DE2430984C3 - Process for increasing the wear resistance and for reducing the friction of surfaces of objects made of iron alloys that slide on one another - Google Patents
Process for increasing the wear resistance and for reducing the friction of surfaces of objects made of iron alloys that slide on one anotherInfo
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Description
4040
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und zur Verminderung der Reibung von aufeinandergleitenden Oberflächen von Gegenständen aus Eisenlegierungen durch Aufschwefein der Oberfläche in einem Natrium- und Kaliumthiocyanat enthaltenden Schmelzbad, wobei die zu behandelnden Gegenstände in einen Stromkreis geschaltet sind.The invention relates to a method for increasing the wear resistance and reducing the Friction of surfaces of objects made of iron alloys sliding on one another due to sulphurisation the surface in a molten bath containing sodium and potassium thiocyanate, the to objects to be treated are connected in a circuit.
Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 21292 bzw. der schweizerischen Patentschrift 4 71 900 bekannt. Hierbei wird der Tiegel in dem sich das Schmelzbad befindet, als Kathode und das ins Schmelzbad getauchte zu behandelnde Werkstück als Anode geschaltet. Zur Er- 5; leichterung des Verfahrens werden geringe Mengen an Cyansalzen beigefügt.Such a method is from the German Offenlegungsschrift 15 21292 or the Swiss Patent No. 4,71,900 is known. The crucible in which the weld pool is located is used as a Cathode and the workpiece to be treated immersed in the weld pool switched as anode. To the 5; To facilitate the process, small amounts of cyan salts are added.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Eisenlegierungen anzugeben, das die Behandlungszeit verkürzt und auf die Verwendung von toxischen Cyansalzen vollständig verzichten kann und das es trotzdem gestattet, die Qualität und die Lebensdauer der aufeinandergleitenden Oberflächen der Gegenstände zu erhöhen.The object of the invention is to provide a method for increasing the wear resistance of iron alloys indicate that the treatment time shortened and completely on the use of toxic cyan salts can do without and that still allows the quality and service life of the To increase surfaces of objects.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gegenstände einem Wechselstrom mit periodisch veränderlicher Polarität ausgesetzt werden, wobei sie 2 bis 20mal länger als positiver Pol als als negativer Pol geschaltet sind und wobei als jeweils anderer Pol ein Stahlticgel bzw. eine Stahlelektrode genommen wird, deren Gestalt der Gestalt des zu behandelnden Gegenstands angepaßt ist.This object is achieved according to the invention in that the objects with an alternating current periodically changing polarity, being 2 to 20 times longer than positive pole than than Negative pole are connected and a Stahlticgel or a steel electrode as the respective other pole is taken, the shape of which is adapted to the shape of the object to be treated.
Die Anpassung erfolgt derart, daß beispielsweise, wenn ein walzenförmiger Gegenstand behandelt werden soll, die Elektrode die Gestalt eines Zylinders aufweist. Bei einer profilierten Elektrode sollte die Behandlung in einem Keramiktiegel erfolgen. Der Abstand zwischen den Elektroden muß sich in einem Grenzbereich von 3 bis 15 cm bewegen.The adjustment is made in such a way that, for example, when treating a roller-shaped object should, the electrode has the shape of a cylinder. In the case of a profiled electrode, treatment should be done in a ceramic crucible. The distance between the electrodes must be in one Move the border area from 3 to 15 cm.
Vorzugsweise beträgt die Zeitdauer der positiven Polung 10 bis 40 see und die der negativen Polung 2 bis 5 see.The duration of the positive polarity is preferably 10 to 40 seconds and that of the negative polarity 2 to 5 see.
Vorzugsweise weist das Schmelzbad folgende Zusammensetzung auf:The melt pool preferably has the following composition:
Kaliumrhodanid in einer Menge von 68 bis 90 Gewichtsprozent, Natriumrhodanid in einer Menge von 5 bis 28 Gewichtsprozent, Natriumthiosulfat und/oder Natriumsulfid in einer Menge von 2 bis 5 Gewichtsprozent. Potassium rhodanide in an amount of 68 to 90 percent by weight, sodium rhodanide in an amount of 5 to 28 percent by weight, sodium thiosulfate and / or sodium sulfide in an amount of 2 to 5 percent by weight.
Die Verwendung von Wechselstrom mit veränderlicher Polarität ermöglicht ein gleichmäßiges Auftragen der Sulfidschicht, was als Ergebnis der ausgeglichenen Konzentrationen der entsprechenden Ionen an den einzelnen Elektroden anzusehen ist. Der Wechselstrom mit veränderlicher Polarität erfüllt in diesem Fall eine ähnliche Rolle wie die Cyansalze in den bekannten Verfahren, weist jedoch die sich aus der außerordentlichen Toxizität der Cyansalze ergebende Gefährlichkeit nicht auf. Die Elektrolyse erfolgt in einem Ofen, dessen Entlüftungseinrichtungen den Erhalt einer gleichmäßigen Temperatur rings um den Tiegel gewährleisten.The use of alternating current with variable polarity enables an even application the sulphide layer, which is a result of the balanced concentrations of the corresponding ions at the individual electrodes. The alternating current with variable polarity fulfills one in this case Similar role as the cyan salts in the known processes, but shows itself from the extraordinary Toxicity of the cyan salts does not reveal any danger. The electrolysis takes place in a furnace, its ventilation devices to maintain a uniform temperature around the crucible guarantee.
Es ist vorteilhaft, den Behandlungsprozeß bei Eisenlegierungen mit ferritischer Struktur bei Stromdichten von 0,5 bis 1,5 A/dm2, bei Eisenlegierungen mit perlitischer Struktur bei Stromdichten von 1,5 bis 5 A/dm2 sowie bei Temperaturen von 200 bis 250 C während einer Zeitdauer von 5 bis 10 min durchzuführen.It is advantageous to carry out the treatment process for iron alloys with a ferritic structure at current densities of 0.5 to 1.5 A / dm 2 , for iron alloys with a pearlitic structure at current densities of 1.5 to 5 A / dm 2 and at temperatures of 200 to 250 C to be carried out for a period of 5 to 10 minutes.
Bei höheren Stromdichten ist der Massenverlust der der Behandlung unterzogenen Gegenstände in Folge der anodischen Auflösung um Vieles schneller als der Zuwachs der Masse auf Grund des Zuwachses der Sulfidschicht.At higher current densities, the mass loss of the objects subjected to the treatment is a consequence the anodic dissolution much faster than the increase in mass due to the increase in Sulphide layer.
Dadurch, daß die erfindungsgemäße thermo-chemische Behandlung bei niedrigen Temperaturen erfolgt, können mit diesem Verfahren auch Gegenstände, die z. B. gehärtet oder vergütet worden sind, behandelt werden, ohne daß dabei ihre Struktur noch ihre Festigkeitseigenschaften leiden, was ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß jegliche Verwendung von toxischen Cyansalzen vermieden wird. Durch Verkürzung der Behandlungsdauer auf etwa durchschnittlich 8 min beim erfindungsgemäßen Verfahren werden Kosten gespart und insbesondere wird der Energieverbrauch auch wesentlich geringer.Because the thermochemical treatment according to the invention takes place at low temperatures, can with this method also objects that z. B. hardened or tempered, treated without their structure or their strength properties suffering, which is a special one Advantage of this procedure is. Another advantage of this method is that any use of toxic cyan salts is avoided. By shortening the treatment time to about average 8 min in the method according to the invention costs are saved and in particular the Energy consumption is also significantly lower.
Nachstehend werden Beispiele für die Zusammensetzung des Schmelzbads und die Parameter für die Behandlung im Schmelzbad angegeben.Below are examples of the composition of the weld pool and the parameters for the Treatment in the weld pool indicated.
Ein Schmelzbad weist folgende Zusammensetzung auf:A melt pool has the following composition:
Kaliumrhodanid (KSCN) 80%Potassium Rhodanide (KSCN) 80%
Natriumrhodanid (NaSCN) Sodium Rhodanide (NaSCN)
■ 24 30■ 24 30
Thiosulfat (Na2S2O,) 5%Thiosulfate (Na 2 S 2 O,) 5%
Temperatur des Schmelzbads 220 CMolten bath temperature 220 ° C
Zeitdauer der Behandlung IO minDuration of treatment IO min
Stromdichte 0,5 A/dm2 Current density 0.5 A / dm 2
Zeit der negativen Polung 2 see 5Negative polarity time 2 see 5
Zeit der positiven Polung 30 seeTime of positive polarity 30 sec
Ein Schmelzbad weist folgende Zusammensetzung 10 auf:A melt pool has the following composition 10 :
Kaliumrhodanid 90 %Potassium rhodanide 90%
Natriumsulfid 5%Sodium sulfide 5%
Natriumrhodanid 5 %Sodium rhodanide 5%
Temperatur des Schmelzbads 200 C i5Temperature of the weld pool 200 C i5
Zeitdauer der Behandlung 7 m>nDuration of treatment 7 m> n
984984
Stromdichte 2 A/dm l Current density 2 A / dm l
Zeit der negativen Polung 4 see Time of negative polarity 4 see
Zeit der positiven Polung 25 seeTime of positive polarity 25 see
Ein Schmelzbad weist folgende Zusammensetzung auf:A melt pool has the following composition:
Kaliumrhodanid 68 %Potassium Rhodanide 68%
Natriumrhodanid 28 %Sodium Rhodanide 28%
Natriumsulfid 2%Sodium sulfide 2%
Thiosulfat 2%Thiosulfate 2%
Temperatur des Schmelzbads 250 CMolten bath temperature 250 ° C
Zeitdauer der Behandlung 5 minDuration of treatment 5 min
Stromdichte 5 A/dm*Current density 5 A / dm *
Zeit der negativen Polung 5 seeTime of negative polarity 5 see
Zeit der positiven Polung 40 seeTime of positive polarity 40 see
Claims (4)
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