DE938943C

DE938943C - Tiegelwerkstoff fuer Salzbaeder

Info

Publication number: DE938943C
Application number: DEM4090D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr-Ing Pusch
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1941-11-12
Filing date: 1941-11-12
Publication date: 1956-02-09

Description

Tiegelwerkstoff für Salzbäder Geschmolzene Salze oder deren Mischungen werden infolge ihres niedrigen Schmelzpunktes und des hohen Wärmeinhaltes in der Industrie zur Erhitzung von metallischen Werkstücken vielfach verwendet. Da die geschmolzenen Salze Metalloxyde verhältnismäßig leicht in Lösung aufnehmen, ist die Bildung einer schützenden Oxydhaut auf dem metallischen Tiegelwerkstoff nicht möglich. Auch eine ursprünglich vorhandene Oxydschicht wird durch die Einwirkung der geschmolzenen Salze oder deren Dämpfe zerstört. Die Frage nach einem geeigneten hitzebeständigen Tiegelwerkstoff für derartige Salzbäder ist daher von großer Bedeutung.
Die Erfindung betrifft einen Tiegelwerkstoff, der gegenüber dem Angriff von Salzbädern, insbesondere von Salpeterschmelzen weitgehend beständig ist. Es ist bekannt, daß die hochlegierten Stähle - wie z. B. die z8/8 Chrom-Nickel-Stähle - diese Eigenschaften besitzen. Ihrer Verwendung steht aber der hohe Preis entgegen und der Umstand, daß viele Legierungselemente - wie z. B. Nickel - devisenbelastet sind. Unlegierte Stähle zeigen gegenüber Salpeterschmelzen ein stark unterschiedliches Verhalten, so daß sie in ihrer Verwendung nicht genügend betriebssicher sind.
Durch eingehende Versuche wurde gefunden, daß Eisen und Stahl, wenn sie an der Oberfläche mittels eines der bekannten Verfahren an Silizium angereichert werden, gegenüber dem Angriff von Salpeterschmelzen weitgehend beständig sind. So zeigte eine oberflächlich mit Silizium angereicherte Stahlprobe nach 16tägiger Einwirkung von geschmolzenem Salpeter bei 6oo° eine Gewichtszunahme von o,44 g/m2/h ohne äußerlich erkennbaren Angriff, während eine nicht silizierte Probe aus dem gleichen Stahl eine Gewichtsabnahme von g,38 g/m2/h erfuhr.
Es ist an sich bekannt, daß der geringe Korrosionswiderstand von Eisen und Stahl durch Eindiffundieren von Silizium in deren Oberfläche verbessert werden kann. Gegenüber stärker wirkenden Angriffsmitteln ist aber die Schutzwirkung.der silizierten Oberfläche nur von geringer Dauer. Wegen ihrer Porosität wird die Oberflächenschicht von dem Angriffsmittel sehr schnell durchgefressen und bröckelt ab, so daß an diesen Stellen der ungeschützte Grundwerkstoff sehr bald zerstört wird. So ergab eine nach einem bekannten amerikanischen Verfahren silizierte Stahlprobe beim Glühen in einer elektrolytischen Muffel bei goo° nach 4 Tagen eine Gewichtszunahme von 83,9 g/m2,/h, wobei die Zunderschicht allgemein stark abblätterte. Auch der Widerstand einer silizierten Probe gegenüber der Einwirkung von kochender 5o°%iger HNO3, also einer oxydierenden wäßrigen Lösung, war nicht befriedigend. Nach 14 Tagen ergab sich ein Gewichtsverlust von 7,9 g/m2/h und nach 2o Tagen trat starker Lochfraß ein. Nur gegenüber sehr schwachen Angriffsmitteln, wie z. B. Wasser, ist ein länger anhaltender Schutz zu erwarten. Es war daher überraschend, daß die sehr aggressive Salpeterschmelze die silizierte Oberflächenschicht trotz ihrer Porosität nicht merklich angreift. Die Gewichtszunahme der silizierten Probe beim oben angeführten Beispiel kann dadurch erklärt werden, daß durch Reaktionsprodukte die Poren an der Oberfläche geschlossen werden.
Bei Salzbadtiegeln mit Innenbeheizung genügt es, wenn die innere Oberfläche der Tiegel mit Silizium angereichert wird. Bei Tiegehi mit Außenbeheizung ist es zweckmäßig, auch die äußere Seite zu versilizieren. Außer für Tiegel kommt der erfindungsgemäße Werkstoff natürlich auch für alle anderen Gegenstände in Frage, die im Betrieb mit geschmolzenem Salpeter in Berührung kommen, wie z. B. Pyrometerrohre usw.

Claims

PATENTANSPRUCH: Die Verwendung von Eisen oder Stahl, dessen Oberfläche mittels eines der bekannten Verfahren an Silizium angereichert wurde, als Werkstoff für Gegenstände, die gegen den Angriff von Salzbädern, insbesondere von Salpeterschmelzen widerstandsfähig sein müssen. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 403 647; USA.-Patentschriften Nr. z. 142 941, 2 z57 902; deutsche Patentschrift Nr. 626 o32.