DE1521169A1 - Ausbildung von chromhaltigen UEberzuegen auf einem Stahlstreifen - Google Patents

Description

• Ausbildung von chromhaltigen Überzügen auf einem Stahlstreifen Zusatz zu Patent..,. , , : ,* o p " , (Patentanmeldung B 77788 YIb/48b Die Erfindung betrifft die Ausbildung eines chromhaltigen Oberzuges auf einem Stahlstreifen, nämlich eines Eiaen-Chrom-hegierungsüberzugeo als Zusatz zum Patent (Anmeldung B 77788 YIb/48b), Im Hauptpatent ist vorgeschlagen worden, einen Legierungsüberzug auf einem 8tahlstreiferi dadurch auszubilden, daß auf die etreifenoberfläche ein chromhaltiges Metallpulver aufgebracht und auf dem Streifen verdichtet wird, daß der Streifen und das verdichtete Metallpulver in einer schützenden Atmosphäre bei einer solchen Temperatur solange gesintert werden, bis an der Streifenoberfläche eise haftender Legierungsüberzug entsteht, und daß der wirksame gohlenetoffgehalt des Streifens und den Pulvern während des Unterur so niedrig gehalten wird, daß der Überzug einem vorgeschriebenen Salpeteralfuretest wideretehtr Wie sich auf klikrophotographien, durch Höntgitnatudien und die Makrophotographie gezeigt hat, läßt sieh mit großem Erfolg auf diese Weise ein dünner, anhaftender, geschmeidiger und korrosionsbeständiger Überzug auf dem streifen herstellen, ohne daß z"B. eine Heizeinheit von unförmiger Größe benutzt oder unangemessen lange geiten aufgewendet zu werden brauchen, Welche Stahlarten für das Verfahren brauchbar sind, welches der zulässige Kohlenetoftgehalt ist und welche Eigenschaften das Metallpulver haben muß., hat man bereits herauagefurdeai . Auch die Schiitzatmoaphäre, in der das Sintern erfolgt= J:st gut untersucht worden, %bei bat sieb ergeben, daB eine Atmonphäre :@en-r. aus nahezu reinem Wmoaerotoff am ei@R@@a:ndfreze:;e:: Ist; jedoch Sauerstoff als Veriureinigurg verbanden för._. dort ein halogenbültiges Material in der Ofenatmosphäre die schnelle Diffusion des Chroms in das Eisen und umgekehrt des Eizens in das Chrom hinein. Vorsichtshalber wird zu Anfang eine siemlich hohe, untere Grenze des Halogengehaltes von 0,2596 vorgeschrieben, Weitere Untersuchungen haben gezeigt, daß eine wesentlich niedrigere Grenze auch zureichend sein kann-Hei dem Verfahren zur Ausbildung eines Überauges auf einem Stahlstreifen wird auf dessen Oberfläche gemäß der Erfindung ein Metallpulver mit mindestens 209i Chrom und höchstens 0,25% Kohlenstoff aufgebracht und auf dem Streifen verdichtet; der Streifen und das verdichtete Metallpulver werden in einer

  ächutffmosphäre, die ein halogenhaltiges Gas enthält, in der,

  das Halogen mindestens 0,10 Volumproxent der Atmosphäre ausmacht, bei einer solchen Temperatur solange gesintert, bis eine Diffueion gwiechen dem Streifen und dem Pulver bewirk: und dabei ein anhaftender Überzug aus rostfreiem Stahl ausgebildet wird, der bis zu 0,10% Kohlenstoff enthält, und es wird der wirksame Kohlenstoffgehalt des Streifens während des Sinterne unter 0,01% gehalten.
• In praktischen Betrieb hat sich ein Halogengehalt zwischen 0,10% und 1,0% als einwandfrei erwiesen.- Wemi der Sauerstoffgehalt den Ofens äußerst niedrig ist oder der Sauerstoff völlig fehlt, ist das halogenhaltige Material in der Sinteratmosphäre nicht wirkearo, um die Ausbildung eines handelsmäßigen Produktes mit den optimalen Eigenschaften der Geschmeidigkeit, des Zusammenhalten und der Korrosionebestäadigkeit zu gewährleisten; die Anwendung eines Halogene oder eines ganförmigen Iialogenide in der Sintersone ist somit sehr erwünscht" " xinsich@ilich den im Stahl aufgenommenen Kohlengtoffüberachusees hat man herausgefunden, deß bei einem höheren Kohlenstoffgehalt als 0,01% zur Kombination mit dem überschüssigen Kohlenstoff eire angemessene Menge Titan angewendet werden kann, Bei Benutzung eines mit Titan stabilisierten Stahls wird die Kohlen- stoffmenge vorzugsweise in Bereich von 0,03% bis 0,0696 gehalten. Titan kann ixt einer Menge von 0,2% bis 0,5%, vorzugsweise im Bereich von 0,25% bis 0,3576 vorliegen; stets muB aber viermal soviel Titan wie Kohlenstoff vorhanden sein. Wesen::liche Beachtung muß aber auch dem Chromgehalt den über- zogenen Produktes geschenkt werden Der auf dem Stahl herge- stellte Überzug ist eine rostfreie Negierung aus Chrom und Eisen,# Wie bereits angegeben ist, soll der Überzug durchweg mindestene etwa 12% Chrom entäalten- Vorzugsweise hat der Überzug einen durchschnittlichen- Chromgehalt von etwa 15 bis 25g% Es können auch höhere Chromgehalte Anwendung finden; hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit jedoch würde dies wahrscheinlich wenig oder keinen zusätzlichen Nutzen haben, so daß die hinzukommenden Kosten nicht gerechtfertigt wären Wie betont sein soll, ist der Überzug nicht nur rostfrei und geschmeidig, sondern auch metallurgisch en die Unterlage gebunden Der Vollständigkeit halber seien. einige bevorzugte Bedingungen wiederholt.. Das gewählte Netallpulver muß mindestens 20% Chrom und weniger als 0,24% Kohlenstoff enthalten Der Streifen und- das verdichtete Pulver können z.B- mindestens 12 h lang in einer ununterbrochen strömenden Wasseretoffatmoophäre auf einer Temperatur von nindeatens 15500 F (845o C) gehalten werden, Der erhitzte Streifen soll auch in einer stetig fließen-den Wasserstoffetwosphäre, die frei von Halogenen ist, auf mindestenn 5000 F (260o C) abgekühlt werden Die hier gebrauchte Bezeirhnung "halogenhaltigeet' Gas bezieht eich auf ein Gas, das entweder ein Halogen oder ein Halogenid enthält.
• Alle Prozentangaben mit Ausnahme des Volumens der Salpetersäure und den halogenhaltigen Gases beziehen sich auf Gewichtsprozente.
• Wie zuvor erläutert, wird der rostfreie Überzug gemäß der Erfindung während den Sintern. durch eine Interdiffusion des Chrome in die Stahlunterlage und des Eieens aus der Unterlage in das verdichtete Pulver hinein erzeugt Als rostfreier Über-:ug wird der Überzug betrachtet, der während des Sinterns durch eine derartige Diffusion ausgebildet ist.
• Unter die Bezeichnung "Stahlstreifen" fallen auch Stahlbleche und -platten

Claims (1)

1. Patentansprüche 1) Verfahren zur Ausbildung eines Uberzuge o auf einen Stahlstreifen, bsi dem auf der Streifenoberfläche ein Metallpulver mit mindestens 20( Ghvom und höchsi^Lw 0e20 Kohlens i;off aufgebracht und auf dwm Streifen verd-s ohtet wird, bei dem ferner der Streifen und das verdichtete Mo t.ailpulver in einer Schutzatmosphäre mit einem halogenhaltigen Gas bei einer Temperatur solange gesintert worden, bis ein anhaftenden Überzug ausgebildet ist, und bei dem Zer effektive Kohlenstoffgehalt des Streifens während des Sinterns unterhalb 0,01% gehalten wird, nach dem Patentaeooe..on.. (Anmeldung B 7778S YIb/4Bb), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , da3 das Halogen im halogenhaltigen Gas mindestens 0,10 Volumprozent der Atmosphäre ausmacht, und daß der Streifen mit der Pulver zur Diffu-' ®ion gebracht wird, bei der der anhaftende, rostfreie Stahlüberzug höchstens 0,10f Kohlenstoff enthält. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -. $ e i c h n e t , daB das halogenhaltige Gas Chlorwasserstoff ist. 3.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -s e ich n e t , daß das helog,pnhaltige Gas Ammortumchlorid ist, 4.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -s e ich n e t , daß das halogenhaltige Gas Chromchlorid ist. 5.) Verfahren nach Ansprüchen 1 - 4, d a d u r c h g e k e ans e i e h n e t , daß der Streifen und das verdichtete Metallpulver.in einer Sinterzone mit einer Wasserstoffatmosphäre gesintert werden, in die das halogenhaltige Gas während der anfänglichen Stufen des Sintervorganges eingeführt wird, und aua der dieses Gas vor dem Ende des Sinterns entfernt wird Verfahren nach Anspruch 1, d a d u x c h g e k e n n z e i c h n e t , daB der Streifen und das verdichtete Pulver auf einer Temperatur von 15509 F (8450 C) und mehr mindeatena 12 h lang innerhalb einer stetig strömenden Wasserstoffatmosphäre gehalten werden, in die das halogenhaltige Gas, in dem das Halogen zwischen 0,10 und 10,0 Volumprosent der Atmosphäre ausmacht, während zumindest der anfänglichen ßeizatufen eingelassen wird, und daß der erhitzte Streifen in einer ständig fließenden Wasserstoffatmosphäre, die frei von Halogenen ist, auf eine Temperatur von mindestens 5000 F (2600 0) abgekühlt wird. ?c) Gegenstand, der in einem Verfahren nach den Ansprüchen 1 .- 6 bereitet ist, d a d u r c h g e k e n n a e ich -n e t , daß er ein Stahlblech mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,03% und 0,06% und einem Titangehalt zwischen 0925% und 0,3594 und einen rostfreien Stahlüberzug aus einem chrom- haltigen Pulver aufweist, das zumindest auf seiner einen Seite aufgesxntert und eindiffundiert ist, wobei der Überzug einen Kohlenstoffgehalt unter 0,1094 und einen Chromgehalt von mehr als etwa 1294 besitzt. 80) Gegenstand, der in einem Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 6 bereitet ist, d a d u r o h g e k e n n z e ich n e t , daß er ein Stahlblech mit geringem Kohlenstoffgehalt und mit einem rostfreien Stahlüberzug aus einem ehromhaltigen Pulver aufweist, das zum5adeat an der einen Seite nufgeeintert und eindiffundiert ist, wobei der Überzug einen Kohlenstoffgehalt unter 0,10% und einen durchschnittlichen Chromgehalt zwischen etwa 15% sind etwa 25% besitzt. 90) Stahlblech, das in einem Verfahren nach den Ansprüchen 1-6 bereitet ist, d a d u r c h g e k e n n a e 1 c h n e t , das ee'einen Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und mit einem mindestens viermal so großen Titangehalt aufweist, wobei der etfektige äohlenstoffgehalt nicht 0,01% übersteigt, und daß zumindest auf der einen Seite dieser Stahlunterlage ein rostfreier Stahlüberzug aus einem chromhaltigen Pulver aufgesinter+ und eindiffundiert ist, dessen Kohlenstoffgehalt'unter o,1 o% liegt.