DK157324B - Fremgangsmaade til forhoejelse af korrosionsmodstandsdygtigheden af nitrerede genstande af jernmaterialer - Google Patents

Description

>

DK 157324 B

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde til forh0-jelse af korrosionsmodstandsdygtigheden af nitrerede genstande af jernmaterialer gennem en i tilslut- ning til nitreringen gennemfert oxidationsbehandling i et saltbad.

5 Ved nitrering af genstande af jernmateria ler forh0jes ogsâ deres korrosionsmodstandsdygtighed / ’ bortset fra rust- og syrebestandig stâl. Dette forhold har været kendt længe. Den fremkomne virkning er uaf-hængig af den anvendte nitreringsmetode (saltbads-, 10 korttidsgas-, pulver-, plasmanitrering). En undtagelse udg0r her kun den sâkaldte klassiske gasnitrering i ammoniak, ved hvilken det fremkomne forbindelsesomrâde i almindelighed slides af.

Ved den industrielle anvendelse af nitrering 15 til forbedring af slidegenskaberne og forh0jelse af holdbarheden,som den nu ud0ves,betragtes forbedringen af korrosionsegenskaberne som en velkommen bivirkn-ing. _

Der kendes dog intet tilfælde, hvorved nitreringen udelukkende anvendes med det formai at forh0je korro-20 sionsmodstandsdygtigheden. Dertil kendes mere virksomme metoder sâsom 'f.eks. forkromning og lignende.

Under betegnelsen specialblâning kendes i teknikken en kombination af nitrering og damppâf0ring.

Denne fremgangsmâde tjener udelukkende til forbedring 25 af hârdt st0bejerns slidegenskaber og bestâr af en kombination af den sâkaldte klassiske gasnitrering med en damppâf0ring ved relativ h0j temperatur. Yderligere vides det ogsâ, at denne behandling f0rer til en for-bedret oxidationsmodstandsdygtighed. Den kendte frem-30 gangsmâde er dog kun meget begrænset anvendelig, nem-lig kun til den nævnte materialegruppe.

I GB patentskrift nr. 794.806 beskrives en fremgangsmâde til forhojelse af gnidningskoefficienten af koblingsskiver, ifolge hvilken man efter hærdning afkoler 35 i et saltbad af alkalimetalnitrater og derved opnâr et relativt tykt oxidlag, der ganske vist bevirker en forbedring af gnidningskoefficienten, men ikke medforer no- 2

DK 157324 B

gen forbedring af korrosionsegenskaberne.

I US patentskrift nr. 2.513.302 beskrives en ef-terbehandling af stâldele i et oxiderende saltbad i 5-30 minutter. Ved denne fremgangsmâde anvendes imidlertid 5 giftige dichromatbade, og der kan kun behandles austeni-tisk stâl med hojt chromindhold.

Fra US patentskrift nr. 2.639.244 kendes en frem-gangsmâde til efterbehandling af nitrerede metaldele i et saltbad, indeholdende 85-95% nitrat, hvilket kan 10 medfore smâ eksplosioner med cyanid- og cyanatholdige saltrester.

Hensigten med opfindelsen var derfor at finde en fremgangsmâde til forh0jelse af korrosionsmodstands-dygtigheden af nitrerede genstande af jernmateria- 15 1er ved en oxidationsbehandling -i et saltbad i tilslutning til ni-treringstrinnet, som er anvendelig til aile jern-materialer.

Dette blev if0lge opfindelsen l0st ved, at oxi- dationsbehandlingen udfores i et oxiderende saltbad af 20 alkalimetalhydroxider med 2-20% alkalimetalnitrat med en varighed pâ 15 til 50 minutter. Fortrinsvis gennemfo-res oxidationsbehandlingen i 25 til 45 minutter. Det har vist sig gunstigt at udfore oxidationsbehandlingen ved 250°-450°C, 25 Det har derved fuldstændigt overraskende vist sig, at korrosionsmodstandsdygtigheden af genstande, der blev nitreret og derpâ ved behandling i et oxiderende saltbad oxideret/ligger væsentligt over korrosionsmodstandsdygtigheden af kun nitrerede genstande 30 og ofte ogsâ overgâr korrosionsmodstandsdygtigheden af forkromede genstande.

Fra DE-OS 2514398 kendes et oxiderende saltbad til efterbehandling og til afk0ling af badnitrerede genstande, der formâr at tilintetg0re de ringe cyanid-35 og cyanatmængder, der er medf0rt fra nitrersaltbadet.

Dertil er det n0dvendigt at lade de nitrerede dele være sa længe i dette bad, at afgiftningsreaktionen er forl0bet fuldstændigt. Denne reaktions varighed 3

DK 157324 B

er afhængig af temperaturen og ligger mellem ca. 5 mi-nutter (temperatur 200°C) og nogle sekunder (400°C).

Under aile omstaendigheder lader man derfor til afkoling 5 og efterbehandling kun delene blive i badet til de har antaget badets temperatur, dvs. maksimalt 10 minutter. En mærkbar forbedring af korrosionsmod-standsdygtigheden kan ikke erkendes herved.

Det har fuldstændigt overraskende vist sig, at 10 for genstande, der forbliver i længere tid i et sâdant bad, stiger korrosionsmodstandsdygtigheden ganske be-tydeligt.

Det f0lgende eksempel viser fordelene ved frem-gangsmâden if01ge opfindelsen: 15 Der blev gennemf0rt en saltspr0jteunders0gelse efter de kendte metoder pâ pr0ver af. stâltyperne C 15 og 42 CrMo 4, der var ubehandlede, saltbadnitrerede og afk0lede efter den kendte fremgangsmâde og saltbads-nitrerede og efterbehandlede if0lge den omhandlede frem-20 gangsmâde.

Der blev malt tidsforl0bet i timer indtil den f0rste fremkomst af rustspor.

Stâltype C 15 42 CrMo 4

Ubehandlet. 22 t '41 t je Saltbadnitreret, afktflet D i vand henholdsvis olie 132 t 176 t

Saltbadnitreret, afkglet i et saltbad pâ basis af alkalimetalhydroxid og -nitrat, hvor indholdet af alkali-metalnitrat er mellem 2 og 20%

BehandÎingsva'righed: 30 35 minutter, temp. : 350 C 236 t 300 Hârdtforchromet 190-220 t 190-220 t

Der blev opnâet lignende tal ved andre korrosions-pr0ver (varmtvands-, hawandspr0ve) .

Gennemf0relsen af den omhandlede oxidationsbe-35 handling sker lettest ved kombinationen mellem nitre-rings- og oxidationssaltbad, eftersom genstandene i dette tilfælde ganske enkelt kan flyttes. Genstandene bliver hensigtsmæssigt mellem 25 og 45 minutter i oxi-dationssaltbadet og afk0les derpâ i vand til stuetempe-ratur.

i 4

DK 157324 B

Det er uden betydning for udfaldet af oxidations-behandlingen i tilslutning til nitreringen, hvilken nitreringsmetode der vælges. Oxidationen i saltbad kan ogsâ gennemf0res i tilslutning til pulver-, korttidsgas-5 eller glimnitrering. Dog er arbejdsgangen da mere om-stændelig eftersom en direkte flytning fra nitrermediet til det oxiderende saltbad ikke er mulig.

De f01gende udf0relseseksempler belyser frem-gangsmâden if01ge opfindelsen nærmere: 10

Eksempel 1.

B0jede blikgenstande ca. 120 mm lange og 60 mm brede af stâltypen C 15 blev nitreret i 45 minutter i et saltbad med badsammensætningen 37,6% cyanat og 1,8% 15 cyanid (resten alkali) ved 580°C» Derpâ blev de efter-behandlet oxiderende i 25 minutter \red 350°C i et saltbad med sammensætningen 37,4 vægt% natriumhydroxid, 52,6 vægt% kaliumhydroxid og 10,0 vægt% natriumnitrat.

20 Eksempel 2.

Stænger med en længde pâ 450 mm og 18 mm tvær-snit af stâltypen 42 CrMo 4 blev nitreret i 120 minutter ved 570 C i en gasblanding med sammensætningen 50% am-moniak og 50% endogas (ca. 50% ca. 30% Hg, ca. 20% CO).

25 Efter udtagning af genstandene fra nitrerovnen blev de efterbehandlet oxiderende i 40 minutter ved 400°C i et saltbad med sammensætningen som i eksempel 1.

Derpâ blev de afk01et i vand ved 30°C.

30 Eksempel 3.

Vasrkt0j af koldt forarbejdet stâl blev i 240 minutter under nitrogen ved 530°C udsat for en glimudladning.

Derpâ blev de efterbehàndlet oxiderende i 30 minutter ved 330°C i et saltbad med sammensætningen som i eksem- 35 pel 1.

Ved aile eksempler blev der foretaget korrosions-unders0gelser, der i aile tilfælde v.iste en væsentligt

Claims (3)

1. Fremgangsmâde til forh0jelse af korrosions- modstandsdygtigheden af nitrerede genstande af jern-materialer «ed -en oxidationsbehandling i et saltbad i tilslut-ning til nitreringstrinnet/ kendetegnet ved, at oxidationsbehandlingen sker i et oxiderende saltbad 15 af alkalimetalhydroxider med 2 til 20% alkalimetalnitrat under et tidsrum fra 15 til 50 minutter.

2. Fremgangsmâde if01ge krav 1, kendetegnet ved, at oxidationsbehandlingen gennemf0res pâ 25-45 minutter.

3. Fremgangsmâde if01ge krav 1 og 2, kende tegnet ved, at oxidationsbehandlingen gennem£0res ved temperaturer fra 250 til 450°C.