DE69202114T2 - Behandlungsverfahren für Werkstoffe aus Eisen zur gleichzeitigen Verbesserung ihrer Korrosionsfestigkeit und ihrer Verschleisseigenschaften. - Google Patents
Behandlungsverfahren für Werkstoffe aus Eisen zur gleichzeitigen Verbesserung ihrer Korrosionsfestigkeit und ihrer Verschleisseigenschaften.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Behandlungsverfahren zum gleichzeitigen Verbessern des Widerstandes gegen die Korrosion und der Reibungseigenschaften von Teilen aus eisenhaltigem Metall.
- Um Teile aus eisenhaltigem Metall sowohl mit Eigenschaften des Verschleißes bzw. der Reibung und des Widerstandes gegen die Korrosion zu versehen, beschreitet man üblicherweise zwei getrennte sukzessive Verfahren, ein erstes Verfahren, um den Teilen die Verschleiß- bzw. Reibungseigenschaften zu geben, und ein zweites Oberflächenverfahren, um den Schutz gegen die Korrosion zu sichern, wobei letzteres z.B. durch eine Ablagerung von Zink erfolgt, gefolgt von einer Bichromatierung.
- Die Eigenschaften des Verschleißes und des Widerstandes gegen die Korrosion, welche durch diese Verfahren angeeignet wurden, sind häufig für herkömmliche Teile ausreichend.
- Jedoch können für bestimmte Anwendungen, in denen jetzt für die Teile immer höhere technische Anforderungen bestehen, die durch die herkömmlichen Verfahren bereitgestellten Eigenschaften ungenügend sind, insbesondere für Teile, welche einer starken Beeinträchtigung unterworfen sind, wobei gleichzeitig mehrere Phänomene eingreifen (Reibung, Schleifabnutzung, Stoß, Korrosion), sind
- Dies ist z.B. der Fall bei Teilen, welche vorgesehen sind für Schloßmechanismen, bestimmte Typen von Muttern bzw. Bolzen und Präzisionsschrauben, Bedienschrauben, Gelenkachsen, Kolben von Zylindern oder von Stoßdämpfern und Kugeln zum Spielen. Die betroffenen lndustriezweige sind insbesondere die des Automobilbaus, der öffentlichen Bauten, des Förder- und Transportwesens, der Ausrüstungsgüter, der Haushaltsgeräte und des hydraulischen Materials.
- Es ist bekannt, daß man Teile aus eisenhaltigem Metall durch Nitrierung und dann Oxydierung mit guten Verschleißeigenschaften und gutem Widerstand gegen die Korrosion versehen kann.
- Zu diesem Zweck kennt man Nitrierungsverfahren von eisenhaltigen Metallteilen, insbesondere eine Nitrierung durch Bäder aus geschmolzenen Zyanaten und Karbonaten, wie es in der FR-A-2 171 993 und der FR-A-2 271 307 beschrieben ist, oder eine Nitrierung in einer ionisierten Stickstoffatmosphäre, welche eine Verbesserung der Verschleißeigenschaften dieser Teile erlaubt, und zwar durch Erniedrigung des Reibungskoeffizienten und durch Erhöhung des Widerstandes gegen Abnutzung und Festfressen.
- Man weiß ebenfalls, daß wenn man ein zuvor nitriertes Teil einer Oxydation unterwirft, man Modifikationen der nitrierten Oberfläche erzeugt, und daß man somit den Widerstand gegen die Korrosion dieser Teile verbessert, wobei die Verschleißeigenschaften, welche durch Nitrierung erhalten wurden, beibehalten werden. In der FR-A-2 525 637 ist in diesem Zusammenhang ein Oxydationsverfahren beschrieben, welches besonders wirksam ist, und zwar in einem Bad von geschmolzenen oxydierenden Salzen. Vergleichbare Ergebnisse des Widerstandes gegen die Korrosion werden durch ein Oxydationsverfahren in einer ionisierten Atmosphäre erreicht, welche aus einem Gas besteht, welches Sauerstoff umfaßt.
- Jedoch versehen diese Typen von Verfahren die nitrierten und dann oxydierten Teile mit Verschleißeigenschaften und einem Widerstand gegen die Korrosion, welche für die zuvor erwähnten Anwendungen ungenügend sind.
- Man hat entdeckt, daß man diesen Mangel beseitigen kann, und zwar durch ein Vervollständigen des Behandelns der Nitration gefolgt von einer Oxydation durch Anwendung eines finalen Überzuges, bzw. einer Endbeschichtung.
- Die vorliegende Erfindung basiert ebenfalls auf der Feststellung, daß man in herkömmlicher Art viele Teile reinigt, insbesondere vor ihrem Zusammenbau, wobei man wohl weiß, daß sie eine solche Reinigung nicht rechtfertigen, und daß es für sie somit nicht notwendig ist in einer Oberflächenbehandlung fortzufahren, welche herkömmlichen Reinigungsmitteln widersteht.
- Die vorliegende Erfindung schlägt ein Bearbeitungsverfahren für Teile aus eisenhaltigem Metall vor, zum gleichzeitigen Verbessern ihres Widerstandes gegen die Korrosion und ihrer Verschleißeigenschaften Verfahren, worin die Teile nitriert, oxydiert werden und einen finalen Überzug erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitrierung gefolgt von der Oxydation zur Bildung einer Schicht führt, welche eine tiefe kompakte Unterschicht und eine oberflächliche poröse Unterschicht umfaßt, wobei die oberflächliche Unterschicht eine Dicke in einem Bereich von 5 bis 25 um hat und öffnende Porositäten aufweist von einem Durchmesser in einem Bereich zwischen 0,2 und 3 um, und daß man die nitrierten und dann oxydierten Teile mit einem hydrophoben Wachs tränkt, wobei das Wachs eine organische kohlenstoffhaltige Verbindung ist, mit einem hohen Molekulargewicht in einem Bereich von 500 bis 1 0.000, einer Oberflächenspannung im flüssigen Zustand in einem Bereich zwischen 1 0 und 73 mV/m, wobei der Kontaktwinkel zwischen der festen Phase der oberflächlichen Schicht und dem Wachs im flüssigen Zustand in einem Bereich zwischen 0º und 75º liegt.
- Gemäß anderen Merkmalen umfaßt die oberflächliche Unterschicht mehr als 60% einer festen Phase von Fe&sub2;&submin;&sub3;N, weist eine Härte in einem Bereich zwischen 550 und 650 HV 0,1 und eine Rauhigkeit im Bereich zwischen 0,3 und 1,5 uCLA auf.
- Das Tränkungswachs ist ausgewählt aus der Liste: natürliche Wachse, synthetische Polyethylen-, Polypropylen-, Polyester-Wachse, fluorierte Wachse oder modifizierte Raffinierierückstände.
- Das Verfahren gemäß der Erfindung zeigt die Vorteile wenig kostspielig und einfach betreibbar zu sein, sogar bei industrieller Herstellung von Serienteilen und behandelte Teile bereitzustellen mit hohen technischen Leistungen, sogar wenn diese komplexe Formen besitzen.
- Des weiteren sind die Schutzeffekte einer behandelten Oberfläche gemäß diesem Verfahren gegenüber einer Alterung bzw. Verschlechterung durch Reibung bzw. Schleifen durch schleifende bzw. abrassive Abnutzung, durch Stöße und durch feuchte Korrosion, in erstaunlichen Proportionen gegenüber den derzeitig verwendeten Lösungen vervielfacht und erlauben gegen diese Beeinträchtigungsformen lange Zeit zu widerstehen. Diese Ergebnisse werden in den Beispielen weiter entwickelt.
- Die Zusammensetzung der nitrierten Schicht, ihre Dicke und Härte werden so eingestellt, daß sie einer Abnutzung widersteht, ohne dabei zerbrechlich oder empfindlich zu sein, da sie sonst unter Stoßeinwirkung zersplittern bzw. anbrechen würde. Die hexagonale kompakte Struktur der Fe&sub2;&submin;&sub3;N-Phase des Gleichgewichtsdiagramms Eisen/Stickstoff bietet eine gute Verformungskapazität, dank einer großen atomaren Dichte auf der Gleitfläche und ist somit besonders bevorzugt für Schleif- bzw. Reibungsanwendungen.
- Für die Kombination Oberflächenrauhigkeit, Molekulargewicht und Oberflächenspannung des Wachses, Kontaktwinkel zwischen fester Phase und flüssiger Phase, sind die angegebenen Intervalle jene, welche zu einer maximalen Effizienz der Tränkung des Wachses führen, wobei es unter diesen Bedingungen nur unter extremen Bedingungen entfernbar ist, somit ungewöhnlich und in jedem Fall außergewöhnlich für die angedachten Anwendungen.
- Experimente haben ebenfalls gezeigt, daß die Verbesserung des Widerstandes gegen die Korrosion nicht nur durch das Wachs verursacht ist, da letzteres, wenn auf eine andere Oberfläche aufgebracht, welche bekannt ist, die Anhängung bzw. Aufnahme organischer Produkte zu favorisieren, führt nur zu einem deutlich geringeren Widerstand gegen die Korrosion.
- Im umgekehrten Fall verringert die Abwesenheit des Wachses die Wirksamkeit der Nitrierung, sowohl in Bezug auf die Verschleißeigenschaften als auch auf den Widerstand gegen Stöße, wobei das Wachs zum Minimieren der Effekte des Aufsprunges bzw. Abprallens bzw. der elastischen Verformung beiträgt.
- In einer besonders interessanten Ausführungsform der Erfindung wird die Nitrierung in einem Bad aus geschmolzenen Salzen durchgeführt gemäß FR-A-2 171 993, welches im wesentlichen besteht aus Karbonaten und Cyanaten von alkalischen Metallen K, Na und Li, wobei das CO&sub3;²&supmin;Anion zu 1 % bis 35% Gewichtsanteil vorliegt, und daß CNO&supmin;Anion zu 35% bis 65% Gewichtsanteil vorliegt, während das Gesamtgewicht der alkalischen Kationen die gewichtsanalytischen bzw. Gewichtungsproportionen 25% bis 42,6% für Na&spplus;, 42,6% bis 62,5% für K&spplus; und 11,3% bis 17,1% für Li&spplus; aufweist.
- Des weiteren bevorzugt umfaßt das Bad der Nitrierungssalze eine schwefelhaltige Art in solch einer Menge, daß das gewichtsanalytische Gehalt von elementarem Schwefel in einem Bereich zwischen 0,001 % und 1% liegt, gemäß FR-A-2 271 307.
- Man kann somit unter hoher Genauigkeit die Bildung der oberflächlichen Unterschicht handhaben bzw. erreichen, gefolgt von der Diffusion des Heteroelementes, und bevorzugt ein Vorkommen mit bedeutenden Proportionen von über 60% der Phase Fe&sub2;&submin;&sub3;N des Gleichgewichtsdiagramms Eisen/Stickstoff fördern.
- Die Oxydationsbehandlung erlaubt neben der Verbesserung an sich des Widerstandes gegen die Korrosion, auch wenn sie korrekt durchgeführt wird, die Oberflächeneigenschaften der festen Phase besser derart einzustellen, daß sie zu einer maximalen Wirkung der Tränkung mit dem Wachs führt.
- Die Erfinder haben guten Grund zu glauben, daß das Vorhandensein in der Schicht einer Kombination eines Elementes, welches stark elektronenabgebend oder - annehmend ist, welches die Fähigkeit besitzt, lokale elektrische Dipole zu erzeugen, besonders wertschöpfend ist; in diesem Fall entstehen chemische Bindungskräfte, welche lokal die Kapilarkräfte verstärken. In diesem Zusammenhang wird man das Vorhandensein von Schwefel und auch von Sauerstoff in der oberflächlichen Unterschicht bevorzugen.
- Gemäß bevorzugter Ausführungsformen wird die Oxydation in einem Bad von geschmolzenen Salzen durchgeführt gemäß FR-A-2 525 637, üblicherweise bei Temperaturen in einem Bereich zwischen 350º und 450º C.
- Die Merkmale und andere Vorteile der Erfindung werden deutlicher aus der folgenden Beschreibung dargestellter experimenteller Beispiele.
- Man verwendete Versuchskörper bestehend aus einem Paar umfassend einen Ring mit einem Durchmesser von 35 mm und eine Platte bzw. Plakette der Dimension 30 x 18 x 8 mm aus Stahl XC38.
- Man hat diese Proben in einem Bad geschmolzener Salze nitriert, welches hergestellt war aus Karbonaten und Natriumcyanaten von Kalium, Lithium und Natrium gemäß FR-A-2 171 993 und FR-A-2 271 307, und zwar mit ungefähr 37% Gewichtsanteil an Cyanationen CNO&supmin; und 10 ppm S²&supmin;Ionen, wobei die Badtemperatur 570º +/- 15º C ist, und die Eintauchzeit der Teile 90 mn beträgt.
- Die schwefelnitrierte Schicht umfaßt in gewichtsanalytischer Zusammensetzung etwa 87% E Eisennitrat (Fe&sub2;&submin;&sub3;N), etwa 10% y' Nitrat (Fe&sub4;N), wobei der Ausgleich bzw. Rest aus Oxyden, Schwefelverbindungen und Schwefeloxyden von Eisen besteht. Ihre Härte ist 600 HV 0,1.
- Strukturell weist die schwefelnitrierte Schicht eine Dicke von 15 um auf mit einer tiefen, kompakten Unterschicht von 8 um Dicke und eine oberflächliche poröse Unterschicht von 7 um, wobei der Porendurchmesser in einem Bereich zwischen 1 und 2,5 um liegt, mit einer maximalen Porendichte in dem Bereich 1,5 bis 2 um.
- Beim Austreten aus dem Nitrierungsbad werden die Teile während 20 mn in ein Salzbad getaucht gemäß FR-A-2 525 637, bei einer Temperatur von 4200 +/- 15º C.
- Nach dieser Behandlung umfaßt die nitrierte Schicht der Teile Nitrat E mit 6% y' Nitrat, während alle oxydschwefelhaltigen Verbindungen umgewandelt wurden in Magnetiteisenoxyd (Fe&sub3;O&sub4;), mit einer Sauerstoff in Einführung in die ersten 2 bis 3 oberflächlichen um.
- Die oberflächliche Rauhigkeit ist somit 0,6 uCLA.
- Der Widerstand gegen die Korrosion in normalisiertem salzhaltigen Nebel stellt sich ein bei 50 bis 60 Stunden für die nitrierten Teile und zwischen 200 bis 250 Stunden für die nitrierten und dann oxydierten Teile ein, während die Teile vor der Behandlung nach nur einigen Stunden eine generelle Korrosion aufweisen.
- Bei Reibungsversuchen, wobei ein drehender Ring gegen eine parallelepidförmige Plakette bzw. Platte mit einer Last drückt, welche von einem Anfangswert von 1 0 daN linear ansteigend ist und mit einer Gleitgeschwindigkeitvon 0,55 m/s, erreicht die Dauer des Testes 30 mn für nitrierte Teile, mit einer kommulierten Abnutzung der beiden Teile von 50 um und einem Reibungskoeffizienten von 0,40. Mit Teilen, welche nitriert und dann oxydiert wurden, gehen diese Werte jeweils über auf 45 mn in der Versuchsdauer, 40 um kommulierte Abnutzung und 0,30 für den Reibungskoeffizienten.
- Auf die so nitrierten und dann oxydierten Teile führt man eine Tränkung durch, indem man sie während 2 mn in geschmolzenes Polyethylenwachs bei einer Temperatur von 150º C taucht. Beim Austreten aus dem Bad des geschmolzenen Wachses werden die Teile mit einem trockenen und sauberen Lappen bzw. Tuch abgewischt.
- Die Oberflächenspannung der Viskosen-Phase beträgt 32 mN/m und der Kontaktwinkel zwischen der festen Phase, hier die schwefelnitrierte und dann oxydierte Schicht, und der Viskosen-Phase beträgt 41º.
- Der Widerstand gegen die Korrosion überschreitet dann 2.000 Stunden, wobei der Reibungsversuch durchgeführt werden kann während 50 mn, bei einer kommulierten Abnutzung von nur 25 um und einem Reibungskoeffizienten von 0,18.
- Versuche derselben Art wurden mit Teilen durchgeführt, welche nitriert wurden sowohl über gasartigen Weg unter Ammoniakatmosphäre als auch über ionischem Weg in einer Stickstoffatmosphäre: vergleichbare Ergebnisse wurden erhalten.
- Ebenso beim Durchführen einer thermochemischen Behandlung der Nitrokarbonierung bzw. Nitroaufkohlung in einer kohlenstoffhaltigen Nitratumgebung, z.B. in einem Salzbad oder über den gasartigen Weg, unter Bedingung jedoch, den Versprödungseffekt des Kohlenstoffes zu limitieren, wobei in der Praxis sein Gehalt in der Diffusionsoberflächenschicht auf 3% begrenzt ist.
- Man konnte ebenfalls prüfen, daß die nachfolgende thermochemische Oxydation durchgeführt werden kann, sowohl in einem Salzbad, als auch über einfachen oder ionisierten Gasweg.
- Letzendlich kann die finale Beschichtung durchgeführt werden, und zwar durch ein Eintauchen der Teile nicht mehr in ein Bad von geschmolzenem Wachs, sondern in ein Lösungsmittel, welches das Wachs im gelösten Zustand enthält.
- Man wird nun folgend eine Folge von Anwendungsbeispielen der Erfindung finden, auf Prototypen von Teilen, welche repräsentativ sind für die industrielle Wirklichkeit.
- Man hat Teile nitriert aus Automobilschlössern mit komplexer Form, getriebenem bzw. gezogenem, gestanztem, gefaltetem Blech gemäß den Bedingungen gelehrt durch FR-A-2 171 993 und FR-A-2 171 993 und FR-A-2 271 307. Beim Ausgang der Nitrierungsbehandlung wurden die Teile einer Oxydationsbehandlung unterworfen, und zwar unter den Bedingungen gelehrt durch FR-A-2 525 637. Letztendlich wurde eine Tränkungsbehandlung durchgeführt, mit einem Wachs des Types abgeleitet von sulfonat-modifiziertem Erdöl, und zwar durch Eintauchen der Teile in das gesagte Wachs, welches im Verhältnis von 70 gr. pro Liter in White- Spiritus gelöst ist.
- So behandelt erfüllen die Teile die Gesamtheit der durch die Automobilkonstrukteure geforderten Eigenschaften und insbesondere einen Widerstand gegen die Korrosion gegen salzhaltigen Nebel für mindestens 200 Stunden ohne "weißen Rost" und für zumindest 400 Stunden ohne "roten Rost", wobei die Teile vor der Aussetzung in den salzhaltigen Nebel einer Trocknung mit einer Dauer von einer Stunde bei einer Temperatur von 120º C unterworfen wurden.
- Man wird feststellen, daß die bis zum heutigen Tag gewöhnlich verwendete Lösung für diese Art der Anwendung nicht den zuvor genannten Anforderungen bzw. Beschreibungen genügt, wobei sie eine Ablagerung von Zink oder von Zinknickellegierung ist, gefolgt von einer Bichromatierung.
- Gleichzeitig zu der Verbesserung des Widerstandes gegen die Korrosion der Teile stellt man eine sehr weiche bzw. leichtläufige Funktion der Schlösser fest bei einer Abwesenheit von Abnutzung, selbst nach einigen zehn Öffnungs-Verschlußvorgängen der Türen, wovon einige ausreichend stark bzw. heftig durchgeführt wurden, um Überbeanspruchungs- und Stoß- bzw. Schockeffekte zu erzeugen.
- Unter den selben Bedingungen, wie in Beispiel 2, wurden Scheibenwischerachsen aus kohlenstoffhaltigem Stahl, welche die Stützung der schwenkenden bzw. oszillierenden Wischer sind, behandelt.
- Die gleichen Eigenschaften bezüglich des Widerstandes gegen die Korrosion wurden hier, wie im Beispiel 1, berücksichtigt, und die Reibung gegen gesinterte und in Öl getränkte Ringe erfolgt unter sehr guten Bedingungen.
- Die Referenzlösung, welche bis zum heutigen Tage verwendet wurde und welche eine elektrolytische Nickelablagerung war, wies zwei Nachteile auf: Ein ungenügendes Bestehen gegen die Korrosion und das Vorhandensein von Überdicken der Ablagerung bei den heftigen bzw. häufigen unzähligen Aufenthalten bzw. Stops bei der Montage der Teile.
- Immer noch unter den selben Bedingungen, wie in den vorangegangenen Beispielen, wurden selbstgewindeschneidende Schrauben aus 20 CTV5-Stahl bearbeitet, bestimmt zum Durchführen von Durchbohrungen bzw. Bohrungen in 30 mm Holz gefolgt von 6 mm Stahl, mit automatischem Gewindeschneiden bzw. Selbstgewindeschneiden des Stahles.
- Im Vergleich zu der herkömmlichen Lösung aus Zementieren plus Eintauchen bzw. Befeuchten plus galvanischem Überziehen mit Zink stellt man eine signifikante Abnahme des Reibungskoeffizienten fest, bei einer leichten Verbesserung des Widerstandes gegen Abnutzung und einer deutlichen Erhöhung des Bestehens gegen die Korrosion, und zwar nicht nur der sichtbaren Abschnitte der Schraube nach dem Zusammenbau, d.h. den Kopf und des durchstoßenden Endes, sondern auch der gewindeten Abschnitte, welche mit dem Holz oder dem Stahl in Kontakt sind.
- Es bezieht sich auf Bewegungs- bzw. Gelenkachsen, wie man sie auf Hebelladeklappen finden kann, wie die Lastenaufzüge von Lastwägen oder von hebenden bzw. Fahrstuhlwägen aus 35 CD4-Stahl.
- Im Vergleich zu der herkömmlichen Lösung, welche eine thermische Behandlung der Wässerungs- bzw. Abschreckhärtung gefolgt von einer elektrolytischen Verzinkung mit Bichromatschutz aufweist, hat man eine leichte Verbesserung des Reibungskoeffizienten festgestellt und eine sehr gute Beständigkeit gegen die Korrosion bei dynamischem Betrieb des Gelenkes, und zwar ohne ein Versprödungsrisiko der Teile durch den Wasserstoff.
- Man hat das gleiche Verfahren gemäß der Erfindung auf Spielkugeln angewandt, insbesondere für das Bodga- bzw. Petanque-Spiel und für das "Jeu Provencal". Diese Kugeln sind aus zwei hemisphärischen Kalotten aus legiertem Stahl des Types 25CD4 gebildet, welche nach einem diametralen Plan verschweißt sind. Nach Rektivizierung der Kalibrierung werden sie thermisch behandelt, um in der Masse eine bestimmte Härte zu besitzen, welche größer gleich 110 daN/mm² ist. Sie werden letztendlich derselben Oberflächenverarbeitung unterworfen wie in den vier vorangegangenen Beispielen.
- So gebildet weisen die Kugeln eine Gesamtheit der Charakteristik auf, wobei Reibungskoeffienten und Regelmäßigkeit der Oberfläche verbessert sind, was nach Meinung der Spezialisten insbesondere von Spielern hohen Niveaus geschätzt wird, welche an offiziellen Turnieren und Wettbewerben teilnehmen und insbesondere: sehr guten Widerstand gegen die Korrosion, sehr geringer Abnutzungsgrad, wodurch die Respektierung der Vorschriften garantiert ist, welche vorsieht, daß der Gewichtsverlust bedingt durch das Spiel 15 gr. unterhalb des angegebenen Gewichtes nicht überschreiten darf, die Fähigkeit, ohne Beschädigung die Stöße aufzunehmen und eine angenehme Ästhetik bei einer schwarzbrillianten Farbe.
- Man wird bei dieser Art der Anwendung schätzen, daß das finale Wachsen bzw. die finale Wachsung von dem Spieler selbst gepflegt bzw. erhalten werden kann.
Claims (11)
1. Behandlungsverfahren für Teile aus eisenhaltigem Metall zum gleichzeitigen
Verbessern ihres Widerstandes gegen die Korrosion und ihrer
Reibungseigenschaften, Verfahren, worin die Teile nitriert und oxydiert werden und einen
finalen Überzug erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitrierung gefolgt
von der Oxydation zur Bildung einer Schicht führt, welche eine tiefe
kompakte Unterschicht und eine oberflächliche poröse Unterschicht umfaßt,
wobei die oberflächliche Unterschicht eine Dicke in einem Bereich zwischen
5 und 25 um hat und öffnende Porositäten aufweist mit Durchmessern in
einem Bereich zwischen 0,2 und 3 um, und daß die nitrierten und dann
oxydierten Teile mit einem hydrophoben Wachs getränkt werden, wobei das
Wachs eine kohlenstoffhaltige organische Verbindung ist, mit einem hohen
Molekulargewicht in einem Bereich zwischen 500 und 10000, einer
Oberflächenspannung im flüssigen Zustand in einem Bereich zwischen 10 und 73
mN/m, wobei der Kontaktwinkel zwischen der festen Phase der
oberflächlichen Schicht und dem Wachs im flüssigen Zustand in einem Bereich
zwischen 0 und 750 liegt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die
oberflächliche Unterschicht mehr als 60% feste Phase Fe&sub2;&submin;&sub3;N umfaßt, eine Härte bzw.
Festigkeit in einem Bereich zwischen 550 und 650 HV 0,1 und eine
Rauhigkeit in einem Bereich zwischen 0,3 und 1 ,5 uCLA aufweist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nitrierung durchgeführt wird gemäß einem Verfahren ausgewählt aus einer
Badnitrierung von geschmolzenen Salzen basierend auf Cyanationen CNO&supmin;
und einer Nitrierung in ionisierter Stickstoffatmosphäre.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Nitrierung
in einem Bad von geschmolzenen Salzen erfolgt, welches im wesentlichen
gebildet ist aus Karbonaten und Cyanaten von alkalischen Metallen K, Na
und Li, wobei das Anion CO&sub3;²&supmin; vorhanden ist mit 1 bis 35 Gewichtsprozent
und das Anion CNO&supmin; mit 35 bis 65 Gewichtsprozent während in dem
Gesamtgewicht der alkalischen Kationen die gewichtsanalytischen bzw.
Gewichtungs-Proportionen die folgenden sind, 25 bis 42,6% für Na&spplus;, 42,6 bis
62,5% für K&spplus; und 11,3 bis 17,1% für Li&spplus;.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nitrierung im Beisein einer Menge kohlenstoffhaltiger Verbindungen
durchgeführt wird, wobei die Menge derart bestimmt ist, daß ein
Kohlenstoffgehalt in der oberflächlichen Unterschicht geringer als 3% erhalten wird.
6. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß gleichzeitig zu der Nitrierung eine chemische
Schwefelungsreaktion durchgeführt wird, durch Zuführung einer schwefelhaltigen Art in
das nitrierende Milieu.
7. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oxydation erfolgt gemäß einem Verfahren ausgewählt aus
den folgenden, Verfahren in einem Bad von oxydierenden geschmolzenen
alkalischen Salzen, durch einfachen gasartigen Weg bzw. mittels einfachem
Gas und durch ionisierten gasartigen Weg bzw. mittels ionisiertem Gas.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation
in einem Bad von oxydierenden geschmolzenen alkalischen Salzen erfolgt
bei Temperaturen in einem Bereich zwischen 350º C und 450º C.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkung
mit Wachs durch Eintauchen der Teile erfolgt gemäß einem Verfahren
ausgewählt aus einem Eintauchen in das geschmolzene Wachs und einem
Eintauchen in eine Lösung des Wachses, welches in einem Lösungsmittel
gelöst ist.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Wachs
ausgewählt ist aus natürlichen Wachsen, synthetischen Wachsen und
modifizierten Raffinerie bzw. Erdölrückständen.
11. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die
synthetischen Wachse ausgewählt sind aus fluorierten Wachsen, Polyethylenen,
Polypropylenen und Polyester.
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| TW223663B (de) | 1994-05-11 |
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