DE2404660A1

DE2404660A1 - Anwendung einer komplexverbindung als schutzfilm fuer metallgegenstaende gegenueber diffusion von stickstoff, kohlenstoff und sauerstoff

Info

Publication number: DE2404660A1
Application number: DE2404660A
Authority: DE
Inventors: Miroslav Dipl Ing Nowak
Original assignee: Statni Vyzkumny Ustav Materialu
Current assignee: Statni Vyzkumny Ustav Materialu
Priority date: 1973-07-24
Filing date: 1974-01-31
Publication date: 1975-02-27
Also published as: SU573509A1; DD110519A1; DE2404660B2; CS165907B1

Description

Anwendung einer Komplexverbindung als Schutzfilm für Metallgegenstände gegenüber Diffusion von Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff Die Erfindung betrifft die Anwendung einer Komplexverbindung zum Schutz von Metallgegenständen, um einer Diffusion von Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff während ihrer chemischen Wärmebehandlung vorzubeugen.
Bei Nitrieren, Tieftemperaturkarbonitrieren und Tieftemperaturkarbonitrieren mit Luft zugabe müssen bestimmte Stellen der einer solchen chemischen Wärmebehandlung unterworfenen Gegenstände vor einer Diffusion von Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff geschützt werden.
Gegenwärtig wird zum Schutz vorwiegend elektrolytisch aufgetragenes Zinn angewandt. Dieses Verfahren ist bezUglich der Durchführung sehr anspruchsvoll, in manchen Fällen ist ein Verzinnen unvorteilhaft, und auch die Bildung intermetallischer Verbindungen von Zinn und Eisen, die sehr spröde sind, ist nicht zweckmäßig.
Ein zweites angewandtes Verfahren zur Verhinderung von Nitrieren und Karbonitrieren besteht in der Anwendung eines Gemisches von Borsäure mit einem Bindemittel. Bei der Dehydratation der Borsäure zu Bortrioxid und dessen Schmelzen erfolgt jedoch eine unerwünschte Umlagerung der Teilchen des Bortrioxids auf zu schützende Flächen, so daß am Stahl weiche Stellen gebildet werden.
Es sind weitere Schutzverfahren bekannt. So sind verschiedene Schutzanstriche, die auf Wasserglas mit einem Zusatz schwerschmelzbarer anorganischer Stoffe beruhen, wie z.B. Ziegelton, Chrom (III)-oxid oder Zinkoxid. Die aufge tragenen Anstriche sind leicht rißbildend, springen ab und schützen deshalb ungenügend oder sind nach erfolgter chemischer Wärmbehandlung sehr schwer entfernbar.
Die Literatur empfiehlt auch eine Alkohol-elatine-Lösung oder Glyzerin mit Zinn(IV)-oxid, ggf. sechs Teile feinen Zinnpulvers mit einem Teil Zinkpulver, gemischt mit sechzig Teilen gesättigter wäßriger Lösung von Zinkchlorid und Ammoniumchlorid mit Zugabe von Chrom(III)-oxid. Die Praxis zeigt jedoch, daß alle angeführten Anstriche einer Diffusion des Stickstoffs zwar teilweise vorbeugen, ein Nitrieren aber nicht zuverlässig verhindern.
Anstriche gegen Karbonitrierung in Gas wurden bisher nicht entwickelt, denn es handelt sich um eine neue Technologie der chemischen Wärmebehandlung von Stählen.
Die angeführten Nachteiic beseitigt die erfindungsgemäß£ Anwendung einer Komplexverbindung als Schutzfilm für Metallgegenstände, die zumindest ein Element der Gruppe Bor, Zinn und Blei in einem Gemisch mit Montmorillonit oder Organmontmorillonlt als Schutzfilm von Metallgegenständen enthält. Es handelttsich um einen Schutzfilm von Metallgegenständen gegenüber einer Diffusion von Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff bei ihrer chemischen Wärmebehandlung bei Temperaturen von 500 - 750 °C.
Die erfindungsgemäße Komplexverbindung bildet an der Oberfläche der Metallgegenstände eine dünne Schicht, die bei der chelnischén Wärmebehandlung die Diffusion von Stickstorf, Kohlenstoff und Sauerstoff zuverlässig verhindert.
Die Komplexverbindung wird so zubereitet, daß in einer Kugelmühle Montmorillonit oder Organomontmorillonit z.B.
mit Bortrioxid oder mit einem Blei-Zinn-Lot und Toluol gemahlen wird. Dadurch erfolgt ihre gegenseitige Vereinigung durch Ionenbindung, die ihre mechanische thermische Beständigkeit verursacht.
Das Auftragen des erfindungsgemäßen Schutzfilmes kann durch Eintauchen oder Anstrich erfolgen. Die wirksame Dicke der Schutzschicht beträgt nach dem Eintrocknen 0,3 - 1 mm.
Nach der chemischen Wärmebehandlung kann die Schutzschicht mittels einer Stahlbürste oder durch Abschälen in Form eines dünnen Filmes beseitigt werden.
Im Folgenden Teil sind Ausführungsbeispiele zur Anwendung der erfindungsgemäßen Komplexverbindung angeführt.
Beispiel r. ~ Bei in Nitrieren mit einer Temperatur von 500 - 5500C werden Koll lexverbindungen folgender Zusammensetzung angewandt: 2 - 10 % organisch gebundener Organomontmorilloflit 2 - 10 % Blei-Zinn-Lot 80- 96 X Toluol.
Beispiel Nr. 2: Bei der Karbonitrierung mit Temperaturen von 570 - 750 0c werden angewandt: 2 - 10 % Montmorillonit 1 - 4 % Bortrioxid 2 % Bleipulver 1 - 5 % Oktadezylamin 10 % Äthylalkohol 69 - 84 % Toluol.
Beispiel Nr. 3: Bei der Karbonitrierung mit Luftzugabe und Temperaturen von 550 - 750°C werden angewandt: 2 - 10 % organisch gebundener Organomontmorrilonit 1 - 4 % Bortrioxid 10 % Athylalkohol 76 - 87 % Toluol.

Claims

Patentanspruch

Anwendung einer Komplexverbindung als Schutzfilm für Metallgegenstände gegenüber Diffusion von Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff bei chemischer Wärmebehandlung unter Temperaturen von 500 - 750 OC, bestehend aus zumindest einem Element der Gruppe Bor, Zinn und Blei in einem Gemisch mit Montmorillonit oder Organomontmorillonit.