DE692212C

DE692212C - Verfahren zum Vergueten von Gegenstaenden aus Metallen, insbesondere aus Leichtmetallen, wie Aluminium, oder Leichtmetallegierungen

Info

Publication number: DE692212C
Application number: DE1936B0173794
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-04-19
Filing date: 1936-04-19
Publication date: 1940-06-14

Description

Verfahren zum Vergüten von Gegenständen aus Metallen, insbesondere aus Leichtmetallen, wie Aluminium, oder Leichtmetallegierungen Es ist ein Verfahren zur Imprägnierung von Eisen und Nickel bekanntgeworden, bei dem man Eisen @bzw. ein Eisenprodukt auf eine unter seiner Schmelztemperatur liegende, jedoch,die Absorbierung des Nickels durch das Eisen bzw. Eisenprodukt bewirkende Temperatur erhitzt und hierauf Nickel mittels Kohlenoxydgases, Wasserstoffes, Wassergases, Generatorgases, Steinkohlengases u. dgl. demselben--zuführt, während das Eisen auf der erwähnten Temperatur erhalten bleibt. Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallniederschlägen aus Metallcarbonylverbindungen auf beliebigen Gegenständen n Form dünner, gegebenenfalls von den Gegenständen zu entfernender Metallfilme bekannt, wobei die mit den Metallniederschlägen zu versehenden Gegenstände, die gegebenenfalls mit einen homogenen Niederschlag ergebenden, das Abblättern verhindernden Stoffen überzogen sind, derartig geheizt werden, daß die Temperatur der I-Ieizvorriclitung während der Abscheidung des Metalliiiederschlagcs niedriger ist als die der Gegenstände.
Man hat ,auch bereits einen Stahl mit 1,930;'o Chrom mittels Ammoniaks bei Soo°C nitriert. Dieser Stahl enthält iii der äußeren Schicht nur 1,930;ö Chrom, die befähigt sind, ein hartes Nitrid zu bilden. Im Gegensatz dazu gelingt es, durch das Verfahren nach der Erfindung in der äußeren Randzone des W erkstückes nach der Diffusion einen Chromgehalt von wesentlich höherer Konzentration von z. B. 6o bis 9o % Chrom zu erzielen, so daß durch das Nitrieren einerheblich. höherer Gehalt an äußerst hartem Chromnitrid in der Randzone des Werkstückes erzielt wird. Die aus dem Carbonyl abgeschiedene Chromschicht ist besonders rein und von feiner Struktur und eignet sich in hervorragender Weise zur Eindiffusion und Nitrierung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergüten von Gegenständen aus Metallen, insbesondere aus Leichtmetallen, bei dem auf dem zu behandelnden. Gegenstand zunächst durch Abspalten von Metallen ,aus einer oder mehreren organischen Metallverbindungen, wie lfIetallalkylen, Metallarylen, Metallcarbonylen, unter Erwärmung .eine Schicht aus Metall abgeschieden wird und bei dem die abgeschiedene Metallschicht, z. B. Chrom, bei erhöhter Temperatur in die Oberfläche des Grundmetalls hineindiffundiert wird, und zeichnet sich dadurch aus, daß die eindiffundierte Metallschicht durch Behandeln mittels eines kohlenstoff-, stickstotf-, silicium-, phosphor-, borabspaltendcn Gases oder Dampfes bei erhöhter Temperatur, vorteilhaft Glühtemperatur, in die entsprechende Verbindung übergeführt wird. Es ist ferner vorteilhaft, die Behandlung in einer sauerstofffreien Atmosphäre durchzuführen und gleichzeitig stichstoff- und kohlenstoffabspältende Gase zur Behandlung des nachgetemperten Gutes, z. B. ein Gen-isch von Ammoniakg gas mit Iiohlen-vasserstoffen, zu verwenden.
Für die Nachbehandlung der nachgetemperten Metallschicht kann ein oder mehrere köhlenstoffabspaltende Mittel, z. B. Kohlenwasserstoff der Methan-, Äthylen-, Acetylen- oder Benzolreihe verwendet werden. Ferner können für die Nachbehandlung Siabspaltende Mittel; wie Siliciumhydrid, oder phosphorabspaltende Mittel, wie Phosphorhydrid oder borabgebende Mittel, wie Borh_vdrid, -ange-tvendet -werden. -Besonders vorteilhaft ist es, die nachgetemperte Schicht mit einer Gemisch aus Ammoniakgas und Kohlenwasserstoffen bei erhöhter Temperatur zu behandeln. Es bildet sich eine äußerst harte Oberflächenschicht.
Man kann zur Erzielung einer besseren Haftfestigkeit die zu metallisierende Metallfläche auch vor der Metallisierung mittels eines Chlorides vorbehandeln. Die Vorbehandlung kann bei erhöhter Temperatur stattfinden. Als Chloride kommen z. B. in Frage: Ammoniumchlorid; Natriumchlorid; Chromchlorid, Zinkchlorid, Zinnchlorid, halitimchlorid, Lithiumchlorid, ferner Fluoride, -wie Alunüniumfliiorid.
Es wurde ferner auf einem auf 300'C erwärmten Aluminiumwerkstück aus Chromcarbonyldampf metallisches Chrom niedergeschlagen und durch Wärmebehandlung bei 4;o bis 55o'C zur Diffusion in das Werkstück gebracht und hierdurch eine außerordentlich gute Haftfestigkeit erzielt. Der Prozeß wurde -wiederholt, um eine Chromschicht von größerer Dicke zu erzielen. Auf diese so vorbereitete Oberfläche des Werkstückes -wurde bei etwa 56o' C Bortribromid isi Anwesenheit von Wasserstoff zur Einwirkung gebracht. Es bildete sich Chromborid auf der Oberfläche, die dadurch eine hervorragende Verschleißfestigkeit erhielt. Ferner wurde auf einem Grundkörper aus Eisen bei etwa 200'C metallisches Kobalt aus Kobaltcarbonyl niedergeschla ;en und durch nachträgliche Wärmebehandlung bei 0o - bis - Soo' C zur Diffusion in das. Werkstück gebracht. Das Verfahren wurde -wiederholt, um eine genügende Dicke der Kobaltschicht zu erreichen. Nunmehr wurde Siliciumchlorid bei Soo bis iooo-C zur Einwirkung gebracht, so daß sich Kobaltsilicid als harte Oberflächenschicht bildete. -Die Erhitzung der zu vergütenden Gegenstände kann man vorteilhaft durch Widerstandserhitzung oder durch Induktionsheizung vornehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zum Vergüten von Gegenständen aus Metallen, insbesondere aus Leichtmetallen, bei dem auf dem zu behandelnden Gegenstand zunächst durch Abspalten von Metallen aus einer oder mehreren organischen Metallverbindungen, wie Metallalkylen, Metallarylen; 1Ietallcarbonylen, unter Erwärmung eine Schicht aus Metall abgeschieden -wird und bei dem die abgeschiedene Metallschicht, z. B. Chrom, bei erhöhter Tempe--ratür in die Oberfläche des Grundmetalls hineindiffundiert -wird, dadurch gekennzeichnet, daß die eindiffundierte Metallschicht durch Behandeln mittels eisfies kohlenstoff-, stickstoff-, silicium-, phosphor-, borabspaltenden Gases oder Dampfes bei erhöhter Temperatur, vorteilhaft Glühtemperatur, in die entsprechende Verbindung übergeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, -daß die Behandlung in einer sauerstofffreien Atmosphäre erfolg t.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig Stichstoff und Kohlenstoff abspaltende Gase zur Behandlung des nachgetemperten Gutes, z. B. ein Gemisch von Ainmöniakgas mit Kohlenwasserstoffeh, dienen.