DE1126216B

DE1126216B - Verfahren zur Herstellung von Chromierungsschichten auf Metallen

Info

Publication number: DE1126216B
Application number: DEM41299A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Nat Richard Kieffer; Dr Techn Karl Sedlatschek
Original assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Current assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Priority date: 1958-07-09
Filing date: 1959-04-24
Publication date: 1962-03-22
Also published as: FR1229462A

Description

Das Aufbringen von Chromierungsschiohten, d. h. von chromhaltigen Oberflächenschichten hat sich bei einer Reihe von Metallen und Metallegierungen vor allem als wichtige Methode erwiesen, die Oxydationsbeständigkeit dieser Metalle und Metallegierungen bei höheren Temperaturen zu verbessern.

Solche Chromierungsschichten hat man auf Stahl und Eisen, auf Nickel und Nickellegierungen, auch hochschmelzenden Metallen, bereits aufgebracht. Die Chromierung wurde bisher meistens in der Form durchgeführt, daß Chrom auf die zu chromierenden metallischen Formteile galvanisch niedergeschlagen wurde. Bei der nachfolgenden thermischen Behandlung diffundiert es dann mehr oder weniger in die Oberflächenschicht ein. Nach einem anderen bekannten Chromierungsverfahren werden die zu chromierenden Formteile in Chrompulver oder chromhaltige Einbettungspulver eingepackt und thermisch unter Schutzgas behandelt. Schließlich können die zu chromierenden Formteile der Einwirkung von chromhaltigen Gasen (z. B. Chromchloriddämpfen) ausgesetzt werden, wobei es zu einer Reaktion der Chromsalze mit der Metalloberfläche unter Abscheidung von Chrommetall kommt, das in das Grundmetall hineindiffundiert und die Chromierungsschichten aufbaut.

Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet prinzipiell so, daß die zu chromierenden metallischen Formstücke, ζ. B. von Stahl, Eisen, Nickel oder Nickellegierungen oder Molybdän, Wolfram, Tantal, Niob oder deren Legierungen, der Einwirkung einer Kupferschmelze ausgesetzt werden, in der metallisches Chrom aufgelöst ist. Während des Einwirkens der chromhaltigen Kupferschmelze diffundiert das Chrom in die Oberfläche der zu chromierenden Formteile hinein und baut die an Chrom angereicherte Chromierungsschicht auf. Durch eine nachfolgende, vorzugsweise chemische, insbesondere elektrochemische Behandlung werden die noch anhaftende Kupferschmelze und das nicht zum Aufbau der Chromierungsschicht verbrauchte Chrom entfernt.

Besonders günstige Ergebnisse lassen sich mit diesem Chromierungsverfahren an Metallen und Metallegierungen erreichen, die mit dem Kupfer überhaupt nicht oder sehr wenig, metallurgisch gesehen, reagieren. Das Kupfer ist also bei diesem Verfahren Lösungsmittel für Chrom, wodurch es möglich ist, tiefere Chromierungstemperaturen anzuwenden und gleichzeitig sehr gleichmäßige Chromierungsschichten zu erreichen.

Das erfindungsgemäße Chromierungsverfahren kann so durchgeführt werden, daß die zu chromieren-

Verfahren zur Herstellung
von Chromierungsschichten auf Metallen

Anmelder:

Metallwerk Plansee Aktiengesellschaft,
Reutte, Tirol (Österreich)

Vertreter: Dr.-Ing. H. v. Schwarze, Patentanwalt,
Krefeld, Westparkstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 9. Juli 1958 (Nr. A 4868)

Dr. phil. nat. Richard Kieffer
und Dr. techn. Karl Sedlatschek, Reutte, Tirol

(Österreich),
sind als Erfinder genannt worden

den Teile in die Chrom enthaltende Kupferschmelze eingetaucht werden und nach der Ausbildung der Chromierungsschicht die überschüssige, anhaftende Schmelze entfernt wird. Man kann ferner im Sinne der Erfindung chromhaltiges Kupfer auf die zu chromierenden Teile durch Aufspritzen, Auftragen der gepulverten Legierung oder galvanisch auf die Oberfläche der zu chromierenden Teile auftragen und dann anschließend bei Temperaturen über dem Schmelzpunkt des chromhaltigen Kupfers niederschmelzen, wobei sich die Chromierungsschicht ausbildet. Auch in diesem Falle wird die überschüssige, chromhaltige Kupferschmelze nach dem Abkühlen chemisch, elektrochemisch oder durch Verdampfen im Vakuum entfernt.

Durch dieses Chromierungsverfahren werden besonders zunderfeste Chromierungsschichten gleichmäßiger Dicke und einwandfreier Haftfestigkeit mit Kupferschmelzen erhalten, die bei Arbeitstemperatüren von etwa 1100 bis 1400° C etwa 0,5 bis 25%, vorzugsweise 2 bis 10% Chrom, gelöst enthielten. Um die Chromierungstemperatur, die über dem Schmelzpunkt der chromhaltigen Kupferschmelze liegt, zu erniedrigen, kann das Kupfer bis zu 50% durch mindestens eines der Metalle Zinn, Silber, Zink, Kadmium, Aluminium, Blei oder Gold ersetzt werden. Eine Verbesserung der Quatität der Chro-

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mierungsschicht in bezug auf Dichtheit und Oxydationsbeständigkeit läßt sich dadurch erreichen, daß das Chrom bis zu etwa 35 °/o durch Silizium oder bis zu etwa 20% durch Bor bzw. bei Cr-Si-B^haltigen Kupferschmelzen bis 25% durch Silizium und bis % durch Bor ersetzt wird.

Im Sinne einer weiteren Ausbildung der Erfindung können auf die Chromierungsschichten nach bekannten Diffusionsverfahren Schichten von Aluminium oder Beryllium aufgebracht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Chromierungsschichten auf Stahl, Eisen, Nickel oder deren Legierungen oder hochschmelzenden Metallen wie Molybdän, Wolfram, Tantal, Niob und deren Legierungen durch Diffusionsbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die zu chromierenden Metalle bzw. Metallegierungen der Einwirkung einer chromhaltigen Kupferschmelze ausgesetzt werden und nach Ausbildung der an Chrom angereicherten Oberflächenschicht das anhaftende Kupfer mit dem überschüssigen Chrom vorzugsweise chemisch, insbesondere elektrochemisch, entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu chromierenden Formkörper in eine chromhaltige Kupferschmelze eingetaucht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chromhaltige Kupferlegierung auf die Formkörper aufgespritzt, in Pulverform aufgetragen oder galvanisch niedergeschlagen und anschließend durch eine thermische Nachbehandlung auf der Oberfläche der Formkörper niedergeschmolzen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer in der Kupferschmelze bis zu 50% durch mindestens eines der Metalle Silber, Zinn, Zink, Blei, Aluminium, Kadmium oder Gold ersetzt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom in der Kupferschmelze bis zu etwa 35% durch Silizium oder bis etwa 10 % durch Bor bzw. gleichzeitig bis zu etwa 25% durch Silizium und etwa 15% durch Bor ersetzt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Chromierungsschicht nachträglich Aluminium oder Beryllium eindifEundiert wird.

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