DE2417920A1

DE2417920A1 - Verfahren zur herstellung einer chromcarbidschicht auf der oberflaeche eines gegenstandes aus eisen, eisenlegierung oder hartmetall

Info

Publication number: DE2417920A1
Application number: DE19742417920
Authority: DE
Inventors: Tohro Arai; Noboru Komatsu; Masayoshi Mizutani; Yoshihiko Sugimoto
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1974-10-24
Also published as: CA1018873A; GB1417367A; US3885064A; FR2225546A1; FR2225546B1; DE2417920C3; DE2417920B2

Description

DR. BERG DlPL.-ING, STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR.'SANDMAIR

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245 2417920

Dr. Berg Dlpl.-Ing. Stapf und Partner, S München 86, P.O. Box 860245 Ihr Zeichen Unser Zeichen 8 MÜNCHEN 80 .

Yourref. Ourref. 24 976 MauerklrchentraSe 4511. April 1974

Anwaltsakte-Nr.: 24 976

IiABUSHIKI KAISHA TOYOTA CHUO KENKYUSHO Nagoyashi, Aichiken / Japan

■Verfahren zur Herstellung einer Chromcarbidschient auf der Oberfläche eines Gegenstandes aus Eisen, Eisenlegierung oder Hartmetall"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer Chromcarbidschicht auf der Oberfläche' eines Gegenstandes aus Eisen., Eisenlegierung oder Hartmetall;, und insbesondere betrifft die Erfindung die Ausbildung der Carbidschicht auf der Oberfläche des in ein behandelndes Schmelzbad einge-

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Z/dr " - - °

tauchten Gegenstandes. Der Gegenstand aus Eisen, Eisenlegierung oder Hartmetall mit der darauf ausgebildeten Carbid-' schicht hat eine erheblich verbesserte Härte₃ Verschleißfestigkeit , Oxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Es wurden bereits mehrere Verfahren zum Beschichten oder Ausbilden einer metallischen Carbidsehicht auf der Oberfläche von Metallgegenstanden beschrieben. Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat ein Verfahren zur Ausbildung einer Chromcarbidschieht auf der Oberfläche von metallischen Gegenständen in einem behandelnden Schmelzbad entwickelt, das aus Borsäure oder einem Borat und einem Chrom-enthaltenden Metallpulver besteht.(US-Patentschrift 3 67I 297) Das Verfahren kann eine gleichmäßige Carbidsehicht ausbilden und ist in hohem Maße rentabel und billig. Das Chromcarbid (Cr^C,--Cr₇C^₅) hat eine sehr hohe Härte im Bereich von Hv 1 800 bis Hv 2 000. Demzufolge zeigt die ausgebildete Carbidsehicht einen hohen Hartewert und ein überlegenes Widerstandsverhalten gegen Verschleiß und ist somit in hohem Maße für die Oberflächenbehandlung von fonngebenden Teilen, wie beispielsweise Matrizen und Patrizen, Werkzeugen, wie beispielsweise Kneifzangen und Schraubenziehern, Teilen für viele Arten von Werkzeugmaschinen, Automobilteilen, die dem Verschleiß unterworfen werden, geeignet.

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Darüber hinaus besitzt das Chromcarbid eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Oxidation und Korrosion als das Hartmetall-bildende Wolframcarbid.

Daher erhöht die Ausbildung der Chroiricarbidschxcht auf der Oberfläche von Hartmetall die Beständigkeit der Form₃ der Einspannvorrichtung und dergl., die in einer korrodierenden Atmosphäre und bei hoher Temperatur eingesetzt werden₅ in erheblichem Maße.

Das oben erwähnte herkömmliche Verfahren erfordert zur Herstellung des Behandlungsbades infolge der langsamen Auflösung des behandelnden Metallteilchens eine relativ lange Zeit, und manchmal passiert es₃ daß sich die behandelnden Metallteilchen in die gebildete Carbidsehieht hinein ablagern und die Oberfläche der Schicht rauh machen.

Es ist daher die hauptsächlichste Aufgabe der vorliegenden Erfindung_aein verbessertes Verfahren zur Ausbildung einer Chromcarbxdschieht auf der Oberfläche eines Gegenstandes aus Eisen., Eisenlegierung oder Hartmetall in einem behandelnden Schmelzbad zu schaffen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ausbildung einer Chromcarbxdschieht zu schaffen,

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die dicht und gleichmäßig ist, und die keine unaufgelösten behandelnden Metallteilchen auf der Oberfläche des Gegenstandes enthält.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ausbildung einer Chromcarbidschicht zu schaffen, das sicher und einfach in der praktischen Durchführung und weniger kostspielig ist.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin₅ ein behandelndes Schmelzbad zu schaffen^, das keine Alterung des Bades erforderlich macht und das imstande ist₂ eine Carbidschicht mit glatter Oberfläche auf dem Gegenstand aus Eisen, Eisenlegierung oder Hartmetall auszubilden.

Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Die neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als' charakteristisch angesehen werden, sind ausführlich und genau in den anliegenden Ansprüchen niedergelegt. Die Erfindung selbst läßt sich hinsichtlich ihrer Arbeitsweise, zusammen mit zusätzlichen Aufgaben und Vorteilen derselben, am besten aus der nachfolgenden Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen in Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen

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verstehen. In diesen Zeichnungen stellt

Fig. 1 eine Photomikrographie dar, die eine auf der Oberfläche eines Kohlenstoffwerkzeug"stahles gemäß Beispiel 1 ausgebildete Chromcarbidschicht zeigt;

Fig. 2 ist eine Photomikrographie, welche eine Chromcarbidschicht zeigt, die auf der Oberfläche eines Kohlenstoffwerkzeugstahles gemäß Beispiel 2 ausgebildet ist;

Fig. 3 ist eine Photomikrographie, welche eine auf einem Hartmetall ausgebildete Chromcarbidschicht gemäß Beispiel 3 zeigt.

Ganz allgemein ist die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung einer Chromcarbidschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes aus Eisen, Eisenlegierung oder Hartmetall in einem behandelnden Schmelzbad abgestellt und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das behandelnde Schmelzbad aus Borsäure oder einem Borat und einem Chromhalogenid besteht und daß der zu behandelnde Gegenstand aus Eisen, Eisenlegierung oder Hartmetall zumindest 0,05 Gew.-% (das Zeichen "%" bedeutet in der nachfolgenden Beschreibung ^i;Gew."$") Kohlenstoff enthält. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt nämlich die Herstellung eines behandelnden Schmelzbades, bestehend aus Borsäure oder einem Borat und einem Chromhalogenid und das Eintauchen des Gegenstandes aus Eisen. Eisenlegierung oder Hartmetall in das behandelnde

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Schmelzbad, um so die Chromcarbidschicht auf der Oberfläche des Gegenstandes auszubilden.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Hauptbestandteil des behandelnden Schmelzbades anstelle der in dem früher entwickelten, oben erwähnten Verfahren eingesetzten Metallpulver mit einem Gehalt an Chrom ein Chrbmhalogenid verwendet. Das Halogenid kann sich leicht in geschmolzener Borsäure oder Borat auflösen und bleibt nicht als festes Teilchen zurück. Demzufolge kann das behandelnde Schmelzbad verwendet werden., sobald das Behandlungsmaterial geschmolzen ist., ohne Alterung des Bades, und es kann eine sehr glatte,Carbidschicht auf der Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet werden.

Zur Herstellung des behandelnden Schmelzbades wird Borsäure oder ein Borat und ein Chromhalogenid miteinander gemischt und anschließend die Mischung bis zu ihrem Schmelzzustand erhitzt, oder es wird die Borsäure oder das Borat bis zu ihrem Schmelzzustand erhitzt und dann das Halogenid zu der geschmolzenen Borsäure oder dem geschmolzenen Borat zugegeben. Als Chromhalogenid kann Chromchlorid (CrCl.,, CrCIp) ₃ Chromfluorid (CrF ), Chrombromid (CrBr,), Chromjodid (CrJ₃) und dergl. verwendet werden.

Als Borat kann Natriumborat (Borax) (Na₂B^O₇), Kaliumborat 403843/0922

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(Kpi>2,0₇) u. dergl. eingesetzt werden. Es können in dem behandelnden Schmelzbad ein oder mehrere Halogenide und ein Boratj Borsäure oder die Mischung von Borsäure und einem Borat verwendet Zierden. Die Punktion der Borsäure und des Borates besteht darin., ein Metalloxid aufzulösen und die Oberfläche eines zu behandelnden Gegenstandes sauberzuhalten₃ und es sind die Borsäure und das Borat nicht giftig und schwer zu verdampfen. Deswegen kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Zutritt von Luft durchgeführt werden.

Das Chromhalogenid kann in dem behandelnden Schmelzbad in einer Menge zwischen etwa 1 bis 50 % enthalten sein. Bei Verwendung einer geringeren Menge an Chlorid als 1 % ist die Ausbildung der Carbidschicht nicht gleichmäßig und sie erfolgt für praktische Zwecke zu langsam. Ein Zusatz an Halogenid von über 50 % ergibt eine Viskosität des Schmelzbades ₃ die für einen normalen Betrieb zu hoch ist und die Korrosivität des behandelnden Schmelzbades wird zu stark. Die bevorzugteste Menge an Halogenid kann 5 % oder etwa in diesem Bereich betragen. Der Rest des behandelnden Schmelzbades ist Borsäure., Borat oder die Mischung daraus. Die Borsäure oder das Borat können in einer Menge von zwischen 50 und 99 % gemischt werden. Um den sogenannten Schmelzpunkt und die Viskosität des behandelnden Schmelzbades zu erniedrigen_s kann ein Salz_a wie beispielsweise Natriumchlorid ₃ Kaliumchlorid

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und iJatriumfluoridj ein Oxid wie beispielsweise Phosphoroxide ein Hydroxid, wie beispielsweise Natriumhydroxid, ein Sulfat, Carbonate Nitrid u. dergl. zu dem behandelnden Schmelzbad zugesetzt werden.

Der zu behandelnde Gegenstand aus Eisen, Eisenlegierung oder Hartmetall muß zumindest O₃05 % Kohlenstoff enthalten und sollte vorzugsweise einen Gehalt von O₅I % Kohlenstoff oder darüber aufweisen. Der Kohlenstoff in dem Gegenstand wird während der Behandlung zu einem Bestandteil des Carbids. Es wird nämlich angenommen, daß der Kohlenstoff in dem Gegenstand zu der Oberfläche desselben diffundiert und mit dem Chrom aus dem behandelnden Schmelzbad unter Bildung des Carbides auf der Oberfläche des Gegenstandes reagiert. Der höhere Gehalt an Kohlenstoff in dem Gegenstand wird für die Ausbildung der Carbidsehieht mehr bevorzugt. Der Gegenstand aus Eisen, Eisenlegierung oder Hartmetall mit einem Gehalt von weniger als 0.05 % Kohlenstoff kann durch die Behandlung nicht mit einer gleichmäßigen und dicken Carbidsehieht ausgestattet werden. Auch der Gegenstand mit einem Gehalt von zumindest 0^05 % Kohlenstoff lediglich in dem Oberfläehenteil desselben kann zur Ausbildung einer Carbidsehieht auf der Oberfläche des Gegenstandes behandelt werden. Zum Beispiel kann ein reiner Eisengegenstand ₃ der zur Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes in dem Oberflächenteil desselben

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einsatzgehärtet worden ist, als Gegenstand für die vorliegende Erfindung eingesetzt werden.

Eisen bedeutet hier ein ICisen mit einem Gehalt an Kohlenstoff und einsatzgehärtetes Eisen_s Eisenlegierung bedeutet Kohlenstoffstahl und Legierungsstahl ₃ und Hartmetall bedeutet ein gesintertes Wolframcarbid mit einem Gehalt an Kobalt. Das Hartmetall kann eine kleine Menge Titancarbid₃ Niobcarbid ₃ Tantalcarbid u. dergl. enthalten.

In manchen Fällen kann der Kohlenstoff ₃ der in dem behandeln-' den Schmelzbad enthalten ist₃ als Kohlenstoffquelle zur Ausbildung, der Carbidschicht auf der Oberfläche des Gegenstandes verwendet werden. Jedoch ist die Ausbildung der Carbidschicht nicht dauerhaft und der Einsatz von Kohlenstoff in dem behandelnden Schmelzbad nicht von praktischem Wert.

Vor der Behandlung ist es wichtigj die Oberfläche des Gegenstandes zur Ausbildung einer guten Carbidschicht durch Reinigung der Oberfläche des Gegenstandes von Rost und öl mit einer sauren, wässerigen Lösung oder einer anderen Flüssigkeit zu reinigen.

Die Behandlungstemperatur kann innerhalb eines weiten Bereiches vom Schmelzpunkt der Borsäure oder des Borates bis zum

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Schmelzpunkt des zu beliandelnden Gegenstandes ausgewählt werden. Vorzugsweise kann die Behandluhgstemperatur aus dem Temperaturbereich von 700 bis 1 100 ⁰C ausgewählt werden; Hit der Erniedrigung der Behandlungstemperatur steigt die Viskosität des behandelnden Schmelzbades allmählich an und die Dicke der ausgebildeten Carbidschicht nimmt ab. Jedoch wird bei einer relativ hohen Behandlungstemperatur das behandelnde Schmelzbad rasch verschlechtert. Ebenso wird die Qualität des den Gegenstand bildenden Materials durch Ansteigen der Kristallkorngrößen des Materials .verschlechtert. .

Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Behandlung bei einer relativ niedrigen Temperatur, wie zum Beispiel bei 700 ⁰C, zu ermöglichen. Wie dies wohl bekannt ist, würde ein Gegenstands der bei einer Temperatur oberhalb des ümwandlungspunktes des den Gegenstand bildenden Materials behandelt wird, infolge seiner verborgenen Beanspruchung deformiert werden. Jedoch können die meisten Gegenstände ohne Deformation durch Auswahl einer Behandlungstemperatur behandelt werden, die niedriger ist, als der Umwandlungspunkt des den Gegenstand bildenden Materials, und über der niedrigsten Behandlungstemperatur von 700 C liegt. In dem Fall, wo das den zu behandelnden Gegenstand bildende Material einen relativ niedrigen Umwandlungspunkt aufweist, kann die Behandlungstemperatur durch Zusatz der oben erwähnten Verbin-

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düngen zur Erniedrigung der Viskosität des behandelnden Schmelzbades zu dem behandelnden Schmelzbad erniedrigt und der Gegenstand bei einer Temperatur unterhalb seines Umwandlun^spunktes behandelt werden.

Die Behandlungszeit hängt von der Dicke der aufzubringenden Carbidschieht ab. Ein Erhitzen von kurzer als 10 liin. wird jedoch keine in der Praxis akzeptierbare Bildung der Schicht er^eben^ obwohl die entgültige Bestimmung der Behandlungszeit von der Behandlungstemperatur abhängt. Mit der Erhöhung der Behandlungszeit wird die Dicke der Carbidschieht entsprechend vergrößert. In der Praxis kann eine annehmbare Dicke auf der Schicht innerhalb von 30 Std. oder einer kürzeren Zelt erzielt werden. Der bevorzugte Bereich der Behandlungszeit liegt bei einem Zeitraum von 10 MIn. bis 30 Std.

Der Behälter zur Aufnahme des behandelnden S.ehmelzbades gemäß Erfindung kann aus Graphit oder hitzebeständigem Stahl hergestellt sein.

Es ist nicht erforderlich, das erfindungsgemäße Verfahren in einer nicht-oxidierenden Gasatmosphäre durchzuführen es kann jedoch das Verfahren sowohl an der Luft als auch in einer inerten Gasatmosphäre praktiziert werden.

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Zusammenfassend betrifft die vorliegende ji-rfindung ein Verfahren zur Herstellung: einer Cliroracarbidschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes aus Eisen- Eisenlegierung oder hartmetall in einem behandelnden Schmelzbad,, wobei mein eine "Ii-schung von Borsäure oder einem Dorat und einem Chrouhalogenid bis zuiii oclaiielazustand erhitzt und den Gegenstand in aas Le-handeinde Schmelzbad der _Iischung eintaucht, wodurch man auf der Oberfläche des Gegenstandes eine sehr harte Chroncarbidschicht ausbildet. Das erfindungsjenilße Verfahren kann ohne Alterung des Behandlungsbades durchgeführt werden und es kann eine sehr glatte Chrorncarbidschicht auf der Oberfläche- des Gegenstandes ausgebildet werden.

Beispiel 1

500 g Borax wurden in einen Graphittiegel mit einem Innendurchmesser von 65 mm eingefüllt und bis auf 1 000 °C zum Schmelzen des Borax in einem elektrischen Ofen bei Luftzutritt erhitzt und anschließend 82 g Chromchlorid (CrCl,)--puiver mit einer Größe von weniger als 100 mesh (O₃149 inki) in den geschmolzenen Borax geschüttet und miteinander zur Herstellung eines behandelnden Schmelzbades gemischt. Dann wurde eine Probe mit einem Durchmesser von 7 rnni und einer Länge von 40 mm aus Kohlenstoffwerkzeugstahl (JIS SKH, mit einem Gehalt von I₅O % Kohlenstoff) in das behandelnde Schmelzbad eingetaucht und darin etwa 2 Std. lang belassen, herausgenon-

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BAD ORIGINAL

men und an der Luft abgekühlt. Das an der Oberfläche der Probe anhaftende Eehandlungsmaterial wurde durch Waschen mit heißem ^TJasser entfernt und anschließend wurde die behandelte Probe untersucht. Die Oberfläche der Probe war sehr glatt, nach dem Gehneiden und Polieren der Probe wurde diese mikrographisch überprüft und es wurde gefunden, daß eine Schicht ₃ x»7ie sie in Fig. 1 gezeigt wird, gebildet worden war. Die Dicke der Schicht betrug etwa 8 Mikron. Die Schicht wurde durch Röntgenbeugungsverfahren und durch einen Röntgenliikroanalysator als Chromcarbid (Qv~~,0r₃ Cr₇C₇) identifiziert. Dor wurde in der behandelten Probe nicht entdeckt. ■

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5OO g Borax wurden in einen Graphittiegel mit einem inneren Durchmesser von 65 mm placiert und zum Schmelzen des Borax in einem elektrischen Ofen unter Luft bis auf eine Temperatur von 1 000 ⁰C erhitzt und anschließend 120 g Chromfluorid (CrP-,)--Pulver mit einer Größe von unter 100 mesh (0,149 mm) in den geschmolzenen Borax eingetragen und damit zur Herstellung eines behandelnden Schmelzbades gemischt. Dann wurde eine Probe von 7 mm Durchmesser und 40 mm Länge aus Kohlenstoff werkzeugstahl (JIS SK4) in das behandelnde Schmelzbad eingetaucht und darin etwa 3 Std. belassen₃ dann wieder herausgenommen und an der Luft abgekühlt. Das an der Oberfläche der behandelten Probe anhaftende Material wurde durch Waschen

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mit heißem Wasser entfernt. Die Oberfläche der behandelten Probe war sehr glatt. !lach dem Schneiden und Polieren der Pro be wurde ein Querschnitt derselben mikrographisch überprüft und durch Röntgenbeugungsverfahren und einen Röntgen-ilikroanalysator getestet. Die gebildete Schicht wurde als Chromcarbid (Cr ,C₀ Cr C) identifiziert und die Dicke der Schicht betrug etwa 12 I'iikron. Diese Schicht wird in Fig. 2 gezeigt.

Beispiel 3

100 g Boraxpulver wurden in einen Graphittiegel eingefüllt und zum Schmelzen des Borax in einem elektrischen Ofen unter Luft auf bis zu 1 000 C erhitzt, und anschließend 46 g Chromchlorid (CrCl )--Pulver von weniger als 100 mesh (O₅l49 mm) in den geschmolzenen Borax eingetragen und mit diesem ge mischt. Dann wurde ein Prüfling von 1 mm Dicke, 5₃5 rnm Breite und 30 mm Länge aus Hartmetall, bestehend aus 91 % Wolframcarbid und 9 % Kobalt, in das behandelnde Schmelzbad eingetaucht und darin 15 Std. belassen, dann wieder entnommen und an der Luft gekühlt. Das an der Oberfläche des Prüflings anhaftende Behandlungsmaterial wurde durch Eintauchen des Prüflings in heißes Wasser entfernt. Die Oberfläche des behandelten Prüflings war glatt. Mach Schneiden und Polieren des Prüflings wurde dessen Querschnittsfläche mikrographisch untersucht und durch Röntgenbeugungsverfahren und einen Rönt -

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^en-I-Iikroanalysator untersucht. Durch diese Überprüfung wurde eine Schicht _s wie sie in Pie· 3 gezeigt wird, festgestellt» und die Dicke der Schicht betrug; 10 i-Iikron. Durch die Röntgenbeugungsanalyse wurden starke Ohromcarbid-(Cr₁₇C-.)-Beugungs·- linien der Schicht entdeckt. Durch den Röntgen--Mikroanalysa~ tor wurde festgestellt;, daß die Schicht eine große Menge an Chrom enthielt. Die Härte der von der Oberfläche des Prüflings her gemessenen Schicht betrug etwa Hv 2983 (Mikro-· Vickers-Härte). Ebenso wurde die Härte des Ausgangsmaterials des Prüflings gemessen. Diese wurde zu etwa Hv 1525 bestimmt.

Es wurden dann zur Bewertung der Behandlung Proben, die auf die gleiche Weise wie vorstehend beschriebe^ behandelt worden waren, entxfeder einem Oxidationstest oder einem Korrosionstest unterworfen. Als Bezug wurden nichtbehandelte Proben gleichfalls untersucht. Der Oxidationstest besteht darin₅ daß man einen Prüfling 1 Std. lang unter Luftzutritt auf 8"OO ⁰C erhitzt und dann den Gewichtsverlust des Prüflings als Folge der Oxidation bestimmt. Der Korrosionstest besteht dariiij einen Prüfling in eine wässerige Lösung von Salpetersäure (UNO-,) 50 Std. lang einzutauchen und dann den Gewichtsverlust des Prüflings infolge der teilweisen Auflösung des Prüflings zu messen.

Der Oxidationsverlust des behandelten Prüflings betrug

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5j 83 mg/cm . Zum Vergleich betrug der Oxidationsverlust der

2
nicht-behandelten Probe 61₃87 mg/cm .

Ebenso betrug der durch Auflösung entstandene Gewichtsverlust

2
des behandelten Prüflings I₃96 mg/cm . Zum Vergleich betrug der durch Auflösung entstandene Gewichtsverlust der nicht-

2
behandelten Probe 23^07 mg/cm .

Es ist aus den Ergebnissen offensichtlich^ daß das Hartmetall mit einer Chromcarbidschicht darauf eine sehr hohe Oxidationsund Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Beispiel H

Ein behandelndes Schmelzbad, bestehend aus 100 g Borax und 27 g Chromfluorid (CrF^)₃ wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 beschrieben, hergestellt. Dann wurde ein Prüfling mit den gleichen Maßen und aus dem gleichen Material wie der Prüfling in Beispiel 3 13 Std. lang bei 1 000 ⁰C behandelt. Durch die Behandlung wurde eine Schicht von etwa Ö Mikron Dicke auf der Oberfläche des Prüflings ausgebildet. Die Schicht wurde ebenfalls mit der Rontgenbeugungsmethode ₃ einem Röntgen-Mikroanalysator und dem Vicker's Härte-Prüfgerät untersucht. Es wurden starke Chromcarbid(Cr_C,)-Beugungslinien gefunden. Es wurde ferner gefunden, daß die Schicht eine große Menge Chrom enthielt.

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Andere ₃ in diesem Beispiel behandelte Prüflinge wurden entweder dem Oxidationstest oder dem Korrosionstest unterworfen₅ die in gleicher Weise,wie in Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt wurden. Der Oxidationsgewichtsverlust des behandelten

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Prüflings betrug 6_S15 mg/cm und der durch Auflösung entstan-

2 dene Gewichtsverlust des behandelten Prüflings war 3_S25 mg/cm.

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Claims

Paten tans _p_ r ü c h e

1. Verfahren zur Herstellung einer Carbidschicht auf d.er Oberfläche eines Gegenstandes aus Eisen_; Eisenlegierung oder Hartmetall in einem behandelnden Schmelzbad, dadurch gekennzeichnet ₃ daß man das behandelnde Schmelzbad^ bestehend im wesentlichen'aus einem Chromhalogenid und Borsäure und/oder Borat; herstellt_, den Gegenstand, der zumindest O₃05 % Kohlenstoff enthält, in das behandelnde Schmelzbad eintaucht₃ den Gegenstand in dem Schmelzbad zur Bildung einer Chromcarbidschicht auf der Oberfläche desselben beläßt und den Gegenstand dann aus dem behandelnden Schmelzbad entnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet y daß das Chromhalogenid Chromchlorid, Chromfluorid, Chrombromid und/oder Chromjodid ist.

3·' Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch ^e -· kennzeichnet , daß das Borat ΐ-Tatriunborat oder Kaliumborat ist.

4. Verfahren nach Anspruch I₁. dadurch gekennzeichnet i daß man den Gegenstand in dac behan · delnde Schmelzbad^ bestehend aus 1 bis 50 / Chroinhalo-enid

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und einem Rest an Borsäure oder Borat, eintaucht, und den Gegenstand in dem behandelnden Schmelzbad einen Zeitraum von 10 Min. bis 30 Std. bei einer Temperatur im Bereich von bis 1 100 ⁰C beläßt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Gegenstand aus Kohlenstoffstahl und/oder legiertem Stahl mit einem Gehalt von zumindest 0_s05 % Kohlenstoff, besteht.

6. Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekenn ζ e i c h η e t ,· daß der Gegenstand aus Hartmetall, bestehend aus Wolframcarbid und Kobalt, hergestellt ist.

7. Verfahren .nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stufe der Herstellung des behandelnden Schmelzbades das Erhitzen von Borsäure oder Borat bis zu seinem Schmelzzustand, das Zusetzen von Chromhalogenid zu der geschmolzenen Borsäure oder dem geschmolzenen Borat j das Mischen des Chromhalogenides mit der geschmolzenen Borsäure oder dem geschmolzenen Borat, umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Stufe der Herstellung des behandelnden Schmelzbades das Herstellen der Mischung von

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Chromhalogenid und Borsäure oder Borat und das Erhitzen der Mischung bis zu ihrem Sehmelzzustand., umfaßt.

9- Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet ₃ daß das behandelnde Schmelzbad Alkalimetallchlorid oder Alkalimetallfiuorid zur Erniedrigung der Viskosität des behandelnden Schmelzbades enthält.

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