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Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachmetalls Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines :Mehrfachmetalls aus einer Grundplatte
und mindestens einer chromhaltigen Platte.
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Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Mehrfachmetallen lassen
sich mit größeren oder kleineren Schwierigkeiten bei der Vereinigung zahlreicher
Arten von Metallen anwenden. Sie ergeben jedoch dann keine feste und auch bei Weiterverarbeitung
des Mehrfachmetalls genügend haltbare Vereinigung, wenn eine der Komponenten' des
Mehrfachmetalls aus Chrom besteht oder Chrom enthält. Chrom und seine Legierungen
überziehen sich nämlich stets sofort mit einer dünnen Oxydhaut, die einem festen
Anhaften im Wege steht. Man hat bei Verchromungen; also beim meist elektrolytischen
Auftragen dünner Chromschichten schon versucht, die Grundplatte, auf die das Chrom
aufgetragen wird, zunächst mit einer Nickelschicht zu überziehen, um ihre Korrosionsbeständigkeit
zu erhöhen. Der Vermehrung der Haftfähigkeit diente diese Maßnahme nicht.
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Man hat ferner vorgeschlagen, Metalle, wie Eisen oder Kupfer, mit
Aluminium zu bedecken, bevor sie miteinander verschweißt werden. Ein derartiges
Vorgehen läßt sich jedoch für die Herstellung eines Mehrfachmetalls aus einer Grundplatte
und mindestens einer chromhaltigen Platte nicht anwenden, da man durch einen Einreibeprozeß
keine vollständige und ungebrochene Schicht
erzielen kann, es für
die Verhinderung einer Oxydfilmbildung auf einer chromhaltigen Platte aber unbedingt
notwendig ist, eine dichte, ununterbrochene und anhaftende Schicht zu haben. Ferner
ist Aluminium ein leicht oxydierendes Metall und daher gänzlich ungeeignet, als
Schutzschicht zu wirken. Schließlich hat Aluminium einen derart niedrigen Schmelzpunkt,
daß dieser unterhalb der Schmiedetemperatur der meisten für die Bildung von Mehrfachmetallen
benutzten Metalle liegt und somit die Verwendung von Aluminium für solche Zwecke
auch in dieser Hinsicht ausschließt.
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Es ist endlich auch noch das sogenannte Plykromeverfahren bekannt,
gemäß welchem bei der Herstellung von Mehrfachmetallen, die Chromlegierungen enthalten,
Eisenzwischenschichten verwendet werden sollen. Auch dieses Verfahren führt jedoch
für die genannten Zwecke nicht zu brauchbaren Ergebnissen, und zwar versagt es deshalb,
weil sich dabei nicht vermeiden läßt, daß die chromhaltigen Platten während ihrer
Verarbeitung der Luft ausgesetzt werden. Selbst dann, wenn man die Oberfläche der
chromhaltigen Platte mittels Schleifen durch und durch derart reinigt, daß sie keinerlei
Oxyd mehr aufweist, so ist es im Rahmen dieses Verfahrens doch unmöglich, zu vermeiden,
daß die Platte für einen beträchtlichen Zeitraum der Luft bei Raumtemperaturen ausgesetzt
wird, und zwar für die Zeit, während sie mit der Grundplatte und der Zwischeneisenschicht
zusammengebracht wird. Während dieser Zeit und Berührung mit der Luft ist es unvermeidlich,
daß sich wieder von neuem ein Oxydfilm über die gesamte Oberfläche oder zum mindesten
deren Hauptteil bildet. Außerdem ist es im Rahmen dieses Verfahrens unmöglich, die
gesamte Luft zwischen den Platten durch Druck zu entfernen. Die Platten können nämlich,
nachdem sie geschliffen oder sonstwie maschinell bearbeitet worden sind, nicht so
glatt sein, daß sich nicht Luft zwischen denselben befände, wenn auch beim Zusammenschweißen
der Ränder ein starker Druck ausgeübt wird. Sogar dann, wenn ein Ansaugen ausgeübt
wird. kann die Luft zwischen den Schichten nicht vollständig entfernt «-erden. Infolge
hiervon bilden sich beim Erhitzen der zusammengefügten Platten auf Schweißtemperatur
auch noch zusätzliche Oxyde auf allen den Zonen der Oberfläche der chromhaltigen
Platten, auf welchen sich solche nicht bereits schon als Folge davon gebildet hatten,
daß die Platte während der Vereinigung der Luft ausgesetzt wurde.
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Alle diese Schwierigkeiten, das störende Dazwischentreten eines Oxydfilms
bei der Vereinigung mit chromhaltigen Platten, werden nun durch das erfindungsgemäße
Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachmetalls aus einer Grundplatte und mindestens
einer chromhaltigen Platte dadurch beseitigt, daß die chromhaltige Platte vor der
Bildung des Mehrfachmetalls auf der der Grundplatte zuzukehrenden Oberfläche unter
Verhinderung und zur Vermeidung der Bildung irgendwelchen Oxydfilms auf elektrolytischem
Wege mit einer dichten, ununterbrochenen, anhaftenden Schicht eines schwer oxydierenden
Metalls von hohem Schmelzpunkt, vorzugsweise aus Nickel, überzogen wird und die
zusammengelegten Platten sodann durch Erhitzen unter Druck festhaftend miteinander
vereinigt werden.
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Bei einem- solchen Vorgehen wird der gesamte Oxydfilm, welcher sonst
das Verschweißen der einzelnen Platten verhindern würde, durch das elektrolytische
Reinigungsverfahren vollständig entfernt. Außerdem kann dabei, wenn die Platte einige
Zeit in Chlorwasserstoffsäurebildung gehalten und dann unmittelbar in das Nickel-
od. dgl. Plattierungsbad übergeführt wird, jegliche erneute Oxydation vermieden
werden, da sich während dieser Überführung ein Film von Chlorwasserstoffsäurelösung
auf der Oberfläche der Platte befindet. Nachdem die Plattierung bewirkt worden ist,
oxydiert der Film aus Schutzmetall, ob dies nun Nickel oder Eisen ist, während des
Zusammenbringens der chromhaltigen Platte mit der mit ihr zu vereinigenden Grundmetallplatte
nicht bei Raumtemperatur und ist damit die vorerwähnte Aufgabe durch das erfindungsgemäße
Verfahren einwandfrei gelöst.
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An Steile aus Nickel oder einer Nickellegierung kann der metallische
Film im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie oben bereits angedeutet, z.
B. auch aus Kobalt oder einer Kobaltlegierung, aus Eisen oder Eisenlegierung oder
aus einem anderen Metall oder einer anderen Legierung bestehen, die schwer oxydieren,
einen hohen Schmelzpunkt besitzen und befähigt sind, eine feste Einheit" mit der
gesamten Oberfläche der chromhaltigen Platte zu bilden, um einen undurchdringlichen
schützenden Film zu ergeben.
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Während der Herstellung des Mehrfachmetalls wird die gereinigte Oberfläche
des Grundmetalls fest mit dem metallischen Überzugsfilm der chromhaltigen Platte(n)
zwecks inniger Berührung zusammengepreßt. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß
man die zusammengelegten Platten zusammenklammert, zusammenschweißt oder mit Gewichten
beschwert. Wenn mehrere der zusammengesetzten Einheiten aufeinandergeschichtet werden,
kann deren Gewicht dazu ausreichen, die Grundplatte zum Anhaften an oder Verbinden
mit dem metallischen Film auf den chromhaltigen Platten zu bringen. Die zusammengesetzte
Einheit oder Einheiten werden auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur erhitzt,
diese Erhitzung wird vorzugsweise in einer reduzierenden Atmosphäre durchgeführt.
Das erhitzte Mehrfachmetall kann einer Heißbearbeitung, z. B. Auswalzen oder Schmieden,
unterworfen werden. Nachdem die Bindung der verschiedenen Metallschichten vollführt
ist, kann das Mehrfachmetall aber nicht nur einer Heißbearbeitung, sondern auch
einer Kaltbearbeitung unterworfen werden.
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In den Mehrfachmetallen, die gemäß der Erfindung hergestellt sind,
sind die einzelnen Platten derart gründlich und wirksam miteinander vereinigt, daß
die Mehrfachmetalle heftig beansprucht
und deformiert werden können,
ohne daß -die Bindung zwischen den einzelnen Platten reißen würde. Diese Eigenschaft
macht die so hergestellten Mehrfachmetalle besonders wertvoll für eine Verwendung
zu Konstruktionen, die heftigen Beanspruchungen ausgesetzt werden, oder in Fällen,
wo die Mehrfachmetalle Fabrikationsbearbeitungen durchmachen sollen. So können die
erfindungsgemäß erhältlichen Erzeugnisse sogar nach ihrer Bearbeitung in eine Schraube
verdreht werden, ohne daß sich die einzelnen Schichten trennen würden.
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Damit die Erfindung klar verständlich ist und sofort ausgeführt werden
kann, werden nun einige Beispiele gemäß derselben mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben,
in der Fig. i eine diagrammatische Schnittansicht darstellt, die die Bildung zweier
zusammengesetzter Metalleinheiten veranschaulicht; Fig. 2 ist eine diagrammatische
Darstellung einer Mikrophotographie eines Schnittes eines gemäß der Erfindung leergestellten
Erzeugnisses; Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer Reihe von zusammengesetzten Metalleinheiten,
die in einem Metallbehälter eingeschlossen sind, wobei jede Einheit einen chromhaltigen
Überzug auf beiden Seiten aufweist, und Fig.4 ist eine Fig.3 ähnliche Ansicht, bei
der das Grundmetall jeder Einheit mit einem metallischen Überzug auf einer Seite
allein versehen ist.
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Fig. i zeigt eine Stahlplatte i mit einer Dicke von ungefähr 8,77
cm, deren oberste Oberfläche so gereinigt ist, daß sie fettfrei ist. Die Reinigung
kann maschinell, durch Sandstrahlgebläse, durch Schleifen od. dgl. erfolgen. Eine
Platte 2 aus Chromnickellegierung, die mit einem Nickelüberzug 3 auf ihrer unteren
Oberfläche versehen ist, ist oben auf der Stahlplatte i so angeordnet, daß ihre
Nickeloberfläche mit der gereinigten Oberfläche des Stahles in Berührung steht.
Eine zweite Platte 4 einer Chromnickellegierung, die an ihrer oberen Oberfläche
mit einem Nickelüberzug 5 versehen ist, ist oben auf der Platte 2 angeordnet. Schließlich
liegt eine zweite Stahlplatte 6, deren untere Oberfläche in der gleichen Weise gereinigt
ist wie bei der Platte i, auf dem Nickelüberzug 5 der Platte 4. Jede Stahlplatte
ist mit ihrer zugehörigen chromhaltigen Platte durch Schweißverbinder 7 verbunden.
Die beiden chromhaltigen Platten selbst sind durch Schweißverbinder 8 miteinander
verbunden. Die Schweißverbinder 7 und 8 sind unterbrochen ausgestaltet, um Öffnungen
an einer oder mehreren Stellen zwecks Entweichen von Gasen vorzusehen.
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Fig. i zeigt eine Anordnung, um die Stahlplatten zur gleichen Zeit
mit einem chromhaltigen überzug zu versehen, und stellt die gleichzeitige Bildung
von zwei zusammengesetzten Metalleinheiten dar. Die durch diese Einheiten gebildete
Vereinigung wird zunächst auf eine für Bindung geeignete Temperatur erhitzt. Im
vorliegenden Beispiel sollte diese Temperatur etwa 1093 bis etwa 126o° C betrag-en;
.die Erhitzung wird vorzugsweise in einer reduzierenden Atmosphäre durchgeführt.
Wenn das Gesamtgebilde die für die Bindung erforderlichen Temperaturen erreicht
hat, wird es einer Heißbearbeitung, z. B. mittels Heißwalzen, unterworfen. Dieserhalb
hat sich herausgestellt, daß nur ein kleines Ausmaß von Heißbearbeitung erforderlich
ist, um eine gute Bindung zwischen der Stahlplatte und der mit Nickel überzogenen
Platte der Chromnickellegierung sicherzustellen. Indessen kann durch Heißbearbeitung
des Gesamtgebildes in ausreichender Weise seine Überzugsdicke beachtlich vermindert
werden. Beim vorliegenden Beispiel wurde die Überzugsdicke auf ungefähr 1,3 cm vermindert.
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Nachdem das Gesamtgebilde bis zum gewünschten Ausmaß bearbeitet oder
gewalzt ist, können seine Kanten zurechtgerichtet und die beiden zusammengesetzten
Einheiten durch Wegbrechen der Schweißverbinder 8 getrennt werden. In obiger Weise
werden zwei überzogene Stahlerzeugnisse erhalten, von denen jedes eine Dicke von
ungefähr o,65 cm besitzt. Die Dicke des Überzugmetalls betrug ungefähr io 1/o der
Gesamtdicke. Für die meisten praktischen Zwecke beträgt die Dicke des Überzugmetalls
5 bis 2o o/a der Gesamtdicke, was von den Bedingungen der Korrosionsbeständigkeit,
Abrieb usw. abhängt, welchen das fertige Produkt widerstehen soll.
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Die Chromnickellegierungsplatten 2 und 4 in dem in Fig. i gezeigten
Gesamtgebilde schweißen infolge der Hitzebehandlung nicht zusammen, weil ihre Berührungsoberflächen
nicht mit Nickel überzogen sind. Tatsächlich ist es das Beste, wenn die Berührungsoberflächen
der Platten 2 und q. in ungereinigtem Zustand belassen werden. Als weitere Vorsichtsmaßregel
können die fraglichen Oberflächen mit etwas hitzebeständigem Stoff überzogen werden,
um jede Möglichkeit auszuschließen, daß die Platten 2 und 4 zusammenkleben.
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Fig. 2 stellt schematisch eine Mikrophotographie des nach den mit
Bezug auf Fig, i beschriebenen Verfahren erhaltenen Erzeugnisses dar. In Fig. 2
ist ein Teil der Chromnickellegierung bei 9 bezeichnet und ein Teil der Stahlplatte
bei io. Eine Zwischenlage i i aus Nickel ist mit der Schicht 9 durch eine Bindung
12 und mit dem Teil io durch eine Bindung 13 verbunden.
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In einigen Fällen ist es erwünscht, mehrere zusammengesetzte Metalleinheiten
zu gleicher Zeit zu erhitzen, z. B. dann, wenn es erforderlich ist, eine große Zahl
von Erzeugnissen aus einem Ofen in kurzer Zeit zu erhalten. Eine Anordnung für eine
solche Durchführung des Verfahrens ist in Fig. 3 gezeigt, wo einige zusammengesetzte
Metalleinheiten in einem Metallbehälter K, der sie vollständig einschließt, aufeinandergeschichtet
sind.
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Obwohl der Behälter aus einem Metall oller einer Legierung bestehen
kann, wurde es als sehr zweckmäßig befunden, ihn aus Metallblech, z. B. Stahlblech,
herzustellen, weil dies gefalzt und verhältnismäßig leicht geschnitten und ohne
Schwierigkeiten geschweißt werden kann.
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Das Gesamtgebilde der in Fig.3 gezeigten zusammengesetzten Metalleinheiten
ist derart angeordnet,
daß sich am Boden eine chromhaltige Platte
C befindet. Diese Plätte ist an ihrer oberen Oberfläche mit einem Nickelfilm N versehen.
Eine Stahlplatte S, deren Oberflächen, wie im Zusammenhang mit Fig. i beschrieben,
gereinigt sind, ist oben auf dem Nickelfilm N angeordnet, und eine zweite chromhaltige
Platte C, deren untere Oberfläche mit einem Nickelfilm N versehen ist, liegt oben
auf der Stahlplatte S. Dieser Satz von Metallplatten bildet eine zusammengesetzte
Einheit. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß eine Reihe solcher Einheiten auf@einandergeschichtet
ist. Der Behälter k ist in geeigneter Weise derart ausgebildet, daß ein Stahlblech
um die Schicht der Einheiten gefalzt ist und seine Enden sicher, z. B. durch Schweißen,
verbunden sind. Um den Behälter zu vervollständigen, können dann Seitenteile aus
Stahlblech auf den gefalzten Teil geschweißt werden. Eine Öffnung V ist im Oberteil
des Behälters für das Entweichen von Gasen vorgesehen, die während der anschließenden
Erhitzung frei gesetzt werden. Die in dem Behälter K eingeschlossene Schicht von
zusammengesetzten Einheiten wird in ausreichender Weise erhitzt, um eine Bindung
des Nickels mit der Stahlplatte S zu bewirken. Auf Grund der Tatsache, daß die Einheiten
in dem Behälter eingeschlossen sind, wird die Erhitzung praktisch unabhängig von
der Ofenatmosphäre durchgeführt. Wenn das Gewicht der Schicht von Einheiten genügend
groß ist, wird der Nickel am Stahl anhaften; aber es ist im allgemeinen das Beste,
ein schweres Gewicht oben auf der Schicht oder das Ganze sonst in einer hydraulischen
Presse anzuordnen. Als Ergebnis der Bedingungen der Erhitzung, des Druckes und der
Atmosphäre innerhalb des Behälters wird eine Diffusionsbindung zwischen jedem Nickelfilm
und seiner zugehörigen Stahlplatte und zwischen dem Nickelfilm und seiner chromhaltigen
Platte bewirkt. Auf diese Weise werden die beiden chromhaltigen Platten und die
zwischen befindliche Stahlplatte jeder Einheit unter Bindung eines zusammengesetzten
auf beiden Seiten überzogenen Erzeugnisses vereinigt. Nachdem die Bindung bewirkt
worden ist, wird der Behälter geöffnet, und jede zusammengesetzte Einheit kann dann
dadurch bearbeitet werden, daß man sie einem Heiß- oder Kaltwalzen, Schmieden od.
dgl. unterwirft. Hiernach sind die Mehrfachmetalle gebrauchsfertig.
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Bei Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ist gefunden worden,
daß die obersten und untersten Platten C des chromhaltigen Stoffes nicht an den
benachbarten Wandungen des Behälters anhaften oder sich mit diesem verbinden und
daß jene Platten C, die sich gerade berühren, nicht zusammenkleben. Es scheint,
daß eine gründliche Schuppung auf den Chrom enthaltenden Platten gebildet wird,
die eine Klebung oder Bindung verhindert.
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Fig..l zeigt eine Anordnung, die der in Fig. 3 gezeigten etwas ähnlich
ist, mit der Abweichung, daß in diesem Falle jede zusammengesetzte Metalleinheit
nur auf einer Seite mit dem chromhaltigen Stoff überzogen ist. Die chromhaltige
Platte C, die auf ihrer oberen Oberfläche mit einem Nickelfilm 1V versehen ist,
ist am Boden des Behälters K angeordnet, und eine Stahlplatte S, deren untere Oberfläche
vorher gereinigt worden ist, ist auf den Nickelfilm zur Bildung einer zusammengesetzten
Einheit aufgelegt. Mehrere solcher Einheiten sind aufeinandergeschichtet und in
den Metallbehälter K in derselben Weise eingeschlossen, wie dies oben bezüglich
Fig. 3 beschrieben wurde. Hier ist außerdem der Behälter oben mit einer Öffnung
V.versehen, die das Entweichen von Gasen während der Hitzebehandlung gestattet.
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Gewünschtenfalls können der Oberteil der Stahlplatte jeder Einheit
und der Boden der chromhaltigen Platte der nächsthöheren Einheit durch-Einfügung
eines geeigneten trennenden Stoffes außer Berührung miteinander gehalten werden.
Es ist gefunden worden, daß eine oder mehrere ungereinigte Schichten von chromhaltigem
Stoff für diesen Zweck genügen. An Stelle dessen kann aber auch eine Schicht von
hitzebeständigem Stoff verwendet werden. Nachdem der Behälter mit den zusammengesetzten
Einheiten gefüllt worden ist, wird er verschlossen, wird Druck auf die Oberseite
des Behälters ausgeübt und wird der Behälter in einen Ofen eingeführt und auf eine
Temperatur von 982 bis etwa 126o° C für einen Zeitraum von '/,bis 2 Stunden erhitzt.
Diese Behandlung stellt eine Bindung jeder Stahlplatte zu ihrem zugehörigen Nickelfilm
und des letzteren zu seiner chromhaltigen Platte sicher, um eine vollständige Einheit
zu bilden. Der Behälter wird dann geöffnet, so daß jede Einheit in dem gewünschten
Ausmaß bearbeitet werden kann, wie es im Zusammenhang mit Fig.3 beschrieben wurde.
Die Bindung im endgültigen Erzeugnis ist so fest, daß sie nicht zerrissen wurde,
wenn ein Probemuster von ungefähr 13 cm Länge um 36o° gedreht und dann zu seinem
ursprünglichen Zustand zurückgedreht wurde.
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Die in den oben beschriebenen Beispielen verwendete Chromnickellegierung
enthielt 1d.o/o Chrom, 6 % Eisen und 8o 1/o Nickel; es können aber auch andere Chromlegierungen
verwendet werden. Zum Beispiel kann jeder der nichtrostenden Stähle verwendet werden,
obwohl jene, die ungefähr 18 °/a Chrom und 811/o Nickel enthalten, besonders zweckmäßig
sind. So können Mehrfachmetalle mit einem Überzug von nichtrostendem Stahl mit Hilfe
der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Es können natürlich auch Kupfer oder
andere Metalle oder andere Legierungen, die wenig oder kein Chrom enthalten, als
Grundmetall verwendet werden, und dieses kann mit einemÜlberzug von chromhaltigem
Stoff versehen werden.
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Die mit Hilfe der Erfindung erhaltenen Mehrfachmetalle können denselben
Behandlungsbearbeitungen unterworfen werden, wie sie für ein Blech oder eine Platte
des Grundmetalls selbst angewendet würden. Das Mehrfachmetall mit Stahl als Grundmetall
kann entweder heiß oder kalt durch Spinnen, Pressen, Ziehen, Börteln, Biegen, Härnmern
usw. bearbeitet werden und kann den üblichen
Kaltbearbeitungsbehandlungen,
wie Schneiden, Stanzen oder Schlagen und Bohren, Nieten, Schweißen usw., unterworfen
werden. Man verwendet am besten eine Kaltbehandlung, wenn das Mehrfachmetall einen
Grundkörper aus Kupfer hat. In diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß die Bindung
von chromhaltigem Stoff mit weichem Stahl, Kupfer usw. dem Grundmetall zusätzliche
Stärke gibt und das Mehrfachmetall befähigt, größeren Beanspruchungen in Zug, Abrieb
oder Schnitt unterworfen zu werden, als es mit einer Platte oder einem Blech des
Grundmetalls allein sichergestellt sein würde. Ferner sind die Eigenschaften der
erhältlichen, wie oben beschrieben hergestellten Mehrfachmetalle denjenigen des
Grundmetalls oder des Überzugmetalls allein überlegen. So sind die Mehrfachmetalle
nicht nur billiger herzustellen als ein einzelnes Metall oder Legierung derselben
Zusammensetzung als Überzug oder Legierung, sondern sie besitzen zugleich den Widerstand
gegen Korrosion und Erhitzungswirkungen, der dem chromhaltigen Überzug zukommt.
Zum Beispiel hat mit nichtrostendem Stahl überzogenes Kupfer den gleichen Korrosionswiderstand
wie nichtrostender Stahl, aber eine beträchtlich größere thermische Leitfähigkeit.
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Die gemäß der Erfindung hergestellten Mehrfachmetalle sind besonders
geeignet für eine Verwendung bei der Herstellung von Autoklaven, Kesseln, Färberfässern,
Seifenkochausrüstungen, Milchbehältern, Bierfermentierungs-und Aufbewahrungsbehältern,
Kochgeräten und andere Einrichtungen ähnlicher Art.
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Nachstehend wird die Behandlung des chromhaltigen Überzugmetalls im
einzelnen noch näher beschrieben, die vor seiner Einverleibung in das herzustellende
Erzeugnis notwendig ist.
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Jede chromhaltige Platte, die z. B. aus einer Chromnickellegierung
von ungefähr 1,14 cm Dicke und von jeder gewünschten Länge und Breite besteht, wird
in irgendeiner geeigneten Weise, z. B. durch Sandstrahlgebläse, durch Abbeizen od.
dgl., derart gereinigt, daß ihre Oberfläche rein und frei von Schuppen, Glühspan
u. dgl. wird. Ein Film aus Nickel oder aus einer Nickellegierung wird dann auf diese
gereinigte Oberfläche auf elektrolytischem Wege aufgebracht. Wenn nur eine Oberfläche
einer chromhaltigen Platte mit einem Nickel enthaltenden Film überzogen werden soll,
ist es von Vorteil, zwei gleich bemessene Platten Rücken an Rücken anzuordnen und
sie zusammenzuklammern. Die verklammerten Platten werden dann in einen Elektrolyt
eingetaucht, der für das elektrische Niederschlagen von Nickel oder einer Nickellegierung
geeignet ist. Das elektrische Niederschlagen wird derart durchgeführt, daß ein dichter,
anhaftender Film von Nickel oder Nickellegierung auf der gereinigten Oberfläche
der Platten niedergeschlagen wird.
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Die chromhaltigen Platten können auch dadurch gereinigt werden, daß
man sie zu Kathoden in einem elektrolytischen alkalischen Reinigungsbad macht. Nach
der Reinigung werden die Platten dann in heißem Wasser abgespült und in eine Lösung
von Salzsäure eingetaucht, die 5 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffsäure enthält und
auf eine Temperatur von ungefähr 65,5° C erhitzt ist. Die Platten werden einige
Minuten in die Säurelösung hineingehalten und dann unmittelbar in ein Nickelplattierungsbad
übergeführt, um den Nickelniederschlag zu empfangen. Obwohl die Dicke des Nickelfilms
beträchtlich schwanken kann, ist es von Vorteil, einen Film mit einer Dicke von
ungefähr o,oo52 bis ungefähr 0,013 cm zu verwenden. Befriedigende Ergebnisse sind
durch Anwendung von Nickelfilmen von nur o,oo26 cm Dicke erreicht worden. Gewünschtenfalls
können aber auch Filme verwendet werden, deren Dicke geringer als o,oo26 und größer
als 0,013 cm ist.
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Obwohl jede geeignete Nickelplattierungslösung verwendet werden kann,
ist es von Vorteil, eine Lösung mit den folgenden Bestandteilen und Arbeitsbedingungen
zu verwenden.
| Temperatur ............ 54,4 bis 65,5° C |
| Bewegung ............. mäßige Luftbewegung |
| Stromdichte ........ ».- 50 Amp. pro 0,o929 m2 |
| bzw. 538 Amp. pro m2 |
| Nickelswlfat ........... 1247,4 g pro 4,551 |
| Nickelchlorid .......... 62,37 g pro 4,55 1 |
| Borsäure .............. i 13,4 g pro 4,55 1 |
| Natriumsulfat |
| (anhydrisch) ......... 391,2 g pro 4,55 1 |
Es ist zur Zeit nicht möglich, eine vollständige Erklärung des Effektes des nickelhaltigen
Films mit Bezug auf die Eigenschaften der gemäß der Erfindung erhaltenen Mehrfachmetalle
zu geben. Es ist jedoch anzunehmen, daß der Nickel- oder Nickellegierungsfilm durch
partielle Diffusion in den chromhaltigen Stoff und auch in das Grundmetall, insbesondere
während der folgenden Heißbearbeitungsbehandlungen, eine innige Bindung mit dem
chrorrihaltigen Stoff eingeht und daß der nickelhaltige Film die Oberfläche des
chromhaltigen Stoffes schützt, wenn er erhitzt wird.
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Die Erfindung darf nicht mit dem eingangs erwähnten Verfahren verwechselt
werden, bei welchem eine gesonderte Eisenschicht zwischen eine Stahlplatte und eine
Platte aus einer Chromlegierung gelegt wird. In solchem Falle muß besondere Vorsorge
getroffen werden, um die verschiedenen Teile zusammen zu verbinden. So muß ein desoxydierendes
Mittel, wie Aluminiumpulver, vorgesehen werden, um oxydierende Gase aufzunehmen,
die in den Räumen zwischen der Stahlplatte und der Eisenschicht zwischen der letzteren
und der Chromlegierungsplatte vorhanden sind: Auch ist die Anwendung verschiedener
Flußmittel vorgeschlagen worden, um die Bindung der verschiedenen Platten oder Schichten
zu erleichtern.
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Es wird bemerkt, daß die Erfindung nicht auf die Herstellung von Mehrfachmetallen
beschränkt ist, bei welcher jedes einen Bestandteil bildende Metall in der Form
einer Platte oder Schicht vorliegt, sondern daß sie auch auf die entsprechende
Herstellung
von metallisch überzogenen Drähten, Röhren, Stangen u. dgl. anwendbar ist.