DE927126C

DE927126C - Verfahren zur Erzeugung einer hochzunderfesten Oberflaeche auf metallischen Gegenstaenden

Info

Publication number: DE927126C
Application number: DEV4621A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Schulze
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1952-05-24
Filing date: 1952-05-24
Publication date: 1955-04-28

Description

Verfahren zur Erzeugung einer hochzunderfesten Oberfläche auf metallischen Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, dessen Anwendung gestattet, auf metallischen Gegenständen eine hohe zunderfeste Oberfläche zu erzeugen.
Viele Gegenstände aus Metall, wie vorzugsweise solche aus Eisen, Stahl, Kupfer oder Legierungen derselben, sind häufig hohen Temperaturen und dem Einfluß korrosiver Gase ausgesetzt, vorzugsweise solchen, die stark oxydierend wirken. Die Lebensdauer dieser Gegenstände ist daher verhältnismäßig klein und zwingt häufig, ein Auswechseln der verzunderten Teile durch neue vorzunehmen. So unterliegen beispielsweise Roststäbe, Kesselbleche oder auch andere Teile von Feuerungen den vorerwähnten Angriffen. Aber auch Härte- und Schmelztiegel, Wannen und Behälter für Salzbäder, ferner Gießformen und Geräte zu Gießzwecken, Glühkästen, Aufkohlungskästen, Schmelz- und Brennofenteile, Überhitzer, Schutzrohre oder allgemein Rohre und Bleche und viele andere Gebrauchsgegenstände und Teile von industriellen Einrichtungen sind derartigen Beanspruchungen durch Korrosionsangriff in erheblichem Maß ausgesetzt.
Um die letzteren abzuwehren und beispielsweise eine Verschlackung von Roststäben oder Rostflächen zu vermeiden, werden dieselben bekanntlich an den Stellen, an denen sie den Einflüssen der Hitze und der Schlackenbildung ausgesetzt sind, mit einer nach dem Metallspritzverfahren hergestellten Schicht von Aluminium versehen und dann langsam auf eine der Schmelztemperatur des Grundstoffes dieser Gegenstände sich nähernden Temperatur erhitzt. Mitunter wurde dabei auch noch eine Kupferzwischenschicht aufgespritzt. Ein derartiges Verfahren gestattet wohl ein leichtes Entfernen der Schlacken, schafft aber keineswegs eine Möglichkeit, der Bildung von Zunderschichten entgegenzutreten.
Es ist ferner auch nicht mehr neu, die Oberfläche von Bußeisernen Gegenständen mit Aluminium zu behandeln unter Zuhilfenahme einer Zwischenschicht aus Schmiedeeisen. In dieser Weise gelingt es beispielsweise, Roststäbe mit Aluminium zu überziehen, die gegen mechanische und Temperatureinflüsse widerstandsfähig sind und im übrigen eine verhältnismäßig hohe Lebensdauer aufweisen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Aluminiumüberzug gegen Verbrennen nicht genügend schützt. Eine andere Maßnahme zur Lösung der in Frage kommenden Aufgabe besteht darin, daß eine chromnickelhaltige Eisenlegierung auf die Oberfläche der zu -schützenden metallischen Gegenstände aufgespritzt wird, und es ist bereits vorgeschlagen, jedoch noch nicht bekanntgeworden, die in dieser Weise behandelten Gegenstände einer Nachbehandlung mit Magnesiunioxyd, Natronlauge oder Kalilauge oder noch besser mit Kalzium-Silizium zu unterwerfen. Die aufzuspritzende Legierung kann auch eisenfrei sein. Die Anwendung dieser Maßnahme hat gute Ergebnisse erbracht und gezeigt, daß die Gegenstände einen ausreichenden Schutz gegen korrosive Einflüsse heißer Gase bei Temperaturen, die über 8od"C liegen und sich bis etwa 1100° C bewegen können, erhalten.
Die Erfindung geht in ähnlicher Weise vor und macht von der an sich bekannten Eigenschaft hoher Hitzebeständigkeit von Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen Gebrauch, indem erfindungsgemäß derartige Legierungen auf die Oberfläche der zu schützenden Gegenstände aufgespritzt und einer Nachbehandlung mit Lithiumverbindungen, insbesondere in Form von Lithiümkarbonat, Aluminiumoxyd oder einem Gemisch dieser beiden Stoffe unterworfen werden. Die aufzuspritzenden Legierungen haben vorteilhaft folgende Zusammensetzung: 1 bis 12 % Aluminium, ,5 bis 30 % Chrom, Rest Eisen. Es hat sich gezeigt,. daß Gegenstände, deren Oberfläche nach einem solchen Verfahren zunderfest gemacht worden ist, Temperaturen von über 80o° C und der Einwirkung korrosiver Gase unbedenklich ausgesetzt werden können.
Die zur Nachbehandlung empfohlenen Stoffe können vorteilhaft in Form eines feingemahlenen Pulvers mit Wasser angerührt und auf die Metallspritzschicht aufgetragen werden, beispielsweise unter Benutzung eines Pinsels.
Werden Lithiumkarbonat und Aluminiumoxyd zusammen verwendet, empfiehlt es sich, die beiden Stoffe vorzugsweise im Verhältnis 1 : 3 bis i : i zu mischen.
Die aufgetragene Nachbehandlungsschicht trocknet bei Raumtemperatur in der Regel bald auf. Um den Trocknungsvorgang zu beschleunigen, können die Gegenstände auch einer Erwärmung auf Temperaturen von 15a bis 20o° C unterworfen werden. Den Legierungen, die auf die Oberfläche des zu schützenden Gegenstandes aufgespritzt werden, können gegebenenfalls noch 1o o/rnWolfram und/oder Molybdän zugesetzt werden. Mitunter ist es vorteilhaft; diesen Legierungen Erdalkalien, seltene Erden, Thorium, Zirkon, Uran, einzeln oder mehrere gemeinsam, zuzusetzen, wobei jedes der genannten Elemente in Mengen von 0,o2 bis o,5 0/0 eingebracht werden kann. Die Dicke der Metallspritzschicht ist je nach Bedarf verschieden groß. In der Regel wird sie etwa o,25 bis o,q.o mm stark bemessen sein.
Das nachstehende Ausführungsbeispiel dient zur Erläuterung des Erfindungsgedankens.
Auf einen Glühtopf; der aus Kesselblech besteht, wird zunächst eine Spritzschicht von o,¢ mm Dicke aufgebracht, die im wesentlichen aus 22,6 o/a Chrom, 5,3 0/0 Aluminium, Rest-Eisen zusammengesetzt ist. Auf diese Spritzschicht wird dann eine Auf schwemmung von feingemahlenem Lithiumkarbonatpulver in Wasser mittels Pinsels aufgetragen. Nach einiger Zeit ist diese -Schicht unter Bildung eines dichthaftenden Überzuges aufgetrocknet. Um das Auftrocknen zu beschleunigen, kann der Topf auch einer Erwärmung bei 15o bis 20o° C ausgesetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß ein in dieser Weise behandelter Glühtopf Temperaturen von iooo° C aushält und eine doppelt so große Lebensdauer aufweist wie ein'Glühtopf unter den gleichen Bedingungen, der einer Nachbehandlung nicht unterworfen worden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung einer hochzunderfesten Oberfläche auf metallischen Gegenständen, die Temperaturen von über 80o° C und der Einwirkung korrosiver Gase ausgesetzt sind, mittels einer aufgespritzten Metallschutzschicht, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine an sich bekannte Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung aufgespritzt wird und die in dieser Weise metallisch überzogenen Gegenstände einer Nachbehandlung mitLithiumverbindungen, insbesondere von Lithiumkarbonat, oder Aluminiumoxyd oder einem Gemisch dieser beiden Stoffe unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Lithiumverbindungen, vorzugsweise Lithiumkarbonat, oder Aluminiumoxyd oder Gemische beider in Form eines feingemahlenen Pulvers in Wasser angerührt und auf die Metallspritzschicht aufgetragen werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lithiumkarbonat und Aluminiumoxyd im Verhältnis 1: 3 bis i : 1 miteinander gemischt werden. q..
Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als aufzuspritzende Metallschicht eine Legierung aus i - bis 12 0/0 Aluminium, 5 bis 300/@ Chrom, Rest Eisen verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der aufzuspritzenden Legierung noch bis io 0/a Wolfram und/oder Molybdän zugesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß. der Legierung noch Erdalkalien, seltene Erden, Thorium, Zirkon, Uran, einzeln oder zu mehreren, zugesetzt werden, wobei jedes der genannten Elemente mit o,o2 bis 0,5 °/a vertreten sein kann.
7. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Metallspritzschicht etwa o,25 bis 0,40 mm stark bemessen wird.