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Publication number: DEV0001948MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 17. Februar 1943 Bekanntgemacht am 6. Oktober 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung der Oberfläche von Metallen, insbesondere von Eisenteilen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Teile im erhitzten Zustand oberflächlich oxydiert und anschließend durch Verwendung reduzierender Gase die Oxydschicht wieder zu reinem Metall zurückgebildet wird, in der Weise, daß eine aufgeschwemmte bzw. schwammige, aber fest mit dem Grundmetall verbundene plastische Oberflächenschicht erzielt wird.- Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung wird die Metallschwammschicht mit einer Phosphatschicht überzogen. Je nach der Art und dem Verwendungszweck der zu behandelnden Teile kann auch so verfahren werden, daß nur ein Teil der Oberfläche der Metallteile in der gekennzeichneten Weise behandelt wird. Besondere Vorteile bietet das Verfahren in seiner Anwendung zur Herstellung von Gleit- und/oder Dichtungsflächen bzw. korrosionsfesten Eisenteilen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet besonders überall da große Vorteile, wo es sich darum

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handelt, Metallteile, insbesondere Gegenstände aus Kisen und Stahl, mit einer plastischen, nachgiebigen bzw. porösen Obcriliichcnschicht zu versehen. Derartige Schichten werden beispielsweise dann benötigt, wenn die betreffende Fläche eine Druckbeanspruchung aufzunehmen hat und hierbei nachgiebig und dichtend wirken soll. Derartige Gegenstände sind beispielsweise Niete, Dichtungsschrauben, Unterlegscheiben, Muttern, S topfin buehsenpackungen, Führungsringe für Geschosse u. dgl. Kine weitere Aliwendungsmöglichkeit bestellt in der Verbesserung der Korrosionseigenschaften von Stahlteilen. Durch die erfmdungsgemäl.ic Behandlung entsteht auf dem Stahlteil ein Reineiseiiüberzug, der wenig sauerstoffanfällig ist. Auch in anderen Fällen, wo es erwünscht ist, auf glatten Metallteilen, insbesondere Stahlteilen, eine rauhe Oberfläche zu erzeugen, sei es aus Gründen der Erzielung besonderer ästhetischer Wirkungen, zwecks besserer Griffigkeit (z. B. Handgriffe) oder aus anderen Gründen, kann das Verfahren mit Erfolg benutzt werden. Ks eignet sich besonders auch für Anwendung bei Massenteilen, wie Schrauben u. dgl., da die Behandlung beispielsweise in einer Drehtrommel, einem Drehrohrofen od. dgl. vorgenommen werden kann.

1 )as erfindungsgemäüe Verfahren sei nachstehend au Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben: Die zu behandelnden Gegenstände werden etwa 10 bis 60 Minuten lang in Gegenwart von Sauerstoff auf Soo bis 1000⁰ erhitzt. Der Sauerstoff greift bei diesen Temperaturen das Kisen an und verwandelt eine einige zehntel Millimeter dicke Schicht des Eisens in Fe₁₁O₁. Diese Schicht nimmt einen g reiß ere 11 Raum ein als das reine Eisen. Unmittelbar nach der Oxydierung des Körpers wird ein reduzierendes Gas eingeleitet, z. B. Kohlenoxyd oder Wasserstoff. Es findet nunmehr eine Rückbildung des Fe.,O₄ zu reinem Eisen statt, das aber

bei den Reduktionstemperaturen von 900 bis 1000⁰ nicht als homogenes Eisen anfällt, sondern als eine aus Eisenschwamm bestehende ] laut, die, da aus der Unterlage herausgewachsen, fest mit derselben verbunden ist. Man erhält also auf diese Weise einen Eiscnschwammüberzug auf einem Körper aus homogenem Eisen.

Einige Amvendungsbeispiele sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es bedeuten

Fig. 1, 2 und 3 ausschnittsweise Ouerschnittsbilder eines Metallkörpers in verschiedenen Stadien des Verfahrens,

Fig.-I a Querschnitt und Fig. 4b Grundriß einer erfindungsgemäß behandelten Unterlegscheibe,
Fig. 5 eine Schraube mit einer im Querschnitt dargestellten erfindungsgemäß behandelten Mutter, Fig. 6a Stalilgeschoß, Längsschnitt,
Fig. 6b Slahlgeschoß, Querschnitt,
Fig. 6c Stalilgeschoß, Seitenansicht nach Beschüß,

Fig. 6d Stahlgeschoß, Querschnitt nach Beschüß. Fig. ι zeigt eine glatte, metallische Oberfläche ο eines Metallkörpers 1, der zunächst mit einer Oxydschicht 2 aus Fe.,O. überzogen wird (Fig. 2), die dann durch Weiterbehandlung mit reduzierenden Gasen zu schwammförmigem, reinem Eisen 3 gemaß Fig. 3 umgewandelt wird.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäß behandelte Unterlegscheibe 4 mit schwammartigem Überzug 5. Eine derartige Unterlegscheibe bildet, besonders wenn die Eisenschwammschicht noch mit einem Film bzw. Überzugsmittel (Lack, Paraffin, Wasserglas, Phosphatschicht usw.) versehen ist, einen hochwärmebeständigen Dichtungskörper für alle möglichen Verwendungszwecke, insbesondere für hohe Drucke und hohe Temperaturen.

Fig. 5 veranschaulicht eine Schraubenmutter. Sie ist allseitig mit der erfindungsgemäßen Schwammschicht überzogen. Eine derartige Schraubenmutter hat den Vorteil, daß sie bei Passung mit festem Sitz sich sehr gleichmäßig auf ihrem Gewinde bewegen läßt (weder klappert noch klemmt) und vor allem sich nie lockert. Außerdem wirkt sie gleichzeitig dichtend. Es entsteht so eine ideale Mutternsicherung. Es ist verständlich, daß alternativ oder zusätzlich auch die Schraube erfindungsgemäß behandelt sein kann.

Ein besonders wesentliches Anwendungsbeispiel zeigen die Fig. 6 a bis 6d. Das aus vollem Stahl hergestellte Geschoß ist gemäß Fig. 6 a und 6b nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Oberflächenschicht überzogen, welche ausreichend nachgiebig ist, um die Gasabdichtung und die Drallübertragung zu bewirken. Auf diese Weise kann die Anbringung besonderer Führungsringe aus Kupfer oder Sintereisen oder die Verwendung dünnwandiger verkupferter Stahlmantelgeschosse mit Bleikernen vermieden werden.

Fig. 6 c und 6d lassen die Einpressung der Führungsrillen nach erfolgtem Beschüß erkennen. Tn allen Fällen, besonders aber bei Herstellung von Geschossen, kann die Eisenschwammobcrflächenschicht mit einem Phosphatüberzug versehen werden. Hierzu können beliebige an sich bekannte Verfahren verwendet werden. Weiter besteht die Möglichkeit, die poröse Oberflächenschicht mit schmierenden und/oder dichtenden Metallen, wie Graphit, Wasserglas, Paraffin od. dgl., zu füllen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Veränderung der Oberfläche von Metallen, insbesondere von Eisenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile im erhitzten Zustand oberflächlich oxydiert werden und anschließend durch Verwendung reduzierender Gase die Oxydschicht wieder zu einer schwammigen, aber fest mit dem Grundmetall verbundenen plastischen Oberflächenschicht aus reinem Metall zurückgebildet wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschwammschicht mit einer Phosphatschicht überzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der

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Oberfläche der Metallteile in der gekennzeichneten Weise behandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der schwammartigen Oberflächenschicht mit Schmier- und/ oder Dichtungsmitteln, wie Graphit, Wasserglas, Paraffin u. dgl., getränkt werden.

5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι oder folgenden zur Herstellung von Gleit- und/oder Dichtungsflächen bzw. korrosionsfesten Eisenteilen.

6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι oder folgenden bei der Herstellung von Geschossen, insbesondere aus Stahl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen