DE883386C

DE883386C - Verfahren zur Herstellung von Diffusionsueberzuegen aus Chrom auf Eisen oder Stahl

Info

Publication number: DE883386C
Application number: DEM4109D
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr Phil Brauns
Original assignee: Mannesmann Huettenwerke A G; Mannesmannroehren Werke AG
Current assignee: Mannesmann Huettenwerke A G; Vodafone GmbH
Priority date: 1940-06-09
Filing date: 1940-06-09
Publication date: 1953-07-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Diffusionsüberzügen aus Chrom auf Eisen oder Stahl Zur Erzeugung von Diffusionsschichten aus Chrom in Eisen oder Stahl sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden. Die Diffusionsüberzüge werden beispielsweise dadurch erzeugt, daß galvanisclh aufgebrachte Chromüberzüge in einer Wasserstoffatmosphäre geglüht werden. Die so hergestellten Schichten sind jedoch sehr dünn, porös und so spröde, daß sie sogar schon während des Diffusionsvorganges teilweise abplatzen.
Zur Vermeidung .dieser Mängel hat man die zu verchromenden Eisenteile zusätzlich mit einer elektrolytisch aufgebrachten Nickel- oder Kobaltschicht versehen oder eine Zwischenschicht aus reinem Eisen aufgebracht. Derartige Abänderungen machen das Verfahren umständlich und auch unwirtschaftlich, da Kobalt und Nickel teure Metalle sind.
Gemäß der Erfindung werden festhaftende, porenfreie und bildsame Diffusionsschichten aus Chrom durch Glühen eines auf galvanischem Wege Ihergestellten Chromüberzuges bei höheren Temperaturen in Wasserstoffatmosphäre erhalten, wenn ,der zur Verwendung kommende Wasserstoff einen geringen Wasserdampfgehalt bis etwa ioo/o aufweist, wenn der zur Verwendung kommende Wasserstoff praktisch frei von kohlenstoffhaltigen Verbindungen ist und wenn die Glühurig in Gegenwart von alkalihaltigen Verbindungen oder Metalldämpfen der Alkalimet.alle :durchgeführt wird.
Bereits geringere Zusätze an Wasserdampf, und zwar bis zu 50/0, geben ausgezeichnete Ergebnisse. Es 'hat sich gezeigt, daß die Verwendung von sogenanntem Linde-Wasserstoff zur Herstellung der Wasserstoffatmosphäre nicht geeignet ist, da ,dieser Wasserstoff geringe Mengen von etwa 0,5°/0 kdhlenstoffhaltiger Gase wie. Kohlenoxyd @enfhält.
Der für .,die Diffusion zur Verwendung gelangende Wasserstoff rnuß praktisch frei- von Kohlenstoffverbi.ndungen sein. Ein Gehalt an solchen Verbindungen von mehr als 0,ö5 % ist für die Durchführung des Diffusionsvorganges schädlich.
Die alkalihaltisen Verbindungen können. mit dem zu glühenden Gut in die Glühkammer eingebracht. wenden. Es ist dabei zu beachten, @daß nur solche Verbindungen gewählt werden, die Eisen oder Chrom nicht nennenswert angreifen. Besonders gut eignen sich Afkalisilicate, beispielsweise Wasserglas. Es ist auch möglich, Alkaliverbindungen leichterer 7,ers-etzbarkeit oder mit höherem Dampfdruck zu verwenden. Jedoch muß dafür Sorge getragen werden, daß auch bis zum Ende der meist langen Glühdauer dann noch Alk.alisalze vorhanden sind. Will man leicht zersetzbare Alkaliverbindungen verwenden, so empfiehlt es sich .daher, diese nicht unmittelbar in nie Glühkammer, sondern in eine ,ge'lieizte Vorlag, durch die der Wasserstoff streicht, einzubringen: Die Alkaliverbindungen können auch durch Erdalkaliverbindung°nersetzt werden, jedoch haben die durchgeführten Versuche nicht so günstige Ergebnisse gebracht als bei Verwendung von Alkalisalzen.
Als Beispiel zur Erzeugung einer hinreichend starken -und gut verformbaren Diffusionsschicht sei folgende Vorschrift gegeben: Glühtemperatur iooo°, Gehalt des Wasserstoffes an Wasserldampf 21/o, Gehalt des Wasserstoffes an Kdhlenstoffverbindungen praktisch nicht nachweisweisbar.
Die Glühmuffel bestand aus Eisen. Als älkalihaltige Verbindung wurde Nag O - 2,5 S' 02 1n fester Form beigegeben. Die unter diesen Bedingungen erhaltenen Stärken der Diffusionsschicht betrügen nach

q. Stunden Glühzeit . . . ..... .. 0;085 mm

6 - - ...,.....: 0,095 -

8 - - ........:. 0,105 -

Die .ursprüngliche aufgebrachte elektrolytische Chromschicht hatte eine Dicke von 0,025 mm: Die erfindungsgemäß hergestellten Chromüberzüge zeigen recht bemerkenswerte mechanische Eigenschaften. Rohrstücke ließen sich aufweiten, ohne dä.ß ,ein Anreißen der Chromschicht eintrat. Durch Auflösen in Salpetersäure von der Konzentration i : i wurde das Eisen entfernt. Die übri.gbleib.n:de C'hromdiffusionsschicht erwies sich als außerordentlich biegsam und ließ sich mehrmals falten, ohne zu brechen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung einer Chrom-,diffusionsschicht in Eisen oder Stahl durch Glühen eines auf galvanischem Wege h-ergest-e11-ten Chromüberzuges bei höheren Temperaturen in Wasserstoffstrom, dadurch gekennzeichnet, .daß der zur Verwendung kommende Wasserstoff einen geringen Wasserdampfgehalt bis etwa 10% aufweist und praktisch frei von kohlenstoffhaltigen Verbindungen ist und daß die Glühüng in Gegenwart von alkalihaltigen Verbindungen oder Metalldämpfen der Alk alimetalle durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampfgehalt vorzugsweise nicht mJhr als 50/ö beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch i, .dadurch ge- kennzeichnet, daß- der Gehalt des Wasserstoffes an gasförmigen Kohlenstoffverbindun-en unter 0,0590 liegt. 4.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Glühurig in Gegenwart von Alkalisilicaten, vorzugsweise Wasserglas, erfolgt. Angezogene Druckschriften: Brit. Patentschrift Nr. 259 761; deutsche Patentschrift Nr. 390271.