NL8004590A - Werkwijze voor het verhogen van de corrosievastheid van genitreerde bouwdelen uit ijzerhoudende materialen; voortbrengsel. - Google Patents

Description

VO 782

Betr.: Werkwij ze voor het verhogen van de corrosievastheid van geni-treerde bouwdelen uit ijzerhoudende materialen; voortbrengsel.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verhogen van de corrosievastheid van genitreerde bouwdelen uit ijzerhoudende materialen door een in aansluiting aan het nitreren uitgevoerde oxydatie-behandeling.

5 Door nitreren van bouwdelen uit ijzerhoudende materialen wordt ook hun corrosievastheid verhoogd, met uitzondering van roest- en zuurbe-stendige stalen. Dit feit is reeds lang bekend. Het optredende effect is onafhankelijk van het toegepaste nitreerprocedi (zoutbad-, korte tijd gas-, poeder-, plasmanitreren). Een uitzondering vormt hier slechts het z.g.

10 klassieke gasnitreren in ammoniak, waarbij in het algemeen de zich vormende verbindingszone wordt afgewerkt.

Bij de industriële toepassing van het nitreren teneinde de slijt-eigenschappen te verbeteren en de duurzaamheid te verhogen, zoals tegenwoordig wordt uitgeoefend, beschouwt men de verbetering van de corrosie- 15 eigenschappen als een welkom neveneffect. Er is. echter geen geval bekend waarbij het nitreren uitsluitend voor het verhogen van de corrosievastheid wordt toegepast. Daarvoor zijn werkzamere methoden, b.v. verchromen e.d. bekend.

. >

Onder de naam speciaal'blauwen is in de techniek een combinatie 20 van nitreren en stocmgeven bekend. Deze werkwijze dient uitsluitend voor het verbeteren van de slijteigenschappen van hard gegoten ijzer en bestaat uit een combinatie van het z.g. klassieke gasnitreren met stoaa-geven bij betrekkelijk hoge temperatuur. Voorts is ook bekend, dat deze behandeling tot een betere oxydatiebestendigheid leidt. De bekende werk- 25 wijze kan echter slechts zeer beperkt worden toegepast, n.l. alleen voor de genoemde materiaalgroep.

Doel van de uitvinding was om een werkwijze voor het verhogen van de corrosievastheid van genitreerde bouwdelen uit ijzerhoudende materialen door een oxydatiëbehandeling in aansluiting aan het nitreerproces 30 te vinden, die voor alle ijzerhoudende materialen kan worden toegepast.

Dit doel werd volgens de uitvinding gerealiseerd doordat de oxy-datiebehandeling in een oxyderend zoutbad gedurende een tijdsduur van 15-50 minuten plaatsvindt. Bij voorkeur wordt de oxydatiebehandeling gedurende 25-^5 minuten uitgevoerd.

35 Op uiterst verrassende wijze is daarbij gebleken, dat de corrosie- o η n a k o n -2- weerstand van' bouwdelen, die genitreerd en vervolgens door behandeling in een oxyderend zroutbad geoxydeerd zijn, aanzienlijk hoger is dan die van de alleen genitreerde toestand en ook die van de verchroomde, bouwdelen vele malen overtreft.

5 Uit het Duitse Offenlegungsschrift 2.51^.398 is een oxyderend zout- bad voor het nabehëndelen. en voor het. af schrikken van in. een bad genitreerde bouwdelen bekend, dat in staat is om de geringe, door het nitreerzoutbad ingevoerde cyanide- en cyanaatgehalten te vernietigen. Daartoe is noodzakelijk, dat de genitreerde delen zolang in dit bad wor-10 den gelaten, totdat, de ontgiftigingsreactie volledig is verlopen. De duur van deze reactie is afhankelijk van de temperatuur en ligt tussen ongeveer 5 minuten (temperatuur 200°C) en enkele seconden.(k00OC). In de regel laat men daarom de delen voor het afschrikken en nabehandelen slechts zo lang in het bad, tot ze de badtemperatuur hebben aangenomen, 15 d.w.z. ten hoogste ongeveer 10 minuten.

Zeer verrassend is gebleken dat bij bouwdelen, die langere tijd in een dergelijk bad blijven, de corrosieweerstand zeer aanzienlijk stijgt.

Het volgende voorbeeld, toont de voordelen van de werkwijze volgens de uitvinding.

20 Men voerde een zoutsproeiproef uit volgens de gebruikelijke werkwijze aan monsters uit de stalen C 15 en k2 CrMo If·, die onbehandeld in een zoutbad genitreerd en afgeschrokken volgens de gebruikelijke werkwijze en in een zoutbad genitreerd en nabehandeld volgens de onderhavige werkwijze waren.

25 Gemeten werd de tijdsduur in uren tot de eerste roestsporen optraden. Staalsoort C 15 ^2 CrMo k onbehandeld. 22 uur Ui uur

Ih zoutbad genitreerd, afgeschrokken in water, resp. olie. 132 uur 176 uur 30 3n zoutbad genitreerd, afgekoeld in een zoutbad op basis van alkalihydrox-yde en -nitraat, behandelingsduur.: 35 minuten, temperatuur: 350°C 236 uur 300 uur hard verchroomd. 190-220 uur 190-220 uur 35 Soortgelijke bevindingen deed men ook bij andere corrosieproefwerk- 8004590 -3- •r' * wijzen (condensaatwater-, zeevaterproef).

De uitvoering van de öxydatiebehandeling volgens de uitvinding vordt het gemakkelijkst in de combinatie tussen nitreér- en oxydatie-zoutbad uitgevoerd, omdat in dit geval de delen eenvoudigweg kunnen wor-5 den cragehangen. Bij voorkeur blijven de delen tussen 25 en 1)-5 minuten in het oxydatie zou tb ad en worden ze vervolgena in water op kamertemperatuur af gekoeld.

Voor het succes van de öxydatiebehandeling in aansluiting aan het nitreren is het van geen belang welk nitreerprocêdé wordt gekozen. De 10 oxydatie in het zoutbad kan ook in aansluiting aan het poeder-, korte-tijdgas- of glimnitreren worden uitgevoerd. Dan is de werkwijze evenwel cmstandigfer, omdat een direct omhangen van het nitreermedium. in het oxyderende zoutbad niet mogelijk is.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt aan de hand van de vol-15 gende uitvoeringsvoorbeelden nader toegelicht.

Voorbeeld I:

Gebogen plaatdelen, ongeveer 120 mm lang en 60 mm breed, van de staalsoort C 15 werden gedurende 1)5 minuten in een zoutbad met de bad-samenstelling 37,6$ cyanaat en 1,8/¾ cyanide, (rest alkali) bij, 58o°C 20 genitreerd. Daarna werden ze gedurende 25 minuten op 350°C in een zoutbad met een samenstelling 37Λ gew.$ natriumhydroxide, 52,6 gev.$ kalium-hydroxide en 10,0 gew.$ natriumnitraat oxyderend. nabehandeld.

Voorbeeld II:

Stangen, 1)50 mm lang en 18 mm in doorsnede, van de staalsoort 25 1)2. CrMo 1) werden gedurende 120 minuten bij 570°C in een gasmengsel met de samenstelling 50$ ammoniak en 50$ endogas genitreerd.

Na verwijdering van de delen uit de nitreeroven werd gedurende 1)0 minuten bij 1)00°C in een zoutbad met de samenstelling als in voorbeeld I oxyderend nabehandeld. Vervolgens werd in water op 30°C afge-30 koeld.

Voorbeeld III;

Werktuigen van koudwerkstaal werden gedurende 2k0 minuten onder stikstof bij 530°C aan een glimontlading blootgesteld. Daarna werd gedurende 30 minuten bij 330°C in een zoutbad met de samenstelling als 35 in voorbeeld I oxyderend nabehandeld.

8004590 -U-

Bij alle voorbeelden verdai corrosieonderzoeken uitgevoerd, die in gévallen een t.o.v. de alleen genitreerde toestand aanzienlijk verhoogde corrosievastheid lieten zien.

Voor de onderhavige werkwijze zijn zoutheden geschikt gebleken, 5 die uit een mengsel van alkalihydroxyden bestaan, bij voorkeur onder toevoeging van 2-20% van een alkalinitraat. De oxydatieve behandeling geschiedt bij voorkeur bij temperaturen van 250 tot ^50°C.

8004590

Claims (5)

1. Werkwijze voor het verhogen van de corrosievastheid van genitreerde bouwdelen uit. ijzerhoudende materialen door een oxydatiehehaadeling in aansluiting aan. het nitreerproces, met het kenmerk, dat de oxydatiebe-handeling in een oxyderend zouthad gedurende een tijdsduur van. 15-50 5 minuten, plaatsvindt.

2. · Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de.oxydatie-.behandeling gedurende 25-45 minuten wordt uitgevoerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de oxy-datiebehandeling bij temperaturen van 250-450°C wordt uitgevoerd.

4. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat zoutbaden uit alkalihydroxyden met 2-20% alkalinitraat worden toegepast..

5. Voortbrengsel, geheel of gedeeltelijk bestaande uit bouwdelen, die met de werkwijze volgens een of meer van de conclusies 1-4 zijn 15 behandeld. 800 45 90