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Publication number: DEV0001948MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 17. Februar 1943 Bekanntgemacht am 6. Oktober 1955Registration date: February 17, 1943. Advertised on October 6, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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.The invention relates to a method for changing the surface of metals, in particular of iron parts. The essence of the invention is that the parts in the heated state superficially oxidized and then the oxide layer again through the use of reducing gases is regressed to pure metal, in such a way that a bloated or spongy, but firmly bonded to the base metal plastic surface layer is achieved.- According to Another essential feature of the invention is the metal sponge layer with a Phosphate layer coated. Depending on the type and purpose of the parts to be treated can also be done in such a way that only part of the surface of the metal parts is in the marked Way is treated. The process offers particular advantages in its use in production of sliding and / or sealing surfaces or corrosion-resistant iron parts.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet besonders überall da große Vorteile, wo es sich darumThe method according to the invention offers great advantages particularly wherever it is needed

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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.acts, metal parts, especially objects Iron and steel, to be provided with a plastic, flexible or porous surface layer. Such layers are for example then required when the area in question has to absorb compressive stress and this should act resilient and sealing. Such objects are, for example, rivets, sealing screws, washers, nuts, S topfin Boxes, guide rings for projectiles and the like. No other application options have been ordered in improving the corrosion properties of steel parts. Through the erfmdungsgemäl.ic Treatment creates a pure ice coating on the steel part, which is not very sensitive to oxygen. Also in other cases, where it is desired, on smooth metal parts, in particular steel parts, a to produce a rough surface, be it for reasons of achieving special aesthetic effects, for the purpose of better grip (e.g. hand grips) or for other reasons, the procedure can be successful to be used. Ks is also particularly suitable for use with mass-produced parts such as screws and the like, since the treatment is carried out, for example, in a rotary drum, a rotary kiln or the like can be.

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 aber1) as erfindungsgemäüe method will be described below au an exemplary embodiment: The objects to be treated are heated for about 10 to 60 minutes in the presence of oxygen to Soo to 1000 ^0th At these temperatures, the oxygen attacks the iron and transforms a layer of iron a few tenths of a millimeter thick into Fe ₁₁ O ₁ . This layer takes up more space than pure iron. Immediately after the body has been oxidized, a reducing gas is introduced, e.g. B. carbon dioxide or hydrogen. There is now a regression of Fe., O ₄ to pure iron, but that

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.at the reduction temperatures of 900 to 1000 ^{0, it is} not obtained as homogeneous iron, but as a sponge iron] which, since it has grown out of the base, is firmly attached to it. In this way, a sponge ice coating is obtained on a body of homogeneous iron.

Einige Amvendungsbeispiele sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es bedeutenSome application examples are shown schematically in the drawings. It mean

Fig. 1, 2 und 3 ausschnittsweise Ouerschnittsbilder eines Metallkörpers in verschiedenen Stadien des Verfahrens,1, 2 and 3 are partial cross-sectional images of a metal body in different stages the procedure,

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. 1 a cross section and FIG. 4 b plan view of a washer treated according to the invention,
FIG. 5 shows a screw with a nut treated according to the invention, shown in cross section, FIG.
Fig. 6b Slahl bullet, cross section,
Fig. 6c style floor, side view after bombardment,

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. 6d steel projectile, cross-section after bombardment. Fig. Ι shows a smooth, metallic surface ο a metal body 1, which is initially coated with an oxide layer 2 made of Fe., O. is coated (Fig. 2), the then by further treatment with reducing gases to spongy, pure iron 3 according to Fig. 3 is converted.

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.4 shows a washer 4 treated according to the invention with a spongy coating 5. Such a washer forms, especially if the sponge iron layer is still with a Film or coating material (lacquer, paraffin, water glass, phosphate layer, etc.) is provided highly heat-resistant sealing body for all possible uses, in particular for high pressures and high temperatures.

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.Fig. 5 illustrates a screw nut. It is covered on all sides with the sponge layer according to the invention overdrawn. Such a screw nut has the advantage that it fits tightly with Seat can be moved very evenly on its thread (neither rattles nor jams) and forwards everything never loosens. It also has a sealing effect at the same time. This creates an ideal nut lock. It is understandable that, as an alternative or in addition, the screw is also treated according to the invention can be.

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.A particularly important application example is shown in FIGS. 6 a to 6 d. Made of solid steel The projectile produced is according to FIGS. 6 a and 6 b by the method according to the invention with a surface layer coated, which is sufficiently flexible to seal the gas and transfer the twist to effect. In this way, the attachment of special guide rings made of copper or sintered iron or the use of thin-walled copper-coated steel jacketed bullets with lead cores are avoided.

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.6 c and 6 d show the indentation of the guide grooves after the bombardment has taken place. In all cases, but especially in the manufacture of projectiles, the sponge iron surface layer be provided with a phosphate coating. Any method known per se can be used for this purpose be used. There is also the possibility of using the porous surface layer lubricating and / or sealing metals such as graphite, water glass, paraffin or the like. To fill.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Process for changing the surface of metals, in particular iron parts, thereby characterized in that the parts are superficially oxidized when heated and then, by using reducing gases, the oxide layer becomes a spongy, but firmly bonded to the base metal plastic surface layer made of pure Metal is regressed.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the metal sponge layer is coated with a phosphate layer.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that only part of the

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The surface of the metal parts is treated in the manner indicated.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the pores of the sponge-like Surface layer with lubricants and / or sealants such as graphite, water glass, Paraffin and the like.

5. Application of the method according to claim ι or the following for the production of Sliding and / or sealing surfaces or corrosion-resistant iron parts.

6. Application of the method according to claim ι or the following in the production of projectiles, especially those made of steel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings