DE722690C - Verfahren, Gegenstaende aus Eisen und Stahl zu chromieren - Google Patents

Description

• Verfahren, Gegenstände aus Eisen und Stahl zu chromieren Um Gegenstände aus Eisen und Stahl an ihrer Oberfläche durch Diffusion bei höheren Temperaturen an Chrom anzureichern, hat man ursprünglich versucht, mit reinem Metallpulver auszukommen, indem inan die Stücke einpackte und,` bei entsprechenden Temperaturen erhitzte.- Von einer solchen Arbeitweise ging mat='- aber allmählich .ab, ,,weil es sich zeigte, dät0 man bei der Verwendung von Verbindungen des Chroms, insbesondere von ChromchlorverbInduiigen, zu wesentlich günstigeren Übertragungsmöglichkeiten gelangt.
• Man hat auch, bereits vorgeschlagen, mit einer Mischung aus Chrompulver oder zerkleinertem Ferrochrom und leichtflüchtigen hzw. leicht verdampfbaren Chloriden, wie Ammoniumchlori.d, Chlorkalk oder Kochsalz zu chromieren; es ergab sich jedoch, daß bei größeren Zugaben, beispielsweise von Natriumchlorid zum Chrommetall, sich keine gleichmäßigen und tiefen Chromschichten erzielen ließen, und daß es außerordentlich schwierig war, den jeweils richtigen Anteil an Salz im voraus zu bestimmen. Die Verwendung von Chlorkali; oder Kochsalz als rZuschläge zum Ferrochrom bringt deswegen keinen Vorteil, weil diese Chlorverbindungen viel zu früh und zu schnell in Dampfform übergehen. -Die Erfindung besteht demgegenüber nun in einem Verfahren, Gegenstände aus Eisen und Stahl durch Erhitzen in zerkleinertem oder gepulvertem Chrommetall bzw. Chromlegierungen dadurch zu chromieren, daß dein entsprechend zerkleinerten Chrommetall b'v: den Chromlegierungen Halogenide, insbesondere Chloride zugesetzt werden, die, wie beispielsweise das Bariumchlorid, so schwerflüchtig sind, daß sie vorwiegend erst im Bereich der Chromierungstemperatur verdampfen.
• Die Tatsache, daß es gelingt, auf Gegenständen aus Eisen und Stahl einwandfrei und beliebig starke Chromschichten durch Diffusion zu erzeugen, indem man diese Gegenstände in ein Gemisch aus Chrommetall oder Chromlegierungen, insbesondere Ferrochrom und schwerflüchtigen Chloriden, beispielsweise Bariumchlorid einpackt und erhitzt, war nicht ohne weiteres vorauszusehen. Aus der Härtepraxis ist es nämlich bekannt, daß Schmelzbäder aus schwerflüchtigen Chloriden Gegenstände aus Eisen oder Stahl stark angreifen, so daß man, da das Eisenchlorid sich leichter, bildet als das Chromchlorid, auch hier mit einem derartigen Vorgang rechnen mußte. Überraschenderweise stellte sich bei den Versuchen aber heraus, daß Eisenproben nach der Behandlung in einer schwerflüchtigen Bariumchloridschmelze, die das zu diffundierende Chrommetall in Form von Ferrochrom enthielt, anstatt durch das Salz angegriffen zu werden, einwandfrei chromiert wurden. Dabei entsteht im Ablauf des Prozesses zwischenzeitlich Chromchlorid, dessen Metall dann gegen einen entsprechenden Eisenanteil ausgetauscht wird.
• Nun kann man das Chromieren metallener !, Gegenstände aus Eisen oder Stahl in einer Mischung voi Chrommetall oder Legierungen des Chroms, beispielsweise Ferrochrom mit schwerflüchtigen Chloriden, noch dadurch erheblich fördern und insbesondere sehr gleichmäßig beschaffene Oberflächenschichten erzeugen, daß man der Mischung entsprechend zerkleinerte Brocken aus feuerfestem Stoff, wie vornehmlich Sillimanit oder Porzellan, zusetzt. So erhält man beispielsweise durch ein vierstündiges Behandeln der Gegenstände bei Temperaturen von iooo bis io5o° C in einer Mischung von etwa 5o Volumprozent Ferrochrom und 5o Volumprozent Porzellanscherben mit einem Zusatz von io Gewichtsprozent dieser Mischung an Bariumchlorid sehr gleichmäßige Oberflächenschichten von einer Dicke von ungefähr o,z mm. Es scheint, als ob die keramischen Massen ein vorschnelles Verdampfen der flüchtigen Chloride verhindern dadurch, daß das Chromchlorid beispielsweise vom Porzellan bei hohen Temperaturen zunächst aufgenommen und dann sehr gleichmäßig an das Eisen wieder abgegeben wird.
• Weil die keramischen Massen diese Eigens!#haften besitzen, ist man bei ihrer Verwen-' dtiüg in der Wahl der dem Ferrochrom o. dgl. t'zugebenden Salze freier. Man kann dann agch leichter verdampfbare Salze gebrauchen und mit Salzgemischen unterschiedlichen Verdampfungsgrades den Ablauf der Chromierung weitgehend beeinflussen.. Damit man bei der Herstellung von dicken Oberflächenschichten den Chromierungsvorgang entsprechend ausdehnen kann, ist dafür Sorge zu tragen, daß der Schmelzpunkt der in dem Gemisch zur Verwendung kommenden Salze nicht unter goo° C liegt oder in diesem Gemisch nur ein geringer Anteil von Salzen vorbanden ist, die unter goo° C schmelzen.
• Wie man die -zu chromierenden Gegenstände in ein Gemisch aus Chrommetall oder Legierungen des Chroms, wie Ferrochrom o. dgl., und schwerflüchtigen Halogeniden, insbesondere Chloriden, einsetzen kann, ist es natürlich auch möglich, die schwerflüchtigen Chloride vom Chromierungsraum getrennt züt verdampfen, um sie dann als Gas den z. B in Ferrochrom und Porzellanscherben eingepackten und auf einer Temperatur oberhalb goo° C Sich befindlichen Gegenständen zuzuleiten.
• Um jedwede Oxydation der zu behandeln--den Gegenstände auszuschließen, empfiehlt es sich, unter einer Schutzatmosphäre, beispielsweise einer solchen aus Wasserstoff, zu arbeiten.
• Das wie oben gekennzeichnete Verfahren zur Herstellung von Oberflächenschichten aus Chrom läßt sich mit gleicher Wirkung auch zur Diffusion- von Vanadium in Eisen j anwenden. Es gelingt so auch die Übertragung von Wolfram, Titan und Mangan auf Eisen, wenn auch mit schwächerer Wirkung.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren, Gegenstände aus Eisen und Stahl zu chromieren, durch Erhitzen dieser begenstände in zerkleinertem oder gepulvertem Chrommetall bzw. Chromlegierungen unter Zusatz verdampfbarer Chloride, dadurch gekennzeichnet, daß dein entsprechend zerkleinerten Chrommetall bzw. den Chromlegierungen Halogenide, insbesondere Chloride, zugesetzt werden die, wie beispielsweise das Bariumchlorid, so schwerflüchtig sind, daß, sie vorwiegend erst im Bereich der Chromierungstemperatur verdampfen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichet, daß als flüchtige Halogenide (Chloride) solche verwendet werden, die erst bei Temperaturen von etwa oberhalb goo° C eine flüssige Schmelze bilden, in der das Chrommetall bzw. die Chromlegierungen fein verteilt sind.
3. 3. Verfahren nach. Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch vQtr Chrommetall bzw. Chromlegierungen und Halogeniden keramische Massen, insbesondere Sillimanit oder Porzellan, in Brocken- oder Scherbenform zugesetzt werden.