DE1959283B2 - Verfahren zur pulvermetallurgi sehen Herstellung einer Hartmetallauf lage - Google Patents

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

Nickel

Silizium ...
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)

Patentansprüche:

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 bis 4% Bor und 65 bis 75% Eisen