DE2553051A1

DE2553051A1 - Verfahren zum feuer-tauchaluminieren der erzeugnisse aus eisenlegierungen

Info

Publication number: DE2553051A1
Application number: DE19752553051
Authority: DE
Inventors: Lech Dr Ing Bajka; Adam Prof Dr Ing Gierek
Original assignee: Politechnika Slaska im Wincentego Pstrowskiego
Current assignee: Politechnika Slaska im Wincentego Pstrowskiego
Priority date: 1974-11-30
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1976-08-12
Also published as: PL94340B1; DE2553051B2; SE7513388L; DE2553051C3

Description

Verfahren zum Feuer-Tauchaluminieren der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feuer-Tauchaluminieren der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen.
Bekannt ist ein Verfahren zum Aluminieren der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen und zur Wärmebehandlung in Bädern anderer Metalle, wobei die Aluminier- und die Wärmebehandlun-Prozesse getrennt durchgeführt werden.
Bekannt ist auch das Zwischenstufenvergüten in geschmolzenen Salzen oder das Wasser-, Ö1- oder Lufthärten der Erzeugnisse, welche vorher im Aluminiumbad im Laufe des Aluminier-Prozesses erwärmt wurden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ein doppeltes Feuer-Tauchaluminieren der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen mit gleichzeitigem Zwischenstufenvergüten verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die Erzeugnisse aus Eisenlegierungen einem Voraluminieren im Bad aus reinem Aluminium oder dessen Legierungen unterzogen werden, wobei das Bad bis auf eine von der Temperatur der austenitischen Umwandlung um mindestens 30 OC höhere Temperatur erwärmt wird. In dieser Zeit verläuft also der Richtungsdiffusionseffekt des Aluminiums in die Deckschicht der Erzeugnisse und Erwärmung der Erzeugnisse, was mit Phasenumwandlung der ferritisch-perlitischen in die austenitische Struktur verbunden ist.
Es ist dabei hervorzuheben, daß die genannten Phasenumwandlungsprozesse sehr rasch verlaufen, aus Gründen des sehr schnellen Temperaturanstiegs der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen, infolge der von dem flüssigen Aluminium oder dessen Legierungen anfließenden Wärme.
Die verfahrenstechnische Gesamtzeit des Austenitisierungsprozesses wird also im Vergleich mit der Erwärmungszeit in Gasen oder sogar in Schmelzsalzen kürzer.
Ebenso wesentlicher, im Vergleich mit den bekannten Erwärmungsverfahren in Gasen, Faktor ist auch die Vermeidung von ungünstigen Effekten auf der Oberfläche der Werkstücke, insbesondere von oberflächlicher Entkohlung und Oxydierung, die mit Zunderbildung und Ungleichartigkeit der chemischen Zusammensetzung verbunden sind. Die kurze Erwärmungszeit der aluminierten Erzeugnisse schützt vor der übermäßigen Kornvergröberung, und somit das Erhalten einer feinkörnigen, gleichartigen Struktur gewährleistet.
Nach der Vorerwärmung über die Temperatur der austenitischen Umwandlung, was dem Voraluminieren gleichbedeutend ist, wird das erwärmte Werkstück aus dem die Austenitisierung sichernden Bad herausgenommen, und wird in das Bad aus Aluminium oder dessen Legierungen übertragen, wobei weist das Bad eine niedrigere als die Temperatur der austenitischen Umwandlung Temperatur auf, welche zum Beispiel 500...700 0C betragen kann. In diesem Metallbad verläuft der weitere Diffusionsprozeß von Aluminium tief in das Werkzeug, das ist einerseits die Deckschichtbildung, andererseits dagegen unterschreitet die Temperatur des Erzeugnisses den Temperaturbereich der austenitischen Umwandlung, indem sie verhältnismäßig langsam, über von der Erzeugnismasse und der Temperatur der VoraluminiWra19 abhängige Zeit von etwa 30 s bis 30 min, wonach sie einer Stabilisierung auf dem Temperaturpegel des wiederholten Aluminierungsbades unterliegt.
Im Ergebnis des doppelten Feuer-Tauchaluminierens der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen erhält man mehrlagige Beschichtungen, welche den Erzeugnissen hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Soleneinwirkung verleihen, und welche auch gegen hohe Temperaturen in oxydierenden Medien beständig sind.
Darüberhinaus erhält der Kern des Erzeugnisses aus Eisenlegierungen eine bainitische oder feinperlitische Struktur, was hohe mechanische Eigenschaften der aluminierten Erzeugnisse sichert.
Den sich aus Verbindung von zwei Aluminier - Prozessen und der Wärmebehandlung durch Zwischenstufenvergüten ergebenden Hauptvorteil bildet die Zeitersparnis bei diesen Verrichtungen, sowie eine beträchtliche Energieersparnis.
Beispiel Dem Aluminieren wird ein Erzeugnis mit bündiger Gestalt, wie Gußstück oder Schmiedestück, unterzogen, wobei entspricht dessen Zusammensetzung jener des etwa 0,4 % enthaltenden, mittelgekohlten Stahis mit perlitisch-ferritischer Struktur.
Das dem Voraluminieren dienende Bad Nr. 1, mit Gehalt an 99,99 % Al, weist die Temperatur 900 °C.auf.
Das dem Fertigaluminieren dienende Niedertemperaturbad Nr. 2, enthält etwa 88 % Al und etwa 12 % Si und weist die Temperatur 570 0C auf.
Die Wannen mit beiden Bädern sind nebeneinander angeordnet und befinden sich in Reichweite eines Manipulators, der das zu aluminierende Werkstück einzutauchen, herauszuheben und fördern erlaubt.
Die auf bekannte Weise zum Aluminieren und gleichzeitiger Wärmebehandlung vorbereiteten Erzeugnisse sind für eine Zeit von 1 ... 10 min in das Bad Nr. 1 eingetaucht, wonach sind daraus schnell herausgehoben und in das Bad Nr. 2 übergetragen, worin werden sie für eine Zeit von 1 ... 10 min eingetaucht. Die Obertragungszeit aus einer Wanne in die andere ist so gewählt, daß die Temperatur der voraluminierten Erzeugnisse 850 OC nicht unterschreitet. Dazu können die Erzeugnisse aus dem Bad Nr. 1 in das Bad Nr. 2 in mit Teil des Bades Nr. 1 aufgefüllten Behältern übertragen werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Feuer-Tauchaluminieren der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse einem doppelten Aluminieren mit gleichzeitigem Zwischenstufenvergüten unterzogen werden, wobei das Voraluminieren im Bad aus reinem Aluminium oder dessen Legierungen, das auf eine die Temperatur der austenitischen Umwandlung überschreitende Temperatur erwärmt wird, und das wiederholte Aluminieren im Bad aus reinem Aluminium oder dessen Legierungen, das auf eine die Temperatur der austenitischen Umwandlung nicht überschreitende Temperatur erwärmt wird, geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der voraluminierten Erzeugnisse im Momente deren Eintauchens in das Bad des wiederholten Aluminierens mindestens um 30 0C höher ist als die Temperatur der austenitischen Umwandlung.