Verfahren zum Zementieren von Eisen, Stahl und deren Legierungen. Durch das Hauptpatent Nr. 159461 ist ein Verfahren zum Zementieren von Eisen, Stahl und deren Legierungen in Cyanid enthaltenen Schmelzbädern unter Schutz ge stellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man für eine Regelung des Gehaltes an im Bade vorhandenen, den Zementierungs- vorgang behindernden alkalischen Substanzen Sorge trägt.
Dieses Verfahren beruht auf der Erkennt nis, dass die bei der Zersetzung der Cyanide, z. B. Natriumcyanid oder Bariumcyanid, ent stehenden alkalischen Stoffe, wie zum Bei spiel Natriumkarbonat, Natriumhydroxyd, Ba- riumoxyd und dergleichen, stabilisierend auf das vorhandene Cyanid insofern einwirken, als sie den für die Zementation erforderlichen Zersetzungsvorgang der Cyanide in mehr oder weniger weitgehendem Masse bremsen, gegebenenfalls praktisch vollkommen zum Stillstand kommen lassen.
Dabei ist, wie gleichfalls gefunden wurde, die stabilisierende Wirkung dieser Stoffe umso grösser, je stär ker alkalisch sie reagieren und je mehr sie dissoziiert sind. Zur Aufrechterbaltung eines gewünschten Zementationsverlaufs kann man die alkalischen Substanzen beispielsweise da durch unschädlich machen, dass man sie in nichtalkalische oder in weniger alkalische Stoffe überführt. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen, dass man in dem Masse, wie sich die alkalischen Substanzen bilden, Verbindungen von Elementen in das Schmelz bad einführt, deren Cyanide bei den gege bener.
Arbeitsbedingungen sieh leichter zer setzen, als das im Bade vorhandene Cyanid. Bei der Verwendung von Natriumcyanid kann man zum Beispiel Bariumsalze, wie zum Beispiel Bariumchlorid, bei Verwendung von Bariumcyanid Strontiumsalze, wie .zum Beispiel Strontiumchlorid zusetzen.
Man kann auch dem Schmelzbade zur Vermeidung einer zu schnell verlaufenden Zersetzung der Cyanide von vornherein alkalische Stoffe als Stabilisierungsmittel zufügen und durch allmählichen Zusatz von Mitteln, welche geeignet sind, die alkalischen Substanzen unschädlich zu machen, ver hindern, dass die Stabilisierung unerwünschte oder schädliche .Ausmässe annimmt.
Eis- wurde nun gefunden; dass sich zur Regelung des Gehaltes an im Bade anwe senden alkalischen Substanzen nichtflüchtige Verbindungen, welche Alkalien zu binden vermögen, in hervorragendem Masse eignen. Unter "nichtflüchtig\1 ist dabei zu verstehen, dass diese Verbindungen bei den in Frage kommenden Arbeitstemperaturen nicht in wesentlichem Umfange sich zu verflüchtigen vermögen: Als derartige Verbindungen kom men fixe Säuren, wie Kieselsäure, Borsäure,. Phosphorsäure oder deren sauer reagierende Verbindungen beziehung@äweise Salze in Frage.
Es können dem Bad zum Beispiel Verbin dungen zugesetzt werden, welche, wie saure Borate, saure Silikate und saure Phosphate, befähigt sind, Alkali unter mehr oder we niger weitgehender Absättigung zu binden, und hierdurch ein unerwünschtes Anwachsen störend wirkender alkalischer Substanzen im Schmelzbad beziehungsweise das Auf treten solcher störenden Verbindungen zu verhindern.
Der Zusatz der die Zementation begün stigenden beziehungsweise regelnden Stoffe kann in Anpassung an die Bildung alka lischer Substanzen im Schmelzbad erfolgen. Man kann die Stoffe kontinuierlich oder in kleinen Mengen und kurzer zeitlicher Auf einanderfolge in das Bad eintragen. Man kann -aber auch gegebenenfalls etwas grössere Portionen in- grösseren Zeitabständen zugeben. Zweckmässig nimmt man den Zusatz in Verbindung mit dem zu erneuernden Zemen- tationsmittel vor, wobei man gleichzeitig das Bad auffüllt und Verluste ersetzt.
Die Verwendung von Zusätzen gemäss Erfindung kann nicht nur eine Erhaltung, sondern sogar eine nicht unwesentliche Steigerung der zementierenden Wirkung bewirken, wie aus den nachstehenden Vergleichsbeispielen hervorgeht... <I>Beispiel</I> Ein Schmelzbad das aus 13 kg Natrium chlorid, 3,8 kg galiumchlorid und 1,6 kg Natriumcyanid besteht, wird mit einem Zu satz von 0,8 kg Si02 in Form von Quarz sand versehen. Die Härtetiefe auf dem Bruch betrug nach 2 Stunden 1,2 mm, nach 4 Stunden 2,1 mm, nach 6 Stunden 2,9 mm, wobei von der Einsatzschicht die Hälfte bis zwei Drittel eutektisch waren. Die Arbeits temperatur betrug<B>9300</B> C.
<I>Beispiel B:</I> Bei Verwendung eines Bades der oben ge nannten Zusammensetzung, jedoch ohne Si0,-- Zusatz wurde unter den gleichen Arbeitsbedin gungen. nach 2 Stunden eine undeutliche Ein- satzschichf, nach 4 Stunden eine 0,8 mm be tragende, undeutliche, untereutektische Ein satzschicht;
nach 6 Stunden eine zirka 1 mm betragende, undeutliche, untereutekische Ein satzschicht festgestellt. _ Das Verfahren nach der Erfindung bietet Vorteile in verschiedener Richtung, es ge stattet die Aufhebung oder Zurückdrängung der stabilisierenden Wirkung, der bei dem Zementierprozess durch Zersetzung _ sich bildenden alkalischen Stoffe, die Regelung der Wirksamkeit in jeweils gewünsebtem Sinne und einen sehr geringen Verbrauch an kostspieligen Zementationsmitteln. Insbe sondere erzielt man aber mit Hilfe des Ver fahrens Zementierschichten,
wie sie bisher zu solchen Tiefen mit der gleichen Dicke der glasharten Schicht bei völliger Abwesen heit von Überkohlungen mit der gleichen Allmählichkeit und Gleiehmässigkeit des Übergangs und mit derselben Zuverlässigkeit in Schmelzbädern nicht erhalten werden konnten.