DE2312810A1 - Legierung bzw. pulvergemisch zur herstellung von verschleissfesten schichten durch auftragschweissen - Google Patents

Legierung bzw. pulvergemisch zur herstellung von verschleissfesten schichten durch auftragschweissen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Legierungspulver bzw. ein Pulvergemisch zur Herstellung von verschleißfesten Schichten durch Auftragschweissen.
Oberflächen von verschleißbeanspruchten Maschinenteilen werden nach bekannten Verfahren durch Bewehrung mit verschleißfesten Schichten geschützt. Solche Auftragverfahren sind zum Beispiel das thermische Spritzen, die galvanische Beschichtung, das elektrostatische Auftragen, die Abscheidung aus der Dampfphase oder das Auftragschweißen.
Je nach Verwendungszweck des verschleißbeanspruchten Maschinenteiles wählt man das geeignete Verfahren zur Herstellung der verschleißfesten Überzüge aus. So sind zum Beispiel thermische Spritzschichten nicht für schlagende Beanspruchungen geeignet, galvanische Beschichtungen lassen sich nur mit wenigen Elementen bzw. Legierungen durchführen, elektrostatische Auftragungen sind nur bis zu einer begrenzten Schichtstärke möglich, und Abscheidungen aus der Dampfphase besitzen nur eine geringe Haftung am Grundmaterial.
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2/.
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Diese Schwierigkeiten treten bei den Auftragschweißverfahren und insbesondere beim Plasmaschweißverfahren nicht auf. Einmal wird . durch Diffusionsbindung im Schmelzfluß eine gute Haftung erzielt, zum anderen kann durch Lagenschweißung die verschleißfeste Schichtbeliebig stark aufgetragen werden. Deshalb bietet sich dieses Verfahren an, wenn Maschinenteile besonders ungünstigen Beanspruchungen, wie hohe Gleitgeschwindigkeit der aufeinanderreibenden Partner mit wechselnder Belastung, hohe thermische Belastung, Mangelschmierung und Einfluß korrosiver Medien, ausgesetzt sind. Solche Maschinenelemente sind zum Beispiel Kolben-ringe von Verbrennungskraftmaschinen, Dichtleisten für Kreiskolbenmotoren, Gleitringdichtungen oder Laufwerkdichtungen.
Es ist bekannt, solche Maschinenteile mit Spritzschichten aus zum Beispiel den Metallen Molybdän, Wolfram, Niob oder Tantal zu überziehen. Derartige Schichten bieten bei Hochtemperaturbelastungen zwar einen sehr guten Verschleißschutz, sie versagen jedoch bei anderen Beanspruchungsarten. Es ist daher naheliegend, solche Schichten nach dem Schweißverfahren herzustellen. Jedoch ist es bisher nicht gelungen, diese so zu produzieren, daß sie für technische Zwecke brauchbar sind. Die bis jetzt hergestellten Schichten sind durch Grobkornbildung, Schweißrisse, Porenbildung und ungleichmäßige Gefügestruktur der Auftragung technisch unbrauchbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Werkstoff zu finden, der nach dem Auftragschweißverfahren verarbeitet werden kann, ohne daß die oben beschriebenen Mangel auftreten, und der gleichzeitig verschleißfest genug ist, um den oben genannten hohen Beanspru-
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chungen standzuhalten.
Nach dem erfinderischen Gedanken wurde dabei gefunden, daß Molybdän oder Wolfram einzeln, als. Legierungspulver oder als Pulvergemisch, als Werkstoff für das Auftragschweißen verwendet werden können, und verschleißfeste Schichten entstehen, wenn das Ausgangsmetall Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff oder Kohlenstoff allein oder gemeinsam enthält. Diese Bestandteile liegen dabei hauptsächlich im Metall im ungebundenen, also gelösten Zustand vor. Der Sauerstoffgehalt liegt dabei zwischen 0 und 12 Gewichtsprozent, der Stickstoffgehalt zwischen 0 und 0,5 Gewichtsprozent, der Wasserstoffgehalt zwischen 0 und 0, 5 Gewichtsprozent und der Kohlenstoffgehalt zwischen 0 und 2, 5 Gewichtsprozent. Zusätzlich können dem Schweißpulver bis zu 20 Gewichtsprozent Kupfer oder Kupferlegierung als Pulver zugemischt oder zulegiert sein.
Die Verschleißfestigkeit dieser Schicht kann noch bedeutend gesteigert werden, wenn man der oben beschriebenen Legierung bzw. deren Pulvergemisch ein oder mehrere der vorwiegend karbidbildenden Elemente Titan, Tantal, Niob, Zirkon, Chrom und / oder Vanadium hinzugibt. Der Anteil dieser Elemente, die allein oder gemeinsam im Auftragpulver enthalten sein können, kann bis zu 50 Gewichtsprozent betragen. Der für die Karbidbildung notwendige Kohlenstoff kann aus Kohlenstoff abgebenden Materialien, wie z.B. Eisenkarbid, aus dem Grundmaterial der Aufschweißungen wie zum Beispiel Gußeisen oder aus zugegebenen Kohlenstoff im Pulver bezogen werden. Sehr günstig wirken sich auch geringe Zusätze von Bor in oben beschriebenen Schweißschichten aus. Interessanterweise bewirken Boranteile in der Größenordnung bis zu 20 Gewichts-
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prozent, daß nicht gebundener Kohlenstoff in den Auftragschweißungen vorhanden ist und somit ausgezeichnete Trockenlaufeigenschaften solcher Schichten erzielt werden.
Für Auftragschweißungen, die auf nicht Fe-haltige Werkstoffe aufgetragen werden, ist zu berücksichtigen, daß dem Auftragpulver ein
entsprechender, sonst in der Schweiße nachweisbarer Anteil an Eisen oder Eisenlegierung zugegeben werden kann, um die gleich guten Verschleißergebnisse zu erhalten, wie sie oben beschrieben sind.
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Claims (9)

Patentansprüche
1.) Legierungspulver bzw. Pulvergemisch zur Herstellung von verschleißfesten Schichten durch Auftragschweißen aus Molybdän, Wolfram oder einer Mischung der beiden Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißpulver
0-12 Gewichtsprozent Sauerstoff und/oder
0 - 0,5 Gewichtsprozent Stickstoff und/oder
0 - 0,5 Gewichtsprozent Wasserstoff und/oder
0 - 2,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff
im vorwiegend freien und ungebundenen, also gelösten Zustand enthält.
2.) Legierungspulver bzw. Pulvergemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißpulver 0-20 Gewichtsprozent Kupfer bzw. Kupferlegierung enthält.
3.) Legierung bzw. Pulvergemisch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung bzw. das Pulvergemisch die Elemente Titan, Tantal, Niob, Zirkon, Chrom und/ oder Vanadium einzeln oder legiert enthält.
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2/.
2 3 1 ? 8 1 σ
4.) Legierung bzw. Pulvergemisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Elemente in der Summe ma simal 50 Gewichtsprozent beträgt.
5.) Legierung bzw. Pulvergemisch nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung bzw, das Pulvergemisch elementares Bor enthält.
6.) Legierung bzw. Pulvergemisch nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Borgehalt 0-20 Gewichtsprozent beträgt.
7.) Legierung bzw. Pulvergemisch nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auftragschweißpulver Kohlenstoffstaub, wie zum Beispiel Ruß oder Graphitstaub, zugegeben ist.
8.) Legierung bzw. Pulvergemisch nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auftragschweißpulver pulverisiertes Eisenkarbid zugegeben ist.
9.) Legierung bzw. Pulvergemisch nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auftragschweißpulver Eisen- oder Eisenlegierungspulver in geringer Menge zugegeben ist.
GOtTZE AKTIENGESELLSCHAFT
6 A -τ 173/70 AV
Vossieck
409838/0561
DE19732312810 1969-05-28 1973-03-15 Auftragsschweißpulver Expired DE2312810C3 (de)

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DE19732312810 DE2312810C3 (de) 1973-03-15 Auftragsschweißpulver
IT19289/74A IT1003359B (it) 1973-03-15 1974-01-10 Lega rispettivamente miscela di polvere per la produzione di stra ti resistenti all usura mediante saldatura di riporto
FR7402212A FR2221526B1 (de) 1973-03-15 1974-01-23
BR882/74A BR7400882D0 (pt) 1973-03-15 1974-02-07 Po de liga ou mistura em po para a fabricacao de camadas a prova de desgaste por meio de soldagem por superposicao
JP49028000A JPS49126544A (de) 1973-03-15 1974-03-11
US451678A US3890137A (en) 1973-03-15 1974-03-15 Welding powder for producing wear-resistant layers by build-up welding
US05/632,132 US4001322A (en) 1969-05-28 1975-11-14 3-substituted phenylalkyl amines

Applications Claiming Priority (1)

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DE19732312810 DE2312810C3 (de) 1973-03-15 Auftragsschweißpulver

Publications (3)

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DE2312810A1 true DE2312810A1 (de) 1974-09-19
DE2312810B2 DE2312810B2 (de) 1976-10-14
DE2312810C3 DE2312810C3 (de) 1977-05-18

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BR7400882D0 (pt) 1974-10-29
US3890137A (en) 1975-06-17
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FR2221526B1 (de) 1980-11-07
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