DE1167151B

DE1167151B - Verfahren zur Erzeugung verschleissfester und korrosionsbestaendiger Metallueberzuege auf Werkstuecken aus Stahl durch Aufspritzen

Info

Publication number: DE1167151B
Application number: DER27151A
Authority: DE
Inventors: Artur E Deubner
Original assignee: Rheinische Stahlwerke
Current assignee: Rheinische Stahlwerke
Priority date: 1960-01-21
Filing date: 1960-01-21
Publication date: 1964-04-02

Description

Verfahren zur Erzeugung verschleißfester und korrosionsbeständiger Metallüberzüge auf Werkstücken aus Stahl durch Aufspritzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung verschleißfester und korrosionsbeständiger Oberflächenschichten auf Werkstücken aus Stahl, die sowohl einem starken mechanischen Verschleiß als auch gleichzeitig Korrosion hervorrufenden Einflüssen ausgesetzt sind.
Es ist bekannt, die Oberfläche von Metallteilen, z. B. die Rutschflächen bei Kippfahrzeugen, Kokslöschwagen und Transportvorrichtungen, sowie Gleitbahnen, die einem starken Verschleiß ausgesetzt sind, durch Auftragen einer harten Metallschicht verschleißfest zu machen. Das Auftragen einer harten Metallschicht erfolgt vorzugsweise durch Metallspritzen, wobei wie bekannt beliebige harte Metalle in beliebigen Schichtdicken aufgetragen werden können.
Die für die meisten erwähnten Zwecke preislich tragbaren harten Metalle sind jedoch nicht korrosionsbeständig. In vielen Fällen, z. B. bei Kippfahrzeugen oder Kokslöschwagen, sind aber diese Oberflächen den Witterungs- und anderen Einflüssen, die eine Korrosion hervorrufen, ausgesetzt, wobei die Korrosion den Verschleiß der harten Oberflächen begünstigt.
Diese Schwierigkeiten werden mit dem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß auf die dem Verschleiß ausgesetzten Oberflächen metallspritztechnisch zunächst eine verschleißfeste Schicht aus unlegiertem C-Stahl und auf diese mittels eines der bekannten Verfahren eine Schicht eines zum C-Stahl anodischen Nichteisenmetalls, wie Zink oder Aluminium, welches die Poren der rauhen Stahlschicht ausfüllt, aufgetragen wird. Auch nach längerem Oberflächenverschleiß wirkt der nur noch in den Rauheitstiefen der Stahlschicht verbliebene, zum Stahl anodische Werkstoff, durch seine Fernwirkung auf die durch den Verschleiß entstandenen blanken Flächen der Stahlschicht korrosionsverhindernd. Zweckmäßig wird nach dem Verfahren auf eine Oberfläche durch Flammenspritzen eines C-Stahles mit 0,8 bis 1,2 C eine verschleißfeste Stahlschicht aufgetragen, wobei Oberflächenhärten bis zu 65 Rc erreicht werden.
Als zum Stahl anodischer Werkstoff werden NE-Metalle, wie Zink, Aluminium und dgl., verwendet, die zwar sehr weich sind und sehr schnell von den Rauheitsspitzen der Stahlschicht abgetragen werden, deren aber in den Rauheitstiefen verbleibenden Restteile vollkommen ausreichen, um die erforderliche korrosionsverhindernde Wirkung zu erzeugen.
Es ist bereits bekannt, auf Widerstandsstäben aus Silit od. dgl. Überzugsschichten zu schaffen, welche bei etwa eintretendem schroffem Temperaturwechsel eine einwandfreie Stromzuführung sicherstellen. Zu diesem Zweck wird auf die Silit-Widerstände eine Überzugsschicht aus einer Cr-Ni-Legierung und hierauf gegebenenfalls nochmals eine weitere Schicht aus a1 od. dgl. aufgetragen. Die erste Schicht, nämlich die Cr-Ni-Legierung, ist zwar korrosionsbeständig, sie ist jedoch keineswegs verschleißfest im Sinne des Erfindungsgegenstandes. Die als zweite aufgetragene Schicht aus A1 oder Silber hat lediglich die Aufgabe, eine feste Oxydschicht auf der zuerst aufgebrachten Cr-Ni-Schicht zu bilden, um als zusätzlicher Schutz für die schon an und für sich korrosionsbeständige Cr-Ni-Schicht zu dienen, damit eine erhöhte Sicherheit des geschützten Gegenstandes in der umgebenden Luft gewährleistet ist.
Weiterhin ist schon vorgeschlagen worden, Werkstücke, welche aus an sich bei Raumtemperatur korrosionsbeständigen Legierungen, wie beispielsweise hochlegierten Cr-Ni-Legierungen, bestehen, mit einer festhaftenden Zunderschicht zu versehen, die einen weiteren Angriff der umgebenden Luft auch bei höheren Arbeitstemperaturen verhindert. Auf die Verschleißfestigkeit der Oberfläche kommt es hier überhaupt nicht an und weder der Grundkörper noch die überzugsschicht ist als verschleißfest im Sinne des Erfindungsgegenstandes anzusprechen.
Im Gegensatz hierzu bezieht sich die Erfindung darauf, durch an sich bekanntes Auftragen von mehreren Schichten eine verschleißfeste und gleichzeitig auch korrosionsbeständige Oberfläche zu schaffen, und zwar unter Verwendung von billigen Werkstoffen, wodurch die einschlägige Technik die Möglichkeit erhält, auch größere Oberflächen in billiger Weise verschleißfest und korrosionsbeständig auszu-2estalten. An Hand der Zeichnung ist das Verfahren nach der Erfindung an einem Beispiel erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Schnitt durch eine nach dem Verfahren hergestellte harte Oberfläche, F i g. 2 die Oberfläche nach F i g. 1 nach langem Verschleiß.
Auf die Oberfläche eines Metallteiles 1 ist metallspritztechnisch eine Schicht 2 eines C-Stahles mit 0,8 bis 1,2 C aufgetragen. Auf die Stahlschicht 2 ist z. B. auch metallspritztechnisch eine Schicht 3 eines zum Stahl anodischen Werkstoffes, hier Zink, aufgetragen (F i g. 1), wobei die Rauhigkeitstiefen der Stahlschicht 2 gut ausgefüllt sind. Der anodische Werkstoff kann auf jede andere bekannte Weise auf die Stahlschicht 2 aufgetragen werden.
Nach einer längeren Verschleißwirkung wird die Zinkschicht 3 auf den Rauhigkeitsspitzen der Stahlschicht 2 abgetragen und die Rauhigkeitsspitzen selbst werden zum Teil abgeschliffen (F i g. 2). Es verbleiben nur noch in den Rauhigkeitstiefen der Stahlschicht Reste des Zinkes 3, wobei die Rauhigkeitsspitzen der Stahlschicht 2 jetzt kleine abgeschliffene Flächen 4 bilden. Die anodische Fernwirkung der Zinkreste 3 ist aber noch so groß, daß sie auf die bis auf eine Größe von beispielsweise a=8 mm abgeschliffenen Flächen 4 der Stahlschicht 2 korrosionsverhindernd wirken. Durch das Verfahren wird eine harte und sehr lange korrosionsbeständige Oberfläche erzeugt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Erzeugung verschleißfester und korrosionsbeständiger Metallüberzüge auf Werkstücken aus Stahl durch Aufspritzen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß auf die Stahloberflächen zunächst eine verschleißfeste Schicht aus unlegiertem C-Stahl und auf diese mittels eines bekannten Verfahrens eine Schicht eines zu dem C-Stahl anodischen Nichteisenmetalls, wie Zink oder Aluminium, das die Poren der rauhen Stahlschicht ausfüllt, aufgetragen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 455 347, 843 634; USA.-Patentschrift Nr. 2 757 445.