DE1521395A1

DE1521395A1 - Improvement of the surface layer of metal parts

Info

Publication number: DE1521395A1
Application number: DE19661521395
Authority: DE
Inventors: Gernot Keinert; Rudolf Moser
Original assignee: STIRZENBECHER DR GEORG H
Current assignee: STIRZENBECHER DR GEORG H
Priority date: 1965-11-26
Filing date: 1966-09-14
Publication date: 1970-01-15

Description

Verbesserung der Oberflächenschicht von Metallteilen Das Hauptziel der Erfindung ist die Verbesserung der Eigenschaften der Oberflächenschicht eines Teiles oder Gegenstandes aus Nietall, vorzugsweise jedoch nicht ausschließlich aus paramagnetischem Metall, und zwar in einer Weise, wie dies mit vorbekannten Mitteln und Verfahren nicht möglich war und sogar nicht einmal für möglich angesehen worden ist. Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung erreicht durch eine Beschichtung einer Unterlage aus einem geeigneten Metall mit Pulvern geeigneter Stoffe, insbesondere Metallpulvern und lietallverbindungspulvern, wie z.B, Metallkarbiden, Netallnitriden, tietallsiliziden, derart, daß das Pulver an der Oberfläche der Unterlage mechanisch haftet,und durch nachfolgende Erhitzung im elektrischen Wechselfeld, derart, daß die betreffenden Pulver sich in der Oberflächenschicht verteilen und sich mit der Oberflächenschicht chemisch verbinden, legieren oder in dieselbe eindringen. Hierdurch lassen sich in ökonomischer Weise wünschenswerte Änderungen der Oberflächeneigenschaften, wie z.B. und insbesondere eine Erhöhung der Härte erzielen. Improvement of the surface layer of metal parts The main object of the invention is to improve the properties of the surface layer of a part or article made of rivet, preferably but not exclusively made of paramagnetic metal, in a way that was not possible or even not possible with previously known means and methods once considered possible. This object is achieved according to the invention by coating a base made of a suitable metal with powders of suitable substances, in particular metal powders and metal compound powders, such as metal carbides, metal nitrides, metal silicides, in such a way that the powder mechanically adheres to the surface of the base, and by subsequent heating in an alternating electric field in such a way that the powders in question are distributed in the surface layer and chemically bond, alloy or penetrate into the surface layer. In this way, desirable changes in the surface properties, such as, for example, and in particular an increase in hardness, can be achieved in an economical manner.

Für die vorstehend kurz umrissene Erfindung ist das Eindringen des Auftragsmaterials in die Unterlage im weitesten Sinne zu verstehen, d.h, Verschmelzen, Sintern, Mischen im Schmelzfluß, Legieren und Diffundieren, bei welch letzterem die Moleküle des Auftragsstoffes zwischen den Molekülen der Unterlage eingelagert werden.For the invention briefly outlined above, the penetration of the To understand the order material in the document in the broadest sense, i.e. merging, Sintering, mixing in melt flow, alloying and diffusion, in which case the latter the molecules of the material to be applied are embedded between the molecules of the substrate will.

Sinngemäß müssen die Iletallunterlage und das Beschichtungspulver bzw. dessen Zusammensetzung für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet und aufeinander abgestimmt sein, so daß sie eine stabile Verbindung miteinander bilden. So ist naturgemäß ein Metall wie z.B, Quecksilber als Unterlage oder Beschichtungsmittel für das erfindungsgemäße Verfahren ungeeignet. Ebenso ist es selbstverständlich, daß sich gewisse Beschichtungspulver zwar mit bestimmten Metallunterlagen in Oberflächeneigenschaften verbessernder Weise, aber mit anderen Unterlagen gar nicht oder nur unvorteilhaft vereinigen lassen, Die Erfindung ist weiterhin, wie schon dargelegt wurde, auf die Verwendung solcher Auftragsstoffe beschränkt, die sich auf Grund ihrer Eigenschaften mit der Oberfläche der Unterlage in der für die Erfindung wesentlichen Weise vereinigen können.The metallic underlay and the coating powder must accordingly or its composition suitable for the method according to the invention and one on top of the other be matched so that they form a stable connection with each other. So is natural a metal such as mercury as a base or coating agent for the inventive Procedure unsuitable. It also goes without saying that certain coating powders though with certain metal supports in a way that improves surface properties, but cannot be combined with other documents at all or only unfavorably, The invention is also, as already stated, to the use of such Application materials are limited, which due to their properties with the surface the document can combine in the manner essential for the invention.

Eine besonders wichtige und vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Aufbringung von Wolframcarbid auf die Oberfläche einer Stahlunterlage. Hierbei wird Wolframcarbid-Pulver von feinster Körnung (im Mykron-Bereich) mit einem Bindemittel - z.B. Organtitanat - und einem flüchtigen Lösungsmittel, wie z.B. Methylenchlorid aufgeschlämmt. Das Probestück wird nun in diese Suspension getaucht, abtrocknen gelassen, bis das Lösungsmittel vollkommen verdunstet ist. Die zuletzt angegebene Prodzedur wird so oft durchgeführt, bis die gewünschte Schetstärke erreicht ist. Dieser so beschichtete Probestab wird nun im elektrischen Wechselfeld bis nahe dem Schmelzbereich des Grundmaterials erhitzt. Die .Frequenz des Wechselfeldes wurde bei gegenständlichem Versuch auf ca. 70 KHz gehalten. Durch diese Behandlung dringt Wolframcarbid in die Oberfläche des Stabes ein. Die durch die Erfindung erzielten Resultate sind besonders dann unerwartet, wenn, wie im Falle von Wolframcarbid, der Schmelzpunkt des aufzubringenden pulverförmigen Stoffes weit über dem Schmelzpunkt oder gar dem Verdampfungspunkt des Metalle, der Unterlage liegt, Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden später im Zusammenhang mit der Darstellung und zeichnerischen Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels dargetan, Hier soll zunächst einmal kurz der als vergleichbar angesehene Stand der Technik erörtert werden.A particularly important and advantageous embodiment of the invention Method consists in applying tungsten carbide to the surface of a Steel base. Here, tungsten carbide powder of the finest grain size (in the Mykron range) with a binding agent - e.g. organ titanate - and a volatile solvent, such as methylene chloride slurried. The specimen is now in this suspension submerged, left to dry until the solvent has completely evaporated. The last specified procedure is carried out until the desired thickness is reached is reached. This test rod coated in this way is now placed in an alternating electric field heated to near the melting range of the base material. The .frequency of the alternating field was kept at about 70 KHz in the test in question. Through this treatment tungsten carbide penetrates the surface of the rod. By The results achieved by the invention are particularly unexpected if, as in the case of tungsten carbide, the melting point of the powdery substance to be applied far above the melting point or even the evaporation point of the metal, the substrate Further details, advantages and features of the invention are set out later in US Pat Connection with the representation and graphic illustration of an exemplary embodiment demonstrated, First of all, the status of the Technology are discussed.

Weltverbreitet sind seit vielen Jahren Hoch- und Mittelfrequenz-Apparate zum Härten von Stahlteilen, wobei eine schmale Zone des Teiles fortschreitend erhitzt und unmittelbar danach abgeschreckt wird. Hierbei werden jedoch nur die dem-Stahl . innewohnenden Härteeigenschaften ausgenutzt.High- and medium-frequency devices have been widespread around the world for many years for hardening steel parts, whereby a narrow zone of the part is progressively heated and is quenched immediately afterwards. Here, however, only the dem steel . inherent hardness properties exploited.

Es ist weiterhin bekannt, im Wechselfeld Stahl in einer gasförmigen Atmosphäre zu erhitzen und dadurch Bestandteile des Gases in den Körper zu übertragen, Schließlich ist es bekannt, Leitlacke auf nichtleitende Unterlagen im Wechselfeld zu trocknen, wobei die nichtleitende Unterlage ihrerseits die Oberfläche eines ansonsten metallischen Gegenstandes bilden kann. Bei diesem Verfahren entfällt jede Möglichkeit der Vereinigung des Überzugsmaterials mit der Oberfläche des metallischen Gegenstandes selbst, Abschließend wird zum Stande der Technik nach darauf hingewiesen, daß zahlreiche andere Wege vorgeschlagen und versucht und teilweise auch in die Praxis umgesetzt worden sind, um die Oberfläche von Gegenständen zu verbessern bzw. mit einem Überzug zu versehen. Erwähnt seien als Beispiele die bekannten Metallspritzverfahren, Niederschläge aus gasförmigen Metallcarbonylen, Niederschläge durch Glimmentladung, Niederschläge durch Zerstäubung, wie z.B. Kathodenzerstäubung, und viele andere. Die Vielzahl dieser bekannten Verfahren kann als Beweis dafür ange- sehen werden, daß ihnen allen Nachteile anhaften oder daß sie in der einen oder anderen Beziehung unzulänglich sind. Keines dieser weiteren Verfahren erreicht das, was durch die vorliegende Erfindung erreicht wird.It is also known to heat steel in an alternating field in a gaseous atmosphere and thereby transfer components of the gas into the body.Finally, it is known to dry conductive lacquers on non-conductive substrates in an alternating field, the non-conductive substrate in turn being the surface of an otherwise metallic object can form. With this method there is no possibility of combining the coating material with the surface of the metallic object itself. Finally , it is pointed out to the state of the art that numerous other ways have been proposed and tried and in some cases also implemented in practice for the surface of objects to improve or to provide with a coating. Examples are the known metal spraying processes, deposits from gaseous metal carbonyls, deposits from glow discharge, deposits from atomization, such as cathode atomization, and many others. The variety of these known methods can be regarded as reasonable evidence that they adhere to all the disadvantages or that they are deficient in one way or another relationship. None of these other methods achieve what is achieved by the present invention.

Die Erfindung ist in der anliegenden Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und nachstehend im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung ist, bzw. sind: Fig. 1 eine Ansicht eines gemäß der Erfindung zu behandelnden Gegenstandes aus Eisen oder Stahl; Fig. 2 ein Schnitt durch den Gegenstand längs Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, einer zum Beschichten des Gegenstands mit einem geeigne- ten Pulver dienenden Einrichtung; Fig. 4 eine Änsieht des in Fig. 1 gezeigten Gegenstandes, jädäch nach erfolgter Beschichtung; Fig, 5 ein Querschnitt längs Linie 5-5 der Fig. 4; Fig, 6 eine Ansicht des mit dem Pulver beschichteten und teil- weise schon behandelten Gegenstandes zusammen mit . einem schematischen Schnitt durch eine zur Erhitzung dienende Hochfrequenzspule und Abschreckbrause; Fiat 7 ein Schnitt längs Linie 7-7 der Fig. 6 in einem Bereich in dem der Gegenstand durch die Hochfrequenzspule er-hitzt worden war und in dem somit das Auftragsmaterial bereits mit der Oberfläche des Gegenstandes verbunden bzw. in dieselbe eingedrungen ist; Fig. 8 und 9 stark vergrößerte Schnitte im Bereich der mit entsprechenden Ziffern bezeichneten Rechtecke der Fig. bzw. 4 zwecks schematischer Darstellung des Gefüges des Gegenstandes und der Lage der Auftragsschicht vor Be- . handlung im Wechselfeld; Fig. 10 und 11 schematische Wiedergaben sog. Reflexionsbilder einer Röntgen-Mikrosonde nach erfolgter erfindungsgemäßser Behandlung, und zwar im Bereich des Rechtecks 10 der Fig. 7, die die Wolfram/Eisen-Verteilung zeigen; Fig. 12 eine Schnittansicht entsprechend der Fig. 7 unter Hin-zufügung einer Einrichtung zur Erzeugung eines Gasvorbanges im Erhitzungsbereich; und Fig, 13 eine Schnittansicht, die eine Außenankoppelung des Wechselfeldes zeigt, im Gegensatz zu der in den Fig. 7 und 12 veranschaulichten normalen WechsElfeldankoppe- lungen durch einen Induktorring bei rotationssymmetrischen Körpern.The invention is illustrated, for example, in the accompanying drawings and described in detail below. In the drawing: FIG. 1 is a view of an article made of iron or steel to be treated according to the invention; FIG. 2 shows a section through the object along line 2-2 of FIG. 1; 3 shows a schematic representation, partly in section, of a device used for coating the object with a suitable powder; FIG. 4 shows an appearance of the object shown in FIG. 1, each after the coating has taken place; Figure 5 is a cross-section along line 5-5 of Figure 4; 6 shows a view of the object coated with the powder and partially already treated, together with . a schematic section through a high-frequency coil used for heating and a quenching shower; Fiat 7 shows a section along line 7-7 in FIG. 6 in an area in which the object had been heated by the high-frequency coil and in which the application material has thus already been connected to the surface of the object or has penetrated the same; 8 and 9 greatly enlarged sections in the area of the rectangles denoted by corresponding numbers in FIGS. action in the alternating field; 10 and 11 schematic representations of so-called reflection images of an X-ray microprobe after treatment according to the invention has taken place, specifically in the area of the rectangle 10 in FIG. 7, which show the tungsten / iron distribution ; 12 shows a sectional view corresponding to FIG. 7 with the addition of a device for generating a gas supply in the heating area; and FIG. 13 is a sectional view showing an external coupling of the alternating field, in contrast to the normal alternating field coupling illustrated in FIGS . 7 and 12 by an inductor ring in the case of rotationally symmetrical bodies.

Der zu behandelnde Gegenstand 15 wird wiederholt in den in Fig. 3 gezeigten Behälter 16 eingetaucht. Der Behälter 16 ist mit einer Suspension 17 des aufzutragenden Stoffes gefüllt. Diese Suspension enthält außer dem aufzutragenden Pulver ein Bindemittel, wofür sich aus später noch darzulegenden Gründen, Organtitanate als besonders geeignet erwiesen haben, und ein sich leicht verflüchtigendes Lösungsmittel, wie z,B. Methylenchlorid, Da sich Hartstoffpulver, die insbesondere in Verbindung mit der Erfindung Anwendung finden, leicht absetzen, wird die Suspension ständig stabilisiert, wie z.B, durch eine Pumpe 18, die durch Leitungen 19,20 an den Behälter 16 angeschlossen ist.The object 15 to be treated is repeated in the steps shown in FIG. 3 container 16 shown immersed. The container 16 is with a suspension 17 of the to be applied filled. This suspension contains besides the one to be applied Powder is a binding agent which, for reasons to be explained later, organ titanates have proven to be particularly suitable, and a readily volatile solvent, such as. Methylene chloride, as hard material powder, in particular in connection Find application with the invention, settle easily, the suspension becomes permanent stabilized, such as by a pump 18 connected to the container through lines 19, 20 16 is connected.

Nach jedem Herausnehmen des Gegenstandes 15 aus der Suspension 17 verdampft das Lösungsmittel und, nach Erreichen der gewünschten Schichtdicke, ergibt sich ein vorzugsweise luftgetrockneter Hartmetall-Bindemittel-Film 21.After each removal of the object 15 from the suspension 17 the solvent evaporates and, after reaching the desired layer thickness, results a preferably air-dried hard metal binding agent film 21.

Die als Bindemittel besonders geeigneten Organtitanate haben ä.e Eigenschaft sich an der Luft in Titandioxyd und ihre flüchtigen organischen Bestandteile, z.B. höhere Alkohole,zu zersetzen. Nach Verflüchtigung des Lösungsmittels verbleibt auf der Oberfläche dann ein Titandioxyd-Gitter, welches das Wolframcarbid-Pulver einbettet und so weiterhin als Bindemittel für dasselbe wirkt. Ein besonderer Vorteil des Organtitanates gegenüber anderen Bindemitteln ist, daß es selbst bei Temperaturen von 10000C kein Gas entwickelt.The organ titanates, which are particularly suitable as binders, have the same property of decomposing in the air to form titanium dioxide and its volatile organic components, e.g. higher alcohols. After the solvent has evaporated, a titanium dioxide grid remains on the surface, which embeds the tungsten carbide powder and thus continues to act as a binding agent for the same. A particular advantage of the organ titanate compared to other binders is that it does not develop any gas even at temperatures of 10000C.

Nachdem das Werkstück 15 wie beschrieben beschichtet ist, wird es in den in Fig. 6 und 7 schematisch veranschaulichten Wechselfeld-Induktor eingesetzt und in diesem von zwei Spitzen 22 und 23 getragen, wobei eine, nicht dargestellte, geeignete Vorricltung vorgesehen ist, um das Werkstück in Richtung des Pfeiles 24 in Umdrehung zu versetzen. In dieser Einrichtung ist das Werk-, stück 15 von einem Induktorring oder -spule 25 umschlossen und es ist eine, nicht dargestellte, für Induktionsmaschinen wohl bekannte Vorrichtunz vorgesehen, um eine Relativbewegung in Richtung des Pfeiles 26 der Spule 25 gegenüber dem Werkstück,15 herbeizuführen.After the workpiece 15 has been coated as described, it is inserted into the alternating field inductor illustrated schematically in FIGS. 6 and 7 and carried therein by two tips 22 and 23, a suitable device, not shown, being provided around the workpiece to move in the direction of arrow 24 in rotation. In this device, the workpiece 15 is enclosed by an inductor ring or coil 25 and a device, not shown, well known for induction machines is provided to bring about a relative movement in the direction of the arrow 26 of the coil 25 with respect to the workpiece 15 .

Der Induktor 25 ist hohl ausgebildet, so daa im Betriebe ein Kühlmittel hindurchgeschickt werden kann, und zwar durch Anschluß an eine, nur durch Linien schematisch in Fig. 7 veranschaulichte Kühlmittelleitung 27, Der Induktor 25 ist fernerhin an eine Quelle 28 eines Wechselfeldgenerators durch Leiter 29 angeschlossen. Bei der Behandlung des Gegenstandes im elektrischen Wechselfeld kann man drei Zonen unterscheidens die noc4ünbehandelte Zone 30, die von der Induktionsspule 25 noch nicht be-. strichen ist und die sich in Fig. 6 oberhalb der Spule befindet; die heiße Zone 31, die sich im Berekh der Spule 25 befindet und gerade auf die für erwünscht gehaltene Temperatur gebracht worden ist; und die behandelte Zone 32, das ist die Zone, an der die Schlaufe 25 bereits vorbeigestrichen war und die sich im Wesentlichen schon wieder weitgehend abgekühlt hat und in der die erstrebte Oberflächenveränderung bereits bewirkt worden ist.The inductor 25 is formed hollow so daa a coolant may be passed therethrough in plants, namely by connection to a just by lines illustrated schematically in Fig. 7 illustrated coolant line 27, the inductor 25 is further characterized by a source 28 of alternating field generator by conductors 29 connected. When treating the object in an alternating electric field, a distinction can be made between three zones: the refined zone 30, which is not yet used by the induction coil 25. is painted, and which is located in Figure 6 is above the coil. the hot zone 31, which is located in the Berekh of the coil 25 and has just been brought to the temperature considered desirable; and the treated zone 32, that is the zone which the loop 25 had already passed and which has essentially cooled down again to a large extent and in which the desired surface change has already been brought about.

In vielen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Induktionsbehandlung unter einem Schutzgas, insbesondere einem Edelgas wie Argon, durchzuführen, wie dies in Fig. 12 veranschaulicht ist und später beschrieben werden wird.In many cases, it has proved advantageous, the induction treatment under a protective gas, in particular a noble gas such as argon, to carry out, as is illustrated in Fig. 12 and will be described later.

Ferner hat sich die Verwendung der in Induktionsapparaten gewöhnlich vorhandenen Abschreckbrause, die aus einem Hohlring 34 mit Bohrungen 35 und einer Zuleitung 36 für das Kühlwasser oder eine sonstige Flüssigkeit besteht, als sehr vorteilhaft er- wiesen, Das Kühlmittel hat keinen Einfluß auf die Oberflächen-schicht. verhindert jedoch eine Verzunderung. Die Schicht wider- steht dem enormen Thermoschock anstandslos, was bei autespritztem Metall keineswegs der Fall sein würde, Die durch die Erfindung erreichten Resultate sollen nun anhand der Figuren 8 bis 11 beschrieben werden. Aus den Fig. 8 und 9 des noch unbehandelten Stahles ergibt sich, daß es sich im wesentlichen durchweg aus ein durch Kreuzschraffierung angedeutetes Eisengefüge handelt, wobei in Fig. 9 noch die Auftrags-. schicht 21 durch enge Schraffierung angedeutet ist.Furthermore, the use of the quenching shower usually present in induction apparatus, which consists of a hollow ring 34 with bores 35 and a supply line 36 for the cooling water or some other liquid, has proven to be very advantageous . The coolant has no influence on the surface layer . however, prevents scaling. The layer withstands the enormous thermal shock without any problems, which would by no means be the case with auto-sprayed metal . The results achieved by the invention will now be described with reference to FIGS. From FIGS. 8 and 9 of the as yet untreated steel it can be seen that it is essentially entirely made up of an iron structure indicated by cross-hatching, with the application structure in FIG. layer 21 is indicated by close hatching.

Die Fig. 10 und 11 stellen schematisierte Wiedergaben von mittels einer Röntgen-Mikrosonde erzeugten Reflexionsbildern dar. Es genügt hier festzustellen, clB Reflext'ionsbilder mittels eines scharf gebündelten Elektronenstrahles (Fläche etwa 1j1000 mm 2), der auf ein geschliffenes Probestück gerichtet wird, erzeugt werden. Reflektiet werden Röntgenstrahlen deren Wellenlängen elementspezifisch sind. Dadurch können wie in Fig. 10 die Eisenverteilung und in Fig. 11 die Wolframverteilung in der erfindungsgemäß veränderten Oberflächenschicht 37 einzeln quantitativ registriert und ausgewertet werden. Es zeigt sich eine Wolf-ram-Verteilung über eine Schichtstärke von 0,2 mm zwischen 0 und 70 $. Der soweit beschriebene und veranschaulichte Vorgang und die Ergebnisse desselben sind äußerst-überraschend insofern, als Wolframcarbid bei ca. 3000°C schmilzt, während der Schmelzpunkt von Stahl bei etwa 1170°C liegt. Fig. 10 und 11 beweisen hiermit, das ein Stahletab mit Wolframcarbid einwandfrei vemehen wurde. Das fertige Erzeugnis weist sehr große Thermoschockbeständigkeit auf, So konnte ein erfindungsgemäß mit Wolframcarbid beschichteter Stahlteil momentan von etwa 100d0C auf 200C ab- geschreckt werden und umgekehrt. 10 and 11 represent schematic reproductions of reflection images generated by means of an X-ray microprobe. It is sufficient here to state that reflection images are generated by means of a sharply focused electron beam (area about 1/1000 mm 2) which is directed onto a ground test piece will. X-rays whose wavelengths are element-specific are reflected. As a result, as in FIG. 10, the iron distribution and in FIG. 11 the tungsten distribution in the surface layer 37 modified according to the invention can be individually quantitatively registered and evaluated. There is a tungsten distribution over a layer thickness of 0.2 mm between $ 0 and $ 70. The process described and illustrated so far and the results thereof are extremely surprising insofar as tungsten carbide melts at about 3000 ° C, while the melting point of steel is about 1170 ° C. 10 and 11 hereby prove that a steel tab with tungsten carbide was properly used . The finished product has very high thermal shock resistance, Sun was an inventively coated with tungsten carbide steel part are currently frightened off by about 100d0C to 200C and vice versa.

Als Grundstoffe sind Metalle verwendbar, die thermisch für sehr kurze Zeit hoch belastbar sind, Außer Stahl können des weiteren Buntmetalle (Kupfer, Aluminiums Messing usw.) und hoch- legierte Werkstoffe, wie z.B. Nimonic verwendet werden, Am besten eignen sich Werkstoffes deren Schmelzfluß nicht unmittelbar sondern über einen teigigen Mischkristallzustand eintritt, Als Beschichtungsstoffe eignen sich im besonderen Metall- und Metallverbindungspulver (Hartstoffe) wie Woltramcarbid, ",Titancarbids verschiedene Boride und Nitrides wie sie ansonsten hauptsächlich zur Herstellung von Hartmetall-Sinter-Werkstoffen verwendet werden, Wolframcarbid erwies sich als besonders günstig für die Erzeugung ausgesprochen harter und verschleiß- fester Oberflächen. Auch Verbundpulver ("Core powders"), die von der Firma Sheritt Gordon auf den Markt gebracht werden, haben sich als brauchbar erwiesen. As raw materials metals are used, which are thermally very short time high load capacity, except steel can and high-alloy materials, such as Nimonic further be used non-ferrous metals (etc copper, aluminum brass) The best way to material not suitable whose melt occurs directly but via a doughy mixed crystal state. Metal and metal compound powders (hard materials) such as tungsten carbide, "titanium carbide, various borides and nitrides as they are otherwise mainly used for the production of hard metal sintered materials are particularly suitable as coating materials. Tungsten carbide has proven to be particularly favorable for the production of extremely hard and wear-resistant surfaces.Composite powders ("core powders"), which are brought onto the market by the Sheritt Gordon company, have also proven to be useful .

Die in Fig, 12 veranschaulichte Einrichtung ist dieselbe wie die in Fig, 6 und 7 dargestellte mit Ausnahme der Vervendung einer das Merkstück 15 mit Zwischenraum umschließenden Hülse 38, deren Inneres durch Leitungen 39 an eine Schutzgasquelle angeschlossen ist. Die Hülse 38 besteht aus einem Material, das den hohen Temperaturen standhält und sich nicht selbst unter dem Einfluß des Wechselfeldes stark erhitzt. Die übrigen in Fig. 12 verwendeten Bezugszeichen sind die gleichen wie in Fig. 6 und 7. Fig. 13 ist eine der Fig, 6 entsprechende Schnittansicht einer weiteren abgeänderten Ausbildung, Während Fig. 6 und 7 die normale Ankoppelung des Wechselfeld an das Grundmaterial zeigt, bei der die Induktionsspule das Werkstück 15 umgibt, zeigt Fig, 13 eine sog. Außenankoppelung, bei der sich der Induktor nur über einen Teil des Werkstückumfanges erstreckt. Die Anordnunggemäß Fig,13 ist besonders vorteilhaft zur Behandlung von Zahnrädern oder Spiralbohrern und, ganz allgemein, von Körpern mit unregelmäßigen nicht rotationssyemmetrischen Oberflächen. Als Lösungsmittel sind auch andere Kohlenwasserstoffe außer Methylenchlorid geägnet, und das-Auftragen der Suspension kann außer durch Tauchen auch in anderer Weise, z.B, durch Aufspritzen erfolgen. Ganz allgemein ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch auf Gegenstände aus anderen Metallen mit Betallcarbiden oder sonstigen geeigneten Stoffen angewendet werden, je nachdem welche Oberflächeneigenschaft gewünscht wird. Ferner kann die Stärke der Oberflächenschicht beliebig durch Änderung der .ursprünglichen Auftragsschichtstärke, der Frequenz des Wechselfeldes, der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen dem Induktor und dem Werkstück, und durch die Konzentration des auf- oder einzubringenden Pulvers in dgs Trägermaterial, variiert werden. The device illustrated in FIG. 12 is the same as that shown in FIGS. 6 and 7 with the exception of the use of a sleeve 38 which surrounds the marker 15 with a gap and the interior of which is connected by lines 39 to a protective gas source. The sleeve 38 is made of a material that withstands the high temperatures and does not heat up itself strongly under the influence of the alternating field. The other reference numerals used in FIG. 12 are the same as in FIGS. 6 and 7. FIG. 13 is a sectional view corresponding to FIG. 6 of a further modified embodiment, while FIGS. 6 and 7 show the normal coupling of the alternating field to the base material , in which the induction coil surrounds the workpiece 15, FIG. 13 shows a so-called external coupling in which the inductor extends only over part of the workpiece circumference. The arrangement according to Fig. 13 is particularly advantageous for the treatment of gear wheels or twist drills and, more generally, of bodies with irregular, non-rotationally symmetrical surfaces. Other hydrocarbons besides methylene chloride are also suitable as solvents, and the suspension can also be applied in other ways besides immersion, for example by spraying on. In general, the invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, but can also be applied to objects made of other metals with metal carbides or other suitable substances, depending on which surface property is desired. Furthermore , the thickness of the surface layer can be varied as required by changing the original layer thickness, the frequency of the alternating field, the speed of the relative movement between the inductor and the workpiece, and by the concentration of the powder to be applied or introduced in the carrier material.

Claims

P atentansp rü chs 1, improving the Oberflächensahicht.von metal parts, characterized gekennze t seframe that the surface is coated of a part of a metallic material, the thermal load is high at least for a very short time with a powder of a material "in the distribution in the surface layer, an improvement effect of this layer, such that the powder haftetg on the surface of Teilessmechanisch that the surface layer in an alternating electrical field wirdi briefly heated to high temperatures and thereby, the distribution of the 8eschichtungapulvers in the surface layer. 2, improvement labeled in claim 3f wherein -z e i chnet that the coating powder in the form of a suspension of the powder with a binder and a readily volatilized solvent is applied to the improving surface. 3, improvement according to claim 2, characterized by the use of organ titanates as Binder, 4, improvement n According to claim 2 or 3, characterized by the use of chlorinated hydrocarbons as solvents. 5, improvement of claim 2, 3 or 4, characterized labeled in z-calibration net that the coating is effected by dipping the portion to be improved in the suspension and subsequent evaporation of the solvent. 6. The improvement of claim 2, 3 or 4, characterized ge k'e nnzei c 1i net, that the coating takes place by spraying the suspension on the portion to be enhanced and subsequent evaporation of the solvent. 7, improvement according to claim 5 or 6, characterized by repeated application of the suspension and subsequent evaporation of the solvent until the desired coating thickness is achieved. 8, improvement according to one of claims 1 to 7, characterized by the use of hard materials as coating powder. 9, improvement according to one of claims 1 to 8, characterized by the use of mixtures of hard materials as coating powder, 10, improvement according to claim 8 or 9, characterized by the use of tungsten carbide as coating powder. 11, improvement according to claim 8 or 9, marked by the use of titanium carbide as coating powder, 12, improvement according to one of the preceding claims, in particular according to claim 10 or 11, marked by the use of paramagnetic material for the part of which Surface should be improved. _. 13. Improvement according to any of vorhergehdnden claims, hn gekennzeic characterized et that the heating of the coated surface is carried out in an inert gas atmosphere, 14, improvement according to any one of the preceding claims, characterized in that each heated zone of the to-improving part immediately by liquid is cooled.