DE957537C - Verfahren zur insbesondere hochsaeurebestaendigen Emaillierung von metallischen Werkstoffen - Google Patents

Description

Bei der Aufbringung von Email auf metallische Werkstoffe ist ein£ Abstimmung zwischen diesen beiden Stoffen erforderlich, wenn gute Haftung einerseits, fehler- und porenfreie, dichte Bedeckung der metallischen Unterlage andererseits erreicht werden soll. Es ist wichtig, daß der Grundwerkstoff frei von Fehlstellen, wie Schieferbildung, Schalen, Doppelungen, Poren und Rissen', an die Oberfläche austretenden Steigerungszonen ist, weil durch diese die einwandfreie Emaillierung, z. B. allein schon durch die aus den Lockerstellen austretenden Gase, in Frage gestellt wird. Wesentlich ist weiterhin, daß die chemische Zusammensetzung des Grundwerkstoffes bzw. der Oberflächenzone desselben geeignet ist. ig

Es sind Verfahren bekanntgeworden, welche diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen versuchen, daß auf den Grundwerkstoff eine Zwischenschicht, z. B. aus Nickel oder Elektrolyteisen, durch Schweißplattieren oder andere Verfahren aufgebracht wird. Es wurde auch schon vorgeschlagen, aus dem Grundwerkstoff heraus durch eine Oberflächenentkohlungsglühung eine Art Zwischenschicht zu erzeugen. Auch wurde schon

Metall auf eine vorher aufgebrachte Grundschicht gesprüht. Das aufgetragene Metall soll dann beim Einbrennen durch die Poren des Grundemails hindurch mit dem Grundmetall verwachsen. Alle diese Verfahren sind umständlich zu handhaben. Die Unterlage und oft auch die Zwischenschichten müssen vor- und nachbehandelt werden, manchmal • ist sogar die Anwendung von Schutzgasen vonnöten.

ίο Es wurde nun gefunden, daß hochwertige Emaillierungen erzielt werden, wenn vor dem Emaillieren auf den Grundwerkstoff eine dünne Schicht eines metallischen Werkstoffes gleicher oder anderer Art durch Spritzen aufgebracht wird. Es wird zwar auch hier ein metallischer Werkstoff zur Erzielung der Zwischenschicht verwendet; der metallische Werkstoff erfährt aber durch das Aufspritzen eine bestimmte Beeinflussung, welche der Zwischenschicht ihre besondere Eignung als Unterlage für hochwertige Emaillierungen gibt. Das durch das Spritzen zustande gekommene Haufwerk ■ hat nicht mehr den rein metallischen Charakter und stellt nicht einen geschlossenen Materialverband dar, sondern besitzt etwa oxydkeramische Natur s5 mit zahlreichen, die Haftung der Emaill'ierung begünstigenden Lockerstellen,

Bei dem Vorgehen gemäß der Erfindung wird eine weitgehende Unabhängigkeit von den Eigenschaften des Grundwerkstoffes erreicht. Es können als Grundwerkstoff z. B. Kohlenstoffstahl hoher Festigkeit oder auch niedriglegierter Stahl verwendet werden, schließlich auch Sonderlegierungen und Nichteisenmetalle. Der metallische Werkstoff des Spritzdrahtes bzw. zum Spritzen verwendeten metallischen Pulvers kann sehr verschieden sein; es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, wenn hierfür Eisenlegierungen erhöhter Zunder- oder Rostbeständigkeit verwendet werden, weil mit diesen bei der Erhitzung, die zum Email-Heren notwendig ist, die Abzunderung der Schicht vermindert bzw. weitgehend unterdrückt wird. In gleichem Sinn günstig ist auch die Verwendung von nichtrostendem Sonderstahl. Während bei eimer zu Rostbildung neigenden gespritzten Schicht Sorge getragen werden 'muß, daß die Emaillierung möglichst schnell nach dem Aufspritzen vorgenommen wird und ein Niederschlag von Feuchtigkeit nicht eintritt, kann bei Verwendung einer gespritzten Schicht aus einer nichtrostenden Metallegierung gegebenenfalls eine längere Pause zwischen Aufspritzen und Emaillierung eingelegt werden, was für die Arbeitsdispositionen in den Werkstätten von Vorteil sein kann.

Die Art des Metalls oder die Legierungselemente des zum Aufspritzen verwendeten Werkstoffes können so gewählt werden, daß die Haftfestigkeit der Glasuren gefördert wird, wie dies z. B. von Nickel und von Kobalt bekannt ist, das häufig dem Grundemail als Köbaltoxyd zugesetzt wird. Das Aufspritzen der aus einem Metall stammenden Schicht kann selbstverständlich sowohl im ganzen, zum Emaillieren bestimmten Bereich vorgenommen werden als auch nur in einem Teil des Gesamtbereiches des Werkstückes. Insbesondere günstig ist es, daß die das Emaillieren ohne Sondermaßnahme erschwerenden Werkstoff zonen durch Aufspritzen einer metallischen Zwischenschicht in einfachster Weise in einen Zustand versetzt werden können, welche eine hochwertige Emaillierung erlaubt. Während beispielsweise erfahrungsgemäß die innere Emaillierung von nahtlos gewalzten und sodann zur Erzeugung der vorgeschriebenen Form spanabhebend nachbearbeiteten Winkelringen außerordentliche Schwierigkeiten macht, so daß sehr umständliche Auswege, wie z. B. Aufschweißungen, gesucht werden müssen, zeigt es sich, daß die Emaillierung auch in den ungünstigen Werkstoffzonen nach Aufspritzen einer geeigneten metallischen Schicht sich anstandslos durchführen läßt.

Bei dem geschilderten Vorgehen ist es auch möglich, Werkstoffe, insbesondere Stähle inKesselblechqualität oder Sonderstahle höherer Festigkeit, zu verwenden, welche einen höheren Kohlenstoffgehalt haben und durch ihre erhöhte Festigkeit gestatten, daß die Behälter, Druekgefäße usw. für höhere Drücke gebaut oder mit geringerer Wandstärke ausgeführt werden können. Demgegenüber zeigt es sich bisher als sehr schwierig und geradezu unmöglich, eine hochwertige, hochsäurebeständige Emaillierung unmittelbar auf Stahl von höherem Kohlenstoffgehalt aufzubringen.

Es ist selbstverständlich auch möglich, das vorgeschlagene Verfahren des Aufbringens von gespritzten metallischen Schichten auch auf metallischen Grundwerkstoff anzuwenden, der im Gußzustand vorliegt; es ist also nicht bloß auf warm- bzw. kaltverarbeitetem Werkstoff beschränkt.

Ebenso selbstverständlich ist die Möglichkeit, daß der Grundwerkstoff aus mehreren Schichten besteht, weiterhin auch die Möglichkeit, daß die aufgespritzte Schicht aus mehreren Lagen besteht, welche gleiche oder unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen können.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß bei Auswahl der aufgespritzten Schicht gewünschtenfalls auch die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Grundwerkstoff, Spritzschicht und Email so aufeinander abgestimmt werden können, daß in der Emailschicht bzw. auch in der Spritzschicht günstige Ruhespannungen erzeugt werden; auch für einen Ausgleich von örtlichen Spannungsspitzen hat diese Maßnahme Bedeutung. Wenn beispielsweise gewöhnliches Eisen als Grundwerkstoff und austenitischer Chrom-Nickel-Stahl als Spritzschicht verwendet wird, treten beim Abkühlen nach der Emaillierungsglühung in der Spritzschicht Zugspannungen auf und in der Emailschicht Druckspannungen. Der für die Haltbarkeit der Emailschicht wichtige Spannungssprung von Zugspannungen im metallischen Werkstoff zu Druckspannungen in dem Email, welche im allgemeinen einen gegenüber Eisen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, ist damit erhöht. Umgekehrt kann durch Wahl einer Spritzschicht, welche einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der

unlegierte Grundwerkstoff^- aufweist, bei gleichem Email der Spannungssprung vermindert 'werden und etwa für eine möglichst eigen-spannungsfreie Emailschicht Sorge getragen werden.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur insbesondere hochsäurebeständigen Emaillierung von metallischen Werkstoffen, wobei vor dem Emaillieren auf den Grundwerkstoff eine dünne Schicht eines metallischen Werkstoffes gleicher oder anderer Art aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Zwischenschicht des metallischen Werkstoffes aufgespritzt wird.

2. Verfahren zur Emailliterung metallischer Werkstoffe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundwerkstoff Kohlenstoffstahl oder niedriglegierter Stahl· verwendet wird.

3. Verfahren zur Emaillierung nach Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspritzen auf den Grundwerkstoff nicht auf die gesamte, zu emaillierende Oberfläche erfolgt, sondern nur in denjenigen Zonen, deren Emaillierung ohne Sondermaßnahme erhebliche Schwierigkeiten macht.

4. Verfahren zur Emaillierung nach Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus einer Eisenlegierung erhöhter Zunder- oder Rostbeständigkeit aufgespritzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:..
Deutsche Patentschriften Nr. 678 372, 678 450, 058, 828 626.

© 609 578/263 7. (609 782 1.57)