Verfahren zur Herstellung eines Titanearbidüberzuges Gegenstand! der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Titancarbidüberzuges auf einer Me talloberfläche durch Abscheiden von Titancarbid auf der Metalloberfläche bei erhöhter Temperatur. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass das Titancarbid auf der Metalloberfläche aus einer Atmosphäre, die min destens ein dampf- oder gasförmiges Titanhalogenid, wie z.
B. Titanbromid, Titanjodid, Titanchlorid, und mindestens eine sauerstoff- und stickstofffreie gas förmige Kohlenstoffverbindung, z. B. Kohlenwasser stoffe und halogenierte Kohlenwasserstoffe, sowie Wasserstoff enthält, in Gegenwart von Chrom und Kohlenstoff abgeschieden wird. Vorzugsweise liegen Chrom und Kohlenstoff in Form von einem oder mehreren chromhaltigen Carbiden, wie z.
B. Chrom- carbid oder Chromeisencarbid, vor.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass die Anwesenheit von Chrom und Koh lenstoff, z. B. in Form der Elemente oder von Ver bindungen, die Bildung der Titancarbidüberzüge gün stig beeinflusst. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn sich Chrom und Kohlenstoff an der Oberfläche des mit Titancarbid zu überziehenden Werkstückes be finden; es kann aber auch schon genügen, wenn Chrom und Kohlenstoff sich an anderer Stelle im Reaktionsraum befinden.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Durchführung desselben unter sol chen Bedingungen, bei denen mindestens ein Chrom carbid gebildet werden kann. Eine weitere Ausführungsform des erfindungs gemässen Verfahrens besteht in der Verwendung eines Grundwerkstoffes für die Titancarbidüberzüge, der selbst zur Förderung der Titancarbidabscheidung be fähigt ist.
Dies kann dadurch erreicht werden, d'ass die Titancarbid'überzüge auf einem Grundmaterial ab geschieden werden, das Chrom und Kohlenstoff ent hält, oder das mindestens an seiner Oberfläche mit Chrom und Kohlenstoff angereichert wurde.
Hierzu gehören beispielsweise Stähle mit einer Chromd'if- fusionsschicht, die durch Eindiffusion von Kohlen stoff nachgehärtet wurden, und auch solche, deren Chrom- und Kohlenstoffgehalt so gross ist, dass eine Chromcarbidbildung möglich ist.
Man kann also eine Förderung der Titancarbidabscheidung dadurch er- zielen, dass man einen Stahl als wählt, der mindestens an seiner Oberfläche einen Gehalt von mindestens<B>0,3%</B> C und mindestens 1 % Cr enthält. Höhere Kohlenstoff- und Chromgehalte steigern die reaktionsfördernde Wirkung.
Besonders einfach ist die Abscheidung der Titan carbid'überzüge nach dem erfindungsgemässen Ver fahren auf solchen Grundwerkstoffen, die einen für die Förderung der Reaktion ausreichenden Gehalt an Chrom und Kohlenstoff besitzen, wie z. B. chrom legierte, kohlenstoffhaltige Stähle. Für dieses Ver fahren haben sich die in der folgenden Tabelle zusam- mengestellten legierten Stähle als besonders günstig erwiesen.
EMI0001.0071
C <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Ni <SEP> V <SEP> W <SEP> Co <SEP> Fe
<tb> (in <SEP> Gewichtsprozenten)
<tb> 1. <SEP> 0,3 <SEP> 2,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,55 <SEP> 4,5 <SEP> - <SEP> Rest
<tb> 2. <SEP> 0,3 <SEP> 2,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,35 <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP>
<tb> 3. <SEP> 0,33 <SEP> 5,15 <SEP> 1,45 <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> - <SEP>
EMI0002.0001
C <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Ni <SEP> V <SEP> W <SEP> Co <SEP> Fe
<tb> (in <SEP> Gewichtsprozenten)
<tb> 4. <SEP> 0,55 <SEP> 1,1 <SEP> 0,45 <SEP> 1,7 <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> - <SEP> Rest
<tb> 5. <SEP> 2,1 <SEP> 11,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,7 <SEP> - <SEP>
<tb> 6. <SEP> 0,42 <SEP> 1,3 <SEP> - <SEP> 4,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> 7. <SEP> 1,6 <SEP> 13,5 <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP>
<tb> <B>8</B>.
<SEP> 1,6 <SEP> 11,5 <SEP> 0,8 <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> 9. <SEP> 2,3 <SEP> 12,5 <SEP> 1,2 <SEP> - <SEP> 4,0 <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> 10. <SEP> 1,0 <SEP> 5,0 <SEP> 1,3 <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> 11. <SEP> 1,25 <SEP> 4,5 <SEP> 3,5 <SEP> - <SEP> 3,3 <SEP> 9,0 <SEP> 10,5 <SEP>
<tb> 12. <SEP> 2,1 <SEP> 12;0 <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP>
<tb> 13. <SEP> 1,2 <SEP> 8,9 <SEP> 1,2 <SEP> - <SEP> 0,2 <SEP> 1,2 <SEP> - <SEP>
<tb> 14. <SEP> 2,1 <SEP> 13,0 <SEP> 0,4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,7 <SEP> 1,0 <SEP>
<tb> 15. <SEP> 0,9 <SEP> 4,0 <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP> 12,0 <SEP> 3,0 <SEP> Neben den vorerwähnten Elementen können diese Stähle, die legiert sind, noch die üblichen Mengen an Silizium und Mangan enthalten.
In den meisten von den genannten Stählen liegen Chrom und Kohlen stoff in Form von Doppel- oder gemischten Carbiden zusammen mit Eisen und gegebenenfalls noch zusam men mit Wolfram, Molybdän und Vanadin vor.
Die Stähle 1, 2, 6, 10, 11, 12, 13 und 15, entspre- chend der Numerierung in der obigen Tabelle, und solche Stähle, die neben 1,5-2,5% Kohlenstoff, 10-15'1" Chrom noch Zusätze von Wolfram u:nd/oder Molybdän zusammen in einer Höhe von 1,3-3 1o ent halten, haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Nach der Abscheidung der Titancarbidüberzüge auf diesen Stählen bei 900=1050 C erhält man Werk stücke, die neben einem sehr harten Überzug noch ein gut gehärtetes Grundmaterial ohne zusätzliche Wärmebehandlung besitzen. Die oben genannten Stähle mit 1,5-2,5% Kohlenstoff, 10-15% Chrom und 1,3-3% Molybdän und(oder Wolfram sind besonders vorteilhaft, weil sie im Laufe des überzugverfahrens nicht nur Härten von 63-66 Rockwel'l C annehmen, sondern auch ihre Masse und Formen praktisch nicht ändern.
Mit gutem Erfolg liess sich die reaktionsfördernde Wirkung von Chromcarbiden bei der A'bscheidung von Titancarbidüberzügen auf chromfreien oder nur sehr geringe Mengen Chrom enthaltenden Kohlen stoffstählen oder Gusseisen mit lame'llarem oder kugel förmigem Graphit ausnutzen.
Auf diesen Werkstoffen konnten bei Anwesenheit von Chrom und Kohlen stoff in der Reaktionszone gut ausgebildete Titan carbidüberzüge bei Temperaturen von 900 bis 1000 C aus Gasmischungen abgeschieden werden, die Titantetrachlorid, gasförmige Kohlenstoffverbindun- gen und Wasserstoff enthalten.
In diesen Fällen hat es sich als besonders wirksam erwiesen, im Reak tionsraum Chrom und Kohlenstoff in Form von Stäh len mit mindestens 1 % Chrom, vorzugsweise mehr als 501o Chrom, und mindestens<B>0,5%</B> Kohlenstoff, vorzugsweise 1 % und mehr Kohlenstoff, beizugeben. Das Verfahren lässt sich in diesen Fällen sehr ein fach ausführen, indem man die mit Titancarbid zu überziehenden Werkstücke mit Drehspänen, bei spielsweise von einem Stahl mit 12 o Chrom und 2 ,10 Kohlenstoff, umgibt und bei Temperaturen von etwa 950 bis l050 C der Einwirkung einer Gasmischung,
bestehend aus mindestens einem Titanhalogenid, gas förmigen Kohlenwasserstoffen und Wasserstoff aus setzt. Hierbei bildet sich meist zwischen Grund material und Titancarbidüberzug eine dünne (etwa 5 bis 10<B>p</B> dicke) Chromcarbid enthaltende Schicht aus.
Eine besonders einfache Ausführungsform be steht auch darin, d'ass man gleichzeitig mit dem ehrom- bzw. kohlenstofffreien oder -armen Material ein Material in dem Behandlungsraum mit einer C'ar- bidschicht überzieht, das Chrom und Kohlenstoff in genügender Menge enthält.
Einem zu überziehenden Material, das selbst frei von Chrom ist, können auch beispielsweise Chrom stückchen beigegeben und diese zusammen mit dem Material vor der eigentlichen Titancarbidabscheid'ung in einem kohlenwasserstoffhaltigen Wasserstoffstrom, gegebenenfalls zur Förderung der Reaktion unter Zu gabe von etwas Halogenwasserstoff, bei 900 bis 1200 C geglüht werden. Hierbei bilden sich an der Oberfläche des Chroms die verschiedenen Phasen des Chrom-Kohlenstoff-Systems.
Aus wirtschaftlichen. Gründen wird es oft vor teilhaft sein, nicht die reinen Chromcarbide, son dern Chrom und Kohlenstoff enthaltende Legie rungen des Eisens zur Förderung der Reaktion beizu geben.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, dickere und glattere Titancarbidschichten aufzubrin gen, als mit den bisher bekannten oder auch den vor geschlagenen Verfahren möglich ist. Durch die An wesenheit von Chrom und Kohlenstoff, insbesondere in Form eines Chromcarbids, wird die Bildung einer Titancarbidschicht derart gefördert, dass in kürzerer Zeit eine dickere Schicht ausgebildet wird. Durch die Anwesenheit von Chrom und Kohlenstoff wird es ausserdem möglich, die Titancarbidschicht bei niedri geren Temperaturen zu bil'd'en, als dies im chrom- und kohlenstofffreien Behandlungsraum möglich ist.
Man kann mit dem erfindungsgemässen Verfahren Schicht dicken von 10 bis 30,u .in 2 bis 3 Stunden je nach den sonstigen Verfahrensbedingungen hinsichtlich zu strömender Gasmengen, Konzentration, Werkstücks- oberfläche und Chrom- und Kohlenstoffgehalt er halten. Die Abscheidegeschwindigkeit sinkt etwas mit zunehmender Dicke der gebildeten Carbidschicht.
Titancarbidttberzüge, die frei von ungebundenem Titan oder ungebundenem Kohlenstoff sind, kann man dadurch erhalten, d'ass man die Zusammensetzung der Reaktionsgasmischung so wählt, dass diese Wasser stoff und nicht mehr gasförmige Kohlenwasserstoffe enthält, als ihrem Gleichgewicht mit Wasserstoff und Kohlenstoff bei der Reaktionstemperatur entspricht, und dass sich in der Reaktionsgasmischung nicht mehr, aber vorzugsweise so viel Titanhalogenid befindet, als den gasförmigen Kohlenstoffverbindungen äqui valent ist.
Besonders dichte, hochglänzende Überzüge aus praktisch reinem Titancarbid erhält man dann, wenn man von nur solchen Reaktionskomponenten (ein schliesslich Grundmaterial) ausgeht, die frei von Sauerstoff, Sauerstoffverbindungen und Stickstoff sind. Die Gase können hierfür in bekannter Weise gerei nigt werden.
Für das Grundmaterial empfiehlt sich eine Vorentgasung derart, dass der P'artialdruck, der in dem Grundmaterial, beispielsweise in Stählen, gelösten Gase auf Partialdrucke von unter 10-2 mm Hg, gemessen bei Temperaturen der Werkstücke von 800-1000='C, durch eine Vakuumglühbehandlung reduziert wird, bevor die Titancarbidüberzüge abge schieden werden.
Zur Abschätzung der Menge an gasförmigen Kohlenwasserstoffeh in den Ausgangsgasgemischen, die keine Abscheidung von elementarem Kohlenstoff bei den Reaktionstemperaturen verursacht, kann man von der Annahme ausgehen, dass die flüchtigen Koh- lenwasserstoffe bei den Reaktionstemperaturen von 900 bis 1200 C praktisch vollkommen in Methan aufgespalten sind.
Die so erhaltene Methanmenge soll die Partialdrucke des Methans im Gleichgewicht zwi schen Wasserstoff, Methan und Kohlenstoff bei den Abscheidetemperaturen der überzüge nicht über schreiten. Die Mengen an Titan, die dem Gleich gewicht zwischen Methan, Wasserstoff und Kohlen stoff entsprechen, sind für die verschiedenen Tem peraturen bekannt und technischen Tabellen zu ent nehmen.
Um z. B. die Menge von Benzol in den Ausgangs gasen zu bestimmen, welche keine Abscheidungen von elementarem Kohlenstoff bei: Temperaturen von 950 bis 1000 C verursachen, entnimmt man den be kannten Tabellenwerken, dass bei den genannten Tem peraturen der Methangehalt im Methan-Wasserstoff- Kohlenstoff-Gleichgewicht 1,5-2 Voll.% bei Atmo sphärendruck nicht überschreitet.
Aus der vorerwühn- ten Annahme über die Aufspaltung der höheren Kohlenwasserstoffe bei höheren Temperaturen folgt, dass der Gehalt an gasförmigem Benzol in den Aus gangsgasmischungen für die Abscheidung der Titan- carbidüberzüge vorzugsweise 0,25-0,33 Vol.% nicht überschreiten soll.
Der Gehalt an Titanhalogeniden, der dem gas förmigen Kohlenwasserstoff äquivalent ist, berech tigt sich einfach aus der Annahme, dass jedes Atom Kohlenstoff mit jedem Atom Titan ein Molekül Titancarbid bilden kann.
In den folgenden Beispielen wird die, Durchfüh rung des erfindungsgemässen Verfahrens an einigen Spezialfällen näher beschrieben.
<I>Beispiel 1</I> in Bearbeitungsautomaten werden Justierelemente mit hoher Verschleissfestigkeit benötigt. Um die Ver schleissfestigkeit dieser Justierelemente zu gewähr leisten, kann man diese aus Stahl anfertigen und mit einem Titancarbidüberzug versehen. Die Durchfüh rung des erfindungsgemässen Verfahrens sei nun am Beispiel der Aufbringung von Titancarbidüberzügen auf derartigen Justierelementen näher beschrieben.
Die Justierelemente werden aus einem Stahl an gefertigt, der folgende Zusammensetzung !hat: 4-8 Chrom, 0,8-1,5 lo Kohlenstoff, 0,8-2% Moly'bdän, Rest Eisen.
Die Justierelemente werden zunächst von anhaftendem Schmutz, Bearbeitungsrückständen und Oxydresten und durch Glühen im Vakuum von 10-2 bis 10-4 mm Hg bei Temperaturen von 900-950 von absorbierten Gasen, insbesondere Stickstoff, be freit. Anschliessend bringt man sie mit Hilfe einer Haltevorrichtung in die Reaktionszone des.
Reaktions tiegels der Titancarbidabscheideanl'age. Der Reak tionstiegel wird anschliessend mit Hilfe eines Flan sches, in den die Zu- und Ableitungen für die Gase ,eingelassen sind, verschlossen. Danach wird die Luft aus dem Tiegel abgepumpt, dieser anschliessend mit gereinigtem Wasserstoff gefüllt und die eigentliche Reaktionszone des Tiegels unter strömendem Was serstoff auf die Reaktionstemperatur angeheizt, wobei noch etwa vorhandene Oxydres:te reduziert werden.
Nachdem die Reaktionszone die Reaktionstemperatur von 950 bis 1000 C erreicht hat, werden der Reak tionszone eine Tita:ntetrachlorid-Wasserstoff- und eine Methan-Wasserstoff-Mischung zugeleitet. Hierbei scheiden sich auf den eingebrachten Werkstücken und teilweise auch den Haltevorrichtungen Titancarbid- überzüge ab.
Die Reaktionszeit hängt von der gewünschten Schichtdicke und der Grösse der mit Titancarbid zu überziehenden Gesamtoberfläche ab, wobei man be rücksichtigen muss, dass mit fortschreitender Titan carbidabscheidung die vn der Zeitelnheit abgeschie dene Menge mangels ausreichender Gleichgewichts- einstellung zurückgeht. Um eine Oberfläche von 800 cm2 mit einem Titancarbidüberzug in einer Dicke von 15,u zu überziehen,
hat man dem Reaktionsraum etwa 21 g Titantetrachl'orid und 250 1 einer Wasser- stoff-Methan-Mischung mit etwa 1,5 Vol.% Methan zuzuführen.
Diese Gase werden innerhalb von etwa 3 Stunden zugeführt. Danach wird die Zufuhr von Titantetrachlorid und Methan abgestellt und der Re aktionstiegel bei durchströmendem Wasserstoff durch Aussenkühlung mit Luft auf Raumtemperatur abge kühlt und danach die mit Titancarbid' überzogenen Justierelemente dem Reaktionsraum entnommen. Die Justierelemente besitzen nun glänzende Überzüge aus praktisch reinem Titancarbid in der angegebenen Schichtdicke.
Abgesehen von der besonderen Eig nung zur Titancarbidabscheid'ung besitzt der verwen dete Stahl auch noch den Vorteil, dass er meist unter den beschriebenen Abkühlbedingungen praktisch voll, das heisst auf etwa 61 bis 62 HRC, härtet. Die so behandelten Justierelemente bestehen daher aus einem gehärteten Stahl mit einem noch wesentlich härteren Titancarbidüberzug.
Nach diesem Verfahren können selbstverständ lich auf beliebig geformten Werkstücken, insbeson dere Werkzeugen, Titancarbidüberzüge abgeschie den werden.
Besonders gleichmässige und dichte Überzüge lassen sich in der beschriebenen Weise auf Stählen abscheiden, die 11 bis 15% Chrom und 1,5 bis 2,5% Kohlenstoff enthalten. Dieser Werkstoff lässt sich nach Aufbringung eines Titancarbidüberzuges durch an sich bekannte Wärmebehandlung in nichtoxydie render Atmosphäre auf etwa 64 bis 66 HRC härten und wurde mit Erfolg für Kaltarbeitswerkzeuge, z. B. Ziehdüsen, zum Kaltziehen von Metallen und Press- werkzeugen für die Pulvermetallurgie und Oxyd keramik, eingesetzt.
Die zusätzliche Wärmebehand lung in einer nicht oxydierenden Atmosphäre lässt sich jedoch d'ad'urch vermeiden, dass man die Werk zeuge aus Stählen anfertigt, die 10-15% Chrom, 1,5 bis 2,5% Kohlenstoff und Zusätze von Wolfram und ;'oder Molybdän zusammen in Höhe von 1,3 bis 3 lo enthalten. Diese Stähle nehmen, wie schon in der vorausgegangenen Beschreibung erwähnt, durch die mit der Titancarbidabscheidung verbundenen Wärmebehandlung Härten von 60-65 Rockwell C Einheiten an.
Innerhalb des genannten Härtebereiches hängt die :erzielbare Härte von der Grösse und Ge stalt des jeweiligen Werkzeuges ab.
Versucht man dagegen (zu Vergleichszwecken) Titancarbidüberzüge auf einfachen Kohlenstoffstäh- len ohne Anwesenheit von Chrom und Kohlenstoff abzuscheiden, so erhält man bei sonst völlig gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 eine wesentlich gerin <I>gere</I> Titancarbidabscheidung, während? erhebliche Mengen an unverbrauchtem Titantetrachlorid und Methan den Reaktionstiegel mit dem Abgas ver lassen.
Dies gilt auch für chromhaltige, aber prak tisch kohlenstoflfreie Stähle, beispielsweise die Edel stähle mit etwa<B>18%</B> Chrom und 8 bis 10% Nickel. <I>Beispiel 2</I> In vorliegendem Beispiel soll die verbesserte Abscheidung von Titancarbidüberzügen auf solchem Grundmaterial beschrieben werden, das Kohlen stoff, aber keine oder nur sehr geringe Mengen Chrom enthält, beispielsweise einfache Kohlenstoffstähle und Gusseisen mit lamellarem oder kugelförmigem Gra phit.
Die Werkstücke, beispielsweise Führungselemente für Drähte und Fäden, werden in an sich bekannter Weise aus einfachem Kohlenstoffstahl oder Gusseisen hergestellt, von anhaf tendem Schmutzbefreit, mitch:rom- carbidhaltigem Material umgeben und mit Hilfe einer Haltevorrichtung in die Reaktionszone des Reaktions tiegels der Titancarbid'absche.id'ungsanlage gebracht.
Als chromcarbidhaltiges Material eignen sich beson ders gut die Drehspäne von Stählen mit etwa 12% Chrom und 2% Kohlenstoff, die zusammen mit den eingebrachten Werkstücken ein lockeres Schüttgut bilden. Nach Einbringung der Werkstücke und des ehromcarbid!haltigen Materials wird der Reaktions tiegel, wie im Beispiel 1 beschrieben, verschlossen, bei durchströmendem Wasserstoff auf die Reaktions- temperatur angeheizt, die Titancarbidüberzüge ab geschieden und die überzogenen Werkstücke nach dem Abkühlen dem Reaktionstiegel entnommen.
Sollen hierbei bestimmte Schichtdicken des Titancarbids er zielt werden, so hat man zu berücksichtigen, dass sich auch auf dem beigegebenen ehromcarbidhaltigen Ma terial Titancarbid abscheidet und hierdurch Verluste auftreten. Um diese Verluste zu kompensieren, gibt man die Reaktionskomponenten mindestens in einem solchen Überschuss hinzu, dass dieser ausreicht, um das beigegebene Material mit einer Schicht von gleicher Dicke wie die Werkstücke zu überziehen.
Sei die Oberfläche, beispielsweise der Fadenführer, 400 cm2 und die des beigegebenen chromcarbid- haltigen Materials 200 cm2 gross, so führt man zur Erzielung von Titancarbid'schichten in einer Dicke von etwa 15 is 1601 Wasserstoff mit 0,3 Vol. % gasförmi- gem Monochlorbenzol und 15 g verdampftes Titan tetrachlorid der Reaktionszone zu. Die Ausgangsgas mischungen werden in etwa 2?"-3 Stunden dem Reaktionsraum zugeführt.
Hierbei ist es vorteilhaft, Titantetrachlorid enthaltenden Wasserstoffstrom ge trennt von dem Monochlorbenzol enthaltenden Chlor wasserstoff der Reaktionszone zuzuführen, was mit Hilfe von zwei getrennten Zuleitungsrohren einfach erfolgen kann.
Die so hergestellten Überzüge zeigen bei mikro skopischer Betrachtung des Anschliffes der Rand zone unter dem etwa 15 p dicken Titancarbidüberzug noch eine bis zu 5 1s. dicke chromcarbidhaltige Zwi schenschicht, worauf das Grundmaterial folgt. <I>Beispiel 3</I> In diesem Beispiel soll eine Variation der im Beispiel 2 erläuterten Verfahrensweise beschrieben werden. Die Werkstücke werden, wie dort schon be schrieben, vorbereitet und mit den Spänen in die Anlage gebracht und auf Reaktionstemperaturen von 950 bis 1000 C angeheizt.
Nach Erreichung der Re aktionstemperatur wird dem Wasserstoffstrom etwas gereinigter Chlorwasserstoff beigeschaltet, den man jedoch auch, um eine Entkohlung der Stähle und des Gusseisens zu vermeiden, durch Monochlorbenzol- dampf in einer Konzentration bis zu etwa 0,3 Vol. % ersetzen kann. In dieser Gasmischung werden die Werkstücke aus chromfreiem Stahl oder Gusseisen zusammen mit Drehspänen aus.
Stählen mit etwa 12"(') Chrom und 2% Kohlenstoff 11/2 bis 2 Stunden geglüht und dann erst die Titancarbidabscheidung nach der im Beispiel 2 beschriebenen Weise vor genommen und anschliessend abgekühlt.
Man erhält bei dieser Abscheidemethod'e auf einer Oberfläche von etwa 400 cm2 auf Gusseisen mit Kugelgraphit eine 20 bis 25,u, dicke Titancarbid- schicht auf einer bis 35 ,u dicken chromcarbidhalti- gen Zwischenschicht, wobei ursprünglich im Bereich der Oberfläche befindliche Sphärolithe ganz oder teilweise in Titancarbid -und Chromcarbide umgewan delt wurden.
Derartige Werkstoffkombinationen .sind besonders günstig, da durch die chromkarbidhaltige Zwischen schicht, deren Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen dem von Titancarbid und Gusseisen liegt, die, bei der Abkühlung auftretenden Spannungen wesentlich her abgesetzt werden.
Gleichzeitig ist damit auch eine günstige Härteabstufung von der Härte des Titan- carbids (Mikrohärte etwa 3200 bis 3300 kg/mm2) über die Härte der chromearbidhaltigen Zwischen schicht (Mikrohärte etwa<B>1300</B> bis 1500 kg/mm2) auf die wesentlich kleinere Härte des Gusseisens ge geben.
Ferner kann jedes andere Grundmaterial einge setzt werden, insbesondere solches, das mehr als 0,3 % Kohlenstoff und mindestens 1 % Chrom enthält. In gleicher Weise, wie,es in den Beispielen beschrieben wurde, kann Titan auch mit Hilfe anderer Titan halogenide der Reaktionszone zugeführt werden, wäh rend der für die Carbidbildung notwendige Kohlen stoff auch anderen stickstoff- und sauerstofffreien Kohlenstoffverbindungen entnommen werden kann. Die Abscheidetemperaturen bei der Behandlung von hochlegierten Stählen, wie z.
B. solche vom Typ Nr. 15 der angegebenen Tabelle und von ehrom- carbidhaltigen Hartmetallegierungen, können bis auf etwa 1200 C erhöht werden.