DE641824C

DE641824C - Verfahren zum Aufkohlen bzw. Silicieren von Eisen oder Stahl

Info

Publication number: DE641824C
Application number: DEF75587D
Authority: DE
Original assignee: FOLLSAIN SYNDICATE Ltd
Current assignee: FOLLSAIN SYNDICATE Ltd
Priority date: 1933-02-20
Filing date: 1933-05-16
Publication date: 1937-02-15

Description

Verfahren zum Aufkohleri bzw. Silicieren von Eisen oder Stahl Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Eisen oder Stahl meiner geschlossenen Vorrichtung zum Zwecke der Aufkohlung bzw. Silicerung.
Es ist bekannt, sich zu diesem Zweck eines oder mehrerer geeigneter Zuschlagst3ffe zu bedienen.
So z. B. ist es bekannt, zur Oberflächenbehandlung von Eisen oder Stahl die zu behandelnden Stücke mit einem Gemisch aus Carbiden und einem zersetzenden Mittel; wie Natriumchiorid, zu umhüllen und alsdann unter Luftzutritt auf schwache Glühhitze zu bringen. Hierbei geht lediglich der Kohlenstoff des Carbids in das Eisen, und Avvar nur oberflächlich, während .das andere Element, z. B. Silicium, mit einem Teil des sich zersetzenden Zuschlagstoffes und dem Luftsauerstoff eine nicht legierungsfähige Verbindung bildet.
Weiter ist es bekannt, zur Veredlung des Eisens oder des Stahles- die zu behandelnden Stücke zusammen mit einem Gemisch aus Aluminiumstaub, Siliciumcarbid, Alkalisalz,, Ammoniumsalz und Chromchlorid in einer Vorrichtung einzubringen und nach Abschließen die Apparatur bis auf 7oo bis i ooo° C zu erhitzen. Auch hier findet im wesentlichen: nur eine Aufkohlung, nicht -aber eine Silicierung statt, denn das Siliciumcarbid wird ausdrücklich bei diesem Verfahren als neutraler, Stoff und lediglich zu dem Zwecke ängewendet, die Wärmeleitfähigkeit der Masse zu erhöhen. Bei den genannten Temperaturen ist auch tatsächlich das Siliciumcarbid neutral. Im übrigen wird bei diesem Verfahren auch gleichzeitig ein Zuschlag von Alkalisalzen angewendet.
Das Verfahren gemäß der Erfindung weicht nun von diesem bekannten Verfahren insofern grundsätzlich ab, als bei ihm nicht nur eine (oberflächliche) Aufkohlung des Eisens oder Stahles, sondern auch eine weitgehende Veränderung der ursprünglichen Zusammensetzung, falls erwünscht bis in das Innere der zu behandelnden Stücke hinein, herbeigeführt werden soll. Die Erfindung besteht darin, @ daß. unter Verwendung der bekannten Stoffe bei einer Temperatur i i 5o° C gearbeitet wird, so daß das Carbid des Zuschlages nicht nur mit seinem Kohlenstoffanteil, sondern auch mit seinem anderen Bestandteil. an der Bildung neuer Legierungen beteiligt ist. Dasselbe gilt vom Aluminium und Chrom. Während also bei den bekannten Verfahren das Siliciumcarbid neutral ist, werden bei dem Verfahren gemäß. der Erfindung infolge der höheren Temperaturen die Carbide in Kohlenstoff und Silicium zerfallen und dann im statu. nascendi sich mit dem Eisen legieren..
Das Zuschlaggemisch kann z. B. aus .einem mehr oder weniger gleichen Volumen fein verteilten Aluminium und Carbid, wie z. B. Siliciumcarbid, ebenfalls in feiner Verteilung, enthalten.. Diesen beiden Stoffen können 2 bis 5% wasserfreies Chromchlorid und i bis 2% Ammoniumsalz zugegeben werden. Die zu behandelnden Eisen- oder Stahlstücke werden in diese Mischung eingebettet und in einem Behälter nach Abschluß auf eine Temperatur von ungefähr i i 5o° C ' erhitzt. Die Temperatur wird je nach den Abmessungen und der Stärke der zu behandelnden Stücke 2 bis 6 Stunden lang gehalten.
Durch diese Wärmebehandlung zerfällt das Siliciumcarbid in Silicium und Kohlenstoff, das zusammen mit dem Aluminium und Chrom eine Eisenlegierung eingeht bzw. in das Eisen eintritt, wodurch die Hitzebeständigkeit stark erhöht wird und ,auch sonst die physikalischen Eigenschaften verbessert werden.
Die Gegenwart von Ammoniumsalz bewirkt, daß die in der Behandlungsmasse eingeschlossene Luft beim Erhitzen ausgetrieben wird. Es kann infolgedessen das Ammoniumsalz durch einen genau so wirkenden, Stoff . ersetzt werden.
Das Chromchlorid dient als Beschleunigungsmittel für das Eindringen der anderen Stoffe' und , zerfällt bei den vorgesehenen TempeZä-turien.
Gegebenenfalls kann Magnesium als Ersatz verwendet und dem Aluminium zugesetzt werden. Es ist auch möglich, gleiche Mengen Chrom zu benutzen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Aufkohlen bzw. Silicieren von Eisen oder Stahl in einer geschlossenen Vorrichtung unter Verwendung eines Gemisches aus fein verteiltem Aluminium, wasserfreiem Chromchlorid, Ammoniumsalz oder .einem ähnlich wirkenden Stoff und aus Siliciumcarbid, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperatur von etwa i i 5o° C angewendet wird.