DE1521493C3 - Verfahren zum Aluminisieren von Teilen aus einer feuerfesten Legierung - Google Patents

Verfahren zum Aluminisieren von Teilen aus einer feuerfesten Legierung

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DE1521493C3 DE1521493A DES0101977A DE1521493C3 DE 1521493 C3 DE1521493 C3 DE 1521493C3 DE 1521493 A DE1521493 A DE 1521493A DE S0101977 A DES0101977 A DE S0101977A DE 1521493 C3 DE1521493 C3 DE 1521493C3
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Description

Mit diesem bekannten Verfahren läßt sich keine Aluminisierung von Maschinenteilen und kein wirksamer Schutz der Teile gegen Oxydation und Korrosion bei hoher Temperatur erzielen.
Bei einem anderen bekannten Verfahren (DT-PS
9 74 190) wird eine oberflächliche Chromlegierung auf Metallkörpern gebildet. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein Gemisch, das Chrom und gegebenenfalls Aluminium sowie ein mineralisches Fluorid enthält, erhitzt, um Dämpfe, insbesondere von Chromfluorid zu erzeugen. Diese Dämpfe werden mit dem Metallkörper bei einer über 600° C liegenden Temperatur in Gegenwart von Wasserstoff in Berührung gebracht.
Bei diesem bekannten Verfahren tritt eine chemische Austauschreaktion zwischen dem Chromfluorid und dem Eisen des Gegenstandes ein. Bei dem bekannten Verfahren wird somit der Gegenstand angegriffen, wobei ihm Eisen entzogen wird. Bei diesem bekannten Verfahren besteht daher die Gefahr einer Verformung der mit einem Überzug zu versehenden Maschinenteile. Außerdem ist die Verwendung von Wasserstoff erforderlich, der eine beachtliche Explosions- und Brandgefahr darstellt.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren (DT-AS
10 38 372) werden Aluminium-Überzüge auf metallischen Werkstücken dadurch hergestellt, daß die Werkstücke bei hoher Temperatur in einer Atmosphäre aus Wasserstoff und verdampftem AlCl3 behandelt werden.
Bei diesem bekannten Verfahren findet aufgrund der zwingenden Anwesenheit von Wasserstoff in der Behandlungsatmosphäre ebenfalls eine chemische Austauschreaktion statt, so daß der zu überziehende Gegenstand angegriffen wird und einer Verformungsgefahr ausgesetzt ist. Bei dem hier betrachteten bekannten Verfahren findet eine Austauschreaktion zwischen dem Aluminiumhalogenid und dem Metall des zu überziehenden Gegenstandes statt, wobei sich das freigesetzte Aluminium durch Diffusion mit dem zu überziehenden Gegenstand legiert, und zwar unter Bildung von oberflächlichen festen Lösungen, deren Gehalt an Aluminium ungenügend ist, um ,einen wirksamen Schutz von feuerfesten Superlegierungen unter den sehr strengen Bedingungen zu gewährleisten, die beispielsweise in der Flugtechnik (Strahltriebwerke und Turbinen) angetroffen werden.
Schließlich ist noch ein Verfahren bekannt (DL-PS 18 137), bei welchem ebenfalls Aluminium beispielsweise auf Gegenstände aus Eisen, Stahl, Nickel oder Kupfer mittels einer Austauschrekation zwischen dem Metall des zu überziehenden Gegenstandes und dem Aluminium eines gasförmigen Aluminiumhalogenids niedergeschlagen wird. Dieses bekannte Verfahren bedingt ebenso wie die vorstehend beschriebenen Verfahren die Verwendung von Wasserstoff.
Da auch bei diesem bekannten Verfahren eine Austauschrekation stattfindet, wird der zu überziehende Gegenstand angegriffen und einer Verformungsgefahr ausgesetzt.
Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende ' Aufgabe, ein Verfahren zum Aluminisieren von Teilen aus einer feuerfesten Legierung auf der Basis von Eisen, Nickel und/oder Kobalt zu schaffen, bei welchem ein wirksamer Schutzüberzug auf einem Maschinenteil erreicht wird, ohne daß das Maschinenteil während der Behandlung angegriffen und einer Verformungsgefahr ausgesetzt wird.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Teile bei einer Temperatur behandelt werden, die zwischen 950 und 12000C liegt und höher als die Temperaturen ist, die eine Austauschreaktion zwischen dem Aluminium des Aluminiumhalogenids und wenigstens einem der die zu schützende feuerfeste Legierung bildenden Metalle ergeben wurden, so daß ein Schutzüberzug erhalten wird, der aus einer Legierung von Aluminium und einem Metall der zu schützenden Legierung besteht, ohne daß der zu schützenden Legierung Metall entzogen wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird an der Oberfläche des Gegenstandes eine Schutzschicht gebildet, die aus einer Legierung von Aluminium mit einem der Metalle der Legierung des Gegenstandes besteht. Es wird angenommen, daß bei der Behandlung des Gegenstandes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Zersetzung des Aluminiumhalogenids auftritt, bei welcher das Aluminium frei wird, worauf eine Reaktion des Aluminiums mit der Legierung des Gegenstandes erfolgt. Diese Annahme stimmt mit den Ergebnissen der quantitativen chemischen Analyse gut überein, aus welcher hervorgeht, daß die in der Schutzschicht vorhandene Aluminiummenge genau der Gewichtszunahme entspricht, die bei dem Behandlungs-Vorgang beobachtet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren verleiht den feuerfesten Superlegierungen einen wirksamen Schutz gegen Oxydation und Korrosion bei hoher Temperatur, ohne daß die mit einem Überzug zu versehenden Gegenstände angegriffen oder einer Verformungsgefahr ausgesetzt werden.
Das Spendermaterial kann eine sehr große Anzahl von Malen wiederverwendet werden, indem nach Bedarf der Gehalt an dem Halogenelement regeneriert bzw. erneuert wird.
Bezüglich der Wirksamkeit des Schutzes ist es vorzuziehen, als Auftragmetall Aluminium zu wählen, weil es ausgezeichnete Schutzschichten auf der Oberfläche der feuerfesten Legierung liefert, indem es sich mit dieser legiert. Aluminium ist in dieser Hinsicht anderen Metallen, wie z. B. Chrom, vorzuziehen, weil es im Vergleich zu diesen den geschützten Teilen eine wesentlich höhere Lebensdauer verleiht.
Zum Zwecke eines Vergleichs kann beispielsweise gesagt werden, daß eine feuerfeste Legierung auf der Grundlage von Kobalt, von der bekannt ist, daß sie eine ziemlich hohe Empfindlichkeit für Oxydation aufweist und die ungefähr 60% Kobalt, 20% Chrom, 10% Wolfram, 0,5% Kohlenstoff und verschiedene Elemente enthält und durch einen in halogenhaltiger Atmosphäre erhaltenen Chromniederschlag geschützt ist, einen Gesamtgewichtsverlust von 50 bis 60 g/m2 am Ende eines Zyklus zeigt, der insgesamt vier aufeinanderfolgende Perioden umfaßt, in welchen die Legierung 24 Stunden auf einer Temperatur von 1100° C in oxydierender Atmosphäre gehalten wird und welche durch kurze Perioden getrennt sind, in denen die Legierung auf Raumtemperatur zurückgeführt wird, was zu dem Zweck erfolgt, Wärmestoßeffekte zu erhalten.
Eine gleiche Legierung, die gemäß der Erfindung durch einen Aluminiumniederschlag geschützt ist, zeigt am Ende des gleichen Tests eine Gewichtszunahme unter 10 g/m2.
Der gleichzeitige Zusatz von Aluminium und Chrom oder Aluminium, Chrom und Silizium und auch jeder andere Zusatz von mehreren Elementen, von denen bekannt ist, daß sie Metalle und Legierungen gegen Oxydation und Korrosion bei erhöhter Temperatur zu
schützen vermögen, liefert keine besseren Ergebnisse, als diejenigen, die durch den Zusatz von Aluminium allein erhalten werden.
Es ist daher vorzuziehen, sich auf das Niederschlagen einer allein aus Aluminium bestehenden Schutzschicht zu beschränken, einerseits aus Vereinfachungsgründen und andererseits wegen des Umstandes, daß bei den vorgeschlagenen Verfahren, die das gleichzeitige Niederschlagen mehrerer Elemente vorsehen, das Aluminium immer und bei weitem das Hauptelement ist, das in dem erzeugten Niederschlag effektiv vorhanden ist. Die Wirksamkeit eines solchen Niederschlags könnte daher in begründeter Weise hauptsächlich der Rolle des Aluminiums zugeschrieben werden. Diese Hypothese findet eine starke Stütze in dem ausgezeichneten Verhalten gegenüber Oxydation, das gemäß der Erfindung durch die oberflächliche Anreicherung der Teile mit Aluminium allein erzielt wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet, auf der Oberfläche von Teilen Schutzschichten zu erzeugen, die mit dem Grundmetall zufolge der Bildung einer Legierung zwischen dem Grundmetall und dem niederzuschlagenden Metall fest verbunden sind, ohne daß dabei die zu schützenden Teile den geringsten chemischen Angriff und, was damit in Wechselbeziehung steht, die geringste Verformung erleiden.
Die erhaltenen Schutzschichten haben glatte Oberflächen, die frei von örtlichen Auswüchsen sind, was sehr wichtig ist, weil festgestellt wurde, daß solche Unregelmäßigkeiten, abgesehen davon, daß sie geometrische und aerodynamische Fehler nach sich ziehen, plötzlichen Änderungen der örtlichen Konzentration des Auftragmetalls entsprechen. Diese oberflächlichen Anreicherungsdifferenzen, die sich aus den Unebenheiten ergeben, führen zu ungleichen Widerständen gegen Oxydation und Korrosion. Aus diesen Gründen ist das Verfahren gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft, weil es die Erzielung eines glatten und im wesentlichen gleichmäßigen Niederschlags ermöglicht, gleichgültig, welche Form der zu überziehende Gegenstand hat.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
F i g. 1 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch eine Einrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Fig.2 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch eine Einrichtung zur Durchführung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Bei der Einrichtung gemäß F i g. 1 ist ein Behälter 1, dessen Form von derjenigen eines zu verwendenden Ofens 2 und derjenigen der zu überziehenden Teile abhängt, mit einem Deckel 3 versehen, der nicht dicht zu schließen braucht. Die zu schützenden Teile 4 sind an einem Träger 5 derart aufgehängt, daß sie im Abstand von einem Spendermaterial 6 liegen. Das Spendermaterial ist von dem die zu überziehenden Teile enthaltenden Raum durch mit Löchern versehene Wände 7 getrennt. Auf diese Weise wird jede Feststoff-mit-Feststoff-Berührung zwischen den Teilen 4 und dem Spendermaterial 6 verhindert. Der Abstand zwischen den zu überziehenden Teilen und der Charge des Legierungsspendermaterials zwischen einem und mehreren Zentimetern variieren, ohne daß die Dicke und die Qualität des erhaltenen Niederschlags beeinflußt werden. Der Transport des schützenden Elementes der Charge des Legierungsspendermaterials 6 auf die Teile 4 erfolgt ausschließlich durch ein Gas, nämlich dem während der Erhitzung gebildeten Halogenid des niederzuschlagenden Metalls. ■
Das Spendermaterial; das. bei der Reaktionstemperatur in festem Zustand verbleiben soll, ist eine Legierung, die als ersten hauptsächlichen Bestandteil eines oder mehrere der Grundelemente der mit einer Schutzschicht zu bekleidenden Legierung, wie z.B. Kobalt, Nickel, Chrom, Eisen usw. und als zweiten Bestandteil das niederzuschlagende Aluminium enthält. Die üblichen und laufenden Verunreinigungen, wie sie in
ίο handelsüblichen Materialien enthalten sind, sind nicht genannt In dem Fall, in welchem das niederzuschlagende Metall Aluminium allein ist, kann es in dem Spendermaterial beispielsweise in einer Menge zwischen 6 und 50% und vorzugsweise zwischen 30 und 40% enthalten sein.
Das Legierungsspendermaterial kann in irgendeiner beliebigen Form vorliegen, die von sehr feinem Pulver bis zu Stücken reichen kann.
Einer der besonderen Vorteile der Erfindung besteht darin, daß sie aufgrund der Verwendung eines Legierungsspendermaterials der oben beschriebenen Art den Zusatz einer inerten Verbindung, wie z. B. körniger Tonerde, zu dem Spendermaterial auf Aluminiumbasis zwecks Vermeidung seiner Agglomerierung überflüssig macht Eine Agglomerierung ist sehr nachteilig, weil sie den freien Umlauf der Gase und die aktive Mitwirkung der gesamten Masse des in dem Behälter angeordneten Spendermaterials verhindert.
Sobald die Beschickung in der oben beschriebenen Weise vorgenommen ist, wird ein Halogenelement, vorzugsweise Fluor oder Chlor in gasförmigem Zustand, oder eine Verbindung eines Halogens, wie Fluor oder Chlor, mit dem niederzuschlagenden Metall oder mit dem Ammonium-Ion eingeführt. Die Menge des Halogenelements bzw. der Halogenverbindung in bezug auf die Gesamtmasse des Spendermaterials ist nicht kritisch und kann beispielsweise zwischen 0,1 und 1 Gew.% variieren.
Der Behälter 1 wird, nachdem in ihm das Spendermaterial, das Halogenelement und die bekleidenden Teile eingebracht sind, in dem Ofen 2 angeordnet, dessen Atmosphäre aus einem neutralen Gas, wie Argon, oder einem reduzierenden Medium, wie Wasserstoff oder gekracktem Ammoniak, bestehen kann.
Die Erhitzungstemperatur wird derart geregelt, daß eine ausreichende Dampfspannung des durch eine in der Wärme erfolgende Reaktion zwischen dem Halogen und dem Legierungsspendermaterial in dem Behälter 1 gebildeten Halogenids des niederzuschlagenden Metalls
so hervorgerufen und gleichzeitig in den Teilen eine ziemlich tiefgehende Diffusion des auf ihrer Oberfläche abgelagerten Metalls durch Zersetzung des Metallhalogenids bewirkt wird.
Die Dauer der Erhitzung bei der gewählten Temperatur gestattet, die Dicke des Niederschlags sowie den Gehalt der oberflächlich gebildeten Legierung an Auftragmetall in sehr genauer Weise zu regeln.
Beispielsweise kann die Temperatur im Fall von Aluminium zwischen 950 und 12000C variieren, und die
ω praktische Dauer der Aufrechterhaltung dieser Temperatur liegt zwischen etwa 1 und 5 Stunden.
Die Bestimmung der Dicke des Niederschlags erfolgt gemäß einem Kompromiß zwischen einer möglichst großen, späteren Schutzdauer in der Wärme und einem möglichst großen Widerstand gegen Abblättern unter Wärmestoßeffekten. Im allgemeinen beträgt die Dicke des Niederschlags 0,025 bis 0,100 mm und vorzugsweise 0,04 bis 0,07 mm.
Es können zahlreiche aufeinanderfolgende Überziehvorgänge durchgeführt werden, wobei immer die gleiche Charge verwendet wird. Die Erfahrung zeigt in der Tat, daß in jedem Fall die gleiche Niederschlagsdikke erhalten wird, wenn im übrigen alle anderen Dinge gleichbleiben. Es ist nur nötig, das Halogenelement teilweise zu regenerieren bzw. zu erneuern, weil es zufolge des nicht dicht schließenden Behälterdeckels entweichen kann, und es ist daher wichtig, die Konzentration des Halogenelementes auf einer ausreichenden Höhe zu halten. Diese Konzentration ist übrigens gering, wie dies aus den oben gemachten Ausführungen ersichtlich ist, wobei es als gegeben gilt, daß die Halogenelemente nur für den Transport des niederzuschlagenden Metalls dienen und im Verlauf der Reaktionen kontinuierlich regeneriert werden.
Bei der in F i g. 2 wiedergegebenen Einrichtung sind zwei getrennte Behälter Γ und 8 vorgesehen.
Der Behälter 8 der zur Aufnahme des Spendermaterials 6 dient, ist in einem Ofen 9 angeordnet und an seinen sich gegenüberliegenden Enden mit einem an zwei Leitungen 11 und 12 angeschlossenen Gaseinlaß-10 bzw. einer Gasauslaßleitung 13 versehen. Die Gasauslaßleitung 13 verbindet den Behälter 8 mit dem Behälter Γ und ist entweder von einer Wärmeisolation oder von einer Heizvorrichtung 14 umgeben.
Der in einem Ofen 2' angeordnete Behälter Γ enthält den Träger 5 für die mit einer Schutzschicht zu bekleidenden Teile 4 und weist eine Gasauslaßleitung 15 sowie eine Beschickungstür auf, die mit einer zweckentsprechenden, eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistenden Dichtung 16 versehen ist und ein bequemes Beschicken und Entleeren ermöglicht.
Das Halogen (wie z. B. Flour oder Chlor) wird in Form eines Gasstromes über die Leitung 12 in den Einlaß 10 des Behälters 8 eingeführt. Dieses Halogen kann mit einem neutralen oder reduzierenden Gas (wie z. B. Argon, Wasserstoff od. dgl.), das als »Trägergas« bezeichnet wird, gemischt werden, um eine zweckentsprechende Verdünnung zu bewirken und zugleich einen Antrieb der Gase zu gewährleisten. Die an gasförmigem Halogen mehr oder weniger reichen Gase durchqueren das Spendermaterial 6, das in dem Behälter 8 angeordnet ist, welcher auf eine ausreichende Temperatur erhitzt wird, damit die Erzeugung eines flüchtigen Halogenids stattfindet. Der Gasstrom tritt dann in den zweiten Behälter Γ ein, um mit den darin angeordneten zu überziehenden Teilen 4 in Berührung zu treten, wobei dieser Behälter Γ auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, damit eine Zersetzung des mit den zu überziehenden Teilen in Berührung stehenden Halogenids des niederzuschlagenden Metalls stattfindet und das einmal niedergeschlagene Metall in die Teile von ihrer Oberfläche in ihr Inneres diffundiert.
Die Gasauslaßleitung 13 des Behälters 8 ist derart ausgebildet, daß die in ihrem Inneren herrschende Temperatur ausreicht, um jede vorzeitige Reaktion oder Zersetzung innerhalb des durch die Leitung hindurchgehenden Gasgemischs zu verhindern, wobei diese Temperatur in der Leitung 13 im allgemeinen wenigstens gleich derjenigen des Behälters 8 ist.
Der Überschuß an Trägergas und Metallhalogenid tritt aus dem Behäter Γ durch die Leitung 15 aus und geht durch zweckentsprechende Absorber hindurch, welche diesen Überschuß erforderlichenfalls gemäß bekannten industriellen Arbeitsweisen, die hier nicht näher beschrieben zu werden brauchen, in das Verfahren zurückzuführen gestatten. Die Temperatur der Behälter kann beispielsweise auf einem Wert zwischen 950 und 1200° C gehalten werden, wobei die Temperatur des ersten Behälters 8 niedriger als diejenige des zweiten Behälters Γ ist.
An der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können im Rahmen der Erfindung zahlreiche Änderungen getroffen werden. Beispielsweise kann das Trägergas am Ausgang des Behälters 8 statt an dessen Eingang eingeführt werden. Ferner ist die Anordnung der beiden Behälter nur als Beispiel gegeben, soweit es ihre relative Lage und die senkrechte oder waagerechte Lage jedes Behälters betrifft.
Aus einer feuerfesten Legierung bestehende Teile, die gemäß dem Verfahren der Erfindung geschützt sind, zeigen ein ausgezeichnetes Verhalten während mehrerer hundert Stunden bei Temperaturen in der Größenordnung von 1100° C.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 709 583/5

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Aluminisieren von aus einer feuerfesten Legierung auf der Basis von Eisen, Nickel oder Kobalt bestehenden Teilen zu ihrem Schutz gegen Oxydation und Korrosion bei hoher Temperatur, bei dem die zu schützenden Teile in einer auf erhöhter Temperatur befindlichen Atmosphäre behandelt werden, die ein gasförmiges Aluminiumhalogenid und im allgemeinen ein Verdünnungsgas enthält, wobei das Aluminiumhalogenid durch bei hoher Temperatur erfolgende Reaktion eines Halogens mit einem Spendermaterial erzeugt wird, das von einer Legierung gebildet ist, die aus Aluminium und wenigstens einem der die zu schützende feuerfeste Legierung bildenden Metalle besteht und bei der Reaktionstemperatur in festem Zustand verbleibt, wobei das Spendermaterial in keiner Feststoff-zu-Feststoff-Berührung mit den zu schützenden Teilen steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile bei einer Temperatur behandelt werden, die zwischen 950 und 12000C liegt und höher als die Temperaturen ist, die eine Austauschreaktion zwischen dem Aluminium des Aluminiumhalogenids und wenigstens einem der die zu schützende feuerfeste Legierung bildenden Metalle ergeben würden, so daß ein Schutzüberzug erhalten wird, der aus einer Legierung von Aluminium und einem Metall der zu schützenden Legierung besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aluminiumgehalt bei der das Spendermaterial bildenden Legierung zwischen 6 und 50% vorgesehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aluminiumgehalt bei der das Spendermaterial bildenden Legierung zwischen 30 und 40% vorgesehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Behandlungsdauer bei einer Temperatur zwischen 950 und 12000C 1 bis 5 Stunden angewendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Schutzschicht zu versehenden Teile, das Spendermaterial, das Halogen und gegebenenfalls ein Verdünnungsgas in einen einzigen Behälter eingebracht werden, in welchem die zu überziehenden Teile und das Spendermaterial durch eine Wandung getrennt werden, die den Durchgang der Gase zuläßt, aber eine Feststoff-zuFeststoff-Berührung zwischen dem Spendermaterial und den Teilen verhindert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Behälter herrschende Atmosphäre gegen die Außenatmosphäre abgesperrt und während des Verfahrens nicht ausgetauscht oder regeneriert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überziehenden Teile und das Spendermaterial in getrennten Behältern angeordnet werden, die miteinander durch eine Leitung verbunden sind und von einer Atmosphäre durchströmt werden, welche fortlaufend durch einen Gasumlauf erneuert wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aluminisieren von aus einer feuerfesten Legierung auf der Basis von Eisen, Nickel oder Kobalt bestehenden Teilen zu ihrem Schutz gegen Oxydation und Korrosion bei hoher r> Temperatur, bei dem die zu schützenden Teile in einer auf erhöhter Temperatur befindlichen Atmosphäre behandelt werden, die ein gasförmiges Aluminiumhalogenid und im allgemeinen ein Verdünnungsgas enthält, wobei das Aluminiumhalogenid durch bei hoher
ίο Temperatur erfolgende Reaktion eines Halogens mit einem Spendermaterial erzeugt wird, das von einer Legierung gebildet ist, die aus Aluminium und wenigstens einem der die zu schützende feuerfeste Legierung bildenden Metalle besteht und bei der Reaktionstemperatur in festem Zustand verbleibt, wobei das Spendermaterial in keiner Feststoff-zu-Feststoff-Berührung mit den zu schützenden Teilen steht.
Ein Schutz von Teilen aus einer feuerfesten Legierung gegen Oxydation und Korrosion ist besonders bei einer großen Zahl von Wärmemaschinen erwünscht, deren Wirkungsgrad von der maximalen Eingangstemperatur bestimmt wird, die durch die Temperaturbeständigkeit der Teile begrenzt wird, welche der Hitze und den Beanspruchungen am stärksten ausgesetzt sind.
Die einer besonderen Beanspruchung ausgesetzten Teile sind beispielsweise gewisse Elemente oder Teile von Turbomaschinen, wie die Brennkammern, die festen oder beweglichen Schaufeln der Turbine, die Wärmeschirme, die Elemente von Düsen u. dgl. Diese Teile sind
JO meistens aus geschmiedeten oder gegossenen feuerfesten Legierungen auf der Grundlage von Eisen, Nickel oder Kobalt mit allgemein hohen Anteilen von Chrom, Molybdän, Wolfram usw., hergestellt. Solche Legierungen weisen eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität bei hoher Temperatur auf, was bedeutet, daß sie unter dem Einfluß mechanischer und thermischer Beanspruchung nur begrenzte Verformungen erleiden. Dagegen ist jedoch das Verhalten solcher Legierungen gegen Oxydation und Korrosion durch heiße Gase sehr
■io unzureichend und gestattet keine zufriedenstellende Ausnutzung des sehr guten Kriechwiderstandes solcher Legierungen bei hoher Temperatur, und daraus ergibt sich die Notwendigkeit, diese feuerfesten Legierungen gegen Oxydation und Korrosion durch heiße Gase zu schützen, indem die Oberfläche der Teile mit einem Metall oder einer Legierung überzogen wird, das bzw. die imstande ist, eine Schutzschicht entstehen zu lassen, und zwar durch Bildung von bei der Arbeitstemperatur der Teile stabilen Oxyden oder durch Erzeugung einer Diffusionsschranke für den Sauerstoff und die anderen korrodierend wirkenden Elemente der heißen Gase. Diese Schutzschicht soll ferner an der Grundlegierung gut haften und darf unter dem Einfluß von anfänglichen mechanischen oder thermischen Verformungen nicht abblättern.
Zur Erzielung eines Schutzes gegen Oxydation und Korrosion sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden, bei welchen ein Metall auf den zu schützenden Teilen niedergeschlagen wird. Bei einem bekannten
ω Verfahren (DE-AS 10 79 418) zum Niederschlagen eines Metalls auf einen glühenden Körper wird eine gasförmige Halogenverbindung des niederzuschlagenden Metalls gebildet und auf dem glühenden Körper bei hoher Temperatur zersetzt. Bei diesem bekannten
<i5 Verfahren handelt es sich insbesondere um das Niederschlagen von Wolfram, Molybdän, Tantal oder Zirkonium auf Körper, die aus Glas oder Quarz bestehen.
DE1521493A 1965-02-16 1966-02-12 Verfahren zum Aluminisieren von Teilen aus einer feuerfesten Legierung Expired DE1521493C3 (de)

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