NO820075L

NO820075L - PROCEDURE AND APPARATUS FOR TREATMENT OF ELECTRICALLY CONDUCTIVE MATRIX, SOLUTION FOR USE IN SUCH TREATMENT AND PRODUCTS INCLUDED HEREIN

Info

Publication number: NO820075L
Application number: NO820075A
Authority: NO
Inventors: Ady Joseph
Original assignee: Metafuse Ltd
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1982-01-12
Publication date: 1982-07-14
Also published as: PL234879A1; CA1187035A; EP0057505A3; AU7944882A; FI820063L; EP0057505A2; BR8200154A; PT74270B; PT74270A; IL64706A0; KR830009257A; EP0057505B1; GR75834B; DD202312A5; DE3278814D1; DK11082A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår innsmeltningsprosesser, appa-rater for utførelse av sådanne prosesser samt produkter av disse prosesser. The present invention relates to fusion processes, devices for carrying out such processes as well as products of these processes.

I forbindelse med denne patentansøkning skal uttrykket "inn-smeltning"forstås i betydning av en prosess hvor forskjellige elementer sammenbindes kjemisk eller fysisk. In connection with this patent application, the term "fusion" is to be understood in the sense of a process where different elements are joined together chemically or physically.

Det har vært vanlig praksis å behandle substrater eller matriser på forskjellige måter for å forbedre matrisens egenskaper med hensyn på en spesiell anvendelse. Noen ganger har disse behandlinger omfattet hele matrisen som et masse-legeme, mens i andre tilfeller bare overflateegenskapene er blitt forbedret. It has been common practice to treat substrates or matrices in various ways to improve the properties of the matrix for a particular application. Sometimes these treatments have included the entire matrix as a mass body, while in other cases only the surface properties have been improved.

Disse kjente prosesser har imidlertid vist seg å ha vesentlig begrensninger. However, these known processes have been shown to have significant limitations.

Vedkommende arbeidsstykke eller matrise må ha en viss form, som imidlertid ikke alltid egner seg for å utsettes for en bestemt prosess som gir forbedrede materialegenskaper. Vedkommende prosess kan være ødeleggende for allerede foreliggende, ønskelige egenskaper for arbeidsstykket, eller det behandlede arbeidsstykke kan oppvise andre nedsatte egenskaper samtidig med de forbedrede særtrekk. The relevant workpiece or matrix must have a certain shape, which, however, is not always suitable for being subjected to a specific process that provides improved material properties. The process in question may be destructive to the already present, desirable properties of the workpiece, or the processed workpiece may exhibit other reduced properties at the same time as the improved characteristics.

Den prosess som benyttes avhenger vanligvis av vedkommende arbeidsstykke eller matrise som skal behandles, samt de øns-kede egenskaper. The process used usually depends on the relevant workpiece or matrix to be processed, as well as the desired properties.

Nærmere bestemt er materialpåføringsprosesser, varmebehand-ling, anodisering, lysbuebesprøytning, vakuumfordampning, kjemisk påføring, elektronisk materialavleiring samt ione-plettering alle vanlige prosesser. More specifically, material application processes, heat treatment, anodizing, arc spraying, vacuum evaporation, chemical application, electronic material deposition and ion plating are all common processes.

Ikke jernholdige metaller kan herdes ved eldning, varmebe-handling eller anodisering. Non-ferrous metals can be hardened by aging, heat treatment or anodizing.

Disse prosesser gir imidlertid ikke tilstrekkelig beskytt-else mot tørrgnidningsslitasje. However, these processes do not provide sufficient protection against dry rubbing wear.

Påsprøytede belegg har ikke forbedret korrosjonsbestandigheten eller de fysiske egenskaper for jernholdige materialer. Sprayed coatings have not improved the corrosion resistance or physical properties of ferrous materials.

Slitasjemotstanden for ikke-jernholdige substrater er blitt forbedret ved elektrokjemisk eller elektromekanisk påføring av hardt krombelegg, men disse er kostbare og tidskrevende. The wear resistance of non-ferrous substrates has been improved by electrochemical or electromechanical application of hard chrome plating, but these are expensive and time consuming.

De øvrige tekniske prosesser, nemlig lysbuebesprøytning, vakuumfordampning og elektronisk beleggavleiring har sine ulemper, idet det påførte belegg vanligvis er tynt, grense-sjiktets heftestyrke er dårlig, eller vedkommende prosess bare kan anvendes for å behandle små flate-områder. The other technical processes, namely arc spraying, vacuum evaporation and electronic coating deposition, have their disadvantages, as the applied coating is usually thin, the adhesive strength of the boundary layer is poor, or the process in question can only be used to treat small surface areas.

De har også sine ulemper i praktisk bruk, ved at de benytter seg av gass-prosesser eller høye spenninger som vansk-eliggjør praktisk utførelse og begrenser prosessenes alme-ne anvendbarhet. They also have their disadvantages in practical use, in that they make use of gas processes or high voltages which make practical implementation difficult and limit the general applicability of the processes.

For hensiktsmessig referanse skal det angis at i denne beskrivelse gjelder uttrykket 'første ledende kjemiske element"- den matrise hvor innsmeltningen skal finne sted, mens uttrykket "kjemisk element" skal gjelde et sådant element eller en legering av dette, og uttrykket "annet ledende kjemiske elementet eller legering av dette" skal gjelde det element som skal smeltes sammen med matrisen. For convenient reference, it should be stated that in this description the expression 'first conducting chemical element' applies to the matrix in which the fusion is to take place, while the expression "chemical element" shall apply to such an element or an alloy thereof, and the expression "other conducting chemical the element or alloy thereof" shall refer to the element to be fused with the matrix.

Det vil også forstås at uttrykket "innsmeltning" slik det anvendes i denne beskrivelse betyr en inntregning av atom-er eller molekyler fra et annet element inn i den faste matrise av et første element eller en legering av dette. It will also be understood that the term "melting" as used in this description means an introduction of atoms or molecules from another element into the solid matrix of a first element or an alloy thereof.

Det er følgelig et formål for foreliggende oppfinnelse å overvinne i det minste delvis disse ulemper ved å frembringe en ny prosess og tilsvarende apparat for sammensmeltning av mange forskjellige ledende elementer med enten jernholdige eller ikke-jernholdige matriser. It is therefore an object of the present invention to overcome at least partially these disadvantages by producing a new process and corresponding apparatus for fusing many different conductive elements with either ferrous or non-ferrous matrices.

Det er et ytterligere formål for foreliggende oppfinnelseIt is a further object of the present invention

å angi et nytt apparat samt en fremgangsmåte som benytter en materialpåføringsteknikk ved omgivelsestemperaturer og som gir høy heftestyrke uten forandring eller tap av arbeidsstykket eller matrisens egenskaper. to disclose a new apparatus and method which utilizes a material application technique at ambient temperatures and which provides high bond strength without alteration or loss of workpiece or matrix properties.

å angi en fremgangsmåte som ikke krever gåss/luft-prdsess-er og som ikke medfører sikkerhetsproblemer eller frembringer varmedeformasjon. to state a method which does not require gas/air processes and which does not cause safety problems or produce heat deformation.

Det er enda et ytterligere formål å angi en fremgangsmåte som bare krever lav energitilførsel men likevel medfører effektiv utnyttelse av beleggmaterialet. It is still a further purpose to specify a method which only requires a low energy supply but still results in efficient utilization of the coating material.

Det er enda et ytterligere formål for oppfinnelsen å frembringe et apparat med lave omkostninger og som er bærbart samt har liten vekt. It is still a further object of the invention to produce an apparatus with low costs and which is portable and has little weight.

Det er enda et ytterligere for oppfinnelsen å angi en fremgangsmåte som gir en sterk grenseflateforbindelse og som ikke krever spesielt faglærte operatører i bruk. It is still further for the invention to specify a method which provides a strong interface connection and which does not require particularly skilled operators in use.

Det er et annet formål for foreliggende oppfinnelse å angi løsninger av ledende kjemiske elementer som kan utnyttes for å frembringe sammenføyning av disse kjemiske elementer med faste matriser eller andre ledende elementer eller legeringer av disse. It is another purpose of the present invention to indicate solutions of conductive chemical elements which can be used to produce joining of these chemical elements with solid matrices or other conductive elements or alloys thereof.

Det er også er formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe nye og bedre produkter, som vil ha forbedrede fysiske og kjemiske egenskaper. It is also the purpose of the present invention to produce new and better products, which will have improved physical and chemical properties.

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte, et appa rat og løsninger for forandringer av overflateegenskapene for et metall eller en legering av dette ved omgivelsestemperaturer og ved å påføre et annet ledende kjemisk element på den overflate viss egenskaper skal forandres, samtidig som det påtrykkes et intermiterende elektrisk signal av forut bestemt frekvens på begge elementer mens de befinner seg i innbyrdes fysisk kontakt. The present invention relates to a method, an apparatus and solutions for changes in the surface properties of a metal or an alloy thereof at ambient temperatures and by applying another conductive chemical element to the surface certain properties are to be changed, while at the same time applying an intermittent electrical signal of predetermined frequency on both elements while they are in physical contact with each other.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen omfatter en oscillerende krets for å frembringe et halvbølgesignal over kretsens utgang samt utstyr for å koble over kretsutgangen et annet kjemisk element som skal innsmeltes samt det første kjemiske element som det annet element skal sammensmeltes med. The apparatus according to the invention comprises an oscillating circuit for generating a half-wave signal over the circuit's output as well as equipment for connecting over the circuit output another chemical element to be fused as well as the first chemical element with which the other element is to be fused.

Løsninger for anvendelse i denne prosess og i samarbeideSolutions for application in this process and in collaboration

med apparatet inngår også i oppfinnelsen. Disse løsning-with the device is also part of the invention. These solution-

er omfatter en løsning av en ledende kjemisk forbindelse av det kjemiske element som skal innsmeltes, i en dissosi-erbar form som kan foreligge i området fra 0.10 til 10 is comprises a solution of a conductive chemical compound of the chemical element to be fused, in a dissociable form which can be present in the range from 0.10 to 10

vekt% og ha en pH-verdi i området 0,4 til 14. Fortrinnsvis ligger løsningens motstandsverdi i området fra 5 % by weight and have a pH value in the range 0.4 to 14. Preferably, the resistance value of the solution lies in the range from 5

til 500 ohm cm, fortrinnsvis 10 til 80 ohm cm.to 500 ohm cm, preferably 10 to 80 ohm cm.

Ved anvendelse av prosessen på jernholdige eller ikke-jernholdige matriser opptas nye produkter, hvor et annet kjemisk, ledende element smeltes inn i et første kjemisk, ledende element i en dybde på mer enn 0,5yum, mens et overflatesjikt av det annet kjemiske ledende element påføres i en tykkelse over 0,5^urn. When applying the process to ferrous or non-ferrous matrices, new products are obtained, where a second chemical conductive element is fused into a first chemical conductive element at a depth of more than 0.5 µm, while a surface layer of the second chemical conductive element applied in a thickness over 0.5 µm.

Disse og andre formål og særtrekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremtre klarere av følgende beskrivelse av visse utførelseseksempler av foreliggende fremgangsmåte, appara-ter og produkter under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: These and other objects and features of the present invention will appear more clearly from the following description of certain embodiments of the present method, apparatus and products with reference to the attached drawings, whereupon:

Fig. 1 er en alminnelig perspektivskisse av en utførelse av apparatet i henhold til oppfinnelsen, og som anvendes for utførelse av en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen . Fig. 2 er en alminnelig perspektivskisse av en annen ut-førelse av et apparat i henhold til oppfinnelsen og som anvendes for å utføre en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen . Fig. 3 viser skjematisk en elektrisk krets som anvendes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er et koblingsskjema av en oscillator som benyttes i en utførelse av apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse . Fig. 5 er et mikrofotografi med en forstørrelse på 500 av et ståltverrsnitt som er behandlet med titankarbid i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 6 er et mikrofotografi med en forstørrelse på 110 og som viser inntrengningen av titan i det behandlede prøve-stykke som er vist i fig. 5. Fig. 7 er en mikroanalysator (EPMA) med elektronsonde for sveiplng av røntgenstråler fra Ti K 450 ganger over over-flates jiktet på det prøvestykke som er vist i snitt i fig. Fig. 1 is a general perspective sketch of an embodiment of the apparatus according to the invention, which is used for carrying out a method according to the invention. Fig. 2 is a general perspective sketch of another embodiment of an apparatus according to the invention and which is used to carry out a method according to the invention. Fig. 3 schematically shows an electrical circuit used in connection with the present invention. Fig. 4 is a circuit diagram of an oscillator used in an embodiment of the device according to the present invention. Fig. 5 is a photomicrograph with a magnification of 500 of a steel cross-section which has been treated with titanium carbide in accordance with the present invention. Fig. 6 is a photomicrograph at a magnification of 110 showing the penetration of titanium into the treated specimen shown in Fig. 5. Fig. 7 is a microanalyzer (EPMA) with an electron probe for sweeping X-rays from Ti K 450 times over the surface thickness of the sample shown in section in fig.

5 og 6.5 and 6.

Fig. 8 er et mikrofotografi med forstørrelse på 1100 av det prøvestykke som er vist i fig. 5, som er vist etter kraftig nikkelpåføring og avslipning som. tjener til å vise tykkelsen av det påførte sjikt. Fig. 9-16 viser'linjesveip for EPMA-apparatet over hver av de steder 1-8 som er vist i fig. 5. Fig. 17 er en EPMA-avsøkning av den Ti-rike sone som er av-merket i fig. 8. Fig. 18 er et sammensatt mikrofotografi tatt med et avsøken-de elekronmikroskop (SEM) som viser høyre og venstre halvdel av en stålmatrise hvor molybden er blitt innsmeltet ved anvendelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en fast molybden-elektrode, idet venstre halvdel har en forstørrelse på 655 og høyre halvdel har en forstørrelse på 1965 av det markerte området av den venstre halvdel. Fig. 18A er et sammensatt mikrofotografi med høyre og venstre halvdel av en ytterligere stålmatrise hvor molybden er blitt innsmeltet ved anvendelse av oppfinnelsens fremgangsmåte ut-ført med en fast molybdenelektrode, idet venstre halvdel har en forstørrelse på 1310 og høyre halvdel er en 3930 gangers forstørrelse av det avmerkede område'av den venstre halvdel. Fig. 19 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er vist i fig. 18, og som angir molybdenets inntrengning i stålmatrisen. Fig. 19A er en grafisk fremstilling av en elektronmikroskop-avsøkning over samme prøvestykke som i fig. 19, og som viser innsmeltning av molybden i stål. Fig. 20 er et SEM-mikrofotografi med en forstørrelse på 1310 av en stålmatrise hvor volfram er blitt innsmeltet ved anvendelse av oppfinnelsens fremgangsmåte under utnyttelse av en fast volframelektrode. Fig. 21 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er vist i fig. 20 for å vise innsmeltning av volfram i stål. Fig. 22 er et sammensatt mikrofotografi med venstre og høyre halvdel, av en kobbermatrise hvor molybden er smeltet inn ved utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en molyb-denløsning. Venstre halvdel har en forstørrelse på 1250, mens høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området av den venstre halvdel. Fig. 23 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er angitt i fig. 22, og som viser innsmelting av molybden i kobber. Fig. 24 er et sammensatt SEM-mikrofotografi med høyre og venstre halvdel, av en stålmatrise hvor molybden er blitt smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en molybdenløsning. Den venstre halvdel har en for-størrelse på 1250, mens den høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området i den venstre halvdel. Fig. 25 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er vist i fig. 24, og som viser innsmelting av molybden i stål. Fig. 26 er et sammensatt mikrofotografi med høyre og venstre halvdel, av en kobbermatrise hvori volfram er blitt innsmeltet under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en volframløsning. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 1250, mens høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området i den venstre halvdel. Fig. 27 er et ytterligere SEM-mikrofotografi av det prøve-stykke som er angitt i fig. 26 og med en forstørrelse på 10000 av en del av det markerte område i fig. 26. Fig. 28 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er vist i fig. 26 og 27. Fig. 29 er et sammensatt mikrofotografi med høyre og venstre halvdel av en stålmatrise hvor volfram er smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte ved en volframløs-ning. Venstre halvdel har en forstørrelse på 1310, mens høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede område i den venstre halvdel. Fig. 30 er en grafisk fremstilling av SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er vist i fig. 29, og som angir sammensmeltning av volfram med stål. Fig. 31 er et sammensatt mikrofotografi med høyre og venstre halvdel, av en kobbermatrise hvor indium er smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en indum-løsning. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 1250, mens den høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det markerte området av venstre halvdel. Fig. 32 er en grafisk fremstilling av en avsøkning av en elektronisk mikrosonde over det prøvestykke som er vist i fig. 31. Fig. 33 er et sammensatt SEM-mikrofotografi, med høyre og venstre halvdel, av en stålmatrise hvor indium er blitt innsmeltet under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en indiumløsning. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 625, mens den høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede område i den venstre halvdel. Fig. 34 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er vist i fig. 33. Fig. 35 er et sammensatt SEM-mikrofotografi, med høyre og venstre halvdel, av en kobbermatrise hvor nikkel er blitt smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en nikkelløsning. Den venstre halvdel har en forstør-relse på 1250, mens den høyre halvdel er en 8 gangers for-størrelse av det avmerkede område i den venstre halvdel. Fig. 36 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det prøvestykke som er vist i fig. 35. Fig. 37 er et sammensatt SEM-mikrofotografi med høyre og venstre halvdel av en stålmatrise hvor nikkel er smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en nikkelløsning. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 1310 ganger, mens den høyre halvdel er en 8 gangers for-størrelse av det avmerkede området av venstre halvdel. Fig. 38 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøk-ning over det prøvestykke som er vist i fig. 37. Fig. 39 er et sammensatt mikrofotografi av en kobbermatrise hvor gull er blitt smeltet inn. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 1310, mens den høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området i venstre halvdel. Fig. 40 er en grafisk fremstilling av en. SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykke i fig. 39, og oppviser gull smeltet inn i kobbermatrisen. Fig. 41 er et sammensatt mikrofotografi med høyre og venstre halvdel av en stålmatrise hvor gull er blitt smeltet inn ved utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en gull-løsning. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 1310, mens høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede område av venstre halvdel. Fig. 42 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykke i fig. 40 og oppviser gull smeltet inn i stålmatrisen. Fig. 43 er et SEM-mikrofotografi med en forstørrelse på 10000 av en kobbermatrise hvor krom er smeltet inn under ut-førelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en første krom-løsning. Fig. 44 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykket i fig. 43 og oppviser sammensmeltning av krom med .kobber. Fig. 45 er et SEM-mikrofotografi med en forstørrelse på 10000 av en stålmatrise hvor krom er blitt smeltet inn under utfør-else av oppfinnelsens fremgangsmåte med den første kromløs-ning som det er henvist til ovenfor. Fig. 46 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykke i fig. 45 og oppviser sammensmeltning av krom med stål. Fig. 47 er et sammensatt SEM-mikrofotografi med høyre og venstre halvdel av en kobbermatrise hvor krom er smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en annen kromløsning. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 625, mens den høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området av venstre halvdel. Fig. 47A er et ytterligere forstørret SEM-mikrofotografi av det forstørrede område'i fig. 47 med en forstørrelse på 10000. Fig. 48 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykke i fig. 47 og viser sammensmeltning av krom med kobber. Fig. 49 er et sammensatt SEM-mikrofotografi med høyre og e venstre halvdel av en stålmatrise hvor krom er blitt smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en annen kromløsning. Den venstre halvdel har en forstørrelse på 1250, mens den høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området i den venstre halvdel. Fig. 49A er et ytterligere forstørret SEM-mikrofotografi av det forstørrede område i fig. 49 med en forstørrelse på 10000. Fig. 50 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykke i fig. 48 og angir sammensmeltning av krom med stål. Fig. 51 er et sammensatt mikrofotografi med høyre og venstre halvdel av en kobbermatrise hvor kadmium er blitt innsmeltet ved utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en første kadmiumløsning, idet venstre halvdel har en forstørrelse på 1310 og høyre halvdel er en 5 gangers forstørrelse av det avmerkede området. Fig. 52 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykke i fig. 51 og angir sammensmeltning av kadmium med kobber. Fig. 53 er et mikrofotografi med 11500 gangers forstørrelse av en stålmatrise hvor kadmium er blitt innsmeltet véd ut-førelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en annen kadmium-løsning. Fig. 54 er en grafisk fremstilling av en SEM/EPMA-avsøkning over det viste prøvestykke i fig. 53 og angir sammensmeltning av kadmium med stål. Fig. 55 er et sammensatt mikrofotografi med venstre og høyre halvdel av en kobbermatrise hvor tinn er blitt smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en første tinnløsning, idet venstre halvdel har en forstørrelse på 655 og høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området. Fig. 8 is a photomicrograph with a magnification of 1100 of the sample shown in fig. 5, which is shown after heavy nickel application and grinding as. serves to show the thickness of the applied layer. Figs. 9-16 show line sweeps for the EPMA apparatus over each of the locations 1-8 shown in Figs. 5. Fig. 17 is an EPMA scan of the Ti-rich zone which is de-marked in fig. 8. Fig. 18 is a composite photomicrograph taken with a scanning electron microscope (SEM) showing the right and left halves of a steel matrix where molybdenum has been fused using the method of the invention with a fixed molybdenum electrode, the left half having a magnification of 655 and the right half has a magnification of 1965 of the marked area of the left half. Fig. 18A is a composite photomicrograph with the right and left halves of a further steel matrix where molybdenum has been fused using the method of the invention carried out with a fixed molybdenum electrode, the left half having a magnification of 1310 and the right half being a 3930 times magnification of the marked area' of the left half. Fig. 19 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 18, and which indicates the penetration of molybdenum into the steel matrix. Fig. 19A is a graphical representation of an electron microscope scan over the same sample as in fig. 19, and which shows the fusion of molybdenum in steel. Fig. 20 is an SEM microphotograph with a magnification of 1310 of a steel matrix where tungsten has been fused using the method of the invention using a solid tungsten electrode. Fig. 21 is a graphical representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 20 to show the fusion of tungsten in steel. Fig. 22 is a composite photomicrograph with the left and right halves, of a copper matrix where molybdenum has been melted in by carrying out the method of the invention with a molybdenum solution. The left half has a magnification of 1250, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area of the left half. Fig. 23 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample indicated in fig. 22, and which shows the melting of molybdenum into copper. Fig. 24 is a composite SEM micrograph with the right and left halves, of a steel matrix where molybdenum has been melted in during execution of the method of the invention with a molybdenum solution. The left half has a magnification of 1250, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area in the left half. Fig. 25 is a graphical representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 24, and which shows the melting of molybdenum in steel. Fig. 26 is a composite photomicrograph with the right and left halves, of a copper matrix in which tungsten has been fused during execution of the method of the invention with a tungsten solution. The left half has a magnification of 1250, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area in the left half. Fig. 27 is a further SEM micrograph of the sample indicated in Fig. 26 and with a magnification of 10,000 of part of the marked area in fig. 26. Fig. 28 is a graphical representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 26 and 27. Fig. 29 is a composite photomicrograph with the right and left halves of a steel matrix in which tungsten has been melted during the execution of the method of the invention by a tungsten solution. The left half has a magnification of 1310, while the right half is an 8 times magnification of the marked area in the left half. Fig. 30 is a graphical representation of SEM/EPMA scanning over the sample shown in fig. 29, and which indicates fusion of tungsten with steel. Fig. 31 is a composite photomicrograph with the right and left halves, of a copper matrix where indium has been melted in during execution of the method of the invention with an indium solution. The left half has a magnification of 1250, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area of the left half. Fig. 32 is a graphic representation of a scan of an electronic microprobe over the sample shown in fig. 31. Fig. 33 is a composite SEM microphotograph, with the right and left halves, of a steel matrix where indium has been fused during execution of the method of the invention with an indium solution. The left half has a magnification of 625, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area in the left half. Fig. 34 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 33. Fig. 35 is a composite SEM micrograph, with the right and left halves, of a copper matrix into which nickel has been melted during execution of the method of the invention with a nickel solution. The left half has a magnification of 1250, while the right half is an 8 times magnification of the marked area in the left half. Fig. 36 is a graphical representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 35. Fig. 37 is a composite SEM micrograph with the right and left halves of a steel matrix where nickel has been melted in during execution of the method of the invention with a nickel solution. The left half has a magnification of 1310 times, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area of the left half. Fig. 38 is a graphical representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 37. Fig. 39 is a composite photomicrograph of a copper matrix into which gold has been melted. The left half has a magnification of 1310, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area in the left half. Fig. 40 is a graphic representation of a. SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 39, and shows gold melted into the copper matrix. Fig. 41 is a composite photomicrograph with the right and left halves of a steel matrix where gold has been melted in by carrying out the method of the invention with a gold solution. The left half has a magnification of 1310, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area of the left half. Fig. 42 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 40 and exhibits gold melted into the steel matrix. Fig. 43 is an SEM microphotograph with a magnification of 10,000 of a copper matrix in which chromium has been melted in during execution of the method of the invention with a first chromium solution. Fig. 44 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 43 and shows fusion of chromium with .copper. Fig. 45 is an SEM microphotograph with a magnification of 10,000 of a steel matrix into which chromium has been melted during execution of the method of the invention with the first chromium solution referred to above. Fig. 46 is a graphical representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 45 and shows fusion of chromium with steel. Fig. 47 is a composite SEM micrograph with the right and left halves of a copper matrix where chromium has been melted in during execution of the method of the invention with a different chromium solution. The left half has a magnification of 625, while the right half is an 8x magnification of the highlighted area of the left half. Fig. 47A is a further enlarged SEM micrograph of the enlarged area of Fig. 47 with a magnification of 10000. Fig. 48 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 47 and shows fusion of chromium with copper. Fig. 49 is a composite SEM micrograph with the right and left halves of a steel matrix where chromium has been melted in during execution of the method of the invention with a different chromium solution. The left half has a magnification of 1250, while the right half is an 8 times magnification of the highlighted area in the left half. Fig. 49A is a further enlarged SEM micrograph of the enlarged area of Fig. 49 with a magnification of 10000. Fig. 50 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 48 and indicates fusion of chromium with steel. Fig. 51 is a composite photomicrograph with the right and left halves of a copper matrix where cadmium has been melted in by carrying out the method of the invention with a first cadmium solution, the left half having a magnification of 1310 and the right half being a 5 times magnification of the marked area . Fig. 52 is a graphical representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 51 and indicates fusion of cadmium with copper. Fig. 53 is a microphotograph with 11,500 times magnification of a steel matrix where cadmium has been fused by carrying out the method of the invention with a different cadmium solution. Fig. 54 is a graphic representation of an SEM/EPMA scan of the sample shown in fig. 53 and indicates fusion of cadmium with steel. Fig. 55 is a composite photomicrograph with the left and right halves of a copper matrix where tin has been melted in during the execution of the method of the invention with a first tin solution, the left half having a magnification of 655 and the right half being an 8 times magnification of the marked the area.

Fig. 56 er en SEM/EPMA-avsøkning over prøvestykket i fig.Fig. 56 is an SEM/EPMA scan of the sample in fig.

5 5 og angir sammensmeltning av tinn med kobber.5 5 and indicates fusion of tin with copper.

Fig. 57 er et sammensatt mikrofotografi med venstre og høy-re halvdel av en kobbermatrise hvor tinn er blitt smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en annen tinnløsning, idet venstre halvdel har en forstørrelse på 326 og høyre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området. Fig. 57 is a composite photomicrograph with the left and right halves of a copper matrix where tin has been melted in during the execution of the method of the invention with a different tin solution, the left half having a magnification of 326 and the right half being an 8 times magnification of the marked area.

Fig. 58 er en SEM/EPMA-avsøkning over prøvestykket i fig.Fig. 58 is an SEM/EPMA scan of the sample in fig.

57 og angir sammensmeltning av tinn med kobber.57 and indicates fusion of tin with copper.

Fig. 59 er et sammensatt SEM-mikrofotografi med høyre og venstre halvdel av en stålmatrise hvor tinn er blitt smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en annen tinnløsning, idet høyre halvdel har en forstørrelse på 1310 og venstre halvdel er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området. Fig. 59 is a composite SEM micrograph with the right and left halves of a steel matrix where tin has been melted in during the execution of the method of the invention with a different tin solution, the right half having a magnification of 1310 and the left half being an 8 times magnification of the marked area.

Fig. 60 er en SEM/EPMA-avsøkning over prøvestykket i fig.Fig. 60 is an SEM/EPMA scan of the sample in fig.

59 og angir sammensmeltning av tinn med stål.59 and indicates fusion of tin with steel.

Fig. 61 er et SEM-mikrofotografi med 5200 gangers forstørrel-se av en kobbermatrise hvor kobolt er blitt smeltet inn under utførelsen av oppfinnelsens fremgangsmåte med en første ko-boltløsning. Fig. 61 is an SEM microphotograph with 5200 times magnification of a copper matrix where cobalt has been melted in during the execution of the method of the invention with a first cobalt solution.

Fig. 62 er en SEM/EPMA-avsøkning over prøvestykket i fig.Fig. 62 is an SEM/EPMA scan of the sample in fig.

61 og angir sammensmeltning av kobolt med kobber.61 and indicates fusion of cobalt with copper.

Fig. 63 og 63A er mikrofotografier av en kobbermatrise hvor sølv er blitt smeltet inn ved utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en første sølvløsning. Fig. 63 er et sammensatt bilde hvor venstre side har en for-størrelse på 625 og høyre side er en 8 gangers forstørrelse av det avmerkede området. Fig. 63A er et ytterligere forstørret SEM-mikrofotografi av det forstørrede område i fig. 63 med en 10000 gangers for-størrelse . Fig. 63 and 63A are microphotographs of a copper matrix where silver has been melted in by carrying out the method of the invention with a first silver solution. Fig. 63 is a composite image where the left side has a magnification of 625 and the right side is an 8 times magnification of the marked area. Fig. 63A is a further enlarged SEM micrograph of the enlarged area of Fig. 63 with a 10,000 times magnification.

Fig. 64 er en SEM/EPMA-avsøkning over prøvestykket i fig.Fig. 64 is an SEM/EPMA scan of the sample in fig.

63 og angir sammensmeltning av sølv med kobber.63 and indicates fusion of silver with copper.

Fig. 65 er et SEM-mikrofotografi med en forstørrelse på 10000 av en kobbermatrise hvor sølv er blitt smeltet inn under utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte med en annen sølvløsning. Fig. 66 er en elektronisk mikrosondeavsøkning over prøve-stykket i fig. 65 og viser sammensmeltning av sølv med kobber. Fig. 65 is an SEM photomicrograph with a magnification of 10,000 of a copper matrix in which silver has been melted during the execution of the method of the invention with a different silver solution. Fig. 66 is an electronic microprobe scan of the sample in fig. 65 and shows fusion of silver with copper.

I'dé fig. fra og med fig. 19 til og med fig. 66 som er grafiske fremstillinger er det logaritmisk skala langs den vertikale akse, mens skalaen langs den horisontale akse er lineær. I disse grafiske fremstillinger er overflate- sj iktet fastlagt fra det punkt hvor konsentrasjonen (vekt%) av matrisematerialet og det innsmeltede element begge ligger på 50%, som angitt ved projeksjonene. In that fig. from fig. 19 to and including fig. 66 which are graphical representations, there is a logarithmic scale along the vertical axis, while the scale along the horizontal axis is linear. In these graphical representations, the surface layer is determined from the point where the concentration (% by weight) of the matrix material and the fused element are both at 50%, as indicated by the projections.

Fig. 1 og 2 er anskuelige perspektivskisser av apparatet i henhold til oppfinnelsen idet det utnyttes for utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte. Fig. 1 and 2 are visible perspective sketches of the apparatus according to the invention as it is utilized for carrying out the method of the invention.

I fig. 1 som viser et eksempel på sammenføyning mellom to faste stoffer, angir henvisningstallet 10 en krafttil-førsel og 11 en oscillator. Den ene side av oscillatorens utgang er koblet til en elektrode 13 gjennom et holdestyk-ke 12. Holdestykket 12 er utstyrt med et roterbart elek-trodefeste og har en omkobler som regulerer rotasjonshastigheten for elektroden 13. Denne rotasjonshastighet er variabel fra 5000 til 10000 omdreininger pr. minutt. In fig. 1, which shows an example of joining between two solids, the reference number 10 indicates a power supply and 11 an oscillator. One side of the oscillator's output is connected to an electrode 13 through a holding piece 12. The holding piece 12 is equipped with a rotatable electrode attachment and has a switch that regulates the rotation speed of the electrode 13. This rotation speed is variable from 5000 to 10000 revolutions per . minute.

Elektroden 13 utgjøres av det material som skal smeltes sammen med matrisen. Matrisen eller substratet som skal behandles er angitt ved 14. Matrisen er også koblet til den annen side av oscillatorutgangen over en klemme 15 og en ledning 16. The electrode 13 consists of the material to be fused with the matrix. The matrix or substrate to be processed is indicated at 14. The matrix is also connected to the other side of the oscillator output via a terminal 15 and a wire 16.

Ved disse koblingsforbindelser er elektroden positivt ladet mens matrisen ligger på negativ potensial når signalet påtrykkes . With these connection connections, the electrode is positively charged while the matrix is at a negative potential when the signal is applied.

I fig. 2 er tilsvarende komponenter forsynt med samme hen-visningstall. I denne utførelse kan imidlertid prosessen betegnes som en sammenføyning mellom flytende og fast material. I dette apparat foreligger det material som skal innsmeltes i form av en løsning og inneholdes i et reservoar 17. Reservoaret 17 er over et rør 18 forbundet med en elektrode 19. Elektroden 19 er her en plate som er utstyrt med et isolerende håndtak 20 som er forbundet med den ene side av utgangen for oscillatoren 11. Denne utgang er ført inn i en hovedkanal 21 i elektroden 19. Kanalen 21 er forsynt med en rekke sidekanaler som munner ut på under-siden av elektroden 20. Strømningen fra reservoaret 17 drives av tyngdekraften eller av en pumpe, og kan reguler-es ved hjelp av en ventil, f.eks. ventilen 23 på håndtaket 20. For ytterligere regulering, jevnere fordeling av løs-ningen, samt for å hindre innføring av fremmed material, In fig. 2, corresponding components are provided with the same reference number. In this embodiment, however, the process can be described as a joining between liquid and solid material. In this apparatus, there is material to be melted in the form of a solution and contained in a reservoir 17. The reservoir 17 is connected to an electrode 19 over a pipe 18. The electrode 19 is here a plate which is equipped with an insulating handle 20 which is connected to one side of the output for the oscillator 11. This output is led into a main channel 21 in the electrode 19. The channel 21 is provided with a number of side channels which open onto the underside of the electrode 20. The flow from the reservoir 17 is driven by gravity or by a pump, and can be regulated using a valve, e.g. the valve 23 on the handle 20. For further regulation, more even distribution of the solution, as well as to prevent the introduction of foreign material,

er overflaten av elektroden 19 fortrinnsvis dekket av et gjennomtrengelig membran, f.eks. av bomull eller nylon. the surface of the electrode 19 is preferably covered by a permeable membrane, e.g. of cotton or nylon.

Det er funnet at for å oppnå sammensmeltning er det nød-vendig med en effekttilførsel på 50000 watt/cm 2 eller .eventuelt en strøm av størrelsesorden 10000 amper/cm<2>. It has been found that in order to achieve fusion, a power input of 50,000 watts/cm 2 or possibly a current of the order of 10,000 amperes/cm<2> is necessary.

I praksis kan 10000 amper/cm 2 ikke tilføres uavbrutt uten skade på den matrise som skal behandles. In practice, 10,000 amperes/cm 2 cannot be applied continuously without damage to the matrix to be treated.

Det er derfor funnet praktisk å påtrykke et pulssignal av varighet 2,5 mikrosekunder til 28,6 nanosekunder og strøm-styrke 3 amper på elektroden, og dette bringer faktisk sammensmeltning til å finne sted over et område på omtrent 0, 3 mm . It has therefore been found practical to apply a pulse signal of duration 2.5 microseconds to 28.6 nanoseconds and amperage 3 amps to the electrode, and this actually causes fusion to take place over an area of about 0.3 mm.

For å oppnå sammensmeltning over et visst område ved hjelp av det apparat som er vist i fig. 1, kobles elektroden 13, matrisen 14 og oscillatorutgangen på den måte som er vist. In order to achieve fusion over a certain area by means of the apparatus shown in fig. 1, the electrode 13, the matrix 14 and the oscillator output are connected in the manner shown.

Operatøren fører den roterende elektrode 13 i kontakt med matrisematerialet over matrisens overside med en forut bestemt hastighet for derved å tilføre elektrodematerialet til matrisen og smelte det sammen med denne. The operator brings the rotating electrode 13 into contact with the matrix material over the upper side of the matrix at a predetermined speed in order to thereby supply the electrode material to the matrix and fuse it with it.

Det er også funnet at kontinuerlig påtrykning av et veksel-strømsignal frembringer betraktelig varme i substratet eller matrisen, og for å overvinne denne varmeoppbygning og unngå sveisepunkter er det frembragte signal i det foreliggende apparat et halvbølgesignal som tillater bortled-ning av denne varme. It has also been found that continuous application of an alternating current signal produces considerable heat in the substrate or matrix, and in order to overcome this heat build-up and avoid welding points, the signal produced in the present apparatus is a half-wave signal which allows this heat to be dissipated.

Som det vil være åpenbart for fagfolk på området har hvert material, nemlig både matrisematerialet og det material som skal tilføres, spesielle motstandsegenskaper. Ved hver forandring i det ene av eller begge av disse materialer vil det således opptre en forandring i kretsens totale motstand. As will be obvious to those skilled in the art, each material, namely both the matrix material and the material to be supplied, has particular resistance properties. With each change in one or both of these materials, there will thus be a change in the circuit's total resistance.

I fig. 3 er R.. = elektrodens motstand,In fig. 3 is R.. = electrode resistance,

R2= matrisens motstand, ogR2= the resistance of the matrix, and

R^ = kretsmotstanden i 10 og 11.R^ = the circuit resistance in 10 and 11.

Variasjoner i R^ og R 2 vil føre til variasjoner i frekvens og amplityde av det frembragte signal. Som tidligere nevnt antas et signal med amplityde på 3 amper å ha den fore-trukkede signalamplityde. Hvis amplityden er større vil avkårbonisering eller brenning av matrisen finne sted mens hydroksyder dannes i grenseflaten ved lavere amplitydeverdi-er. Variations in R^ and R 2 will lead to variations in frequency and amplitude of the generated signal. As previously mentioned, a signal with an amplitude of 3 amperes is assumed to have the preferred signal amplitude. If the amplitude is larger, debonding or burning of the matrix will take place while hydroxides are formed in the interface at lower amplitude values.

Fig. 4 er et koblingsskjema av en oscillatorkrets som anvendes i apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 is a circuit diagram of an oscillator circuit used in the device according to the present invention.

I denne krets er en effekttilførsel 30 koblet over krets-inngangen, og over denne inngang er det lagt en kondensator 31. Den ene side av kondensatoren 31 er koblet til en LC-krets 32 som omfatter en variabel induktansspole 33 og en kondensator 34 koblet i parallell. LC-kretsen 32 er forbundet med den ene side av en krystall-oscillatorkrets som omfatter et krystall 35, en induktans 36, en NPN-transistor 37 samt en RC-krets bestående av vari-abelt motstand 38 og kondensator 39. In this circuit, a power supply 30 is connected across the circuit input, and a capacitor 31 is placed over this input. One side of the capacitor 31 is connected to an LC circuit 32 which comprises a variable inductance coil 33 and a capacitor 34 connected in parallel. The LC circuit 32 is connected to one side of a crystal oscillator circuit comprising a crystal 35, an inductance 36, an NPN transistor 37 and an RC circuit consisting of variable resistance 38 and capacitor 39.

Denne oscillatorkrets er koblet til en utgang 50 på den ene side gjennom en kondensator 40 og på den annen side gjennom en diode 41 for derved å frembringe et halvbølgesignal over utgangen 50. I det apparat som faktisk ble anvendt hadde de forskjellige komponenter følgende verdier: This oscillator circuit is connected to an output 50 on the one hand through a capacitor 40 and on the other hand through a diode 41 to thereby produce a half-wave signal across the output 50. In the apparatus that was actually used, the various components had the following values:

31 = 1,2 farad31 = 1.2 farads

32 = 0,3 picofarad32 = 0.3 picofarad

33 = 0-25 millihenry33 = 0-25 millihenry

35 = 400-30 kHz 35 = 400-30 kHz

36 = 20 millihenry36 = 20 millihenry

37 = NPN37 = NPN

38 = 3,5 ^uF 39 = 0-500 ohm 40 = 400^uF 38 = 3.5 ^uF 39 = 0-500 ohms 40 = 400^uF

41 = diode41 = diode

For å opprettholde en signalamplityde på 3 amper varierer R1-motstanden 38, mens induktansen 33 varieres for å for-andre signalfrekvensen. To maintain a signal amplitude of 3 amps, the R1 resistor 38 is varied, while the inductance 33 is varied to vary the signal frequency.

Hvis C = kapasiteten av kretsen i fig. 3 og R^, R2og R^If C = the capacity of the circuit in fig. 3 and R 1 , R 2 and R 2

er de tidligere angitte motstander, antas det at den opti-male frekvens av innsmeltningsignalet Fq er fastlagt ved formelen are the previously stated resistors, it is assumed that the optimal frequency of the fusing signal Fq is determined by the formula

hvor L = R1-R2"R3og where L = R1-R2"R3og

C = kretsens kapasitet.C = the capacity of the circuit.

L og C kan bestemmes ved hjelp av hvilken som helst vel-kjent metode. L and C can be determined by any well-known method.

Fq avhenger av det behandlede og det påførte material, men ligger i området 400Hz - 35MHz. Det antas at frekvensen vil bestemme prosesshastigheten. Fq depends on the processed and applied material, but lies in the range 400Hz - 35MHz. It is assumed that the frequency will determine the processing speed.

For innsmeltning over et forut bestemt område, måles dette omradet. Da hver utladning vil smelte omtrent 0,3 mm 2, vil vandringshastigheten være bestemt av følgende formel For fusion over a predetermined area, this area is measured. As each discharge will melt approximately 0.3 mm 2 , the rate of travel will be determined by the following formula

Fl = Fo/2og Fl = Fo/2og

2 2

A = skadeområdet som skal dekkes i mm A = damage area to be covered in mm

F^er antallet utladninger pr. sekund. F^is the number of discharges per second.

Som tidligere nevnt kan motstandene R^ og R^måles på hvilken som helst kjent måte. As previously mentioned, the resistances R^ and R^ can be measured in any known manner.

Det er imidlertid oppdaget at motstandsmåling i væskefase ikke alltid er stabil. I dette tifelle-måles da motstanden ved en standard metode. To elektroder i innbyrdes avstand på 1 cm og med 1 .cm elektrodeflate anbringes i et bad av vedkommende væske og måles etter en 2 0 sekunders forsinkel-sestid. Etter at de variable parametere er fastlagt og apparatet, matrisen og sonden er koblet som vist i fig. 1 og 3, anbringes sonden 13 over matriseoverflaten og i kontakt med denne ved forut bestemt hastighet. However, it has been discovered that resistance measurement in the liquid phase is not always stable. In this case, the resistance is then measured using a standard method. Two electrodes at a distance of 1 cm from each other and with a 1 cm electrode surface are placed in a bath of the relevant liquid and measured after a 20 second delay time. After the variable parameters have been determined and the apparatus, matrix and probe are connected as shown in fig. 1 and 3, the probe 13 is placed over the matrix surface and in contact with it at a predetermined speed.

Rotasjonshastigheten antas også å påvirke innsmeltningens kvalitet. Ved en rotasjonshastighet på 500 omdreinginger pr. minutt oppnås ujevnheter på 200 til 200 yUm, mens det ved en rotasjonshastighet på 10000 omdreininger pr. minutt oppnås en hovedsakelig jevn overflate med ujevnheter på bare 15^um. Apparatet i fig. 2 anvendes på samme måte som apparatet i fig. 1, og bearbeidelsesprosessen er hovedsakelig den samme, bortsett fra at det anvendes en væske med en fast elektrode. The rotation speed is also believed to affect the quality of the fusion. At a rotation speed of 500 revolutions per minute, irregularities of 200 to 200 yUm are achieved, while at a rotation speed of 10,000 revolutions per minute, a mainly smooth surface is achieved with irregularities of only 15 µm. The apparatus in fig. 2 is used in the same way as the apparatus in fig. 1, and the machining process is essentially the same, except that a liquid with a solid electrode is used.

Prosessen vil eventuelt bli bedre forstått ut i fra følg-ende utførelseseksempel. The process will possibly be better understood from the following execution example.

I hver av disse eksempeler ble elektroden koblet slik som det vil fremgå av beskrivelsen, således at elektroden ved påtrykt spenning vil være positiv og matrisen negativ. Sammenføyning av faste materialer er omtalt i eksempelene I, II, IIA, III og IV. In each of these examples, the electrode was connected as will appear from the description, so that the electrode will be positive when voltage is applied and the matrix will be negative. Joining of solid materials is discussed in examples I, II, IIA, III and IV.

EKSEMPEL IEXAMPLE I

Verktøystål av typen Atlas A151 01 ble koblet til apparatet i fig. 1 som matrise 14, mens elektroden 13 var av titankarbid av type Kennametall K165. Tool steel of the type Atlas A151 01 was connected to the apparatus in fig. 1 as matrix 14, while the electrode 13 was of titanium carbide of type Kennametall K165.

Følgende parameterverdier ble benyttet under behandlingen: The following parameter values were used during the treatment:

Resultatene av behandlingen av verktøystål ,av typen Atlas A151 01 med titankarbid er vist i de mikrofotografier og spektrometeravsøkninger som er angitt i fig. 5-17. The results of the treatment of tool steel, of the type Atlas A151 01 with titanium carbide, are shown in the photomicrographs and spectrometer scans indicated in fig. 5-17.

Polert titankarbid-behandlet stål ble undersøkt ved hjelp av SEM/EPMA og på da en avbildning som vist i fig. 5. Røntgenspektra ble så tatt på hvert av de nummerte steder som er angitt i fig. 1, og disse spektra er vist i de grafiske fremstillinger i fig. 9-16, som henholdsvis tilsvarer avsøkningsstedene 1-8. Polished titanium carbide-treated steel was examined using SEM/EPMA and then an image as shown in fig. 5. X-ray spectra were then taken at each of the numbered locations indicated in fig. 1, and these spectra are shown in the graphical representations in fig. 9-16, which respectively correspond to the survey locations 1-8.

Fig. 9, 10 og 11 angir spektra fra grunnmetallet.Fig. 9, 10 and 11 indicate spectra from the base metal.

Fig. 12 - 16 viser nærvær av en liten titantopp, viss høyde ikke forandres vesentlig under krysning av sonen. Figs 12 - 16 show the presence of a small titanium peak, certain height does not change significantly during crossing of the zone.

Som det vil fremgå av fig. 6 er bredden av den sone hvor titan ble påvist omkring 50^um, skjønt denne dimensjons-verdi varierte langs prøvestykkets lengde. As will be seen from fig. 6, the width of the zone where titanium was detected is about 50 µm, although this dimension value varied along the length of the sample.

En undersøkelse av overflatesjiktet under anvendelse av en mikrosonde-analysator ga det Ti K-røntgenbilde som er vist i fig. 7, hvilket viser at titaninnholdet er stort sett konstant ned til en målt dybde på omkring 40^,um fra overflaten. An examination of the surface layer using a microprobe analyzer produced the Ti K X-ray image shown in Fig. 7, which shows that the titanium content is largely constant down to a measured depth of about 40 µm from the surface.

Prøvestykket ble så påført et kraftig nikkelbelegg og atter polert. Som vist i fig. 5, angir den resulterende elektroniske mikrograf-avsøkning et overflatebelgg på omkring 0,5^um. Fig. 17 viser et røntgenspektrum for dette belegg. The sample was then coated with a heavy nickel coating and polished again. As shown in fig. 5, the resulting scanning electron micrograph indicates a surface roughness of about 0.5 µm. Fig. 17 shows an X-ray spectrum for this coating.

En hardhetsundersøkelse ble så utført på det belagte stålstykket, og resultatene av dette er angitt i tabell I. Som det vil fremgå, økte stålets hardhetsverdier i betraktelig grad. A hardness test was then carried out on the coated piece of steel, the results of which are set out in Table I. As will be seen, the steel's hardness values increased considerably.

EKSEMPEL IIEXAMPLE II

Et stykke stål av type 1018 ble forbundet med apparatet iA piece of steel of type 1018 was connected to the apparatus i

fig. 1 som matrisen 14, mens elektroden 13 var av molybden,fig. 1 as the matrix 14, while the electrode 13 was of molybdenum,

type Mo 1. Stålstykkets dimensjoner var. 12,7 x 6,35 x 37,1type Mo 1. The dimensions of the steel piece were. 12.7 x 6.35 x 37.1

mm, mens molybdenelektroden hadde en lengde på 21,4 mm og en diameter på 4 mm. Den anvendte frekvens var 43,31 kHz og elektrodens operasjonshastighet var omtrent 12000 omdreininger pr. minutt. mm, while the molybdenum electrode had a length of 21.4 mm and a diameter of 4 mm. The frequency used was 43.31 kHz and the operating speed of the electrode was approximately 12,000 revolutions per minute. minute.

Ståloverflaten ble finslipt til en overflatejevnhet på 600The steel surface was ground to a surface smoothness of 600

grit. Elektrodespissen ble beveget manuelt langs oversiden av stålstykket langs rette linjer tett inntil hverandre. Prosessen ble gjentatt i 90° for å dekke hele overflaten. grit. The electrode tip was moved manually along the upper side of the steel piece along straight lines close to each other. The process was repeated for 90° to cover the entire surface.

Under optisk mikroskop med 40 gangers forstørrelse ble det oppdaget små knapper av smeltet og atter størknet material. Under an optical microscope with 40 times magnification, small buttons of melted and resolidified material were discovered.

Som det vil fremgå av fig. 18 er sammensmeltningen av molybden med stål helt åpenbar. As will be seen from fig. 18, the fusion of molybdenum with steel is quite obvious.

Resultatet av en elektronisk mikrosonde-avsøkning over grenseflaten viste at molybden forekom ned til en dybde på minst 15 yum, slik som vist i tabellen nedenfor og i fig. 19. The result of an electronic microprobe scan over the interface showed that molybdenum occurred down to a depth of at least 15 yum, as shown in the table below and in fig. 19.

Mikrohardhetsmålinger ble utført på prøvestykketverrsnittet med følgende resultater: Microhardness measurements were carried out on the specimen cross-section with the following results:

Det midlere knoop-hardhetstall for ubehandlet stål var 188. Hardheten for det samme stål etter oppvarming til 900°C og bråkjøling i vann var 285 (KHN) ved belastning på 200 g. The average Knoop hardness number for untreated steel was 188. The hardness of the same steel after heating to 900°C and quenching in water was 285 (KHN) at a load of 200 g.

EKSEMPEL IIAEXAMPLE IIA

Den samme matrise og elektrode samt fremgangsmåte som i eksempel II ble benyttet ved en frekvens på 30,63 kHz og samme rotasj onshastighet. The same matrix and electrode and method as in example II were used at a frequency of 30.63 kHz and the same rotation speed.

Under optisk mikroskop ble det påvist små knapper av smeltet Under an optical microscope, small buttons of the melt were detected

og atter størknet material.and solidified material again.

Som det vil fremgå av fig. 18A er sammensmeltningen av molybden med stål helt åpenbart. Resultatene av en elektronisk mikrosondes avsøkning over grenseflaten viser at molybden'foreligger ned til en dybe på minst 50^um, slik det vil fremgå av fig. 19A og følgende tabell: As will be seen from fig. 18A, the fusion of molybdenum with steel is quite obvious. The results of an electronic microprobe's scan over the interface show that molybdenum is present down to a depth of at least 50 μm, as will be seen from fig. 19A and the following table:

Målinger av knoop-mikrohardhet ble utført på tverrsnittet av prøvestykket. De følgende resultatet ble oppnådd: Measurements of Knoop microhardness were carried out on the cross-section of the specimen. The following results were obtained:

De hardhetsverdier i eksemplene II og IIA som overstiger KHN 285 skriver seg fra nærvær av molybden. The hardness values in examples II and IIA that exceed KHN 285 are due to the presence of molybdenum.

EKSEMPEL IIIEXAMPLE III

Stål av samme spesifikasjon som angitt i eksemplene II ogSteel of the same specification as given in Examples II and

IIA ble forbundet med apparatet i fig. 1 som matrisen 14IIA was connected to the apparatus in fig. 1 as the matrix 14

og elektroden 13 var av volfram-karbid (Kennametal Grad Nr. 68). Denne elektrode hadde en diameter på 5mm og en lengde på 25,4 mm. and electrode 13 was tungsten carbide (Kennametal Grade No. 68). This electrode had a diameter of 5 mm and a length of 25.4 mm.

Den påtrykte frekvens var 26,20 kHZ og elektrodens rotasjonshastighet var omtrent 12 000 omdreininger pr. minutt. The imprinted frequency was 26.20 kHz and the electrode rotation speed was approximately 12,000 revolutions per minute. minute.

Samme behandlingsprosess ble fulgt som i eksempelene II og The same treatment process was followed as in examples II and

IIA. IIA.

Som angitt i fig. 20 er volfram vist å være innsmeltet i stålmatrisen. Resultatene av en elektronmikroskopanalyse over prøvestykket angir nærvær av volfram ned til en dybde på minst 80^um, slik det vil fremgå av fig. 21 og følgende tabell: As indicated in fig. 20, tungsten is shown to be fused into the steel matrix. The results of an electron microscope analysis of the sample indicate the presence of tungsten down to a depth of at least 80 µm, as will be seen from fig. 21 and the following table:

Målinger av knoop-mikrohardhet ble utført på tverrsnittet av prøvestykket. Dette ga følgende resultater: Measurements of Knoop microhardness were carried out on the cross-section of the specimen. This produced the following results:

Hardheten av det ubehandlede prøvestykke var omtrent 188 KHN og øket etter oppvarming til 900°C og bråkjøling til 285 KHN. The hardness of the untreated specimen was approximately 188 KHN and increased after heating to 900°C and quenching to 285 KHN.

Ut i fra det som er angitt ovenfor er det helt åpenbart atBased on what has been stated above, it is quite obvious that

en sådan behandling av stålmatrisen klart øker overflate-hardheten og er meget nyttig ved sådanne anvendelser hvor høy overflatehardhet er et viktig krav. such a treatment of the steel matrix clearly increases the surface hardness and is very useful in such applications where high surface hardness is an important requirement.

Med hensyn til innsmeltning av et annet ledende kjemisk element inn i den faste matrise av et første ledende kjemisk element, ved anvendelse av en løsning av det annet ledende kjemiske element, ble prosessen ved hver løsning utført ved omgivelsenstemperatur på 20°C på følgende måte. Regarding the fusion of a second conductive chemical element into the solid matrix of a first conductive chemical element, using a solution of the second conductive chemical element, the process of each solution was carried out at an ambient temperature of 20°C in the following manner.

Matrisen 14 av metall ble koblet inn i kretsen slik som tidligere beskrevet. Frekvensen ble fastlagt i samsvar med den tidligere angitte formel, og løsningen i reservoaret 17 ble tilført ved bevegelse av elektroden over overflaten av det første material i forskjellige tidsperioder, fastlagt ved formelen II. For å sikre jevn fordeling av den annen metalløsning over overflaten av det første metall, ble elektroden dekket med gassbind av bomull eller nylon. Det vil være åpenbart at andre materialer også kan benyttes. Dette arrangement kan også tjene til å begrense løsningens forurensning, når grafittelektroder benyttes. Disse har en tendens til å avgi grafittpartikler under sin bevegelse. The metal matrix 14 was connected into the circuit as previously described. The frequency was determined in accordance with the previously stated formula, and the solution in the reservoir 17 was supplied by moving the electrode over the surface of the first material for different time periods, determined by the formula II. To ensure uniform distribution of the second metal solution over the surface of the first metal, the electrode was covered with cotton or nylon gauze. It will be obvious that other materials can also be used. This arrangement can also serve to limit the contamination of the solution, when graphite electrodes are used. These tend to emit graphite particles during their movement.

De behandlede prøvestykker ble så saget opp for å gi passende tverrsnitt, vasket i kaldt vann, utsatt for ultrasonisk rensing, innleiret i plastmaterial samt slipt og polert for å frembringe en plan overflate og en jevn kant. Ved andre prøvestykker av mykere metaller, hvor det var en tendens til å miste kanten under slipeprosessen, ble to tverrsnitt sammen-stilt med behandlede overflater i anlegg mot hverandre, samt derpå innleiret som tidligere før slipning og polering. The treated test pieces were then sawn to give suitable cross-sections, washed in cold water, subjected to ultrasonic cleaning, embedded in plastic material and ground and polished to produce a flat surface and a smooth edge. In the case of other test pieces of softer metals, where there was a tendency to lose the edge during the grinding process, two cross-sections were juxtaposed with treated surfaces in contact with each other, and then embedded as before before grinding and polishing.

Etter innleiringen ble prøvestykket etset ved anvendelse av nital for stål, som er jernholdig substrat, samt ammonium-hydrogenperoksyd på kobber, som er ikke-jernholdig substrat. Under noen anvendelser ble det funnet at nyinnstillinger i blant var påkrevet enten med hensyn til frekvens eller på- føringshastighet. Dette hadde sin årsak i forandringer i løsningens sammensetninger eller variasjoner i matrisen. After embedding, the test piece was etched using nital for steel, which is a ferrous substrate, and ammonium hydrogen peroxide on copper, which is a non-ferrous substrate. During some applications, it was found that new settings were sometimes required either with regard to frequency or application speed. This was due to changes in the composition of the solution or variations in the matrix.

En halvkvantitativ mikroanalyse av smeltegrenseflater ved hjelp av elektronsonde ble utført ved anvendelse av energi-spredende røntgenspektroskopi (EDX) samt et avsøkende elek-tronmikroskop (SEM). A semi-quantitative electron probe microanalysis of melting interfaces was carried out using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and a scanning electron microscope (SEM).

Overflaten av det innleirende plastmaterial ble gjort lev-ende ved pådampning av et omtrent 20^um karbonsjikt i en vakuumfordamper. Denne prosess ble anvendt for å hindre oppbygning av elektriske ladninger på et ellers ikke ledende material samt en resulterende ustabilitet i et SEM-avbildningen. Karbon, som ikke frembringer noen utstråling som kan påvises ved EDX, ble anvendt i stedet for et mer vanlig metallbelegg, for å unngå forstyrrelse fra et sådant belegg under elementanalysen. The surface of the embedding plastic material was made alive by vaporizing an approximately 20 µm carbon layer in a vacuum evaporator. This process was used to prevent the build-up of electrical charges on an otherwise non-conductive material and a resulting instability in the SEM image. Carbon, which produces no emission detectable by EDX, was used in place of a more common metal coating, to avoid interference from such a coating during the elemental analysis.

Arbeidsbetingelsene for SEM ble valgt med henblikk på å nedsette uvedkommende signaler og bakgrunnsstråling til et minimum samt for samtidig og oppnå best mulig romopp-løsning. The working conditions for the SEM were chosen with a view to reducing extraneous signals and background radiation to a minimum and to achieve the best possible spatial resolution at the same time.

De arbeidsbetingelser som typisk ble anvendt under elementanalysen ved EDX var følgende: The working conditions that were typically used during the elemental analysis by EDX were the following:

Energikalibreringen ble utprøvet ved anvendelse av kd-ut stråling fra Al ved 1486 keV og K-utstråling fra Cu ved 8040 keV. The energy calibration was tested using kd-out radiation from Al at 1486 keV and K-radiation from Cu at 8040 keV.

En ustandardisert halvkvantitativ analyse ble benyttet for å bestemme elementkonsentrasjon ved anvendelse av sertifiserte referansematerialer (NBS 478, 18% Cu - 21% Zn, samt NBS 479a, Ni, 11%, Cr 18%, Fe) for å verifisere resultatene. Tallrike analyser av referansematerialene var i utmerket overrensstemmelse med de sertifiserte verdier fra NBS. Midlere nøyaktighet på -' 1% ble oppnådd. Omfanget av analysert volum ble beregnet ut i fra følgende ligning 1: A non-standardized semi-quantitative analysis was used to determine element concentration using certified reference materials (NBS 478, 18% Cu - 21% Zn, as well as NBS 479a, Ni, 11%, Cr 18%, Fe) to verify the results. Numerous analyzes of the reference materials were in excellent agreement with the certified values from NBS. Average accuracy of -' 1% was achieved. The extent of analyzed volume was calculated from the following equation 1:

hvori R(x)er masseområdet (røntgenstrålenes produksjons-volum) where R(x) is the mass range (the production volume of the X-rays)

p = densitet av analysert materialp = density of analyzed material

Eq = aksellerasjonspotensialetEq = the acceleration potential

Dc = en kritisk eksiteringsenergi.Dc = a critical excitation energy.

Diameteren av analysert volum ble beregnet for typiske ana-lyserte elementer, og ble funnet å ha følgende verdier: The diameter of analyzed volume was calculated for typical analyzed elements, and was found to have the following values:

For å fastlegge diskusjonsdybden ble en statisk stråle anbragt over grenseflaten med mellomrom større enn det ovenfor angitte masseområdet. På denne måte ble analysens nøy-aktighet sikret. In order to determine the depth of discussion, a static beam was placed over the boundary surface with gaps greater than the mass area stated above. In this way, the accuracy of the analysis was ensured.

Elementkonsentrasjonene ble angitt i vekt% for hvert av måle-punktene over smelte-grenseflaten. The element concentrations were stated in % by weight for each of the measurement points above the melting point.

I de forskjellige eksempler som nå vil bli beskrevet fore ligger det annet ledende kjemiske element, hvilket viser det element som skal diffunderes inn i matrisen, i løsning. I visse løsninger er også små mengder av metallioner av et tredje metall tilstede. Nærvær av disse metallioner antas å være påkrevet som kompleksdannende midler for å lette innsmeltningen. Små mengder organiske katalysatorer, slik som akasiegummi; hydrokinon, animalsk lim, pepsin, dekstrin, lisoris eller lignende kan også foreligge. In the various examples that will now be described, the second conducting chemical element, which shows the element to be diffused into the matrix, is in solution. In certain solutions, small amounts of metal ions of a third metal are also present. The presence of these metal ions is believed to be required as complexing agents to facilitate fusion. Small amounts of organic catalysts, such as gum acacia; hydroquinone, animal glue, pepsin, dextrin, lysoris or the like may also be present.

Fuktemidler, slik som natriumlaurylsulfat eller lignende vil også vanligvis bli benyttet. Humectants, such as sodium lauryl sulfate or the like, will also usually be used.

Hvor det er påkrevet vil også midler for forandring av pH-verdien, slik som ammoniumhydroksyd eller svovelsyre, vanligvis bli tilsatt for å komme frem til en passende pH-verdi for prosessen. Where required, agents for changing the pH value, such as ammonium hydroxide or sulfuric acid, will usually be added to arrive at a suitable pH value for the process.

Visse ytterligere løsninger krever kompleksmidler for det annet ledende kjemiske element, og som hindrer utfelling av det annet element. Disse midler kan f.eks. være sitronsyre eller natriumpyrofosfat, eller eventuelt etyldiamin-tetra-eddiksyre eller lignende. Certain additional solutions require complexing agents for the other conducting chemical element, which prevent precipitation of the other element. These funds can e.g. be citric acid or sodium pyrophosphate, or possibly ethyldiamine-tetra-acetic acid or the like.

En passende buffer er også tilsatt visse løsninger, hvis dette er påkrevet. A suitable buffer is also added to certain solutions, if this is required.

Det anvendte vann er alltid avmineralisert. For visse anvendelser hvor produktet bør ha et elegant utseende kan og-så små mengder av glanstilsatser, slik som formaldehyd, kar-bondisulfid,benzen, sulfonsyre eller lignende midler benyttes . The water used is always demineralised. For certain applications where the product should have an elegant appearance, even small amounts of gloss additives, such as formaldehyde, carbon disulphide, benzene, sulphonic acid or similar agents can be used.

Hvis ikke annet er angitt benyttes i disse eksempler ASA 1018 som stålmatrise eller ASTM B-1333, legering 110 som kobbermatrise. If not stated otherwise, in these examples ASA 1018 is used as steel matrix or ASTM B-1333, alloy 110 as copper matrix.

EKSEMPEL IVEXAMPLE IV

Stål av typen AtlasA151 1020 ble forbundet med apparatetAtlasA151 1020 type steel was connected to the apparatus

i fig. 2 som matrise 14, mens en 10% løsning av ammonium-molybdat i vann ble anbragt i reservoaret 17. in fig. 2 as matrix 14, while a 10% solution of ammonium molybdate in water was placed in reservoir 17.

Føglende typiske arbeidsbetingelser forelå under behandlingen: The following typical working conditions existed during the treatment:

Sondemotstanden bestemmes ved måling mellom plater på 1 cm<2>i innbyrdes avstand på 1 cm etter en tidsforsinkelse på 20 sekunder. The probe resistance is determined by measuring between plates of 1 cm<2>at a mutual distance of 1 cm after a time delay of 20 seconds.

Prøvestykket i eksempel IV ble utsatt for en termisk korro-sjonsprøve. En 25% svovelsyreløsning ble påført overflaten i 20 minutter ved 325°C uten noen som helst gjennomtrengning av overflaten. The test piece in Example IV was subjected to a thermal corrosion test. A 25% sulfuric acid solution was applied to the surface for 20 minutes at 325°C without any penetration of the surface.

EKSEMPEL VEXAMPLE V

En vandig løsning med følgende sammensetning ble fremstilt: An aqueous solution with the following composition was prepared:

Løsningen hadde følgende karakteristiske egenskaper: The solution had the following characteristic features:

+6 +6

Konsentrasjonen av Mo kan varieres fra 1,5 til 2,5 vekt%, pH-verdien fra 7,2 til 8,2 og motstanden fra 17 - 25 ohm cm. The concentration of Mo can be varied from 1.5 to 2.5% by weight, the pH value from 7.2 to 8.2 and the resistance from 17 - 25 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

I de løsninger som er angitt i eksemplene V og VI antas nærvær av ferro- og ferri-ioner og tjener til å redusere valens-tilstanden av Mo<+>^ til en lavere valensverdi. In the solutions given in Examples V and VI, the presence of ferrous and ferric ions is assumed and serves to reduce the valence state of Mo<+>^ to a lower valence value.

Skjønt jern åpenbart overføres samtidig, slik som vist i fig. 23, har jernet øyensynlig ingen vesentlig virkning på matrisens eller molybdenets egenskaper. Although iron is obviously transferred simultaneously, as shown in fig. 23, the iron apparently has no significant effect on the properties of the matrix or the molybdenum.

En undersøkelse av prøvestykket med optisk mikroskop viser et kontinuerlig molybdenbelegg fritt for gropdannelser og med en mørk sølvfarge. An examination of the sample with an optical microscope shows a continuous molybdenum coating free of pitting and with a dark silver colour.

Vist i tabellen nedenfor og fig. 23, angir en SEM/EPMA-av-søkning over grenseflaten mellom matrise og det påførte metall at molybden er innsmeltet til en dybde på minst 4^um med et overflatebelegg på omtrent 1^um. Shown in the table below and fig. 23, an SEM/EPMA scan across the interface between the matrix and the deposited metal indicates that the molybdenum is fused to a depth of at least 4 µm with a surface coating of about 1 µm.

EKSEMPEL VI EXAMPLE VI

En vandig løsning med samme sammensetning som i eksempel V ble fremstilt og anvendt under følgende betingelser: An aqueous solution with the same composition as in example V was prepared and used under the following conditions:

Arbeidsbetingelser Working conditions

Undersøkelse under optisk mikroskop viste en sammenhengende mørk sølvfarget overflate. Mikrofotografiet i fig. 24 viser avsetning av et hovedsakelig jevnt molybdensjikt med tykkelse på 1 yUm og jevn densitet. Examination under an optical microscope showed a continuous dark silvery surface. The photomicrograph in fig. 24 shows the deposition of a substantially uniform molybdenum layer with a thickness of 1 µm and a uniform density.

Som vist i fig. 25, angir en SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten mellom substratet og det påførte metall at molybden var nærværende ned til en dybde på minst 10 ^urn med en molybden-gradient som vil fremgå av tabellen nedenfor. As shown in fig. 25, an SEM/EPMA scan across the interface between the substrate and the deposited metal indicates that molybdenum was present down to a depth of at least 10 µm with a molybdenum gradient as will be seen in the table below.

EKSEMPEL VII EXAMPLE VII

Løsningen hadde følgende egenskaper: The solution had the following characteristics:

+6 +6

Konsentrasjonen av W kan variere fra 1,6 til 2,5 vekt%, pH-verdien kan variere fra 7,5 til 8,5, mens motstandsverdien kan variere fra 18 til 24 ohm cm. The concentration of W can vary from 1.6 to 2.5% by weight, the pH value can vary from 7.5 to 8.5, while the resistance value can vary from 18 to 24 ohm cm.

ArbeidsbetingelserWorking conditions

Som angitt i mikrofotografiene i fig. 26 og 27, oppviser prøvestykket et jevnt belegg av volfram av en tykkelse på omtrent 1^um. En SEM/EPMA-avsøkning viste innsmeltning av volfram i kobber til en dybde på minst 5,0^um, slik det vil fremgå av tabellen nedenfor og fig. 28. As indicated in the photomicrographs of Figs. 26 and 27, the sample exhibits a uniform coating of tungsten of a thickness of approximately 1 µm. An SEM/EPMA scan showed melting of tungsten into copper to a depth of at least 5.0 µm, as will be seen from the table below and fig. 28.

EKSEMPEL VIII EXAMPLE VIII

NB: Enten 1 eller 2 kan benyttes. NB: Either 1 or 2 can be used.

Konsentrasjonen av volfram kan varieres fra 1,6 til 2,5 vekt%, pH-verdien fra 7,5 til 8,5, og motstandsverdien fra 8,8 til 22,8 ohm cm. The concentration of tungsten can be varied from 1.6 to 2.5% by weight, the pH value from 7.5 to 8.5, and the resistance value from 8.8 to 22.8 ohm cm.

Arbeidsbetingelser Working conditions

En undersøkelse av prøvestykket ved hjelp av SEM/EPMA-, fig. An examination of the sample using SEM/EPMA-, fig.

29 viste en volframavsøkning med tykkelse omtrent 0,5 ^urn, og som det vil fremgå av fig. 30 og tabellen nedenfor ble volfram påvist ned til en dybde på minst 3^urn. 29 showed a tungsten scan with a thickness of approximately 0.5 µm, and as will be seen from fig. 30 and the table below tungsten was detected down to a depth of at least 3^urn.

EKSEMPEL IX EXAMPLE IX

Indiumkonsentrasjonen kan varieres fra 0,2 til 2,2 vekt%, pH-verdien fra 1,6 til 1,68 og motstandsverdien fra 48,8 til 54,8 ohm cm. The indium concentration can be varied from 0.2 to 2.2% by weight, the pH value from 1.6 to 1.68 and the resistance value from 48.8 to 54.8 ohm cm.

ArbeidsbetingelserWorking conditions

Undersøkelse av prøvestykket under optisk mikroskop samt ved elektronmikroskopavsøkning viste en sammenhengende overflate fri for strukturfeil, slik det vil fremgå av fig. 31. Examination of the sample under an optical microscope as well as by scanning electron microscope showed a continuous surface free of structural defects, as can be seen from fig. 31.

Som angitt i følgende tabell og fig. 32, viser en SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten mellom kobbermatrisen og indium-sjiktet en avleiring på omtrent 1^um og en innsmeltning av indium til en dybde på minst 4^um. As indicated in the following table and fig. 32, an SEM/EPMA scan across the interface between the copper matrix and the indium layer shows a deposit of about 1 µm and an indium melt to a depth of at least 4 µm.

EKSEMPEL X EXAMPLE X

Løsningen i eksempel IX ble benyttet og anvendt på en stålmatrise : The solution in example IX was used and applied to a steel matrix:

ArbeidsbetingelserWorking conditions

Som angitt i fig. 33 og 34 ble et jevnt sammenhengende lag av indium påført med omtrent 1 ^,um tykkelse på matriseoverflaten. En SEM/EPMA-avsøkning over overflaten angir i henhold til fig. 34 og tabellen nedenfor en innsmeltningsdybde på minst 3^um. As indicated in fig. 33 and 34, a uniform continuous layer of indium was deposited approximately 1 µm thick on the die surface. An SEM/EPMA scan over the surface indicates according to fig. 34 and the table below a fusion depth of at least 3 µm.

Fig. 35 viser en fast avsetning av nikkel med jevn densitet og en tykkelse på omtrent 1,5 ^,um. Som angitt i følg-ende tabell og fig. 36, viser en SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten mellom matrise og nikkelsjikt at nikkel er innsmeltet til en dybde på minst 4 ^um. Fig. 35 shows a solid deposit of nickel with a uniform density and a thickness of approximately 1.5 µm. As indicated in the following table and fig. 36, an SEM/EPMA scan of the interface between matrix and nickel layer shows that nickel is melted to a depth of at least 4 µm.

EKSEMPEL XI EXAMPLE XI

Nikkelkonsentrasjonen kan variere fra 2 til 10%, pH-verdien fra 3,10 til 3,50, og motstandsverdien fra 17 til 26 ohm The nickel concentration can vary from 2 to 10%, the pH value from 3.10 to 3.50, and the resistance value from 17 to 26 ohms

cm. cm.

o o

ArbeidsbetingelserWorking conditions

EKSEMPEL XII EXAMPLE XII

Den samme løsning som angitt i eksempel XI ble fremstilt og påført en stålmatrise. The same solution as indicated in Example XI was prepared and applied to a steel matrix.

ArbeidsbetingelserWorking conditions

Som vist i fig. 37, er nikkelbelegget sammenhengende og hov- As shown in fig. 37, the nickel coating is continuous and

edsakelig av jevn tykkelse på omkring 1,5^um.approximately of uniform thickness of about 1.5 µm.

Som vist i fig. 38 og følgende tabell er nikkel innsmeltet til en dybde på minst 3^um. As shown in fig. 38 and the following table, nickel is melted to a depth of at least 3 µm.

EKSEMPEL XIII EXAMPLE XIII

En vandig løsning av følgende.sammensetning ble fremstilt: An aqueous solution of the following composition was prepared:

Denne løsning hadde følgende egenskaper: This solution had the following characteristics:

pH-verdien kan varieres fra 3,70 til 11, konsentrasjonen av Au -ioner kan variere fra 0,1 til 0,5 vekt%, og motstandsverdien fra 40 til 72 ohm cm. The pH value can be varied from 3.70 to 11, the concentration of Au ions can vary from 0.1 to 0.5% by weight, and the resistance value from 40 to 72 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elek-tronmikroskop viste en overflateavsetning av gull med omtrent 1,5 ^,um tykkelse. Denne avsetning var kontinuerlig og av jevn tykkelse, slik det vil fremgå av fig. 39. Observations made with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface deposit of gold approximately 1.5 µm thick. This deposit was continuous and of uniform thickness, as will be seen from fig. 39.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste en innsmeltning av gull til en dybde på minst 3 ^urn, slik som vist i An SEM/EPMA scan across the interface showed gold melt to a depth of at least 3 µm, as shown in

tabellen nedenfor og i fig. 40.the table below and in fig. 40.

EKSEMPEL XIV EXAMPLE XIV

En vandig løsning med samme sammensetning som angitt i eksempel XIII ble fremstilt. An aqueous solution with the same composition as stated in Example XIII was prepared.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner med optisk mikroskop samt med avsøkende elekt-ronmikroskop viste et overflatebelegg av gull med en tykkelse på omtrent 1,0^urn. Belegget hadde jevn tykkelse og densitet, slik det vil fremgå av fig. 41. Observations with an optical microscope as well as with a scanning electron microscope showed a surface coating of gold with a thickness of approximately 1.0 µm. The coating had uniform thickness and density, as will be seen from fig. 41.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste en innsmeltning av gull til en dybde på minst 4,0 yUm, slik det vil fremgå av tabellen nedenfor og fig. 42. An SEM/EPMA scan over the interface showed a melting of gold to a depth of at least 4.0 µm, as will be seen from the table below and fig. 42.

EKSEMPEL XV EXAMPLE XV

En vandig løsning med følgende sammenstilling ble fremstilt: An aqueous solution with the following composition was prepared:

pH-verdien kan varieres fra 0,6 til 1,0, konsentrasjonen av The pH value can be varied from 0.6 to 1.0, the concentration of

4~6 4~6

Cr -ioner kan variere fra 3 til 20 vekt%, og motstandsverdien fra 11 til 14 ohm cm. Cr ions can vary from 3 to 20% by weight, and the resistance value from 11 to 14 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Obervasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste et overflatebelegg av krom med omtrent 1^um tykkelse. Dette overflatesjikt var uregelmessig, men avset-ningen synes fri for feil og var sammenhengende, slik det vil fremgå av fig. 43. Observations made with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface coating of chromium approximately 1 µm thick. This surface layer was irregular, but the deposit seems free of defects and was continuous, as will be seen from fig. 43.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten antydet innsmeltning av krum til en dybde på minst 3,0^um, slik det vil fremgå An SEM/EPMA scan of the interface indicated melting of the crust to a depth of at least 3.0 µm, as will be seen

av tabellen nedenfor og fig. 44.of the table below and fig. 44.

EKSEMPEL XVI EXAMPLE XVI

En vandig løsning med samme sammensetning som anvendt i eksempel XV ble fremstilt: An aqueous solution with the same composition as used in Example XV was prepared:

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført ved optisk mikroskop og avsøkende elekt-ronmikroskop viste en overflateavsetning av krom med tykkelse omtrent 3,0^um. Dette vil fremgå av fig. 45. Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface deposit of chromium with a thickness of approximately 3.0 µm. This will be apparent from fig. 45.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste en innsmeltning av krom til en dybde på minst 5,0^um, slik som vist i tabellen nedenfor og i fig. 46. An SEM/EPMA scan of the interface showed a melting of chromium to a depth of at least 5.0 µm, as shown in the table below and in fig. 46.

EKSEMPEL XVII EXAMPLE XVII

pH-veriden kan varieres fra 2,5 til 3,5, konsentrasjonen av Cr<+>^-ioner kan variere fra 1,8 til 5,0 vekt%, og motstandsverdien fra 16 til 20 ohm cm. The pH value can be varied from 2.5 to 3.5, the concentration of Cr<+>^ ions can vary from 1.8 to 5.0% by weight, and the resistance value from 16 to 20 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste et overflatebelegg av krOm med tykkelse omtrent 0,5 yum. Dette belegg var fast og sammenhengende, slik det vil fremgå av fig. 47 og 47A. Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface coating of krOm with a thickness of approximately 0.5 µm. This coating was firm and continuous, as will be seen from fig. 47 and 47A.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste innsmeltningAn SEM/EPMA scan of the interface showed melting

av kr m til en dybde på minst 3,0^um, slik det vil fremgåof kr m to a depth of at least 3.0 µm, as will appear

av tabellen nedenfor og fig. 48.of the table below and fig. 48.

EKSEMPEL XVIII EXAMPLE XVIII

En vandig løsning med samme sammensetning som fremstilt for eksempel XVII ble benyttet: An aqueous solution with the same composition as prepared for example XVII was used:

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste en overflateavsetning av krom med omtrent 1,0 ^ura tykkelse. Overflaten av krombelegget syntes litt uregelmessig, men belegget var fast og fritt for feil, slik som angitt i fig. 49 og 49A. Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface deposit of chromium approximately 1.0 µm thick. The surface of the chrome coating appeared slightly irregular, but the coating was firm and free from defects, as indicated in fig. 49 and 49A.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten ^viste innsmeltningAn SEM/EPMA scan of the interface showed melting

av krum til en dybde på minst 3,0^um, slik som vist i tabellen nedenfor og i fig. 50. of curvature to a depth of at least 3.0 µm, as shown in the table below and in fig. 50.

EKSEMPEL XIX EXAMPLE XIX

pH-verdien kan varieres fra 10 til 10,2, konsentrasjonen av The pH value can be varied from 10 to 10.2, the concentration of

+2 +2

Cd -ioner kan variere fra 0,2 til 0,5 vekt%, og motstandsverdien fra 28 til 35 ohm cm. Cd ions can vary from 0.2 to 0.5% by weight, and the resistance value from 28 to 35 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Den anvendte løsning i dette eksempel var opprinnelig som angitt ovenfor, idet prosessen ble utført med de arbeidsbetingelser som er angitt ved (1). En annen løsning, som var anvist i eksempel XX, ble så benyttet under de forhold som er angitt ved (2). The solution used in this example was originally as indicated above, as the process was carried out with the working conditions indicated at (1). Another solution, which was indicated in example XX, was then used under the conditions indicated at (2).

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste et overflatebelegg av kadmium med omtrent 4 yum tykkelse. Dette belegg var ikke homogent, slik det vil fremgå av fig. 51, men en SEM-EPMA-avsøkning over grenseflaten viste innsmeltning av kadmium til en dybde på minst 9 yUm, slik det vil fremgå av tabellen nedenfor og fig. 52. Observations made with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface coating of cadmium approximately 4 µm thick. This coating was not homogeneous, as will be seen from fig. 51, but an SEM-EPMA scan over the interface showed melting of cadmium to a depth of at least 9 µm, as will be apparent from the table below and fig. 52.

EKSEMPEL XX EXAMPLE XX

pH-verdien kan varieres fra 3,2 til 3,5, konsentrasjonen av The pH value can be varied from 3.2 to 3.5, the concentration of

+2 +2

Cd -ioner kan variere fra 1 til 4 vekts», og motstandsverdien fra 45 til 55 ohm cm. Cd ions can vary from 1 to 4 wt", and the resistance value from 45 to 55 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste en overflateavsetning av kadmium med omtrent 1^um tykkelse. Avsetningens overflate var uregelmessig, men den var fast og sammenhengende, slik det vil fremgå av fig. 53. Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface deposit of cadmium with a thickness of approximately 1 µm. The surface of the deposit was irregular, but it was firm and continuous, as will be seen from fig. 53.

av kadmium til en dybde på minst 4 ^urn, slik det vil frem-of cadmium to a depth of at least 4 ^urn, as it will appear-

gå av tabellen nedenfor og fig. 54.go off the table below and fig. 54.

EKSEMPEL XXI EXAMPLE XXI

pH-verdien kan varieres fra 11,2 til 12,7, konsentrasjonen av The pH value can be varied from 11.2 to 12.7, the concentration of

+2 +2

Sn -ioner kan variere fra 2 til 5 vekt% og motstandsverdien fra 6,2 til 10,3 ohm. Sn ions can vary from 2 to 5% by weight and the resistance value from 6.2 to 10.3 ohms.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste et overflatebelegg av tinn med omtrent 1,2 yUm tykkelse. Belegget hadde jevn tykkelse og var ensartet. Dette er vist i fig. 55. Observations made with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface coating of tin approximately 1.2 µm thick. The coating had a uniform thickness and was uniform. This is shown in fig. 55.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste innsmeltning av tinn til en dybde på minst 4 yUm, slik som angitt i tabellen nedenfor og i fig. 56. An SEM/EPMA scan over the interface showed melting of tin to a depth of at least 4 µm, as indicated in the table below and in fig. 56.

EKSEMPEL XXII EXAMPLE XXII

pH-verdien kan varieres fra 9 til 9,7, konsentrasjonen av Sn +2-ioner kan variere fra 0,4 til 1 vekt%, og motstandsverdien fra 30 til 36 ohm cm. The pH value can be varied from 9 to 9.7, the concentration of Sn +2 ions can vary from 0.4 to 1% by weight, and the resistance value from 30 to 36 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste en overflateavsetning av tinn med omtrent 4 yUm tykkelse. Denne avsetning syntes å omfatte et nedre jevnt og hovedsakelig homogent sjikt av tykkelse omtrent 1 yum samt et ytre noe porøst sjikt av en tykkelse på omtrent Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface deposit of tin with a thickness of approximately 4 µm. This deposit appeared to comprise a lower smooth and essentially homogeneous layer of thickness about 1 yum and an outer somewhat porous layer of thickness of about

3 yUm, slik som angitt i fig. 57.3 yUm, as indicated in fig. 57.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste innsmeltning av tinn til en dybde på minst 5^um, slik som vist i tabellen nedenfor og i fig. 58. An SEM/EPMA scan over the interface showed melting of tin to a depth of at least 5 µm, as shown in the table below and in fig. 58.

EKSEMPEL XXIII EXAMPLE XXIII

En vandig løsning med samme sammensetning som fremstilt for eksempel XXII ble benyttet: An aqueous solution with the same composition as prepared for example XXII was used:

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste et overflåtebelegg av tinn med større enn 2^um tykkelse. Dette sjikt var porøst, men sammenhengende, slik som angitt i fig. 59. Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface coating of tin with a thickness greater than 2 µm. This layer was porous, but continuous, as indicated in fig. 59.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste innsmeltning av tinn til en dybde på 2^um, slik som vist i tabellen nedenfor og i fig. 60. An SEM/EPMA scan over the interface showed melting of tin to a depth of 2 µm, as shown in the table below and in fig. 60.

EKSEMPEL XXIV EXAMPLE XXIV

pH-verdien kan varieres fra 4,5 til 6,5, konsentrasjonen The pH value can be varied from 4.5 to 6.5, the concentration

+2 +2

av Co -ioner kan variere fra 2 til 6 vekt%, og mostands-verdien fra 25 til 30 ohm cm. of Co ions can vary from 2 to 6% by weight, and the resistance value from 25 to 30 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste en overflateavsetning av kobolt med omtrent 6,5^um tykkelse. Dette lag var jevnt og sammenhengende som angitt i fig. 61. Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface deposit of cobalt with a thickness of approximately 6.5 µm. This layer was uniform and continuous as indicated in fig. 61.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste en innsmeltning av kobolt til en dybde på minst 20 ^urn, slik det vil fremgå av tabellen nedenfor og fig. 62. An SEM/EPMA scan over the interface showed a melting of cobalt to a depth of at least 20 µm, as will be seen from the table below and fig. 62.

Ved visuell inspeksjon og av tidligere forsøk fremgikk det klart at koboltavsetningen over lO^um-nivået var ytterst tett. By visual inspection and from previous experiments, it was clear that the cobalt deposit above the 10 µm level was extremely dense.

EKSEMPEL XXVEXAMPLE XXV

pH-verdien kan varieres fra 11,2 til 11,7, konsentrasjonen av Ag+"'"-ioner kan variere fra 1 til 3 vekt%, og motstandsverdien fra 8 til 13 ohm cm. The pH value can be varied from 11.2 to 11.7, the concentration of Ag+"'" ions can vary from 1 to 3% by weight, and the resistance value from 8 to 13 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste et overflatebelegg av sølv med omtrent 5 yum tykkelse. Materialstrukturen er vist i fig. 63 og 63A. Observations made with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface coating of silver approximately 5 µm thick. The material structure is shown in fig. 63 and 63A.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste en innsmeltning av sølv til en dybde på minst 3 ^urn, slik som angitt i tabellen nedenfor og i fig. 64. An SEM/EPMA scan over the interface showed a melting of silver to a depth of at least 3 µm, as indicated in the table below and in fig. 64.

EKSEMPEL XXVI EXAMPLE XXVI

pH-verdien kan varieres fra 1,5 til 2, konsentrasjonen av The pH value can be varied from 1.5 to 2, the concentration of

Ag<+1->ioner kan variere fra 0,5 til 2,5 vekt%, og motstandsverdien fra 6 til 12 ohm cm. Ag<+1->ions can vary from 0.5 to 2.5% by weight, and the resistance value from 6 to 12 ohm cm.

ARBEIDSBETINGELSERWORKING CONDITIONS

Observasjoner utført med optisk mikroskop og avsøkende elektr-onmikroskop viste en overflateavsetning av sølv med omtrent 2^um tykkelse. Materialstrukturen var som vist i fig. 65. Observations carried out with an optical microscope and a scanning electron microscope showed a surface deposit of silver approximately 2 µm thick. The material structure was as shown in fig. 65.

En SEM/EPMA-avsøkning over grenseflaten viste en innsmeltning av sølv til en dybde på minst 2,00 ^urn, slik som angitt i tabellen nedenfor og fig. 66. An SEM/EPMA scan over the interface showed an infiltration of silver to a depth of at least 2.00 µm, as indicated in the table below and fig. 66.

Av de foregående eksempeler vil det fremgå at foreliggende oppfinnelse angir en ny prosess, samt et nytt apparat for utførelse av prosessen, løsninger for anvendelse i denne prosess og nye produkter for mange forskjellige anvendelser. From the previous examples, it will be clear that the present invention indicates a new process, as well as a new apparatus for carrying out the process, solutions for use in this process and new products for many different applications.

Skjønt beskrivelsen har omhandlet utførelseseksempler hvor materialpåføringen har funnet sted over hele overflaten, vil det være åpenbart at påføringen lett kan begrenses til spesielle overflateområder for å oppnå et spesielt ønsket resultat. Although the description has dealt with embodiments where the material application has taken place over the entire surface, it will be obvious that the application can easily be limited to particular surface areas in order to achieve a particularly desired result.

Tinn, gull og sølv med sin iboende gode ledningsevne kan f.eks. utnyttes i elektriske anvendelser og kretser ved innsmeltning i andre substrater. Tin, gold and silver with their inherently good conductivity can e.g. utilized in electrical applications and circuits by melting into other substrates.

Korrosjonsbestandigheten for tinn, gull, sølv, nikkel,The corrosion resistance of tin, gold, silver, nickel,

krom, kadmium, molybden og volfram kan også i høy grad utnyttes. Påføring av disse metaller på jernholdige eller ikke-jernholdige substrater vil forbedre anti-korrosjons-egenskapene. chromium, cadmium, molybdenum and tungsten can also be used to a large extent. Application of these metals to ferrous or non-ferrous substrates will improve anti-corrosion properties.

Krom, nikkel, sølv, gull eller tinn gir vedkommende matrise et elegant utseende. Krom, molybden, volfram, titan og kobolt gir matrisen forbedret overflatehardhet. Chrome, nickel, silver, gold or tin give the relevant matrix an elegant appearance. Chromium, molybdenum, tungsten, titanium and cobalt give the matrix improved surface hardness.

Indium gir styrke til matrisen og tjener også til å motstå slitasje av overflaten. En molybdenbehandlet jernholdig eller'ikke-jernholdig matrise oppnår forbedret motstand mot slitasje samt god temperaturbestandighet. Et sådant belegg er også anvendbart som dielektrisk sjikt. Indium provides strength to the matrix and also serves to resist surface wear. A molybdenum-treated ferrous or non-ferrous matrix achieves improved resistance to wear as well as good temperature resistance. Such a coating can also be used as a dielectric layer.

En kadmiuminnsmeltet matrise kan for uten å ha forbedret korrosjonsmotstand også tjene som middel mot forurensning ved behandling av skipsskrog. A cadmium fused matrix can, without having improved corrosion resistance, also serve as an anti-pollution agent when treating ship hulls.

Sølvinnsmeltende matriser er alle anvendbare som refleksjons-medium. Silver melting matrices are all usable as a reflection medium.

Det vil være åpenbart at foreliggende fremgangsmåte og apparat er ytterst enkle å anvende, uten store kapital- og anleggs-investeringer samt tillater bruk av matrialer i anvendelser hvor de ikke har vært tidligere påtenkt og med mindre utgif-ter enn tidligere. Foruten de anvendelser og utnyttelser som er spesifisert vil ytterligere andre kunne fastlegges av fagfolk på området. It will be obvious that the present method and apparatus are extremely easy to use, without large capital and plant investments and allow the use of materials in applications where they have not been previously intended and with less expenditure than before. In addition to the applications and uses that have been specified, further others can be determined by professionals in the field.

Det vil også være åpenbart at de forskjellige parametere i fremgangsmåten kan varieres i avhengighet av de variable faktorer som påtreffes og de tilsiktede resultater, uten at derfor oppfinnelsens ramme overskrides, slik den er definert i de etterfølgende patentkrav. It will also be obvious that the various parameters in the method can be varied depending on the variable factors encountered and the intended results, without therefore exceeding the scope of the invention, as defined in the subsequent patent claims.

Claims

1. Method for fusing at ambient temperature at least one other conductive chemical element into a matrix of a first conductive chemical element, characterized in that the second conductive element is placed in contact with an adjacent surface of the first conductive chemical element, and an interrupted electric signal with a predetermined frequency is applied to said first and second chemical element, whereby the second chemical element is fused with the first chemical element.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that said electrical signal is a pulse signal of duration in the range from 2.5 microseconds to 28.6 nanoseconds and with amplitude in the range of 3 amperes per 0.3 cm 2 within a predetermined time period.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the second conductive element is moved along the matrix at a rate sufficient to provide a substantially continuous fusion area of the second conductive chemical element with the first chemical element.

4. Method as stated in claim 3, characterized in that the rate of movement of the second conductive element is mainly proportional to half the frequency of the electrical signal.

5. Method as stated in claim 2, characterized in that a frequency in the range 400 Hz to 35 MHz is used.

6. Method as set forth in claim 1, characterized in that the first conducting chemical element is selected from a material group comprising ferrous or non-ferrous metals or alloys thereof.

7. Method as stated in claim 1, characterized in that the second conducting chemical element is selected from a material group comprising ferrous or non-ferrous metals or alloys thereof.

8. Method as stated in claim 1, characterized in that the first conductive chemical element is selected from a material group comprising ferrous metals or an alloy thereof, while the second conductive element is selected from a material group comprising non-ferrous metals or alloys thereof .

9. Method as stated in claim 1, characterized in that the first conductive element is selected from a material group comprising non-ferrous metals or an alloy thereof, while the second conductive element is selected from a material group comprising ferrous metals or an alloy thereof .

10. Method as stated in claim 1, characterized in that the second conductive element is included in a fixed electrode.

11. Apparatus for fusing a first conducting chemical element with another conducting chemical element, characterized in that the apparatus comprises an oscillating circuit to produce an interrupted half-wave signal within a predetermined frequency range, the oscillating circuit having an output with means for applying the circuit's output signal to a matrix of the first conductive chemical element and said second chemical element which is in contact with the matrix, so that the second conductive chemical element is fused with the first conductive chemical element.

12. - Apparatus as specified in claim 11, characterized in that the apparatus is designed to emit a fixed, predetermined frequency.

13. Apparatus as stated in claim 11, characterized in that the apparatus comprises equipment to vary the frequency of the output signal.

14. Product comprising a matrix of a first conductive chemical element with an outer surface in which a second conductive chemical element has been fused by the method stated in claim 1.

15. Product as stated in claim 14, characterized in that the first conductive chemical element is selected from a material group comprising ferrous or non-ferrous metals or their alloy, while the second conductive chemical element is selected from another material group comprising ferrous or non-ferrous metals or an alloy thereof.

16. Product as stated in claim 15, characterized in that the first conducting chemical element is ferrous or an ferrous alloy.

17. Product as stated in claim 15, characterized in that the first conductive chemical element is non-ferrous or a non-ferrous alloy.

18. Product as stated in claim 16, characterized in that the second conductive element is non-ferrous or a non-ferrous alloy.

19. Product as stated in claim 16, characterized in that the second conductive element is ferrous or an ferrous alloy.

20. Product as stated in claim 16, characterized in that the first conductive chemical element is steel, while the second conductive chemical element is selected from the elements in groups 4B and 6B in the periodic table.

21. Apparatus for fusing an electrically conductive component with another electrically conductive component, characterized in that the apparatus comprises an electrical power supply with an oscillating circuit as well as an output for emitting an electrical half-wave signal between a pair of output terminals, a first connecting device having its one end connected to one output terminal while its opposite end is adapted to connect to the other component at a particular location, while another connecting device has its one end connected to the other output terminal and an opposite end adapted to connect to the other component at a elsewhere, said first connecting device comprising said one component at said opposite end to place said one component in contact with said other component when said first connecting device is connected thereto, while the electrical power supply in operation emits an intermittent current through the two components for fusion of the one comp onent with the other component.

22. Apparatus as specified in claim 21, characterized in that it is designed to emit a half-wave signal with a frequency in the range from 400 Hz to 35 MHz.

23. Apparatus as stated in claim 21, characterized in that it is arranged to emit an intermittent current with a maximum value of about 3 amperes, while the first connecting device places said one component in contact with approximately 0.3 mm 2 of the other component .

24. Apparatus as stated in claim 21, characterized in that said other electrically conductive component is in solid form.

25. Apparatus as stated in claim 22, characterized in that the first coupling device comprises means for rotation of the first component while it is in contact with the second component.

26. Apparatus as stated in claim 25, characterized in that said rotation means are able to rotate the first component at a speed in the range of 5000 to 10000 revolutions per minute. minute.

27. Apparatus as stated in claim 26, characterized in that the second electrically conductive component is in liquid form.

28. Apparatus as stated in claim 27, characterized in that the first coupling device comprises a reservoir for said second component in liquid form, as well as means for regulating the flow of the liquid component in contact with the remaining component.