DE3424026C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallkunde und der Wärmebehandlung von Metallen und Le gierungen und betrifft insbesondere Verfahren zur chemisch- thermischen Behandlung von Stahlwerkstücken zur Erzeugung von Überzügen durch Diffusionssättigung.The present invention relates to the field of Metallurgy and the heat treatment of metals and Le alloys and in particular relates to processes for chemical thermal treatment of steel workpieces for production of coatings by diffusion saturation.
Besonders wirksam kann die Erfindung zur Erzeugung von Überzügen verwendet werden, die ihren physikalisch-che mischen Eigenschaften nach Edelmetalle (Gold, Platin) imi tieren, um deren Verbrauch bei der Herstellung von Teilen im Gerätebau (Präzisionsreibungspaare, Kontaktstücke, An schlußdrähte, Schleifdrähte), in der Medizin (Dentaltech nik, Instumentenherstellung), in der elektrotechnischen Industrie (elektrische Kontakte), bei der Uhrenproduktion (Gehäuse, Armbänder, Uhrwerkteile), bei der Schmuckpro duktion (Schmuckgegenstände, Geräte) und in der chemischen Industrie (zum Schutz von Teilen gegen aggressive Medien, z. B. zur Erhöhung der Hitzebeständigkeit) zu reduzieren bzw. auszuschließen.The invention can be particularly effective for generating Coatings are used that are physically-che mix properties according to precious metals (gold, platinum) imi animals to their consumption in the manufacture of parts in device construction (precision friction pairs, contact pieces, an end wires, grinding wires), in medicine (Dentaltech nik, instrument manufacture), in electrical engineering Industry (electrical contacts) in watch production (Case, bracelets, clockwork parts), at the Schmuckpro production (jewelry, equipment) and in the chemical Industry (to protect parts against aggressive media, e.g. B. to increase heat resistance) or exclude.
Die Erfindung kann ebenfalls bei der Herstellung von Re flektoren zu verschiedenen Zwecken sowie von Überzügen zum Korrosionsschutz von Teilen Anwendung finden.The invention can also be used in the production of Re flectors for various purposes and from coatings to Corrosion protection of parts is used.
Gegenwärtig werden in der Technik häufig Edelmetallüber züge verwendet, die auf galvanischem Wege hergestellt werden (Vergolden, Überziehen mit Palladium).At present, precious metals are often used in technology trains used, which are produced by electroplating become (gold plating, coating with palladium).
Durch die galvanischen Verfahren lassen sich jedoch Werk stücke komplizierter Konfiguration nur schwer beschichten. Die durch die bekannten Verfahren erhaltenen Überzüge wei sen eine ungenügende mechanische Bindung mit dem Träger aus Grundmetall, Dickenunterschiede, insbesondere an den Ecken der Teile sowie eine geringe Härte und Verschleißfe stigkeit auf. Beim Einsatz dieser Verfahren ist eine spe zielle Vorbehandlung der Oberfläche, beispielsweise eine mechanische Oberflächenreinigung bzw. Ätzen, erforder lich.However, the galvanic process can be used to make works difficult to coat pieces of complicated configuration. The coatings obtained by the known methods white insufficient mechanical bond with the wearer made of base metal, differences in thickness, especially on the Corners of the parts as well as low hardness and wear steadiness. When using this method, a special zial pretreatment of the surface, for example a mechanical surface cleaning or etching, required Lich.
Um Überzüge mit hohen physikalisch-mechanischen Eigen schaften zu erzeugen, werden heutzutage in der Industrie andere Verfahren, insbesondere Verfahren zur chemisch- thermischen Behandlung von Werkstücken durch Diffusions sättigung angewandt und entwickelt.For coatings with high physical-mechanical properties generation today are in industry other processes, in particular processes for chemical thermal treatment of workpieces by diffusion saturation applied and developed.
Die Diffusionsüberzüge sind porenfrei und mit dem Träger aus Grundmetall fest gebunden. Durch die chemisch-ther mische Behandlung durch Diffusionssättigung können Über züge unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung er zeugt werden, die gute Betriebseigenschaften besitzen: Verschleißfestigkeit, Härte und mechanische Korrosions beständigkeit.The diffusion coatings are non-porous and with the carrier firmly bound from base metal. Through the chemically-ther mixed treatment by diffusion saturation can over trains of different chemical composition that have good operating characteristics: Wear resistance, hardness and mechanical corrosion resistance.
Bekannt ist ein Verfahren zur chemisch-thermischen Be handlung von Stahlwerkstücken unter Bildung von Über zügen durch Diffusionssättigung des Werkstückmaterials mit einem Stoff aus einer Flüssigmetall-Lösung auf der Basis eines leichtschmelzenden Metalls (SU-Urheberschein 5 82 329).A method for chemical-thermal loading is known treatment of steel workpieces to form excess draw through diffusion saturation of the workpiece material with a substance from a liquid metal solution on the Basis of a lightly melting metal (SU copyright certificate 5 82 329).
Als leichtschmelzendes Metall für die Basis der Flüssig metall-Lösung wird im bekannten Verfahren Natrium und als Stoff, aus dem während der Diffusionssättigung der Überzug gebildet wird, Platin verwendet.As a lightly melting metal for the base of the liquid metal solution is sodium and in the known process as a material from which during diffusion saturation the Plating is formed, platinum is used.
Sättigungsbedingungen: Temperatur 630 bis 670° C, Sätti gungsdauer 5 bis 6 Stunden.Saturation conditions: temperature 630 to 670 ° C, saturation duration 5 to 6 hours.
Im genannten Verfahren wird das leichtschmelzende Metall als Sättigungsmedium verwendet, in welches Metallelemente eingeführt werden, durch die die Oberflächenschichten des Grundmetalls gesättigt und die Diffusionsüberzüge erzeugt werden. Dabei erfolgt eine isothermische Massenübertra gung, die die Auflösung des aufzutragenden Stoffs in Form von Metallelementen in der Schmelze des leichtschmelzen den Metalls, deren Übertragung und Adsorption auf der Oberfläche des Werkstückmetalls sowie die Diffusions wechselwirkung des(r) jeweiligen Elements(e) mit dem Werkstückmetall umfaßt. Im Ergebnis wird ein Überzug aus den an der Diffusionssättigung beteiligten Elementen er zeugt.In the process mentioned, the easily melting metal used as a saturation medium in which metal elements through which the surface layers of the Base metal saturated and the diffusion coatings generated will. This is an isothermal mass transfer the resolution of the substance to be applied in the form of metal elements in the melt of the easy melt the metals, their transfer and adsorption on the Surface of the workpiece metal as well as the diffusion interaction of the respective element (s) with the Workpiece metal includes. As a result, a coating is made the elements involved in diffusion saturation testifies.
Überzüge mit einer vorgegebenen stöchiometrischen Zusam mensetzung und einer konstanten Dicke lassen sich durch dieses Verfahren nicht erzeugen.Coatings with a predetermined stoichiometric composition setting and a constant thickness can be do not generate this procedure.
Außerdem ist die Anwendung der bekannten Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung durch Diffusionssätti gung mit Edelmetallen und deren Imitatoren wegen großer Edelmetallverluste erschwert.In addition, the application of the known methods for chemical-thermal treatment by diffusion saturation with precious metals and their imitators because of large Precious metal losses made more difficult.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung von Stahlwerkstücken zu entwickeln, welches es ermöglicht, durch eine Änderung der Behandlungsbedingungen und durch die Verwendung eines Sättigungsstoffes einen Überzug zu erzeugen, der seinen physikalisch-chemischen Eigen schaften nach Edelmetalle (Gold, Platin) imitiert, d. h. eine hohe Korrosionsbeständigkeit und gute dekorative Eigenschaften (gold- und platinähnliche Farbe) besitzt. The present invention is based on the object a process for the chemical-thermal treatment of To develop steel workpieces, which enables by changing the treatment conditions and by the use of a saturation coating to generate its own physico-chemical properties imitation of precious metals (gold, platinum), d. H. high corrosion resistance and good decorative Possesses properties (gold and platinum-like color).
Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur chemisch- thermischen Behandlung von Stahlwerkstücken unter Bildung von Überzügen durch Diffusionssättigung des Werk stückmaterials mit einem Stoff aus einer Flüssigmetall-Lö sung auf der Basis eines leichtschmelzenden Metalls ge löst, bei dem erfindungsgemäß die Diffusionssättigung bei einer Temperatur von 720 bis 820° C während 6 bis 8 Stun den, d. h. einer für die Erzeugung eines Überzugs einer vorgegebenen Dicke ausreichenden Zeit in einer Lösung durchgeführt wird, die Natrium oder Lithium als leicht schmelzendes Metall und eine intermetallische Nickel-Alu minium- oder Palladium-Indium-Verbindung als Sättigungs stoff enthält.The task is achieved by a process for chemical thermal treatment of steel workpieces under Formation of coatings by diffusion saturation of the work piece material with a substance from a liquid metal solder solution based on a lightly melting metal solves the diffusion saturation according to the invention a temperature of 720 to 820 ° C for 6 to 8 hours the, d. H. one for the production of a coating one given thickness sufficient time in a solution is carried out, the sodium or lithium as light melting metal and an intermetallic nickel-aluminum minium or palladium-indium compound as saturation contains fabric.
Durch die Verwendung einer Schmelze eines leichtschmelzen den Metalls, d. h. einer Natrium- oder Lithiumschmelze er übrigt sich eine Vorbehandlung der Werkstückoberfläche durch chemische Ätzung, weil die Stahloberfläche durch die Schmelze dieser Metalle von Oxidfilmen gereinigt wird und Werkstücke komplizierter Konfiguration mit Hohlräumen und Schlitzen behandelt werden können, da diese Lösung ein hohes Netzvermögen besitzt und sehr dünnflüssig ist. Außerdem kann durch die Schmelze des leichtschmelzenden Metalls eine nachfolgende mechanische Bearbeitung der Werkstückoberfläche vermieden werden, weil die Reste der Schmelze, die sogar in die Schlitze und Hohlräume der Werkstücke gelangten, durch Wasser ausgespült werden, und der Stoff, der zur Erzeugung der Überzüge durch Diffusions sättigung verwendet und in das Sättigungsmedium einge führt wird, kaum verlorengeht, weil dessen Lösungsvermö gen in diesen Schmelzen gering ist und die chemisch-ther mische Behandlung unter autonomen Verhältnissen abläuft: die Menge des in der Schmelze aufgelösten Stoffs und die Menge des auf die Werkstückoberfläche abgeschiedenen Stoffs sind gleich.By using a melt a slightly melt the metal, d. H. a sodium or lithium melt there is no pretreatment of the workpiece surface through chemical etching because the steel surface through the melt of these metals is cleaned of oxide films and workpieces of complicated configuration with cavities and slots can be treated as this solution has a high wetting capacity and is very thin. It can also melt through the melt A subsequent mechanical processing of the metal Workpiece surface can be avoided because the remains of the Melt that even in the slots and cavities of the Workpieces got, rinsed out by water, and the substance used to create the coatings by diffusion saturation and used in the saturation medium is hardly lost because of its solvency is low in these melts and the chemical-ther Mixing treatment takes place under autonomous conditions: the amount of substance dissolved in the melt and the Amount of deposited on the workpiece surface Substances are the same.
Als Sättigungsstoff wird der Schmelze eine intermetalli sche Verbindung mit stöchiometrischer Zusammensetzung zu gegeben, die vorgegebene physikalisch-chemische Eigen schaften besitzt, beispielsweise Verbindungen, die Edel metalleigenschaften imitieren, wodurch ein Überzug auf der Basis der in die Schmelze eingeführten Verbindung, d. h. mit einer vorgegebenen Zusammensetzung erzeugt wird, weil die Auflösung in der Schmelze, die Übertragung und die Sättigung des Werkstücks mit den Elementen im vorge gebenen stöchiometrischen Verhältnis erfolgt, das mit der Zusammensetzung der eingeführten Verbindung übereinstimmt, wodurch eine konstante Zusammensetzung des Überzugs auf dessen gesamter Dicke gewährleistet wird.The melt becomes an intermetallic as a saturation substance connection with a stoichiometric composition given the given physico-chemical property has, for example, compounds that noble imitate metal properties, causing a coating on the base of the compound introduced into the melt, d. H. with a given composition, because the dissolution in the melt, the transfer and the saturation of the workpiece with the elements in the pre given stoichiometric ratio, which with the Composition of the introduced connection corresponds, which ensures a constant composition of the coating whose entire thickness is guaranteed.
Das Verfahren wird in einem Temperaturbereich von 720° C bis 820° C durchgeführt. Durch diesen Temperaturbereich werden sämtliche physikalisch-chemische Hauptvorgänge ge währleistet, die für die chemisch-thermische Behandlung erforderlich sind: eine genügende Ablaufgeschwindigkeit der Vorgänge und eine ausreichende Auslösungsgeschwindig keit verschiedener intermetallischer Verbindungen in der Schmelze, die Diffusionsübertragung der sättigenden Ele mente aus der Schmelze in das Werkstückmaterial und die Bildung von Überzügen mit einer Dicke, durch die die Be triebseigenschaften der behandelten Werkstücke in Abhän gigkeit von deren Zweckbestimmung gesichert werden. Die Dicke des Überzugs wird ebenfalls durch die Sättigungs dauer gesichert, die durch eine vorgegebene Überzugsdicke aufgrund der Parameter des physikalisch-chemischen Vor gangs vorgegeben wird.The process is carried out in a temperature range of 720 ° C up to 820 ° C. Through this temperature range all main physical and chemical processes are carried out ensures that for the chemical-thermal treatment the following are required: a sufficient flow rate of the processes and a sufficient trigger speed different intermetallic compounds in the Melt, the diffusion transfer of the saturating ele elements from the melt into the workpiece material and the Formation of coatings with a thickness through which the loading driving properties of the treated workpieces depending of their intended purpose. The The thickness of the coating is also determined by the saturation permanently secured by a predetermined coating thickness due to the parameters of the physico-chemical pre is specified.
Zweckmäßig wird die Menge der intermetallischen Verbin
dung in der Lösung bei der Durchführung des Verfahrens
nach der Formel
G₁ = 0,03 · G₂ + S · δ · γ
bestimmt, worin
G₁ die Masse der intermetallischen Verbindung in g,
G₂ die Masse des leichtschmelzenden Metalls in g,
S die Werkstückfläche in cm²,
δ die vorgegebene Dicke des Überzugs in cm,
γ die Dichte der intermetallischen Verbindung in
g/cm³
sind.The amount of intermetallic compound in the solution is expedient when carrying out the process according to the formula
G ₁ = 0.03 · G ₂ + S · δ · γ
determines what
G ₁ is the mass of the intermetallic compound in g,
G ₂ is the mass of the easily melting metal in g,
S the workpiece area in cm²,
δ the given thickness of the coating in cm,
γ the density of the intermetallic compound in g / cm³
are.
Zur Erzeugung von Überzügen, die ihrer Farbe nach Platin imitieren, sowie eine Beständigkeit gegen aggressive Me dien, eine hohe Hitzebeständigkeit in der Oxydationsatmo sphäre und gute mechanische Eigenschaften (Härte, Ver schleißfestigkeit) besitzen, kann die Diffusionssättigung bei einer Temperatur von 720 bis 780° C während 6 bis 8 Stunden in einer Lösung durchgeführt werden, die Lithium sowie eine intermetallische Nickel-Aluminium-Verbindung enthält.For the production of coatings that are platinum in color imitate, as well as resistance to aggressive me dien, a high heat resistance in the Oxidationsatmo spherical and good mechanical properties (hardness, ver wear resistance), the diffusion saturation at a temperature of 720 to 780 ° C for 6 to 8 Hours can be performed in a solution containing lithium and an intermetallic nickel-aluminum compound contains.
Zur Erzeugung von Überzügen, die Gold imitieren, wird die Diffusionssättigung zweckmäßig bei einer Temperatur von 780 bis 820° C während 6 bis 8 Stunden in einer Lösung durchgeführt, die Natrium sowie eine intermetallische Palladium-Indium-Verbindung enthält.To create coatings that imitate gold, the Diffusion saturation expedient at a temperature of 780 to 820 ° C for 6 to 8 hours in a solution carried out the sodium as well as an intermetallic Contains palladium-indium compound.
In der Natriumlösung erfolgen sämtliche für die Erzeugung des gegebenen Überzugs erforderlichen physikalisch-chemi schen Vorgänge (genügende Löslichkeit der Verbindung, Adsorption der Elemente der Verbindung auf der Stahlober fläche (Werkstückstoff), keine Auflösung von Stahl) bei folgender Phasenkombination: intermetallische Palladium- Indium-Verbindung - Natrium - Stahl.In the sodium solution everything is done for production of the given coating required physico-chemical processes (sufficient solubility of the connection, Adsorption of the elements of the connection on the steel surface surface (workpiece material), no dissolution of steel) following phase combination: intermetallic palladium Indium compound - sodium - steel.
Durch die Betriebsbedingungen - Temperatur 780 bis 820° C, Sättigungsdauer 6 bis 8 Stunden - wird der Überzug mit einer Dicke erzeugt, die für unterschiedliche Werkstücke von praktischer Bedeutung ist.Due to the operating conditions - temperature 780 to 820 ° C, Saturation time 6 to 8 hours - the coating is with a thickness generated for different workpieces is of practical importance.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von konkreten Durch führungsbeispielen näher erläutert.The invention is based on concrete through management examples explained in more detail.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur chemisch-thermischen
Behandlung von Stahlwerkstücken sieht folgende Vorgänge
vor:
In ein Reaktionsgefäß, beispielsweise in eine Ampulle,
die aus einem inerten (im Sättigungsmedium unlöslichen)
Material besteht, wird das mit einem Überzug zu versehen
de Werkstück eingebracht. Dann wird das Gefäß in einer
inerten Atmosphäre, beispielsweise in Argon, mit einer
Flüssigmetall-Lösung gefüllt, die die Schmelze eines
leichtschmelzenden Alkalimetalls, beispielsweise Natrium
oder Lithium, sowie einen Sättigungsstoff in Form einer
intermetallischen Verbindung enthält.The method according to the invention for the chemical-thermal treatment of steel workpieces provides for the following processes:
The workpiece to be coated is introduced into a reaction vessel, for example into an ampoule which consists of an inert material (insoluble in the saturation medium). The vessel is then filled in an inert atmosphere, for example in argon, with a liquid metal solution which contains the melt of a low-melting alkali metal, for example sodium or lithium, and a saturant in the form of an intermetallic compound.
Das Gefäß wird in einer inerten Atmosphäre, beispielswei se in Argon, durch Schweißen oder Nahtabdichtung herme tisch abgeschlossen und in einen Ofen, beispielsweise einen elektrischen Muffelofen, eingebracht. Es wird die Diffu sionssättigung durchgeführt, wobei das Gefäß mit seinem Inhalt bei einer Temperatur von 720 bis 820° C während einer Zeit im Ofen gehalten wird, die für die Erzeugung eines Überzugs einer vorgegebenen Dicke ausreichend ist.The vessel is in an inert atmosphere, for example in argon, by welding or seam sealing locked table and in an oven, such as one electric muffle furnace. It becomes the diffu sion saturation performed, the vessel with his Content at a temperature of 720 to 820 ° C during a time that is kept in the oven for generation a coating of a predetermined thickness is sufficient.
Die Menge der intermetallischen Verbindung in der Lösung
wird nach der Formel
G₁ = 0,03 · G₂ + S · δ · γ
bestimmt, worin
G₁ die Masse der intermetallischen Verbindung in g,
G₂ die Masse des leichtschmelzenden Metalls in g,
S die Werkstückfläche in cm²,
δ die vorgegebene Dicke des Überzugs in cm,
γ die Dichte der intermetallischen Verbindung in
g/cm³
sind.The amount of intermetallic compound in the solution is calculated according to the formula
G ₁ = 0.03 · G ₂ + S · δ · γ
determines what
G ₁ is the mass of the intermetallic compound in g,
G ₂ is the mass of the easily melting metal in g,
S the workpiece area in cm²,
δ the given thickness of the coating in cm,
γ the density of the intermetallic compound in g / cm³
are.
Durch das erste Glied der Formel wird die Menge der Ver bindung ausgedrückt, die für die Sättigung der Schmelze des leichtschmelzenden Metalls (Natrium oder Lithium) er forderlich ist; sie entspricht für eine große Palette von Verbindungen einem Wert von 0,03 · G₂, d. h. die Sättigungs konzentration wird bei ca. 3 Masseprozent erreicht.The first member of the formula expresses the amount of the compound that is required for the saturation of the melt of the low-melting metal (sodium or lithium); for a large range of compounds it corresponds to a value of 0.03 · G ₂, ie the saturation concentration is reached at approx. 3 percent by mass.
Durch das zweite Glied der Formel wird die Menge der Ver bindung ausgedrückt, die für die Erzeugung eines Überzugs einer vorgegebenen Dicke erforderlich ist; sie wird durch die Werkstückgröße, die Dicke des Überzugs und die Dichte der Verbindung bestimmt, d. h. es wird die übliche Relation zwischen den geometrischen Parametern und der Masse des Stoffs über dessen Dichte hergestellt.The second part of the formula determines the amount of ver bond expressed for the production of a coating a predetermined thickness is required; it is through the workpiece size, the thickness of the coating and the density determines the connection, d. H. it becomes the usual relation between the geometric parameters and the mass of the Fabric made over its density.
Nach Halten bei Sättigungstemperatur und Abkühlen wird das hermetisch abgeschlossene Gefäß geöffnet, das Werkstück mit dem erzeugten Überzug herausgenommen und mit fließen dem Wasser gespült.After holding at saturation temperature and cooling it will hermetically sealed vessel opened, the workpiece removed with the coating produced and flow with rinsed the water.
Um einen Überzug zu erhalten, der seiner Farbe und seinen physikalisch-chemischen Eigenschaften nach Platin imitiert, wird die Diffusionssättigung bei einer Temperatur von 720 bis 780° C während 6 bis 8 Stunden in einer Flüssigmetall- Lösung durchgeführt, die Lithiumschmelze und eine inter metallische Nickel-Aluminium-Verbindung enthält. Die Menge der Verbindung wird nach der oben angeführten Formel be stimmt. To get a coating that matches its color and its physico-chemical properties imitated after platinum, diffusion saturation at a temperature of 720 up to 780 ° C for 6 to 8 hours in a liquid metal Solution carried out, the lithium melt and an inter contains metallic nickel-aluminum compound. The amount the compound is be according to the formula above Right.
Um einen Überzug zu erhalten, der seiner Farbe und seinen physikalisch-chemischen Eigenschaften nach Gold imitiert, wird die Diffusionssättigung bei einer Temperatur von 780 bis 820° C während 6 bis 8 Stunden in einer Flüssigmetall- Lösung durchgeführt, die Natriumschmelze und eine inter metallische Palladium-Indium-Verbindung enthält.To get a coating that matches its color and its physico-chemical properties imitated after gold, becomes the diffusion saturation at a temperature of 780 up to 820 ° C for 6 to 8 hours in a liquid metal Solution carried out, the sodium melt and an inter contains metallic palladium-indium compound.
Zur besseren Verständigung wird die Erfindung durch kon krete Durchführungsbeispiele veranschaulicht.For better understanding, the invention by kon crete implementation examples illustrated.
In eine Ampulle werden ein Teelöffel aus Stahl folgender Zusammensetzung (Masse-%): C = 0,08; Mn = 1 bis 2; Cr = 17 bis 19; Ni = 9 bis 11; Ti = 0,7; Fe = Rest, und eine Einwaage der intermetallischen Palladium-Indium-Verbindung im Verhältnis von 56 : 44 Masse-% entsprechend eingebracht und mit Natriumschmelze übergossen.A teaspoon made of steel with the following composition (% by mass) is placed in an ampoule: C = 0.08; Mn = 1 to 2; Cr = 17 to 19; Ni = 9 to 11; Ti = 0.7; Fe = rest, and a weight of the intermetallic palladium-indium compound in a ratio of 56: 44% by mass was introduced accordingly and poured over with sodium melt.
Die Menge der intermetallischen Verbindung G₁ = 5,17 g
wird nach der oben angeführten Formel bestimmt, worin
G₂ = 150 g,
S = 37 cm²,
δ = 0,0018 cm,
γ = 10 g/cm³
sind.The amount of the intermetallic compound G ₁ = 5.17 g is determined according to the above formula, wherein
G ₂ = 150 g,
S = 37 cm²,
δ = 0.0018 cm,
γ = 10 g / cm³
are.
Nach hermetischem Abschluß in Argonatmosphäre wird die Ampulle in einen elektrischen Muffelofen eingebracht und bei einer Temperatur von 780° C während 6 Stunden gehalten. Danach wird die Ampulle geöffnet, das Werkstück herausge nommen und mit fließendem Wasser gespült.After hermetic closure in an argon atmosphere, the Ampoule placed in an electric muffle furnace and kept at a temperature of 780 ° C for 6 hours. The ampoule is then opened and the workpiece removed taken and rinsed with running water.
Im Ergebnis der chemisch-thermischen Behandlung wird ein Überzug erhalten, der seinen Korrosionseigenschaften und seinem Aussehen nach Gold ähnlich ist und eine Dicke von 18 µm, eine Mikrohärte von 2100 bis 2400 MPa und eine goldrosige Farbe aufweist. Nach Prüfungen während 100 Stunden in Säure- und Alkalimedien wurde keine Korrosion festgestellt.The result of the chemical-thermal treatment is a Get coating that has its corrosion properties and gold in appearance and thickness of 18 µm, a microhardness of 2100 to 2400 MPa and one has a golden pink color. After exams during 100 No corrosion has occurred for hours in acid and alkali media detected.
Im Vergleich zu Beispiel 1 besteht der Unterschied darin, daß eine Ampulle mit einem Werkstück in Form eines Ringes aus Stahl folgender Zusammensetzung (Masse-%): C = 0,24 bis 0,32; Fe - Rest, bei einer Temperatur von 800° C während 7 Stunden gehalten wird.In comparison to Example 1, the difference is that an ampoule with a workpiece in the form of a ring made of steel having the following composition (% by mass): C = 0.24 to 0.32; Fe rest, held at a temperature of 800 ° C for 7 hours.
Die Ausgangswerte für die Bestimmung der Menge der inter
metallischen Palladium-Indium-Verbindung G₁ = 1,16 g wer
den nach der oben angeführten Formel ermittelt, worin
G₂ = 30 g,
S = 9,4 cm²,
δ = 0,0025 cm,
γ = 10 g/cm³
sind.The starting values for the determination of the amount of the intermetallic palladium-indium compound G ₁ = 1.16 g who determined the according to the above formula, wherein
G ₂ = 30 g,
S = 9.4 cm²,
δ = 0.0025 cm,
γ = 10 g / cm³
are.
Im Ergebnis der chemisch-thermischen Behandlung wird ein Überzug erhalten, der seinen Korrosionseigenschaften und seinem Aussehen nach Gold ähnlich ist und eine Dicke von 25 µm, eine Mikrohärte von 1850 bis 2050 MPa und eine goldrosige Farbe aufweist. Die Korrosionsbeständigkeit ist dieselbe wie im Beispiel 1.The result of the chemical-thermal treatment is a Get coating that has its corrosion properties and gold in appearance and thickness of 25 µm, a microhardness of 1850 to 2050 MPa and one has a golden pink color. The corrosion resistance is the same as in example 1.
In eine Ampulle werden ein Armbanduhrengehäuse aus Stahl folgender Zusammensetzung (Masse-%): C = 0,07 bis 0,13; Fe - Rest, und eine Einwaage der intermetallischen Palladium-Indium-Verbindung im Verhältnis von 56 : 44 Mas se-% entsprechend eingebracht und mit Natriumschmelze übergossen. A steel watch case with the following composition (mass%) is placed in an ampoule: C = 0.07 to 0.13; Fe - rest, and a weight of the intermetallic palladium-indium compound in a ratio of 56: 44 mass% accordingly introduced and poured over with sodium melt.
Die Menge der intermetallischen Verbindung wird nach der
oben angeführten Formel bestimmt, worin
G₂ = 70 g,
S = 28 cm²,
δ = 0,0035 cm,
γ = 10 g/cm³
sind.The amount of the intermetallic compound is determined according to the above formula, wherein
G ₂ = 70 g, S = 28 cm²,
δ = 0.0035 cm,
γ = 10 g / cm³
are.
Infolgedessen ist G₁ = 3,08 g.As a result, G ₁ = 3.08 g.
Die Ampulle mit dem Inhalt wird in einem elektrischen Muffelofen bei einer Temperatur von 820° C während 8 Stun den gehalten.The ampoule with the contents is in an electrical Muffle furnace at a temperature of 820 ° C for 8 hours that held.
Im Ergebnis der chemisch-thermischen Behandlung wird ein Überzug mit einer Dicke von 35 µm und einer Mikrohärte von 1800 bis 2100 MPa erhalten. Farbe und Korrosionsbe ständigkeit sind ähnlich wie im Beispiel 1.The result of the chemical-thermal treatment is a Coating with a thickness of 35 µm and a micro hardness obtained from 1800 to 2100 MPa. Color and corrosion durability are similar to example 1.
In eine Ampulle werden ein Teelöffel aus Stahl folgender
Zusammensetzung (Masse-%): C = 0,24 bis 0,32; Fe - Rest,
und eine Einwaage der intermetallischen Nickel-Aluminium-
Verbindung von G₁ = 3,35 g eingebracht und mit Lithium
schmelze übergossen. Die Menge der intermetallischen Ver
bindung G₁ wird nach der oben angeführten Formel bestimmt,
worin
G₂ = 82 g,
S = 37 cm²,
δ = 0,004 cm,
γ = 6 g/cm³
sind.A teaspoon made of steel with the following composition (% by mass) is placed in an ampoule: C = 0.24 to 0.32; Fe - rest, and a weight of the intermetallic nickel-aluminum compound of G ₁ = 3.35 g and poured with lithium melt. The amount of the intermetallic compound G ₁ is determined according to the above formula, wherein
G ₂ = 82 g,
S = 37 cm²,
δ = 0.004 cm,
γ = 6 g / cm³
are.
Nach hermetischem Abschluß in Argonatmosphäre wird die Ampulle in einem Ofen bei einer Temperatur von 720° C wäh rend 6 Stunden gehalten. Dann wird die Ampulle geöffnet, das Werkstück herausgenommen und mit fließendem Wasser gespült.After hermetic closure in an argon atmosphere, the Ampoule in an oven at a temperature of 720 ° C held for 6 hours. Then the ampoule is opened the workpiece removed and running water rinsed.
Im Ergebnis der chemisch-thermischen Behandlung wird ein Überzug erhalten, der seinen Korrosionseigenschaften und seinem Aussehen nach Platin ähnlich ist, eine Dicke von 40 µm und eine Mikrohärte von 4100 bis 4200 MPa besitzt. Die Farbe ist hellgrau, die Korrosionsbeständigkeit in Säure- und Alkalimedien ist dieselbe wie beim rostfreien Chromnickelstahl.The result of the chemical-thermal treatment is a Get coating that has its corrosion properties and similar in appearance to platinum, a thickness of 40 µm and has a microhardness of 4100 to 4200 MPa. The color is light gray, the corrosion resistance in Acid and alkali media is the same as stainless steel Chrome nickel steel.
In eine Ampulle werden ein Armbanduhrengehäuse aus
Stahl folgender Zusammensetzung (Masse-%): C = 0,07 bis
0,13; Fe - Rest, und eine Einwaage der intermetallischen
Nickel-Aluminium-Verbindung von G₁ = 2,9 g eingebracht
und mit Lithiumschmelze übergossen. Die Menge G₁ wird
nach der oben angeführten Formel bestimmt, worin
G² = 40 g
S = 28 cm²,
δ = 0,010 cm,
γ = 6 g/cm³
sind.A steel watch case with the following composition (mass%) is placed in an ampoule: C = 0.07 to 0.13; Fe - rest, and a weight of the intermetallic nickel-aluminum compound of G ₁ = 2.9 g and poured with lithium melt. The amount G₁ is determined according to the above formula, wherein
G ² = 40 g
S = 28 cm²,
δ = 0.010 cm,
γ = 6 g / cm³
are.
Die Ampulle mit dem Inhalt wird bei einer Temperatur von 750° C während 7 Stunden gehalten.The ampoule with the contents is at a temperature of Maintained at 750 ° C for 7 hours.
Im Ergebnis der chemisch-thermischen Behandlung wird ein Überzug erhalten, der seinen Korrosionseigenschaften und seinem Aussehen nach Platin ähnlich ist, eine Dicke von 130 µm und eine Mikrohärte von 4500 bis 4800 MPa besitzt. Die Farbe und die Korrosionsbeständigkeit sind ähnlich wie im Beispiel 4. The result of the chemical-thermal treatment is a Get coating that has its corrosion properties and similar in appearance to platinum, a thickness of 130 µm and has a microhardness of 4500 to 4800 MPa. The color and corrosion resistance are similar as in example 4.
Im Vergleich zu Beispiel 5 besteht der Unterschied darin,
daß die intermetallische Nickel-Aluminium-Verbindung in
einer Menge von G₁ = 3,38 g verwendet wird, die nach der
oben angeführten Formel ermittelt wird, worin
G₂ = 40 g,
S = 28 cm²,
δ = 0,013 cm,
γ = 6 g/cm³
sind.Compared to Example 5, the difference is that the nickel-aluminum intermetallic compound is used in an amount of G ₁ = 3.38 g, which is determined according to the above formula, wherein
G ₂ = 40 g,
S = 28 cm²,
δ = 0.013 cm,
γ = 6 g / cm³
are.
Die Ampulle mit dem Inhalt wird bei einer Temperatur von 780° C während 8 Stunden gehalten.The ampoule with the contents is at a temperature held at 780 ° C for 8 hours.
Im Ergebnis der chemisch-thermischen Behandlung wird ein Überzug erhalten, der seinen Korrosionseigenschaften und seinem Aussehen nach Platin ähnlich ist, eine Dicke von 130 µm und eine Mikrohärte von 4500 bis 4800 MPa besitzt. Die Farbe und die Korrosionsbeständigkeit sind ähnlich wie im Beispiel 4.The result of the chemical-thermal treatment is a Get coating that has its corrosion properties and similar in appearance to platinum, a thickness of 130 µm and has a microhardness of 4500 to 4800 MPa. The color and corrosion resistance are similar to in example 4.
Claims (4)
G₁ = 0,03 · G₂ + S · δ · γ,
worin G₁ die Masse der intermetallischen Verbindung in g,
G₂ die Masse des leichtschmelzenden Metalls in g,
S die Werkstückfläche in cm²,
δ die vorgegebene Dicke des Überzugs in cm,
γ die Dichte der intermetallischen Verbindung in g/cm³
sind, bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of intermetallic nickel-aluminum or palladium-indium compound in the solution according to the formula
G ₁ = 0.03 · G ₂ + S · δ · γ ,
where G ₁ is the mass of the intermetallic compound in g,
G ₂ is the mass of the easily melting metal in g,
S the workpiece area in cm²,
δ the given thickness of the coating in cm,
γ the density of the intermetallic compound in g / cm³
are determined.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IN306/CAL/84A IN161627B (en) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | |
| FR8407609A FR2564486B1 (en) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | PROCESS FOR THERMOCHEMICAL TREATMENT OF STEEL PARTS AND STEEL PARTS THUS PROCESSED |
| DE19843424026 DE3424026A1 (en) | 1984-05-16 | 1984-06-29 | Process for chemical-thermal treatment of steel workpieces |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8407609A FR2564486B1 (en) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | PROCESS FOR THERMOCHEMICAL TREATMENT OF STEEL PARTS AND STEEL PARTS THUS PROCESSED |
| DE19843424026 DE3424026A1 (en) | 1984-05-16 | 1984-06-29 | Process for chemical-thermal treatment of steel workpieces |
Publications (2)
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|---|---|
| DE3424026A1 DE3424026A1 (en) | 1986-01-02 |
| DE3424026C2 true DE3424026C2 (en) | 1989-08-03 |
Family
ID=25822505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (2)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3424026A1 (en) |
| FR (1) | FR2564486B1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB939609A (en) * | 1961-01-30 | 1963-10-16 | North American Aviation Inc | Diffusion coating method for metals and alloys |
| US3186865A (en) * | 1962-10-16 | 1965-06-01 | North American Aviation Inc | Method of forming chromium diffusion coatings |
| FR1386172A (en) * | 1964-03-25 | 1965-01-15 | Du Pont | Method for coating ferrous metal articles by diffusion |
-
1984
- 1984-05-16 FR FR8407609A patent/FR2564486B1/en not_active Expired
- 1984-06-29 DE DE19843424026 patent/DE3424026A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FR2564486B1 (en) | 1988-05-13 |
| DE3424026A1 (en) | 1986-01-02 |
| FR2564486A1 (en) | 1985-11-22 |
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