DE2165058B2

DE2165058B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Her stellen eines Verbundgußstuckes aus einem Basismetall und einer harten Oberflachen schicht

Info

Publication number: DE2165058B2
Application number: DE2165058A
Authority: DE
Inventors: Shigeto Kawasaki; Takashi Nagoya Kozawa; Mitsuo Morshima; Yoshifumi Chiryu Sakai; Takeshi Chita Sumi; Atsushi Wada
Original assignee: Daido Seiko KK
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1973-11-22
Also published as: DE2165058C3; JPS4946685B1; US3792726A; GB1381603A; SE384154B; DE2165058A1

Description

35 chend F i g. 6.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 3 erklärt.

Die Erfindung betrifft eir Verfs'-.ren zum Herste!- Die vorgeformte Platte ist ein 5 mm dickes Stück

len eines Verbundgußstückes aus einem Basismetall aus einer Mischung 1 α von Pulver mit mindestens und einer harten Oberflächenschicht ius metallkarbi- 30 90 ⁰Zo Wolfram-Karbid, Titan-Karbid, Tantal-Karbid, dischen oder keramischen Hartstoffen. Bei einem aus Keramik usw., wobei jeweils eine gute Affinität mit der deutschen Offenlegungsschrift 1 949 777 bekann- dem geschmolzenen Metall gegeben ist und ungefähr ten Verfahren dieser Art werden aus Metallteilchen 10⁰/o eines Bindermaterials, wie z.B. hitzehärtendes und Karbiden bestehende Gemische in vollständig Harz und ein asbestartiges, wärmeundurcblässiges verbrennbare, vergasbare, sinternde oder schmelz- 35 Blatt 1 b, das keine Schlacke bilde i, wenn es mit dem bare Bindestoffe eingelagert und als vorgefertigte geschmolzenen Metall in Berührung kommt.
Platten oder Formlinge in eine Gießform einge- Und ein beliebiges, geschmolzenes Metall 3 wird

bracht, in die anschließend das flüssige Basismetall dann in die Form 2 eingegossen, die gespült wird, um eingegossen wird. Versuche haben gezeigt, daß die das geschmolzene Metall 3 am Oxydieren zu hindern, nach dem bekannten Verfahren hergestellten Erzeug- 40 Diesbezüglich sind Düsen 7 an dem oberen Teil der nisse keine befriedigende Biegesteifigkeit und Härte Innenseite der Gußform 2 mit der Zuführungsrohrleibesitzen, um sie beispielsweise als Schneidwerkzeuge tung für Schutzgas 6 verbunden. Die vorgefertigte einsetzen zu können. Platte 1 wird dann auf die Metalloberfläche 3 aufge-

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bracht, und nach Verstreichen einer geeigneten Zeit zu schaffen, das die Herstellung von Verbundguß- 45 (beispielsweise undgefähr 10 Sekunden) wird ein stücken mit großer Oberflächenhärte und guter Bie- Druckstempel 4 zur Anlegung eines Drucks (beigesteifigkeit gestattet. spielsweise ungefähr 1 TonneZcm² für 30 Sekunden)

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem abgesenkt. Danach wird der Druck weggenommen, Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch und das Produkt einer vorher bestimmten Form wird gelöst, daß zunächst das geschmolzene Basismetall in 50 mittels eines Auswerferkolbens 5 herausgenommen,
eine Gießform eingegossen und darin unter einer Die F i g. 4 zeigt eine Gußfläche einer verstärkten

Schutzgasatmosphäre gehalten wird und daß danach Oberfläche, die erfindungsgemäß hergestellt wurde, eine vorgeformte Platte aus den gepreßten Hartstoff- und F i g. 5 zeigt eine verstärkte Schicht (B), wie sie pulvern auf das in der Gießform befindliche Basis- erfindungsgemäß hergestellt wird. Es wurde festgemetall aufgelegt und auf dieses aufgepreßt wird, so- 55 stellt, daß beide die Vorteile haben, wie sie im follange das Basismetall sich noch in zumindest zähflüs- genden im Vergleich zu der herkömmlichen Aufsigem Zustand befindet. Die nach dem erfindungsge- sprühmethode dargestellt werden. Wie sich klar aus mäßen Verfahren hergestellten Verbundgußstücke dem Vergleich von F i g. 1 mit F i g. 4 ergibt, ist die zeichnen sich durch eine homogene Oberfläche gro- Gußfläche im Falle der Erfindung besser. Beispielsßer Härte und durch eine gute Biegesteifigkeit aus. 60 weise sind Nachteile wie Blaslöcher, Ablösen der

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin- verstärkten Schicht usw., die bisher oft auftraten, bedungsgemäßen Verfahrens ist erfindungsgemäß merkenswert zurückgegangen. Ein Vergleich mit dem durch eine metallische Gießform gekennzeichnet, die Bezugszeichen A der F i g. 2 mit dem Bezugszeian ihrer Oberseite eine Rohrleitung mit einer Viel- chen B der F i g. 5 zeigt klar, daß die verstärkte zahl von auf den Formhohlraum gerichteten Düsen 65 Schicht mit gleichmäßiger gewünschter Stärke entzum Einblasen von Schutzgas besitzt. Durch die er- sprechend F i g. 5 auch erfindungsgemäß erhalten ü\ .dungsgemäße Vorrichtung wird verhindert, daß werden kann,
das geschmolzene Metall mit der umgebenden Atmo- Außerdem ist bei dem Produkt entsprechend dem

Verfahren der Erfindung die verstärkte Schicht so fest mit dem geschmolzenen Metall verbunden, daß bei der Verwendung für einen Amboß o. ä., wo eine große Härte und Festigkeit erforderlich ist, solche unerwünschten Phänomene, wie z.B. Abnutzen, Lecken, Ablösen, wie sie sonst auftreten, hier nicht auftreten, so daß eine bemerkenswerte Wirkung in Form der Verlängerung der Lebensdauer des Produkts eintritt.

F i g. 6 zeigt die MikroStruktur (X 100) des gebundenen Teils der verstärkten Schicht an dem Basismetall entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren. Dieses Testmaterial wurde vorbereitet durch Verbinden mit dem geschmolzenen Metall (Kohlenstoffstahl) einer vorgeformten Platte aus Wolfram-Karbid-Pulver, wobei das genannte Testmaterial danach einem Vergütungsverfahren unterzogen wurde. Aus dieser Figur ergibt sich, daß die Verbindung irr Bereich C perfekt ist und daß keine schädlichen Wirkungen, wie z.B. Gaseinschlüsse, festzustellen sind.

Fig.7 ist ein Diagramm mit der Verteilung der Vickers-Härte (Hv) in der verstärkten Sichicht entsprechend dem PhotomikiOgramm der F i g. 6 zum Basismaterial hin. Wie sich aus dem Diagramm klar ergibt, bleibt die verstärkte Schicht aus Wolfram-Karbid nach der Vergütung ausreichend hart.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Sphäre, beispielsweise durch Oxydation, reagiert und Patentansprüche: dadurch das Enderzeugnis verschlechtert. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach-

1. Verfahren zum Herstellen eines Verbund- stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In gußstückes aus einem Basismetall und einer har- 5 der Zeichnung zeigt

ten Oberflächenschicht aus metallkarbidischen Fig. 1 ein Photomikrogramm (X V2) mit der Gußoder keramischen Hartstoffen, dadurch ge- fläche einer gehärteten Schicht entsprechend der übkennzeichnet, daß zunächst das geschmol- liehen Pulveraufsprühmethode,
zene Basismetall in eine Gießform eingegossen Fig.2 ein Photomikrogramm (X¹Zs) mit einer und darin unter einer Schutzgasatmosphäre ge- 10 Querschnittsansicht der Stärkeverteilung einer Mehalten wird und daß danach eine vorgeformte -allschicht entsprechend dem erfindungsgemäßen Platte aus den gepreßten Hartstoffpulvern auf Verfahren,

das in der Gießform befindliche Basismetall auf- Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Ausfüh-

gelegt und auf dieses aufgepreßt wird, solange das rungsform der Erfindung und

Basismetall sich noch in zumindest zähflüssigem 15 Fig.4 bis 7 Photomikrogramme und ein Dia-

Zustand befinü«. t. gramm der Ausführungsformen entsprechend der Er-

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- findung, wobei Fig.4 ein Photomikrogramm (x ¹Z₂) rens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine der Gußfläche einer verstärkten Schicht ist, Fig. 5 metallische Gießform, die an ihrer Oberseite eine ein Photomikrogramm (x ¹Zs) eines Querschnitts der Rohrleitung (6) mit einer Vielzahl von auf den 20 Dickeverteilung in einer verstärkten Schicht, Fig.6 Formhohlraum gerichteten Düsen (7) zum Ein- ein Photomikrogramm (X 100) der MikroStruktur blasen von Schutzgas besitzt. des gebundenen Teils einer verstärkten Schicht mit

dem Basismaterial, ^ig.7 ein Diagramm der Härteverteilung (Hv) der verstärkten Schicht entspre-