1988-06-10 1990-12-18 United Technologies Corporation Method for applying diffusion coating masks
US5472783A (en) * 1990-09-14 1995-12-05 Sermatech International, Inc. Coated article
US5221354A (en) * 1991-11-04 1993-06-22 General Electric Company Apparatus and method for gas phase coating of hollow articles
EP0544040B1 (de) * 1991-11-28 1996-09-11 Sermatech International Inc. Schutzbeschichtung für Titangegenstände
CA2113968C (en) * 1993-07-29 2000-05-30 Junichi Mano Chromated metal sheet having high corrosion resistance with improved lubricity and electric conductivity
EP0654542B1 (de) * 1993-11-19 1999-03-31 Walbar Inc. Verbessertes Verfahren für eine mit Platingruppen-Silicid modifizierte Aluminid-Beschichtung und Produkte
US6107598A (en) * 1999-08-10 2000-08-22 Chromalloy Gas Turbine Corporation Maskant for use during laser welding or drilling
US6602550B1 (en) 2001-09-26 2003-08-05 Arapahoe Holdings, Llc Method for localized surface treatment of metal component by diffusion alloying
US6884476B2 (en) * 2002-10-28 2005-04-26 General Electric Company Ceramic masking material and application method for protecting turbine airfoil component surfaces during vapor phase aluminiding
US7645485B2 (en) * 2004-04-30 2010-01-12 Honeywell International Inc. Chromiumm diffusion coatings
CN104185365B (zh) * 2013-05-23 2018-06-26 比亚迪股份有限公司 一种线路板及其制备方法
US9909019B2 (en) * 2015-06-24 2018-03-06 General Electric Company Diffusion coatings for metal-based substrate and methods of preparation thereof
CN114686872A (zh) * 2022-03-25 2022-07-01 长沙理工大学 一种强耐蚀Ta合金涂层及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1401617A (fr) * 1963-06-28 1965-06-04 Teleflex Inc Nouvel enduit pelliculaire lubrifiant solide

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GB1437267A (en) 1976-05-26

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