DE625216C - Verfahren zur Erhoehung der Widerstandsfaehigkeit von der Reibung ausgesetzten metallischen Flaechen gegen Verschleiss und Einfressung - Google Patents

Description

^ die metallischen Flächen von zwei

mechanischen Elementen, die eine Dreh- oder Schiebebewegung ausführen, sich aneinanderreihen, beobachtet man nach mehr oder weniger langer Zeit einen Verschleiß dieser Oberflächen, der in manchen Fällen bis zu ihrer Einfressung führen kann. Neben einer Korrosion, die z. B. durch Oxydation der der Reibung unterworfenen Oberflächen hervor-

«o gerufen wird, und gegebenenfalls neben einer Abrasion, die durch die Anwesenheit von festen Fremdkörpern zwischen diesen Flächen bedingt wird, bildet die innige Berührung der Flächen den Hauptgrund für den Verschleiß oder die Fressung. Diese Berührung bestimmt wahrscheinlich eine gegenseitige Anziehung der Oberflächenatome und ihren Übergang von einer Fläche auf die andere, wodurch diese Atome, die in Anbetracht ihrer Menge als echte feste Metallteilchen wirken, die Oberflächen durch Abrasion vernichten.

Im allgemeinen vermeidet man diese innige Berührung, indem man zwischen die sich aneinanderreihenden Flächen ein Schmiermittel einführt, das einen isolierenden Film au-f den Oberflächen bildet. Wenn aber dieser Film durch starken Überdruck, der zwischen den Flächen entsteht, oder aus einem anderen Grund bricht, treten die Flächen in Berührung miteinander, wodurch ein Verschleiß und Einfressungen verursacht werden. Die eingefressenen Stellen bilden ihrerseits, teils durch die oberflächlichen Unregelmäßigkeiten, teils durch die örtlichen Erwärmungen, die sie verursachen, Hindernisse für eine Erneuerung des gleichmäßigen Schmierölfilms.

Es wurde nun gefunden, daß man die Widerstandsfähigkeit von der Reibung ausgesetzten metallischen Flächen gegen Einfressung und hierdurch bedingten Verschleiß selbst bei zufälliger Abwesenheit von Schmiermitteln wesentlich dadurch erhöhen kann, daß man diese Flächen mit Kobalt überzieht.

Flächen aus anderen Metallen als Kobalt, wie Eisen, Stahl, Nickel, Kupfer, Messing, Bronze, Gußeisen u. dgl., die auf Reibung beansprucht werden, verlieren bei Abwesenheit von Schmiermittel die glatte Oberfläche, die sie im allgemeinen durch Bearbeitung erhalten. Kobaltoberflächen behalten hiergegen ihre vollständige Glätte, die den Verschleiß verhindert, die Schmierung begünstigt und den Reibungswiderstand verringert.

Es wurde außerdem gefunden, daß in Fällen, in denen sich eine mit Kobalt überzogene

Fläche an einer nicht verkobalteten Fläche reibt, der Verschleiß beider Flächen vermieden wird.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von der Reibung ausgesetzten metallischen Flächen gegen Verschleiß diese Flächen mit Chromüberzügen zu versehen. Diesem Vorschlag lag der Gedanke zugrunde, verhältnismäßig ίο weiche metallische Flächen durch Überziehen • mit einem härteren Metall (Chrom weist eine Brinellhärte von 700 bis 1000 auf) vor dem Verschleiß zu schützen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schutz von der Reibung ausgesetzten metallischen Flächen gegen Verschleiß durch Überziehen mit Kobalt handelt es sich keineswegs um eine Erhöhung der Härte dieser Flächen. Kobalt ist ein weiches Metall, das im allgemeinen eine Brinellhärte von nur 50 bis 300 besitzt. Der erfindungsgemäße Kobaltüberzug kann aber mit Erfolg auch auf Werkstoffen angebracht werden, die erheblich härter als Kobalt selbst sind. Es war demnach durchaus überraschend und nicht vorauszusehen, daß beliebigen metallischen Flächen, auch solchen, die aus' härteren Metallen als Kobalt bestehen, durch Überziehen mit Kobalt eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Einfressung und hierdurch bedingten Verschleiß verliehen werden kann.

Diese überraschenden Eigenschaften der Kobaltüberzüge können dadurch erklärt werden, daß diese Überzüge auf den Unterlagen eine Art Schutzhaut bilden, deren Atome durch Kohäsionskräfte zusammengehalten werden, die die Anziehungskräfte zwischen diesen Atomen und. den Atomen der. Oberfläche, . mit der die Haut in Berührung ist, übersteigen. Jedenfalls beruht diese spezifische Eigenschaft des Kobalts nicht auf seiner Härte, da diese oft geringer ist als die Härte der zu überziehenden Metalle.

Neben anderen Vorteilen gewährleistet vorliegende Erfindung eine. Verminderung des Reibungskoeffizienten zwischen den sich aneinanderreihenden Flächen und demzufolge eine Verminderung der Erwärmung dieser Flächen und eine Erhöhung des mechanischen Wirkungsgrades. Die Anwendung von Schmiermittel kann natürlich nicht vollständig vermieden werden. Immerhin leuchtet es ein, daß die Schmiermittel bei Anwendung des neuen Verfahrens unter besseren Bedingungen als bisher verwendet werden. Vor allem werden in Fällen, in denen die Schmierung aus irgendwelchen Gründen unterbleibt, Einfressungen entweder verzögert oder sogar vollständig verhindert. Außerdem ergibt Kobalt eine viel korrosionsbeständigere Oberfläche als die im allgemeinen verwendeten Metalle. Auf diese Weise wird sowohl der unmittelbare Verschleiß durch Korrosion als auch der mittelbare durch Bildung von Oxyden, die abradierend wirken, vermieden.

Die Kobaltüberzüge können in jeder Weise, z. B. durch Elektrolyse, durch Zementation, durch Feuerverkobaltung, durch Anwendung von Bädern nach 'Art der Feuerverzinkung oder durch Bespritzen mit Pistolen hergestellt werden. Die besten Ergebnisse wurden mit elektrolytisch erzeugten Kobaltüberzügen erhalten.

Der Kobaltüberzug auf der der Reibung unterworfenen Fläche kann je nach ihrer Anwendung und insbesondere je nach Härte der Unterlage und nach Widerstand, dem die fertigen'Flächen unterworfen werden, eine mehr oder weniger große Stärke aufweisen. Die Flächen können vor oder nach Anbringung des Überzuges bearbeitet werden.

Das neue Verfahren kann auf die verschiedenen der Reibung unterworfenen Elemente angewandt werden, auf bewegliche Apparateteile, die kontinuierlich . oder diskontinuier-Hch Dreh- oder Schiebebewegungen ausführen, oder auf feste Apparateteile, die in Berührung mit beweglichen Teilen stehen. Je nach den Umständen wird nur eine der sich aneinanderreihenden Flächen oder beide verkobaltet. .

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung der Wider-Standsfähigkeit γοη der Reibung ausgesetzten metallischen Flächen gegen Verschleiß und Einfressung, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen vor oder nach ihrer mechanischen Bearbeitung mit Kobait überzogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen elektrolytisch mit Kobalt überzogen werden.