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DE2109997B2 - Process for surface alloying, in particular chromium-coating of ferrous materials - Google Patents

Process for surface alloying, in particular chromium-coating of ferrous materials

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Publication number
DE2109997B2
DE2109997B2 DE2109997A DE2109997A DE2109997B2 DE 2109997 B2 DE2109997 B2 DE 2109997B2 DE 2109997 A DE2109997 A DE 2109997A DE 2109997 A DE2109997 A DE 2109997A DE 2109997 B2 DE2109997 B2 DE 2109997B2
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DE
Germany
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chromium
zone
workpiece
chrome
gas phase
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DE2109997A
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German (de)
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DE2109997A1 (en
DE2109997C3 (en
Inventor
Norio Tokio Kanetake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kito Nakakoma Yamanashi Jp KK
Original Assignee
KK Kito Kawasaki Kanagawa (japan)
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Publication date
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Priority claimed from JP1827170A external-priority patent/JPS502856B1/ja
Priority claimed from JP2423570A external-priority patent/JPS4817696B1/ja
Application filed by KK Kito Kawasaki Kanagawa (japan) filed Critical KK Kito Kawasaki Kanagawa (japan)
Publication of DE2109997A1 publication Critical patent/DE2109997A1/en
Publication of DE2109997B2 publication Critical patent/DE2109997B2/en
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Publication of DE2109997C3 publication Critical patent/DE2109997C3/en
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/18Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C12/02Diffusion in one step

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum 30 tung,The invention relates to a method for processing,

Oberflächeniegieren, insbesondere Inchromieren von Fig. 3 bis 7 Schnitte durch oberflächenlegierteSurface alloying, in particular inchromizing of FIGS. 3 to 7, sections through surface alloyed

Eisenwerkstoffen, bei dem das zu behandelnde Werk- Werkstücke,Ferrous materials, in which the work piece to be treated,

stück bei erhöhter Temperatur mit einem gasförmigen Fig. 8 das Schema eines Verfahrens zum Prüfenpiece at elevated temperature with a gaseous Fig. 8 the scheme of a method for testing

Metallhalogenid in Berührung gebracht wird. der Verschleißfestigkeit,Metal halide is brought into contact. the wear resistance,

Verfahren der vorerwähnten Art sind bekannt; so 35 F i g. 9 eine grafische Darstellung des VerschleißesProcesses of the aforementioned type are known; so 35 F i g. 9 shows a graphical representation of the wear

wird in der DL-Patentschrift 66 345 ein Verfahren einer in üblicher Weise inchromierten Kette,in the DL-Patent 66 345 a process of a chain chromed in the usual way,

zum Inchromieren von Eisenwerkstoffen beschrieben, Fig. 10 eine grafische Darstellung der Abhängig-for chromium plating of ferrous materials, Fig. 10 is a graphical representation of the dependencies

bei dem auf das zu inchromierende Werkstück zu- keit der Härte von der Dicke der oberflächenlegier-where the hardness of the workpiece to be chromium-plated depends on the thickness of the surface alloy

nächst ein festhaftender, poröser und metallisches ten Zone,next a firmly adhering, porous and metallic th zone,

Chrom in einem Metall-zu-Metall-Kontakt mit dem 40 Fig. 11 eine grafische Darstellung der Verteilung Werkstück enthaltenden Oberflächenschicht gebracht der Restspannung einer belasteten Kette,
wird, ehe es mit einem metallhalogenidhaltigen Über- Fig. 12 eine grafische Darstellung der Dauerzug versehen und das Metallhalogenid zum Ein- Schwingfestigkeit,
Chromium in a metal-to-metal contact with the surface layer containing the 40
before it is provided with a metal halide-containing overlay.

diffundieren des Chroms bei einer Temperatur von Fig. 13 eine grafische Darstellung der Verschleiß-diffuse the chromium at a temperature of Fig. 13 is a graphical representation of the wear

mindestens 750° C zersetzt wird. Bei diesem Verfah- 45 festigkeit.decomposes at least 750 ° C. With this process, strength.

ren wird mithin ein Eisenwerkstoff inchroraiert, der In der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 wird ein bereits eine beispielsweise galvanisch aufgebrachte nichtoxydierendes Gas, beispielsweise Stickstoff, Ar-Chromschicht besitzt. gon oder ein Kohlenwasserstoffgas durch eine große Des weiteren ist aus der deutschen Auslegeschrift Anzahl von Blaslöchern eines Rohrs 3 eingeleitet, j ■' 11 59 238 ein Gaschromierungsverfahren bekannt, 50 das im unteren Teil einer vorderen öffnung 2 einerRen is therefore an iron material inchroraiert, the In the device according to FIGS. 1 and 2 is a already a, for example, galvanically applied non-oxidizing gas, for example nitrogen, ar-chromium layer owns. gon or a hydrocarbon gas through a large number of blow holes of a pipe 3 is also introduced from the German Auslegeschrift, In 11 59 238 a gas chromating process is known, which is used in the lower part of a front opening 2 of a

• mit dessen Hilfe aus Stahl bestehende Teile ohne vor- Behandlungskammer 1 mit einer vorderen Tür 4 an- : heriges Aufbringen eines Überzuges an der Ober- geordnet ist. Auf diese Weise entsteht ein verhinj fläche mit einer rostbeständigen Diffusions- bzw. In- dernder Gasvorhang. Ein Werkstück 5 ruht auf einer Ί chromierungszone versehen werden können. Schiene 6 in der Behandlungskammer 1, die außer-Ϊ Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, 55 dem ein Chromchlorid erzeugendes Material 7 entein Verfahren zum Oberflächeniegieren zu schaffen, hält. Nach Schließen der Vordertür 4 wird der Zuf das eine korrosions- und hitzebeständige sowie ver- strom nichtoxydierenden Gases unterbrochen und, f schleißfeste Oberflächenzone ergibt. Die Lösung die- nachdem die Luft durch ein Saugrohr 8 abgesaugt• with the help of which parts made of steel without a prior treatment chamber 1 with a front door 4: previous application of a coating to the upper level. This creates a preventive surface with a rust-resistant diffusion or inducing gas curtain. A workpiece 5 rests on a chrome- plating zone. Rail 6 in the treatment chamber 1, which, in addition to the invention, is based on the object of creating a method for surface alloying for the material 7 which produces chromium chloride. After closing the front door 4, the supply of a corrosion- and heat-resistant as well as non-oxidizing gas is interrupted and results in a wear-resistant surface zone. The solution after the air is sucked through a suction tube 8

* ser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, in situ worden ist, wird die Temperatur in der Behandlungs- ; Chromkarbid zu erzeugen. Im einzelnen besteht die 60 kammer auf etwa 10000C gebracht, so daß sich die * This task is based on the thought, in situ, being the temperature in the treatment; To generate chromium carbide. In detail, the 60 chamber is brought to about 1000 0 C, so that the

Erfindung darin, daß bei dem eingangs erwähnten Kammeratmosphäre mit Chromchlorid anreichert. Verfahren zusätzlich sich bei der Behandlungstempe- 5 Stunden lang diffundiert dabei Chrom in die Oberratur zersetzende Kohlenwasserstoffe in die Gasphase fläche des Werkstücks 5 und ergibt eine chromeingebracht werden, zementierte Zoneß auf dem Grundgefüge A (Fig 3Invention is that enriched with chromium chloride in the aforementioned chamber atmosphere. The process also takes place at the treatment temperature for 5 hours, while chromium diffuses into the upper temperature, decomposing hydrocarbons into the gaseous phase surface of the workpiece 5 and results in a chrome, cemented zone on the basic structure A (Fig. 3

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das 65 bis 7).In the method according to the invention, this becomes 65 to 7).

Werkstück zunächst in üblicher Weise gaschromiert, Statt des Chromchlorid abgebenden Materials 7Workpiece initially gas-chromed in the usual way, instead of the material 7 which emits chromium chloride

um eine aus einer Chrom-Eisen-Legierang bestehende kann durch eine öffnung T feinteiliges Metallhalo-A finely divided metal halide can be made of a chromium-iron alloy through an opening T

Oberflächenzone zu erzeugen, deren Chromgehalt genid in die Kammer 1 eingeleitet werden.To generate surface zone, the chromium content of which are genid introduced into the chamber 1.

3 43 4

Während des Inchromierens werden beispielsweise aus Stahl mit 0,025% C, 0,25% Si, 0,8% Mn, G,l bis 5 Volumprozent Methan oder Propangas 0,011 % P und0,025%Sgaschromiert
durch ein Speiserohr 9 eingeleitet, um durch thermische Zersetzung Kohlenstoff rn erzeugen, das sich Menge 150 kg (70 Stück)
During chrome plating, for example, steel with 0.025% C, 0.25% Si, 0.8% Mn, G, 1 to 5 percent by volume methane or propane gas 0.011% P and 0.025% Sgas are chrome-plated
introduced through a feed pipe 9 in order to produce carbon rn by thermal decomposition, the amount 150 kg (70 pieces)

mit dem Halogenid zu Chromkarbid umsetzt und auf 5 pro Arbeitsgangconverts with the halide to chromium carbide and to 5 per operation

der inchromierten Zone B eine inchromiertes Chrom- Temperatur 1000° Cchrome-plated zone B has a chrome-plated chrome temperature of 1000 ° C

karbid enthaltende Zone C ergibt. Dauer 5 Stundencarbide containing zone C results. Duration 5 hours

Anschließend wird durch das Speiserohr 9 ein Kühlzeit 2 StundenA cooling time of 2 hours is then passed through the feed pipe 9

nichtoxydierendes Gas, beispielsweise Stickstoff odernon-oxidizing gas, for example nitrogen or

Argon oder Kohlenwasserstoffgas, in die Behänd- ίο Das behandelte Werkstück besaß eine Diffusionslungskammer 1 eingeleitet und gleichzeitig die Eisen- zone von 18 μπι Dicke und zeichnete sich durch chlorid (FeClJ enthaltende Atmosphäre abgesaugt hohen Glanz aus, ohne daß eine Entchromung auf- und durch dasnichtoxydiereßde Gas ersetzt trat, wie sie in F i g. 4 veranschaulicht ist. Das Werk-Ehe das Werkstück in eine mit der Behandlungs- stück war zudem korrosionsbeständig in einer SaI-kammer 1 verbundene Kühlkammer 10 übergeführt 15 petersäurelösung.
wird, wird durch ein Speiserohr 11 ein nichtoxydierendes Gas, beispielsweise Stickstoff, Argon, Wasser- Beispiel 2
stoff oder ein Kohlenwasserstoffgas, in die Kühlkammer 10 eingelassen und gleichzeitig das Eisenchlorid Unter den folgenden Bedingungen wurde ein (FeCl1) enthaltendes Gas, das in die Kühlkammer 10 20 Zahnrad aus einem Chrom-Molybdän-Stahl mit aus der Behandlungskammer 1 eingedrungen ist, 0,4" „ C, 0,32°/o Si, 0,82° 0 Mn, 0,021» 0 P, U,015°,O durch ein Saugrohr 12 abgesaugt. S, 1,02 % Cr und 0,25 °/o Mo behandelt.
Argon or hydrocarbon gas, in the handling ίο The treated workpiece had a diffusion chamber 1 introduced and at the same time the iron zone of 18 μm thickness and was characterized by a high gloss, suctioned off chloride (FeClJ-containing atmosphere, without a chromium plating up and through the non-oxidizing agent Gas was replaced, as illustrated in Fig. 4. The work before the workpiece was transferred into a cooling chamber 10 connected to the treatment piece in a corrosion-resistant manner in a salt chamber 1 15 pitric acid solution.
is, a non-oxidizing gas, for example nitrogen, argon, water - Example 2
fabric or a hydrocarbon gas, introduced into the cooling chamber 10 and at the same time the ferric chloride under the following conditions, a (FeCl 1) containing gas containing 10 20 gear from a chromium-molybdenum steel penetrated with from the treatment chamber 1 into the cooling chamber, 0 , 4 "" C, 0.32% Si, 0.82% Mn, 0.021 »0 P, U, 015 °, O sucked off through a suction tube 12. S, 1.02% Cr and 0.25 ° / o Mo treated.

Sodann wird eine Zwischentür 13 geöffnet und dasThen an intermediate door 13 is opened and that

Werkstück in die Kühlkammer 10 übergeführt, wie Menge 150 kg (50 Stück)Workpiece transferred to the cooling chamber 10, such as quantity 150 kg (50 pieces)

durch die Ziffer S' angedeutet ist. Hierauf wird die 25 pro Arbeitsgangis indicated by the number S '. Then the 25 per operation

Zwischentür 13 geschlossen und das Werkstück ab- Temperatur 1030c CIntermediate door 13 closed and the workpiece from temperature 1030 c C

gekühlt. Dauer 5 Stundenchilled. Duration 5 hours

Wenn das Werkstück S' in der Kühlkammer 10 bisWhen the workpiece S 'in the cooling chamber 10 to

auf etwa 300c C abgekühlt ist, wird nichtoxydieren- Das Werkstück wurde in Öl abgeschreckt und bedes Gas mittels eines Rohres 15 eingeblasen, das im 3° saß eine inchromierte Zone von 20 μηι Dicke, zeichunteren Bereich einer rückwärtigen öffnung 14 der nete sich durch hohen Glanz und das Ausbleiben der Kühlkammer 10 angeordnet ist Das Werkstück wird in Fig. 4 veranschaulichten Entchromung aus; es durch den sich bildenden Gasvorhang aus der Kühl- besaß eine Rockwellhärte von 70 an der Oberfläche kammer 10 herausgenommen, um es an Luft auf und eine solche von 52 im Kern. Außerdem zeichnete Raumtemperatur abzukühlen. 35 sich dieses Zahnrad durch eine bemerkenswerte Ver-to about 300 c C is cooled, is nichtoxydieren- The workpiece was quenched in oil and bedes gas is injected by means of a pipe 15, which at the 3 °, a inchromierte zone of 20 μηι thickness, drawing the lower region sat a rear opening 14 of the items by high Shine and the absence of the cooling chamber 10 is arranged. The workpiece is made of chromium plating illustrated in FIG. 4; it had a Rockwell hardness of 70 at the surface chamber 10 taken out by the gas curtain that was being formed from the cooling chamber 10, so that it was exposed to air and a hardness of 52 in the core. It also drew room temperature to cool down. 35 this gear is characterized by a remarkable

Das Werkstück besitzt ein in F i g. 3 dargestelltes besserung der Korrosionsbeständigkeit und der Ver-The workpiece has a in FIG. 3 shown improvement of the corrosion resistance and the improvement

Gefüge. Die inchromierte Zone B und die Chrom- Schleißfestigkeit im Vergleich zu einem gewöhn-Structure. The chrome-plated zone B and the chrome wear resistance compared to an ordinary

karbid enthaltende inchromierte Zone C liegen über- liehen Zahnrad aus.Carbide-containing chromium-plated zone C is exposed over borrowed gear.

einander auf einem Grundgefüge A aus Ferrit oder R . . , ,one another on a basic structure A made of ferrite or R. . ,,

Perlit. Da das Werkstück in der Kühlkammer bis auf 40 » e 1 s ρ 1 e 1 JPerlite. Since the workpiece in the cooling chamber is down to 40 »e 1 s ρ 1 e 1 J

eine Temperatur abgekühlt worden ist, unterhalb der Untersucht wurde ein außen glatter runder Stata temperature has been cooled, below which an externally smooth round stat

ein schädlicher Einfluß der Eisenchlorid enthaltenden von 9,5 mm Durchmesser und 50 mm Länge deia detrimental influence of the ferric chloride containing dei 9.5 mm in diameter and 50 mm in length

Atmosphäre nicht mehr besteht, besteht keine Ge- nachstehenden chemischen Zusammensetzung,
fahr einer Entchromung. Infolgedessen zeichnet sich
Atmosphere no longer exists, there is no chemical composition below,
drive a chrome plating. As a result, it stands out

das Werkstück durch hohen Glanz aus. 45 — the workpiece is characterized by its high gloss. 45 -

Gemäß F i g. 2 kann an die Stelle der Kühlkammer StahlartAccording to FIG. 2 can be made of steel type in place of the cooling chamber

eine Abschreckkammer 18 mit einem öltank 17 tre- Kohlenstoff- Nicdrigman- Chrom-a quenching chamber 18 with an oil tank 17 tre- carbon- Nicdrigman- chrome-

ten, um das Werkstück abschrecken zu können. Das stahI
Grundgefüge eines abgeschreckten and bei 180 bis
to be able to quench the workpiece. That stole I.
Basic structure of a quenched and at 180 to

600" C angelassenen Werkstücks besteht aus Marten- 50 ChemischeThe 600 "C tempered workpiece is made of Marten- 50 Chemical

Slt'„ ·..,.. . - - ~ . ·*, Zusammen- Slt '"· .., ... - - ~. ·*, Together-

Bei der Vorrichtung nach F1 g. 2 kann ein Vor- setzune (%)In the device according to F1 g. 2 can be a Vorsetzune (%)

hang aus nichtoxydierendem Gas an die Stelle der C 0 43 0 23 0 22hang from non-oxidizing gas in place of C 0 43 0 23 0 22

Zwischentür 13 treten. An Stelle von Chromchlorid <- q'~\ g'jy Q21Step between door 13. Instead of chromium chloride <- q '~ \ g'jy Q21

kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Chrom- 55 «. q',o /35 q 72can the process according to the invention with chromium 55 «. q ', o / 35 q 72

jodid, Chromfluorid oder auch Tttanhalogenid, bei- ρ 0021 0019 0017iodide, chromium fluoride or also Tttanhalogenid, bei- ρ 0021 0019 0017

spielsweise Titanchlorid oder Siliziumhalogenid „ 0016 0020 0016for example titanium chloride or silicon halide "0016 0020 0016

durchgeführt werden. P ' ' j'q·.be performed. P '' j'q ·.

Der vordere Teil der Vorrichtung kann auch mit -J q^j
einem Gasrohr 19 zur Bildung eines Gasvorhangs 60 ° '
und einer Vorwärmkammer 21 mit eir-er Vordertür
The front part of the device can also be marked with -J q ^ j
a gas pipe 19 to form a gas curtain 60 ° '
and a preheating chamber 21 with a front door

20 versehen sein, um die Werkstücke in der Kammer In einen Ofen mit von außen regelbarer Atmo20 be provided to the workpieces in the chamber I n an oven with externally controllable atmosphere

21 vorzuwärmen. Sphäre wurden Proben und ein Chromchlorid erzeu21 preheat. Sphere samples and a chromium chloride were produced

gendes Material eingebracht. Nach dem Entferneiing material introduced. After removal

B e i s ρ i e I 1 65 der Luft aus dem Ofen wurden die Feinpartikeln au;When the air out of the furnace occurred, the fine particles were au;

Chromchlorid, die sich teilweise im geschmolzeneiChromium chloride, which is partly in the melted egg

Unter den nachstehenden Bedingungen wurde ein Zustand und innerhalb des Ofens oder an der Wan für eine chemische Maschine bestimmtes Zahnrad dune befanden, aufeewirbelt. indem die OfentempeUnder the following conditions, a condition became and inside the oven or on the wall cogwheel intended for a chemical machine found, aufeewirbelt. by the furnace tempe

ratur auf ungefähr 1000° C erhöht wurde. Nach un- B e i s ρ i e 1 5temperature was increased to about 1000 ° C. According to un- B e i s ρ i e 1 5

eefahr fünfstündiger Behandlung wurde eine kleineAbout five hours of treatment became a small one

Menge Methan eingeleitet. Abschließend wurden die Eine Gliederkette von 7,1 mm NormalabmessungAmount of methane introduced. Finally, the one link chain of 7.1 mm normal size

Proben aus Z Ofenhitze in öl so abgeschreckt, daß und 20,2 mm Teilung und eine Ghederkette von eine Oberflächenoxydation verhindert wurde. Danach 5 9,5 mm Normalabmessung und 28 6 mm Teilung aus wurden die Proben bei 180 bis 600° C angelassen. einem schweißbaren Stahl mit 0,23% C, 0,21 % bi,Samples from Z oven heat were quenched in oil in such a way that 20.2 mm pitch and a Gheder chain were prevented from surface oxidation. The samples were then tempered at 180 to 600.degree. C. with 5 9.5 mm normal dimensions and 28 6 mm divisions. a weldable steel with 0.23% C, 0.21% bi,

Das Gefüge der Probe I zeigte eine chromzemen- 1,43«/« Mn, 0,012«/. P und 0,023»/. S, wurden enltierte Zone B von etwa 15 μΐη Dicke und eine sprechend Beispiel 3 mit einer inchromierten Zone B Chrom-Chromkarbidzone· C von ungefähr 20 μΐη von durchschnittlich etwa 17 .,un Dicke^ und einer Dicke sowie einen martensitischen Kern. io Chrom-Chromkarbidzone C von durchschnittlichThe structure of sample I showed a chromium-cement 1.43 "/" Mn, 0.012 "/. P and 0.023 »/. S, zone B with a thickness of about 15 μm and a corresponding example 3 with a chromium-plated zone B chromium-chromium carbide zone · C of about 20 μm with an average of about 17, un thickness ^ and a thickness and a martensitic core. io chromium-chromium carbide zone C of average

Wurden dagegen Proben II langsam im Ofen ab- 24 μΐη Dicke und einem Kern A aus angelassenem eekühlt dann ergab sich eine Chromzone B mit einer Martensit versehen (F i g. 3, 5). Die Härte der Zone C Dicke von 15 (im und eine Chrom-Chromkarbid- war am größten, die Zonetf besaß die Härte einer zone C von 20 um Dicke sowie ein ferriüscher oder Eisen-Chrom-Legierung und der Kern die Härte eines oerlitischer Kern A' (Fi g. 6). 1S angelassenen Martensits (F i g. 10).If, on the other hand, samples II were slowly reduced in thickness in the oven and a core A made of tempered, then a chromium zone B was provided with a martensite (Figs. 3, 5). The hardness of zone C of thickness 15 (im and a chromium-chromium carbide- was greatest, the zone C had the hardness of a zone C of 20 .mu.m thick and a ferrous or iron-chromium alloy and the core the hardness of an oerlitic core A. ' (Fig. 6). 1 S tempered martensite (Fig. 10).

Nach einem üblichen Inchromieren bei 10000C Beim Vergüten ändert sich infolge der Gefüge-After a usual inchroming at 1000 0 C during quenching and tempering, the structure

über 5 Stunden mit langsamem Kühlen im Ofen er- umwandlung sowohl in der Zone C als auch in der gaben sich Proben III mit einer entkohlten Zone D Zone B und im Kern A das spezifische Volumen, so lus Ferrit und einer Picke von 10 μΐη, einer Chrom- daß entsprechend Fig. 11 eine Druckspannung in zone E mit einer Dicke von 5 μηι und einer 20 μπι ao der Außenzone und eine Zugspannung im Kern entdicken Chromzone F sowie einem ferritisch-perliti- steht. Demzufolge ergibt sich eine bessere Dauerschen Kern A' (F i g. 7). festigkeit der Kette.Over 5 hours with slow cooling in the furnace conversion both in zone C and in the samples III with a decarburized zone D zone B and in core A the specific volume, so lus ferrite and a pick of 10 μΐη, one Chromium that, according to FIG. 11, a compressive stress in zone E with a thickness of 5 μm and a 20 μm ao of the outer zone and a tensile stress in the core thicken chromium zone F and a ferritic-pearlite. The result is a better Dauer's kernel A ' (FIG. 7). strength of the chain.

Je zwei der Proben dieses Versuchs wurden unter Beispiel 6Two of the samples from this experiment were used in Example 6

Verwendung von Maschinenöl als Schmiermittel unter einer Belastung von 500 kp einem Verschleiß- 25 Untersucht wurden eine übliche Ghederkette 1 von versuch entsprechend Fig. 8 unterworfen, um die 7,1 mm Normalgröße und 20,2 mm Teilung aus einem Durchmesserverringerung zu messen. Stahl mit 0,23% C, 0,21% Si, l,43%Mn, O,O12«/oPUse of machine oil as a lubricant under a load of 500 kp with wear and tear. A conventional chain chain 1 from test according to FIG. 8 subjected to the 7.1 mm normal size and 20.2 mm division from one Measure diameter reduction. Steel with 0.23% C, 0.21% Si, 1.43% Mn, O, O12 «/ oP

Der jeweilige Verschleißverlust ergibt sich aus dem und 0,023 % S, sowie eine nach dem erfindungsgemä-The respective wear loss results from the and 0.023% S, as well as a according to the invention

ΐ Diagramm der Fig. 9, das deutlich die Überlegen- Ben Verfahren behandelte Gliederkette II mit unge-ΐ Diagram of Fig. 9, which clearly the superior Ben process treated link chain II with un-

■' heit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren be- 30 fähr 24 μΐη dicker Chrom-Chromkarbidzone C und■ 'denotes the chromium-chromium carbide zone C and, which is approximately 24 μm thick according to the method according to the invention

?> handelten Proben 1 und II erkennen läßt. ungefähr 17 μπι dicker Chromzone. Beim Losen- ?> Acted samples 1 and II can be seen. approximately 17 μm thick chrome zone. In the loose

- hausen-Versuch erwies sich die Kette H als wesent-- Hausen experiment, the chain H turned out to be an essential

A Beispiel 4 lich besser ^5 die übliche Kette I, wie der Kurven- A example 4 better ^ 5 the usual chain I, like the curve

Nachdem Proben in Übereinstimmung mit Bei- verlauf im Diagramm der F i g. 12 zeigt,After samples in accordance with the course in the diagram of FIG. 12 shows

spiel 3 mit einer Chromzone versehen worden waren, 35 ».:.„;„, 7 game 3 were provided with a chrome zone, 35 ».:.";", 7

wurden ungefähr 10 bis 200g pro 100kg Kohlen- neispi-iwere about 10 to 200g per 100kg of coal-neispi-i

stoffpulver mit einem Korndurchmesser unter 1 mm Eine Oberflächenbehandlung mittels des üblichenfabric powder with a grain diameter of less than 1 mm. A surface treatment by means of the usual

in den Ofen eingebracht, um Chromkarbid zn bilden. Inchromierens wurde an einer Gliederkette I von Die Proben wurden entsprechend Beispiel 3 angelas- 7,1 mm Normalgröße und 20,2 mm Teilung durch- ff sen und im Ofen abgekühlt; sie besaßen eine Chrom- 40 geführt, die aus Stahl mit 0,23 %> C, 0,21% Si,placed in the furnace to form chromium carbide zn. Inchromierens was purified on a link chain I of Example Samples were transit sen and cooled 3 angelas- 7.1 mm Standard size and 20.2 mm pitch ff in the furnace accordingly; they had a chrome 40 led, which was made of steel with 0.23%> C, 0.21% Si,

Chromkarbidzone auf einer Chromzone sowie eine l,43°/o Mn. 0,012% P und 0,023% S bestand. Das Verschleißfestigkeit wie die Proben I und II des Bei- Gefüge der Kette bestand aus einem ferritisch-perlitispiels 3 sehen Kern sowie je einer entkohlten Ferritzone,Chromium carbide zone on a chromium zone and a 1.43% Mn. Consisted of 0.012% P and 0.023% S. That Wear resistance like samples I and II of the structure of the chain consisted of a ferritic-pearl example 3 see core as well as a decarburized ferrite zone,

Ähnliche Ergebnisse lassen sich erreichen, wenn einer Chrom-Diffusionszone und einer Chromzone, die Oberflächenzone karbonitriert wird. In jedem 45 Die durchschnittliche Dicke jeder Zone betrag 9 bis Falle ergibt sich eine korrosionsbeständige und ver- 48 μΐη, 10 bis 17 pm und 11 bis 24 μπι.
schleißfeste Oberzone, die weder in der Atmosphäre Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren be-
Similar results can be achieved if a chromium diffusion zone and a chromium zone, the surface zone, is carbonitrided. In each 45 the average thickness of each zone amounts to 9 to trap results in a corrosion-resistant and different 48 μm, 10 to 17 μm and 11 to 24 μm.
wear-resistant upper zone, which neither in the atmosphere

noch in Süßwasser, Seewasser, Salpetersäure oder handelte angelassene Probe II besaß entsprechend organischen Säuren rostet. Dabei ist das Chrom in Fig. 3 und 5 eine Chromzone B und eine Chromhinreichendem Maße in das Eisen hineindiffundiert, 50 Chromkarbidzone C sowie einen Kern A aus angeso daß, selbst wenn eine örtlich hohe Last auf das lassenein Martensit Die durchschnittliche Dicke de Werkstück einwirkt, <fie mefaumierte Zone mit gro- Zone B betrug 13 bis 17 pm, die der Zone C 14 bfc ßer Sicherheit daran gehindert wird, sich abzulösen. 24 pm.still in fresh water, sea water, nitric acid or traded tempered sample II possessed corresponding organic acids rusts. The chromium in Figs. 3 and 5 is a chromium zone B and a sufficient amount of chromium has diffused into the iron, 50 chromium carbide zone C and a core A from so that, even if a locally high load acts on the martensite, the average thickness of the workpiece, <fie mefaumierte zone with large zone B was 13 to 17 pm, which the zone C 14 bfc is prevented from detaching itself. 24 pm.

Ferner erhält das Wertstück durch das Abschrecken Auf Grand der Ergebnisse voa VerschleißversttFurthermore, the value piece receives the result of wear and tear by quenching on Grand

und Anlassen einen Kern aus angelassenem Marten- 55 eben nrit den Proben I und Π ergab sich das ή sit. Damit erg»* sieb bei erhöhter Bruchfestigkeit Fig. 13 dargestellte Diagramm. Bei dem VerschleäB eine hinreichende Festigkeit gegen Flächenpressung versuch wurde Maschinenöl verwendet und die K
und ehe erhöhte Verschleißfestigkeit mit 11 belastet
and tempering a core of tempered Marten- 55 even with samples I and Π, the ή sit. This results in the diagram shown in Fig. 13 with increased breaking strength. Machine oil was used and the K
and before increased wear resistance is charged with 11

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (3)

von der Behandlungszeit und/oder der Chrom-Patentansprüche: konzentration in dei Gasphase abhängig ist. Wäh-on the treatment time and / or the chrome claims: concentration in the gas phase is dependent. Select 1. Verfahren zum Oberflächeniegieren, ins- rend des Gaschromierens werden dann zusätzlict besondere Inchromieren von Eisenwerkstoffen, noch sich bei der Inchromierungstemperatur zerset-1. Processes for surface coating, including gas chroming, are then additional special chromium plating of ferrous materials, nor decomposes at the chromium plating temperature. J bei dem das zu behandelnde Werkstück bei er- 5 zende Kohlenwasserstoffe in die Gasphase eiagelcitet höhter Temperatur mit einem gasförmigen Me- so daß gleichzeitig mit dem Chrom aus der HaIotallhalogenid in Berührung gebracht wird, da- genidzersetzung auch ein hochaktiver Kohlenstoff aus durch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Kohlenwasserstoffzersetzung anfallt. Der Zersetsich bei der Behandlungstemperatur zersetzende zungskohlenstoff verbindet sich mit dem Halogemd-Kohlenwasserstoffe in die Gasphase eingebracht w chrom zu Chromkarbid, das seinerseits in die Oberwerden, flächenzone eingebettet wird Durch Steuerung deiJ in which the workpiece to be treated slides into the gas phase when hydrocarbons are generated higher temperature with a gaseous Me- so that simultaneously with the chromium from the Halotallhalogenid is brought into contact with da- genide decomposition also a highly active carbon from characterized in that the hydrocarbon decomposition also occurs. The decomposing Zing carbon which decomposes at the treatment temperature combines with the halogenated hydrocarbons introduced into the gas phase w chromium to chromium carbide, which in turn is area zone is embedded by controlling the 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet Mengenanteile kann bei dem erfindungsgemäßen durch ein Abkühlen des Werkstoffs in einer nicht Verfahren eine gewünschte Menge Chromkarbid in oxydierenden, eisenhalogenidfreien Atmosphäre. eine Bettungsmasse aus Chrom oder einer Chrom-2. The method according to claim 1, characterized in proportions can in the inventive by cooling the material in a non-process a desired amount of chromium carbide in oxidizing, iron halide-free atmosphere. a bedding compound made of chrome or a chrome r r 3. Verfahren nach Anspruch 2, dedurch ge- 15 Eisen-Legierung iokorporiert werden.3. The method of claim 2, being incorporated by iron alloy. kennzeichnet, daß das Werkstück abgeschreckt Vorzugsweise wird das oberflachenlegierte Werkwird, stück in einer Kühlkammer unter einer nichtoxydie-indicates that the workpiece is quenched. piece in a cooling chamber under a non-oxidizing 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, renden Atmosphäre abgekühlt oder abgeschreckt. An dadurch gekennzeichnet, daß Kohlenstoffpulver Stelle der Kohlenwasserstoffe kann auch Kohlenstoffin die Gasphase eingebracht wird. 20 pulver in die Gasphase eingebracht werden. Außer-4. The method according to any one of claims 1 to 3, generating atmosphere cooled or quenched. At characterized in that carbon powder can also replace the hydrocarbons with carbon the gas phase is introduced. 20 powder can be introduced into the gas phase. Except- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dem kann das Werkstück vor dem Oberflächenlegiedadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen- rer. auch zunächst mit einer aufgekohlten oder karzone des Werkstücks zunächst aufgekohlt oder bonitrierten Oberflächenzone versehen werden,
karbonitriert wird. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von
5. The method according to any one of claims 1 to 4, the workpiece can be characterized in that the surface rer before the surface alloy. also initially be provided with a carburized or carcone of the workpiece initially carburized or rated surface zone,
is carbonitrided. The invention is explained below with reference to
25 Ausfiihrungsbeispielen und der Zeichnung des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt25 exemplary embodiments and the drawing of the closer explained. In the drawing shows F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine VorrichiungF i g. 1 shows a longitudinal section through a device zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 2 eine Seitenansicht einer ähnlichen Vorrich-for carrying out the method according to the invention, FIG. 2 is a side view of a similar device
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