DE2352789C3 - Verfahren zur Herstellung metallischer Verbundgußstücke - Google Patents

Description

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Das Hauptpatent 23 35 588 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung metallischer Verbundgußstücke, deren verschleißbeanspruchte Zonen durch Hartstoffteilchen gepanzert sind, wobei die Hartstoffteilchen in den Gußzonen nahe der auf Verschleiß beanspruchten Oberfläche des Gußstückes mit Abstand voneinander unverschiebbar befestigt und mit einem Gußwerkstoff umgössen werden, dadurch gekennzeichnet, daß Hartstoffteilchen mit einer Einzelflächengröße von etwa 0,5 bis 3 cm² in einer solchen Menge und Anordnung auf der die Verschleißzone des Gußstückes bildenden Formoberfläche angeordnet werden, daß ihr Flächenanteil, projiziert auf diese Formoberfläche, 10 bis 40% beträgt. ho

Es wurde bereits vorgeschlagen, in Rohrleitungen für Spül- oder Blasversatz im Bergbau an ihrer inneren Wandung straßenpflasterartig angeordnete Bruch- oder Formstücke aus Korund, Siliziumkarbid oder anderen geeigneten Stoffen unter gleichzeitiger Härtung des Werkstoffes der Rohrleitung in diese einzuschmelzen. Indes wurde bei diesem älteren Vorschlag nicht erkannt und berücksichtigt, daß eine optimale Ausführung nur erreicht wird, wenn sowohl die Abmessungen der einzugießenden Hartstoffkörper als auch deren BeIe-KunKsdichte innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden Deshalb ergeben sich gemäß älterem Vorschlug eine Reihe von beachtlichen Nachteilen, z. B. vorzeitiges Erkalten des einströmenden, flüssigen Gußwerkstoffes, ungenügende Umklammerung jedes Hartstoffteilchens durch den Gußwerkstoff, Risse in den Gußstegen zwischen den Hartstoffteilchen, erhöhte Hinterspülungsgefahr, mäßige Lebensdauer, ungenügende Wirtschaftlichkeit und sehr begrenzte praktische Anwendungsmöglichkeit auf andere Gußstückformen.

Bekannt sind auch Rohrkrümmer, die innen mit auswechselbaren einzelnen Futterstücken verschen sind; diese Lösung ist teuer und nicht für kleinere Verschleißflächen anwendbar; es handelt sich dabei um einen grundsätzlich anderen Lösungsweg, als in vorlegender Anmeldung.

In dem vorerwähnten Hauptpatent ist vorzugsweise die Verwendung unregelmäßig geformter Hartstoffteilchen dargestellt und beschrieben, (n manchen Fällen besteht nun ein Interesse, die Hartstoffteilchen in der Verschleißzone ziemlich regelmäßig und gleichmäßig anzuordnen, z. B. um eine lückenlose Sperrfront gegen durchtretende Mineralteilchen zu errichten. Oftmals besteht gleichzeitig oder getrennt ein Interesse, die Abmessungen der Hartstoffteilchen senkrecht zur Verschleißzone wesentlich größer zu gestalten, als in der Verschleißzone, z. B. um eine große Abnutzungsstrecke senkrecht zur Verschleißzone im Sinne großer Lebensdauer zu erzielen.

Diese vorgenannten Aufgaben löst die vorliegende Erfindung dadurch, daß als zu umgießende Hartstoffkörper prismatische Hartmetallplättchen verwendet werden.

Solche prismatischen, vorzugsweise viereckigen Hartmetallplättchen können erfindungsgemäß bisweilen in neuem Zustand für den genannten Zweck verwendet werden. Viel vorteilhafter aus wirtschaftlichen Gründen ist die Verwendung viereckiger, abgenutzter Hartmetall-Schneidplättchen, wie sie in großer Zahl in mechanischen Bearbeitungs-Werkstätten als Abfall anfallen und zum Preise von nur etwa V10 bis V20 des Neupreises verkauft werden. Die Verminderung des Anschaffungspreises ist die wirtschaftliche Voraussetzung dafür, daß das erfindungsgemäße Verfahren in den vorgenannten Sonderfällen in breitestem Rahmen eingesetzt werden kann. Die kleinen Formmängel der abgenutzten Hartmetall-Schneidplättchen spielen praktisch für den Fall der Verschleißabwehr keine Rolle. Schneidplättchen in den Abmessungen von z. B. etwa 16 χ 16 χ 5 mm oder 19 χ 19 χ 5 mm eignen sich vorzüglich zum Eingießen in erfindungsgemäße Gußstücke.

Zweckmäßig werden die Hartmetallplättchen im Gußstück so gelagert, und umgössen, daß sie mit einer schmalen Stirnfläche (in obigen Fällen also etwa 5 χ 16 mm oder 5 χ 19 mm) etwa parallel und nahe zur Verschleißfläche stehen. Diese Anordnung ergibt eine gute Umklammerung durch den Gußwerkstoff, eine große Abnutzungshöhe und weitgehende Sicherung gegen Herauslösung aus dem Gußwerkstoff selbst nach starker Abnutzung.

Vorteilhaft ist es auch, die Hartmetallp.'ättchen so in einer versetzten.Doppelreihe anzuordnen, daß in der Richtung senkrecht zur Bewegung des Betriebsstoffes über die Verschleißfläche hinweg mindestens 60%, zweckmäßig 100% oder darüber. Überdeckung besteht.

Zur Verhinderung von Rissen im GußwerkstolT werden zweckmäßig zwischen den Harimetallplättchen schmale, etwa bis zum Grund des Plättchens reichende Wärmedehnfugen angeordnet, die durch vor dem Guß eingelegte, nicht schmelzbare Abschnitte, z. B. von s Asbeststreifen oder Kohlestreifen, gebildet werden.

Die Hartmetallplättchen können etwas über die Verschleißfläche vorstehend eingegossen werden.

Die zu panzernde Verschleißfläche sollte bei einreihiger Anordnung der Hartmetallplättchen etwa dreimal, bei doppelreihiger Anordnung der Hartmetallplätlchcn mindestens vier- bis fünfmal so stark (senkrecht zur Längsausdehnung der Plättchen) sein wie die Hartmetallplättchen in ihrer geringsten Ausdehnung.

Im übrigen sind zahlreiche Durchführungsangaben in dem Hauptpatent auch auf den Gegenstand des vorliegenden Zusatzpatentes übertragbar. Ein spezielles Ausführungsbeispiel gemäß vorliegender Erfindung ist im folgenden beschrieben und dargestellt, und zwar zeigt

A b b. 1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gußstückes,

A b b. 2 die Aufsicht auf dieses Gußstück.

Es ist 1 ein Gußstück, z. B. aus Hartguß. In dieses Gußstück eingegossen sind Hartmetall-Schrottplättchen 2, 3, 4 (z. B. abgenutzte, prismatische Hartmetallschneidplättchen), welche in diesem Falle bündig mit der Gußstückoberfläche 5, 6 abschließen. Die Plättchen sind zur VerschleiUHiiche 5, 6, 7, 8 hochkant gestellt und können sich senkrecht zur Verschlcißfläche um den vollen Betrag ihrer Höhe abnutzen, also völlig aufgebraucht werden. Andererseits werden die Harune tallplättchen fast bis zu ihrem Aufbrauch gut im Gußstück gehalten. Zwischen den Hartmetallplättchen 2, 3 oder 3,4 sind in diesem Falle schmale Gußstege 9, lü vorgesehen; es ist aber auch möglich, die Hartmetallplättchcn 2, 3, 4 slirnseitig unmittelbar nebeneinanderzulegen, so daß eine 100%ige Überdeckung entsteht. Statt einer einzigen Reihe von Harimetallplätlchen. können auch deren zwei oder mehr vorgesehen sein, wobei die Hartmetallplättchen der einzelnen Reihen gegeneinander versetzt sein können: auf diese Weise können auch Überdeckungen von mehr als 100% erreicht werden, allerdings bei größerer Gußstückbreite 6, 7. Zwischen den Hartmetallplättchen, statt der Stege 9, 10, können schmale, etwa bis zum Grund der Plättchen reichende Warmedehnfugen angeordnet werden, z. B. durch Einlegen nicht schmelzbarer, dünner Abschnitte von Asbeststreifen oder Kohlestretfen in die Form vor dem Guß. Die Dicke 6, 7 des Gußstückes senkrecht zur Richtung 5, 6 der Längsausdehnung der Hartmetallplältchen soll bei einreihiger Anordnung mindestens dreimal, bei doppelreihiger Anordnung der Hürtmetallplättchen etwa vier- bis fünfmal so groß sein, wie die schmalseitige Querausdehnung 11-12 der Hartmetallplättchen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung metallischer Verbundgußstücke nach dem Hauptpatent 23 35 588, wobei die verschleißbeanspruchten Zonen der Verbundgußstücke durch Hartstoffteilchen gepanzert sind und wobei diese Hartstoffteil chen in der Gußlorm nahe der auf Verschleiß beanspruchten Oberfläche des Gußstückes mit Abstand voneinander unverschiebbar befestigt und mit Gußwerkstoff umgössen werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Hartstoffteilchen prismatische Hartmetallplättchen verwendet werden. '5

2. Verfahren nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung von abgenutzten Hartmetallschneidplättchen oder ähnlichen abgenutzten Hartmetall-Werkzeugteilen.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die HartmetaUplältchen so in der Gußstückfcrnvgelagert und umgössen werden, daß sie mit einer schmalen Stirnfläche etwa parallel und nahe zur Verschleißfläche (5,6,7,8) stehen.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallplättchen so in einer versetzten Doppelreihe innerhalb der Verschleißfläche angeordnet werden, daß in der Richtung (5, 6) senkrecht zur Bewegung des verschleißenden Stoffes über die Verschleißfläche (5, 6, 7, 8) hinweg 3" mindestens 60%, zweckmäßig 100% oder mehr Überdeckung durch Hartmetallplättchen besieht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hartmetallplättchen schmale, bis zum Grunde der Plättchen reichende Wärmedehnfugen angeordnet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmedehnfugen durch zwischen die einzelnen Hartmetallplättchen in die Gußform eingelegte dünne Abschnitte aus nicht schmelzendem Werkstoff wie Asbest- oder Kohlestreifen erzeugt werden.