DE618612C

DE618612C - Verfahren zur grundemailfreien Emaillierung von Eisen, Stahl u. dgl.

Info

Publication number: DE618612C
Application number: DEK132120D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-12-07
Filing date: 1933-11-11
Publication date: 1935-09-12
Also published as: US2104427A; FR765037A; BE399968A; NL41462C; GB411380A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
12. SEPTEMBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 48 c GRUPPE K132120VII48C

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. November 19.33 ab

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zu grundemailfreier Emaillierung von Eisen, Stahl, Gußeisen u. dgl.

Glatte Glasuren, die keine Haftoxyde enthalten, unmittelbar auf Eisenbleche u. dgl. aufzuschmelzen ist nicht möglich, da die Glasuren stets Blasen bilden und abblättern. Zur Erzielung festhaftender Emaillierungen ging man daher bisher so vor, daß man die zu emaillierenden Bleche zunächst vom anhaftenden Rost durch Abbeizen befreite, sie dann mit einer sogenannten Grundglasur überzog und erst auf diese Grundglasur die Emailschicht aufbrachte.

Es wurde nun gefunden, daß eine besonders innige Haftung von Email auf Eisen, Stahl, Gußeisen u. dgl. ohne vorherige Entrostung und Grundemaillierung dadurch erzielt werden kann, daß man eine Zwischenhaut

ao spinellartiger Zusammensetzung, die beliebig dünn sein kann, auf der zu emaillierenden Eisenoberfläche erzeugt.

Spinelle sind bekanntlich im Glühzustand sich bildende Verbindungen zwischen Monoxyden und Sesquioxyden. Diese beiden Spinellkomponenten vermag auch Eisen selbst zu liefern. Es wurde jedoch weiter gefunden, daß besondere Haltfestigkeit nur dann erzielt wird, wenn das Eisen der zu emaillierenden Eisenfläche von der Sesquioxydseite her an der Hautbildung unbeteiligt bleibt; die Eisenfläche muß vielmehr während des Glühprozesses vor Oxydation zu Eisenoxyd geschützt bleiben. Solche Oxydation bewirkt nämlich eine Lockerung der Eisenunterlage, ein Prozeß, der nicht mehr rückgängig zu machen ist, und dessen weitere Folge zu Abhebung, zu Rißbildung und Abblätterung und zu ähnlichen technischen Schäden führt.

Eisenoxyd aber, das sich außerhalb des Glühprozesses .an den zu emaillierenden Eisenflachen gebildet hat, also den Eisenflächen anhaftender Rost, ist dem Verfahren der Erfindung nicht nur nicht schädlich, sondern '. kann demselben geradezu dienstbar und nutzbar gemacht werden, indem dem Rost als vorzüglichem Spinellbildner im Glühprozeß die Rolle einer der Spinellkomponenten zufallen kann.

. Erfindungsgemäß wenden daher die zu emaillierenden Flächen vor ihrer Emaillierung einer solchen Vorbehandlung unterworfen, daß sich auf ihnen unter möglichster Vermeidung gleichzeitiger Eisenoxydbildung seitens der Eisenunterlage eine Haut von der bezeichneten Beschaffenheit auszubilden vermag. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf den zu emaillierenden Eisenoberflächen vor dem Auftragen des Emails eine Schicht erzeugt wird, die außer einem

Flußmittel die zu einer Spinellbildung notwendigen Metallmonoxyde und Metallsesquioxyde oder Metallverbindungen enthält,, die die zu einer Spinellbildung notwendigen Metallmonoxyde und Metallsesquioxyde zu bilden vermögen, worauf diese Schicht einer Glühung in gegenüber Luft sauerstoffarmer Atmosphäre unterzogen wird. Unter solchen Bedingungen vollzieht sich die Hautbildung unter gleichzeitiger Erzielung des angestrebten Flächenschutzes. Soll letzterer noch verstärkt werden, was sich unter Umständen empfiehlt, so können noch weitere Schutzmaßnahmen hinzutreten: Man beschränkt die Glühdauer gerade nur auf die, wie gefunden wurde, ganz kurze Spanne Zeit, die zur Bildung der Spinellschicht erforderlich ist, es hat sich hierzu bei technischer Arbeitsweise eine Glühdauer von wenigen Minuten als ausreichend erwiesen. Man regelt die Glühtemperatur derart, daß sie zwischen etwa 750° C und etwa 800^er C gelegen ist.

Was die Glühatmosphäre selbst betrifft, so hat sich im technischen Betrieb, im Wege der Zumischung von Generatorgas o. dgl., die - Herabdrückung des Sauerstoffgehaltes auf unterhalb etwa ein Drittel des Normalgehaltes als günstig, erwiesen. Enthalten die zu emaillierenden Eisenbleche z. B. von ihrer Herstellung her reduzierende, also Sauerstoff verbrauchende Stoffe, wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe «usw., in hinreichendem Ausmaße, so kann sich; unter Umständen der erforderliche Mindergehalt an Sauerstoff automatisch einstellen, so daß sich dann der Glühprozeß auf Glühung unter Luftabschluß beschränken kann.

Die Metallverbindungen, durch deren Glühung die spinellartige Umsetzung erreicht werden soll, werden auf die zu emaillierenden Eisenfiächen, vor Einsetzung in den Glühofen, aufgebracht, sei es durch Eintauchen der betreffenden Flächen in die diese Metallverbindungen enthaltende Flüssigkeit, sei es durch Aufspritzung o. dgl. Um ein lückenloses Anschmelzen der Spinellhaut an die Unterlage zu gewährleisten, werden der Netzflüssigkeit noch Flußmittel, z. B. Borsäure oder Flußspat, zugesetzt. Geeignete Netzstoffe sind natürlich 50, nicht nur solche, die unmittelbar als Spinellkomponenten wirken, sondern ebensowohl auch Verbindungen, aus denen sich letztere bei der Glühtemperatur zu bilden vermögen. Auch kann, wie dies z. B. bei Flußspat der Fall ist, solch, letztere Funktion mit der eines Flußmittels vereinigt sein. Völlig unwirksam aber und mit dem Gegenstand vorliegender Erfindung nicht nur unvereinbar,, sondern ihren Zweck vereitelnd wäre natürlich eine Vorbehandlung der zu emaillierenden Eisenfläehen selbst mit nach denn Gegenstand der Erfindung geeigneten Metallverbindungen, aber ohne Glühung bzw. unter Glühung in gewöhnlicher Atmosphäre.

Die Tatsache, daß, wie bereits hervorgehoben, der auf den Eisenfiächen befindliche Rost dem Verfahren dienstbar gemacht werden kann, bedeutet einen ganz außerordentlichen technischen Vorzug des Verfahrens, denn dank dem Umstände, daß beliebig rosttragende Eisennachen diesem Verfahren nicht nur ohne Schädigung, sondern mit Vorteil zugeführt werden können, ist erstmalig die bisher nicht für verwirklichbar gehaltene Möglichkeit gegeben, den Rost vor der Emaillierung nicht entfernen zu müssen, also in der Emailfabrikation, z. B. den gesamten für unerläßlich gehaltenen Beizprozeß mit allen seinen lästigen, kostspieligen, die Ware und den Bearbeiter schädigenden Nebenvorgängen zu vermeiden. Die Erfindung bedeutet in dieser Richtung eine kaumtziL überschätzende Vereinfachung, Verbesserung und Verbilligung der gesamten Emaill-ierungstechnik.

Im einzelnen ist das Verfahren mannigfächer besonderer Ausführungsweisen fähig. Beispielsweise werden ungeheizte Eisenwaren unbeschadet des anhaftenden Rostes mit einer Flüssigkeit durchgenetzt, die auf 100 Teile Wasser 5 Teile Fe₂Og, 4 Teile NiO, 20 Teile CaF₂, 45 Teile Borsäure und 10 Teile Ton oder die auf 100 Teile Wasser 10 Teile Fe₂O₃ oder 6 Teile MnO, ferner 20 Teile CaF₂, 30 Teile Borsäure und 7 Teile Ton enthält und nach gelinder Trocknung 7 Minuten lang in einemOfen bei 785 bis 795⁰ geglüht, in dessen Atmosphäre der Sauerstoffgehalt durch Zumischung von Generator- oder sonstigen Abgasen auf ein Viertel bis ein Fünftel des Normalgehaltes herabgedrückt ist, worauf die mit einer hauchdünnen Haut überzogenen Flächen in einem einmaligen Arbeitsgang emailliert werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur grundemailfreien Emaillierung von Eisen, Stahl und Gußeisen, dadurch' gekennzeichnet, daß vor dem Auftragen des Emails eine solche no Schicht erzeugt wird, die neben einem Flußmittel die zu einer Spinellbildung notwendigen Metallmonoxyde und Metallsesquioxyde oder Metallverbindungen enthält, die die zu einer Spinellbildung notwendigen Metallmonoxyde und Metallsesquioxyde zu bilden vermögen, und die dann einer Glühung in gegenüber Luft sauerstoffarmer Atmosphäre unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß bei Verwendung von

reduzierende Stoffe enthaltendem Eisen der Glühprozeß unter Luftabschluß erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Glühprozesses in dem Bereiche zwischen etwa 750⁰ und. etwa 8oo° gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Flußmittel Borsäure und/oder Flußspat verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühprozeß in Gegenwart des Eisenrostes, der als Spinellkomponente dient, durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühprozeß an ungebeizten Eisenflächen durchgeführt wird.