Verfahren zur Herstellung von äusseren Decksschichten an den hitzebeständigen sowie korrosionsfesten insbesondere austenitischen Stählen

Abstract

 Die Erfindung betrifft die Technologie des Gasnitrierens bzw. der derivativen Behandlung des Nitrierens, der durch Oxidenschicht passivierten Stähle. Das Verfahren charakterisiert sich dadurch, dass vor der chemisch thermischen Behandlung die Flächen, auf welchen die Schicht mit den erhöhten phisikalisch-chemischen Eigenschaften hergestellt werden soll, depassiviert und chemisch aktiviert und dann galvanisch mit dem Eisenschicht beschichtet werden. i

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft das Verfahren zur Herstellung der oberen Diffusionsschicht mit erhöhten phisikalisch chemischen Eigenschaften, der im chemisch-thermischen Prozess in Gasatmosfphäre erreichten Schicht durch Nitrieren bzw. die dem Nitrieren derivativen Behandlungen, an den Elementen aus feuerfestem Stahl bzw. Korrosionsfestem Stahl. Die Erfindung betrifft insbesondere den Stahl mit austenitischer Struktur.

[0002] Für die erfolgreiche Druchführung der chemisch-thermischen Behandlung der genannten Stähle ist die Beseitigung der pasiven Oxidenschicht, die an den Elementen in Umweltemperatur gebildet werden.und insbesondere im Laufe der Wärmeprozesse der chemisch-thermischen Behandlung erforderlich. Die Oxidenschicht, insbesondere der Chromooxides charakterisiert sich durch Stabilität und ist diffusionsunddurchdringend. Beim Nitrieren und in den derivatiren Prozessen entsteht die Oxidschicht in Resultat /in Folge/ der minimalen Aufeuchtung der nitrierenden Atmosphäre als auch Spurengehalt der Sauerstoffes.

[0003] In bisherigen Methoden des Nitrierens und in den derivativen Prozessen sind für Beseitigung der Oxide die Depassivatore verwendet, z.B HF, MBr, NH₄Cl sowie andere Halogenideverbindungen als Zusätze für Gasatmosphäre. Diese Verbindungen charakterisieren sich durch hohe Giftigkeit was über die technischekologische Beschwerlichkeit des Prozesses entscheidet. Ausserdem verursachen die in die Gasatmosphäre eingeführten Depassivatore . die Depassivierung der inneren Flächen der Anlage vor allem der Retorte, in der der Prozess verläuft.

[0004] Die ganze Fläche der chemisch-thermisch behandelten Elemente wird depassiviert. Der andere Nachteil der Verwendung der Depassivatore besteht in der Kondensation und in ihrer Ablagern in Installation an den Stellen mit Temperatur nieder als 300°C, was die Veränderung der Verläufe und Unstabilität des Prozesses verursacht.

[0005] Es ist auch das Verfahren zum Sulfonitrieren, in dem der Zusatz von Schwefeldämpfen in die Atmosphäre der teilweise dissoziierten Ammoniakes beeinflusst redu- ziertweise die Passivität der Oxidschicht, bekannt - was die Stickstoffdiffusion eindringend des behandelten Elementes erleichtert. Dieses Verfahren ist aber für austenistische Stähle wenig erfolgreich.

[0006] Das Verfahren gemäss der Erfindung eliminiert die dargestellten technologischen Nachteile. Zu diesem Zweck wird vor der chemisch-thermischen Behandlung die Fläche, auf welcher die obere Diffusionsschicht hergestellt werden soll, depassiviert und chemisch aktiviert und dann galvanisch mit der Eisenschicht Ventilteller wird mit Oxidschicht überzogen, die die Diffusion unm8glich macht..Es ist günstig in Hinsicht auf Nichtsenkung der Tellerfestigkeit auf Korrosionswirkung des Abgases während des Ventilbetriebes.

[0007] Der beigelegte Aufnahme stellt in Vergrösserung 500 x den metallgraphischen Schliff des Ventilschaftes dar. Die Diffusionsschicht 1 mit Dicke von 0,026 mm, die n_itrierende Eisenschicht 2 umfasst, befindet sich über der Unterlageschicht 3 mit den verschwindenden Di- _ffusionsspuren. Die vorgenommenen Messungen der Härte haben aufgezeigt:

beschichtet. Die hergestellte Eisenschicht bildet keine Hemmung für Diffusion vom Stickstoff und anderen Ele- _menten. Das Verfahren is ungiftig und ermbglicht die Erreichung der oberen Diffusionsschicht am ganzen Element bzw. gewählten Flächen des Element.es. Der andere Vorteil der Erfindung ist die vergrösserte Diffusionsgeschwindigkeit vom Stickstoff im Stahl sowie Wiederholung der erreichten Schichte im Vergleich mit anderen Methoden, was die günstigen Bedingungen für Verwendung in der Sereienfertigung bildet.

[0008] Verfahren gemäss der Erfindung wird durch Beschreibung des beispielweisigen Prozesses zur Herstellung der nitrierenden Schicht am Schaft des Auslaßventiles des Verbrennungsmotors näher dargestellt. Der Ventil ist aus dem austenitischen Stahl der Gattung 50H21G9N₄ ausgeführt. Nach der endgültigen mechanischen Behandlung des Schaftes ist der enfettende Ventil der elektrochemischen Aktivierung im Natriumglukonatbad unterworfen. Dann wird das galvanische Vereisenen des Ventilschaftes zwecks Erreichung des Eisenüberzuges mit den Dicken von 0,002 mm durchgeführt. Die folgende Operation nach Trocknung des Ventiles ist die chemisch-thermische Behandlung des Gasnitrierens. Der Ventil wird in der hermetischen Retorte, die mit der Gasanlage vom Ammoniak verbindet ist, angeordnet. Das Ofentempern in Temperatur von 575°C während der ₂ Stunden verursacht die Herstellung der verschleiss-und schmierenbeständigen Schicht am Schaft, und der

Ansprüche

Verfahren zur Herstellung von oberen Schichten an den feuerfesten sowie korrosionsfesten, insbesondere austenitischen Stählen durch Gasnitrieren bzw. derivative Behandlungen, dadurch gekennzeichnet, dass vor der chemisch-thermischen Behandlung die Flächen, auf welchen die obere Schicht gebildet werden soll, depassiviert werden und chemisch aktiviert und dann galvanisch mit Eisenschicht beschichtet werden.

Zeichnung