Nitrierhärtungsbeschleuniger Die Erfindung betrifft die Erzeugung
von Nitridüberzügen auf eisernen Gegenständen durch Erhitzen derselben in Gegenwart
von nitrierenden Mitteln, und der Hauptzweck der Erfindung besteht in der Verstärkung
oder Beschleunigung des Nitriervorganges.Nitriding Hardening Accelerator The invention relates to manufacturing
of nitride coatings on iron objects by heating them in the presence
of nitriding agents, and the main purpose of the invention is reinforcement
or acceleration of the nitriding process.
Es ist bekannt, dünne, harte, gegen Abnutzung widerstandsfähige überzüge
auf Maschinenteilen anzubringen. Die tlberzüge können dadurch erzeugt werden, daß,
man die Legierungen in Gegenwart von Nitrierungsmitteln auf Temperaturen unterhalb
des nitrideutektischen Punktes erhitzt. In einem nitrierenden Gas, beispielsweise
Ammoniak, ist eine Behandlung von 1z bis -2o Stunden erforderlich, um die Überzüge
zu,erzeugen, wobei die Behandlungszeit gewöhnlich länger ist, wenn niedrigere Temperaturen
verwendet werden. Im allgemeinen werden die zu behandelnden Gegenstände, welche
als Beschleunigungsmittel beispielsweise Aluminium oder Vanadium enthalten, m einer
Atmosphäre von Ammoniak auf etwa q:6o bis 58o' C erhitzt.It is known to have thin, hard, wear-resistant coatings
to be attached to machine parts. The oil coatings can be produced in that,
the alloys in the presence of nitrating agents to temperatures below
of the nitrideutectic point. In a nitriding gas, for example
Ammonia, treatment of 1z to -2o hours is required to keep the coatings
to produce, the treatment time usually being longer when lower temperatures
be used. In general, the objects to be treated are which
contain, for example, aluminum or vanadium as accelerating agents, m one
Ammonia atmosphere heated to about 6o to 58o'C.
Es ist ferner bekannt, molybdänhaltige Eisenlegierungen durch Verstick-en
unter Verwendung von organischen stickstoffhaltigem Verbindungen allein an Stelle
von Ammoniak als Nitrierungsmittel oberflächlich zu härten. Es wurde nun gefunden,
daß die Einwirkung von Ammoniak als Nitrierungsmittel auf eisenhaltige Gegenstände
verstärkt wird, wenn stickstoffhaltige organische Verbindungen zugegen sind. Die
organische Stickstoffverbindung kann im allgemeinen aliphatisch oder.cyclisch sein.
Von besonderem Vorteil wurden carbocyclsche Verbindungen befunden, welche ein oder
mehrere N02-Radikale enthalten, wie z. B. Nitrobenzol und Mononitrotoluol, ferner
carbocyclische Aminoverbindungen, wie z. B. Anilin, P'henylendiamin und Alphanaphthylamin,
und schließlich auch heterocyclische Verbindungen, welche im Ring Stickstoff enthalten,
wie z. B. Pyridin und Chinolin. Ausführungsbeispiel Eine Probeeiner Eisenlegierung,
welche etwa 95,5 % Eisen, etwa i % Aluminium und geringe Mengen von Phosphor, Schwefel,
Mangan, Silicium, Nickel, Molybdän und Kohlenstoff enthält, wurde m einen geschlossenen
Behältereingesetzt. Ammoniak wurde durch Nitrobenzol hindurchgeleitet, welches auf
eine Temperatur erhitzt war, die kurz unter dem Siedepunkt lag, um den Dampfdruck
zu ierhöhen. Die im Behälter .eingeschlossene Luft
wurde durch die
Ammoniak- und Nitrobenzol-Dampfmischung verdrängt und der Behälter nebst Inhalt
auf q.6o° C während q. Stunden erhitzt, wobei ein langsamer Strom der genannten
Gasmischung in den Behälter geleitet wurde. Auf der Probe bildete sich ein dünner,
gleichmäßiger, widerstandsfähiger Überzug von einer Härte entpprechend etwa iooo
Brinell. Eine ähnlich harte Abnutzungsschicht wurde auf einer anderen Probe der
nämlichen Legierung .erzielt, wenn diese während 16 Stunden in Ammoniak bei Abwesenheit
von Nitrobenzoldämpfen erhitzt wurde. Bei der Behandlung mit Ammoniak und ohne Nitrobenzol
wurde dagegen bei Erhitzeai der Legierung bei q.60° C während q. Stunden keine nennenswerte
Oberflächenhärtung erzielt.It is also known to use iron alloys containing molybdenum by embedding
using organic nitrogenous compounds alone in place
to harden the surface of ammonia as a nitrating agent. It has now been found
that the action of ammonia as a nitrating agent on ferrous objects
is increased when nitrogen-containing organic compounds are present. the
organic nitrogen compounds can generally be aliphatic or cyclic.
Carbocyclic compounds have been found to be of particular advantage which contain an or
contain several N02 radicals, such as B. nitrobenzene and mononitrotoluene, furthermore
carbocyclic amino compounds, such as. B. aniline, phenylenediamine and alphanaphthylamine,
and finally also heterocyclic compounds which contain nitrogen in the ring,
such as B. pyridine and quinoline. Embodiment A sample of an iron alloy,
which contains about 95.5% iron, about i% aluminum and small amounts of phosphorus, sulfur,
Containing manganese, silicon, nickel, molybdenum and carbon, was closed
Container inserted. Ammonia was passed through nitrobenzene, which on
was heated to a temperature just below boiling point to the vapor pressure
too high. The air trapped in the container
was through the
Ammonia and nitrobenzene vapor mixture displaced and the container and its contents
to q.6o ° C during q. Heated for hours, a slow stream of said
Gas mixture was passed into the container. On the sample a thin one formed
even, more resistant coating of a hardness corresponding to about iooo
Brinell. A similar hard wear layer was found on another sample of the
The same alloy is achieved if it is in the absence of ammonia for 16 hours
heated by nitrobenzene vapors. When treating with ammonia and without nitrobenzene
on the other hand, when the alloy was heated at 60 ° C during q. Hours not worth mentioning
Surface hardening achieved.
Ähnliche Ergebnisse wurden erzielt, wenn zunächst Anilin und dann
Pyridin an Stelle des Nitrobenzols verwendet wurde. -Irgendwelche nennenswerte Menge
des Beschleunigers in Verbindung mit dem Nitrierungsmittel ist hüireichend, um eine
Beschleunigung hervorzurufen. Die bevorzugte Menge, welche unter gegebenen Bedingungen.
bei einer Legierung verwendet werden soll, kann in: jedem einzelnen Fall durch Versuch
festgestellt werden, obgleich auch abweichende Mengen des Beschleunigers benutzt
werden können als jene, welche die schnellsten Ergebnisse liefern. Rücksichten auf
die Kosten können es wünschenswert machen, nicht übermäßig große Mengen des Beschleunigers
zu verwenden.Similar results were obtained if first aniline and then
Pyridine was used in place of the nitrobenzene. -Any significant amount
of the accelerator in conjunction with the nitrating agent is sufficient to achieve a
Cause acceleration. The preferred amount, which under given conditions.
to be used in an alloy can in: each individual case by trial
can be determined, although different amounts of the accelerator are used
than those that give the fastest results. Considerations for
the cost may make it desirable not to use excessive amounts of the accelerator
to use.