Verfahren zur Herstellung von Diffusionsüberzügen Es ist bereits vorgeschlagen,
gehört aber noch nicht zum Stande der Technik, Chromdiffusionsüberzüge auf Gegenständen
aus Eisen bzw. Stahl in der Weise herzustellen, daß man chro@mosalzhaltige Salzbäder
bei Temperaturen von etwa 700 bis 120o° C so lange auf eiserne oder eisenhaltige
Gegenstände einwirken läßt, bis diese mit einer chromhaltigen Diffusionsschicht
und gegebenenfalls einer darüberliegenden Chromschicht überzogen sind. Es findet
bei diesem Verfahren ein Austausch zwischen dem Chrom des Chromosalzes und dem in
der Oberfläche des zu verchromenden Gegenstandes befindlichen Eisen statt, dergestalt,
daß in dem Maße, in dem an den Berührungsstellen Chrom aufgenommen wird, Eisen in
Lösung geht. Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren nicht nur zur Herstellung
diffusionsverchromter Gegenstände geeignet ist, sondern ,daß auf diese Weise auch
Diffusionsüberzüge anderer Metalle erzeugt werden können, sofern man in den Salzbädern
das Chromosalz ganz oder teilweise durch mindestens ein Salz, insbesondere ein Halogensalz,
mindestens eines anderen Metalls ersetzt, das bei den in Frage kommenden Temperaturen
nicht in =nennenswerter Menge flüchtig ist und mit Eisen im Sinne eines Austausches
zwischen Eisen und dem jeweiligen Metall des Salzes reagiert. Gegenüber anderen
Verfahren, die die Herstellung von Diffusionsüberzügen in neutralen Salzbädern unter
Zuisatz feinverteilter Metalle anstreben und bei denen das
Eisen
sich nicht im Sinne eines Austausches an einer chemischen Reaktion beteiligt, hat
das Verfahren gemäß der Erfindung den Vorzug, daß stets gleichmäßig dicke Ü1erzüge
entstehen, daß ferner die erforderlichen Glühzeiten kürzer sind und daß das Verfahren
in seiner Durchführung einfacher ist.Process for the production of diffusion coatings It has already been proposed
but is not yet part of the state of the art, chrome diffusion coatings on objects
made of iron or steel in such a way that one chro @ mosalthaltige salt baths
at temperatures of around 700 to 120o ° C for so long on iron or ferrous
Objects can act until they are covered with a chromium-containing diffusion layer
and optionally coated with an overlying chrome layer. It finds
in this process an exchange between the chromium of the chromosalt and the in
the surface of the object to be chrome-plated instead of iron, in such a way that
that to the extent that chromium is absorbed at the points of contact, iron in
Solution works. It has been shown that this process is not just for production
Diffusion chromed objects is suitable, but that in this way too
Diffusion coatings of other metals can be generated provided one is in the salt baths
the chromosalt in whole or in part by at least one salt, in particular a halogen salt,
at least one other metal replaced at the temperatures in question
is not volatile in a significant amount and with iron in the sense of an exchange
reacts between iron and the respective metal of the salt. Over other
Process that involves the manufacture of diffusion coatings in neutral salt baths
Aim for the addition of finely divided metals and for which the
iron
does not take part in a chemical reaction in the sense of an exchange
the method according to the invention has the advantage that always uniformly thick Ü1erzug
arise that further the required annealing times are shorter and that the process
is easier to carry out.
Neben dem Eisen können auch andere, entweder mit .dem Eisen legierte
oder in einem vorherigen Verfahren auf das Eisen aufgebrachte Metalle, wie Mangan
oder Chrom, den Austausch bewirken. Ein solcher Austausch kann zugunsten :des Austausches
mit Eisen in manchen Fällen dadurch vermindert bzw. unterdrückt werden, daß man
dem zu verwendenden Salzbad eine bestimmte Menge eines Salzes des Metalls zufügt,
das .den Austausch nicht bewirken soll.In addition to iron, others can also be used, either alloyed with iron
or metals such as manganese deposited on the iron in a previous process
or chrome, effect the exchange. Such an exchange can benefit: the exchange
with iron can be reduced or suppressed in some cases by the fact that
add a certain amount of a salt of the metal to the salt bath to be used,
that. should not bring about the exchange.
Die Güte, insbesondere die Dichtigkeit des erzeugten Diffusionsüberzuges,
ist vor allem abhängig von den Volumen der sich austauschenden Metalle. Die günstigsten
Überzüge werden beim Austausch gleicher Metallvolumen erzielt. Es ist daher vorteilhaft,
die Wertigkeitsstufe des im Salzbad anzuwendenden Metallsalzes so zu wählen, daß
fliese Bedingung erfüllt ist. Wenn man zum Beispiel einen Niobüberzug anbringen
will, so ist zu berücksichtigen, daß das ,Molekularvolumen des Niobs mit etwa T0,85
em3 zu dem des Eisens, mit 7,3 cm3 etwa im Verhältnis 3 : 2 steht. Aus diesem Verhältnis
ergibt sich unter der Voraussetzung, daß bei dem Austausch des Niobs mit Eisen Eisen-2,-chlorid
entsteht, daß man die günstigsten Bedingungen zur Erzeugung eines Niobüberzuges
bei Anwendung von Niob-3-chlorid erhält, da dann etwa ein Volumen Eisen ,durch ein
Volumen Niob ersetzt wird.The quality, in particular the tightness of the diffusion coating produced,
is mainly dependent on the volume of the exchanged metals. The cheapest
Coatings are achieved by exchanging the same volume of metal. It is therefore advantageous
to choose the valency level of the metal salt to be used in the salt bath so that
tile condition is met. For example, if you apply a niobium coating
wants, it must be taken into account that the molecular volume of niobium is about T0.85
em3 to that of iron, with 7.3 cm3 in a ratio of about 3: 2. From this relationship
results on the assumption that when the niobium is exchanged for iron, iron 2, chloride
arises that one has the most favorable conditions for the production of a niobium coating
when using niobium-3-chloride, about one volume of iron is retained by one
Volume of niobium is replaced.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich bei vielen in der Stahllegierungskunde
bekannten Metallen anwenden, vor allem bei den Metallender Vanadin- und Wolframgruppe
des Periodischen Systems der Elemente nach von Antropoff. Ferner seien die Metalle
der Nickel-Platin-Gruppe sowie die der Kupfer- und Mangangruppe und Wismut genannt.The method according to the invention can be used by many in steel alloy science
use known metals, especially those of the vanadium and tungsten groups
of the Periodic Table of the Elements according to von Antropoff. Furthermore, let the metals
the nickel-platinum group as well as those of the copper and manganese group and bismuth.
In vielen Fällen kann durch gleichzeitiges Einbringen verschiedener
Metallsalze in das Salzbad ein Eindiffundieren mehrerer Metalle in die Oberfläche
eines Eisen- bzw. Stahlgegenstandes erreicht werden, wobei neben anderen auch Salze
von Metallen zur Anwendung kommen können, die allein nicht oder nur langsam in Eisen
eindiffun-Bieren. Auf ,diese Weise kann man beispielsweise gleichzeitig Nickel und
Chrom eindiffundieren. In anderen Fällen ist es wiederum vorteilhaft, mehrere Salzbäder
nacheinander anzuwenden und damit nacheinander verschiedene Metalle in die Oberfläche
eindiffundieren zu lassen.In many cases, the simultaneous introduction of different
Metal salts in the salt bath mean that several metals diffuse into the surface
an iron or steel object can be achieved, among others also salts
of metals can be used, which alone cannot or only slowly in iron
diffuse beers. In this way you can, for example, at the same time nickel and
Diffuse in chromium. In other cases it is again advantageous to have several salt baths
to apply one after the other and thus one after the other different metals into the surface
to diffuse in.
Zur Vermeidung von Oxydation ist es empfehlenswert, die Salzbäder
unter Schutzgas zu halten oder andere Schutzvorrichtungen, wie z. B. Abdecken des
Salzbades mit Holzkohle, vorzusehen.To avoid oxidation it is recommended to use the salt baths
to keep under protective gas or other protective devices, such as B. Covering the
Salt bath with charcoal to be provided.