CH220268A - Verfahren zum Plattieren von Eisenkörpern. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Plattieren von Eisenkörpern.    Die     vorliegende    Erfindung bezieht sich  auf ein Verfahren zum Plattieren von Eisen  körpern, wie zum Beispiel     Schiffsplatten,     Blechen zur Herstellung von Behältern und  Geräten, für die Herstellung von Schalen und  Überzügen von Geschossen und ähnliche An  wendungen.  



  Es wurde     bereits    vorgeschlagen, Eisen  körper mit Belägen aus rostsicherem Stahl  (Chrom-Nickelstahl) zu versehen, indem man  an der einen Fläche eines dünnen Bleches aus  solchem Stahl einen Überzug aus Nickel oder  einer Nickellegierung anbringt, das Blech  auf den zu plattierenden Körper so auflegt,  dass der Nickelüberzug auf der zu plattieren  den Oberfläche liegt und dieses Paket dann  in einem Ofen unter Pressdruck einer entspre  chend hohen Temperatur aussetzt.

   Hierdurch  soll sich die aus Nickel oder einer Nickel  legierung bestehende Zwischenschicht mit  den beiden Metallen, zwischen denen sie ,sich  befindet, durch Diffusion zu einer Legierung  vereinigen und eine mechanische Verbindung  zwischen dem Grundkörper und dem Plattie-    rungsblech herstellen, die so widerstands  fähig sein soll, dass der     plattierte    Grundkör  per mechanischen Bearbeitungen, wie Wal  zen, Ziehen, Biegen usw. im warmen oder  kalten Zustande unterworfen werden kann,  ohne dass sich das Plattierungsblech loslöst.

    Nun erfordert aber dieses Verfahren; wenn  die     erwähnte        Diffusionslegierung    zustande  kommen soll,     eine    sehr hohe Temperatur und,  da gewisse Chrom-Nickelstähle durch Er  hitzung auf hohe Temperaturen in chemischer  und physikalischer Beziehung so verändert  werden, dass sie ihre     Widerstandsfähigkeit     gegen Säuren und Rostbildung mehr oder  weniger verlieren, so ist dieses Verfahren  nicht anwendbar, wenn es sich darum han  delt, einen Grundmetallkörper mit einer     Plat-          tierung    aus rostsicherem oder säurebestän  digem Stahl zu versehen.  



  Gemäss der Erfindung besteht das     Plat-          tierungsverfahren    darin, dass die Oberfläche  des     Eisenkörpers    zuerst mit einer Schicht  eines     1Vletalles,    das eine     Beeinflussung    des  Eisens durch Kupfer verhindert, wie Nickel      oder Silber, und in gleicher Weise auch die  Oberfläche des Plattierungsbleches mit einem  Metall, das eine Beeinflussung von Eisen durch  Kupfer verhindert, wie Nickel oder Silber,  versehen werden. Dann werden beide Teile  noch mit einer     wenigstens    zum grösseren Teil  aus Kupfer bestehenden Schicht versehen,  worauf sie sich deckend aufeinandergelegt  werden und das so erhaltene Paket unter  einem Druck von 0,03 bis 0,05 kg/mm2 er  wärmt wird.

    



  Beim Plattieren eines Eisenkörpers mit  Blechen aus chromhaltigem     (rostbeständigem)     Stahl können die beiden Teile zuerst mit       einem,    vorzugsweise galvanischen, Überzug  aus Nickel oder einem andern Material mit  ähnlichen Eigenschaften und darauf mit  einem Kupferüberzug versehen werden.

   Wer  den dann die beiden Teile so aufeinander  gelegt, dass die Kupferschichten aneinander  zu liegen kommen, und wird das Paket unter  Pressdruck erhitzt, so bedarf es einer viel  niedrigeren Temperatur als bei     Anwendung     einer einfachen Nickel-Zwischenschicht, um  eine Vereinigung der beiden aneinanderlie  genden Kupferschichten und ferner die Bil  dung von Diffusionslegierungen,     zumindest     in den Grenzschichten zwischen Kupfer und  Nickl, zustande kommen zu lassen.

   Haftet  der Nickelüberzug sowohl an dem Grundkör  per     (Eisenplatine)    als auch an dem Planie  rungsblech an sich schon fest, was dann der  Fall ist, wenn es sich um einen galvanischen  Nickelüberzug handelt, so gewährleistet die  aus Kupfer oder einer Kupfer-Nickellegie  rung bestehende Zwischenschicht eine so feste  Verbindung zwischen dem Plattierungsblech  und dem Grundkörper, dass es dann ohne wei  teres möglich ist, den     Verbundkörper    den ver  schiedensten mechanischen Bearbeitungen,  sei es in kaltem, sei es in warmem Zustande  zu unterziehen. Trotz solcher     mechanischer     Bearbeitungen bleibt die     Verbindung    erhal  ten, weil die Zwischenschicht dehnbarer ist  als Eisen und Stahl oder als eine Eisen  Nickellegierung.  



  Jedenfalls ist aber die Temperatur, die  zur Erzeugung der Diffusionslegierung zwi-         .sehen    Kupfer und Nickel erforderlich ist, so  niedrig, dass hierdurch die Eigenschaften des  Stahlbleches nicht     beeinträchtigt    werden. Es  genügt zum Beispiel bei einem Druck von  ungefähr 0,05 kg/mm2 eine Erhitzung auf un  gefähr 1000 " C während ca. 2 bis 3 Stunden.  



  Das Erhitzen unter entsprechendem     Press-          druck    kann auch an Paketen vorgenommen  werden, die aus mehreren Grundkörpern mit  Plattierungsblechen bestehen, wie dies an sich  bekannt ist. Plattierungsbleche können ent  weder an einer oder an beiden     Seiten    des  Grundkörpers angebracht werden. Das Ver  fahren ist auch dort vorteilhaft, wo hohe Er  hitzung eine schädliche Beeinflussung der ver  wendeten Metalle nicht zur Folge hätte.  



  Bei     Anwendung    des     Verfahrens    für  dünne Ausgangswerkstücke ergibt sich der  Vorteil, dass die dünnen Bleche, die zum  Zwecke des Plattierens aufeinandergelegt und  unter Pressdruck erhitzt werden sollen, leich  ter dicht: aneinander gedrückt werden kön  nen, als dickere Bleche.     Man    hat es zwar  niemals mit absolut glatten Oberflächen der  miteinander zu vereinigenden Bleche zu tun,  dünne Bleche schmiegen sich aber unter  Druck leichter aneinander als dicke und die  Verbindung mittels der Diffusionslegierung  wird daher inniger und widerstandsfähiger.  



  Die Schichten von Nickel und Kupfer  sind     zweckmässig    möglichst dünn im Ver  gleich zur Dicke des Eisenkörpers und der  Plattierungsbleche. Dass zwischen der kupfer  haltigen Schicht und dem Eisen oder Stahl  eine     Zwischenschicht,    zum Beispiel von  Nickel liegt, hat den Vorteil, dass das Ein  dringen von. Kupfer in das Eisen bezw. die  Eisenlegierung und die hierdurch bedingten  Schädigungen der Eigenchaften dieser Me  talle verhindert werden.  



  Wenn infolge der Dickenabmessungen  des Grundkörpers und des oder der     Plattie-          rungsbleche    bei den später vorzunehmenden  Formänderungen mit stärkeren Verschiebun  gen zwischen dem Grundkörper und dem       Plattierungsbiech    zu rechnen ist, so kann die       Verbindungs-Zwischenschicht    aus der Diffu  sionslegierung die entstehenden Spannungen      nicht aufnehmen, wenn sie nur aus Metall  überzügen der gebräuchlichen geringen     Dik-          ken    gebildet wird, wie es bei galvanischen  Überzügen der Fall ist.

   Die Zwischenschicht  enthält dann in der Dickenrichtung nicht ge  nügend     Material,    um selbst bei sehr starker  Dehnbarkeit der Diffusionslegierung so grosse  Materialverschiebungen senkrecht zur     Dik-          kenrichtung    zuzulassen, wie sie beim Wal  zen oder Ziehen entstehen, ohne dass es zu  Zerstörungen der bindenden Zwischenschicht  käme.  



  Verhältnisse dieser Art treten     zum    Bei  spiel auf, wenn eine Eisen- oder Stahlplatte  von etwa 30 mm Dicke mit einem Blech aus  chromhaltigem Stahl von etwa 3 mm Dicke  plattiert und dieses Werkstück dann verschie  denen     Formänderungen    unterworfen werden  soll. In solch einem Falle ist es zweckmässig,  die den Grundkörper und das     Plattierungs-          blech    verbindende Zwischenschicht so dick zu  bemessen, dass Materialverschiebungen in der  Richtung senkrecht zur Dicke, die beim Wal  zen, Ziehen oder sonstigen Formänderungs  arbeiten entstehen, ohne Zerstörung der Zwi  schenschicht möglich     sind.     



  So müsste in dem angegebenen Beispiel,  wo. ein 30 mm dicker Grundkörper mit einem  3 mm dicken Blech aus chromhaltigem Stahl  plattiert werden soll, die Zwischenschicht  ungefähr 1 mm dick sein, da die Erfahrung  gezeigt hat, dass die Dicke der Zwischen  schicht zweckmässig etwa ein Drittel der  Dicke des     Planierungsbleches    betragen .soll.  So dicke galvanische Überzüge wären aber       unwirtschaftlich,    abgesehen von den Schwie  rigkeiten, mit denen deren Herstellung ver  bunden wäre. Zur Herstellung solcher Zwi  schenschichten ist es zweckmässig, zwischen  die wie beschrieben überzogenen Flächen des  Grundkörpers und de Plattierungsbleches  vor dem Glühen unter Druck ein Kupferblech  von entsprechender Dicke einzulegen.

   Das  Zwischenblech kann auch aus Kupfer-Zink  legierungen (Tombak, Messing oder derglei  chen) oder Silber-Kupferlegierungen bestehen.  Wenn bei .dem angeführten Beispiel der  Nickel-     und    der Kupferüberzug auf dem    Grundkörper 0,015 bezw. 0,030 mm. und der  Nickel- und der Kupferüberzug auf dem  Plattierungsblech 0,005 bezw. 0,015 mm dick  aufgetragen werden, so     kann    ein Zwischen  blech aus Tombak von einer Dicke von un  gefähr 0,8 mm verwendet werden.  



  Handelt es .sich um Werkstücke, die einer  Glühung zum Zwecke der Vergütung unter  worfen werden sollen, so muss die Zwischen  schicht so beschaffen :sein, dass sie dieser       Glühtemperatur    standhält. Es muss also die  Schmelztemperatur des zu verwendenden       Zwischenbleches        mindestens    bei 1000 bis  1040' C liegen.  



  Weitere Beispiele des Verfahrens sind       nachstehend    an Hand der beiliegenden Zeich  nung     erläutert.     



  In Fig. 1 ist ein Weichstahlkörper a zu  plattieren. b ist eine galvanisch auf den Kör  per a aufgebrachte Nickelschicht und c eine  ebenfalls galvanisch auf die Schicht b auf  gebirachte Kupferschicht. Der Körper     a    soll  mit dem Blech d aus rostfreiem Stahl plat  tiert werden, zu welchem Zwecke auf galva  nischem Wege eine Schicht e aus Nickel auf  das Blech<I>d</I> und eine Kupferschicht<I>f</I> auf die  Schicht e aufgebracht werden. Hierauf wird  das Blech     d    mit seiner die Kupferschicht tra  genden Seite f auf die Schicht c gelegt und  das so     gebildete    Paket einer Erhitzung und  einer Pressung unter hohem Druck ausgesetzt.  



  Fig. 2 zeigt eine Mehrzahl von Körpern a  mit     Plattierungsbleehen        d    auf gegenüber  liegenden Seiten jedes Körpers a, wobei jedes  Paket     d,   <I>e,</I>     f,   <I>c, b,</I>     a    vom benachbarten Paket  durch eine Schicht g     aus    Isoliermaterial ge  trennt und die Pakete zwischen     Pressplatten    h  einer Presse angeordnet sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Plattieren von Eisenkör pern, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober fläche des Eisenkörpers zuerst mit einer Schicht eines Metalles, das eine Beeinflussung des Eisens durch Kupfer verhindert, und dann mit einer wenigstens zum grösseren Teil aus Kupfer bestehenden Schicht versehen und in gleicher Weise die Oberfläche des Plattie- rungsbleches mit einem Metall, das eine Be einflussung von Eisen durch Kupfer verhin dert, und dann mit einer wenigstens zum grösseren Teil aus Kupfer bestehenden Schicht versehen wird, worauf der Eisenkörper und das Plattierungsblech deckend aufeinander gelegt und das so gebildete Paket unter einem Druck von 0,03 bis 0,

   05 kg/mm2 erhitzt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein Plattierungs- blech aus rostfreiem Stahl verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass der Eisenkörper beidseitig plattiert wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Eisenkörper beidseitig mit rostfreiem Stahl plattiert wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Metall, das eine Beeinflussung des Eisens durch Kupfer ver hindert, Nickel verwendet wird. 5.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass als Metall, das eine Beeinflussung des Eisens durch Kupfer ver hindert, Nickel verwendet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Metall, das eine Beeinflussung des Eisens durch Kupfer ver hindert, Silber verwendet wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass als Metall, das eine Beeinflussung des Eisens durch Kupfer ver hindert, Silber verwendet wird. B. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass zwischen die mit den Überzügen versehenen Oberflächen des Eisens und des rostfreien Stahls vor Anwen dung des Druckes ein Metallblech eingelegt wird.