DE2116047B2 - Verfahren zum Überziehen von Metallgegenstanden mit einer bindemittelfreien Metallschicht - Google Patents

Verfahren zum Überziehen von Metallgegenstanden mit einer bindemittelfreien Metallschicht

Info

Publication number
DE2116047B2
DE2116047B2 DE2116047A DE2116047A DE2116047B2 DE 2116047 B2 DE2116047 B2 DE 2116047B2 DE 2116047 A DE2116047 A DE 2116047A DE 2116047 A DE2116047 A DE 2116047A DE 2116047 B2 DE2116047 B2 DE 2116047B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating
metal
binder
carrier
electrode
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.)
Granted
Application number
DE2116047A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2116047C3 (de
DE2116047A1 (de
Inventor
E J Breton
D Worden
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.)
Philadelphia Pa (vsta)
TETI JUN JOSEPH A
TETI WILLIAM C
Original Assignee
Philadelphia Pa (vsta)
TETI JUN JOSEPH A
TETI WILLIAM C
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 Philadelphia Pa (vsta), TETI JUN JOSEPH A, TETI WILLIAM C filed Critical Philadelphia Pa (vsta)
Publication of DE2116047A1 publication Critical patent/DE2116047A1/de
Publication of DE2116047B2 publication Critical patent/DE2116047B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2116047C3 publication Critical patent/DE2116047C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/227—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded with ferrous layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • 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
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0233—Sheets, foils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

25
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum, insbesondere partiellen. Überziehen von Metallgegenständen mit einer bindemittelfreien Metallschicht, um beispielsweise m die Abnützungs und Korrosionsfestigkeit dieser Metallgegenstände zu verbessern.
Eine bekannte Methode, um einen Metallgegenstand mit einem Überzug zu versehen, be*■ teht darin, daß der Gegenstand mit einem Überzug aus einem pulverförmi- κ gen Metall oder einer pulverförmiger! Legierung versehen wird, wobei ein organisches Bindemittel verwendet wird, um die Teilchen aneinander zu halten, und der Träger dann, beispielsweise in einem Ofen, mit einem Brenner oder durch eine Induktionsmethode, erhitzt wird, um das pulverförmige Metall zu schmelzen und das Bindemittel zu zersetzen. Dieses Verfahre,-, kann aber wegen der Erhitzung des Gegenstandes zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führen und eignet sich zudem nicht, um kompliziert Vt geformte Gegenstände selektiv und gleichmäßig zu überziehen.
Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von bindemittelfreien Metallüberzügen auf Metallgegenständen derart, daß Überzug und Träger nur für eine ausreichend kurze Zeit, daß die mechanischen Eigenschaften des Trägers nicht verschlechtert werden, erhitzt werden.
In dem Verfahren der Erfindung wird ein starker elektrischer Strom so angewandt, daß nur das von der r> selbsttragenden Folie aus fein-dispersem Metall und Bindemittel bedeckte Gebiet erhitzt wird, ohne daß der gesamte Träger erhitzt werden muß, und nach diesem Verfahren können in einfacher Weise und rasch metallische Überzüge hergestellt werden. D.h. das b0 Verfahren kann in sehr kurzer Zeit in der Größenordnung von 0,1 bis 20 Sekunden durchgeführt werden. Die Form des metallischen Überzuges kann durch Modifizieren der Form der mit di:r Folie in Kontakt gebrachten Elektrode gesteuert werden. Nur ein kleines Μ Gebiet des Trägers unter der Elektrode wird intensiv erhitzt; jedoch kann das Verfahren natürlich wiederholt werden, um die gesamte Oberfläche des Trägers mit einem Überzug zu versehen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in der Weise durchgeführt werden, daß die durch Verschmelzen der Metallteilchen erzeugte Metallschicht über eine metallurgische Bindung an dem Träger haftet Der Träger kann aus irgendeinem Metall, beispielsweise aus einem Stahl, aus Nickel, Kobalt oder Kupfer, oder einer Nickel-, Kobalt- oder Kupferlegierung, bestehen. Das Trägermaterial muß eine Schmelz- oder Erstarrungstemperatur über derjenigen des für den Überzug verwendeten Metalls oder der Legierung haben.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können Metallgegenstände, wie beispielsweise Turbinenschaufeln, Getriebe und Werkzeuge, mit abnützungs- oder 'korrosionsfesten Überzügen versehen werden.
Das für die Herstellung der selbsttragenden Folie verwendete Metall oder die Legierung von niedrigerer Schmelz-, Erweichungs- oder Erstarrungstemperatur als derjenigen des Trägers ist vorzugsweise eine Legierung, beispielsweise eine niedrig-schmelzende Eisenlegierung oder eine Legierung auf Grundlage von Nickel, Kupfer oder Kobalt Solche Legierungen sind bekannt Beispiele dafür sind in »Brazing Manual«, The American Welding Society, Ine, 345 East 47 th Street, New York, 1963, beschrieben. Besonders geeignet ist eine Hartlötlegierung aus 0 bis 12 Gew.-% Silicium, 0 bis 5 Gew.-°/o Bor, 0 bis 24 Gew.-1» Chrom, 0 bis 10 Gew.-% Eisen, 0 bis 2Gew.-% Kohlenstoff, 0 bis 15Gew.-% Phosphor, Rest Nickel oder Kobalt Aber auch Legierungen auf Grundlage Kupfer oder Silber können verwendet werden.
Außerdem enthält die Folie vorzugsweise Teilchen eines Schleifmittels, wie eines Carbids, beispielsweise eines Metallcarbide wie Wolframcarbid, Tantalcarbid, Chromcarbid, Titancarbid, Siliciumcarbid und Borcarbid, ein Borid, wie ein Metallborid, ein Silicid, wie ein Metallsilicid, ein Nitrid oder Diamant oder Gemische davon. In dem Überzug ist das Metall oder die Legierung das Dispersionsmedium<jr die Schleifmittelteilchen. Die Menge an Schleifmittel kann bis zu 90Vol.-% des Überzuges betragen und beträgt vorzugsweise 0,5 bis 70 Vol.-% und insbesondere 40 bis 60Vol.-°/o. Das Schleifmittel hat zweckmäßig eine Teilchengröße von 0,1 bis 150 μπι; jedoch können auch gröbere oder feinere Teilchen verwendet werden. Wenn große Schleifmittelteilchen verwendet werden, so weist die erhaltene Schicht eine rauhe Oberfläche auf.
Zur Herstellung der selbsttragenden Folie kann ein Gemisch der Überzugsmasse mit 1 bis 25 Vol.-%, vorzugsweise 2 bis l5Vol.-%, des Bindemittels, vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, kreuzgewalzt und eine Folie der gewünschten Dicke gebildet werden, wie in der US-PS 32 81 511 beschrieben. Dem Gemisch kann noch eine geringe Menge an einem Gleitmittel zugesetzt werden, um die Bildung der Folie zu erleichtern. Alternativ kann eine selbsttragende Folie hergestellt werden, indem man das Gemisch mechanisch verarbeitet, beispielsweise das Überzugsmaterial im Gemisch mit. 1 bis 15 Vol.-% pulverformigem Polytetrafluoräthylen etwa 30 Minuten in einer Kugelmühle verarbeitet und das so verarbeitete Gemisch durch Kalandern zu einer selbsttragenden Folie der gewünschten Dicke verformt. Andere Methoden der mechanischen Verarbeitung, einschließlich Kreu/.walzen. Prägen, Verreiben, Pressen. Kalandern oder eine Kombin&tion davon, sind in der DE-OS 20 19 766 beschrieben. Das als Bindemittel verwendete pulverförmige Polytetrafluoräthylen kann hergestellt werden,
Wie in den US-PS 26 85 706, 26 70417, 25 93 582 und 25 86 357 beschrieben.
Alternativ kann eine Folie aus verschiedenen Schichten aus einem fein-dispersen Metall oder einer fein-dispersen Legierung und einem Bindemittel oder aus dem fein-dispersen Metall oder der Legierung und dem Bindemittel im Gemisch mit Schleifmittel auf den Träger aufgebracht werden.
Die Folie kami mittels eines Klebstoffs an dem Träger befestigt werden, wobei als Klebstoff Schellack, Kautschukkitt, verschiedene Polymerlösungen, wie benzolische Lösungen von Polyacrylat oder Polymethacrylat oder andere Polymere verwendet werden können.
Die Dicke des auf den Träger autgebrachten Oberzugs kann innerhalb weiter Grenzen variieren, wobei in jedem Fall eine rißfreie Metallschicht oder ein rißfreier Metallüberzug erhalten wird. Beispielsweise kann die Dicke der auf den Träger aufgebrachten Überzugsschicht und des durch das Verfahren gemäß der Erfindung gebildeten Oberzugs 0,0013 cm oder darunter bis zu 0,64cm oder darüber behagen und beträgt vorzugsweise zwischen 0,005 cm und 0,25 cm.
Die zur Bildung der Metallschicht erforderliche Zeit ist sehr kurz, d.h. in der Größenordnung von 0,1 bis etwa 20 Sekunden. Es wird vorzugsweise so rasch erhitzt, daß die Zersetzung und Verflüchtigung von Bindemittel und Klebstoff erfolgt, bevor die Erstarrungstemperatur des Überzugsmetalls oder der Legierung erreicht wird. In jedem Fall wird die Folie durch die Elektrode gleichmäßig an die Oberfläche des Trägers gepreßt, so daß eine ausreichende Leitfähigkeit resultiert. Beim Durchgang des Stroms erreicht die Folie zufolge ihres elektrischen Widerstandes rasch eine Temperatur über dem Erstarrungspunkt des darin enthaltenen Metalls oder der Legierung und unter derjenigen des Metalls des Trägers. Dadurch wird das Metall oder die Legierung ohne Bogenbildung zum Schmelzen gebracht und es entstehen Oberzüge, die frei sind von Hohlräumen oder Rissen und die metallurgisch an den Träger gebunden sein können. Derartige Metallüberzüge, insbesondere solche, die ein Schleifmittel dispergiert enthalten, konnten bisher nicht durch elektrisches Erhitzen erhalten werden, weil es dabei immer zu Bogenbildung kam. Bogenbildung würde nicht nur zur Ausbildung von Löchern an heißen Stellen in der Folie führen, sondern auch das Substratmetall zum Schmelzen bringen. Dadurch würden wiederum die Temperatur und die Zusammensetzung des Überzugs außer Kontrolle geraten, und außerdem käme es zu einer Hitzeverformung des mit dem Überzug zu versehenden Gegenstandes.
In den Zeichnungen ist
F i g. 1 eine schematische Veranschaulichung einer Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung,
F i g. 2 ein Querschnitt durch einen nach dem Verfahren von F i g._ I erhaltenen Gegenstand aus einem Träger, der einen Überzug aus einer ein Schleifmittel enthaltenden Metallschicht trägt,
F i g. 3 eine Veranschaulichung einer weiteren Durchführungsform des Verfahrens der Erfindung, und
Fig. 4 ein Querschnitt durch einen nach dem Verfahren von F i g. 3 hergestellten Gegenstand, der aus einem Träger mit einem Überzug aus einer ein Schleifmittel enthaltenden Metallschicht besteht.
Gemäß Fig. I wird auf einen metallischen Träger t eine Folie 2 aus einem Gemisch von pulverförmiger!!
Metall, pulverförmigem Schleifmittel und organischem Bindemittel aufgelegt Der metallische Trüget I steht in elektrischem Kontakt mit einer ersten Elektrode 3 aus einem Metall, wie Kupfer. Diese erste Elektrode steht über ein Kabel 11 mit einer Energiequelle 10 in Verbindung. Die Energiequelle 10 kann irgendeine Energiequelle, die einen niedrig-gespannten Starkstrom, und zwar entweder Wechsel- oder Gleichstrom, zu liefern vermag, beispielsweise ein Transformator oder ein Generator, sein. Ein Elektrodenträger 4 aus einem Metall, wie Kupfer, steht in elektrischem Kontakt mit einer zweiten Elektrode 5 aus beispielsweise Graphit oder Wolfram mit einer Einsenkung 6 gegenüber der Folie 2, Der Elektrodenträger 4 ist über ein Kabel 9 mit der Energiequelle 10 verbunden, so daß der Stromkreis geschlossen werden kann. Ober einen Zeitgeberschalter 8 im Kabel 9 kann der Stromfluß gesteuert werden. Ein Antriebswerk 7, das beispielsweise über ein Solenoid oder eine Hydraulik betätigt wird, dient der Bewegung des Elektrodenträgers 4 mit der F.'=k.trode 5 in eine Stellung, in der die Einsenkung S der z.vpiten Elektrode 5 die Folie 2 umfaßt Das Antriebswerk 7 bewegt die zweite Elektrode 5 so, daß die Folie 2 einem mäßigen Druck von beispielsweise 0,07 bis 350 kg/cm2 oder darüber, vorzugsweise 035 bis 7 kg/cm2, ausgesetzt wird. Der elektrische Strom von der Energiequelle 10 geht durch den metallischen Träger 1, durch die Folie 2 und durch die Elektroden und erzeugt so viel Wärme, daß das Bindemittel zersetzt und das Überzugsmetall geschmolzen wird. Bei der Bildung eines Metallüberzuges, der kein Schleifmittel enthält, wird vorzugsweise ein Anschlag verwendet, der die Bewegung der Elektrode 5 in Kontakt mit der Folie 2 begrenzt Wenn kein solcher Anschlag verwendet wird, kann geschmolzenes Metall der Überzugsschicht fortgepreßt und ein Metallüberzug gebildet werden, der dünner ist als erwünscht.
Normalerweise hat die Folie einen hohen elektrischen Widerstand. Wenn jedoch die Metallteilchen in der Überzugsschicht unter Druck näher aneinander gebracht werden, sinkt der elektrische Widerstand der Schicht.
Fig.2 zeigt den nach dem durch Fig. 1 veranschaulichten Verfahren erhaltenen, mit einem Metallüberzug versehenen Träger. Der Träger 1 weist einen hohlraumfreien, mit Schleifmittel gefüllten Metallüberzug 12 auf, der über eine metallurgische Bindung 13 an dem Träger 1 haftet. Die metallurgische Bindung besteht aus einer dünnen Schicht zwischen Träger und Überzug, in der Trägermaterial und Überzugsmetall miteinander legiert sind.
Gemäß Fig.3 steht ein metallischer Träger 14 in elektrischem Kontakt mit einer Elektrode 16, die über ein leitendes Kabel U mit einer Energiequelle 10 verbunden ist. Die Folie 15 besteht aus eintm Gemisch eines pulverförmigen Metalls und eines pulverförmigen Schleifmittels, die durch ein organisches Polymer, wie Polytetrafluoräthylen, Polymethylmethacrylat oder Schellack miteinar.Jer verbunden sind. Die Schicht 15 kann mittels eines (nicht gezeigten) Klebstoffs, wie Schellack oder Kautschukkitt, an Ort und Stelle gehalten werden. Die Verwendung eints Klebstoffes ermöglicht es, nicht-horizontale Flachen mit einem Überzug zu versehen. Ein Elektrodenträger 17 steht in elektrischem KontaKi mit einer zweiten Elektrode 18 gegenüber der ersten Elektrode 16, dem Träger 14 und der Folie 15. Ein Antriebswerk 7 führt den Elektrodenträger 17 mit der zweiten Elektrode 18 in elektrischen
Kontakt mit der Folie 15 und übt einen mäßigen Druck, wie oben beschrieben, auf diese Folie aus. Der Elcktrodenträger 17 steht über ein Kabel 9 mit einem Zeitgeberschalter 8 in elektrischem Kontakt mit der Energiequelle 10.
F i g. 4 zeigt den nach dem durch F i g. 3 veranschaulichten Verfahren erhaltenen Träger mit dem Überzug. Der Träger 14 ist teilweise mit einem mit pulverförmigem Schleifmittel gefüllten Metallüberzug 19 versehen, und der Überzug 19 haftet über eine dünne metallurgische Bindung 20 an dem Träger 14.
Die mit der Folie in Kontakt stehende Elektrode kann einen Teil der zum Schmelzen des Metalls oder der Legierung in der Folie erforderlichen Wärme liefern und besteht daher vorzugsweise aus einem Material, wie Graphit oder Wolfram, das einen solchen elektrischen Widerstand besitzt, daß die Elektrode durch den üickiriäCncM οίΓΰΐΐί Wie oben ärigcg6u€n €ΓιιίίΖί iVird.
Der Teil der Elektrode, der mit der Folie in elektrischen Kontakt kommt, kann so ausgebildet sein. daß er der Oberfläche eines kompliziert geformten metallischen Trägers angepaßt ist.
Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung mit einem Träger, an dem die metallische Schicht haftet, durchgeführt wird, wird ein Überzug gebildet, der metallurgisch an den Träger gebunden ist. Die metallurgische Bindung ist eine dünne Schicht oder Zone zwischen dem Träger und dem Überzug, in der eine Legierung des Überzugsmetalls mit dem Trägermetall erfolgt ist. Durch die metallurgische Bindung wird eine sehr feste Haftung des Metallüberzugs oder des ein Schleifmittel enthaltenden Metallüberzugs, der praktisch frei von Porosität und Einschlüssen ist, an dem Träger erzielt. Die Bildung eines solchen porenfreien Überzugs nach dem Verfahren gemäß der Erfindung war unerwartet. Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung mit einem Metallüberzug versehenen Gegenstände können überall dort verwendet werden, so sie extremer Abnützung, Stoß, Temperatur und Reibung ausgesetzt sind. Wenn die metallurgische Bindung nicht vorhanden wäre wurden die Gegenstände sich nicht für solche Zwecke eignen. Die Überzüge enthalten kein Bindemittel, wie sich bei Prüfung eines Querschnitts unter dem Mikroskop ergibt. Es war unerwartet, daß das organische Bindemittel, durch das die Teilchen der Überzugsmasse auf dem Träger gehalten werden, in der kurzen Erhitzungszeit zersetzt und verflüchtigt werden kann.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das Verfahren gemäß der Erfindung. Angaben in Prozent beziehen sich auf das Volumen, sofern nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Ein Stück einer selbsttragenden Folie von 038 mm Dicke aus 95 VoL-% einer pulverförmigen Nickellegierung (AMS-4775) aus 5 Gew.-% Silicium, 3,5 Gew.-% Bor, 15Gew.-% Chrom. 4 Gew.-% Eisen, 0,6 Gew.-% Kohlenstoff, Rest Nickel, mit einer Teilchengröße unter 0,044 mm und 5 VoL-% pulverförmigem Polytetrafluorethylen, die, wie weiter unten beschrieben, hergestellt war. wurde auf eine 6,4 mm dicke Platte aus rostfreiem Stahl (Typ 316) gelegt Auf die Folie wurde eine Beilagscheibe aus Stahl von 0,13 mm Dicke gelegt. Zylmderförmige Kupferelektroden mit einer Kontaktflache mit einem Durchmesser von 6,4 mm wurden gegen die Deck- und Bodenfläche dieses Sandwich-Gefüges gepreßt Mittels eines mit den Elektroden verbundenen mechanischen Antriebswerks wurde Druck auf die Folie ausgeübt, um den elektrischen Widerstand der Folie zu verringern. Dann wurden mittels eines Punktschweißgerätes I Sekunde lang 8000 Voll · Ampere durch die Stahlplatte und die Folie > geschickt.
Es bildete sich in dem Gebiet der Stahlplatte zwischen den Elektroden ein kreisscheibenförmiger aufgeschmolzener Überzug aus der Nickellegierung mit einem Durchmesser von 6,4 mm. Die Stahlbeilagscheibe war
n> auf diesen kreisscheibenförmigen Überzug aufgeschweißt. Sie wurde abgeschliffen, wobei eine Stahlplatte mit dem kreisscheibenförmigen Überzug aus der Nickellegierung, der eine hohe Abnützungs- und Korrosionsfestigkeit besaß, erhalten wurde. Die mikro-
ii skopische Untersuchung eines Querschnitts zeigte, daß der Überzug hohlraum- und rißfrei und metallurgisch an die Stahlplatte gebunden war.
hergestellt, indem ein Gemisch aus 95 Vol.-% der 2n pulverförmigen Nickellegierung und 5 Vol.-% pulverförmigem Polytetrafluorethylen etwa 30 Minuten in einer Kugelmühle verarbeitet wurde, wobei als Mahlmedium Porzellan verwendet wurde. Das so verarbeitete Gemisch wurde dann mittels Quetschwalzen oder 2Ί Kalandern zu einer Folie verarbeitet.
Beispiel 2
Eine wie in Beispiel I beschrieben aus Polytetrafluorethylen und Wolframcarbid mit einer Teilchengröße unter 0,044 mm hergestellte Folie von 0.25 mm Dicke wurde mit einer zweiten Folie von 038 mm Dicke aus der gemäß Beispiel 1 verwendeten Nickellegierung mit einer Korngröße unter 0,044 mm und Polytetrafluoräthylen beschichtet, indem man beide Folien zusammenwalzte. Der Polytetrafluoräthylengehalt jeder Folie betrug 5 Vol.-%. Das selbsttragende Laminat wurde so auf einen 1,5 mm dicken Stahlträger gelegt, daß die Nickellegierung mit dem Stahl in Berührung stand.
Für die Erhitzung wurde die Stahlplatte mit einer Kupferelektrode in Kontakt gebracht, und eine Graphitelektrode mit einer Kontaktfläche von 6,4 mm Durchmesser wurde gegen die Wolframcarbidoberfläehe des Laminats gepreßt. Für V2 Sekunde wurden 10 000 Volt ■ Ampere auf die Schicht angewandt. Dann wurde der Gegenstand abkühlen gelassen.
Man erhielt einen gut zusammengeschmolzenen und über eine Fläche mit einem Durchmesser von 6,4 mm metallurgisch an den Träger gebundenen Üben, ,ξ von ausgezeichneter Abnützungsfestigkeit. In diesem Überzug und anderen Überzügen, die ein Schleifmittel enthalten, dient das Metall als Dispersionsmedium für das Schleifmittel.
Beispiel 3 Das Verfahren von Beispiel 1 warde wiederholt mit
der Abweichung, daß die das Metall enthaltende Folie hergestellt wurde, indem ein Gemisch aus 25 Vol.-% pulverförmigem Wolframcarbid mit einer Korngröße unter 0,044 mm mit 70 VoL-% der in Beispiel 1 verwendeten Nickellegierung und 5 Vol.-% pulverför-
b5 migem Polytetrafluorethylen in einer Kugelmühle verarbeitet und anschließend durch Kalandern zu einer
Folie verformt wurde. Das Produkt war eine Stahlplatte mit einem
hohlraum- und rißfreien abnützungsfesten und metallurgisch daran gebundenen kreisscheibenförmigen Überzug aus einem das Schleifmittel enthaltenden Metallüberzug.
Beispiel 4
Da« Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Abweichung, daß anstelle des 1,5 mm dicken Stahlträgers eine 3,2 mm dicke Graphitplatte verwendet wurde.
Man erhielt eine Kreisscheibe aus der festen Nickellegierung und Wolframcarbid. Durch Abschleifen und Untersuchen unter dem Mikroskop wurde festgestellt, daß die Scheibe hohlraumfrei war.
Beispiel 5
Das Verfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt mit der Abweichung, daß eine die Metallteilchen enthaltende Folie verwendet wurde, die durch Verarbeiten eines Gemisches aus 25 Vol.-% pulverförmigem Wolframcarbid mit einer Teilchengröße unter 0,044 mm, 70 Vol.-% der Nickellegierung von Beispiel 1 und 5 Vol.-°/o pulverförmigem Polytetrafluoräthylen in einer Kugelmühle und anschließendes Verformen durch Kalandern erhalten war.
Das Produkt war eine hohlraum- und rißfreie, mit Schleifmittel gefüllte Kreisscheibe aus der Nickellegierung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum, insbesondere partiellen, Oberziehen von Metallgegenständen mit einer bindemittelfreien Metallschicht durch Aufbringen eines Überzuges aus einem fein-dispersen Metall oder einer fein-dispersen Legierung, ggfs. einem fein-dispersen Schleifmittel und einem Bindemittel auf einen Träger, Erhitzen des Oberzuges derart, daß die Teilchen zusammenschmelzen und das Bindemittel |0 zersetzt wird, und Abkühlen auf unter den Schmelzpunkt des Metalls oder der Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß man einen elektrisch leitenden Träger verwendet und zur Bildung der Oberzugsschicht eine selbsttragende '5 Folie aus dem Überzugsmaterial und dem Bindemittel auflegt, zum Erhitzen auf die erforderliche Temperatur eine Elektrode auf die Folie preßt und elektrischen Strom zwischen der Elektrode und dem Träger führt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode unter einem Druck von 0,34 bis 6,9 bar an die Folie gepreßt wird.
DE2116047A 1970-04-02 1971-04-01 Verfahren zum Überziehen von Metallgegenständen mit einer bindemittelfreien Metallschicht Expired DE2116047C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2509070A 1970-04-02 1970-04-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2116047A1 DE2116047A1 (de) 1971-11-04
DE2116047B2 true DE2116047B2 (de) 1980-06-26
DE2116047C3 DE2116047C3 (de) 1981-05-14

Family

ID=21823991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2116047A Expired DE2116047C3 (de) 1970-04-02 1971-04-01 Verfahren zum Überziehen von Metallgegenständen mit einer bindemittelfreien Metallschicht

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3778586A (de)
JP (1) JPS5335009B1 (de)
CA (1) CA945020A (de)
DE (1) DE2116047C3 (de)
FR (1) FR2090505A5 (de)
GB (1) GB1335417A (de)
SE (1) SE373514B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3540820A1 (de) * 1985-11-16 1987-05-21 Interturbine Germany Vac Hyd P Sicherungselement, insbesondere fuer schloesser

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3917149A (en) * 1972-09-15 1975-11-04 Mallory Composites Process of preparing embossed sintered articles of manufacture
FR2229888B1 (de) * 1973-05-19 1977-10-28 Girling Ltd
US3916506A (en) * 1973-10-18 1975-11-04 Mallory Composites Method of conforming a flexible self-supporting means to the surface contour of a substrate
US3936656A (en) * 1974-12-16 1976-02-03 United Technologies Corporation Method of affixing an abradable metallic fiber material to a metal substrate
US4048459A (en) * 1975-10-17 1977-09-13 Caterpillar Tractor Co. Method of and means for making a metalic bond to powdered metal parts
FI53085C (de) * 1975-12-23 1978-02-10 Levanto Oy L A
DE2848997A1 (de) * 1978-11-11 1980-05-22 Eickhorn Geb Fischer Annette Verfahren zum verstaerken von aus metall bestehenden verschleissteilen
US4624860A (en) * 1985-10-15 1986-11-25 Imperial Clevite Inc. Method of applying a coating to a metal substrate using brazing material and flux
US4685359A (en) * 1986-08-04 1987-08-11 Hughes Tool Company-Usa Method of hardfacing steel bodied bits
US4726101A (en) * 1986-09-25 1988-02-23 United Technologies Corporation Turbine vane nozzle reclassification
US5288556A (en) * 1987-03-31 1994-02-22 Lemelson Jerome H Gears and gear assemblies
US5866195A (en) * 1988-03-31 1999-02-02 Lemelson; Jerome H. Methods for forming diamond-coated superconductor wire
US5403540A (en) * 1990-10-29 1995-04-04 Corning Incorporated Heating of formed metal structure by induction
US6004683A (en) * 1992-11-04 1999-12-21 C. A. Patents, L.L.C. Plural layered metal repair tape
AU6013494A (en) * 1992-11-04 1994-06-08 Coating Applications, Inc. Metal repair tape
US5263641A (en) * 1992-11-04 1993-11-23 Coating Applications, Inc. Method of bonding hard metal objects with braze slurry
US5334417A (en) * 1992-11-04 1994-08-02 Kevin Rafferty Method for forming a pack cementation coating on a metal surface by a coating tape
US5373986A (en) * 1992-11-04 1994-12-20 Rafferty; Kevin Fluoride cleaning of metal surfaces and product
US5348215A (en) * 1992-11-04 1994-09-20 Kevin Rafferty Method of bonding hard metal objects
GB2285942A (en) * 1994-01-25 1995-08-02 Ford Motor Co Forming an erosion resistant coating on an electrode
US6514289B1 (en) 2000-01-30 2003-02-04 Diamicron, Inc. Diamond articulation surface for use in a prosthetic joint
US6494918B1 (en) 2000-01-30 2002-12-17 Diamicron, Inc. Component for a prosthetic joint having a diamond load bearing and articulation surface
US6676704B1 (en) 1994-08-12 2004-01-13 Diamicron, Inc. Prosthetic joint component having at least one sintered polycrystalline diamond compact articulation surface and substrate surface topographical features in said polycrystalline diamond compact
US6793681B1 (en) 1994-08-12 2004-09-21 Diamicron, Inc. Prosthetic hip joint having a polycrystalline diamond articulation surface and a plurality of substrate layers
US7396505B2 (en) 1994-08-12 2008-07-08 Diamicron, Inc. Use of CoCrMo to augment biocompatibility in polycrystalline diamond compacts
US6596225B1 (en) 2000-01-31 2003-07-22 Diamicron, Inc. Methods for manufacturing a diamond prosthetic joint component
US7396501B2 (en) 1994-08-12 2008-07-08 Diamicron, Inc. Use of gradient layers and stress modifiers to fabricate composite constructs
US6402787B1 (en) 2000-01-30 2002-06-11 Bill J. Pope Prosthetic hip joint having at least one sintered polycrystalline diamond compact articulation surface and substrate surface topographical features in said polycrystalline diamond compact
US7494507B2 (en) 2000-01-30 2009-02-24 Diamicron, Inc. Articulating diamond-surfaced spinal implants
US5607025A (en) * 1995-06-05 1997-03-04 Smith International, Inc. Drill bit and cutting structure having enhanced placement and sizing of cutters for improved bit stabilization
US5766394A (en) * 1995-09-08 1998-06-16 Smith International, Inc. Method for forming a polycrystalline layer of ultra hard material
US6390210B1 (en) * 1996-04-10 2002-05-21 Smith International, Inc. Rolling cone bit with gage and off-gage cutter elements positioned to separate sidewall and bottom hole cutting duty
AU3402997A (en) * 1996-06-21 1998-01-07 Smith International, Inc. Rolling cone bit having gage and nestled gage cutter elements having enhancements in materials and geometry to optimize borehole corner cutting duty
US6709463B1 (en) 2000-01-30 2004-03-23 Diamicron, Inc. Prosthetic joint component having at least one solid polycrystalline diamond component
WO2002087814A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-07 Norsk Hydro Asa A process of making a shaped product
EP1544321B1 (de) * 2002-09-24 2016-08-10 IHI Corporation Verfahren zum beschichten der gleitfläche eines hochtemperaturelements
US9284647B2 (en) * 2002-09-24 2016-03-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for coating sliding surface of high-temperature member, high-temperature member and electrode for electro-discharge surface treatment
CA2483528C (en) * 2002-10-09 2015-07-21 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Rotating member and method for coating the same
FR2848487B1 (fr) * 2002-12-13 2006-01-21 Snecma Moteurs Procede pour realiser un revetement sur un article et/ou d'un substrat metallique, un tel revetement, un tel article et/ou substrat metallique et une came formant un tel article
JP5154930B2 (ja) * 2004-07-19 2013-02-27 スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド 医療用移植片の表面のパルス通電焼結法及びその医療用移植片
US20060239850A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-26 Denboer David Endmills and method of making the same
US8449991B2 (en) 2005-04-07 2013-05-28 Dimicron, Inc. Use of SN and pore size control to improve biocompatibility in polycrystalline diamond compacts
US20070269676A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-22 Singer Kevin M Diffusion barrier layer and method of making the same, and wear resistant article with the diffusion barrier layer and method of making the same
US20100215983A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Kennametal Inc. Brazed Claddings for Cast Iron Substrates
US8663359B2 (en) 2009-06-26 2014-03-04 Dimicron, Inc. Thick sintered polycrystalline diamond and sintered jewelry
US8445117B2 (en) 2010-09-28 2013-05-21 Kennametal Inc. Corrosion and wear-resistant claddings
US10427235B2 (en) * 2010-11-18 2019-10-01 Zimmer, Inc. Resistance welding a porous metal layer to a metal substrate
US9126292B2 (en) * 2011-03-28 2015-09-08 General Electric Company Method and device for coating turbine components
US8921730B2 (en) * 2011-06-22 2014-12-30 General Electric Company Method of fabricating a component and a manufactured component
US8808870B2 (en) 2011-11-28 2014-08-19 Kennametal Inc. Functionally graded coating
US9862029B2 (en) 2013-03-15 2018-01-09 Kennametal Inc Methods of making metal matrix composite and alloy articles
US9346101B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-24 Kennametal Inc. Cladded articles and methods of making the same
US10221702B2 (en) 2015-02-23 2019-03-05 Kennametal Inc. Imparting high-temperature wear resistance to turbine blade Z-notches
US11117208B2 (en) 2017-03-21 2021-09-14 Kennametal Inc. Imparting wear resistance to superalloy articles
CN111250647B (zh) * 2020-01-20 2021-07-16 沈阳工业大学 一种铸造用粘结剂及其应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2586357A (en) * 1950-06-30 1952-02-19 Du Pont Tetrafluoroethylene polymer compositions
FR1060225A (fr) * 1953-02-04 1954-03-31 Onera (Off Nat Aerospatiale) Perfectionnements apportés aux procédés pour l'établissement de pièces métalliques devant subir un traitement pour la formation d'au moins un alliage superficiel de diffusion, notamment à base de chrome
US2866886A (en) * 1956-10-24 1958-12-30 Gen Motors Corp Method of manufacture
US2994762A (en) * 1959-09-08 1961-08-01 Jess M Roberts Method of fusing materials to metal surfaces
US3340052A (en) * 1961-12-26 1967-09-05 Inoue Kiyoshi Method of electrically sintering discrete bodies
US3493713A (en) * 1967-02-20 1970-02-03 Arcos Corp Electric arc overlay welding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3540820A1 (de) * 1985-11-16 1987-05-21 Interturbine Germany Vac Hyd P Sicherungselement, insbesondere fuer schloesser

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5335009B1 (de) 1978-09-25
SE373514B (sv) 1975-02-10
DE2116047C3 (de) 1981-05-14
FR2090505A5 (de) 1972-01-14
CA945020A (en) 1974-04-09
GB1335417A (en) 1973-10-31
US3778586A (en) 1973-12-11
DE2116047A1 (de) 1971-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2116047C3 (de) Verfahren zum Überziehen von Metallgegenständen mit einer bindemittelfreien Metallschicht
DE2115358C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Schichten aus in einer Metallmatrix dispergiertem fein-dispersem Füllstoff
US3876447A (en) Method of applying hard-facing materials
EP0383844A1 (de) Schichtwerkstoff oder schichtwerkstück und verfahren zu seiner herstellung.
CH647818A5 (de) Pulverfoermiger beschichtungswerkstoff zum thermischen beschichten von werkstuecken.
EP4146428A1 (de) Bauteil einer bremse für ein fahrzeug und verfahren zu seiner herstellung
DE3634473A1 (de) Ein verfahren zur beschichtung eines substrats
DE19983550B4 (de) Elektrode für eine Funkenentladungsbeschichtung und Herstellungsverfahren dafür
DE764144C (de) Verfahren zum Herstellen von harten Auflagen fuer Messer, Schneidwerkzeuge und sonstige Arbeitsgeraete
DE1959283A1 (de) Hartmetallauflage-Zusammensetzung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US2803740A (en) Method and composition for building up and surfacing austenitic steels
DE2642339C3 (de) Kontaktkörper und Herstellungsverfahren hierzu
WO2015090865A1 (de) Verfahren zur herstellung von kontaktmaterialstücken für vakuumschaltröhren
DE3813803C2 (de)
DE102007035009A1 (de) Verfahren zum Vorsehen einer Beschichtung
DE2520703C3 (de) Anwendung des Verfahrens zum Aufbringen eines harten Überzuges auf einer metallischen Oberfläche auf ein Hartmetall
CH400403A (de) Verfahren zum Verbinden von Werkstücken mit Hilfe eines Ladungsträgerstrahles
EP0709491A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtverbundwerkstoffs
CH493648A (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines unlösbaren Überzuges auf metallischen Werkstücken
DE2911518C2 (de) Masse für die Herstellung eines Schleifwerkzeuges
EP1901351A1 (de) Wärmeleitfolie und Verfahren zur Herstellung einer Wärmeleitschicht
US3683147A (en) Method of forge type welding
AT227152B (de) Lötmaterial zur vakuumdichten Verbindung von aus Keramik, Glas und Metall bestehenden Bauteilen und Verfahren zur Herstellung desselben
DD252334A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum widerstandsrollennahtauftragsschweissen
DE2949040A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbringen einer reib- bzw. gleitschicht auf die innenflaeche eines rotationssymmetrischen substrats

Legal Events

Date Code Title Description
OGA New person/name/address of the applicant
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)