DE2713932C3 - Verfahren zur Herstellung einer korrosionsbeständigen Deckschicht auf rostfreiem Stahl - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer korrosionsbeständigen Deckschicht auf rostfreiem StahlInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochkorrosionsbeständigen Deckschicht auf rostfreiem
Stahl, wie Bleche oder Rohre, durch Aufbringen einer Pulverschicht von 10 μπι bis 2 mm Dicke aus
mindestens einem der Elemente Fe, Cr, Ni, Ti, Mo, Nb, Co oder deren Legierungen auf den rostfreien Stahl und
anschließendes Erhitzen, insbesondere zum Verfestigen der Deckschicht und Verbinden mit dem rostfreien
Stahl.
Produkte aus rostfreiem Stahl, wie Rohre und Bleche, werden wegen ihrer Hochtemperalurfesligkcit und
ihrer Hochlemperaturkriechfestigkeit vielfach beim Bau von Kesseln. Öfen und chemischen Apparaten
verwendet. Durch die nut dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Deckschichien sollen beispielsweise
rostfreie Stahlrohre gegen Vanadiumpentoxid. etwa bei Heizrohren in Krafiwerkskesseln, ferner gegen
Korrosion durch Sulfate und Chloride, etwa bei Kesselheizrohren verschiedener Öfen, und gegen
Hochtemperaturgaskorrosion bei Öfen in der chemischen Industrie geschützt werden.
In den letzten Jahren wurden aus Gründen der
Energieersparnis die genannten öfen und Vorrichtungen
bei höheren Temperaturen eingesetzt. Daher wurde die Hochlemperaturkorrosion durch Vanadiumpentoxid
in Kesseln, durch Chloride in öfen, durch Sulfate, SÖ2 und H2S in chemischen Apparaten immer problem
malischer. Die üblicherweise bei diesen Öfen und Apparaturen eingesetzten rostfreien Stähle zeigen eine
ungenügende Hochtemperaturkorrosionsfestigkeit, und die Korrosionsmittel sind stärker zu berücksichtigen. Es
besteht daher ein dringender Bedarf an rostfreien Stahlrohren bzw. -blechen, die eine verbesserte
Hochtemperaturkorrosionsfestigkeit haben. Hochtemperaturanlagen
und -kessel haben jetzt größere Abmessungen. Wenn ein dort eingesetztes Stahlruhr
wegen Korrosion platzt, wird beachtlicher Schaden an Mensch und Material entstehen. Daher besteht auch ein
erheblicher Bedarf an rostfreien Stahlrohre.; und -blechen mit verbesserter Korrosionsfestigkeit
Bei einem bekannten Verfahren (The Tool and Manufacturing Engineer, Dez. 1966, Seiten 56 und 57)
wird Stahlblech mit einer 25 bis 50 μπι dicken Nickelschicht versehen, indem eine Pulverschicht aus
Carbonyl-Nickel auf das Stahlblech aufgebracht und durch Warmwalzen unmittelbar nach dem Sintern zu
einem dichten Überzug gemacht wird. Die Haftfestigkeit wird dabei durch eine während des Sintems
gebildete Diffusionsschicht erzielt.
Bei einem bekannten Verfahren (US-PS 33 38 733) zur Herstellung einer Deckschicht auf gewöhnlichem
oder niedrig legiertem Stahl als Grundmetall werden niedrig schmelzende Metallegierungen auf Rohre oder
Bleche aus diesem Grundmetall aufgespritzt, wobei
2ϊ dieses durch Induktionsheizung auf über 12500C erhitzt
(gemessen 0,2 mm unterhalb der Oberfläche) wird. Durch den bei der hJochfrequenzbeheizung auftretenden
Skin-Effekt wird eine einige 10 μιη dicke Schicht
unter der Oberfläche ganz oder teilweise aufgeschmol-
j(i zen und dadurch die Diffusion der aufgespritzten
Metallegierung in das Grundmetall stark gefördert.
Da jedoch bei den bekannten Verfahren das aufgesprühte Material einen niedrigen Schmelzpunkt
haben muß. sind die Legierungszusammensetzungen
i) beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das bei unterschiedlichen
Beschichiungsmaterialien und gegebenenfalls auch bei
hohen Schmelzpunkten eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine hauptsächlich aus Cr und Ni im Verhältnis
0.35s %Cr/% Ni S4.0
bestehende Schicht mit einem Gesamtgehalt der
4-1 Elemente Al, Zn, Sn. Cu, Pb. Si und B von höchstens
1.0% durch Hochfrequenzbeheizung bei 0.1 bis 500 kHz während 0.01 see bis 10 min auf 1150 bis 1480"C erhitzt,
bis eine Porosität von höchstens 4% zurückbleibt. Die Erfindung zeichnet sich weiter aus durch die Merkmale
in der Unteransprüchc.
Es wurden erfindungsgemäß verschiedene rostfreie Stähle mn verschiedenen Metallen oder deren Legierungen
oder Gemengen beschichtet oder besprüht, die so beschichteten Stähle unter verschiedenen Bedingun
Vi gen und Nachbehandlungen durch Hochfrequenzbehei
zung wärmebehandelt und die erhaltenen Deckschichten untersucht. Die Ergebnisse haben gezeigt, daß mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren Deckschichten mit hervorragender Korrosions- und Haftfestigkeit erhal-
w) ten werden, da beim vollständigen oder leilweisen
Sintern zwischen der eigentlichen Deckschicht und dem Stahl eine Diffusionsschicht von mindestens 1 μιτι
gebildet wird,
Erfindungsgemäß wurden ferner Rohre aus rostfrci-
«3 em Stahl für Kessel und Wärmetauscher mit verschiedenen Deckschichten versehen. Dabei wurden die
folgenden Resultate erhalten, die nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen dem Verhältnis
Cr-Gehalt zu Ni-Gehalt in der Deckschicht und der
Korrosionsgeschwindigkeit;
F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Gesamtgehalt
der Elemente Al, Zn, Sn, Cu, Pb, Si und B in der Deckschicht und der Korrosionsgeschwindigkeit:
Fig.3 zeigt den Zusammenhang zwischen der
Porosität der Deckschicht und der Korrosionsgeschwindigkeit;
F i g. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Gehalt von iu
Co, Nb, Cr und Ni in der Deckschicht und der Dehnung der Deckschicht;
Fig.5 zeigt die Beziehung zwischen dem Säureabbeizverhalten
der Deckschicht und der Wärmebehandlungstemperatur und -zeit sowie die Beziehung zwi- π
sehen Erwärmung und Kornwachstum im Grundmetall;
Fig.6 zeigt die mikroskopische Aufnahme eines Querschnittes der Deckschicht auf dem Stahlrohr, um
deren Erfindung es hier geht.
Es wurden verschiedene Deckschichten, hauptsäch- Jn
lieh aus Cr und Ni mit einer Dicke von 300 μΓΠ auf der
Außenfläche eines Rohres aus rostfreiem Stahl MISSUS
321 HTB — Tab. IV) erzeugt. Diese Schichten wurden mit einem Gemisch von V2O5 und Na2SO4 im Gewichtsverhältnis 85 : 15 überzogen und 200 Stunden auf 6500C r>
erhitzt, um den für Hochtemperaturkorrosion repräsentativen Angriff durch Vanadiumpentoxid zu beobachten.
Die Ergebnisse sind in F i g. 1 bis 3 gezeigt.
Wenn Cr und/oder Ni auf das Grundmetall aufgebracht wird, wird die Korrosionsfestigkeit ent- ju
scheidend verbessert (Fig. 1), sobald das Cr/Ni-Verhältnis in der Deckschicht der Beziehung
0,35 <% Cr/% Ni S 4.0
entspricht j-,
entspricht j-,
In diesem Fall liegt der Gesamtgehalt von Al. Zn, Sn.
Cu. Pb, Si und B bei 0.1 bis 0,3%; die Porosität der
Deckschicht betrug 0,5 bis 2,0%.
Die Elemente Al, Zn, Sn, Cu, Pb, Si und B gelangen
leicht als Verunreinigungen während des Überziehens 4»
des Grundmetalles mit Cr und/oder Ni in die Deckschicht. Sie beeinträchtigen häufig die Korrosionsfestigkeit.
F i g. 2 zeigt den Einfluß dieser F.lemente. Falls deren Gesamtgehalt in der Deckschicht 1.0%
übersteigt, fällt die Korrosionsfestigkeit scharf ab. 4Ί
Dieses Ergebnis wurde bei einem Cr/Ni-Verhältnis von
0,78 bis 0.82 und einer Porosität von 0.5 bis 2.0%
erhalten.
Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen Porosität
der Deckschicht und der Korrosionsfestigkeit. Die in
Korrosionsfestigkeit wird verbessert, wenn die Porosität abnimmt. Eine bemerkenswerte Änderung tritt bei
4% Porosität auf. Dieses Ergebnis wurde erhalten mit einem Cr/Ni-Verhältnis von 0.78 bis 0,82. Der
Gesamtgehalt von AI, Zn, Sn, Cu, Pb, Si und B in der τ,
Deckschicht betrug 0,1 bis 0,3%.
Ähnliche Resultate und Tendenzen wurden erhalten, wenn andere Sorten rostfreien Stahles als Grundwerkstoff
verwendet wurden.
Jedoch haben diese Schichten eine wesentlich andere w)
thermische Ausdehnung und Dehnbarkeit als die Grundmetalle, so daß ihre Haftfähigkeit nicht gut ist und
sie sich im Einsatz leicht ablösen.
Weitere Untersuchungen im Rahmen der Erfindung haben ergeben^ daß man eine ausgezeichnete, auch in
der Praxis stabile Haftung zwischen Deckschicht und Grundmetall erhalten kann, wenn eines oder mehrere
Elemente der Deckschicht in das Grundmetall diffundieren und eine Diffusionszone von mindestens 1 μπι Dicke
bilden.
Stahlrohie in Kesseln und Wärmetauschern werdei,
oft gebogen und verdreht, so daß manchmal für die Deckschichten Dehngrenzen von mindestens 10%
Dehnung gefordert werden müssen. Damit diese Dehnung sichergestellt ist, können Co und Nb allein
oder kombiniert in die Deckschicht eingebracht werden. Verbesserungen der Dehnbarkeit durch Zugabe dieser
Elemente zeigt F i g. 4.
F i g. 4 zeigt den Einfluß von Co, Nb, Cr, Ni in der
Deckschicht auf die Dehngrenze, insbesondere den Einfluß des Verhältnisses (%Co + %Nb) zu
(%Cr + %Ni) auf die Dehngrenze. Hier war das Verhältnis % Cr/% Ni gleich 1,0 bis 1,1. die Porosität
hatte einen Wert von 2,2 bis 2,3% und der Gesamtgehalt von Al, Zn, Sn, Cu, Pb, Si und B betrug 0,3 bis 0,5%.
F i g. 4 zeigt klar, daß die Dehngrenze der Deckschicht nicht unter 10% liegt, wenn Co und/oder
Nb-Geha!t im Bereich
0.002 < {% Co + % Nb)/(% Cr + % .' -ii)
< 0,1
und die Porosität unter 4% und das Cr/Ni-Verhältnis zwisi. hen 0,35 und 4,0 liegt.
Durch Zugabe von Co und/oder Nb wird die Korrosionsfestigkeit der Deckschicht verbessert. Es
zeigen sich ähnliche Zusammenhänge zwischen der Korrosionsfestigkeit und dem % Cr/% Ni-Verhältnis.
dem Gesamtgehalt von Al, Zn. Sn. Cu, Po, Si, B und der
Porosität, wie sie in den Fi g. 1,2,3 dargestellt sind.
Liegt die Dicke unter 10 um. so ist häufig das
Grundmetall nicht völlig abgedeckt Bei einer Dicke über 2 mm is' es schwer, eine Porosität unter 4,0% zu
erhalten.
Weitere Untersuchungen haben überraschenderweise ergeben, daß der durch Hochfrequenz verursachte
Skin-Effekt bei einer ähnlichen Oberflächenbehandlung an rostfreiem Stahl unter gewissen Bedingungen starker
ist als bei einfachem oder niedrig legiertem Stahl.
Der Skin-Effekt. von dem hier die Rede ist. unterscheidet sich von dem beim normalen Vergüten,
welcher einige Millimeter tief eindringt; hier geht es vielmehr um einen Skin-Effekt. der nur einige μπι bis
einige 10 um eindringt und von den Erfindern der vorliegenden Patentanmeldung entdeckt wurde.
Wenn man Metallpulver, z. B. Cr, auf die Oberfläche eines rostfreien Stahles aufbringt oder -spritzt, dieses
mit einer Hochfrequenzheizung (nicht unter 0,1 kHz) auf 1150" C oder höher aufheizt (0,2 mm unter der
Oberfläche gemessen), dann tritt dieser Skin-Effekt auf. Die Schicht von einigen μηι bis einigen 10 μπι unter der
Oberfläche wird ganz oder teilweise aufgeschmolzen, so
dfß :\n Teil des aufgebrachten oder aufgespritzten
Metalles leicht in das Grundmetall eindiffundiert.
Gleichzeiiig sintjrt zumindest ein Teil d;r aufgebrachten
oder aufgespritzten Deckschicht zusammen, so daß Löcher ir, der Deckschicht ganz verschwinden
oder kleiner werden. Bei gleicher Heiztemperatur und -zeit ist mit anderen Heizmethoden, z. B. einem
Elektroofen, entweder kein Sintern zu erreichen, oder es erfolgt ein Sintern, aber mit vielen Löchern in der
Deckschicht. Es ist damit Verständlich, daß ein Sintern in größerem Ausmaß nur bei Hochfrequenzheizung
erfolgt und durch den Skin-Effekt verursacht wird.
Wenn die pulverförmige Deckschicht eine Dicke von ΙΟμιϋ bis 2 mm hat, wird die Deckschicht nach dem
Hochfreciuenzbeheizen eine ähnliche oder etwas eerin-
gere Dicke haben, je nach dem Material der Deckschicht.
Weitere Beobachtungen haben ergeben, daß in den nicht-beschichteten Bereichen des Grundmctallcs beim
Erwärmen in oxidierender Atmosphäre, z. B. Luft, eine Oxidation erfolgt. Dies hat zur Folge, daß bei der
anschließenden Behandlung nliit einer sauren Ätzlösung
diese in die Deckschicht eindringt, wenn nur schwach gesintert ist, und die Ätzlösung dann durch Spülen nicht
mehr zu entfernen ist und die Deckschicht auch dann beschädigt, wenn diese durch Erhitzen für 0,01
Sekunden oder länger gebildet wurde. Wenn dann das Erwärmen überlange gedauert hat, vergröbern die
Körner des rostfreien Stahles, besonders die an der Oberfläche sehr stark (im Vergleich zu der Korngröße
Vor dem Heizen), und dadurch werden die mechanischen Eigenschaften des Stahles verschlechtert.
Nachstehend sind in TaheHlp I dip Frgehnissp von
Versuchen mit Hochfrequenzbeheizung bei verschiedenen Temperaturen und Zeiten zusammengefaßt.
Ein Gemisch aus Cr- und Ni-Pulver im Gewichtsverhältnis
3 : 2 wurde 300 μΐη dick auf die Oberfläche eines rostfreien Stahlrohres (SUS 321 HTB - Tab. IV) mit
einem Durchmesser von 50,13 mm, einer Wandstärke von 8 mm und einer Länge von 6000 mm aufgespritzt.
Es wurde unter verschiedenen Bedingungen hochfrequenzbeheizt, dann einer gewöhnlichen Ätzung in einer
10% HNO3 und 3% HF enthaltenden Ätzlösung ausgesetzt und gespült. Wenn das so behandelte Rohr
an der Luft verbleibt, fließt die Ätzlösung in der Deckschicht allmählich aus, was mit bloßem Auge nach
zwei Tagen zu sehen ist. Dies ist ein Beweis, daß noch Ätzlösung in der Deckschicht enthalten ist. Gleichzeitig
wurde das Kornwachstum im Grundmetall mit einem Lichtmikroskop beobachtet. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 1 gezeigt.
Da das Sintern und das Kornwachstum beides chemische Reaktionen sind, wurden aus Tabelle I
reziproke absolute Temperaturen und Logarithmen der Heizzeit entnommen und beides in F i g. 5 gegeneinander
aufgetragen. Dort bedeuten die Zeichen x. daß die Losung in der Deckschicht verbleibt, Zeichen Δ zeigt
Kornvergröberung an. Zeichen O zeigt, daß beides nicht eintritt und die Deckschicht eine befriedigende
Beschaffenheit hat. Die Zahlenangaben in Fig.5 beziehen sich auf die Zahlen der Tabelle I. Nach Fi g. 5
ist das Sintern ausreichend, und in der Deckschicht verbleibt keine Ätzlösung. wenn die folgende Bedingung
erfüllt ist:
logi S — ■ - - 11,5
wobei t die Heizzeit in Sekunden ist. Es erfolgt kein nennenswertes Kornwachsturn, wenn folgende Bedingung
erfüllt ist:
logr ^
105
T-9,0
dieser Elemente auf die Oberfläche des rostfreien Stahles als pulvefförmige Deckschicht ifi einer Dicke
von höchstens 2 mm aufbringt und diese durch Hochfrcqücnzbchcizuhg bei 0,1 bis 500 kHz auf
Temperaturen von 1150 bis I48O°C unter folgenden
Bedingungen erhitzt;
Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn andere rostfreie Stahl-Qualitäten oder andere Deckschichtmetalle
der in Anspruch 1 angegebenen Elemente verwendet wurden.
Auf der Basis der vorstehenden Befunde besteht eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin,
daß man wenigstens eines deir Elemente Fe, Cr. Ni, Ti,
Mo, Co oder eine Legierung aus wenigstens zweien wobei / die Heizzeit in Sekunden und Γ die absolute
Heiztemperatur ist. Dabei wird zumindest ein Teil der Deckschicht gesintert und ein Teil des aufgebrachten
Metalles diffundiert in den rostfreien Stahl. Bei diesem abgewandelten Verfahren vergröbern die Körner des
rostfreien Stahles nicht nennenswert, und die Deckschicht
hält nach dem Ätzen keine Ätzlösung zurück.
Die beispielsweise durch Spritzen aufgebrachte Deckschicht hat eine schlechte Haftung auf dem rostfreien Stahl und enthält viele Löcher, so daß der Korrosionsschutz ungenügend ist. Sobald jedoch diese Schicht mit Hochfrequenzheizung erwärmt wird (Skin-Effekt). diffundiert ein Teil der Deckschicht in das
Die beispielsweise durch Spritzen aufgebrachte Deckschicht hat eine schlechte Haftung auf dem rostfreien Stahl und enthält viele Löcher, so daß der Korrosionsschutz ungenügend ist. Sobald jedoch diese Schicht mit Hochfrequenzheizung erwärmt wird (Skin-Effekt). diffundiert ein Teil der Deckschicht in das
2-j Grundmetall, und es wird eine gute und feste Haftung
erreicht. Gleichzeitig sintert die Deckschicht ganz oder teilweise zusammen. Dabei wird die Anzah! und Größe
der Poren verringert und der Korrosionswiderstand merkbar verbessert.
jo Im erfindungsgemäßen Verfahren kann jedes der
Metalle Cr. Ni. Ti, Mo, Nb und Co die Korrosionsfestigkeit verbessern, wenn es allein oder legiert oder
gemischt mit einem oder mehreren der anderen genannten Metalle auf das Grundmetall aufgebracht
j-3 wird. Bei rostfreien Stählen ist reines Eisen manchmal
überlegen, was die Korrosionsfestigkeit betrifft; Pulver von Cr, Ni, Ti. Mo. Nb und Co werden oft in Form von
Eisenlegierungen verwendet.
Erfindungsgemäß liegt die untere Grenze der Deckschichtdicke bei ΙΟμπι, weil darunter die Deckschicht
nicht gleichmäßig ist und das Grundmetall oft
aiCItCi IVvCtSC llClllCgl. DCt ClllCI LSI\.IM UUVI £. IKIlIt IMMUIIIl
der Skin-Effekt beim Hochfrequenzheizen nicht genügend zur Wirkung, so daß die Bereiche mit einer Dicke
oberhalb 2 mm nicht wesentlich zusammensintern.
Die untere Grenzfrequenz bei der Hochfrequenzheizung
beträgt 0.1 kHz, weil noch kleinere Frequenzen keinen genügenden Skin-Effekt im rostfreien Stahl
zeigen: die obere Grenzfrequenz liegt bei 500 kHz, weil bei noch höheren Frequenzen der Skin-Effekt in die
Sättigung kommt.
Die Heiztemperatur wird etwa 0,2 mm unter der Oberfläche des rostfreien Stahles gemessen. Ihre untere
Grenze liegt bei 1150° C, weil darunter kein befriedigendes
Sintern möglich ist. Die obere Grenze liegt bei 1480° C, weil darüber der rostfreie Stahl weich wird und
sich während der Wärmebehandlung verformt und andere Probleme auftreten.
Bei einer Heizzeit unterhalb 0,01 Sekunden erhält man keine befriedigende Diffusion und Sinterung.
Längere Zeiten als 10 Minuten erhöhen den Sinterungsgrad nicht mehr wesentlich und dieser erreicht seine
Sättigung.
Es hat sich zwar gezeigt daß bezüglich einer
&5 genügenden Sinterung, soweit es die Hochtemperaturkorrosion
betrifft, die Heizzeit nicht unter 0,01 Sekunden liegen soll. Zur Erzielung einer ausreichenden
Sinterung, so daß beim Ätzen keine Ätzlösung in der
Deckschicht verbleibt Und diese zerstört, ist die folgende Bedingung vorzuziehen;
= 6
11,5
Um ein Kornwachstum im rostfreien Stahl zu verfiindernj weiches seine mechanischen Eigenschaften
verschlechtern würde( muß die folgende Bedingung
befriedigt werden: ■
log/ g
10»
- 9,0
Im Falle eines rostfreien Stahles, bei dem leicht \ϊ
Materialprobleme auftreten, wenn er oberhalb H 50" C wärmebehandelt wird, ist es möglich, gegebenenfalls
eine geeignete Wärmebehandlung nach der Hochfre-
Stählen SUS 304 oder SUS 321 (vgl. Tab. IV) z. B. ist als Wärmebehandlung eine Erwärmung auf 1000 bis
12000C mit anschließendem Abschrecken in Wasser oder beschleunigter Luftabkühlung sehr wirksam. Der
dabei entstehende Zunder kann leicht durch eine Behandlung mit Ätzlösung entfernt werden.
Das gleiche Ergebnis kann auch durch Wasserabschrecken oder beschleunigte Luftabkühlung direkt
nach der Hochfrequenzbeheizung ohne weiteres Nacherwärmen erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf jo retfreien Stahl mit mehr als 12% Cr, wie SUS 403,410.
430. 304. 304L. 310S. 316, 316L, 321 oder 347 (vgl. Tab.
IV). als Grundmetall anwendbar. Die Stahlprodukte können in beliebiger geometrischer Form eingesetzt
werden, beispielsweise in Form von Blechen, geraden J5 oder gebogenen Rohren. Die Stahlprodukte können
vollständig oder teilweise mit der Deckschicht versehen werden.
Die beim Beschichten verwendeten Metallpulver können in organischen Lösungsmitteln, wie einer
wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol, einer wäßrigen Lösung eines Polymetaphosphats. einer Lösung von
Methylcellulose, einem Glykol oder Wasserglas, aufgeschwemmt oder gemischt werden.
Vor dem Auftragen, beispielsweise durch Aufspritzen, +5
durch einen Plasmastrahl oder durch Gas, sind normale Vorbehandlungen des rostfreien Stahles, z. B. Abbürsten,
erforderlich. Das Spritzen kann in Luft, aber auch unter nicht-oxidierender Atmosphäre, wie N2 oder Ar,
erfolgen.
Die Hochfrequenzbeheizung kann an Luft, an nicht oxidierender Atmosphäre, wie N2 oder Ar, oder unter
vermindertem Druck von 10-J Torr oder weniger erfolgen.
Außerdem können Al2O3 und Cr2O3 oder gewöhnliche
Oxidationshemmer, wie Gemische aus Cr2O3, SiO2r
AI2O3, Fe2O3 etc. zusätzlich in die Deckschicht
eingespritzt werden. In diesem Fall kann die Hochfrequenzheizung auch an Luft erfolgen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Ein Gemenge aus Cr- und Ni-Pulver im Gewichtsverhältnis
f : 1 wird mit einem Piasmastrahl auf die äußere Oberfläche eines Rohres aus rostfreiem Stahl (SUS 321
HTB) von 48,6 mm Durchmesser, 7 mm Wandstärke und 5500 mm Länge aufgespritzt. Das Rohr wird mit einer
Hochfrequenzheizspule mit 3 kHz aufgeheizt. Dabei wird die Spule mit konstanter Geschwindigkeit so
bewegt, daß jeder Teil des Rohres 10 Sekunden auf 13500C aufgeheizt ist. Dann wird das so behandelte
Rohr 2 Minuten bei il30°C in einem Elektroofen nachbehandelt und sodann in Wasser abgeschreckt. Das
Rohr hat nun eine Deckschicht von 150 ftm Dicke, die
hauptsächlich aus Cr und Ni im Verhältnis % Cf i % Ni= 1(1 :1 besteht. Insgesamt sifid 0,3% von
den Elementen Al. Zn, Sn, Cu, Pb, Si und B vorhanden. Die Porosität beträgt 1,5%. Durch Diffusion von Cr in
den rostfreien Stahl ist eine Diffusionszone von 70μιη
Dicke entstanden.
Fig.6 zeigt ein Photo des Querschnittes dieses Rohres; 1 ist die Deckschicht, 2 die Diffusionszone, 3 das
Grundmetall. Ein Gemisch aus V2O5 und Na2SO4
(Gewichtsverhältnis 85 :15) wird auf die Oberfläche des i
cnicten Rohres gestrichen
650°C erhitzt, um den Angriff des Vanadiumpentoxids festzustellen. Das Ergebnis ist eine 30fach bessere Korrosionsfestigkeit als bei herkömmlichem rostfreiem Stahl SUS 321 HTB. Die Deckschicht zeigt hervorragende Haftfestigkeit, was sich auch durch Hämmern tischt ändert.
650°C erhitzt, um den Angriff des Vanadiumpentoxids festzustellen. Das Ergebnis ist eine 30fach bessere Korrosionsfestigkeit als bei herkömmlichem rostfreiem Stahl SUS 321 HTB. Die Deckschicht zeigt hervorragende Haftfestigkeit, was sich auch durch Hämmern tischt ändert.
Ein Gemenge aus Cr- und Ni-Pulver im Gewichtsverhältnis 3 :1 wird mit einem Gasstrahl auf die äußere
Oberfläche eines Rohres aus rostfreiem Stahl (SUS 347 HTB) von 50,8 mm Durchmesser, 8 mm Wandstärke und
6000 mm Länge aufgespritzt. Das Rohr wird mit einer Hochfrequenzheizspule mit 8 kHz aufgeheizt. Dabei
wird die Spule mit konstanter Geschwindigkeit so bewegt, daß jeder Teil des Rohres 1 Sekunde auf 13000C
aufgeheizt ist. Sodann wird das Rohr sofort in Wasser abgeschreckt und zur Entzunderung 30 Minuten in einer
10% HNO3 und 1% HF enthaltenden Beizlösung behandelt. Nach dieser Behandlung hat das Rohr eine
Deckschicht von 16 μπι Dicke, die hauptsächlich aus Cr
und Ni im Verhältnis % Cr :% Ni = 3,0 :1 besteht. Insgesamt sind 0,41% \on den Elementen AI, Zn, Sn1Cu,
Pb, Si und B vorhanden. Die Porosität beträgt 2,4%. Durch Diffusion von Cr und Ni in den rostfreien Stahl ist
eine Diffusionszone von 2 μίτι Dicke entstanden.
Na2SO4 wird auf die Oberfläche des beschichteten
Rohres gestrichen und 200 Stunden auf 7000C erhitzt, um den Angriff des Sulfats festzustellen. Das Ergebnis
ist eine 25fach bessere Korrosionsfestigkeit als bei herkömmlichem rostfreiem Stahl SUS 347 HTB. Die
Deckschicht zeigt eine hervorragende Haftfestigkeit und blättert auch nach 50fachem Erhitzen für jeweils 2
Minuten auf 11000C mit anschließendem Wasserabschrecken
nicht ab.
Es wird ein Gemenge von Cr, Ni und Nb (etwa im Gewichtsverhältnis 25 :25 :1) auf ein Rohr aus rostfreiem
Stahl (SUS 304 HTB) von 70 mm Durchmesser, 5 mm Wandstärke und 6000 mm Länge aufgebracht.
Dieses Rohr wird unter Argon 3 Sekunden auf 1380° C mit Hilfe einer Hochfrequenzheizung mit 80 kHz
aufgeheizt, in Luft abgekühlt, erneut 20 Sekunden auf 1080=C aufgeheizt und dann in Wasser abgeschreckt
Das so erhaltene Rohr hat eine 450 μΐη dicke Deckschicht, die hauptsächlich aus Cr und Ni im
Verhältnis % Cr : % Ni= 1,0 : I besteht und mit einem Nb-Gehalt von (% Cr +% Ni) χ 0,02 und mit einem
Gesamtgehalt von 0,5% an Al, Zn, Sn, Cu, Pb, Si, B. Die Porosität beträgt 3,1% und die Dehnbarkeit 14%. Durch
Diffusion von Cr und Ni in den rostfreien Stahl ist eine Diffusionszone von 34 μπι Dicke entstanden.
Die Außenfläche des behandelten Rohres aus rostfreiem Stphl wird 30 Tage einem Abbrandgas von
Heizöl bei 800°C ausgesetzt, um die Höchtemperaturkorrosion festzustellen. Das Ergebnis ist eine 30fach
bessere Korrosionsfestigkeit als bei herkömmlichem rostfreiem Stahl SUS 304 HTB. Die Deckschicht hat
auch eine ausgezeichnete Haftfestigkeit und löst sich auch bei 10% Dehnung nicht ab.
Ein Pulvergemisch aus Cr, Ni und Co (Gewichtsverhältnis
etwa 150 :50 :1) wird unter Argonatmosphäre 2b
mit einem Plasmastrahl auf ein Rohr aus rostfreiem Stahl (SUS 316 LTB) mit einem Durchmesser von
25,4 mm, einer Wandstärke von 2,6 mm und einer Länge von 6000 mm aufgespritzt. Das Rohr wird 30 Sekunden
Unter einem Vakuum von l,lxl0-3Torr mittels ir>
Hochfrequenzbeheizung (3 kHz) auf 12500C erhitzt und dann luftabgekühlt.
Das so behandelte Rohr hat eine 800 μπι dicke
Oberflächenschicht, die hauptsächlich aus Cr und Ni im Verhältnis % Cr: % Ni = 2,8 :1 besteht, mit einem jo
Co-Gehalt von (% Cr+ % Ni) χ 0,005 sowie mit einem
Gesamtgehalt der Elemente Al, Zn, Sn1 Cu, Pb, Si, B von
0,2%. Die Porosität beträgt 2,2%, die Dehnbarkeit 14%. Es ist eine 12 μιη dicke Cr-Diffusionszone an der
Oberfläche des rostfreien Stahles entstanden. π
Das behandelte Rohr wird 10 Tage einem Gas mit 3% H2S bei 65O0C ausgesetzt, um die Hochtemperaturkorrosion
festzustellen. Es ergibt sich eine 25fach bessere Korrosionsfestigkeit als bei herkömmlichem rostfreiem
Stahl SUS 316 LTB. Die erhaltene Deckschicht hat eine w
hervorragende Haftfestigkeit auf dem Grundmetall und
Beispiel5 -ei
Es wird ein Pulvergemisch aus Cr, Ni, Co, Nb (Mischungsverhältnis etwa 6 :12 :1 :1) im Plasmastrahl
auf ein Rohr aus rostfreiem Stahl (SUS 430 TB) mit einem Durchmesser von 50,8 mm, einer Wandstärke w
von 8,0 mm und einer Länge von 6000 mm aufgespritzt, sodann 1 Minute mittels Hochfrequenzbeheizung
(200 kHz) auf 1250° C erhitzt und danach luftabgekühlt.
Das so erhaltene Rohr hat eine 1,6 mm starke Deckschicht, die häuptsächlich aus Cr und Ni im
Verhältnis % Cr : % Ni=0,45 :1 besteht und mit einem
Co- und Nb-Gesamtgehalt von (% Cr + % Ni) χ 0,08, ferner mit mindestens einem der Elemente Al, Zn, Sn,
Cu, Pb, Si, B im Gesamtgehalt von nicht mehr als 0,1%. Die Porosität beträgt 3,1%, die Dehnbarkeit 16%. Es ist eo
eine Cr-Diffusionszone im rostfreien Stahl von 52 μιη Dicke entstanden.
Das behandelte Rohr wird 30 Tage bei 900° C einem Gas mit 1% SO2 und 5% O2 ausgesetzt, um die
Korrosion zu untersuchen. Die Korrosionsfestigkeit ist e?
50maI besser als die bei herkömmlichem rostfreiem Stahl SUS 430 TB. Die Deckschicht löst sich auch bei
12% Dehnung nicht ab.
Verschiedene Pulverschichten werden auf verschie'
dene Sorten rostfreier Stähle aufgebracht. Diese Stähle werden dann unter verschiedenen Bedingungen hochfrequenzerhitzt
und nachbehandelt. Die erhaltenen Deckschichten werden untersucht. In Tabelle II sind die
Ergebnisse zusammengefaßt.
Die erhaltenen Deckschichten werden auch lichtml· kfoskopisch untersucht. Es zeigt sich, daß die Haftfähigkeit
bei Diffusionsschichtdicken von 1 μιτι und mehr
ausgezeichnet ist. Der ebenfalls lichtmikroskopisch bestimmte Sintergrad ist ausreichend. Ferner wird bei
den in Tabelle Il aufgeführten Produkten die Hochtemperaturkorrosion untersucht. Für diese Untersuchungen
wird ein Gemisch von K2SO4 und Na2SO4 im Gewicht;·-
verhältnis 1:1 auf die Probenoberfläche aufgetragen und 200 Stunden bei 600°C in Abbrandgasen von
Scheröi erhitzt. Anschließend werden die gebildeten Oxide entfernt, um den Gewichtsverlust durch Korrosion
zu ermitteln. Die Korrosionsfestigkeit ist bei den erfindungsgemäßen Produkten mindestens dreimal so
gut wie bei herkömmlichen rostfreien Stählen, bei denen der Gewichtsverlust durch Korrosion zwischen 800 und
1200 mg/cm2 liegt.
Verschiedene Pulverschichten werden auf verschiedene Sorten rostfreier Stähle aufgebracht. Diese Stähle
werden dann zur Bildung der Deckschichten unter verschiedenen Bedingungen hochfrequenzerhitzt und
nachbehandelt. Dann wird untersucht, ob eine wäßrige Lösung von 10% HNOj und 2% HF in die Deckschicht
eindringt und dort verbleibt. Die Ergebnisse sind teilweise in Tabelle III zusammengefaßt. Es wird auch
lichtoptisch an den Querschliffen der so behandelten Stahlprodukte untersucht, ob dort eine Diffusionszone
von unter 1 μιη Dicke vorliegt und ob die Erwärmung eine Kornvergrößerung verursacht hat.
In Tabelle III haben die untersuchten Rohre folgende
Abmessungen:
Vpriiirh Nr t his 6: 48.6 mm Durchmesser. 6.0 mm
Wandstärke, 5500 mm Länge; in den Versuchen Nr. 7 und 8 werden Rohre mit 57,1 mm Durchmesser, 8 mm
Wandstärke und 6000 mm Länge untersucht.
Die Deckschichten werden folgendermaßen aufgebracht: Gasspritzen in den Versuchen Nr. 1 bis 6 und
Plasmaspritzen in den Versuchen Nr. 7 und 8.
Ferner wird die Hochtemperaturkorrosion untersucht, indem der Vanadiumpentoxid-Angriff eines
V2Os-Na2SO4-Gemisches beobachtet wird. Dazu wird
ein Gemisch von V2O5 mit Na2SO4 im Gewichlsverhältriis
von 85 :15 auf die Probenoberfläche aufgetragen und 2 Wochen auf 6500C erhitzt; die Korrosionsfestigkeit
war in allen Fällen mindestens dreimal so gut wie bei nicht behandeltem rostfreiem Stahl SUS 321.
Die Versuche Nr. 1 und 3 in Tabelle III sind Vergleichsversuche, die anderen entsprechen dem
Verfahren der Erfindung. Die Diffusionsschichtdicke beträgt immer 1 μπι oder mehr.
Beim Versuch Nr. 3 ist die Heizzeit langer als beim erfindungsgemäßen Verfahren; die Körner des rostfreien
Stahls sind nach der Behandlung wesentlich gröber als vorher.
Bei Versuch Nr. 1 ist die Heizzeit kürzerals beim erfindungsgemäßen Verfahren, die saure Atzlösung
dringt in die Deckschicht ein und verbleibt dort und fördert den Säureangriff.
11
Bedingungen bei der Hochfrequenzbeheizung, verblel·
bende saure Ätzlösung und Kornwachstum Grundmetall SUS 321 HTB (vgl. Tabelle IV)
dr + Ni (3:2) 300 μτη aufgespritzt
Ver^ Heiz- Heizsüch
tempe- zeit Nr. ratur
see
Verbleibende Kornwnchstum
saure O: fast nicht Ätzlösung beobachtet
O: nein, Δ: beobachtet X: ja
1180 1200 1200 1200
1200
1250
40 0,4 0,9
160
300
0.2
0,5
O X O O O
O O O O
Δ ö
Ver | ■j | 8 | lleiz- | l-leiy- | Verbleibende | Kornwachstum |
such | 9 | lempe- | zeit | saure | O: fast nicht | |
Nr. | IU 10 | fatur | Ätzlösung | beobachtet | ||
H | O: nein, | Δ: beobachtet | ||||
12 | f | sec | X: ja | |||
13 | 1250 | 10 | O | O | ||
Ϊ4 | 1300 | 24 | O | O | ||
ι·ί 15 | 1300 | 55 | O | Δ | ||
16 | 1350 | 0,03 | X | O | ||
17 | 1350 | 0,07 | O | O | ||
18 | 1350 | 2 | O | Ö | ||
ί9 | 1350 | 10 | O | O | ||
ία 20 | 1350 | 30 | O | Δ | ||
1400 | 0,02 | X | O | |||
1400 | 0,06 | O | Ö | |||
1400 | 0,3 | O | O | |||
i45O |
t
j |
O | O | |||
1450 | 7 | O | Λ |
Tabelle U-(I)
Rostfreier Stahl (Grundmaterial), Deckschicht und Bedingungen der Hochfrequenzheizung
Methode
Versuch | Grundmaterial, | rostfreier Stahl | Deckschicht |
Nr. | Sorte | Form | Metallpulver |
mm | |||
1 | SUS 316 HTB | Rohr 25,40 X 2,3 Dicke X 5500 Länge |
Cr-Ni (60:40) |
2 | SUS 321 TB | Rohr 48,6 0X7,0 Dicke X 5500 Länge |
Cr + Ni + Nb (60:35:5) |
3 | desgl. | desgl. | Cr+Ni + Mo (60:35:5) |
4 | SUS 321 HTB | desgl. | Cr + Ni (50:50) |
5 | desgl. | desgl. | Cr+Ni+ Co (40:55:5) |
6 | SUS 347 HTB | Rohr 50,8 0 X 8,0 Dicke X 5500 Länge |
Cr + Ni (60:40) |
Dicke μτη
Plasmastrahlspritzen 250 Plasmastrahlspritzen 1,0 mm
Plasmastrahlspritzen 500
Plasrriastfahlspritzen 300
Piasmastrahlspritzen 3uö
Plasmastrahlspritzen 300
tabelle II-(2)
Nachbehandiüngsbedingungen, erzielte Oberfläche und Hdchterhperaturkorrosionsfestigkeit
Versuch Nr.
Bedingungen bei der Hochfrequenzbeheizurig
Frequenz Temperatur*) Zeit
kHz C see
Nachbehandlung
10
120 3 5 5
1350 1200
1320 1350 1350 1350
2 1
0,1 10 1 2 5 min auf 1080 C, dann Abschrecken in H2O
Wassefäbschreckurig direkt nach der Hochfrequenzbeheizung
desgl.
desgl.
2fnin auf 1120 C, dann Abschrecken in H2O
keine
5 min auf 1110' C, dann Abschrecken in H2O
5 min auf 1110' C, dann Abschrecken in H2O
*) Gemessen 0.2 mm unter der Oberfläche des rostfreien Stahls.
Tabelle III | 13 | 27 13 932 | Deckschicht, Hochfrequenzheizung | Dicke | 200 | Si | Mn | Fre- Tempe- r in see, | 1 | 4 | ft | - | 0,02 0,01 | - | 0,014 0,006 | - | 0,032 0,008 | - | 0,031 0,008 | - | 0,02 0,01 | 8,00 | / in see. | 18,00 | tat- | Mo | ; | 10 min auf | desgl. | 1 | |
; | < 0,040 < 0,030 | <0,040 <0,030 | <0,040 <0,030 | <Ö,040 <iO,O3Ö | <0,030 <0,030 | 10,50 | berechnet | - 22,00 | sächl. | Nachbehandlung s | 1060' C, dann \ | i | |||||||||||||||||||
Material | <1.00 | <2,00 | 8,58 | aus: log | 18,21 | Heiz | _ | Abschrecken in f | nach Hochfre | έ I |
|||||||||||||||||||||
Grundmaterial, Deckschicht, Hochfrequenzheizung, Nachehandlung | Zusammensetzung (in %) der rostfreien Stähle | , verbleibende saure Ätzlösung, Diffusions- | | 0,019 0,006 | 8,00 | 105 | 18,00 | zeit | H2O I | quenzbeheizung | ||||||||||||||||||||||
schicht, Kornwachstum und Hochtemperaturkorrosionsfestigkeit | JIS-SUS C | 0,79 | 1,21 | 11,00 | 6 1-9,0 |
- 20.00 | - | ■ | desgl. I | Abschrecken in | SE SS 3K3 SEJ ES EI S3 |
||||||||||||||||||||
Ver- Rostfreie; Stahl | um | <0.75 | <2,00 | 9,21 | T | 18,65 | see | _ | 1 | H2O | |||||||||||||||||||||
such (Grundmaterial) | 300 | 304 <0,08 | 9,00 | 19 | 18,00 | 0,04 | ; | desgl. f | desgl. | ||||||||||||||||||||||
Nr. | 0,59 | 1,51 | 13,00 | - 20,00 | - | \ | I | ||||||||||||||||||||||||
Cr+Ni | 0.04 | <l,00 | <2,00 | quenz ratur berechnet | 9,10 | 18.10 | _ | desgl. [ | |||||||||||||||||||||||
(1:1) | 304 HTB 0,04 | aus: log | 19,00 | 24.00 | I | ||||||||||||||||||||||||||
300 | -0,10 | 0.78 | 1,05 | 10ä | 22,00 | 19 | - 26,00 | 0,07 | - | desgl. I | Andere Bestand | ||||||||||||||||||||
0,061 | . <1.50 | <2,00 | 6 1- II' |
20,5 | 25,1 | — | Γ | teile | |||||||||||||||||||||||
Cr + Ni | 300 | 304 L <0,030 | kHz C" T | 10,00 | 19 | 16,00 | 24 | _ | |||||||||||||||||||||||
1 SUS 321 HTB | (1:1) | 1,01 | 1,50 | 3 1350 0,058 | 14,00 | -18,00 | - | ||||||||||||||||||||||||
Cr+Ni | 300 | 0,022 | <ii,öo | <2,ÖÖ | 12,41 | 19 | 17,59 | 17 | 2,00 | - | |||||||||||||||||||||
(1:1) | 310S <0,08 | 11,00 | 16,00 | -3,00 | _ | ||||||||||||||||||||||||||
Cr + Ni | 300 | 0,81 | U41 | 14,00 | 19 | -18,00 | 2 | 2,41 | |||||||||||||||||||||||
2 SUS 321 HTB | (1:1) | 0,06 | <O,75 | <2,00 | 3 1350 0,058 | 12,5 | 17,1 | 2,00 | - | ||||||||||||||||||||||
Cr+Ni | 300 | 316 <0,08 | 19 | 8 | -3,00 | _ | |||||||||||||||||||||||||
3 SUS 321 HTB | (1:1) | 0,66 | 1,24 | 3 1350 0,058 | 7,34 | ||||||||||||||||||||||||||
Cr+Ni | Cr+Ni+ Nb liOO | 0,05 | 9 | 3 | - | ||||||||||||||||||||||||||
4 SUS 321 HTB | (1:1) | (5:5:1) | 316 HTB 0,04 | 3 1350 0,058 | _ | ||||||||||||||||||||||||||
-0,10 | |||||||||||||||||||||||||||||||
5 SUS 321 HTB | 0,064 | 3 1350 0,058 | - | ||||||||||||||||||||||||||||
Cr+Ni | 4,7 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||
6 SUS 321 HTB | (3:2) | 3 1350 0,058 | |||||||||||||||||||||||||||||
7 SUS 347 HTB | 100 1400 0,028 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Cr | |||||||||||||||||||||||||||||||
8 SUS 321 TB | 0,5 1450 0,014 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Tabelle IV-I | |||||||||||||||||||||||||||||||
I | |||||||||||||||||||||||||||||||
P S Ni | |||||||||||||||||||||||||||||||
< 0,040 < 0,030 | |||||||||||||||||||||||||||||||
■ι | |||||||||||||||||||||||||||||||
C | 15 | Mn | 27 13 932 | P | S | Reihe: tatsächlicher Wert. | Ni | 12,00 | 16 | - | 11,50 | Andere Bestand | |
-16,00 | - 13,50 | teile j | |||||||||||
Fortsetzung | <0,030 | Si | <2,00 | <0,040 | <0,030 | 12,4 | Cr Mo | 12,5 | _ | ||||
.1IS-SUS | 12,00 | 16,00 | |||||||||||
0,021 | <l,00 | 1,51 | 0,024 | 0,008 | -15,00 | 16,00 2,00 | -18,00 | - | |||||
316 LTB | <0,030 | <2,00 | <0,040 | <0,030 | 12,62 | -18,00 -3,00 | 17,3 | — | |||||
0,65 | 9,00 | 17,2 | |||||||||||
0,022 | <l,00 | 0,98 | 0,025 | 0,014 | -13,00 | 16,00 2,00 | - | ||||||
316L | <0,08 | <2,00 | <0,040 | <0,030 | 10,41 | -18,00 -3,00 | Ti | ||||||
0,66 | 9,00 | 16,73 2,10 | 5X%C | ||||||||||
0,04 | <l,00 | 1,40 | 0,02 | 0,01 | -13,00 | 17,00 | Ti 0,2z | ||||||
321 | 0,04 | <0,75 | <0,030 | <0,030 | 12,5 | -19,00 | Ti | ||||||
-0,10 | 0,80 | 9,00 | 18,21 | 4X%C -0,60 | |||||||||
0,068 | <0,75 | 1,61 | 0,019 | 0,005 | - 13,00 | 17,00 | Ti 0,46 | ||||||
321 HTB | <0,08 | <2,00 | <0,040 | <0,030 | 11,95 | - 20,00 | Ti | ||||||
0,64 | 9,00 | 17,6 | 5X%C | ||||||||||
0,059 | <l,00 | 1,59 | 0,030 | 0,009 | -13,00 | 17,00 | Ti 0,41 | ||||||
321TB | <0,08 | <2,00 | < 0,040 | <0,030 | 10,58 | - 19,00 | Nb | ||||||
0,71 | 9,00 | 17,8 | 1OX%C | ||||||||||
0,02 | <l,00 | 1,69 | 0,02 | 0,01 | -13,00 | 17,00 | Nb 0,22 | ||||||
347 | 0,04 | <2,00 | < 0,030 | < 0,030 | 12,4 | - 19,00 | Nb+ Ta | ||||||
-0,10 | 0,71 | 9,00 | 18,64 | 8X%C -1,00 | |||||||||
0,069 | <l,00 | 1,51 | 0,018 | 0,006 | -13,00 | 17,00 | Nb 0,71 I | ||||||
347 HTB | <0,08 | <2,00 | < 0,040 | <0,030 | 12,5 | - 20,00 | Nb + Ta I | ||||||
0,59 | 17.8 | 10X%C 1 | |||||||||||
0,05 | <l,00 | U41 | 0,023 | 0,008 | 17,00 | Nb 0,64 I | |||||||
347TB | <0,15 | <1.00 | <0,040 | < 0,030 | - | -19,00 | ι | ||||||
0,69 | 17,9 | ||||||||||||
0,09 | <0,50 | 0,63 | 0,02 | 0,01 | 11,50 | ti | |||||||
403 | <0,15 | <l,00 | < 0,040 | <0,030 | - | - 13,50 | 1 | ||||||
0,21 | i | ||||||||||||
0,10 | <l,00 | 0,46 | 0,024 | 0,008 | 1 | ||||||||
410 | <0,12 | <l,00 | < 0,040 | < 0,030 | - | ||||||||
0,38 | |||||||||||||
0,067 | <0,75 | 0,34 | 0,030 | 0,006 | Hierzu 4 IJIaIl Zciclinimgcn | ι | |||||||
430 | I | ||||||||||||
0,51 | \ I |
||||||||||||
Standardwert, untere | |||||||||||||
Obere Reihe: | |||||||||||||
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung einer hochkorrosionsbeständigen Deckschicht auf rostfreiem Stahl
durch Aufbringen einer Pulverschicht von 10 μαι bis
2 mm Dicke aus mindestens einem der Elemente Fe, Cr, Ni, Ti, Mo, Nb, Co oder deren Legierungen auf
den rostfreien Stahl und anschließendes Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine hauptsächlich
aus Cr und Ni im Verhältnis
0,35<%Cr/%NiS4,0
bestehende Schicht mit einem Gesamtgchalt der Elemente AI, Zn, Sn, Cu, Pb, Si und B von höchstens
1,0% durch Hochfrequenzbeheizung bei 0,1 bis 50OkHz während 0,01 see bis 10 min auf 1150 bis
14800C erhitzt wird, bis eine Porosität von höchstens
4% zurückbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daO mit Hochfrequenz unter folgender
Bedingung erhitzt wird:
1J -I -11,5SlOgIi '*- 1-9.0
ο / ο /
ο / ο /
wobei f die Heizdauer in Sekunden und T die Temperatur in ° K bedeuten.
3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, auf eine Pulverschicht, die zusätzlich
wenigstens eines der Elemente Co oder Nb enthält, wobei
0,002<(% Co + % Nb)/(% Cr + % Ni)<0.1
ist.
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-
1977
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- 1977-03-29 GB GB13103/77A patent/GB1581172A/en not_active Expired
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