DE2353858A1 - Verfahren zum aluminisieren einer metalloberflaeche - Google Patents
Verfahren zum aluminisieren einer metalloberflaecheInfo
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Description
Patentanwälte
Dipl. Ing. C. Wallach
Dipl. Ing. C. Wallach
Dipl. Ing. G. Koch Manchen, den 26\ «6*.
Dr. T. Haibach .. 1**49 H/Bu
8 München 2 f„
erptr. 8. Tel. 240275 - . '
Rolle-Royce (1971) United, Derby DB2 8BJ,
Großbritannien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sum Aluminisieren einer
Metalloberfläche·
Die Srseugung einer Aluminiumlegierung»- oder Aluminisierung»·
schicht auf einer Metalloberfläche nach dem Pack- oder
Pulverementierungs-Aluidnisierungsverfahren ist bekannt· Bei
diesem Verfahren wird gewöhnlich die su alusdniaierende Ober*·
fläche in eine Pulrerpackung aus einem Aluainiaierungsgeeiseh
eingebettet und sodann das Gemisch in einer kontrollierten Gasatmosphäre auf eine vorgegebene Temperatur erhitst.
Diese Pack- bsw. Pulvereroentierungs-Aluidnieierungsverfahren
sind insofern unbefriedigend, als hierfür teuer· Aluminisierung»·
gemische verwendet werden müssen und spesiell angepaftte Ofenanlagen
erforderlich sind* Außerdem sind diese bekannten Verfahren
nicht völlig erfelareieh. wenn «roße Oewnstlnde
409820/1054" V
aluminisiert werden müssen, oder in Fällen, wo bestimmte Bereiche von Gegenständen selektiv aluminisiert werden
seilen· Probleme ergeben sieh ferner in Fällen, in denen
suvor aluminisierte Gegenstände bei Beschädigung sur Reparatur erneut aluminisiert werden sollen· Falls nur ein
kleiner Teil der Aluminielerungesehioht beschädigt ist, muft die gesamte Schicht entfernt werden, bevor eine neue
Aluminislerungsschieht aufgebracht werden kann· Diese Entfernung
der gesamten Schicht führt unvermeidlich su einem Nettoverlust an Basismaterial, der in- Besug auf die mechanischen
Eigenschaften und die Herstellungstoleranscn kritisch
werden könnte.
Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Alumlnisitrungsverfahren
geschaffen werden» bei welchem die vorstehend erwähnten Nachteile der bekannten Pack- bsw.
Pulverementier-Aluminisierungsverfahren im wesentlichen
vermieden werden.
Zu diesem Zweck ist bei einen Verfahren sum Aluminisieren einer Metalloberfläche gemäß der Erfindung vorgesehen, daft
man auf die su Obersiehende Oberfläche einen Anstrich aus
einer aushärtbaren ("curable"), fein verteilte Aluminiumteilehen enthaltenden Zusammensetsung auf Silikatbasis aufbringt,
daft man die Anstrich-Zusammensetsung aushärtet,
und daft man die mit dem Anstrich versehene Metalloberfläche
in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur in Bereich von 800 bis 1.10O0C während einer
Zeitdauer erhitst, die ausreicht, um wenigstens einen Teil der fein serteilten Aluminiumteilehen in die Netalloberfläche
hinein diffundieren su lassen.
Xh der gesamten Beschreibung wird die Beseiehnung "aushärten"
(«eure") in einer Bedeutung verwendet» welche sowohl die LSsungsmittelverdampfungwie auch die tatsächliche
Bildung chemischer Quer- bsw· Kreusbindungen oder Polymerisation
umfaftt.
■"";- ,· . ./.
■"";- ,· . ./.
" 409820/1054
aetiüiit vor der Diffusionsbehandlung auf
aufgebracht, wobei jeweils jede fifeepsügssenioht des Amt piche
vor den Aufbringen de? nächsten i i
Die fein unterteilten Aluininiusiteilehen te@füt@fi einen
nesser von weniger als 10 tiikron wafWeleeita
Vopsugtweise haben die fein vepteälten
DupehawBser in Bereich ^on 3 bis 10 Mlkpon.
Die su aluminisierende !%tallebepflä@h® kasm mm H!@ke!» Kebalt
ode? Eisen oder Legierungen dieser üsfcall® fe®et®fe©iie
Dia sdt den Anstri-eh versehen»"Hetalleiborflfielw U:mn iwei bis
16 Stunden lang in der inerten oder - redttBi«renAen üasataoaphipe
auf die TesBperatup im Ssraieh @
«rerden. ■*-■'.
inert® Qasatsaoaphlra kann Apgon vsrwendef;
Ale ^9Susi@r@nde @üsa%8»ephäF® temm,
Die Anstrichsusasnoensetamng kann ein Qeidseh..aus
Xthylenglykol und fein verteiltea Aluaihiua^uäv©? aufweisen.
Die ait Aluminium gefüllte Anstpieheusa^msnss^aimg kann auf
die su alusiinisierende IfetalloberflSehe.-in hss'isdssaliehep Weise
dureh Aufbürsten, !Eintauchen ©dar Sppüoen aufgebpaelit werden.
Sotait können unter Anwendung dieser bekannten ?©s*fahreR sur
Aufbringung von Anstrichen auch lokalisierte B<§?®iehe eines
Nsfcallgegenstandea in einfacher Weise ohne koalisierte
Maskierung aluminisiert werden. Aufterdesi kann in MIlen, wo
ein® bereits aluninisierte Metalloberfläche besehtdigt wurde
und ein Teil der Aluminisierungssehieht verloren gegangen ist»
AO9820/1054 .
dt· Ober fliehe dadurch wieder in ihrem ursprünglichen Zustand
hergestellt werden» daft nan lokalisiert einen «it Aluminium
gefällten Anetrieh aufbringt und anschließend In der erfindungsgeataen
Weise wtrmebehandelt, wodurch die Notwendigkeit der erneuten Aluminisierung der gesamten Oberfläche entfällt.
line tiar Verwendung fflr das erfindungsgemäfte Verfahren geeignete
Anstrichfarbe idt Aluidniumfüllung ist In der britischen
Patentanmeldung Nr* 19761/70 beschrieben. Bin in dieser An-Mldung
beschriebenes AusfOhrungsbeisplel einer Anstrichfarbe
■1t Aluminiumftlllunit die sieh für das erfindtfflgsgemfiie Verfahren eignet, enthält die folgenden Bestandteile:
Aluminiumpulver (5 bis 10 Mikron) Cfettfreies Granulat) - 125 g
eine Ford Cup Nr. H bei 20°C
Xn de« folgenden Beispiel wird diese AnstriehsusaMsensetsung
als "Anstrich A nit Aluminiuaffillung* beseiohnet.
Im folgenden wird ein Au·führungsbeispiel der Erfindung be*
schrieben:
Die durch Aluminisieren erhaltenen Obersage twfasscn norealerweise
twei Schichten! eine an die überrogene Oberfläche angrensende
Schiebt· welche aus eine« Oenisoh von komplexen
Karbiden des Metalle der überzogenen Oberfläche besteht, und
eine äuftere Aluainidsehieht. In de» folgenden Beispiel umfassen die angegebenen Werte der Obersugsdioke sowohl die
Karbid- wie auch die Aluninidsehioht.
40-9820/1054 #/#
schaufel eines Gasturbinentriebwerks wurde durch Strahlblasen
mit Aluminiumoxyd-Splitt vom Kernungsgrad Masehensahl 120-220
gereinigt, sodann sur Entfernung von Staubteilchen mit Druckluft abgeblasen, und schließlich in Trlehlör&thylendampf entfettet.
Sodann wurde die Schaufel mit drei übersugssehlehten der Anstriehsusammehsetsung
A mit AlundniumfOllung gespritst. Jede
übersugsschicht wurde jeweils an der Luft trocknen gelassen
und sodann 2 1/2 Stunden lang auf eine Temperatur von 15O0C
erbltst und anschließend 2 Stunden lang an Luft bei einer
Temperatur von 19O0C gehalten, um den Anstrich austunarten,
bevor die nächste Ober zugs schicht aufgebracht wurde.
Sodann wurde die Schaufel in Argon auf eine Temperatur von
87O0C erhitzt und 16 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten,
um das in dem Anstrich enthaltene Aluminium in die Oberfläche der Schaufel eindiffundieren zu lassen. Die anschließende
Untersuchung der Schaufel ergab, daß auf dieser
eine Aluminid/Karbid-Schicht von 0,0035 bis 0,0050 Zoll Dioke
abgeschieden war. Die Karbid-Schicht allein besaß eine Dicke von 0,00015 Zoll. Die für dieses Beispiel verwendete Turbinenschaufel
war aus einer unter der Bezeichnung Nimonlo 105 bekannten
Nickellegierung mit der folgenden Zusammensetzung (in Oewichts-Prosent) hergestellt:
| Kohlenstoff | • • |
0,2 t |
| Sillslum | • • |
1,0 % |
| Kupfer | e _· |
0,5 % |
| Bisen | 2,0 % | |
| Mangan | e • |
Ί.0Γ ■-.'—.-■ - - -.-.-■. |
| Chrom | t | 13,5 bis 15,75 % |
| Titan | t | 0,9 bis 1,5 % |
| AluKinium | t | 4,5 bis ^,9-| |
| Kobalt | ι · | 18 bis 22 * |
| Molybdän | : | 4,5 bis 5,5 % |
| Blei V | 8 | 0,005* |
| Rest | j | Nickel und Unreinheiten |
409820/1054 . , '
Es wurde gefunden, daß die nach dem erfindungegemäßen Verfahren
hergestellten Überzüge der verhältnismäßig duktilen hypostöchiometriachen /3 (NiAl)-Aluminid-Zusairaneneetzung ent"
sprechen. Ss ergab sich, daß der hauptsächliche Strukturuntersehied
wischen den überzügen die Karbidschicht betrifft, So wurde gefunden, daß sich eine umso größere Dicke der
resultierenden Karbidaohicht ergibt, je höher die Temperatur ist, bei welcher der Diffusionssohritt durchgeführt wird.
resultierenden Karbidaohicht ergibt, je höher die Temperatur ist, bei welcher der Diffusionssohritt durchgeführt wird.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand der Aluminisierung von
Nickel- und Nickellegierungsoberfläehen besehrieben; es sei
jedoch betont, daß auch andere Netalloberflächen, wie beispielsweise
Oberflächen auf Eisen- oder Kobaltbasis, nach den erfindungsgemäßen Verfahren aluminisiert werden können.
409820/1054
Claims (7)
1. Verfahren sue Aluainiiieren einer Metalloberfläche,
dtduroh g t k in ns ti β h η e t · da* »an
auf dit su tt>»?sithendi Obtrüftoht einen Anstrich
aus einer aushärtbartn (eurable), fein verteilte
AlUAiniumteilohtn enthnlttndea Sussjeaensifestmi auf
Silikatbatis aufbringt, dai MM dit
attsung aushlrtiti und die ean dit sit diü
versehen· Netalloberflache in einer inerten odtr
rtdusitrenden AtsttSphlrt bei iintr
Btrtioh von 800 bis 1.10O0C wahres*! einer
erhitst, dit atatreicht, tun wenigstens tintn
dir fein eerteilten AluniniuBttilchtn in dit Metallober flftohe hinein diffundieren su lasst»·
2. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gikinn·
stiehntt« daft Bthr als tint Übtrsugsiehieht
dtr AnstriehtussjHtnsttsung ve* dir Diffusionsb·-
hcadlung auf dit Nttallobtrfl&eht aufgtbraoht wird·
und daft jeweils jtdt dtrartlgi Dbersugssehloht vor
dtr Aufbringung dtr nächstfolgenden %®2>sisiSB9iiieht
ausgehärtet wird.
3» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2* dadurch g · k
· nnn stiehntt > dal die fein sorttilttn Aluainiunteilohtn in dtr Anstrichsueaineensetsung
Durchnesser von nicht »ehr als 10 Mikron btsitsen.
4. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch g t k · η η stichnet,
daß die Durohiiesser der fein «erteilten Aluadniusnteilehen im Bereich Von 5 bis
10 Mikron liegen·
0 9 8 2 0 / 1 0 5 A
S. Verfahren na&h «inen oder aefertren der vorhergehenden
Ansprüche, aadnr^ gekenaseichnet »
da* die iu altadnisitrende Het*nobernaobe *iekel,
Kobalt oder Sieen oder Legleroneen hlermue muiWeiet.
6· Verfahren naeh ei»·» oder eehreren der vorhergehenden
Aasprflehe, dadureli gikianif iebatt ,
Α$Λ ύί· alt its Austrieb rertehen· «ttallooerf liehe
ure! bie 16 Stunden lang in der inerten oder realisierenden
Ataosphäre a»f der 9taperatnr im Bereich von
000 S>is 1.2000C feaalten wird·
7. Verfahren naeh eine» oder Mehreren dar vorhergehenden
Ansprüche a dadureh gekenns«iehn«t9
dal al* inerte Atneaohlre eine ilrgonataosphlre verwendet
3· Verfahren naeh «intn oder Mehreren äer vorhergehenden
itnsprflehe 1 bis 6» dadureh gtktnniiieh·
net, daft als redusierende Atnosphlre «ine Wasserstoff ataosphftr« verwendet wird.
§® !erfahren naeh «inen oder Mehreren der vorhergehenden
eäce2iiü3#iehttet 9
•in Sealeeh von Salii
Ithylenglykol und feia ssrteilteii Alutdniu»-
•nthSIt.
09820/1054
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB4980572A GB1390526A (en) | 1972-10-28 | 1972-10-28 | Method of lauminising a metal surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2353858A1 true DE2353858A1 (de) | 1974-05-16 |
| DE2353858B2 DE2353858B2 (de) | 1976-03-11 |
Family
ID=10453601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732353858 Granted DE2353858B2 (de) | 1972-10-28 | 1973-10-26 | Verfahren zum aluminisieren einer metalloberflaeche |
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| DE (1) | DE2353858B2 (de) |
| FR (1) | FR2204713B1 (de) |
| GB (1) | GB1390526A (de) |
| IT (1) | IT995521B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2830851A1 (de) * | 1977-07-14 | 1979-01-18 | Fiat Spa | Verfahren zur bildung von metalldiffusionsschutzueberzuegen |
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-
1972
- 1972-10-28 GB GB4980572A patent/GB1390526A/en not_active Expired
-
1973
- 1973-09-27 IT IT2948373A patent/IT995521B/it active
- 1973-10-26 DE DE19732353858 patent/DE2353858B2/de active Granted
- 1973-10-26 FR FR7338312A patent/FR2204713B1/fr not_active Expired
- 1973-10-26 JP JP12008073A patent/JPS49133235A/ja active Pending
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| Publication number | Publication date |
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| DE2353858B2 (de) | 1976-03-11 |
| GB1390526A (en) | 1975-04-16 |
| FR2204713B1 (de) | 1977-05-27 |
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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