AT239026B

AT239026B - Paste zur Herstellung hochverschleißfester Oberflächen von Metallen

Info

Publication number: AT239026B
Application number: AT830662A
Authority: AT
Inventors: Eberhard Ing Kretzschmar; Hans Ing Schlegel; Hans-Eberhard Ing Steinicke
Original assignee: Zentralinstitut Schweiss
Priority date: 1961-11-29
Filing date: 1962-10-22
Publication date: 1965-03-10

Description


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  Paste zur Herstellung hochverschleissfester Oberflächen von Metallen 
Die Erfindung betrifft eine Paste zur Herstellung hochverschleissfester Oberflächen auf Metallen, insbesondere Stahl, die durch Aufstreichen auf das Grundmaterial aufgebracht und vorzugsweise mittels eines elektrischen Lichtbogens mit diesem   verschweisst wird.   



   Bekanntlich ist beim Gleiten von Mineralien auf Metallen der Verschleiss sehr gross. Es wurden deshalb zur Erhöhung der Verschleissfestigkeit Legierungen entwickelt, die durch autogene oder elektrische Schweissung aufgebracht werden. Die dadurch erzielbare Verschleissfestigkeit ist jedoch keinesfalls zufriedenstellend. Lediglich bei einem bekannten Auftragswerkstoff aus Sinterhartmetall und hochgekohlter Chrom-Eisen-Legierung ist die Verschleissfestigkeit befriedigend. 



   Mit den genannten Verfahren ist es allerdings nicht möglich, geringe Auftragsstärken   (s     ; 2   mm) zu erreichen und ausserdem lässt die Gleichmässigkeit der Auftragungen sehr zu wünschen übrig. Es ist jedoch für viele Verwendungszwecke notwendig, dünnere Auftragungen vorzunehmen. 



   Es ist auch bekannt, Hartmetall aufzutragen, doch ist dies wegen des hohen Anschaffungspreises des Zusatzwerkstoffes sehr teuer. Ausserdem ist wegen der notwendigen Vorwärmtemperaturen von über 6000C bei der Verarbeitung die Vermeidung von rissfreien Auftragungen besonders schwierig und ergibt eine hohe physische Belastung des Schweissers. Ähnliches gilt auch für die hochgekohlten Chrom-EisenLegierungen. 



   Weiters ist auch eine nickelhaltige Paste bekannt, die 70   Gew. -0/0 eines   Cr-B-Ni-Eutektikums mit bis zu 75% Ni, 20% Cr und 5% B enthält und zu 30 Gew.-% aus einer keramischen Masse besteht, welche mit 5 Teilen Staub und 40 Teilen Wasser bindefähig gemacht wird. Im einzelnen besteht das Cr-B-Ni- - Eutektikum aus   65 - 750/0   Ni, 13-20% Cr. 3-5% B sowie maximal 10% Fe, Si und C, während die 
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 Oberfläche eines Metalls gestrichen und ergibt nach dem Einbrennen eine Schutzschicht, die gegen Korrosion, Witterungseinflüsse, Abnutzung, Temperatur usw. beständig sein soll. 



   Wie aus neueren Arbeiten bekanntgeworden ist, ergibt sich bei Verwendung einer solchen hochnickelhaltigen Legierung mit mindestens 65% Nickel ein Verschleissverhalten gegen Metall-Mineral-Trocken- 
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 Zehntel der Verschleissfestigkeit von   mit Hartmetall verschleissfest gemachten Oberflächen erreicht. Nach-   teilig ist weiterhin, dass Nickel, welches'bis zu 75% in der erwähnten Paste enthalten ist, in manchen Staaten schwer erhältlich ist. 



   Des weiteren ist eine Paste bekannt, die zum Auftragen von Hartmetall dient und die als Bindemittel Kunstharz enthält. Der Nachteil dieser Paste ist, dass hiebei ebenfalls die bei Hartmetall geschilderten Schwierigkeiten auftreten und weiters relativ hohe Kosten verursacht werden und dass Bindemittel verwendet werden, die erst bei 150 - 2000C aushärten. 



   Die gleichen Schwierigkeiten treten auf, wenn Wasserglas als Bindemittel verwendet wird. Auch hier ist eine Trocknung der aufgetragenen Paste bei Temperaturen um 1000C erforderlich. Wasserglas wird als Bindemittel für die Herstellung einer Paste für Schnellstahl empfohlen. Wird jedoch das Bindemittel weg- 

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 gelassen und nur mit Pulvergemischen gearbeitet, so wird bei in nicht waagrechter Lage befindlichen und nicht ebenen Werkstücken keine gleichmässige Pulveraufschüttung erreicht Weiters fällt das Pulvergemisch von den Kanten herunter, so dass, um dies zu verhindern, besondere Sicherungsmassnahmen erforderlich sind. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nickel- und hartmetallfreie bzw. hartmetallarme Auftragspaste mit Bindemittel zu entwickeln, die nach Aufstreichen und Trocknen bei Raumtemperatur innerhalb von 5 bis 10 h eine feste und gut haftende Schicht ergibt und nach Aufschmelzen mit einem elektrischen Lichtbogen oder durch Induktionserwärmung in ihrem Verschleissverhalten einem Hartmetall nahekommt. 



   Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass diese aus 
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<tb> 
<tb> 20-50%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 44 <SEP> -0/0, <SEP> Ferrochrom
<tb> 10 <SEP> - <SEP> 400/0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 22 <SEP> %, <SEP> Eisen
<tb> 1 <SEP> - <SEP> 10%, <SEP> Karbid <SEP> vorzugsweise <SEP> 3, <SEP> 5%, <SEP> Borkarbid
<tb> 1-101o, <SEP> vorzugsweise <SEP> 3, <SEP> 5%, <SEP> Chromborid
<tb> 5-10%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 7 <SEP> %, <SEP> Flussmittel <SEP> und <SEP> weiters <SEP> aus
<tb> 10 <SEP> - <SEP> 205te, <SEP> vorzugsweise <SEP> 15, <SEP> 5%, <SEP> Bindemittel <SEP> besteht, <SEP> wobei <SEP> letzteres <SEP> aus
<tb> bis <SEP> zu <SEP> 20 <SEP> Gew.

   <SEP> -0/0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 15 <SEP> %, <SEP> Zellulosenitrat,
<tb> bis <SEP> zu <SEP> 15 <SEP> Gew.-%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 10 <SEP> %, <SEP> Kunstharz
<tb> und <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 8 <SEP> Gew.-%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 5 <SEP> %, <SEP> Weichmacher
<tb> 
 
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 aus einem der üblichen Ester besteht. 



   Nach Auftragen und Einschmelzen wird damit ein relativ glatter, dünner und hochverschleissfester Überzug, welcher in seinem Verschleissverhalten einem Hartmetall nahekommt erzielt. Das Einschmelzen der aufgetragenen, angetrockneten Paste kann vorzugsweise mit einem elektrischen Lichtbogen erfolgen, wobei infolge der einfachen Handhabung das Kohlelichtbogenverfahren am günstigsten erscheint. Ausserdem entstehen bei dieser Methode die geringsten Kosten. Das Einschmelzen mit dem WIG Lichtbogen 
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 Serienfertigung in Betracht zu ziehen.

Claims

PATENTANSPRUCH : Paste zur Herstellung hochverschleissfester Oberflächen von Metallen, insbesondere Stahl, die durch Aufstreichen auf das Grundmaterial aufgebracht und vorzugsweise mittels eines elektrischen Lichtbogens mit diesem verschweisst wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus EMI2.4 <tb> <tb> 20-50%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 44 <SEP> %, <SEP> Ferrochrom <tb> 10-40%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 22 <SEP> 0/0, <SEP> Eisen <tb> 1 <SEP> - <SEP> 100/0, <SEP> Karbid <SEP> vorzugsweise <SEP> 3, <SEP> 5%, <SEP> Borkarbid <tb> 1-100/0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 3, <SEP> 5%, <SEP> Chromborid <tb> 5-10%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 7 <SEP> %, <SEP> Flussmittel <SEP> und <SEP> weiters <SEP> aus <tb> 10-20%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 15, <SEP> 5%, <SEP> Bindemittel <SEP> besteht, <SEP> wobei <SEP> letzteres <SEP> aus <tb> bis <SEP> zu <SEP> 20 <SEP> Gew.

<SEP> -0/0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 15 <SEP> %, <SEP> Zellulosenitrat, <tb> bis <SEP> zu <SEP> 15 <SEP> Gew. <SEP> -0/0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 10 <SEP> %, <SEP> Kunstharz <tb> und <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 8 <SEP> Gew.-%, <SEP> vorzugsweise <SEP> 5 <SEP> %, <SEP> Weichmacher <tb> sowie organischen Lösungsmitteln zusammengesetzt ist und wobei weiters das Kunstharz vorzugsweise ein Alkyd-Harz ist, während der Weichmacher bevorzugt aus einem Phthalsäure-Ester und das Lösungsmittel aus einem der üblichen Ester besteht.