DE19608845A1 - Layered material used in space technology - Google Patents

Layered material used in space technology

Info

Publication number
DE19608845A1
DE19608845A1 DE19608845A DE19608845A DE19608845A1 DE 19608845 A1 DE19608845 A1 DE 19608845A1 DE 19608845 A DE19608845 A DE 19608845A DE 19608845 A DE19608845 A DE 19608845A DE 19608845 A1 DE19608845 A1 DE 19608845A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
particles
material according
melt
rods
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19608845A
Other languages
German (de)
Inventor
Dietmar Dr Ing Wuensche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19608845A priority Critical patent/DE19608845A1/en
Publication of DE19608845A1 publication Critical patent/DE19608845A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/123—Spraying molten metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/122—Multilayer structures of sleeves, washers or liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20—Alloys based on aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20—Alloys based on aluminium
    • F16C2204/22—Alloys based on aluminium with tin as the next major constituent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20—Alloys based on aluminium
    • F16C2204/24—Alloys based on aluminium with lead as the next major constituent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2223/00—Surface treatments; Hardening; Coating
    • F16C2223/30—Coating surfaces
    • F16C2223/44—Coating surfaces by casting molten material on the substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

Layered material is produced by centrifuging liquid and pasty particles and rapidly cooling the particles on a component surface so that the material is amorphous or microcrystalline as a consequence of the high cooling rate. In this way a part of the submicroscopically finely divided alloy can be deposited form a matrix.

Description

Eine Vielzahl von Legierungen sind im flüssigen Zustand (Schmelze) mischbar, sind aber im festen Zustand nicht oder nur teilweise mischbar bzw. weisen eine Mischungslücke auf. Dies führt dazu, daß ein bzw. mehrere Legierungsbestandteile bei der Erstarrung ganz oder teilweise ausgeschieden werden.A large number of alloys can be mixed in the liquid state (melt), but are in the solid state not miscible or only partially miscible or have a miscibility gap. This leads to the fact that one or more alloy components solidify completely or to be partially eliminated.

Nach Abschätzungen existieren um Größenordnungen mehr derartige Legierungen als soge­ nannte echte Legierungen, welche mit herkömmlichen Methoden hergestellt werden können.According to estimates, there are orders of magnitude more such alloys than so-called named real alloys, which can be manufactured with conventional methods.

Um derartige Legierungen herstellen und untersuchen zu können, werden im Rahmen des bundesdeutschen Raumfahrtprogramms Experimente unter Mikrogravitationsbedingungen (Schwerelosigkeit) durchgeführt. Nach diesem Denkansatz soll die Schwerelosigkeit ein Entmischen der Schmelzen vor und während der Erstarrung infolge der unterschiedlichen Dichte der Legierungsbestandteile verhindern.In order to be able to manufacture and investigate such alloys, the Federal German space program experiments under microgravity conditions (Weightlessness). According to this approach, weightlessness is said to occur Separation of the melts before and during solidification due to the different Prevent the density of the alloy components.

Diese Technologie weist mehrere Nachteile auf, die einer großtechnischen Nutzung entge­ genstehen:This technology has several disadvantages, which is contrary to large-scale use subject:

  • 1. Extreme Kosten1. Extreme costs
  • 2. Trotz Mikrogravitation findet bei vielen Systemen eine Entmischung statt.2. Despite microgravity, segregation takes place in many systems.

Die Experimente erbrachten und erbringen ein umfangreiches Wissen um das Verständnis Gesetzmäßigkeiten des Erstarrungsvorganges derartiger Legierungen, auf dessen Basis "irdische" Technologien abgeleitet werden können.The experiments provided extensive knowledge of understanding Laws of the solidification process of such alloys, on the basis thereof "Earthly" technologies can be derived.

Da offensichtlich die Schwerkraft nicht die alleinige und maßgebliche Ursache der Entmi­ schung ist, wurde versucht, die Entmischung durch Behinderung der Diffusion der Atome und Moleküle der Legierungsbestandteile zu unterbinden bzw. zu minimieren.Because obviously gravity is not the sole and authoritative cause of Entmi has been attempted to prevent separation by hindering atom diffusion and To prevent or minimize molecules of the alloy components.

Bei einem aus DE-AS 22 63 268 bekannten Verfahren wird ein Schmelzgemisch aus Blei und Aluminium mittels eines in Art eines Saughebers ausgebildeten Rotors in Form feiner Teil­ chen seitlich abgeschleudert und an einer Prallwand abgeschreckt und zu schuppenförmigen Material verfestigt. Dieses schuppenförmige Material läßt sich aber nicht ohne Anwendung von Hitze und Druck zu einer geschlossenen Schicht vereinigen, wobei Entmischungen in starken Maße auftreten und zu einer starken Inhomogenität der Funktionsschicht führen.In a method known from DE-AS 22 63 268, a melt mixture of lead and Aluminum by means of a rotor designed in the form of a suction lifter in the form of a fine part thrown sideways and quenched on a baffle and into scaly Solidified material. However, this scale-like material cannot be used without it of heat and pressure combine to form a closed layer, with segregation in strong dimensions occur and lead to a strong inhomogeneity of the functional layer.

Im in DE-OS 31 37 745 beschriebenen Verfahren wird durch Zerstäuben einer Schmelze ein Metallpulver hergestellt, welches dann zu einer Schicht bzw. einen Körper zusammengesintert wird. Auch bei diesem Verfahren entsteht durch die Entmischung während des Sinterns eine stark inhomogene Struktur der Funktionsschicht.In the method described in DE-OS 31 37 745, a is atomized by atomizing a melt Metal powder produced, which then sintered together to form a layer or a body becomes. In this process, too, separation occurs during sintering strongly inhomogeneous structure of the functional layer.

Das in DE-OS 37 30 862 A1 beschriebene Verfahren ermöglicht die Herstellung von amor­ phen Folienbändern durch Gießen und Abschrecken eines Folienbandes mit Abkühlraten zwi­ schen 10⁶ und 10⁹ K/s. Bei Dispersionslegierungen werden in einer amorphen Matrix submi­ kroskopisch fein verteilte dispergierte metallische Partikel ausgeschieden. Damit läßt sich ein Gefüge erzielen, welches den Idealvorstellungen relativ nahe kommt. Der entscheidende Nachteil liegt darin begründet, daß mittels dieses Verfahrens nur dünne Folienbänder herge­ stellt werden können, die bei einigen Legierungen unter Zugabe von Kristallisationshemmern (Glasbildnern) bis zu 0,5 mm dick sein können. Um ein technisch relevantes Gebilde zu erhal­ ten, muß diese Folie auf eine Trägerschicht plattiert, aufgeklebt oder -gelötet werden.The method described in DE-OS 37 30 862 A1 enables the production of amor phen foil tapes by casting and quenching a foil tape with cooling rates between between 10⁶ and 10⁹ K / s. In the case of dispersion alloys, submi microscopically finely dispersed dispersed metallic particles. With that one can Achieve structures that come relatively close to ideal. The crucial one The disadvantage lies in the fact that only thin film strips are produced by means of this method can be made with some alloys with the addition of crystallization inhibitors (Glass formers) can be up to 0.5 mm thick. To get a technically relevant structure ten, this film must be plated, glued or soldered onto a carrier layer.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Schichtwerkstoff der eingangs genannten Art in einem technisch sicheren Verfahren so herzustellen, daß Schichten bis zu mehreren Millimetern Dicke direkt auf einem technischen Bauteil aufgebracht werden können. The object of the invention, in contrast, is a layer material of the type mentioned Kind in a technically safe process so that layers up to several Millimeters thick can be applied directly to a technical component.  

Die dispergierende Metallkomponente liegt dabei in feiner Verteilung bis nahe an eine ho­ mogene Struktur der Funktionsschicht vor.The dispersing metal component is in a fine distribution close to a ho homogeneous structure of the functional layer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Legierung der Funktions­ schicht in amorphen Zustand befindet, bei Dispersionslegierungen zumindest der Matrixbe­ standteil amorph ist und der dispergierte Anteil submikroskopisch in der amorphen Matrix verteilt ist.This object is achieved in that the alloy of the functional layer is in the amorphous state, in dispersion alloys at least the matrix constituent is amorphous and the dispersed portion is submicroscopic in the amorphous matrix is distributed.

Das Herstellungsverfahren ermöglicht die Einstellung von Porositäten von bis zu 30% und darüber für die Aufnahme von festen und flüssigen Komponenten, wie z. B. Graphit, Polymere, Schmierstoffe usw.The manufacturing process enables the setting of porosities of up to 30% and about it for the inclusion of solid and liquid components, such as. B. graphite, polymers, Lubricants etc.

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Schichtwerkstoffes kommt ein Verfahren in ver­ schiedenen Modifikationen in Betracht, bei welchem flüssige oder teigige Partikelchen mit hoher kinetischer Energie auf das zu beschichtende Bauteil aufgeschossen werden.For the production of the layer material according to the invention, a method is used in ver various modifications into consideration, in which liquid or pasty particles high kinetic energy are shot onto the component to be coated.

Die Partikelchen erstarren beim Auftreffen auf dem (meist gekühlten) Bauteil infolge der ge­ ringen Masse mit einer Abkühlgeschwindigkeit von bis zu 10⁹ K/s. Bauteil und Partikelstrahl führen eine Relativbewegung aus (z. B. Rotation des Bauteiles mit linearem Vorschub des Strahles), so daß eine Kühlung mit einem Kühlmedium möglich ist.The particles solidify when they hit the (mostly cooled) component as a result of the ge wrestle mass with a cooling rate of up to 10⁹ K / s. Component and particle beam perform a relative movement (e.g. rotation of the component with linear feed of the Beam), so that cooling with a cooling medium is possible.

Das Anhaften der Partikel erfolgt durch Ansintern, Verklammern und Reibschweißen. Technologiebedingt hat die Schicht andere Eigenschaften als die Foliebänder. Die Schicht­ stärke ist je nach Variante und Legierung in Stärken von einigen µm bis einige mm einstell­ bar. Verfahrensbedingt haben die Schichten eine Porosität von ca. 0,5-ca 30% (einstellbar). Diese Porosität bildet die Grundlage für das Tränken mit Schmierstoffen und Polymeren (z. B. Teflon).The particles adhere by sintering, clipping and friction welding. Due to the technology, the layer has different properties than the film strips. The layer Depending on the variant and alloy, thickness can be set in thicknesses from a few µm to a few mm bar. Due to the process, the layers have a porosity of approx. 0.5 to approx. 30% (adjustable). This porosity forms the basis for the impregnation with lubricants and polymers (e.g. Teflon).

Mit dem Verfahren lassen sich auch Verbundwerkstoffe mit anderen Metallen, Legierungen, Keramik, Hartmetallen, Graphit und Fasern herstellen.The process can also be used to create composite materials with other metals, alloys, Manufacture ceramics, hard metals, graphite and fibers.

Beispiele für herstellbare Schichten aus Dispersionslegierungen sind Aluminium-Blei, Eisen-Kupfer, Aluminium-Zinn, Kupfer-Blei, Eisen-Blei, Kupfer-Wolfram. Als Kristallisations­ hemmer können Silizium, Bor, Phosphor, Eisen, Titan und andere eingesetzt werden.Examples of layers that can be produced from dispersion alloys are aluminum lead, iron copper, Aluminum-tin, copper-lead, iron-lead, copper-tungsten. As crystallization inhibitors can be used silicon, boron, phosphorus, iron, titanium and others.

Die genannten Beispiele sind aus der Stoffgruppe, die besonders für Gleitschichten geeignet ist.The examples mentioned are from the group of substances that are particularly suitable for sliding layers is.

VerfahrensvariantenProcess variants 1. Plasmaspritzen unter Wasser oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit1. Plasma spraying under water or other suitable liquid

Das o.g. Verfahren ist ein in der off-shore-Technik angewendetes Verfahren. Durch die Ab­ deckung mit Wasser läßt sich die Staubproblematik insbesondere von toxischen Stäuben gut beherrschen. Die Flüssigkeit sorgt bei Unterdrückung der Bildung einer Gasschicht zwischen Bauteil und Flüssigkeit für eine intensive Abkühlung.The above Process is a process used in off-shore technology. By the Ab Covering with water can solve the dust problem, especially of toxic dusts dominate. The liquid between suppresses the formation of a gas layer Component and liquid for intensive cooling.

Zur Herstellung erfindungsgemäßer Schichten muß das Verfahren modifiziert werden.The method must be modified to produce layers according to the invention.

  • - Zwangsbewegung der Flüssigkeit zur Abführung der Prozeßwärme und der Realisierung der erforderlichen Abkühlgeschwindigkeit,- Forced movement of the liquid to remove the process heat and Realization of the required cooling rate,
  • - leistungsfähige Kühlung der Flüssigkeit auf eine minimale Temperatur,- efficient cooling of the liquid to a minimum temperature,
  • - Unterdrückung des Gasmantels durch Wahl einer geeigneten Flüssigkeit bzw. von Zusätzen,- Suppression of the gas jacket by choosing a suitable liquid or Additives,
  • - Verwendung eines Spritzwerkstoffes mit der erforderlichen Zusammensetzung.- Use of a spray material with the required composition.
2. Verdüsung einer Schmelze2. Atomization of a melt

Die Schmelze muß die erforderliche Zusammensetzung aufweisen. Die Oberfläche des Bau­ teiles muß stark gekühlt werden.The melt must have the required composition. The surface of the construction some must be cooled down heavily.

3. Thermisches Spritzen mit verdüstem Pulver der betreffenden Legierung3. Thermal spraying with atomized powder of the relevant alloy

Das Problem dieser Variante liegt ebenso wie in der Variante 1 in der aufwendigen Herstel­ lung des Spritzpulvers. Die Oberfläche des Bauteiles muß ebenso stark gekühlt werden. Die Abkühlrate ist in der Regel niedriger als in Variante 1.The problem with this variant, as in variant 1, lies in the complex manufacture spray powder. The surface of the component must be cooled as much. The The cooling rate is usually lower than in variant 1.

4. Thermisches Spritzen mit Drähten oder Stäben4. Thermal spraying with wires or rods

Diese Variante unterscheidet sich von Variante 3 dadurch, daß der Spritzwerkstoff aus der Schmelze in Stab- oder Drahtform gebracht wird.This variant differs from variant 3 in that the spray material from the Melt is brought in rod or wire form.

5. Verwendung umhüllter Pulver, Drähte oder Stäbe5. Use coated powders, wires or rods

Pulver, Drähte oder Stäbe der Komponente 1 werden mit der Komponente 2 so umhüllt bzw. gefüllt, daß sich die Legierungsbestandteile während der schmelzflüssigen Phase zur herzu­ stellenden Legierung vermischen. In einigen Systemen kann eine exotherme Reaktion zwi­ schen den Legierungsbestandteilen die Vermischung beschleunigen und das Anhalten der Partikel auf dem Bauteil verbessern. Die Schicht muß ebenfalls kurz nach der Auftragsstelle stark gekühlt werden.Powder, wires or rods of component 1 are coated with component 2 or filled that the alloy components during the molten phase mix alloy. In some systems, an exothermic reaction between between the alloy components accelerate the mixing and the stopping of the Improve particles on the component. The shift must also shortly after the job be strongly cooled.

Wenn es Bauteilform und -größe zulassen, dann ist in allen Varianten eine Kühlung des Bau­ teiles von innen heraus bzw. des Bauteiles insgesamt sinnvoll.If the shape and size of the component allow, cooling of the building is possible in all variants part from the inside or the component as a whole makes sense.

Claims (13)

1. Schichtwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch das Aufschleudern flüssiger oder teigiger Partikel und der schnellen Abkühlung der Partikel auf der Bauteiloberfläche hergestellt wird und infolge der hohen Abkühlgeschwindigkeit ganz oder teilweise amorph oder mikrokristallin ist. Dabei kann ein Teil der Legierung submikroskopisch fein verteilt aus einer Matrix ausgeschieden werden.1. Layer material and method for its production, characterized in that the layer is produced by the spinning of liquid or pasty particles and the rapid cooling of the particles on the component surface and is wholly or partly amorphous or microcrystalline due to the high cooling rate. Part of the alloy can be sub-microscopically separated from a matrix. 2. Schichtwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsbestandteile in der Schmelze mischbar, aber in der festen Phase nicht oder nur teilweise mischbar sind.2. Layer material according to claim 1, characterized in that the Alloy components miscible in the melt, but not or in the solid phase are only partially miscible. 3. Schichtwerkstoff nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die grundlegenden Legierungsbestandteile Al-Pb, Cu-Pb, Fe-Pb, Al-Sn, Fe-Cu, Al-Bi, Cu-W oder Al-Sb sind.3. Layered material according to claims 1 to 2, characterized in that the basic alloy components Al-Pb, Cu-Pb, Fe-Pb, Al-Sn, Fe-Cu, Al-Bi, Cu-W or Al-Sb. 4. Schichtwerkstoff nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Le­ gierung ein oder mehrere Glasbildner zugesetzt werden, die die Kristallisation und/oder die Diffusion behindern.4. Layer material according to claims 1 to 2, characterized in that the Le Gation one or more glass formers are added, the crystallization and / or hinder diffusion. 5. Schichtwerkstoff nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Glasbildner einzeln oder in Kombination Silizium, Bor, Titan, Eisen oder/und Kobalt Verwendung finden.5. layered material according to claims 1, 2 and 4, characterized in that as Glass formers individually or in combination of silicon, boron, titanium, iron and / or cobalt Find use. 6. Schichtwerkstoff nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vari­ ierung der Prozeßparameter ein Porenvolumen erzeugt wird, welches später durch Tränkung mit Schmier- oder Kunststoffen oder flüssigen Metallen/Legierungen ganz oder teilweise ausgefüfft wird.6. Layer material according to claims 1 and 2, characterized in that by Vari ation of the process parameters, a pore volume is generated, which later on Soak completely with lubricants or plastics or liquid metals / alloys or partially executed. 7. Schichtwerkstoff nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Basislegierungsbestandteilen lt. Anspruch 2 bzw. 3 weitere Materialien für einen Ver­ bundwerkstoff über eine weitere Spritzpistole oder durch Verwendung von Pulvergemischen, Fülldrähte oder Füllstäben als Spritzwerkstofform in die Schichtma­ trix eingefügt werden, z. B. Graphit, Hartmetalle, Keramik, hochschmelzende Metalle, Karbide, Kunststoffe, Gläser.7. layered material according to claims 1 and 2, characterized in that in addition to the Base alloy components according to claim 2 or 3 further materials for a Ver material via another spray gun or by using Powder mixes, cored wire or cored rods as spray material in the layer trix can be inserted, e.g. B. graphite, hard metals, ceramics, refractory metals, Carbides, plastics, glasses. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das Aufschleudern der flüs­ sigen Partikel auf die Bauteiloberfläche über einen Strahl aus einem Brennstoff- Sauerstoff-Gemisch, mittels Plasma oder Lichtbogen oder durch Verdüsen aus einer Schmelze erfolgt.8. The method according to claim 1, characterized in that the spinning of the rivers particles on the component surface via a jet from a fuel Oxygen mixture, by means of plasma or arc or by atomizing from a Melt occurs. 9. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze bei der Variante Schmelzbadspritzen durchmischt wird. 9. The method according to claims 1 and 8, characterized in that the melt at the melt bath spraying variant is mixed.   10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spritzen Pul­ ver, Drähte oder Stäbe mit der Legierungszusammensetzung verwendet werden.10. The method according to claims 1 and 8, characterized in that for spraying Pul ver, wires or rods can be used with the alloy composition. 11. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ummantelte Pulver, Drähte, Stäbe oder gefüllte Stäbe und Drähte als Spritzwerkstoffe Anwendung finden, wobei sich die Legierungszusammensetzung in der schmelzflüssigen Flugphase der Partikel durch Vermischung oder Reaktion herausbildet.11. The method according to claims 1 and 8, characterized in that coated powder, Wires, rods or filled rods and wires are used as spray materials, wherein the alloy composition in the molten flight phase of the Particles formed by mixing or reaction. 12. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil und/oder die Schichtoberfläche durch Kühlgase, z. B. Kohlendioxid, abgekühlt wird/werden, so daß Abkühlraten von größer als 10⁶ K/s zumindest in Teilbereichen der Schicht erreicht werden.12. The method according to claims 1 and 8, characterized in that the component and / or the layer surface by cooling gases, e.g. B. carbon dioxide, cooled will / will, so that cooling rates of greater than 10⁶ K / s at least in some areas of the shift. 13. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsge­ mäße Schicht unter Wasser oder einer anderen Flüssigkeit mittels Plasmastrahl ge­ spritzt wird.13. The method according to claims 1 and 8, characterized in that the erfindungsge layer under water or another liquid using a plasma jet is injected.
DE19608845A 1996-03-07 1996-03-07 Layered material used in space technology Withdrawn DE19608845A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19608845A DE19608845A1 (en) 1996-03-07 1996-03-07 Layered material used in space technology

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19608845A DE19608845A1 (en) 1996-03-07 1996-03-07 Layered material used in space technology

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19608845A1 true DE19608845A1 (en) 1997-09-11

Family

ID=7787516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19608845A Withdrawn DE19608845A1 (en) 1996-03-07 1996-03-07 Layered material used in space technology

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19608845A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009015647A2 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Schaeffler Kg Process for producing a sliding layer on a sliding bearing component, and sliding bearing component
EP2060652A1 (en) * 2006-08-14 2009-05-20 Nakayama Steel Works, Ltd. Method and apparatus for forming amorphous coating film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2060652A1 (en) * 2006-08-14 2009-05-20 Nakayama Steel Works, Ltd. Method and apparatus for forming amorphous coating film
EP2060652A4 (en) * 2006-08-14 2010-11-17 Nakayama Steel Works Ltd Method and apparatus for forming amorphous coating film
WO2009015647A2 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Schaeffler Kg Process for producing a sliding layer on a sliding bearing component, and sliding bearing component
WO2009015647A3 (en) * 2007-07-27 2009-06-18 Schaeffler Kg Process for producing a sliding layer on a sliding bearing component, and sliding bearing component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2926879C2 (en) Process for coating the surface of metal substrates with wear-resistant materials
EP3691815B1 (en) Additive manufactured component and method of manufacturing thereof
US5147448A (en) Techniques for producing fine metal powder
DE2130421C3 (en) Method of making a composite metal strip
CN111590079B (en) Nano oxide dispersion strengthened steel part and rapid additive manufacturing method thereof
DE69721508T2 (en) FILLING POROSITY OR CAVITY OF PARTS PRODUCED IN A SPRAYING PROCESS
DE3937526C2 (en) Wear-resistant titanium alloy, process for its production and its use
DE19733205B4 (en) Coating for a cylinder surface of a reciprocating engine of a hypereutectic aluminum / silicon alloy, spray powder for their production and their use
DE3434110A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A METAL OBJECT
DD259586A5 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF DEPRESSED RETRACTABLE COATINGS AND COATING MADE ACCORDING TO THE PROCESS
DE2144156A1 (en) Highly heat-resistant cermet alloy, process for its manufacture
DE4131239A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A METAL-BASED COMPOSITE MATERIAL AND METAL-BASED COMPOSITE MATERIAL
DE102013201103A1 (en) Thermal spray powder for heavily used sliding systems
EP2044230B1 (en) Method for the production of metal foams
DE19747386A1 (en) Process for the thermal coating of substrate materials
DE102016113246A1 (en) Method and device for producing a metallic material mixture in additive manufacturing
EP2009132A1 (en) Method for manufacturing a functional layer, coating material, method for its manufacture and functional layer
DE19813176C2 (en) Process for the production of composite parts
DE3421488A1 (en) METHOD FOR PRODUCING ALLOY POWDER AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
AT16308U2 (en) Additive refractory metal component, additive manufacturing process and powder
DE102007044565B4 (en) Method of making a metal matrix nanocomposite, metal matrix nanocomposite and its application
DE102015113826A1 (en) Method of forming dispersion strengthened alloys
DE19608845A1 (en) Layered material used in space technology
WO2013041305A1 (en) Method for producing components from mmcs (metal matrix composites) using overspray powder
DE4420496A1 (en) Molten metallurgical mfr. of hard materials or oxide(s)

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee