CH424434A

CH424434A - Process for the production of hard and wear-resistant armor on large and therefore crack-prone surfaces

Info

Publication number: CH424434A
Application number: CH410860A
Authority: CH
Inventors: Schmidt Alfred; Nonninger Erich
Original assignee: Boehler & Co Ag Geb
Priority date: 1959-04-18
Filing date: 1960-04-12
Publication date: 1966-11-15
Also published as: US3109917A; AT217818B; DE1242984B; GB904652A

Description

  

  Verfahren zur Herstellung von harten und verschleissfesten Panzerungen auf grossen und daher       rissanfälligen    Flächen    Es ist bekannt, dass man Hartmetallkarbide mit  oder ohne übliche Zusätze an Hilfsmetall vorteilhaft  in einer inerten Schutzgasatmosphäre verschweisst  und dass mit diesem Verfahren insbesondere bei  Aufschweissungen zur Herstellung von Werkzeugen  mit schneidenden Kanten hervorragende Ergebnisse  erzielt werden. Bei diesem bekannten Verfahren kön  nen auch Hartmetallkarbide enthaltende Stäbe als  Zusatzwerkstoffe Verwendung finden.  



  Die Herstellung verschleissfester Flächen blieb  hingegen bisher auf relativ kleine Flächen be  schränkt, also auf Flächen im     Ausmass    von wenigen  Quadratzentimetern, weil Aufpanzerungen auf     grös-          seren    Flächen sehr rissanfällig sind und bei     Stossbe-          anspruchungen    zum Abblättern neigen.  



  Die vorliegende Erfindung befasst sich nun mit  einer Verbesserung dieses bekannten Verfahrens,  durch welche auch die Aufpanzerung grösserer Flä  chen, insbesondere die Aufpanzerung von Rundkör  pern, vollkommen homogen und rissfrei ermöglicht  wird.  



  Durch Versuche konnte ermittelt werden, dass es  für den Zweck der Erfindung in entscheidender  Weise auf das     Hilfsmetall    der zur Verwendung kom  menden Zusatzwerkstoffe aus Sinterhartmetall an  kommt. Für die Herstellung dieser Zusatzwerkstoffe  muss ein Hilfsmetall Verwendung finden, das aus 5  bis 100 0/o Ni,0 bis 95 0/o Eisen und 0 bis 30 0/o Chrom  besteht.  



  Gegenstand der     Erfindung    ist somit ein Verfahren  zur Herstellung von harten und verschleissfesten  Panzerungen auf grossen und daher rissanfälligen  Flächen durch Auftragsschweissung in inertem  Schutzgas mit     Hilfe    des elektrischen Lichtbogens un  ter Verwendung von Zusatzwerkstoffen aus gesinter  tem Hartmetall, das     zum    überwiegenden Teil aus    Hartmetallkarbiden mit einem Anteil von mindestens  50 0/o Wolframkarbid besteht und ferner 5-30 0/o       Hilfsmetall    enthält, das aus 5 bis 100 0/o Nickel, 0 bis  95 0/o Eisen und 0 bis 30 0/o Chrom besteht.  



  Ausser Wolframkarbid, das mit einem Anteil von  mindestens 50 0/o des Hartmetallkarbides vorhanden  sein muss; können als weitere Hartmetallkarbide die  Karbide des Molybdäns, Chroms, Tantals, Niobs,  Titans, Zirkons o. dgl. in Betracht kommen.  



  Das Hilfsmetall kann in Form von Nickelpulver,  gegebenenfalls in Mischung mit Eisen- und/oder  Chrompulver in die zur Herstellung des Zusatzwerk  stoffes zu verpressende und zu sinternde Pulvermi  schung eingebracht werden.  



  Es kann aber auch ein Stahlpulver aus einem  austenitischen Cr-Ni-Stahl als Hilfsmetall Verwen  dung finden.  



  Die Herstellung der     Zusatzwerkstoffe    erfolgt  zweckmässig in an sich bekannter Weise derart, dass  die aus Hartstoffen und Bindemetall bestehende Pul  vermischung mit einem organischen     Bindemittel,    wie  z. B. Kunstharz vermischt, zu Stäben stranggepresst  und anschliessend bei Temperaturen zwischen 900  und 1300  C gesintert wird.  



  Beispielsweise wurden mit erfindungsgemäss in  Betracht kommenden Schweissstäben aus 85 0/o WC  und 15 0/o Ni mit Hilfe des     Argonarc-Verfahrens          Drahtführungsringe    gepanzert. Diese Ringe zeigten  nach einer Laufzeit von 478 Stunden noch keine  merkbaren Verschleisserscheinungen. Hingegen  waren solche Ringe, die mit einem gehärteten  Schnittstahl mit 13 0/o     Cr    und 2 0/o C gepanzert waren,  bei Leichen Beanspruchungen schon nach einer Lauf  zeit von 334 Stunden vollkommen abgenützt und da  mit unbrauchbar.  



  Bei Verwendung von Kobalt und/oder Eisen als      Bindemetall muss unter vergleichbaren Vorausset  zungen mit einem um mindestens 20 0/o geringeren  Verschleisswiderstand gerechnet werden.  



  Durch     Verwendung        erfindungsgemäss    in Betracht  kommender Zusatzwerkstoffe für die Schweissung in  inertem Schutzgas werden Härten von 64 bis 67  Rockwell-C-Einheiten erreicht. Die vorteilhafte Wir  kung des     Bindemetalls    dieser     Zusatzwerkstoffe    be  steht     offenbar    darin, - dass es beim Schweissen eine  zähe     Übergangszone    zum Grundwerkstoff     bildet.     Hierdurch wird es möglich, beispielsweise bei der  Argonarc-Schweissung auch dickere Lagen in einem  Zuge rissfrei aufzubauen. Solche Lagen können eine  Dicke von 4 bis 6 mm haben.

   Auch das Auftragen  mehrerer     Schweisslagen    übereinander ist rissfrei  durchführbar.  



  Ein besonderer     Vorteil    der     erfindungsgemäss    zu  verwendenden     Zusatzwerkstoffe    liegt     darin,    dass sie  z. B. bei der Argonarc-Schweissung eine Härte von  64 bis 67 Rockwell-C-Einheiten unmittelbar ergeben,    während bei Verwendung von Sinterhartmetallen  z. B. aus WC, jedoch mit Co und/oder Fe als Binde  metall beim gleichen Schweissverfahren nur eine  Härte von etwa 52 Rockwell-C-Einheiten erreicht  wird.



  Process for the production of hard and wear-resistant armoring on large and therefore crack-prone surfaces It is known that hard metal carbides with or without the usual additives of auxiliary metal are advantageously welded in an inert protective gas atmosphere and that this process is excellent, especially for welds for the production of tools with cutting edges Results are achieved. In this known method, rods containing hard metal carbides can also be used as filler materials.



  The manufacture of wear-resistant surfaces, on the other hand, has so far been limited to relatively small surfaces, i.e. to surfaces of a few square centimeters, because armouring on larger surfaces is very susceptible to cracking and tends to flake off when exposed to impact.



  The present invention is now concerned with an improvement of this known method, by means of which the armoring of larger surfaces, in particular the armoring of Rundkör pern, is made completely homogeneous and crack-free.



  It could be determined through tests that for the purpose of the invention it is crucial to the auxiliary metal of the additional materials made of cemented carbide to be used. For the production of these additional materials, an auxiliary metal must be used which consists of 5 to 100% Ni, 0 to 95% iron and 0 to 30% chromium.



  The subject of the invention is thus a method for the production of hard and wear-resistant armoring on large and therefore crack-prone surfaces by build-up welding in an inert protective gas with the help of the electric arc using additional materials from sintered hard metal, which is predominantly made of hard metal carbides with a proportion of consists of at least 50% tungsten carbide and also contains 5-30% auxiliary metal which consists of 5 to 100% nickel, 0 to 95% iron and 0 to 30% chromium.



  Except for tungsten carbide, which must be present in a proportion of at least 50% of the hard metal carbide; The carbides of molybdenum, chromium, tantalum, niobium, titanium, zirconium or the like can be considered as further hard metal carbides.



  The auxiliary metal can be introduced in the form of nickel powder, optionally mixed with iron and / or chromium powder, into the powder mixture to be pressed and sintered for the production of the additional material.



  However, a steel powder made from an austenitic Cr-Ni steel can also be used as an auxiliary metal.



  The production of the additional materials is expediently carried out in a manner known per se in such a way that the powder consisting of hard materials and binding metal is mixed with an organic binder, such as. B. synthetic resin is mixed, extruded into rods and then sintered at temperatures between 900 and 1300 C.



  For example, welding rods made of 85 0 / o WC and 15 0 / o Ni were armored with the help of the argon-arc method using welding rods which can be considered according to the invention. After a running time of 478 hours, these rings still showed no noticeable signs of wear. On the other hand, such rings, which were armored with a hardened cutting steel with 13 0 / o Cr and 2 0 / o C, were completely worn out after a running time of 334 hours and therefore unusable when corpses were subjected to stress.



  When using cobalt and / or iron as the binding metal, under comparable conditions a wear resistance of at least 20% lower must be expected.



  By using filler materials that can be considered according to the invention for welding in inert protective gas, hardnesses of 64 to 67 Rockwell C units are achieved. The beneficial effect of the binding metal of these filler metals is evidently that - it forms a tough transition zone to the base material during welding. This makes it possible, for example, with Argon arc welding, to build up thick layers in one go without cracks. Such layers can have a thickness of 4 to 6 mm.

   The application of several welding layers on top of one another can also be carried out without cracks.



  A particular advantage of the filler materials to be used according to the invention is that they can be used, for. B. in the argon arc welding a hardness of 64 to 67 Rockwell C units immediately result, while when using cemented carbide z. B. from WC, but with Co and / or Fe as a binding metal in the same welding process only a hardness of about 52 Rockwell C units is achieved.

Claims

PATENT CLAIM Process for the production of hard and wear-resistant armouring on large and therefore crack-prone surfaces by build-up welding in an inert protective gas with the aid of the electric arc using additional materials made of sintered hard metal, which is predominantly made of hard metal carbides with a proportion of at least 50 0 / o consists of tungsten carbide and also contains 5-30% auxiliary metal, which consists of 5 to 100% nickel, 0 to 95% iron and 0 to 30% chromium.