DE3821767A1 - Vanadium enthaltende chromatierte beschichtung - Google Patents
Vanadium enthaltende chromatierte beschichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine verbesserte korrosionsbeständige
Schutzbeschichtung für Stahlsubstrate, die Chrom und Vanadium
enthalten, sowie ein Verfahren zur gleichzeitigen Abscheidung
von Chrom und Vanadium auf dem Stahlsubstrat zur Bildung
einer Chrom und Vanadium enthaltenden eindiffundierten Ober
flächenschicht.
Korrosion bei hohen und niedrigen Temperaturen ist eine der
Hauptursachen für ein vorzeitiges Versagen von Ausrüstungen
bei der Stromerzeugung. Dies hat zur Entwicklung einer großen
Zahl korrosionsbeständiger Legierungen geführt. Diese enthal
ten gewöhnlich Chrom als Hauptlegierungselement zur Gewähr
leistung der Korrosionsbeständigkeit. Typische korrosionsbe
ständige Stahllegierungen enthalten 20 bis 50% Chrom. Zur
Verbesserung der Beständigkeit gegenüber spezifischen Korro
sionsmechanismen werden außerdem noch geringere Mengen,wie
1 bis 10% an Molybdän, Aluminium, Nickel und weniger häufig,
auch an Vanadium und Silizium zugesetzt - Aluminium und Sili
zium wegen der Beständigkeit gegenüber Oxydation und Sulfi
disierung bei hohen Temperaturen sowie Molybdän, Vanadium und
Nickel für die Beständigkeit gegenüber Lochfraß- und Spalt
korrosion. Schließlich werden noch zur Feinung des Mikroge
füges der Legierung und Verhinderung der Korngrenzenseigerung
geringe Mengen an Legierungselementen wie Titan, Niob und Tan
tal zugesetzt.
Alle diese Legierungselemente führen zu einer starken Steigerung der
Kosten für die korrosionsbeständigen Legierungen und können
außerdem ihre mechanischen Eigenschaften und Schweißbarkeit
negativ beeinflussen. Die Verwendung von Schutzbeschichtungen
auf Legierungen mit zufriedenstellenden mechanischen Eigen
schaften ist daher sowohl im Hinblick auf die Kostenfrage als auch auf die
Betriebseigenschaften von Interesse. Die vorhandenen Beschich
tungen sind jedoch aufgrund ihrer Nachteile bisher nur auf
ganz bestimmten Gebieten mit Erfolg verwendet worden. Durch
Spritzen wie z.B. durch Flamm- oder plasmaspritzen aufgebrach
te Metallbeschichtungen können zwar so formuliert werden, daß
die richtige Zusammensetzung gewährleistet ist, haften jedoch
nur schlecht auf dem Substrat und sind durch innere Porosität
beeinträchtigt. Dies kann zur Korrosion an der Grenzfläche
zwischen Substrat und Beschichtung führen.
Durch Pulverdiffusion aufgebrachte Beschichtungen sind im
allgemeinen porenfrei und zeigen eine ausgezeichnete metal
lurgische Haftung zwischen dem Substrat und der Beschichtung.
Der derzeitige Stand der Technik ist jedoch beschränkt auf
die Abscheidung eines einzigen Elements zu einem bestimmten
Zeitpunkt. Die am weitesten verbreiteten handelsübli
chen Beschichtungen enthalten Aluminium oder Chrom. Aus meh
reren Elementen bestehende Beschichtungen sind gegenwärtig
im Handel nicht erhältlich. Aus der Literatur geht hervor,
daß Mehrelementbeschichtungen gewöhnlich durch wiederholte
Diffusionsbehandlung unter Verwendung von Pulvern (Packun
gen) einzelner Elemente hergestellt werden, was gewöhn
lich zu teuer ist, um wirtschaftlich zu sein.
Durch Pulverdiffusion aufgebrachte Chrom enthaltende Beschich
tungen, die gewöhnlich als chromatierte Beschichtungen be
zeichnet werden, werden dadurch hergestellt, daß man das zu
chromatierende Teil in eine dichtverschlossene Retorte gibt,
die ein Pulver (die Packung) enthält, das aus einer Chromle
gierung, gewöhnlich Ferrochrom, einem inerten Stoff, gewöhn
lich Tonerde, und einem "Aktivator", gewöhnlich einem Halo
genidsalz besteht. Nachdem die Retorte für mehrere Stunden
bei 1700 bis 2100°F (927 bis 1149°C) gehalten worden ist,
ist das Chrommetall aus dem Pulver in die Oberfläche des
Teils übergegangen. Besteht dieses aus einem ferritischen
Stahl, wie er gewöhnlich bei der Stromversorgung verwendet
wird, erhält man auf diese Weise eine ferritische nicht
rostende Stahloberflächenschicht bzw. -beschichtung.
Durch Pulverdiffusion aufgebrachte Chrom enthaltende Be
schichtungen haben gewöhnlich eine Dicke von ca. 10 bis
20 mils (250 bis 500 µm) und enthalten ca. 20 bis 40% Chrom
auf der Oberfläche und ca. 12 bis 15% Chrom an der Grenz
fläche zwischen Substrat und Beschichtung. Die Beständigkeit
einer derartigen Beschichtung gegenüber Oxydation und Sulfi
disierung bei hohen Temperaturen und gegenüber Korrosion
unter Einwirkung wässeriger Medien in schwachsauren Flüssig
keiten ist im allgemeinen gut bis ausgezeichnet, abgesehen
von den Erscheinungen an den Korngrenzen. Während der Chro
matierung kann nämlich Kohlenstoff aus dem Substrat in die
Beschichtung diffundieren. Dies kann dann zur Ausfällung
von Chromcarbiden an den Korngrenzen und zur lokalen Er
schöpfung des Chroms in der Legierung in diesen Be
reichen führen. Nachfolgendes Schweißen kann außerdem eine
Ausfällung von Chromcarbiden in der Wärmeeinflußzone verur
sachen. Diese Bereiche sind einem beschleunigten Angriff
durch Oxydation und Sulfidisierung bei erhöhten Temperatu
ren sowie Lochfraß und Spaltkorrosion bei Raumtemperatur
ausgesetzt, wenn korrodierende Flüssigkeiten auf sie einwir
ken.
Selbst in Abwesenheit von an Chrom erschöpften Korngrenzen
kann es in chromatierten Beschichtungen zu Lochfraß kommen,
wenn die korrodierenden Flüssigkeiten erhebliche Mengen an
Chloriden enthalten. Es ist daher eine Verbesserung in der
Chromatierungstechnologie sowie in der Beschichtungszusam
mensetzung erforderlich, um einen adäquaten Korrosionsschutz
bei den meisten Anwendungsformen zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer ver
besserten korrosionsbeständigen Beschichtung durch gleich
zeitiges Abscheiden von Chrom und Vanadium auf Stahlsubstrate,
um auf dem Stahlsubstrat eine eindiffundierte Oberflächen
schicht zu bilden.
Diese Aufgabe wird wie aus den vorstehenden Ansprüchen er
sichtlich gelöst.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Diffusionsbeschich
tung von Stahlsubstraten mit einer Schutzschicht aus Chrom
und Vanadium, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das
Stahlsubstrat der Einwirkung einer Diffusionspulvermischung
aussetzt, die Chrom oder eine Chrom enthaltende Legierung,
Vanadium oder eine Vanadium enthaltende Legierung, einen iner
ten Stoff wie Al2O3 und ein Halogenid als Trägergas enthält.
Das Gewichtsverhältnis von Chrom zu Vanadium in der Pulvermi
schung liegt zwischen ca. 3 und 13. Die Diffusionspulvermi
schung wird bei erhöhter Temperatur und solange gehalten,
bis das Chrom und das Vanadium gleichzeitig auf die Stahl
substratoberfläche abgeschieden und in das Substrat diffun
diert sind, um eine Schutzschicht zu bilden, die ca. 20 bis
50 Gew.-% und ca. 1,0 bis 8,0 Gew.-% Vanadium enthält und
eine Dicke von ca. 0,2 bis 0,7 mm aufweist.
Die eindiffundierte Oberflächenschicht auf dem Stahlsubstrat
enthält Chrom und Vanadium sowie Eisen und andere in geringe
rer Menge anwesende Legierungselemente, die bereits im Stahl
substrat enthalten sein können. Die erfindungsgemäße chroma
tierte Beschichtung ist eine Verbesserung gegenüber den be
kannten Beschichtungen, und zwar aufgrund der äußerst günsti
gen Wirkung der gleichzeitigen Diffundierung von Vanadium
und Chrom in die Oberfläche des Stahlsubstrats.
Da Vanadium eine höhere Affinität gegenüber Kohlenstoff auf
weist als Chrom, reagiert es mit dem im Substrat zur Verfü
gung stehenden Kohlenstoff während der Diffusion unter Bil
dung von Vanadiumcarbiden. Es kommt somit zu keiner Ausfäl
lung von Chromcarbiden, und zwar weder während der Beschich
tung noch während des nachfolgenden Schweißens. Eine Chrom
erschöpfung in der Umgebung der ausgefällten Carbide wird
daher vermieden. Dies bedeutet eine erhebliche Verbesserung
der Beständigkeit der Beschichtung gegenüber Korngrenzenkorro
sion und Lochfraß, und zwar sowohl bei erhöhten Temperaturen
unter Sulfidisierungs- oder Oxydationsbedingungen als auch
bei Raumtemperatur, wenn kondensierte, Chloride und Sulfate
enthaltende Flüssigkeiten einwirken. Außerdem verbessert
Vanadium in fester Lösung in ferritischen oder austeni
tischen nichtrostenden Stählen, die Chrom, Eisen und manch
mal Nickel enthalten, die Lochfraß- und Spaltkorrosionsbe
ständigkeit, wie dies auch im Falle der allgemein bekannten
Zugabe von Molybdän zu ähnlichen Legierungen der Fall ist.
Die gleichzeitige Diffundierung von Chrom und Vanadium in
das Stahlsubstrat hat einen bestimmten Einfluß, da durch
gleichzeitige Diffundierung hergestellte Beschichtungen eine
geringere Konzentration an Chrom in der Oberfläche aufweisen,
jedoch eine größere Dicke verglichen mit Beschichtungen, die
lediglich durch Diffundierung von Chrom allein hergestellt
wurden. Die konkreten Mengen an Chrom und Vanadium, wie
sie in der Diffusionsbeschichtung vorliegen, hängen weit
gehend vom Cr/V-Verhältnis im Pulvergemisch ab. Der andere
Hauptfaktor ist die Zusammensetzung der Substratlegierung.
Durch vernünftige Auswahl des Cr/V-Verhältnisses im Pulvergemisch
und eines geeigneten Substrats können Beschichtungen herge
stellt werden, die 20 bis 50% Chrom und 1 bis 8% Vanadium
enthalten, welche die bevorzugten Konzentrationen für die
erfindungsgemäßen Beschichtungen darstellen.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen sind ferner durch eine
praktisch vollständige Abwesenheit von ausgefällten Chrom
carbiden an den Korngrenzen gekennzeichnet. Dies beruht
auf der gleichzeitigen Diffusion von Vanadium in das Stahl
substrat. Die verteilten Vanadiumcarbide, die etwas Chrom
enthalten, sind gewöhnlich in der gesamten Beschichtung ent
halten und in der Nähe der Außenfläche der Beschichtung kon
zentriert, insbesondere wenn der Vanadiumgehalt der Beschich
tung hoch ist.
Zur Herstellung von Cr/V-Beschichtungen mit einem Cr-Gehalt
von 20 bis 50% und einem V-Gehalt von 1 bis 8% sollte das
Cr/V-Verhältnis in der Pulvermischung zwischen ca. 3 und 13
liegen. Der bevorzugte Chromgehalt in der Beschichtung be
trägt ca. 30 bis 40% und der bevorzugte V-Gehalt ca. 2 bis
4%. Ein Cr/V-Verhältnis in der Pulvermischung zwischen 4
und 11 sollte zu den bevorzugten Konzentrationen an Chrom und
Vanadium in der Beschichtung führen.
Bevorzugte Cr- und V-Legierungen für die Diffusionspulver
mischung sind im Handel erhältliche Fe-Cr-Legierungen mit
ca. 50 bis 70% Cr und im Handel erhältliche Fe-V-Legierungen
mit ca. 40 bis 60% V.
Bevorzugte Halogenide für die Diffusionspulvermischung sind
NH4Cl und NH4Br. Neben Al2O3-Pulver können auch andere iner
te Stoffe wie gebrannter Ton und Mullit verwendet werden.
Die bevorzugte erfindungsgemäße Beschichtungsdicke beträgt
ca. 0,2 bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,6 mm.
Die verbesserten erfindungsgemäßen Beschichtungen sind beson
ders geeignet auf Substraten aus niedriglegiertem Stahl so
wie ferritischem und austenitischem nichtrostendem Stahl.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen wurden ursprünglich
entwickelt für die Verwendung als Schutzbeschichtungen für
Bauteile von Wärmeaustauschern (Wasserwände, Konvektionsbün
del usw.) in Synthesegas-Kühlern (Syngaskühlern) von Kraft
werken vom Typ Integrated Coal/Gas Combined Cycle. Die Be
schichtungen sind außerdem geeignet für der Korrosion ausge
setzte Bereiche von konventionellen Kraftwerken wie Überhit
zer, Wasserwände und Bauteilen von SO2-Skrubbern.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen können unterschiedlichen
Korrosionsbedingungen dadurch angepaßt werden, daß man die
Vanadium- und Chrom-Konzentration in der Beschichtung ent
sprechend einstellt. So z.B. sind bei Verwendungszwecken,
bei denen die Sulfidisierung bei hohen Temperaturen eine
überaus große Rolle spielt, Beschichtungen mit einem gerin
gen V-Gehalt von ca. 1 bis 3% vorzuziehen. Dies deshalb,
weil Zusammensetzungen mit einem höheren V-Gehalt stärker
dem Angriff durch Sulfidisierung bei erhöhten Temperaturen
ausgesetzt sind als V-freie Beschichtungen oder Beschich
tungen mit einem hohen Cr/V-Verhältnis. Spielt Korrosion
durch saure Kondensate die entscheidende Rolle, sind Be
schichtungen mit einem hohen V-Gehalt von ca. 3 bis 5%
vorzuziehen. Erfindungsgemäß ist es somit günstig, das
Cr/V-Verhältnis in der Pulvermischung so einzustellen, daß
man eine Beschichtung mit einer gewünschten Konzentration
an Chrom und Vanadium erhält, je nach den speziellen Korro
sionsbedingungen, denen das Stahlsubstrat ausgesetzt ist.
Die nachfolgenden Beispiele illustrieren das erfindungsge
mäße Verfahren und die Eigenschaften verschiedener bevor
zugter erfindungsgemäßer Schutzbeschichtungen.
Cyclische Korrosionstests, bei denen chromatierte Stähle je
weils simulierten Kohlevergasungsbedingungen bei 350 bis
500°C und alternativ Säurekondensaten, die Chloride und Sul
fate bei Raumtemperatur enthielten, ausgesetzt wurden, haben
ergeben, daß im Handel erhältliche vanadiumfreie chromatier
te Beschichtungen (Dicke 0,4 mm, Chromgehalt 30 bis 40%)
einer Hochtemperaturkorrosion unter Kohlegasbedingungen sehr
gut standhalten, jedoch in Kontakt mit Säurekondensaten an
den Korngrenzen über die gesamte Beschichtungsdicke leicht
korrodieren und außerdem Löcher bis zu 0,2 mm Tiefe zei
gen. Die Beschichtungen, die 20% oder mehr Chrom und 2 bis
8% Vanadium enthielten und eine Dicke von ca. 0,4 bis
0,6 mm aufwiesen, waren vollkommen frei von Korngrenzenkorro
sion und enthielten lediglich einige flache Grübchen. Die
mikroskopische Prüfung ergab, daß diese mit oberflächen
naher Porosität verbunden waren. Offensichtlich war eine
dünne Schicht der Beschichtung zwischen der Pore und der
Außenfläche korrodiert, eine Korrosion am Boden des Grüb
chens war jedoch nicht festzustellen, oder sie war nur
geringfügig.
Ein Stahlrohr, hergestellt aus der Legierung SA213-T-11 (Zu
sammensetzung (Gew.-%) C 0,15 max, Mn 0,2 bis 0,6, P 0,3 max.,
S 0,03 max., Si 0,5 bis 1,0, Cr 1,00 bis 1,50, Mo 0,44 bis
0,65, Rest Fe) wurde durch Pulverdiffusion bei einer Tempera
tur von ca. 2000 bis 2200°F (1093 bis 1204°C) unter Verwen
dung von Ferrochrom und Ferrovanadium als Metallkomponente in der Pulver
mischung beschichtet. Die Cr/V-Verhältnisse im Pulvergemisch betrugen
2,7, 5,5 und 11,1. Die durch Diffusion hergestellten Be
schichtungen hatten eine Gesamtdicke von 0,6 mm, 0,4 mm und
0,4 mm, einen Cr-Gehalt von 24%, 26% und 28% und einen
V-Gehalt von 8, 3,5 und 2%. Die mikroskopische Untersuchung
ergab, daß alle Beschichtungen an den Korngrenzen frei waren
von ausgefälltem Chromcarbid. Die verteilten und an der Ober
fläche befindlichen Carbide bestanden in der Hauptsache aus
Vanadiumcarbid mit geringen Mengen an Chrom.
Die obigen Beschichtungen wurden mit einer fein vermahlenen
Kohlevergasungsschlacke überzogen und danach 100 Stunden
einem Steinkohlengas, das 0,6% H2S und 0,5% HCl enthielt,
bei 500°C bzw. alternativ feuchter Luft zur Simulierung der
Bedingungen in einem Syngas-Kühler eines Kohlevergasungs
kraftwerks mit kombiniertem Cyclus ausgesetzt. Nach 4 Cyclen
zeigte keine der Cr/V-Beschichtungen allgemeine Korrosion
oder Korngrenzenkorrosion. Jede Probe zeigte ca. 2 flache
Grübchen/mm2, die weniger als 0,12 mm tief waren. Die mikro
skopische Bewertung ergab, daß diese flachen Grübchen mit
der schon vorher vorhandenen Oberflächenporosität in Zusam
menhang stehen. Bei demselben Test zeigte eine im Handel er
hältliche chromatierte Beschichtung auf demselben Substrat
(SA213-T11), die ebenfalls ca. 0,4 mm dick war, zahlreiche
tiefe Gruben (ca. 90/mm2 bei einer Tiefe von bis zu 0,25 mm).
Die mikroskopische Prüfung ergab außerdem eine starke Korn
grenzenkorrosion, die bei Verwendung einer handelsüblichen
vanadiumfreien chromatierten Beschichtung bis in das Substrat
vordrang. Der unbeschichtete Stahl der Marke SS310 (Zusammenset
zung: C 0,08 max., Mn 2,0 max., Si 1,5 max., S 0,045 max.,
P 0,045 max., Cr 24 bis 26, Ni 19 bis 22, Rest Fe), ein auste
nitischer nicht rostender Stahl mit hohem Cr-Gehalt ergab bei
demselben Test ebenfalls starken Lochfraß. Dieses Beispiel
zeigt deutlich den Vorzug der Cr/V-Beschichtungen.
Der Stahl der Marke SA213-T-22Nb (Zusammensetzung: C 0,15 max.,
Mn 0,3 bis 0,6, P 0,03 max., S 0,03 max., Si 0,5 max., Cr
1,9 bis 2,6, Mo 0,87 bis 1,13, Nb 0,9 bis 1,1, Rest Fe) wurde
wie im Beispiel 1 chromatiert. Die Eigenschaften der erhal
tenen Beschichtungen sind in der nachfolgenden Tabelle zu
sammengefaßt.
Dieses Beispiel zeigt, daß der Cr-Gehalt weitgehend unabhän
gig ist vom Cr/V-Verhältnis in der Pulvermischung, obwohl der
V-Gehalt der Beschichtungen mit abnehmendem V-Gehalt in der
Pulvermischung absinkt. Die Verwendung von Stahlsubstraten
mit Nb als Stabilisator ermöglicht somit die Herstellung von
chromatierten Beschichtungen, die gleichzeitig einen hohen
Gehalt an Cr und V aufweisen.
Die Stähle SS304 (Zusammensetzung: C 0,04 bis 0,10, Mn 2,0 max.,
P 0,04 max., S 0,03 max., Si 0,75 max., Ni 8 bis 11, Cr 18
bis 20, Rest Fe) und SA213-T-91 (Zusammensetzung: C 0,08 bis
0,12, Mn 0,3 bis 0,6, P 0,002 max., S 0,01 max., Si 0,2
bis 0,5, Cr 8 bis 9,5, Mo 0,85 bis 1,05, V 0,18 bis 0,25,
Nb 0,06 bis 0,1, Rest Fe), ein austenitischer nichtrostender
Stahl bzw. ein ferritischer nichtrostender Stahl wurde wie
im Beispiel 1 chromatiert. Die Eigenschaften der erhaltenen
Beschichtungen sind in den nachfolgenden Tabellen zusammen
gefaßt.
Dieses Beispiel zeigt, daß Cr/V-eindiffundierte Beschich
tungen nicht beschränkt sind auf niedriglegierte Stähle,
sondern auch auf ferritische und austenitische nichtrosten
de Stähle aufgebracht werden können.
Claims (9)
1. Verfahren zur Diffusionsbeschichtung eines Stahlsubstrats
mit einer korrosionsbeständigen Schutzschicht aus Chrom und
Vanadium, dadurch gekennzeichnet, daß man
Chrom und Vanadium gleichzeitig auf der Stahlsubstratober
fläche abscheidet und in das Stahlsubstrat diffundieren läßt,
indem man dieses der Einwirkung einer Diffusionspulvermischung,
die Chrom oder eine Chrom enthaltende Legierung, Vanadium oder
eine Vanadium enthaltende Legierung, wobei das Gewichtsverhält
nis von Chrom zu Vanadium ca. 3 bis 13 beträgt, sowie einen
inerten Stoff und ein Halogenid enthält, bei erhöhter Tempe
ratur und während einer Zeitdauer aussetzt, die ausreicht, um
Chrom und Vanadium auf der Stahlsubstratoberfläche abzuschei
den und sie in dieses diffundieren zu lassen, um eine Schutz
schicht zu bilden, die ca. 20 bis 50 Gew.-% Chrom und ca. 1
bis 8 Gew.-% Vanadium enthält und eine Dicke von ca. 0,2 bis
0,7 mm aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erhöhte Temperatur zwischen 2000°F
und 2200°F (1093°C und 1204°C) liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Chrom enthaltende Legierung eine
Ferrochromlegierung ist, die ca. 50 bis 70 Gew.-% Chrom
enthält und die Vanadium enthaltende Legierung eine Ferro
vanadiumlegierung ist, die ca. 40 bis 60 Gew.-% Vanadium
enthält.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Gewichtsver
hältnis von Chrom zu Vanadium in der Diffusionspulvermischung
zwischen ca. 4 und 11 liegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Chromgehalt der Schutz
schicht zwischen ca. 30 und 40 Gew.-% liegt und der Vanadium
gehalt ca. 2 bis 4 Gew.-% beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Stahlsubstrat
ausgewählt ist aus niedriglegierten Stählen, ferritischen
nichtrostenden Stählen und austenitischen nichtrostenden
Stählen.
7. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestelltes Stahl
erzeugnis mit einer korrosionsbeständigen Schutzbeschichtung
aus eindiffundiertem Chrom und Vanadium.
8. Diffusionspulvermischung, dadurch gekennzeich
net, daß sie Chrom oder eine Chrom enthaltende Legierung,
Vanadium oder eine Vanadium enthaltende Legierung,
wobei das Gewichtsverhältnis von Chrom zu Vanadium zwischen
ca. 3 und 13 liegt und außerdem noch einen inerten Stoff und
ein Halogenid enthält.
9. In die Oberfläche eines Stahlsubstrats, ausgewählt aus
niedrig legierten Stählen und ferritischen und austenitischen
nichtrostenden Stählen, diffundierte korrosionsbeständige
Schutzbeschichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Chromgehalt von ca. 20 bis 50 Gew.-%, einen
Vanadiumgehalt von ca. 1,0 bis 8,0 Gew.-% und eine Dicke
von ca. 0,2 bis 0,7 mm aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6892287A | 1987-07-01 | 1987-07-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3821767A1 true DE3821767A1 (de) | 1989-01-12 |
Family
ID=22085570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883821767 Withdrawn DE3821767A1 (de) | 1987-07-01 | 1988-06-28 | Vanadium enthaltende chromatierte beschichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6428355A (de) |
DE (1) | DE3821767A1 (de) |
GB (1) | GB2206898B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2612710B1 (de) | 2009-12-08 | 2018-02-07 | Dürr Systems AG | Lackieranlagenbauteil mit einer modifizierten oberfläche |
DE102019106611A1 (de) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Herstellung von Kettenbolzen mit einer Chromaluminiumnitrid-Beschichtung und/oder einer Titanaluminiumnitrid-Beschichtung |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2269735A1 (en) * | 1996-10-25 | 1998-05-07 | Jamar Venture Corporation | Method and composition for diffusion alloying of ferrous materials |
US6197436B1 (en) | 1997-10-23 | 2001-03-06 | Jamar Venture Corporation | Method and composition for diffusion alloying of ferrous materials |
CN114351073A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-04-15 | 华能济宁运河发电有限公司 | 一种镍铬-碳化铬金属陶瓷喷涂丝及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3257227A (en) * | 1962-12-31 | 1966-06-21 | Chromalloy American Corp | Diffusion coating of metals |
DE1287396B (de) * | 1963-12-05 | 1969-01-16 | Wmf Wuerttemberg Metallwaren | Werkstoff aus Metallfasern |
GB1246851A (en) * | 1968-02-09 | 1971-09-22 | Albright & Wilson | Chromising ferrous metal substrates |
GB1241591A (en) * | 1968-01-12 | 1971-08-04 | Albright & Wilson | Chromising of steel strip |
GB1229241A (de) * | 1967-07-12 | 1971-04-21 | ||
GB1395703A (en) * | 1971-04-21 | 1975-05-29 | Albright & Wilson | Diffusion coating process |
JPS4965944A (de) * | 1972-10-31 | 1974-06-26 | ||
JPS52142632A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-28 | Seikosha Kk | Surface hardening process for ferrous material |
JPS5429847A (en) * | 1977-08-11 | 1979-03-06 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Method of forming composite carbide layer of chromium and one or more of 5a group elements on surface of iron alloy |
JPS552721A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-10 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Surface-treating method for iron alloy material |
US4279882A (en) * | 1979-04-27 | 1981-07-21 | Ralph M. Parsons Company | Process for sulfur production |
JPS5770270A (en) * | 1980-10-21 | 1982-04-30 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Method for coating iron alloy with carbide |
-
1988
- 1988-06-23 GB GB8814998A patent/GB2206898B/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-28 DE DE19883821767 patent/DE3821767A1/de not_active Withdrawn
- 1988-07-01 JP JP16482888A patent/JPS6428355A/ja active Granted
Cited By (2)
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EP2612710B1 (de) | 2009-12-08 | 2018-02-07 | Dürr Systems AG | Lackieranlagenbauteil mit einer modifizierten oberfläche |
DE102019106611A1 (de) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Herstellung von Kettenbolzen mit einer Chromaluminiumnitrid-Beschichtung und/oder einer Titanaluminiumnitrid-Beschichtung |
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GB2206898B (en) | 1991-07-31 |
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JPS6428355A (en) | 1989-01-30 |
GB2206898A (en) | 1989-01-18 |
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