CH264310A - Verfahren zur Herstellung eines gegen Hitze und Korrosion widerstandsfähigen Überzuges auf metallischen Gegenständen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines gegen Hitze und Korrosion widerstandsfähigen       Überzuges    auf metallischen Gegenständen.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur  Herstellung eines gegen Hitze, insbesondere  Temperaturen von 700 bis     1000'C,    und Kor  rosion widerstandsfähigen     Überzuges    auf me  tallischen     Gegenständen,        insbesondere    Ma  schinenteilen. Solche Maschinenteile sind z. B.  Auslassventile von Verbrennungsmaschinen,  Schaufeln und andere Teile von Verbren  nungsturbinen und Absperrventile.

   Der Über  zug kann auch auf Ventile, welche der Ein  wirkung von Meerwasser     ausgesetzt    sind, fer  ner auf Spritzgussformen und     Schmiede-          gesenke    aufgebracht werden.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist da  durch gekennzeichnet., dass man auf die Ge  genstände eine Nickellegierung aufbringt, die  7,5 bis 13,5,w, Aluminium, 9,0 bis 25,0  Chrom, 0,1 bis 5,0 % eines Metalles der Gruppe  VIa des periodischen Systems und 0,1 bis       1,05V0    Kobalt enthält.  



  Als Metalle der Gruppe Vla des periodi  schen Systems kommen z. B. Molybdän und  Wolfram in Frage.  



  Ferner können folgende Elemente in der  Legierung vorhanden sein: Kohlenstoff bis       0,35%o    , Silicium bis     1,0 /o    , Mangan bis 2,0  und Eisen bis<B>1,0%.</B>  



  Eine bevorzugte Zusammensetzung der Le  gierung ist folgende: 9,5 bis     12,0%    Alumi  nium, 10,0 bis     11,0%    Chrom, 1,5 bis 3,5      0o     Molybdän, 0,1 bis 0,7 % Kobalt, 0,05 bis 0,15 %         Kohlenstoff,    0,05 bis 0,5     7,    Mangan, 0,1 bis  <B>0,3 7,</B> Silicium, bis 1     %    Eisen, Rest Nickel.  



  Kohlenstoff ist meistens als     Verunreini-          1un#    -in den verwendeten Metallen vorhanden  und ist in den angegebenen Mengen zulässig.  Silicium und Mangan werden hauptsächlich  als reinigende Elemente zugesetzt; auch ist.  eine kleine Menge dieser Stoffe günstig, wenn  die Legierung durch Aufschweissen. auf den  metallischen Gegenstand aufgebracht wird.  Ein höherer Gehalt an den letztgenannten  Stoffen, insbesondere an Silicium, kann aber  die Korrosion der Legierung begünstigen.  



  In vielen der handelsüblichen Metalle  kommt Eisen als Verunreinigung vor. Eisen  beeinträchtigt den Widerstand der Metalle  gegen Korrosion, und obgleich man danach  trachtet, den Eisengehalt so gering als mög  lich zu halten, ist es schwierig, das Eisen  vollständig zu eliminieren. Im allgemeinen  sollte der Überzug nicht mehr als 1     %    Eisen  enthalten. Man wird aber wahrnehmen kön  nen, dass, wenn der Überzug auf einen Gegen  stand aus Eisen aufgebracht ist, besonders  durch Sehweissen, eine erheblich grössere  Menge Eisen vom Überzug aufgenommen sein  kann. Die im obigen Beispiel angegebenen       Höchstmengen    von Eisen und andern Metal  len beziehen sich auf die Legierung vor deren       Auftragung    auf den metallenen Gegenstand.  



  Eines oder mehrere der folgenden Me  talle oder     1lletalloide    können zum     Reinigen         oder zur Desoxydation bis zu 0,5 % insgesamt  beigefügt werden: Calcium, Magnesium, Ba  rium, Bor, Strontium und Zink, ferner Cer  und andere seltene Erdmetalle, oder Misch  metall, welch letzteres die Korngrösse beein  flusst. Kleine Zusatzmengen von Calcium  und./oder Cer sind besonders vorteilhaft.  



  Eines oder mehrere folgender Elemente  können als Härtezusatz beigefügt werden,  und zwar von jedem einzelnen bis maximal  1 und 2 % insgesamt: Titan, Vanadium,  Zirkonium, Tantal, Beryllium, Niob, Silber,  Antimon -und Zinn. Auch Stickstoff kann  bis zu<B>0,3%</B> vorhanden sein.  



  Der Überzug kann wärmebehandelt wer  den zur Erhöhung der Härte und Festigkeit.  Es können folgende Behandlungen erfolgen:  1. Altern bei 500 bis 800 C     (vorteilhaft     etwa 700  C) während 8 bis 16 Stunden, oder  2. Lösungsglühung bei 1050 bis 1250'C  während 2 bis 8     Stunden,    dann Altern wie  oben, nachher     Abkühlen    in Luft.  



  Die Lösumgsglühung ist wegen zu gerin  gem Vorteil bei Auslassventilen von Verbren  nungskraftmaschinen nicht empfehlenswert,  da sie für den Stahl oder die Metallegierung,  aus welchen diese Ventile bestehen, in erheb  lichem Masse schädlich sein könnte. Es ist nicht  notwendig, überzogene Ventile, die Tempera  turen von 500 bis 850  C ausgesetzt sind, zu  altern, aber für Maschinenteile, welche einer  Temperatur unter 500  C ausgesetzt sind, oder  für solche, welche bei tiefer oder Raumtem  peratur verwendet werden, kann das Altern,  um eine bestimmte Härte zu erreichen, vor  teilhaft sein.  



  Zwecks Herstellung des Überzuges kann  die Legierung durch Schweissen oder nach  sonst bekannten Methoden auf den Metall  gegenstand aufgetragen werden. Zur Her  stellung des Überzuges durch Schweissen ist  es     zweckmässig,    aus der Legierung Schweiss  stäbe in Graphit-, Stahl- oder Sandformen  zu giessen. Sollen die Stäbe zum Überziehen  der genannten Ventile von Verbrennungs  maschinen dienen, so ist eine Dicke der Stäbe  von etwa 4,8 mm und eine Länge von     etwa       90 cm vorteilhaft. Die Stäbe sind dann den  gebräuchlichen Abmessungen solcher Ventile  und den hierbei verwendeten Schweissbren  nern angepasst. Für Lichtbogenschweissung  wird eine geringere Dicke der Stäbe bevor  zugt.

   Die Schweissstäbe enthalten zweck  mässigerweise keine porösen Stellen,     Unreinig-          keiten    und dergleichen, welche das Schweissen  erschweren und für den Überzug nachteilig  sind. Die Schweissstäbe können auch zur Ent  fernung von Unreinigkeiten mit dem. Sand  strahlgebläse behandelt werden.    Zweckmässig verwendet man     zum    Auftra  gen der     Legierung    auf den metallischen Ge  genstand ein Flussmittel von folgender vorteil  hafter Zusammensetzung: Borsäureanhydrid  40 bis 45 % , Quarz 12 bis 15'J , Fluorit 1. 7  bis     20 J%    und Kalk 24 bis     28'J    . Eisenoxyd  und andere Verunreinigungen können bis zu  0,5 % darin enthalten sein.

   Das Flussmittel  kann wie folgt verwendet werden: Das  Flussmittel in Form von feinem Pulver wird  gründlich gemischt, mit Wasser befeuchtet  und auf die oben erwähnten Schweissstäbe  als dünne, gleichmässige Schicht aufgetragen.  Vor Gebrauch sind die Stäbe, welche mit dem  Flussmittel überzogen sind, vollständig     trok-          ken    zu halten. Während des Schweissvorgan  ges sind vorzugsweise schwach oxydierende  Bedingungen einzuhalten,     gewünschtenfalls     kann noch trockenes     Flussmittel    beigegeben  werden. Während des Schweissens muss grosse  Sorgfalt angewendet werden, um eine über  mässige Verdünnung bzw.

   Verunreinigung der       Legierung    durch das Material, auf welches sie  aufgeschweisst wird, zu vermeiden. Auch ist  das Einschliessen kleiner Schlackenteile mög  lichst zu, vermeiden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines gegen Hitze und Korrosion widerstandsfähigen über zuges auf metallischen Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Gegen stände eine Nickellegierung aufbringt, die 7,5 bis 13,5 % Aluminium, 9,0 bis 25,0 % Chrom, 0,1. bis 5,0 % eines Metalles der Gruppe Vla des periodischen Systems und 0,1 bis<B>1,0%</B> Kobalt enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung als Metall der ('Truppe VIa des periodischen Sy stems Molybdän enthält. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung als Metall der Gruppe VIa des periodischen Sy stems Wolfram enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung ausserdem bis<B>0,35%</B> Kohlenstoff enthält. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung ausserdem bis 2,0% Mangan enthält. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung ausserdem bis 1,0% Silium enthält. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung ausserdem bis<B>1,0%</B> Eisen enthält. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung aus 9,5 bis 12,0% Aluminium, 10,0 bis<B>11,0%</B> Chrom, 1,5 bis 3,5% Molybdän, 0,1 bis 0,7% Kobalt, 0,05 bis<B>0,15%</B> Kohlenstoff, 0,05 bis <B>0,5%</B> Mangan, 0,1 bis<B>0,3</B>% Silicium, bis <B>1,0%</B> Eisen, Rest Nickel besteht. B. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 0,5% Calcium enthält. 9. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung; bis zu<B>0,5%</B> Magnesium enthält. 10. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu<B>0,5%</B> Barium enthält. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 0,5 % Bor enthält. 12. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 0,5% Strontium enthält. 13. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu<B>0,5%</B> Zink enthält. 14. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 0,5% seltene Erdmetalle enthält. 15. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 0,5 % Cer enthält. 16. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1 % Titan enthält. 17.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1 % Vanadium enthält. 18. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1 % Zirkonium enthält. 19. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1 % Tantal enthält. 20. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1 % Beryllium enthält. 21.. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1% Niob enthält. ?2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1 % Silber enthält. 23. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass die Legierung bis zu 1 % Antimon enthält. 24.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 1 % Zinn enthält. 25. Verfahren nach Pateiitansprueh, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung bis zu 0,3g,' Stickstoff enthält. 26. Verfahren nach.

   Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man aus der Le- 0 (Y erung einen Stab giesst, auf letzteren ein I'lussmittel aufbringt und die Legierung, aus welcher der Stab besteht, durch Sehweissen auf den Metallgegenstand aufträgt..