DE1959283B2 - Verfahren zur pulvermetallurgi sehen Herstellung einer Hartmetallauf lage - Google Patents
Verfahren zur pulvermetallurgi sehen Herstellung einer Hartmetallauf lageInfo
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Description
mit bis zu 3 % eines Flußmittels aus einem Gemisch von Kaliummetaborat und Kaliumtetraborat-Pentahydrat,
wobei der Gehalt an Kaliummetaborat doppelt so hoch ist wie der an Kaliumtetraborat-Pentahydrat,
mit 1% Bentonit als Suspensionsmittel und mit 8 bis 15% Wasser angepastet und verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel pulverförmig
zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallauflage als eine
einzige Schicht mit einer Dicke von 0,025 bis 1,143 mm aufgetragen und zusammen mit der
Metallbasis auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, um die Schicht mit der Metallbasis zu
verschmelzen, ohne die Schmelztemperatur dieser Metallbasis zu erreichen.
4. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auf eine Legierung aus 2%
Kohlenstoff, .14% Chrom, 6% Nickel, 2,25% Silizium, 0,25% Mangan, 3,25% Bor und
72,25% Eisen.
5. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auf eine Legierung aus 1,25%
Kohlenstoff, 14% Chrom, 5,75% Nickel, 3,25 % Silizium, 0,25 % Mangan, 2,5 % Bor und
73 % Eisen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hartmetallauflage, bei dem ein Pulver mit
einem Flußmittel und einem Suspensionsmittel versetzt, mit Wasser angepastet und auf das mit einer
Hartmetallauflage zu versehende Werkzeug aufgetragen und erhitzt wird.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (USA.-Patentschrift 2 611710) wird eine Hartmetallauflage
auf ein metallisches Werkstück aufgebracht, wobei die Hartmetallauflage im Prinzip aus zwei verschiedenen
Legierungen besteht. Legierung 1 besteht aus 10% Kobalt, 42% Ferrochrom (50 bis 70%
Chrom), 18% Ferromangan (70 bis 85% Mangan), 10% Bor, 10% Ferrosilizium (80 bis 90% Silizium),
10% Ferromolybdän (50 bis 75% Molybdän). Legierung 2 besteht aus 80% Nickel und 20%
Ferrosilizium (80 bis 90 % Silizium). Die Bestandteile der einzelnen Legierungen werden jeweils gemischt,
verschmolzen, in Formen abgegossen und die erhaltenen Legierungen danach zu Pulver verarbeitet.
Anschließend erfolgt die Aufbereitung der beiden Legierungspulver mit einem Flußmittel (Kieselgur
4,16%, Borax 52,5%, Borsäure 26,66%, Kalziumchlorid 16,66 %), mit Wasser sowie mit einem Suspensionsmittel
(Kaolin), wobei sämtliche Bestandteile zu einer Paste vermischt werden, die danach auf
das zu behandelnde Werkstück aufgetragen wird. Daraufhin wird das beschichtete Werkstück getrocknet,
und anschließend erfolgt die Verschmelzung der aufgetragenen Schicht mit dem Werkstück.
Diese Verfahrensweise ist sehr aufwendig, insbesondere erweist sich die Herstellung zweier Legierungen
in Pulverform als sehr kostenträchtig. Außerdem hat die Erfahrung gezeigt, daß bei nicht homogenen
Legierungen die einzelnen Bestandteile die Tendenz haben, sich bei Beanspruchung aus dem Verband der
Metallauflage zu lösen, wodurch die Abnutzung beschleunigt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hartmetallauflage zu erstellen, die in einem einzigen
Arbeitsgang auf das Werkzeug aufzubringen und dabei verschleißfest ist.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß Pulver aus einer einzigen
Legierung aus 1 bis 3% Kohlenstoff, 13 bis 17% Chrom, 3 bis 7% Nickel, 2,25 bis 7% Silizium,
0,2 bis 0,5 % Mangan, 2 bis 4 % Bor und 65 bis 75 % Eisen mit bis zu 3 % eines Flußmittels aus
einem Gemisch von Kaliummetaborat und Kaliumtetraborat-Pentahydrat, wobei der Gehalt an Kaliummetaborat
doppelt so hoch ist wie der von Kaliumtetraborat-Pentahydrat, mit 1 % Bentonit als Suspensionsmittel
und mit 8 bis 15% Wasser angepastet und verarbeitet wird.
Um eine Hartmetallauflage dieser Art zu erzeugen, wird die aus Legierungspulver, Flußmittel, Wasser
und Suspensionsmittel bestehende Paste als eine einzige Schicht auf das Werkzeug aufgetragen, wobei
die Schichtdicke 0,025 bis 1,14 mm beträgt; das so beschichtete Werkzeug wird danach auf eine Temperatur
erhitzt, die ausreicht, um die Schicht mit der Metallbasis zu verschmelzen, wobei die Temperatur
unter der Schmelztemperatur dieser Metallbasis liegt.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß an
Stelle mehrerer durch zwischengeschaltete Verfahrensschritte, wie Mischen, Schmelzen, Vergießen und
Zerkleinern gewonnener Legierungspulver nur ein einziges Legierungspulver verwendet wird, das sich
aus Kohlenstoff, Chrom, Nickel, Silizium, Mangan, Bor und Eisen zusammengesetzt und nach Vermischung
mit einem Flußmittel sowie mit Wasser und einem Suspensionsmittel direkt auf ein metallisches
Werkzeug aufgebracht und ohne zwischenzeitliches Trocknen mit dem Werkzeug direkt auf Verschmelzungstemperatur
erhitzt wird. Es werden somit Verfahrensschritte eingespart, die nach dem bisherigen
Stand der Technik erforderlich waren; dadurch ist das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaftlicher.
Ferner ergab eine Härteprüfung eine Rockwellhärte von 72, womit eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit
gewährleistet ist. Diese hohe Verschleißfestigkeit
wurde noch durch Standzeitversuche, insbesondere an landwirtschaftlichen Geräten, wie Pflügen, bewiesen,
wobei ein Absplittern einzelner Teile der Hartmetallauflage weitgehend unterblieb.
Vorteilhafte Zusammensetzungen der oben allgemein angegebenen Legierung sind nachstehend aufgeführt:
Die Legierung kann in üblicher Weise hergestellt werden. Ein günstiger Teilchengrößenbereich liegt
zwischen 147 und 44 μπι. Eine Teilchengrößenverteilung,
die zu guten Ergebnissen führt, ist die folgende:
Gewichtsprozent B I
Kohlenstoff
Chrom
Chrom
Nickel
Silizium ...
Mangan ...
Mangan ...
Bor
Eisen
1,25
14,00
5,75
3,25
0,25
2,50
73,00
100,00
Teilchengröße, μπι | Anteil, Vo |
>147 147 bis 105 105 bis 74 74 bis 44 <44 |
1 8 22 30 39 |
Pflugscharen, die mit erfindungsgemäß hergestellten Hartmetallauflagen versehen waren, sind in Versuchen,
in denen etwa 800 000 Ar verschiedenen Bodens umgepflügt wurden, geprüft worden. Sie zeigten
ausgezeichnete Verschleiß- und Abriebfestigkeit; es
ao trat praktisch kein Absplittern der Kanten auf.
Claims (1)
1. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Hartmetallauflage, bei dem ein
Pulver mit einem Flußmittel und einem Suspensionsmittel versetzt und mit Wasser angepastet,
auf das mit einer Hartmetallauflage zu versehende Werkzeug aufgetragen und erhitzt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß Pulver einer einzigen Legierung aus
1 bis 3 % Kohlenstoff,
13 bis 17% Chrom, 3 bis 7 °/o Nickel,
2,25 bis 7 % Silizium,
0,2 bis 0,5% Mangan,
2,25 bis 7 % Silizium,
0,2 bis 0,5% Mangan,
2 bis 4% Bor und 65 bis 75% Eisen
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