DE2553051B2

DE2553051B2 - Verfahren zum Feuer-Tauchaluminieren der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen

Info

Publication number: DE2553051B2
Application number: DE2553051A
Authority: DE
Inventors: Lech Dr.-Ing. Kattowitz Bajka; Prof. Dr.-Ing. Adam Gierek
Original assignee: POLITECHNIKA SLASKA IM WINCENTEGO PSTROWSKIEGO GLIWICE PL
Current assignee: POLITECHNIKA SLASKA IM WINCENTEGO PSTROWSKIEGO GLIWICE PL
Priority date: 1974-11-30
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1981-07-23
Also published as: DE2553051C3; PL94340B1; SE7513388L; DE2553051A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feuer-Tauchaluminieren mit gleichzeitigem Vergüten von Erzeugnissen aus Eisenlegierungen, wobei das Erzeugnis beim Voraluminieren im ersten Schmelzbad aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen über die Temperatur, bei welcher in der zu behandelnden Eisenlegierung die austenitische Umwandlung erfolgt, erwärmt wird, und anschließend das Erzeugnis beim Endaluminieren im zweiten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsschmelzbad auf eine niedrigere Temperatur als die der austenitischen Umwandlung der zu behandelnden Eisenlegierung gekühlt wird, und wobei gleichzeitig auf deren Oberfläche ein Diffusions-Aluminiumüberzug gebildet wird.

Bei diesem aus der DE-PS 8 60 303 bekannten Verfahren handelt es sich um Zwei-Bad-Verfahren zum Überziehen von Gegenständen aus Eisenlegierungen mit Aluminium oder Aluminiumlegierungen, wobei gleichzeitig eine Vergütung der Eisenlegierung während des Tauchvorganges im zweiten Bad stattfindet. Das erste Bad soll eine Temperatur von 830°C-885°C besitzen, wobei der Gegenstand aus der Eisenlegierung mindestens auf eine Temperatur des vollständigen Ausglühens erwärmt wird. Das zweite Bad besitzt hingegen eine Temperatur von 538° C bis 677⁰C. Über die Eintauchtemperatur des zu behandelnden Gegenstandes des zweiten Bades wird in der genannten Druckschrift keine Ausführung gemacht. Diese Eintauchtemperatur in das zweite Bad stellt jedoch einen ganz wesentlichen Parameter dar, der entscheidend das Vergüten und die Qualität desselben bestimmt.

In der DE-AS 11 01 089 ist eine Technologie der Warmbehandlung von Drähten mit gleichzeitigem Aluminieren beschrieben. Dabei wird ausschließlich die Erwärmung von Stahldraht in einem Bad mit nachfolgender Kühlung in der Luft beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem auf einfache Weise den behandelten Erzeugnissen bei gewährleisteten guten mechanischen Eigenschaften und Zeit- sowie Energieersparnis eine hohe Korrosionsbeständigkeit auch gegen oxidierende Medien bei hohen Temperaturen verliegen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Temperatur des voraluminierten Erzeugnisses im Moment seines Eintauchens in das Z Schmelzbad, s also bei Kühlbeginn auf eine Temperatur gehalten wird, die mindestens um 30⁰C höher ist aus die austenitische Umwandlungstemperatur der zu aluminierenden Eisenlegierung.
Diese Lösung sichelt eine gesteuerte, insbesondere

ίο auch isothermische Kühlung des zu behandelnden Gegenstandes während seines Eintauchens in das zweite Bad, dessen Temperatur niedriger ist als die Temperatur der austenitischen Umwandlung der zu behandelnden Eisenlegierung. Erfindungsgemäß ergibt sich eine Kühlung mit gesteuerter Geschwindigkeit und damit eine exakt gesteuerte Umwandlung der Gamma-Mischkristalle in Alfa-Mischkristalle, da der Gegenstand aus der Eisenlegierung im Moment des Eintauchens in das zweite Bad eine austenitische Struktur besitzt Es ist dabei hervorzuheben, daß die genannten Phasenumwandlungsprozesse sehr rasch verlaufen, und zwar aus Gründen sehr schnellen Temperaturanstiegs der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen, infolge der von dem flüssigen Aluminium oder dessen Legierungen ausgehenden Wärme. Die verfahrenstechnische Gesamtzeit des Austenitisierungsprozesses wird also im Vergleich mit der Erwärmungszeit in Gasen oder sogar in Schmelzsalzen kürzer. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ungünstige Erscheinungen an der Oberfläche der Werkstücke vermieden, insbesondere eine oberflächliche Entkohlung und Oxidierung, die mit Zunderbildung und Ungleichartigkeit der chemischen Zusammensetzung verbunden sind. Eine kurze Erwärmungszeit der aluminierten Erzeugnisse schützt vor einer übermäßigen Kornvergröberung, so daß eine feinkörnige, gleichartige Struktur gewährleistet ist.

Darüber hinaus erhält der Kern des Erzeugnisses aus Eisenlegierungen eine bainitische oder feinperlitische Struktur, was hohe mechanische Eigenschaften der aluminierten Erzeugnisse sichert.

Nach der Vorerwärmung über die Temperatur der austenitischen Umwandlung, was einem Voraluminieren gleichbedeutend ist, wird das erwärmte Werkstück aus dem die Austenitisierung sichernden Bad herausgenommen und in das Bad aus Aluminium oder dessen Legierungen übertragen, wobei das Bad eine niedrigere als die Temperatur der austenitischen Umwandlungstemperatur aufweist, welche zum Beispiel 500... 700⁰C betragen kann. In diesem Metallbad erfolgt eine weitere

so Diffundierung von Aluminium tief in das Werkzeug. Die Temperatur des Erzeugnisses unterschreitet den Temperaturbereich der austenitischen Umwandlung, indem sie verhältnismäßig langsam, für eine von der Erzeugnismasse und der Temperatur der Voraluminierung abhängige Zeit von etwa 30 s bis 30 min. eingetaucht werden. Danach unterliegen sie einer Stabilisierung auf dem Temperaturpegel des zweiten Bades.

Beispiel

Ein Erzeugnis mit massiver Gestalt, wie Gußstück oder Schmiedestück, wird aluminiert. Dieses Erzeugnis besteht aus 0,4 Gew.-% Kohlenstoff enthaltendem mittelgekohltem Stahl mit perlitisch-ferritischer Struktur.

Das dem Voraluminieren dienende Bad Nr. 1, mit einem Aluminiumgehalt von 99,99 Gew.-%. weist eine Temperatur von 900°C auf.

Das dem Fertigaluminieren dienende Niedertempera-

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turbad Nr. 2 enthält etwa 88 Gew.-% Al und etwa Bad Nr. 1 eingetaucht, wonach sie schnell herausgeho-

12 Gew.-% Si und weist eine Temperatur von 570°C auf. ben und in das Bad Nr. 2 übertragen werden. In diesem

Die Wannen mit beiden Bädern sind nebeneinander Bad verbleiben diese für eine Zeit von 1 ... 10 min. Die

angeordnet und befinden sich in Reichweite eines Obertragungszeit aus einer Wanne in die andere ist so

Manipulators, der das zu aluminierende Werkstück 5 gewählt, daß die Temperatur der voraluminierten

eintaucht, heraushebt und fördert. Erzeugnisse 850° C nicht unterschreitet. Dazu können

Die auf bekannte Weise zum Aluminieren und die Erzeugnisse aus dem Bad Nr. 1 in das Bad Nr. 2 in

gleichzeitiger Wärmebehandlung vorbereiteten Er- mit Teilen des Bades Nr. 1 aufgefüllten Behältern

Zeugnisse werden für eine Zeit von 1 ... 10 min in das übertragen werden.

Claims

1
Patentanspruch:

Verfahren zum Feuer-Tauchaluminieren mit gleichzeitigem Vergüten von Erzeugnissen aus Eisenlegierungen, wobei das Erzeugnis beim Voraluminieren im ersten Schmelzbad aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen fber die Temperatur, bei welcher in der zu behandelnden Eisenlegierung die austenitische Umwandlung erfolgt, erwärmt wird, und anschließend das Erzeugnis beim Endaluminieren im zweiten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsschmelzbad auf eine niedrigere Temperatur als die der austenitischen Umwandlung der zu behandelnden Eisenlegierung gekühlt wird, und wobei gleichzeitig auf deren Oberfläche ein Diffusions-Aluminiumüberzug gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des voraluminierten Erzeugnisses im Moment seines Eintauchens in das 2. Schmelzbad, also bei Kühlbeginn, auf einer Temperatur gehalten wird, die mindestens um 30⁰C höher ist als die austenitische Umwandlungstemperatur der zu aluminierenden Eisenlegierung.