DD230026A1 - Verfahren zur herstellung einer verschleissfesten, korrosionsbestaendigen schichtkombination auf werkstoffen aus gusseisen, leichtmetall und leichtmetallegierungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist bei Maschinenbauteilen anwendbar. Aufgabe der Erfindung ist eine Schichtkombination mit guter Haftung, die gleichzeitig die Eigenschaft des Substratwerkstoffs verbessert. Gelöst wird die Aufgabe, indem die Bauteile thermisch beschicht et und anschließend durch ein chemisches oder elektrochemisches Verfahren weiterbehandelt werden.

Description

Verfahren zur Herstellung einer verschleissfesten, korro-' sionsbestaendigen Schichtkombination auf Werkstoffen aus Gusseisen, Leichtmetall und Leichtmetallegierungen

Die nach dem erfindungsgemaessen "Verfahren hergestellte Schichtkombination ist fuer Bauteile der metallverarbeitenden Industrie, insbesondere bei Textilmaschinen, Maschinen fuer Papier- und Druckerei-, Slahrungs- und Genussmittelindustrie sowie in der Medizintechnik anwendbar.

Ein bekanntes Verfahren zur Erzeugung von verschleissfesten, korrosionsbestaendigen Schichten auf Maschinenbauteilen ist das Galvanisieren« Eei der Anwendung dieses Verfahrens fuer Leichtmetalle ist eine Vorbehandlung der Oberflaeche erforderlich, mit der die Haftung des galvanischen Ueberzugs erreicht wird. Uach DE-OS 2906783 werden die zu galvanisierenden Leichtmetalloberflaechen mit einer Schicht aus einer Palladiumlegierung mit Kobalt und/oder Eisen versehen. Zur Verbesserung der Haftfestigkeit werden die Oberflaechen vor dem Aufbringen der Palladiumlegierung durch Ionenbeschuss gereinigt und mit einer Zivischenschicht versehen» Die vorgeschlagene Behandlungsmethode ist ausschliesslich fuer die Herstellung von Schichten mit spezifischen Eigenschaften anwendbar.

Da die aufgetragenen Schichten sehr duenn sind, bleiben die fraktionellen Festigkeitseigenschaften des Sulfats unveraendert. Die nach diesem Verfahren behandelten Leichtmetalle sind deshalb fuer hohe Belastungen nicht geeignet. Ausserdem ist die Behandlungsmethode fuer.die Herstellung der Schichten sehr kostenaufwendig.

Ziel_der_Erfindung

Mit der Erfindung sollen durch ein oekonomisch guenst-iges Verfahren Bauteile aus Gusseisen, Leichtmetall und dessen Legierungen so beschichtet v/erden, dass sie fuer funktioneile Aufgaben verwendbar sind.

Erf indung

Aufgabe der Erfindung ist eine Schichtkombination mit guter Haftung, die gleichzeitig die Eigenschaften des Substratwerkstoffs verbessert.

Geloest wird die Aufgabe, indem die Bauteile aus Gusseisen, Leichtmetall und Leichtmetallegierungen thermisch . beschichtet und anschliessend durch ein chemisches oder elektrochemisches Verfahren weiterbehandelt- werden. Auf die Substratoberflaeche v/erden zunaechst pulverfoermige Metallwerkstoffe, bevorzugt Eisen, thermisch aufgetragen. Von den bekannten Beschichtungsverfahren ist das thermische Spritzen, insbesondere Plasmaspritzen geeignet. Danach erfolgt die Weiterbehandlung durch galvanisches Hartverchromen oder Vernickeln. Das Metallpulver fuer die Beschichtung wird in einem Komgroessenbereich zwischen 40 und SO /um verwendet; die Schichtdicke kann 0,5 ... 2 mm, bevorzugt 0,5 ... 1 mm betragen. Die chemische oder elektrochemische Behandlung erfolgt in verfahrensueblichen Anlagen.

Der aufgetragene Metallüberzug wird als Reaktionsschicht fuer die chemische oder elektrochemische Behandlung des Substratwerkstoffes verwendet.

Beide Schichten zusammen wirken als funktioneile Schicht, wobei die funktionswichtigen Eigenschaften, wie z. B. Verschleisswiderstand und Korrosionsbestaendigkeit, der auesseren Schicht vorbehalten bleiben« Die thermisch gespritzte Schicht wirkt gleichzeitig, als Stuetzschicht fuer die Substratoberflaeche. Durch die thermische Behandlung wird ausserdem noch die Kernhaerte um ca. 25 % erhoeht, so dass die Bauteile eine hoehere Festigkeit erreichen.

Da beim thermischen Spritzen am Substrat partielle Flaechenbereiche in verschiedenen Dicken beschichtet werden koennen, ist das erfindungsgemaesse Verfahren auch besonders geeignet zur Regenerierung verschlissener Bauteile aus Eisenwerkstoffen.

Ausfuehrungsbeispiel

Probekoerper aus Gusseisen GGL 20 bzw. Aluminiumlegierung Al Mg 3 wurden mit STormalkorund Korngroesse 50 /um gestrahlt und unmittelbar darauf mit Sisenpulver Korngroesse 0,16 mm plasmabeschichtet. Die Schichtdicke von 1 mm wurde durch Schleifen auf eine Restschichtdicke von 0,5 mm bearbeitet. Danach erfolgte unter verfahrenstechnischen liormalbedingungen die Hartverchromung der Oberflaeche bis zu einer Schichtdicke von 40 /um. Anschliessend wurden die Teile poliert. Die Rauhtiefe der Oberflaeche· wurde E mit 1100 HV 01.

flaeche wurde mit 0,5 ··· 1 /Um ermittelt und.die Kaerte

Durch die erfindungsgemaesse Behandlung von Gusseisen .und Leichtmetall wird die gleiche Oberflaechenqualitaet wie von vergueteten Staehlen erreicht. Da ausserdem eine gute Bindung zwischen Schicht und Substratwerkstoff vorhanden ist, koennen diese Bauteile ueberall eingesetzt werden, wo grosse Haerte, gute Verschleissfestigkeitseigenschaften und hohe Korrosionsbestaendigkeit gefordert sind.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer verschleissfesten, korrosionsbestaendigen Schichtkombination auf Werkstoffen aus Gusseisen, Leichtmetall und dessen Legierungen, gekennzeichnet durch eine thermische Beschichtung und eine anschliessende Behandlung mit einem chemischen oder elektrochemischen Verfahren.

2. Verfahren zur Herstellung einer Schichtkombiähticn nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass auf die Oberflaeche des Behandlungsgutes pulverfoermige Metallwerkstoffe, bevorzugt Eisen, mittels Plasmaspritzen aufgetragen und die beschichteten Bauteile anschliessend galvanisch behandelt werden»

3. Verfahren zur Herstellung einer Schichtkombination nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die beschichteten Bauteile anschliessend vernickelt werden.