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Verfahren, Gegenstände aus oxydierbaren metallen oder Metallegierungen
vor Oxydation oder Anfressung zu schützen. Um Gegenstände aus oxydierbaren Metallen
oder Metallegierungen vor Oxydation oder ähnlichen chemischen Einflüssen zu schützen,
ist ein Überziehen mit Aluminium schon vor längerer Zeit als zweckmäßig erkannt
worden. Im Laufe des letzten Jahrzehntes sind auch eine Anzahl von Verfahren vorgeschlagen
oder durch Patente geschützt worden, die auf verschiedenen Wegen die vorstehende
Aufgabe, nämlich die Erzeugung eines gut haftenden, dichten und haltbaren Schutzüberzuges,
lösen sollten, teilweise auch wohl gelöst haben.
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Aber alle diese Verfahren sind entweder mit erheblichem Verbrauch
an Metall (Aluminium) oder an Arbeit und Zeit verknüpft. Sie bedingen mehrere Arbeitsmaßnahmen,
erfordern also (außer Arbeit) auch viel Zeit; i in der Praxis kommt es jedoch sehr
häufig darauf an, möglichst viel Zeit zu sparen, wenn eine große Menge Gegenstände,
wie z. B. ' Überhitzer-, Ofen- oder Kälilerrohre, Feuerbüchsen, Brennöfen, Tiegel,
Retorten, Rost- f Stäbe, Generatorteile und zahlreiche andere Gegenstände, mit Aluminiumüberzügen
versehen werden sollen.
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Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ermöglicht es
nun in einfacher Weise, Gegenstände der vorstehend genannten Art mit einem Aluminium
enthaltenden Überzug "oder Schutzbelag zu versehen, der nicht porös ist, an dem
Grundmetall fest haftet und mit ihm innig verbunden ist, der durch chemische oder
mechanische Mittel leicht entfernt werden kann und lange Zeit hält. Dieser Überzug
ist sehr dünn, und zwar so, wie er sonst nur wenig gegen oxydierende Einflüsse in
der Hitze schützen würde. Weitere Vorteile des Verfahrens bestehen darin, daß nur
eine kurze Erhitzung erforderlich ist, so daß an Zeit und Kosten gespart wird.
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Nach der Erfindung wird auf den zu überziehenden Gegenstand, nachdem
er gereinigt ist, eine sehr dünne Schicht Aluminium (die an sich nur geringen Schutz
gegen Hitze und Oxvdation bei höherer Temperatur gewährt) gebildet, und auf die
so überzogenen Gegenstände wird ein Belag aus einem Stoff oder einer Masse gebracht,
die beim Erhitzen eine fest haftende Schicht eines reduzierenden Stoffes zu bilden
vermag. Der so behandelte Gegenstand wird auf eine Temperatur nahe dein Schmelzpunkt
des Aluminiums (etwa 65o° C) erhitzt, wonach die dünne Schicht Aluminium fest. an
dem Grundmetall haften wird.
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Das Verfahren wird praktisch beispielsweise
folgendermaßen
ausgeführt: Die mit Aluminium zu überziehenden (z. B. Eisen-oder Stahl-) Gegenstände
werden zuerst mit einem Sandstrahlgebläse behandelt und darauf mit Aluminium überzogen,
am besten nach dem Schooschen Metallspritzverfahren in üblicher Weise, so daß eine
Schicht Aluminium von etwa o, r 3 oder o, r 5 mm auf ihnen erzeugt wird. Diese,dünne
Aluminiumschicht, die sonst beim Erhitzen nur sehr wenig gegen die Wirkungen der
Wärme und Oxydation bei höherer Temperatur schützt, wird dann mit einem kohlenstoffhaltigen
Gut, wie z. B. Ruß (Schwärze), .bedeckt, das bei kurzem Erhitzen eine haftende Kohlenstoffschicht
zu bilden vermag. Wenn einige Minuten bis zu etwa 65o° weiter erhitzt wird, haftet
das Aluminium fest an dem Eisen und schafft für lange Zeit eine gegen Korrosion
(Anfressung) und Beschädigung schützende Oberfläche.
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Ein »bitumastischer« Anstrich, d. h. eine Lösung von Bitumen in Ölen,
hat sich als sehr brauchbar erwiesen zur Bildung .der Lage auf der dünnen :Aluminiumschicht,
weil bei den in Betracht kommenden Temperaturen das Bitumen unter Zurücklassung
einer kohlenstoffhaltigen Haut verbrannt wird. Statt diesen Anstriches kann auch
Harz oder eine Lösung von Harz oder 01, Fett, Abfallfett o. dgl. verwendet
werden.
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In gewissen Fällen kann auch ein Gemisch von Holzkohle und Graphit
als reduzierende Masse gebraucht werden. Weiter ist es bisweilen angebracht, die
reduzierende Masse in Mischung mit Borax oder anderen passenden leicht schmelzenden
Flußmitteln zu verwenden.
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Die Wärmebehandlung des Gegenstandes braucht erst ausgeführt zu werden,
wenn der Gegenstand in Gebrauch genommen wird oder in Betrieb ist. So wird Zeit
und Arbeit gespart, insofern es nach den bisherigen Verfahren stets nötig war, die
Gegenstände der Wärmebehandlung zu unterwerfen sofort nach dem Aufspritzen des Aluminiums
und erforderlichenfalls den Gegenstand in heißen Zustande nochmals zu bespritzen.
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Nachdem der Gegenstand mit dem Sandstrahlgebläse behandelt, mit einer
dünnen Schicht Aluminium bespritzt, mit dem Bitumenanstrich bedeckt oder in Abfallöl
u. dgl. eingetaucht und z bis 2 Minuten erhitzt ist, verschwindet praktisch der
ganze Kohlenstoff, und ;der fertige Gegenstand nimmt eine stumpfe (glanzlose) graue
Farbe an mit dem Aussehen eines nach dem Kalorisierverfahren behandelten Gegenstandes.
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Ein wesentlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist, daß große
Gegenstände, wie teile von Generatoren, Glühöfen, Flammröhre oder Kessel, Wärmeäustauscher,
an Ort und Stelle mit einer Aluminiumschutzschicht überzogen werden können, indem
man zuerst auf dem gereinigten Gegenstand eine sehr dünne Lange Aluminium erzeugt,
die an sich wenig gegen Hitze und Hochtemperaturoxydation schützt, und diese dünne
Aluminiumlage, z. B. durch Bestreichen, mit einer Decke aus einem Stoff oder einer
Masse versieht, die beim Erhitzen eine fest haftende Schicht einer reduzierenden
Substanz zu bilden vermag; die Zersetzung der Deckmasse und damit ,das Festhaften
des Aluminiums an das Metall des Gegenstandes wird hierbei erst bewirkt, wenn der
Gegenstand, Ofen oder Apparat in Betrieb gesetzt wird.
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Es kann dahingestellt bleiben, wie die Wirkung der auf die Aluminiumschicht
aufgebrachten kohlenstoffhaltigen Masse beim Erhitzen auf eine Temperatur nahe dem
Schmelzpunkt des Aluminiums theoretisch zu erklären ist, ob die kohlenstoffhaltige
Masse von dem Stahl oder Eisenabsorbiert oder adsorbiert wird, ob sie das Fließen
des Aluminiums befördert durch Verminderung der Oberflächenspannung, ob sie das
um die kleinen Aluminiumteilchen gebildete Oxyd reduziert, ob sie eine Kohlenoxydatmosphäre
bildet, die das Eisen vollkommen frei von Oxyden hält, so daß das Aluminium sich
mit ihm legieren kann, oder ob irgendeine andere theoretische Wirkung stattfindet.
Die obige Art der praktischen Ausführung der Erfindung ist daher nur als Beispiel
anzusehen und kann Änderungen erfahren, die innerhalb des Erfindungsbereiches bleiben.
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Anstatt Aluminium .allein können auch Aluminiumlegierungen oder Aluminium
in Vereinigung mit anderen Metallen verweh= det werden, die seine Eigenschaften
verändern können. Beispielsweise sind Aluminium-Chrom- und Aluminium-Silicium-Legierungen
an sich gut hitzebeständige Stoffe, und in manchen Fällen kann mit Vorteil .solch
eine Legierung statt Aluminium auf dem zu überziehenden Gegenstand niederschlagen.
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Weiter kann man auch Aluminium verwenden, das einige Prozent Kupfer
enthält, weil dieses sich mit einem hauptsächlich aus Kupfer bestehenden Gegenstand,
der geschützt werden soll, leichter legieren wird. Ferner ist es bekannt, daß, wenn
das Aluminium eine Spur Natrium enthält, Überzüge auf Metall mit ihm besser legierbar
sind. Diese Methoden sind jedem Metallungen wohl bekannt und brauchen nicht weiter
erklärt zu werden.