Verfahren zum Weichglühen von aluminiumplattiertem Eisen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von mit Aluminium plattiertem Eisen. Dieser
Werkstoff wird insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Elektrodeiz, vorzugsweise
Anoden, von Entladungsröhren verwendet, weil es möglich ist, durch Glühen des aus
.diesem Werkstoff hergestellten fertigen Elektrodenkörpers bei einer Temperatur
zwischen 500 und rooo'C im Vakuum oder in einer beliebigen, den Überzug nicht
schädlich beeinflussenden Atmosphäre die Gesamtstrahlung der mit Aluminium überzogenen
Oberfläche auf wenigstens 6o '/o der Strahlung des schwarzen Körpers zu steigern.
Es hat sich nun gezeigt, daß sich aus dem vom Walzwerk bezogenen aluminiumplattierten
Eisen gewisse Elektrodenformen nicht einwandfrei herstellen lassen, weil der Werkstoff
eine unzureichende Formbarkeit aufweist. Insbesondere läßt er sich nicht ausreichend
falzen und in jede gewünschte Form biegen; er federt zurück und erweist sich selbst
dann noch als hart und zu Rißbildungen neigend, wenn er bis an die mit Rücksicht
auf vorzeitige Alitierung zulässige Temperaturgrenze von etwa 6oo°:C weichgeglüht
worden ist. Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser hinisichtlich der Formbarkeit
des
mit Aluminium plattierten Eisens auftretenden Mängel.Method for annealing aluminum-clad iron The invention relates to a method for machining aluminum-clad iron. This material is used in particular for the production of heavy-duty electrodes, preferably anodes, of discharge tubes, because it is possible to anneal the finished electrode body made of this material at a temperature between 500 and 400C in a vacuum or in any desired coating In an atmosphere that does not have a harmful effect, the total radiation of the aluminum-coated surface can be increased to at least 6o% of the radiation of the black body. It has now been shown that certain electrode shapes cannot be produced properly from the aluminum-plated iron obtained from the rolling mill, because the material is insufficiently malleable. In particular, it cannot be folded sufficiently and bent into any desired shape; it springs back and turns out to be hard and prone to cracking even if it has been annealed to the temperature limit of about 600 ° C, which is permissible with regard to premature aluminizing. The present invention aims to overcome these deficiencies in the formability of aluminum clad iron.
Es ist bekannt, Gegen-stände aus Eisen und Stahl in der Weise zu veraluminieren,
daß sie ununterbrochen durch ein aus Metallchloriden bestehendes V orbehandlungsbad
und dann durch ein Aluminiumschmelzbad, «-elche beide mit einem luftdicht abgeschlossenen
und von reduzierenden Gasen erfüllten Ofen nebeneinander angeordnet sind, durchgeführt
und, bevor sie an die Luft kommen, abgekühlt «-erden. Dieses Verfahren bezweckt
die Erzielung eines gleichmäßig dichten und dabei doch dünnen Aluminiumüberzuges,
der sich elektrolytisch oxydieren läßt. Ferner ist es bekannt, beim Plattieren von
3-fetallen und Legierungen so vorzugehen, daß verschiedene Metalle und bzw. oder
Legierungen in einer Schutzgasatmosphäre erhitzt, plattiert und gegebenenfalls auch
abgekühlt werden. Dadurch wird eine das Zustandekommen einer einwandfreien Schweißverbindung
verhindernde schädliche Oxydation vermieden.It is known to aluminumize objects made of iron and steel in such a way that
that they are uninterrupted by a pre-treatment bath consisting of metal chlorides
and then through a molten aluminum bath, "-moose both with an airtight seal
and furnaces filled with reducing gases are arranged side by side
and, before they come into the air, they are "cooled down." This procedure aims
the achievement of a uniformly dense and yet thin aluminum coating,
which can be oxidized electrolytically. It is also known when plating
3-metals and alloys to proceed so that different metals and or or
Alloys are heated, plated and possibly also in a protective gas atmosphere
be cooled down. This ensures the creation of a perfect welded joint
preventive harmful oxidation avoided.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich jedoch nicht mit der Plattierung
von Eisen, sondern mit dem Weichglühen des schon plattierten Walzgutes, und für
diesen Schritt sind die erwähnten Gesichtspunkte nicht maßgebend. Es ist bekannt,
plattierte Stähle blank zu glühen. Diese Behandlung scheidet aber bei mit Aluminium
plattiertem Eisen aus, da sich Aluminium nicht blank glühen läßt. Schließlich ist
es bekannt, aluminiumplattierte Bleche in einem teilweise mit Gußeisenspänen ausgefüllten
Behälter zu glühen. Dem Gußeisen fällt dabei die Aufgabe zu, den in der Ofenatmosphäre
vorhandenen Sauerstoff zu binden. Diese Maßnahme mag geeignet sein, eine durchgehende
Oxydation von Aluminium und Eisen zu verhindern. Die auf diesem Wege erzielbare
Verringerung des Sauerstoffgehaltes im Behälter reicht aber nicht aus, um die eingangs
geschilderten nachteiligen Eigenschaften des Glühdrahtes zu unterdrücken.However, the present invention is not concerned with plating
of iron, but with the soft annealing of the already clad rolled material, and for
the aspects mentioned are not decisive for this step. It is known,
to anneal clad steels bright. However, this treatment differs with aluminum
plated iron, since aluminum cannot be annealed brightly. Finally is
it is known to use aluminum-clad sheets in a partially filled with cast iron filings
Glowing container. The task of cast iron falls to that in the furnace atmosphere
to bind existing oxygen. This measure may be suitable for a continuous
To prevent oxidation of aluminum and iron. The one that can be achieved in this way
However, reducing the oxygen content in the container is not sufficient to reduce the initially
to suppress described disadvantageous properties of the filament.
Erfindungsgemäß wird das Weichglühen von auf einer Seite oder auf
beiden Seiten mit Aluminium plattiertem und gewalztem, aber noch nicht weichgeglühtem
Eisen derart vorgenommen, daß kein Aluminiumoxv d entsteht. Vorzugsweise wird das
Weichglühen in einer Glühofenatmosphäre durchgeführt, die weder freien Sauerstoff
noch sauerstoffabgebende Verbindungen enthält. Das Weichglühen erfolgt zweckmäßig
bei einer Temperatur von 580-- C. Man erhält auf diesem neuen Wege einen erheblich
weicheren Werkstoff als nach dem bisher angewandten Verfahren, der sich ebensogut
verformen läßt wie das unplattierte Kerneisen. Dieser Vorteil tritt naturgemäß nicht
nur bei der V er-«-endung dieses Werkstoffes zur Herstellung von Elektroden in Erscheinung,
sondern gilt auch für alle übrigen Anwendungsmöglichkeiten des aluminiumplattierten
Eisens, bei denen eine Verformung des Werkstoffes durch Biegen oder Falzen erforderlich
ist.According to the invention, the soft annealing is carried out on one side or on
both sides with aluminum clad and rolled, but not yet soft-annealed
Iron made in such a way that no aluminum oxide is formed. Preferably that will
Soft annealing is carried out in an annealing furnace atmosphere that has neither free oxygen
still contains oxygen-releasing compounds. Soft annealing takes place appropriately
at a temperature of 580 - C. You get a considerable amount in this new way
softer material than after the previously used process, which works just as well
can be deformed like the unplated core iron. Naturally, this advantage does not occur
only appears when this material is used for the manufacture of electrodes,
but also applies to all other possible uses of the aluminum-clad
Iron, where a deformation of the material by bending or folding is necessary
is.
Es ist bekannt, daß Aluminium, das der freien Atmosphäre ausgesetzt
ist, sich spontan mit einer sehr dünnen und in bezug auf die Bearbeitungsfähigkeit
unschädlichen Alutniniumoxydschicht überzieht. Wenn man Aluminium r oder mit Aluminium
plattiertes Eisen aber im Ofen in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre glüht, bedeckt
sich die freie Aluminiumoberfläche mit einer wesentlich dickeren Oxydschicht, und
derartig glühoxydierte Bleche weisen die oben bemängelte unzureichende Biegefähigkeit
auf. Wenn dieser Werkstoff oben als zu hart bezeichnet wurde, so bezieht sich dieser
Ausdruck nicht auf Brinellhärte oder die skleroskopische Härte, sondern auf die
Biegungshärte. also den Widerstand, den der Werkstoff einer Biegungsbeanspruchung
entgegensetzt. 'Man könnte nun versuchen, diese ungünstigen Biegungseigenschaften
des glühoxydierten Werkstoffes durch eine weitere, länger dauernde Nachglühbehandlung
zu beseitigen. Es zeigt sich aber, daß man auf diese Weise nicht zum Ziel kommt,
sondern daß die Biegungshärte unverändert groß bleibt. Auch die Entfernung der Oxydschicht
durch chemische Behandlung oder mechanische Bearbeitung des Werkstoffes und ein
nochmaliges Glühen nach der Entfernung des Oxydes machen den Z'erkstoff nicht hinreichend
biegungsfähig. Man muß hieraus den Schluß ziehen, daß die Glühoxydation die verminderte
Biegefähigkeit des Werkstoffes verursacht und daß demnach besondere Maßnahmen notwendig
sind, um die Glühoxydbildung zu verhindern.It is known that aluminum is exposed to the free atmosphere
is to deal spontaneously with a very thin and in terms of machinability
Coating harmless aluminum oxide layer. If you have aluminum r or with aluminum
clad iron but glowing in the furnace in an oxygen-containing atmosphere, covered
the free aluminum surface is covered with a much thicker oxide layer, and
Such glow-oxidized sheets exhibit the inadequate flexibility criticized above
on. If this material was described above as too hard, then this refers to it
Expression not on Brinell hardness or the scleroscopic hardness, but on the
Flexural hardness. in other words, the resistance that the material has to a bending stress
opposed. 'One could now try these unfavorable bending properties
of the glow-oxidized material through a further, longer-lasting afterglow treatment
to eliminate. But it turns out that one does not reach the goal in this way,
but that the flexural hardness remains unchanged. Also the removal of the oxide layer
by chemical treatment or mechanical processing of the material and a
renewed annealing after the removal of the oxide does not make the Z'erkstoff sufficient
bendable. One must draw the conclusion from this that the glow oxidation reduced it
Bendability of the material causes and that therefore special measures are necessary
to prevent the formation of glow oxide.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß mit der Glühoxydbildung
eine Gefügeumwandlung im Aluminium vor sich geht, indem sich wahrscheinlich Aluminiumoxydteilchen
zwischen die Korngrenzen des Aluminiums einlagern und die Biegungsfähigkeit des
Aluminiums herabsetzen. Dadurch wird ungeachtet der nach wie vor vorhandenen Biegungsfähigkeit
des Kerneisens die Verformbarkeit des aluminiumplattierten Eisens verschlechtert.
Dieser Vorgang wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das @#@Teichglühen des
bisher ungeglühten. mit aluminiumplattierten Eisens in einer völlig sauerstofffreien
Atmosphäre vorgenommen ,wird. Hierbei kann sich kein Glühoxvd bilden und keine Ablagerung
von Aluminiutnoxy-d in den Kornzwischenräumen des Aluminiums auftreten. Es muß aber
darauf geachtet werden, daß sich im Glühofen nicht nur kein
Sauerstoff
befindet, sondern auch keine Stoffe vorhanden sind, die sich unter dem Einfluß der
Glühtemperatur zersetzen und dabei Oxyde freigeben. Es dürfen im Ofen also weder
Wasserdämpfe noch zerfallende Oxyde anwesend sein. Es hat , sich ferner gezeigt,
daß unter Umständen auch Aluminiumnitrit einen gleichen schädlichen Einfluß auf
die Bearbeitbarkeit des Werkstoffes hat. Daher empfiehlt es sich, die Glühatmosphäre
auch von Stickstoff frei zu halten.The invention is based on the knowledge that with the glow oxide formation
a structural change in the aluminum is taking place, probably in the form of aluminum oxide particles
intercalate between the grain boundaries of the aluminum and the flexibility of the
Degrade aluminum. This is regardless of the flexibility that still exists
of the core iron deteriorates the ductility of the aluminum-clad iron.
According to the invention, this process is avoided in that the @ # @ pond glow of the
previously unannealed. with aluminum-clad iron in a completely oxygen-free
Atmosphere is made. No annealing oxide and no deposits can form here
of Aluminiutnoxy-d occur in the grain interstices of the aluminum. But it has to
care must be taken that there is not only no
oxygen
located, but also no substances are present that are under the influence of the
Decompose the annealing temperature and release oxides. So it is not allowed in the oven
Water vapors or decomposing oxides may be present. It has also been shown
that under certain circumstances aluminum nitrite also has the same harmful effect
has the machinability of the material. Therefore, it is recommended to use the annealing atmosphere
also to keep nitrogen free.
Wenn das Werkstück, also z. B. eine Anode, aus dem nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren behandelten Werkstoff hergestellt ist, kann es der die Schwärzung der
freien Aluminiumoberflächen dienenden Glühung unterzogen werden. Dieses Glühen kann
entweder ebenfalls im Vakuum oder auch -in einer anderen Atmosphäre erfolgen, da
das Werkstück bereits seine endgültige Form besitzt und nachträgliche Gefügeänderungen
daher belanglos sind. Es hat sich herausgestellt, daß- -sich mit einem gemäß der
Erfindung vorbehandelten Werkstoff auch eine Verbesserung der Schwärzung, d. h.
eine größere Gesamtstrahlung, erzielen läßt.If the workpiece, so z. B. an anode from which according to the invention
Process treated material is manufactured, it can of the blackening of the
free aluminum surfaces are subjected to annealing. This glow can
either also in a vacuum or in a different atmosphere, since
the workpiece already has its final shape and subsequent structural changes
therefore are irrelevant. It has been found that, with a according to the
Invention pretreated material also improves the blackening, d. H.
a greater total radiation can be achieved.