DE860303C

DE860303C - Verfahren zum UEberziehen von Metallen

Info

Publication number: DE860303C
Application number: DEF859A
Authority: DE
Inventors: Victor Sheshunoff; Marshall G Whitfield
Original assignee: Fairchild Engine and Airplane Corp
Current assignee: Fairchild Engine and Airplane Corp
Priority date: 1941-10-24
Filing date: 1950-02-17
Publication date: 1952-12-18
Also published as: US2455457A; US2396730A

Description

Verfahren zum Überziehen vori Metallen Die Erfind(ung bezieht sich. auf das Überziehen von Metallen mit anderen Metallen und betrifft im besonderen das Überziehen von Eisenmetallen mit Aluminium oder dessen Legierungen.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Überziehen von Eisenmetallen mit Aluminium vorgeschlagen worden mit dem Ziel, eine solche Struktur zu schaffen, welche mechanischer Deformierung, großen u. dgl. ohne Trennung an der Zone zwischen den: beiden Metallen widerstehen kann. Im Rahmen dieser Verfahren wurde unter anderem das, Eintauchen Kies Eisenmetalls in. geschmolzenes Aluminium, das Gießen von Aluminium auf dem Eisenmetall und das Bespritzen, Kies Eisenmetalls mit geschmolzenem Aluminium mit oder ohne Verwendung von Fließ-oder Bindemitteln: vorgeschlagen. Wenige dieser Verfahren sind hinreichend befriedigend gewesen, um ihre technische Anwendung für alle Zwecke zu rechtfertigen. Auch waren &ese älteren Verfahren umständlich und kostspielig, und die Ergebnisse ihrer Anwendiung waren so wedvselnd, daß die Herstellung .gleichförmiger Produkte keineswegs gesichert war.
Die Erfindung ermöglicht das Aufbringen, eines Überzuges aus Aluminium, aufs Legierungen auf Aluminiumbasis oder .aus anderen Nichteisenmetallen mit ähnlichen Eigenschaften in jeder gewünschten Stärke rauf ein Grumdhnetall, beispielsweise ein Eisenmetall oder einen Stahl, unter Schaffung einer Bindung zwischen diesen Metallen, welche sieh gegenüber Deformation, großen Temperaturänderungen und sonstigen schweren Beanspruchungen als widerstandsfähig erweist. Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere bei Anwendung auf das Uberziehen von Stahl, das Verfahren gleichzeitig für die Wärmebehaadlung dies Stahls: zwecks Temperung und Härtung ausgenutzt werden, ohne Am. vendung anderer Verrahrensstufen als der normalerweise bei dem Uberziehen angewendeten.
Vorzugsweise wird das Verfahren der Erfindung im wesentlich in vier Stufen durchgeführt, beginnend mit einer gründlichen Reinigung des Grundmetalls von allen: Fremdstoffen, z. B. durch Bürsten oder durch Behandlung mit einem Sandstrahlgebläse zur Entfernung von Zunder, Schmutz und anderen Stoffen; welche ]>-ei der Bildrang einer festen Bindung stören würden:. Eine chemisch reine Oberfläche ist nicht erforderlich; es ist nur notwendig, die Oberfläche hinreichend zu reinigen, um Zunder, Schmutz und; Fett zu entfernen.
Wenn nur ein Teil des Eisengegenstandes Überzogen werden soll, werden die nicht zu überziehenden Teile mit einem geeigneten Schutzpräparat abgedeckt, welches Berührung zwischen diesem Teil und dem Aluminium oder der Legierung auf Aluminiumbasis verhindert, und der Gegenstand wird dann in ein Bad aus geschmolzenem Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis für eine ausreichende Zeit und bei einer geeignetere Temperatur eingetaucht, um das Aluminium zu veranlassen, sich mit dem Eisenmetall zu legieren und eine dünne Eisenr-Aluminium-Legierungsbindeschicht auf der Oberfläche dies Gegien.standes zu bilden. Vorzugsweise ist diese Behandlung von kurzer Dauer, um eine tiefgebende legierende Wirkung auf der Oberfläche des Gegenstandes .auszuschließen, denn die darauf gebildete Eisen-Aluminium-Legierung ist ein hartes brüchiges Metall, welches nicht imstande ist, einem beträchtlichen Schlag oder einer Verzerrung zu widerstehen, und sie sollte daher nicht so dick sein, .daß sie die endgültige Bindung schwächt.
Eine dritte Stufe dies Verfahrens besteht in dein unmittelbaren Überführen des Gegenstandes, der mit dem dünnen Film von, geschmolzenem Aluminium überzogen ist, in .ein zweites Bad zum Aufbringen eines zweiten Films auf dem Gegenstand. Dieses ,zweite Bad hat vorzugsweise eine tiefere Temperatur als das Aluminium oder die Aluininiumlegierung des ersten Bades und wird bei einer Temperatur der kritischen Temperatur des Stahls gehalten. Es dient also auch als Absehreokmittel zur Härtung und zum Zähmachen dies Metalls, aber die Temperatur ist nicht so niedrig, daß sie ein Erstarren des ersten Aluminiumüberzuges im wesentlichen Umfang verursacht. Eine Legierung aus Aluminium und einem oder mehreren die Temperatur herabdrückenden Metallen hat sich für diesen Zweck als wirksam erwiesen. Der Gegenstand wind in :dem Abschreckbwd belassen, bis seine Temperatur im wesentlichen die Temperatur des Abschreckbades erreicht hat, und dann wird eine Schicht von Aluminium von einer gewünschten Stänke auf der benetzten Oberfläche, die nach dein Ausbringen aus dem Abschreckbad zurückbleibt, angebracht. Diese Aluminiumschicht kann von jeder gewünschten Stärke sein und wird vorzugsweise :durch Gießen auf allem Gegenstand angebracht. Hierfür kann man eine Gießtorm um die benetzte Oberfläche des Gegenstandes herumbauen und geschmolzenes Aluminium in Berührung hiermit zu der gewünschten Höhe oder Stärke autgießen. Wenn das Aluminium sich verfestigt, wird eine im wesentlichen homogene Aluminiumschicht auf der Oberfläche dies Gegenstandes geschaffen, welche mit Hilfe der Eisen-Aluminium-Legierung als Bindung an dem eisernen Gegenstand befestigt ist. Die Aluminiumschicht kann dann maschinell oder anderweitig bearbeitet werden, um das gewünschte Fertigprodukt oder Halbprodukt herzustellen.
Als ein Beispiel einer Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung kann ein Zylinder einer Verbrennungtskraftmaschine, und zwar entweder Zylinderkörper und -kopf als eine Einheit oder Zylinderkörper und kopf getrennt voneinander auf seiner Außenfläche in der beschriebenen Weise mit einer Aluminiumumhüllung versehen und die Umhüllung mit die Kühlrippen: bildenden Nuten oder Schlitze ausgerüstet wenden. Diese Schlitze oder Nuten lzönnen hierbei entweder beim Gießen erzeugt werden., wenn das Aluminium auf dien Zylinder aufgebracht wird, oder durch maschinelle Bearbeitung der Aluminiumumhüllung, z. B. durch Einschneiden oder Fräsen von Nuten in dem Metall. Zylinderkörper, die aus ,geeigneten Stahlsorten @hergestellt und gemäß dem oben dargelegten Verfahren bearbeitet sind, sind durch hohe Rockwellh.ärte, Zähigkeit und durch eine festsitzende und chemisch verankerte Kühlvorrichtung gekennzeichnet.
Es ist ersichtlich, daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine sehr einfache, billige und sehr wirksame Methode zum Anbringen einer beliebig .starken Schicht oder Plattieiung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf, einem Gegenstand Baus einem Eisengrundmetall darstellt, welche dazu benutzt wenden kann, um das Grundmetall mit .zusätzlichen Eigenschaften oder Vorteilen auszurüsten, z. B. einer schnellen Kühlung, die durch Aras Aluminium auf Grund :seiner höheren Wärmeleitfähigkeit bewirkt wird.
Die Erfindung wird im folgenden au Hand schematischer Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
'Fig. z zeigt in einem senikrechten Schnitt die Art und Weise, in: der ein Zylinderkörper mit einem Überzug versehen werden kann durch Eintauchen in ein Bad: aus geschmolzenem Aluminium; Fig. 2 zeigt in teilweise geschnittener Ansicht eine typische Form zum Gießen von Aluminium um den Zylinderkörper herum; Fig. 3 ist eine Draufsicht der Gießform nach Fig. 2; Fig. 4 ist ein vertikaler Schnitt durch einen mit einer Aluminiummuffe versehenen Zyliniderkörper; Fig. 5 gibt einen senkrechten Schnitt des Zylinderkörpers mit der Aluminiummuffe, die zur Erzeugung von Kühlrippen behandelt wurde; Fi:g. 6 zeigt Diagramme von typischen, Wärmebehandlungsmaßnafhmen gemäß der -vorliegenden .Erfindung.
"Zur Veranschaulichung der Erfindung wird ein Zylinderkörper io für einen Flugzeugmotor behandelt, um daraus, ein Fertigteil mit lsühlrippen herzustellen, wie in Fig.5 gezeigt ist. Der als Beispiel gezeigte ,spezielle /-ylinderkörper io kann aus einem rohrförmigen Körper beliebiger Dimensionen mit einem ,darauf befindlichen radial gerichteten Flansch 12 und einem passend erhöhten kreisförmigen Ring i3 bestehen. Es ist keine besondrere Oberffächenbetiandlung, wie Aufrauhen, als hilfismittel zur Sicherstellung des Haftens oder der Bindung des Aluminiums darauf erforderlich.
Zur Herstellung solcher Zylinderkörper können verschiedene Arten von Stahl verwendet wenden. Als ein typischer Vertreter sei genannt ein SAE-414o-Stahl von hoher Festigkeit (ein Chromlvlolybdän-Stahl, enihaltend o,8 bis i,i % Chrom, o,15 bis o,25 % Molybdän, 0,35 bis 0,45'/o Kohlenstoff, o,6o biss o,go % Mangan. und nicht mehr als je 0,04 bis o,o5% Phosphor und Silicium).
Wenn es wünschenswert ist, nur einen Teil der Außenfläche des Zylinderkörpers io zu überziehen, nämlich den Teil oberhalb des Flansches 12, wird der Zylinderkörper im übrigen einschließlich, der Innenseite und der Flansche, mit- einem Schutzmittel überzogen, z. B. mit einer Leimlösung oder einem äquivalenten Überzug. Der Zylinderkörper wird,dann auf einen Ring 14 gestellt, der aus Stahl, Eisen oder anderem Material hergestellt ist, das der hohen Temperatur des Überzugsbades widerstehen kann,, und der mit einem Handgriff 15 versehen ist, mit dessen Hilfe der Zylinder io in das Bad 16 gesenkt werden kann. Das Bad 16, welches ein von außen beheizter Tiegel i6d od. dgl. sein kann, ist zum Teil mit geschmolzenem Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis gefüllt und wird. auf einer Temperatur zwischen etwa 830 und 885° gehalten. Die Temperatur des Bades 16 hängt vom Schmelzpunkt des Aluminium endhaltenden Metalls ab, aus dem es besteht, aber in jedem Fall wind seine Temperatur, wie angegeben, etwas oberhalb seines Schmelzpunktes gehalten.
Ein ringförmiger Kragen, oder Manschette 17 sitzt lose auf der oberen Fläche ,dies Flansches 12 des Zylinderkörpers und wird mit denn Zylinderkörper io in das Bad herabgelassen. Der Kragen 17 ist mit nach außen vorstehenden Armen 18 versehen., welche die Ober-(kante des Tiegels 16 berühren, so daß, wenn der Zylinderkörper io in das Bad gesenkt wird; der Kragen: 17 durch die Berührung,dier Arme 18 mit der Oberkante dies Tiegels 16a festgehalten wird. Der absinkende Zylinderkörper io sinkt unter :dien Kragen 17 und gestattet dem geschmolzenen Aluminium, zwischen der Unterkante des Kragens 17 und dem Flansch 12 auf dem Zylinderkörper einzufließen.
Die Funktion des RiniWs 14 und des Kragens 17 ist es, die Schlacke oder das Aluminiumoxyd auf der Badoberfläche zu zerteilen und beiseite zu schieben und somit ,deren Berührung mit den. -zu überziehenden: Teilen des Zylinderkörpers io zu t>erhindern. Wenn der Zylinderkörper io mittebs des Bandgriffes 15 in das Bad- 16 gesenkt wind, wird Glas <ytuminiumo.xyd adso zerteilt und wird um den -Zylinderkörper herum- und aufwärts um den Kragen 17 herumfließen. Wenn der Kragen 17 und der r lansch 12 sich trennen, fließt das geschmolzene Metall unterhalb der Oxydhaut um den oberen Teil des Zylindem .herum und gelangt in innigen Kontakt mit Temperaturen zwischen .etwa 83o und 885° wenden angewendet, um eine schnelle Bildung einer Eisen@Aluminium-Legierung an den Berührungsflächen ,des Bades 16 und des Zylinderkörpers io zu fördern. Eine ausreichende Bindezug zwischen; dem Aluminium und dem Zylinidierkörper io wind innerhalb i bis - 6 Minuten erreicht oder im Fall von kleinen Gegenständen, wie z. B. einem Draht, innerhalb weniger Sekunden. Da in den meisten Fällen nur eine dünne Schicht der Eisen-Aluminium-Legierung erwünscht ist, wird die Bildtng der Legierung durch Kühlung des Zylinderkörpers io angehalten. Dies kann durch Eintauchen in ein zweites Bad aus geschmolzenem Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis etwa bei der Sdhmeliztemperatur von: Reimaluminium oder etwas tiefer, vorzugsweise zwischen etwa 538 und .677" erreicht werden. Vorzugsweise wird ein Bed, das Aluminium und Silicium enthält, verwendet, wobei Silicium dien Schmelzpunkt des Aluminiums erni,edri:gt, z. B. kann ein geeignetes Bad mit etwa 130/0 Silicium benutzt wenden. Die Verwendung eines solchen( Legierungsbades ,hat auch den zusätzlichen Vorteil einer Reinigung des Aluminiumüberzuges auf dem Zylinderkörper. Es hat sich gezeigt, daß, -wenn der hocherhitzte Zylinderkörper in das Bad mit tieferer Temperatur getaucht wird, die Wärme des Zylinderkörpers die B.adtemperabur in der Nähe der Zylinderkörperoberfläche erhöht und daß die daraus folgende erhöhte Beweglichkeit des Bades das Oxyd von der Oberfläche das: Aluminiumüberzuges entfernt. Das zweite Bad 'hemmt :so die legierende Wirkung und bringt auch ,die Oberfläche des Zylinderkörpers in die richtige Beschaffenheit - für das nadhfol@gevde Überziehen. Die -herabgesetzte Temperatur des Zylinderkörpers erleichtert auch Idas nachfolgende Überziehen, da sie der Überziehungstemperaturnäher angeglichen ist.
Während des einleitenden Überziehiens in Bad 16 wird der Zylinderkörper io auf eine so hohe Temperatur erhitzt, daß eine Lösung der Stahlkomponenten stattfindet, so daB der ganze Zylinderkörper in einen durch. das nachfolgende Abschrecken hartbaren Zustand übergeführt wird.
Da bekannt ist, daß viele Stähle, vom man sie von Temperaturen in der Größenordnung von 83o° in Luft abkühlen oder in Ö1 abschrecken läßt, eine außerordentlich iharte, aber brüchige martevsitische Kristallstruktur in dem Metall bilden, benutzt man den Vorteil ,der Verwendung eines zweiten Bades dazu, den Stahl schnell über die kritische Temperatur abzuschrecken, d.' h: unter die Temperatur dies Beginns der Ausscheidung von Ferrit aus dem Austenit beim Abkühlen. Durch Regelung der nachfolgenden Behandlung des Stahls werden die gewünschten Eigenschaften erzielt. Diese Abschreckbehandlwng ergibt sich aus dem Eintauchen des Zylinderkörpers in das zweite Bad aus Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis, das auf einer Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur des betreffenden Stahls, aber vorzugsweise oberhalb der Temperatur der Martensitbildung genalten wird.
Ein Bad dieser Art bietet mehrere außerordientlich wertvolleVorteile, nämlich erstens ein schnelles Abschrecken, das sieh aus der besonders guten Wärmeleitfähigkeit des geschmolzenen Aluminiums oder der Legierung auf Aluminiumbasis, aus denen da;s zweite Bad besteht, ergibt. Zweitens :ermöglicht das große Wärmeableitunlgsvermögen das Altiminiums und. der Legierungen auf Aluminiumbasis eine genaue Überwachung der Abschrecktemperatur.
Es hat sich gezeigt, daß :der Stahl sowohl im ersten als auch im zweiten Bad vollständig durch das Aluminium oder die Legierung auf Abuminiumbasis des Budes benetzt wird, so daß tatsächlich ein kontinuierlicher Wärmeübertragungsweg zwischen dem Innern des Stahlkörpers und dem hochleitfähigen Bad besteht, wodurch der Wärmeübergang nach innen und außen erleichtert wird. Dieses Verfahren steht also im Gegensatz zu Absehrec(kmerhoden mit Blei und andieren geschmolzenen Metallbädern, .bei jenen die mit Wärme zu behandelnden Gegenstände nicht benetzt werden und daher die Wärmeübertragung an der Grenzfläche unvollkommen ist.
Da der Stahl in -dem ersten Überzugs.bad vollständig mit,dem Aluminium benetzt worden war, hält das Eintauchen in das zweite Bade bei einer niedreren Temperatur die sonst schnelle Bildung der Eisen-Aluminium-Legierungsbindung an und härtet außerdem den Zylinder. Zylinder, die gemäß diesem Verfahren behandelt wurden, haben in vielen Fällen. eine Härte von 55 bis 58 Rockwelt C.
Wenn der Gegenstand in dein zweiten Bad abgeschreckt und die Bildung der angehalten worden ist, wird der noch mit dem geschmolzenen Aluminium benetzte Zylinderkörper in eine Gießform übergeführt, in die geschmolzenes Aluminium bei seinem Schmelzpunkt oder etwas höher um den benetzten Zylinderkörper herumgegossen wird, wodurch die Aluminiummuffe 13 gewünschter Stärke auf der Oberfläche des Zylinderkörpers, wie in Fig.4 gezeigt ist, erzeugt wird. Das Abschrecken in dem zweiten Bad setzt absichtlich :die Temperatur des Gegenstandes unter diejenige des Gießmetalls 'herab, um ein Wiedererhitzer: des Gegenstandes während des Gießens auf eine Temperatur, bei der die Stahlstruktur sich ändern würde, auszuschließen. Der Stahl wird :demgemäß nicht wieder bis auf seine kritische Temperatur erhitzt. Wenn eine Wärmte behandlung des Stahls nicht erforderlich oder erwünscht ist, kann digs zweite oder Abadhreckbad fortgelassen und die Muffe 30 unmittelbar auf die Alumirnium!haut gegossen werden, die über der dünnen Eisen-Aluminium-Legierung liegt, die auf dem Gegenstand io iim ersten Bad gebildet wurde, und zwar während, wie oben beschrieben, die genannte Haut noch nicht erstarrt ist.
Die Fig. 2 und 3 beschreiben eine geeignete Type der Gießform M für das Gießen der Aluminiummuffe auf dem Zylinderkörper io. Diese Gußform k Bann geteilt sein und- zwei Segmente 2o und 2,1 in Form von Hälften eines hohlen Zylinders mit überlappenden Scharnierflanschien 22 und 23 an ihren Kanten aufweisen, welche durch Scharnierbolzen 6o verbunden sind und dies Auseinanderspreizen der beiden Teile ermöglichen. In der Nähe des unteren Endes der Gießform M befindet sich in jedem Teil 2o und 21 eine nach innen vorstehende Schulter 24, die eine ringförmige Auflage für den Flansch 12 an dem Zylinderkörper bilden. Weiter ist eine sich verenglenide Öffnung 25 zur Aufnahme dies unteren Endfes des Zylinderkörpers io vorgesehen.
Der Zylinderkörper io wird. noch von geschmolzenem- Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis benetzt, in die Gießform M mit einer Asbestunterlagscheibe 26 eingebracht, die zwischen dem Flansch 12 und der Schulter 24 im Innern der Gießform liegt. Das geschmolzene Aluminium kann dann in das obere Ende der Gießform zwischen seiner Wand und der Außenseite des benetzten Zylinderkörpers io unter Bildung des Mantels 30 eingegossen werden, der mit dem Zylinderkörper io durch die Legierungsbinäung, wie oben beschrieben, fest verbunden wird.
Der Guß kann gekühlt werden, indem man Luft durch das Innere des Zylinders bläst oder durch Abschrecken in Öl, und wenn das Aluminium erstarrt ist, kann die Form auseinanldergespreizt werden, um die Entnahme des Zylinderkörpers zu ermöglichen.
Dann kann die A-uminiummuffe 3o auf dem Zylinderkörper in geeigneter Weise maschinell bearbeitet werden, um Nuten einzuschneiden und um unierwünschte Teile zu entfernen unter Bildung von Kühlrippen i i, welche fest mit dem Zylinderkörper verbunden und daher zur schnellen und wirksamen Übertra@gunig von Wärme für Kühlzwecke geeignet sind.
Falls erwünscht, kann der Gegenstand: vor der maschinellen Bearbeitung des Mantels 3o auf dem Zylindierkörper in einen Ofen zum Anlassen übergeführt und anschließend in Öl abgeschreckt werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Temperaturen ,der verschiedenen Bäder und die Behandlungszeiten der zu überziehenden und zu härtenden Gegenstände beträchtlich variieren in Abhängigkeit von der Größe der Gegenstände und damit von teer Geschwindigkeit der Wärmeübertragung und der Art des Metalls, das der Behandlung unterworfen wird. Jedoch wurde gefunden; daß die am meisten befriedigenden Temperaturen für die meisten Stahlsorten in dem ersten Legierungs- und überzu.gsbad im Bereich zwischen 830 und 885° liegen. Die Tauchzeit in diesem Bad: schwankt in weiten Grenzen. Zum Beispiel wurde beim überziehen von Drähten gefunden, daß wenige Sekunden vielfach ausreichend sind, um erfolgreich eine feste Ei'sen-Aluminium-Bindun#g zu bilden, während größere Gegenstände bis zu zehn Minuten oder mehr erfordern, um die zu überziehende Oberfläche auf Legierungstemperatur aufzuheizen, die zur Bildung einer ausreichenden Bindung notwendig ist.
Di'eAbschreoktemperatur kann auch inAbhängigkeit von der Art Bier in (dem Metall zu bildendem kristallinen Struktur variiert werden, aber es wurde gefunden, daß einte Temperatur zwischen 538 und 677° in den meisten Fällen für die Behandlung von Stählen befriedigend ist. Die Dauer der Abschreckstufe variiert naturgemäß beträchtlich in Abhängigkeit von der Größe des Gegenstandes und der Geschwindigkeit, mit der die Wärme . abgeleitet werden kann. Gewöhnlich wird bei einem Zylinderkörper der oben beschriebenen Art eine Abschreckperiode von 1/4 bis 5 Minuten als vollkommen befriedigend befunden.
Wie in Fig. 6 durch ein Diagramm anschaulich gemacht ist, kann die Reihenfolge der Verfahrensstufen etwas geändert werden, wenn dieses Verfahren lediglich zur von Stahl verwenidet wird. Wie in diesem Diagramm gezeigt ist, wird der Gegenstand, z. B. ein Stahlstück, auf eine Temperatur zwischen etwa 858 und 885' gebracht, diann auf etwa 588'°' in einem Bad aus einer Aluminium-Silicium-Legierung abgeschreckt. Der abgeschreckte Gegenstand' wird dann in Öl abgeschreckt, bei etwa 538'a gezogen und wieder in Öl abgeschreckt. Gegebenenfalls kann der Gegenstand in Abhängigkeit von, der gefordlerten Härte oder anderen physikalischen Eigenschaften nach dem ersten Abschrecken im zweitem Bad in einen Ziehofen für eine geeignete Dauer gebracht werden., worauf eine Öl,abschreckurng folgt. Dies ist durch die punktierte Linie in der Fig. 6 angedeutet.
Die hohe Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums bei dien betreffenden Temperaturen (z,oz bei etwa 597o) 'und -die hohe spezifische Wärme des Aluminiums (o,2683) bewirken ein besonders schnelles Abschrecken und eine Wärmeverteilung und ermöglichen daher eine genaue Überwachung der Wärmebehandlung.
Anis der voraufgehenden Darlegung .der vorliegenden Erfindung ist es ersichtlich, daß eine einfache und äußerst wirksame Methode dies Überziehens von Gegenständen mit Aluminium und gleichzeitig, falls erwünscht oder erforderlich, einer Wärmebehandlung geschaffen wurde. Hierdurch wird den betreEendern Gegenständen eine große Härte mit entsprechender Zähigkeit zum Widerstand gegen die hohe Beanspruchung erteilt, dienen solche Gegenstände, wie Zylinderkörper für Flugzeugmotoren, unterworfen werden, trotz der hohen Temperaturen und, der stark verschiedenen Wärmeausdiehnungskoeffizienten von Aluminium lind Stahl,. Es ergibt sich aus dem Vorhergehenden, diaB das hier offenbarte Verfahren beträchtlicher Variation in den Temperaturen, und Behandlungszeiten unterworfen werden kann in Abhängigkeit vom, dien Eigenschaften dler zu behandelnden Gegenstände, ihrer Zusammensetzung und der angestrebten physikalischen Eigenschaften dien Endprodukte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Verfahren zum überziehen von eisernen .Gegenständern, z. B. vorn Zylinderkörpern von Verbrennungsmotoren oder Teilen diavon, mit Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände mit einer Schmelze aus Aluminium odier Aluminiumlegierungen bei einer Temperatur nicht wiesentlieh über 885'°', insbesondere bei etwa 83o bis etwa 885'a, so lange in Berührung gebracht werden, wie nur zur Bildung eines Eisen-Aluminium-Legierungsfilms notwendig ist, wobei der eiserne Gegenstand' über die .Schmelztemperatur des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung erhitzt wird, cllann . in dien, Zwischenraum zwischen dem eisernen Gegenstand mit denn noch flüssigen Aluminiumfikn und einer Gußform eine Aluminiumschicht gegossen wivdi, die wesentlich stärker ist abs dler Eisen-Aluminium-Legierungsfilm, wind der Gegenstand, der feist mit der genannten Schicht verbunden ist, abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, &duroh zekenazeichnet, diaß der mit dien Aluminiumfilm überzogene Gegenstand' aus dien überzugsbad mit noch. flüssiger überzu-gsschicht in ein zweites Schmelzbad! aus Aluminium oder einer Aluminiumleperung mit etwas niedrigerer Temperatur, insbesonidlem von etwa 538 bis 677', eingetaucht wird. wodurch eine weitere Legierungshilidung durch Kühlung unterbunden und die Filmoberflächie gereinigt wird und darauf die Schicht auG Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in Iden Zwischenraum zwischen der Form und den Gegenstand gegossen wird, während dfie ÜberzugssdhicJht noch flüssig ist und keine wesentliche Abkühlung erfahren hat.
3. Verfahren nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, diaß die Kühlung nach dem Aufgießen der Aluminiumschicht vom Innern dies Zylinderikörpers aus erfolgt.
4. VerfalhTen nach Amisprudh, r bis 3, dedurch gekennzeichnet, daß der eiserne Gegenstgnd im ersten Schmelzbad -wenigstens an seiner Oberfläche auf einte Temperatur erhitzt wird, die oberhalb der Lösungsglühtemperatur liegt. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. Z z23, 181; britische Patentschrift Nr. 528 777; schweizerische Patentschrift Nr. 87 764.