DE1145890B

DE1145890B - Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffes fuer aussen zu emaillierende Kuechengeschirre

Info

Publication number: DE1145890B
Application number: DEF21365A
Authority: DE
Inventors: Francois Francl
Original assignee: FRANCOIS FRANCL
Current assignee: FRANCOIS FRANCL
Priority date: 1956-06-25
Filing date: 1956-10-03
Publication date: 1963-03-21

Description

Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffes für außen zu emaillierende Küchengeschirre Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffes für außen zu emaillierende Küchengeschirre aus mit rostfreiem Stahl einseitig plattiertem Blech durch Tiefziehen, thermische Behandlung, Planieren und Emaillieren.
Eine Verfahrensweise dieser Gattung ist bekannt. Es ist dabei vorgeschrieben, daß neben der Wahl eines geeigneten Bleches, das den Anforderungen der Rohwarenherstellung und der Emailliervorgänge entspricht, während des Herstellungsverfahrens darauf Rücksicht genommen werden muß, daß der Gegenstand emailliert werden soll. Bei einem anderen bekannten Verfahren soll der Ausschuß, d. h. ein Abspringen des Emails, dadurch vermieden werden, daß die Außenfläche eines innen eine Schicht rostfreien Materials tragenden Gefäßes mit nur einer Grundschicht aus Email überzogen wird. Dadurch entfällt das beim üblichen Emaillieren erforderliche mehrmalige Erhitzen der Gefäße, welches sich nachteilig auf die Rostfreiheit der Innenschicht auswirken kann.
Bekannt ist auch die Verwendung korrosionsbeständiger Verbundwerkstoffe, bei welchen ein korrosionsbeständiger Edelstahlwerkstoff auf der Grundlage Nickel, Chrom-Nickel oder Chrom mit den üblichen Gehalten an Zusatzelementen auf unlegierte oder schwachlegierte Bau- oder Kesselbaustähle aufplattiert ist und bei welchen der Grundwerkstoff einen Kohlenstoffgehalt geringer Wanderungsgeschwindigkeit aufweist, zur Herstellung von rost-, säure- oder zunderbeständigen Gegenständen, deren Verbundwerkstoff bei der Herstellung oder im Gebrauch Biege- bzw. Zugbeanspruchungen unterworfen wird. Die Bau- und Kesselbaustähle weisen im allgemeinen einen Kohlenstoffgehalt von bis zu 0,51/o auf. Die Neigung des Kohlenstoffes zum Wandern wird dabei vermindert oder ganz ausgeschaltet, wenn der Grundwerkstoff Carbidbildner enthält. Hervorragend geeignet für diesen Zweck soll z. B. Titan sein, welches in etwa der vierfachen Menge des Kohlenstoffgehaltes vorliegen muß. Gerade Titan soll besonders geeignet sein.
Als Baustähle sind SM- oder Thomas-Stähle bekannt, die Kohlenstoffgehalte von 0,06 bis 0,59% aufweisen, während bei der chemischen Zusammensetzung des emaillierfähigen Stahlbleches nach einer anderen Literaturstelle Gehalte an Kohlenstoff von 0,05 bis 0,18% vorgeschlagen wurden.
Was das Wandstärkenverhältnis der Schichten bei mit rostfreien Stählen plattierten Blechen anbetrifft, so geht ein bekannter Vorschlag dahin, die Dicke der Plattierschicht 5 bis 20% des Grundmetalls betragen zu lassen. Auch die thermische Behandlung des plattierten Bleches nach dem Vorgang des Formgebens ist an sich bekannt. Einmal sollen die Spannungen, die bei verformten Blechen in starkem Maße auftreten, beseitigt werden, und zum anderen wird damit erreicht, daß Verunreinigungen organischer Natur zersetzt und verbrannt werden. Für die thermische Behandlung sollen schon Temperaturen zwischen 600 und 800° C genügen, weil eine bei höheren Temperaturen eintretende Gefügeänderung und Kornneubildung für das Emaillieren nicht notwendig sei.
Als Korrosionsschutz für stählerne Konstruktionsteile ist die Verwendung von Zink- und Aluminiumschichten bekannt. Diese Schichten werden durch Spritzen aufgebracht und können Jahrzehnte haltbar bleiben. Auf dem Gebiete der Elektrotechnik kennt man Überzüge aus Zink-Fluorid als elektrisch isolierende Schichten. Die korrosionsschützende Wirkung von Überzügen kommt dagegen dadurch zustande, daß eine Reinzinkschicht oder eine aus Eisen-Zink-Phasen bestehende Schicht das darunterliegende Eisen von der Berührung mit dem korrodierenden Agens abschließt.
Schließlich ist das Druckstrahlschleifen bekannt, bei dem in einer Flüssigkeit suspendierte Schleifkörner in einem harten Strahl auf die zu behandelnde Oberfläche gespritzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von außen emaillierten Küchengeschirren zu schaffen, das es ermöglicht, eine Serienherstellung durchzuführen und dabei zu einwandfreien Erzeugnissen zu gelangen. Bei den bekannten Gefäßen und Geschirren werden für die Plattierung sowohl Nichteisenmetalle als auch rostfreier Stahl verwendet in dem Bestreben, das Geschirr unempfindlich gegen Einflüsse zu machen, die eine Oxydation oder ein Anlaufen der metallischen Oberfläche zur Folge haben. Obwohl diese Gegenstände eine Anzahl von Vorteilen gegenüber Geschirren aus allseitig emailliertem Blech oder aus durchgehendem Material bieten, haben sie sich nicht allgemein einführen können, da die Serienherstellung eine Reihe von scheinbar unüberwindbaren Schwierigkeiten aufweist. Diese bestehen vornehmlich darin, daß die Tiefziehfähigkeit der bekannten plattierten Bleche nicht den gestellten Anforderungen entspricht und daß es nicht gelingt, das starke Oxydieren der Oberflächen aus rostfreiem Stahl oder sonstigem Metall während der mechanischen Verarbeitung und vor allem während des durch das Emaillieren bedingten Glühens der Geschirre zu verhindern.
Die Lösung der gestellten Aufgabe geschieht nach der Erfindung dadurch, daß bei der Durchführung eines Verfahrens nach der eingangs genannten Gattung als Grundwerkstoff ein ungefähr 0,05 % C enthaltendes Stahlblech von für Küchengeschirre üblicher Dicke und als Plattierwerkstoff ein rostfreier Stahl, der 18 bis 20% Cr, 8 bis 10°/o Ni, 1,5 bis 3,0'°/a Mo und 0,03% C, jedoch kein oder nur spurenweise Ti enthält, in einem Wandstärkenverhältnis Grundwerkstoff zu Plattierwerkstoff etwa gleich 80:20 verwendet wird und nach der Formgebung eine thermische Behandlung des plattierten Bleches oberhalb 900° C vorgenommen wird.
Durch die erfindungsgemäße Wahl der Metallzusammensetzung für die plattierten Bleche zum Herstellen von Küchengeschirren wird eine außerordentliche Tiefziehfähigkeit erreicht und vor allem die Gefahr beseitigt, daß sich die Plattierung während des Ziehvorganges von dem Grundmetall abtrennt. Weiterhin wird erreicht, daß die fertig gezogenen Gegenstände die übliche thermische Behandlung zwischen dem Arbeitsgang des Ziehens und dem. des Planierens, die erfindungsgemäß oberhalb 900° C stattfindet, ohne irgendwelche Beeinträchtigung überstehen.
Nach einer Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß auf den rostfreien Stahl vor der thermischen Behandlung ein Überzug aus einer Aluminium-Fluorid- oder Zink-Fluorid-Verbindung durch Tauchen aufgebracht wird, der nach der Fertigstellung der Geschirre wieder entfernt wird. Beim Tauchen bedeckt sich die zu schützende Oberfläche mit einer entsprechenden lückenlosen Schicht des Überzuges, und während des Glühens verbrennen dann die F-Anteile, und es bleibt Zinkasche zurück. Diese lagert als Kruste auf der Oberfläche der Rostfreistahl-Plattierung und' verhindert deren Oxydation. Da es durchaus möglich ist, den erfindungsgemäßen Überzug stets von neuem aufzubringen, können die Gefäße und Geschirre mit mehreren Emailschichten übereinander versehen werden, die bekanntlich jede für sich allein eingebrannt werden müssen. Dadurch ist dann der farblichen Ausgestaltung der Geschirre keine Grenze gesetzt, da die Deckemailschichten farbig sein können, während die erste oder Grundemailschicht nur als Bindemittel zwischen Metall und Farbemaille dient und dabei selbst keine Farbe annimmt.
Im Anschluß an das Emaillieren können die Oberflächen aus rostfreiem Stahl durch Anwendung eines nassen und unter Druck gehaltenen :Schmirgels bearbeitet werden. Die Härte des Schmirgels soll geringer sein als die der auf dem rostfreien Stahl während des Glühens entstandenen Oxydschicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffes für außen zu emaillierende Küchengeschirre aus mit rostfreiem Stahl einseitig plattiertem Blech durch Tiefziehen, thermische Behandlung, Planieren und Emaillieren, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundwerkstoff ein ungefähr 0,05 % C enthaltendes Stahlblech von für Küchengeschirre üblicher Dicke und als Plattier. Werkstoff ein rostfreier Stahl, der 18 bis 20 % Cr, 8 bis 10% Ni, 1,5 bis 3;0% Mo und 0,03 % C; jedoch kein oder nur spurenweise Ti enthält, in einem Wandstärkenverhältnis Grundwerkstoff zu Plattierwerkstoff etwa gleich 80:20 verwendet wird und nach der Formgebung eine thermische Behandlung des plattierten Bleches oberhalb 900° C vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den rostfreien Stahl vor der thermischen Behandlung ein Überzug aus einer Aluminium-Fluorid- oder einer Zink-Fluorid-Verbindung durch Tauchen aufgebracht wird, der nach der Fertigstellung der Geschirre wieder entfernt wird;