DE2360547A1 - Verfahren zur verbesserung von aufgespritzten ueberzuegen auf lager- und werkzeugteilen - Google Patents
Verfahren zur verbesserung von aufgespritzten ueberzuegen auf lager- und werkzeugteilenInfo
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Description
SKP KUSELLAflMlPifflRIKEN GMBH Schweinfurt, 27. Nov. 1973
TP/&La/her
Verfahren zur Verbesserung von aufgespritzten Überzügen
auf Lager - und Werkzeugteilen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung von
aufgespritzten Überzügen auf Lager - und Werkzeugteilen, die im Betrieb
großen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
Es ist bekannt, daß solche Schichten durch Flamm- oder Plasmaspritzen
von pulverförmige« Material aufgetragen werden, um dem Teil eine verbesserte
Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit oder Wärmewiderstandsf'ähigkeit
zu verleihen (US-Patent 3 642 519). Solche Überzüge
sind allerdings,z. B. für Wälzlagerringe oder Metallbearbeitungswerkzeuge
,infolge der schwachen Haftung der Überzüge an dem Grundmaterial
und der Porosität oder dem ©xydgehalt der Schicht selbst ungeeignet.
Es ist ebenfalls bekannt, solche Schichten nach dem Aufspritzen durch
eine Schmelzbehandlung zu" verbessern, wobei spezial zusammengestellte
pulverförmige Materialien (Britisches Patent 867 455) verwendet werden.
Die sich ergebenden Überzüge sind allerdings für stark beanspruchte
Teile noch ungeeignet.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung
von aufgespritzten Überzügen auf Lager- und Werkzeugteilen zu schaffen, bei dem eine verbesserte Bindung zwischen der aufgetragenen Sohioht
und dem Grundmaterial erzielt wird, wobei die Porosität der Schicht
vermindert und die Struktur derselben verbessert wird, ohne daß die
Eigenschaften des Grundmaterials beeinflußt werden.
409825/0807
SKF KUGELLAGERFABRIKEIi GMBH W**+ - * -
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die
aufgetragene Schicht durch eine Wärmequelle in einer Vakuumkammer umgeschmolzen wird, wobei die Leistung und die Itensitat der
Wärmequelle so eingestellt ist, daß nur die Schicht selbst uageschmolzen
wird.
Ein bevorzugtes Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß das umschmelzen der Schicht mit Hilfe eines Elektronenstrahls
in einer Vakuumkammer bewirkt wird. Eine solche Anordnung ermöglicht eine verhältnismäßig einfache, sichere und zuverlässige
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Vollständigkeitshalber sei darauf hingewiesen, daß die für die Ausführung
des beschriebenen Verfahrens geeignete Elektronenstrafalvorrichtung
jener Art sein muß, bei der ein Elektronenstrahl lait Hilfe
einer elektromagnetischen Linse auf eng begrenzte Funkte des Werkstücks
oder eines Bestandteils desselben konzentriert werden kann, wodurch
die erforderlichen hohen Temperaturen zustande gebracht werden
können. Durch elektromagnetische:Ablenkung des Elektronenstrahls ist
es möglich, das Werkstück verschiedenen Heiz- und Sehweißbedingungen
auszusetzen. Es können auch andere Wärmequellen verwendet werden, vorausgesetzt, daß ihre Wirkung durch den Einsatz im Vakuum nicht beeinträchtigt
wird.
Es Jet vorteilhaft, das·· erf indungsgemäße Verfahren in einer Vakuuakammer
auszuführen, in der ein Druck von ungefähr 1O~ Torr oder weniger herrscht.
Es wurde festgestellt, daß unter solchen Bedingungen die Porosität und
der Oxydgehalt der aufgetragenen Schicht bedeutend herabgesetzt wurden,
lind daß eine feinere und gleichmäßigere Verteilung von z* B. Karbiden
und eine höhere Dichte erreicht werden konnte.
" -3 409825/080?
SKFKUGELIAGERFAERIKENOKBH B***t %»
Befriedigende Ergebnisse können mit einer Schicht erzielt werden.,
die aus einer Legierung von ungefähr 50 # Wblfrarakarbld in einer
Nickel-Kobalt Matrix besteht. Die mikroskopische Analyse eines solchen Elements, hergestellt gemäß der'Erfindung, weist deutlich
eine feine, gleichmäßige Struktur der=Schicht auf, die von Jener
der durch die bekannten Verfahren auf ein Werkstück aufgebrachten Schichten abweicht. Solche Unterschiede In der Struktur sind in
Fig. 1 und 2, die Abdrucke von Mikrofotografien darstellen, klar ersichtlich.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Schicht 1 und das Grundmaterial
2. Die Schicht 1, bestehend aus einer Karbid-Kobalt-Nickel-Legierung, wurde in diesem Fall durch Flammspritzen auf das Grundmaterial aufgetragen.
Die Abbildung zeigt deutlich die verhältnismäßig breite Diffusionsgrenzlinie 3 zwischen der Schicht 1 und dem Grundmaterial 2. Die ungleichmäßige
Verteilung der Karbide 4 in der Schicht 1 und ihre Größe (Porosität) sind ebenfalls auffallend.
Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch eine verbesserte Schicht 1 dar,
die erfindungsgemäß mit Hilfe eines Elektronenstrahls im Vakuum umgeschmolzen
wurde· Die Zusammensetzung der verbesserten Schicht 1 und
des Grundmaterials 2 ist identisch sit der,!die in Fig. 1 dargestellt
1st. Fig. 2 zeigt deutlich die erhöhte Dichte und feinere und gleichmäßigere
Verteilung der Karbide 4 und überdies den höheren Grad der
Diffusion von Schicht 1 mit dem Grundmaterial 2, was auf eine optimale
Bindung zwischen der Schicht 1 und den Grundmaterial 2 hindeutet.
In dieser Weise gewährt die vorliegende Erfindung eine stärkere und
besäer gebundene Schicht, die sich insbesondere als Korrosionssohutzschioht
für die Laufbahnen von Lagerringen oder als verschleißfeste Schicht für spanabhebende Werkzeuge eignet. Das Verfahren bietet auoh
den Vorteil, daß verbesserte Schutzschichten gemäß der Erfindung auoh auf Grundlagen aus billigen Stahl aufgetragen und folglich teuere Lagerund
Werkzeugstähle durch billige ersetzt werden können.
409825/0807
Claims (1)
- SKF KUGE]XAGERFaBRIKEN GMBH Schweinfurt, 27. Nov. 1973Patentansprüche(1_β Verfahren zur Verbesserung von aufgespritzten Überzügenauf Lager- oder Werkzeugteilen, die relativ großen Beanspruchungen ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgespritzte Schicht (1) durch eine Wärmequelle in einer Vakuumkammer umgeschmolzen wird, wobei die Leistung und die Itensität
der Wärmequelle so eingestellt ist., daß nur die Schicht (1)
selbst umgeschmolzen wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß das Verfahren mit Hilfe eines Elektronenstrahls in einer Vakuumkammer ausgeführt wird, welche als "Elektronenstrahl-Sehweißanlage" bekannt ist»5» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der-1
Druck in der Vakuumkammer ungefähr 10 Torr oder weniger beträgt»4„ Verfahren nach den Ansprüchen 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß Metallegierungen als Schichtmaterialien verwendet werden,,5« Verfahren nach den Ansprüchen 1 - j5* dadurch gekennzeichnet, daßLegierungen aus keramischen Materialien und Metallen als Schicht·» - materialien verwendet werden»6ο Verfahren nach den Ansprüchen 1 - J>s dadurch gekennzeichnet, daß oxydhaltige Legierungen als Schicht (1) verwendet xierdeno9 8 2 5/08BADSKF KUGKr1TAGEEg1ABRIKEaJ GMBH "«£*%%<■7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - J5, dadurch gekennzeichnet, daß Metallkarbid-Legierungen als Schichtmaterial verwendet werden.8. Verfahren nach* Anspruch J, dadurch· gekennzeichnet, daß die Schicht (1) aus 50 % Wolframkarbid in-.einer Mckel-Kbbalt Matrix besteht.9. Wälzlagerringe oder spanabhebende Werkzeuge oder ähnliche Teile, die mit einer Schicht (1) versehen sind, welche nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist,409825/0807Leerseite Jl/ii/ij«:;.= ';·!,/ νΐ.·ί·%ΐ9
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