Bower-Barff-Verfahren
Englisch: Bower-Barff process
Ein Verfahren zum Beschichten von Eisen oder Stahl mit magnetischem Eisenoxid zur Minderung von atmosphärischer Korrosion. Die zu behandelnden Teile werden in eine geschlossene Retorte gebracht, und es wird zunächst Dampf von Überhitzung hindurchgeleitet, gefolgt von Generatorgas (Kohlenmonoxid), um höhere Oxide zu reduzieren.
Bower-Barff: Dampf- und Gasoxidation zum Schutz von Eisen
Das Bower-Barff-Verfahren erzeugt eine Schutzschicht aus magnetitischem Eisenoxid (Fe3O4) direkt auf der Oberfläche von Eisen- und Stahlteilen, indem diese in einem geschlossenen Behälter überhitztem Dampf ausgesetzt werden, gefolgt von Erzeugergas, das Kohlenmonoxid enthält. Das Ergebnis ist eine dünne, haftende, schwarze Oxidschicht, die vor atmosphärischer Korrosion schützt, ohne die Kosten oder das Gewicht von Galvanisierung, Lackierung oder Emaillierung zu verursachen.
Das Verfahren läuft in zwei Stufen ab. Zunächst oxidiert überhitzter Dampf die Eisenoberfläche und erzeugt eine Mischschicht aus Oxiden. Dann wird Erzeugergas, ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Stickstoff aus der unvollständigen Verbrennung von Koks oder Kohle, bei hoher Temperatur durch den Behälter geleitet. Das Kohlenmonoxid reduziert die höherwertigen Oxide zurück zu Magnetit, dem harten, stabilen schwarzen Oxid, das der Schicht ihre Korrosionsbeständigkeit und magnetischen Eigenschaften verleiht. Die Abfolge muss sorgfältig kontrolliert werden: zu viel Dampf erzeugt spröde Zunderbildung; falsches Timing hinterlässt die Oberfläche im falschen Oxidationszustand.
Bower-Barff wurde im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert für Feuerwaffen, Werkzeuge und Präzisionsingenieurwesen weit verbreitet, wo Rostanlauf auf blankem Stahl unakzeptabel war, aber Gewicht und Kosten Galvanisierung ausschlossen. Die Schicht ist typischerweise 0,0005 bis 0,002 Zoll dick und bietet guten Schutz in trockenen oder mäßig feuchten Bedingungen. In maritimen oder nassen Industrieumgebungen ist die Leistung schlecht; für solche Anwendungen sind Feuer-Feuerverzinkung oder moderne Epoxidsysteme zuverlässiger.
Varianten und Grenzen
Das Grundverfahren ist unkompliziert, aber die Behältergestaltung, die Dampftemperatur (normalerweise 200 bis 300 Grad Celsius), die Gasflussrate und die Zykluszeit beeinflussen alle das Ergebnis. Einige Werkstätten kombinierten das Verfahren mit leichtem Ölauftrag oder Wachsschutz, um den Schutz weiter zu verbessern. Die Methode erfordert sorgfältige Überwachung und ordnungsgemäße Belüftung; Erzeugergas ist giftig, und Dampf unter Druck birgt Brand- und Explosionsgefahr. Da die Schicht rein auf Oxidation basiert und keine Galvanisierungsschicht hat, kann sie mechanische Schäden nicht reparieren; jeder Kratzer oder jede Delle setzt bloßes Metall frei, das rosten wird.
Das Verfahren wurde in modernen Werkstätten großenteils durch Galvanisierung, Feuerverzinkung und synthetische Beschichtungen verdrängt, wird aber weiterhin bei hochpräziser Werkzeugarbeit und bei der Restaurierung von antiken Feuerwaffen und Maschinen verwendet, wo authentisches Aussehen geschätzt wird. Das Verständnis der Bower-Barff-Oxidation ist wichtig bei der Restaurierung oder Wartung älterer Ausrüstung; aggressives Drahtbürsten oder Schleifen entfernt die Schutzschicht und muss mit erneutem Blauanlassen gefolgt werden, wenn das Teil korrosionsbeständig bleiben soll.