DE410158C

DE410158C - Verfahren zur Verhinderung des Verschlackens von Roststaeben, Rostflaechen usw

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Publication number: DE410158C
Application number: DEH96252D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-02-29
Filing date: 1924-02-29
Publication date: 1925-02-25

Description

Verfahren zur Verhinderung des Verschlackens von Roststäben, Rostflächen usw. Es ist bekannt, das Verschlacken von Roststäben, Rostflächen usw- unter Erhöhung ihrer Feuerbeständigkeit dadurch zu verhindern, daß man sie an denjenigen Stellen, an denen sie den Einflüssen der Hitze und der Schlacken ausgesetzt sind, mit einer nach dem Metallspritzverfahren hergestellten Schicht von Aluminium versieht und sie dann langsam auf eine der Schmelztemperatur des Grundstoffes der Werkstücke sich nähernde Temperatur erhitzt. Man ging dabei von dem Gedanken aus, daß durch die nachträgliche Erwärmung des mit Aluminium bespritzten Werkstückes eine Legierung zwischen dem Aluminium und dem Grundmetall stattfände. Dies ist aber ein Trugschluß. Das in kaltem Zustande auf das Werkstück aufgespritzte Aluminium ist stark porös und, da das Aluminium leicht oxydierbar ist, nimmt diese poröse Aluminiumschicht bei der Nachbehandluing durch Wärme begierig Sauerstoff auf und verwandelt sich in Aluminiumoxyd, das seinerseits auf dem überzogenen Gegenstand nur lose haftet. Bei der Abkühlung eines so überzogenen und erhitzten Werkstückes springt der Überzug meistens schnell ab, zumal wenn das Werkstück den mechanischen Beanspruchungen in der Feuerung, insbesondere den Einwirkungen des Schürhakens ausgesetzt wird.
Es ist nun zwar weiter bereits vorschlagen worden, eine Legierung von Metallüberzügen mit dem Grundmetall durch nachträgliche Erhitzung des bespritzten Werkstückes in einer inerten, z. B. aus Stickstoff oder Wasserstoff bestehenden Gasatmosphäre zu erzielen.. Auch ein derartiges Verfahren versagt aber bei Aluminium, abgesehen davon, daß es außerordentlich kostspielig und kompliziert ist und ganz besondere Vorsichtsmaßregeln erfordert.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren, welches es gestattet, Roststäbe o. dgl. so mit einem Aluminiumüberzug zu versehen, daß dieser unter inniger Legierung mit dem Grundmetall außerordentlich fest haftet und außerdem noch die Oberfläche der Werkstücke so hart macht, daß sie allen thermischen, und mechanischen Einflüssen viel besser zu widerstehen vermögen als alle bisher bekannten Roststäbe, einerlei welcher Zusammensetzung.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Aluminium nur dann zu einem absolut sicheren Haften, z. B. auf :eisernen Werkstükken, zu bringen ist, wenn letztere vorher auf eine Temperatur gebracht werden, bei welcher das Aluminium zum Schmelzen kommt.
Die V orwärmung eines zu bespritzenden Werkstückes ist an sich zwar bekannt, doch genügt für den vorliegenden Zweck diese an sich bekannte Maßnahme der Vorwärmung des Werkstückes allein nicht. Es muß nämlich, wenn der mit der Erfindung anzustrebende Erfolg erreicht werden soll, noch weiter dafür Sorge getragen werden, daß die Oberfläche des Werkstückes während der Vorwärmung sich nicht oxydiert; denn nur dann findet ein Zusammenfließen des auf das «-arme Werkstück aufgespritzten Aluminiums mit dem Grundmetall des Werkstückes statt. Theoretisch ließe sich diese Oxydation zwar auch in der bei der Nacherhitzung bekannten Weise dadurch. verhindern, daß die Vorwärmung des Werkstückes in einer indifferenten Gasatmosphäre stattfände. Prakti-ch ist dieser Weg aber nicht oder nur mit außerordentlichen Schwierigkeiten gangbar; denn abgesehen davon, daß er die mit der Verwendung einer indifferenten Gasatmosphäre verbundenen, bereits obenerwähnten ütelstände besitzt, müßte dann auch noch dafür Sorge getragen werden, daß auch das Aufspritzen des Aluminiums innerhalb dieser Atmosphäre stattfindet, und zwar ehe das Werkstück wieder mit Luft in Berührung gekommen ist und dadurch oxydiert wird.
Die Erfindung beschreitet daher einen anderen Weg. Gemäß ihr wird zunächst auf das Werkstück in kaltem Zustande ein dünner Aluminiumüberzug aufgespritzt, der gerade so dick ist, daß er die Oberfläche des Werkstückes gegen Oxydation zu schützen vermag. Dann wird das provisorisch überzogene Werkstück erhitzt, und zwar bis auf etwa 8oo°-C, d. h. auf eine Temperatur, die in der Nähe des Schmelzpunktes des Aluminiums liegt. Wenn bei dieser Erwärmung auch die provisorische Aluminiumschicht sich teilweise in Aluminiumoxyd verwandelt, so ist das unschädlich, da auch diese Aluminiumoxydschicht, zumal da sie ja mechanisch nicht weiter beansprucht wird, ihren Zweck, das Grundmetall gegen Oxydation au schützen, erfüllt. Wird dann in diesem warmen Zustande des Werkstückes die endgültige Aluminiumschicht in der erforderlichen Stärke aufgetragen, so verbindet sich diese Aluminiumschicht innig mit dem Grundmetall, da die provisorisch aufgespritzte, poröse und dünne Aluminiumschicht von den Teilchen der endgültigen durchschlagen wird und etwaige Oxyde der provisorischen Aluminiumschicht beiseite gedrängt und durch Einhüllen oder sogar Reduktion unschädlich gemacht werden. Nachdem alsdann die endgültige Aluminiumschicht in. genügender Dicke aufgespritzt ist, findet die bekannte Nachbehandlung statt, indem das bespritzte Werkstück durch erneute Erhitzung oder Erhöhung seiner Temperatur bis auf iooo° C und darüber behandelt wird. Da jetzt eine innige gegenseitige Berührung des Grundmetalles und des aufgespritzten Aluminiums vorhanden ist, tritt eine gleichmäßige Legierung beider Metalle in ganzer Ausdehnung ein, und es lassen sich auf diese Weisse Legierungen fast beliebiger Zusammensetzung zwischen dem Grundmetall und dem Aluminium durch geeignete Wahl der aufgespritzten Aluminiummenge und der Tempera:uren der Nachbehand.u,ig herstellen.
Unter Umständen kann die Nacherhitzung auch wegbleiben, dann nämlich, wenn die Werkstücke während ihres betriebsmäßigen Gebrauches sowieso einer genügenden Erwärmung ausgesetzt sind, die, wenn sie lange genug dauert, auch iooo° C nicht zu erreichen braucht.

Claims

PATENT-ANSPRUCH: Verfahren zur Verhinderung des Verschlackens von Roststäben, Rostflächen usw. durch Aufspritzen eines Aluminiumüberzuges auf die Werkstücke und nachträglicher Erwärmung dieser, dadurch gekennzeichnet, daß die kalten Werkstücke zunächst mit einem dünnen, sie gegen, Oxydation schützenden Aluminiumüberzug versehen und dann bis auf die Schmelztemperatur des Aluminiums (etwa 8oo° C) erhitzt werden, worauf in diesem heißen Zustande die endgültige Aluminiumschicht aufgespritzt wird und die .Werkstücke danach gegebenenfalls nochmals hoch erhitzt werden.