Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Verfahrenstechnik und Technische Chemie Das Forum für die Chemie jenseits von Reagenzgläsern und Glaskolben. Hier können Probleme der Reaktionstechnik sowie der thermischen und mechanischen Stoffwandlungs- und Trennprozesse diskutiert werden.

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Alt 02.02.2007, 11:03   #1   Druckbare Version zeigen
koalala  
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Themenersteller
Beiträge: 19
Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Hallo,

ich habe ein Gusstel, dass von seiner Gusshaut (die aus
1. Fe2O3-Schicht, schlecht säurelöslich
2. Fe3O4-Schicht, besser säurelöslich
3. FeO-Schicht, gut säurelöslich
besteht)

befreit werden soll. Mechanische Bearbeitung ist Tabu, da viele Ecken schwer errichbar sind. Nun such ich eine Beize, die es mit den Oxidschichten aufnimmt und wo am Ende noch etwas von meinem Guss übrig ist.

Schon mal danke und viele Grüße
Koalala
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Alt 02.02.2007, 12:10   #2   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Gaaanz schlecht!
ich sehe da keine vernünftige Lösung auf chemischem Weg, vor allem auch deshalb, weil in den unzugänglichen Stellen Reste der Beize verbleiben werden, die später ganz erheblich die Korrosion fördern dürften.
Wie wäre es den mit Ultraschall, ggf. unter Zugabe eines Abrasionsmittels?
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.02.2007, 12:23   #3   Druckbare Version zeigen
koalala  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 19
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Danke für die schnelle Antwort,

Reste von Beize wären nicht so kritisch. Ich will erstmal nur die Oxidschicht ablösen, über die Beizreste kann man sich ja später noch den Kopf zerbrechen (Neutralisation...).
Das mit dem Ultraschallbad kann ich mir nicht so recht praktikabel vorstellen, da die Oxidschicht doch etwas dicker ist und ich nicht recht weiss ob ein Abrasivmittel so gute Resultate erzielen würde.

Ich hatte an Phosphorsäure gedacht. Sollte im Anschluss der Oxidaulösung (wenns denn funktionieren sollte) gleich noch eine Eisenphosphatschicht.

Koalala
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Alt 02.02.2007, 14:03   #4   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Ja, wenn du eine SCHICHT haben willst, kein blankes Metall, dann wäre eine (am besten heisse) Säure praktikabel. Aber AUF KEINEN FALL irgend was Chlorhaltiges / Salzsäure - du könntest dem Rost beim Wachsen zusehen.
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.02.2007, 17:03   #5   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

In Schmiedekohle einbetten und rauf auf ca. 1000°C - Gebläse/Heizung abdrehen und ggf. mit Stickstoff fluten...
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Alt 06.02.2007, 14:54   #6   Druckbare Version zeigen
koalala  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 19
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Ok, das klingt vielversprechend, nur die Temperatur ist nicht so einfach zu erreichen. Des weiteren treten bei diesen Temperaturen Entfestigungserscheinungen und sonstige Prozesse in meinem Guss auf, die ich nicht brauchen kann.

Ich hab ja gehofft, dass jemand weiss ob man der Oxidschicht auf chemischen Wege zu leibe rücken kann.

Zitat:
ich sehe da keine vernünftige Lösung auf chemischem Weg, vor allem auch deshalb, weil in den unzugänglichen Stellen Reste der Beize verbleiben werden
Ok, wenn mich die Restbeize nun aber nicht stört, gibt es dann eine Möglichkeit (eine Säure die bei Oxidschichten besonders wirksam ist und mein Grundmaterial nicht zu stark angreift (eine Mischung aus HCL und H2SO4 hab ich mit wenig Erfolg schon probiert. Weder Haut noch Guss waren nach 30min sonderlich beeindruckt))?


Viele Grüße
koalala
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Alt 06.02.2007, 16:35   #7   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Zitat:
Zitat von hw101 Beitrag anzeigen
In Schmiedekohle einbetten und rauf auf ca. 1000°C - Gebläse/Heizung abdrehen und ggf. mit Stickstoff fluten...
Das würde zu einer ganz erheblichen Aufkohlung des Metalls selbst führen!
Und N2 ist bei den Temperaturen auch keineswegs inert: Nitridbildung!
Ausserdem musst du damit rechnen, dass sich das ganze auch noch verzieht.
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.02.2007, 16:36   #8   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Zitat:
Zitat von koalala Beitrag anzeigen
Ok, wenn mich die Restbeize nun aber nicht stört, gibt es dann eine Möglichkeit (eine Säure die bei Oxidschichten besonders wirksam ist und mein Grundmaterial nicht zu stark angreift (eine Mischung aus HCL und H2SO4 hab ich mit wenig Erfolg schon probiert. Weder Haut noch Guss waren nach 30min sonderlich beeindruckt))?
Hättest du die Möglichkeit mit einer heissen Salzschmelze zu arbeiten?
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.02.2007, 16:55   #9   Druckbare Version zeigen
koalala  
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Themenersteller
Beiträge: 19
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Zitat:
Hättest du die Möglichkeit mit einer heissen Salzschmelze zu arbeiten?
Kommt auf die Temperatur an. Aber das klingt mir sehr umständlich. Mir fehlen wahrscheinlich die Zutaten zu Schmelze (besteht ja bestimmt nicht nur aus NaCl), des weiteren könnte ich mir vorstellen, dass dies zu einem nicht so einfach zu überschauenden Prozess führt. Ich möchte hier anmerken (für alle die es noch nicht gemerkt haben) dass ich kein Chemiker bin, sondern Maschinenbauer und ich nicht mit einem großen chemischen Wissen ausgestattet bin.

Ich habe kleine Gussrohre und will da einfach nur die Oxidschicht runterbekommen. Die Literatur gibt soweit nichts drüber her und ich will jetzt auch nicht Versuchstände aufbauen um etwas zu erreichen, dass vielleicht auch leichter (günstiger) geht.

@Edgar: konkretisier die Idee mit der Schmelze bitte noch einmal, vielleicht ist das Ganze gar nicht so kompliziert wie es sich anhört.

@all: eine Säure (oder andere Oxidschichtzerstörende Lösung) wäre mir lieber
koalala ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.02.2007, 10:55   #10   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Zitat:
Zitat von koalala Beitrag anzeigen
@Edgar: konkretisier die Idee mit der Schmelze bitte noch einmal, vielleicht ist das Ganze gar nicht so kompliziert wie es sich anhört.
Naja, so konkret ist die Idee bei mir auch nicht, ich gehe nur von der Überlegung aus, dass man üblcherweise im Labor, wenn gar nichts anderes mehr geht, auf Salzschmelzen ('Aufschlüsse') zurückgreift, um Stoffe zu lösen.

Möglicherweise wäre eine Phosphat-Schmelze, die nur wenige hundert Grad heiss sein muss, geeignet: Sie könnte die Oxide teils Lösen, teils in Phsphate Verfestigen...

Auf jeden Fall wären dazu Versuche nötig, ein Rezept habe ich, wie gesagt, nicht.
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.02.2007, 11:25   #11   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Zitat:
Zitat von Edgar Beitrag anzeigen
Das würde zu einer ganz erheblichen Aufkohlung des Metalls selbst führen!
Und N2 ist bei den Temperaturen auch keineswegs inert: Nitridbildung!
Ausserdem musst du damit rechnen, dass sich das ganze auch noch verzieht.
Wie kommst Du auf inert? Nein mir ging es um die harte Randschicht in die Richtung des Nitrierhärtens(noch besser wäre gasf. Ammoniak). Aufkohlung? Gusseisen ist ja ein sehr dehnbarer Begriff jedenfalls wird der Kohlenstoffgehalt ohne vergüten ohnehin >2,5% sein.
Die Temeraturen von 1000°C sind leicht zu erreichen - da verzieht sich bei so kleinen Gussteilen auch nichts kann ich Dir aus eigener Erfahrung sagen.
Die Zunderschicht mit Säure lösen macht doch keiner in der Praxis. Deine Salzschmelze läuft auf eine Härtung mit der Gefahr von Rissbildung hinaus - Nitrierhärtungen dagen finden nur in der Randschicht bis wenige Zehntelmillimeter iefe statt!

@koalala
Was ist denn das überhaupt für eine Gusseisenlegierung? Gar ein schwarzer Temperguss mit flockigem Kohlenstoff, ein Stahlguss oder doch nur Gusseisen mit Graphit und Steifenzementit.

Für die Nitrierhärtung hättest Du Dir vorher schon Gedanken machen sollen und etwas Aluminium im Kupolofen zulegieren müssen.

Wie viele Einzelteile hast du denn bzw. wie groß ist die Charge? Oder ist das nur ein 'Hobbyprojekt'?
Ewas mehr Info wäre hilfreich...

NS: Ich werke auch gerne mit Metall, kleine Schmelztiegel(mit ca. 250ml Inhalt) für die Esse oder den Muffelofen bekommst Du über den Goldschmiedebedarf z.B. 'Zu den drei goldenen Kugeln' in Wien.
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Alt 07.02.2007, 12:08   #12   Druckbare Version zeigen
koalala  
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Themenersteller
Beiträge: 19
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Erstmal danke für die vielen Ideen.

Ok, dann mal ins Detail: Bei dem Guss handelt es sich um GGG50 und die Rohre sind etwa 75mm lang und haben einen Außendurchmesser von 50mm bei einer Wandstärke von 7mm. Sind 15 Rohre an denen ich mich austoben kann.

Das ganze dient meiner Diplomarbeit, also nichts mit Hobby (naja wie mans eben sieht ).

Um bei meinen Versuchen weiterzukommen muss ich die Gusshaut wegbekommen. Eine mechanische Bearbeitung kommt nicht in Frage weil das für komplizierte Teile meist nicht möglich ist. Ich würds ja zu einer Firma schicken, die Erfahrung hat mit beizen, aber da ist für eine Diplomarbeit kein Geld da. Erst wenn ich zeige, dass es funktioniert, wird eine Firma gesucht die das im großen Stil macht.

Und nu steh ich da. Meine Diplomarbeit hängt jetzt nicht davon ab obs klappt oder nicht, aber ich wills jetzt wissen

Werde die Woche mal verschiedenste Säuren ausprobieren. Vielleicht hab ich ja Erfolg.
koalala ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.02.2007, 13:06   #13   Druckbare Version zeigen
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AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Na schau an, GJS mit Kugelgraphit ist ja den Stahl am Nächsten...

Durch glühen kannst du die Bruchdehnug, durch vergüten die Festigkeit erhöhen - beides nebenbei nicht unerwünschte Eigenschaften. Das wichtigste aber du kannst die Teile randschichthärten, wobei die Gusshaut auf der Strecke bleiben sollte.

Mit Glanzbäder wirst Du wohl nicht weiterkommen!
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Alt 07.02.2007, 14:31   #14   Druckbare Version zeigen
koalala  
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Themenersteller
Beiträge: 19
Lachen AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Besten dank,

die Idee mit dem Randschichthärten gefällt mir sehr gut und ist auch umsetzbar. Etwas ärgerlich ist nur, dass ich nicht selber drauf gekommen bin.

Ich meld mich nochmal und sag ob und wie es funktioniert hat.

Viele Grüße
koalala
koalala ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2007, 08:02   #15   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Oxidschicht von Gusseisen entfernen

Nur um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen -ich bin kein Fachmann und mache das nur aus Spaß an der Metallbearbeitung.

Vielleicht findet sich hier ein Metallurge oder ein Stud. der Montanistischen, der ewas konkreteres zum Thema sagen kann...
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