CH677498A5 - - Google Patents

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CH677498A5
CH677498A5 CH108189A CH108189A CH677498A5 CH 677498 A5 CH677498 A5 CH 677498A5 CH 108189 A CH108189 A CH 108189A CH 108189 A CH108189 A CH 108189A CH 677498 A5 CH677498 A5 CH 677498A5
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CH
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layer
alloy
layers
sprayed
hard material
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CH108189A
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English (en)
Inventor
Hans-Theo Steine
Original Assignee
Castolin Sa
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

1
CH677 498 A5
2
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von verschleiss- und korrosionsbeständigen Schutzschichten variabler Zusammensetzung durch thermisches Spritzen.
Das Herstellen von thermisch gespritzten verschleiss- und korrosionsbeständigen Schichten ist seit längerer Zeit bekannt Hierbei werden Metalle, Legierungen, Hartstoffe und deren Gemische eingesetzt.
Der Nachteil dieser Schichten besteht darin, dass die Zusammensetzung sowie der Hartstoffanteil durch den Spritzwerkstoff vorgegeben ist.
Für Schichten, die nachträglich eingeschmolzen bzw. wärmebehandelt werden, können für die herkömmlichen Beschichtungsverfahren nur Legierungen auf der NiBSi-, NiCrBSi- und CoNiCrWBSi-Ba-sis mit und ohne Hartstoffen verwendet werden.
Bei Schichten, die mit einem Legierung-Hartstoff-Gemisch hergestellt werden, besteht bislang keine Möglichkeit, die Lage der Hartstoffe in der Schicht zu beeinflussen.
Zweck der Erfindung ist es nun, verschleiss-und korrosionsbeständige Beschichtungen in einem weiten Bereich in Hinsicht auf die Zusammensetzung und die Beanspruchung herzustellen, bei denen die Lage der Hartstoffe in einem bestimmten Bereich beeinflusst werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zwei oder mehrere dünne Schichten aus Werkstoffen verschiedener Zusammensetzung mit vorbestimmter Schichtstärke aufgespritzt sowie anschliessend bei Temperaturen zwischen 600-1200°C zur Bildung einer Schicht bestimmter Zusammensetzung diffundiert werden.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Be-schichtung erfolgt also durch schichtweises Aufspritzen von zwei oder mehreren Schichten aus Legierungen auf Ni-, Go- und/oder Fe-Basis mit oder ohne Hartstoffzwischenschichten, die nachträglich mit einer Wärmebehandlung in festem oder teilweise flüssigem Zustand zu einer Beschichtung mit gewünschter Zusammensetzung diffundiert werden.
Die Variation der Zusammensetzung der Schutzschicht wird über die Schichtstärke der einzelnen aufgespritzten Schichten gesteuert. Der Bereich für die Schichtstärke muss zwischen 0,02-0,5 mm, vorzugsweise 0,05-0,3 mm, liegen.
Um eine gute Verschleissbeständigkeit zu erreichen, werden für die Hartstoffzwischenschichten Karbide, Boride und/oder Silicide verwendet. Ausserdem können erfindungsgemäss die erwähnten Hartstoffschichten so aufgebaut werden, dass pro Schicht verschiedene Hartstoffe eingesetzt werden.
Für die Grund- und die Deckschicht wird eine Legierung aus Ni, Co und/oder Fe herangezogen; vorteilhafterweise bestehen die aufgespritzte/n Legie-rungsschicht/en aus einer Ni-Basis Legierung oder aus einer Co-Basis Legierung.
Im Rahmen der Erfindung liegt es zudem, dass die aufgespritzten Legierungsschichten in einer Beschichtung aus verschiedenen Legierungen auf Ni-, Co- und/oder Fe-Basis bestehen sollen.
Auch ist es vorgesehen, die Zwischenschichten aus Metallen wie Chrom, Molybdän und/oder Wolfram zu fertigen. Der Diffusionsvorgang kann in einem Vakuumofen oder in einem Muffelofen mit oder ohne Schutzgas im Temperaturbereich von 600-1200°C je nach Schichtaufbau und Legierung durchgeführt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Beispiele.
Beispiel 1
Auf ein Maschinenteil soll eine Schutzbeschich-tung gegen Reibverschleiss aufgebracht werden.
Auf die durch Strahlen vorbereitete Oberfläche wurden mit einem Flammspritzgerät fünf Schichten einer Schichtstärke für die Legierungsschichten von 0,1 mm und die Hartstoffschichten von 0,2 mm in der Reihenfolge Legierungsschicht - Hartstoffschicht - Legierungsschicht - Hartstoffschicht -Legierungsschicht aufgespritzt. Als Legierungsschicht wurde für die Grund- und Deckschicht eine NiCrBSi Legierung verwendet. Und für die Zwischenschicht eine NiCr Legierung. Die zwei Hartstoffschichten bestanden aus Wolframkarbid.
Der Diffussionsvorgang wurde im Vakuumofen bei einem Unterdruck von 1,3332 N/m2 (10-2 Torr) im Temperaturbereich von 900-1100°C durchgeführt.
Beispiel II
Es wurden die gleichen Vorbereitungen und Beschichtungen wie im Beispiel I gewählt mit dem Unterschied, dass das Aufspritzen mit einer Plasmaflammspritzpistole erfolgte und der Diffussionsvorgang in einem Muffelofen mit Schutzgas durchgeführt wurde.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zum Herstellen von verschleiss-und korrosionsbeständigen Schutzschichten durch thermisches Spritzen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere dünne Schichten aus Werkstoffen verschiedener Zusammensetzung mit vorbestimmter Schichtstärke aufgespritzt sowie anschliessend bei Temperaturen zwischen 600-1200°C zur Bildung einer Schutzschicht bestimmter Zusammensetzung diffundiert werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Schichten mit jeweiligen Schichtstärken im Bereich von 0,02 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,05 bis 0,3 mm , aufgespritzt werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der aufgespritzten Schichten aus einer Legierung und eine Schicht aus einem Hartstoff bestehen.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht zwischen den Legierungsschrchten angeordnet wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Hartstoffschichten pro Schicht verschiedene Hartstoffe verwendet werden.
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    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine ausgespritzte Hartstoffschicht aus Karbiden, Boriden und/oder Silici-den.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grund- und die Deckschicht aus einer Ni, Co und/oder Fe Legierung bestehen.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgespritzte/n Legierungsschicht/en aus einer Ni-Basis Legierung oder aus einer Co-Basis Legierung besteht/bestehen.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgespritzten Legierungsschichten in einer Beschichtung aus verschiedenen Legierungen aus Ni-, Co- und/oder Fe-Basis bestehen.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch wenigstens eine Zwischenschicht aus Metallen wie Chrom, Molybdän und/oder Wolfram.
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ES90105401T ES2063848T3 (es) 1989-03-28 1990-03-22 Procedimiento para la produccion de capas protectoras estables frente al desgaste y a la corrosion.
EP19900105401 EP0389959B1 (de) 1989-03-28 1990-03-22 Verfahren zum Herstellen von verschleiss- und korrosionsbeständigen Schutzschichten

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