DE2361840A1 - Verschleissfestes, aus mehreren komponenten bestehendes material - Google Patents

Description

Ρά3

Institut Elektrosvarki imeni E.O. Patona

Akademii Nauk Ukrainskoj SSR

Kiev/üdSSR ' '

12. Dez. 1973

L/Br

VERSCHLEIßFESTES., AUS MEHREREN KOMPONENTEN" BESü

MATERIAL ' . -

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verschleißfeste aus mehreren Komponenten bestehende Materialien, die auf die zu verfestigende Oberfläche der Einzelteile von metallurgischen und chemischen Ausrüstungen wie Hochofen-Begichtungsglocken und Ventile, welche einem intensiven Verschleiß durch Abriebteilchen enthaltende Gase bei üblichen und erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind, sowie auf einem Abrieb ausgesetzte Walzen von Walzwerksausrüstungen, Mischer und Einzelteile von Erdaushebe-, Förder- und anderen Ausrüstungen aufgeschmolzen werden. . ■" "

Zur Zeit werden als Materialien, welche die Oberfläche der erwähnten Einzelteile gegen Verschleiß schützen, Legierungen "vom Typ Soraait gießbare Hartmetallegierung' und Kolmaneu verwendet.

Diese Legierungen besitzen eine höhere Verschleißfestigkeit· als andere bekannte verschleißfeste Materialien, es entsteht jedoch, beim Aufschmelzen auf ein Erzeugnis in der aufgeschmolzenen

Schlicht eine große Menge von Rissen und andern Defekten.

Es ist beispielsweise ein verschleißfestes, aus-mehreren Komponenten bestehendes Material bekannt, welches Teilchen schwerschmelzender chemischer Verbindungen, nämlich gegossener V/olframkarbide, und eine als Träger dienende Legierung ein Bindemittel auf Kupferbasis enthält (s. DDR-Patent Nr. 79^-08). Dieses Laterial besitzt eine höhere Verschleißfestigkeit als die bekannten verschleif festen Aufschmelzmaterialien einschließlich der Legierungen _:

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D«_GiNAi_ .,_

236184Q.

vom Typ Sormalt und. Kolmaneu« ■ ■ · - ■ ·' · ■ ■ ;

Zum Herstellen dieser Legierung ist jedoch ein teurer Eng- j

paßbestandtell, nämlich Wofram, erforderlich. ; ^:

Da eine große ^enge von verschleißfesten, aus mehreren Kon— ;

ponenten bestehenden Aufschmelzniat er lallen gebraucht wird, wurde ; es erforderlich, ein neues Material zu schaffen, welches weitverbreitete und verhältnismäßig billige Komponenten enthält, ■

Das Fehlen eines solchen Materials schafft Schwierigkeiten, die zur Folge haben, daß die erforderliche Lebensdauer der Einzeltelle nicht gewährleistet wird und daß die Stillstandszeit

der Ausrüstung wächst, well die unbrauchbar gewordenen Einzelteile ausgewechselt und ausgebessert werden müssen·

Ss ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Schwierigkelten zu beseitigen·' _t . . ■

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verschleiß-' festes aus mehreren Komponenten bestehendes Material zu schaffen, , welches aus solchen Komponenten besteht, daß es möglich wird, die Verschleißfestigkeit des Materials Im Vergleich zu bekannten ana— | logen Materlallen zu erhöhen,die Herstellungskosten .- zu, senken und seinen Anwendungsbereich zu erweitern.

Diese Aufgabe wird durch das Schaffen eines verschleißfesten, aus mehreren Komponenten bestehenden Materials gelöst, welches

Teilchen schwerschmeIzender chemischer Verbindungen und eine als

bzw.
Träger Bindemittel' dienende Legierung enthält, bei dem erfln-

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dungsgemäß die erwähnten Teilchen In folgender Menge in Gew,%ten vorhanden sind: ' ;

Chrom 7- 3O>
Titan 40- 60,
. Bor 30- 40,'
und 0,3 bis 2 mm groß sind sowie 40 bis 80 Vol«% der Gesamtmenge betragen, während der Rest aus der als Blndemltfel dienenden Legierung besteht,

erfindungsgemäßen
Beim . - Material wird zum Aufbereiten der Teilchen

mit der erwähnten chemischen Zusammensetzung ein billiger Ausgangsrohstoff anstelle des teuren Engpaßwolframs verwendet· ' '.

Das erwähnte, aus mehreren Komponenten,bestehende Material ; enthält bis 80% Cellchen schwer schmelzender Verbindungen, welche hohe mechanische Eigenschaften besitzen und fest In der als Bindemittel dienenden Legierung festgehalten werden» Daher übertrifft dieses Material in bezug auf Verschleißfestigkeit die allgemein..bekannten und zur Zelt verwandten, aus mehreren Komponenten bestehenden JlufschmelzmaterlallenV , ■ ' -

Für die als .Bindemittel dienende Legierung können beim erwähnten, verschleißfesten, aus mehreren Komponenten bestehenden Material bekannte leichtschmelzbare Legierungen verwendet werden»

Vorzugswelse enthält die als Bindemittel dienende logierung in Gew_o%ten: Kupfer 30-65, Nickel 10-35 und Mangan 10-35. Eine derartige chemische Zusammensetzung gewährleistet eine gute Eenetzbar-

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kelt der aufzuschmelzenden Oberfläche und der Feststoffteilchen, ·

die in der Zusammensetzung des Materials enthalten sind'. Hierbei j

j - I

werden die Teilchen nur In geringem Maße aufgelöst und es wird j

' i

dem. verschleißfesten, aus mehreren Komponenten, bestehenden Mats— ; rial eine gewisse Plastizität erteilt, wobei seine Neigung zum

Elssebllden vermindert wird. ' .

.Die als Bindemittel dienende, legierung kann in Gew.^ton ' enthalten: Chrom 12-25, Silizium 1j5-4-_s Bor 1-4, wobei der Rest,

aus Uiekel besteht· Dieses Bindemittel ist billig und erhöht ,;

noch nehr die Verschleißfestigkeit des aus mahreren Komponenten !

bestehenden Material». Es ist jedoch nur zum Aufschmelzen von
kleinen Erzeugnissen geeignet, wall as zum Elsssbllden neigt .

3s v/erden.zum Erläutern dex· Erfindung nachstehend Eelsplele ^; der Zusammensetzungen'des verschleißfesten Materials angeführt.

Beispiel 1.

Auf Hochofenventile wird ein erfindungsgemäße Material auf- ' geschmolzen, v/elches 4-0 YoI. % 0,3 bis 1 mm großer Peststoff teil-'
chen chemischer Verbindungen besitzt, die folgende Elemente in
Gew.%ten enthalten: " · "

Chrom 7, Titan 33 und Sor 40, wahrend der Hest aus ejjieia Binde» ^: mittel besteht, das in Gev;.%ten enthält § Kupfer 3O₅ ITiclcel 33
und Kancon 35·

eines
Die lebensdauer eilt dem erwähnten Hüatorlal aufgeschmolze-

•OÄJGINAL INSPECTED
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nen Ventils beträgt 8 bis 10 Monate bei Verschleiß durch riebtellchen enthaltende Gase, während die mit Sormalt aufgeschmolzene Ventlloborflache unter denselben Bedingungen;

- von höchstens drei bis vier Monate- ununterbrochen eingesetzt werden kann· ■ ■

Beispiel 2. . . ·

Auf Hochofenventile v/ird ein Material aufgeschmolzen, welches 80 Vol.% 1 bis 2 mm großer Feststoffteilchen chemischer Verbindungen besitzt,.die folgende Elemente-In Gew.%ten enthal-

ten: Chrom 3°, Titan* 40 und Bor 3°, während der Rest aus einem Bindemittel besteht, das in Gew.%ten enthält? Kupfer 65, Nickel 25 und Mangan 10,

Die Lebensdauer des mit dom erwähnten Material aufgeschmölze« nen Ventils beträgt 8 bis 10 Monate bei Vorschleis durch Abrlebtellchen enthaltende Gase, .während- eir><liit Sormalt aufgeschmolzene Ventlloborflächo unter denselben Bedingungen " "-' '■■=■ ■_

- höchstens drei bis vier Monaten, ununterbrochen eingesetzt . werden kann. ·

Beispiel 3· ■ ^:

Auf Hochofenventile wird ein Material aufge schmolz on, wel— ^;

ches 50 Vol.?S 0,3 bis 1 mm groser Feststoffteilchen chemischer : Verbindungen besitzt, die folgende Elemente in Gew.^ten enthalten: Chrom 10, Titan 60 und Bor JO sowie außerdem ein Binde- :

mittel, das- in Gew.%ten enthält: Kupfer 60, Nickel 20 und Mangan \

" ■ : ' . - . ". oMHAL INSPECTED

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Die Lebensdauer _eines ■ _{auf das dieses} ■:. aufgeschaol- zenen Veniflis betragt 18 bis 20 Monate, während eir.aait ;Sornia3Lt aufgeschmolzene Oberfläche unter denselben Bedingungen

_. höchstens drei bis vier Monaten ununterbrochen eingesetzt werden kann. . ^:

Beispiel 4·· ' ·

Auf Hochofenventile wirdein Material aufgeschmolzen, welches 50 Vol.% 0,3 bis 2 mm großer Feststoffteilchen chemischer Verbindungen besitzt, die folgende Elemente In Gew«%ten enthalten: Chrom 350, Titan 40 und Bor 30, wobei das Bindemittel folgende Elemente In Gew.%ten enthält: Kupfer 65, Nickel 25 und Mangan 10.

Die Lebensdauer eines auf-.das diesesLiaterial aufgeschmolzenen viSills beträgt 9 bis 10 M.onate bei Verschleiß durch Abrieb-

.i eine

teilchen enthaltende Gase, wahrend ... -~ mit Sormalt aufgeschmolzene Oberfläche unter denselben Bedingungen '.. , höchstens drei bis vier Monate.„ ununterbrochen eingesetzt werden kann;·'

Beispiel 5· ' ■

Auf ein Erzeugnis wird Q^_n Material aufgeschmolzen, welches 50 Vol.% 0,3 bis 0,7 mm großer !Feststoffteilchen chemischer Verbindungen besitzt, die folgende Elemente In Gew.%ten enthalten: Chrom 20, Titan A-O, und Bor 40, wobei das Bindemittel folgende Elemente in Gew.^ten enthält; Chrom 12, Silizium 1,5» Bor 1,

Nickel 85,5. Die Standzelt beträgt 9 bis 12 Monate bei Verschleiß "

' - OWGlHAL INSPECTED

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durcli Abriebt β lichen'enthaltende Gase_s während _ein ^H3·^ Sosmit

♦ I

aufgeschmolzene Oberfläche unter denselben Bedingungen -; · _

- -- ^ höchstens vier Monaten ununterbrochen eingesetzt werden .
kann»

Beispiel 6,

Auf Hochofenventile wird ein Material aufgesehmolzeag welches ! 50 Yolefa 0,2 bis 0,7 mm große. Peststoffteilchen chemischer Yer- :

binduugen besitzt, die folgende Elements in Gew_o%ten enthalten?
Chrom 1O₉ Titan 50 und Bor 4-O₀ Außerdem befindet sich la Material _; ein Bindemittels das folgende Elemente in Gewußten enthälts ■

Chrom 25, Silizium 4₉ Bor 4 und Nickel 67₀ Die Standzelt beträgt ^:

12 bis 14 Monate bei Verschleiß durch Abr lebte liehen enthaltende ι

.. eine ..

Gase j wahrend - ν mit Sormalt aufgeschmolzene oberfläche oater

denselben Bedingungen - · "■-'■".; von höchstens vier Monaten un- ' unterbrochen eingesetzt werden kann®

Wie aus den. Beispielen ersichtlich lst_s haben die Untersuchungen "bewiesen _s daß das beschriebene, aus mehreren Komponenten be- ί stehend© Material eine hohe Verschleißfestigkeit besitzt. Es' enthalt keine teueren oder Engpaßkomponenten und kann daher weltgehea&st verwendet werden«

Außerdem kann das erwähnte Material nach verschiedenen Ver» _; fahsea und in unterschiedlicher Form- (beispielsweise in 3?oria von j Eörnelienj zerkleinertem Materials Pulverdraht und gegossener Elek-: tr ode) aufgeschmolzen werden* * ·

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Claims (1)

1. ρ 53 45ο 2361 8AO

   12. Dez. 1973 ' .·

   1* Verschleißfestes, aus mehreren.Komponenten bestehender Material, welches Teilchen schwerschmelsender Verbindungen und eine als Träger ,Bindemittel' -dienende Legierung enthält, d a —

   durch gekennzeichnet ,daß die erwähnten Teil-Elemente
   chen die folgender " ■: ■· in Gew.%ten enthalten;"""-'-

   Chi cn 7-30,

   Bor 250-4-0

   und Hest Titan,

   wobei sie 0,3 bis 2 mm gro3 sind sowie 40 bis 80 Vol.% der Gesamtmenge betragen, während der Eest aus der" als Träger /Slndenittel -clioatonden Legierung besteht.

   2· Verschleißfestes, aus mehreren Komponenten bestehendes Llaterial nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet _}da3 die als Bindemittel dienende Legierung folgende Elemente in Gev/.^ten enthalt:

   Nickel 10-35,

   Mangan. 10-35, . ■ ;

   Rest \.„ Kupfer· !

   3» Verschleißfestes," aus mehreren Kompohenten bestehendes j

   liaterlal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die als Bindemittel dienende Legierung folgende Elemente In Gow.^ten enthält; · ·.

   INSPECTE 409833/0651 " '

   Chion 12-25, Slllsluo. 1,5-^»· Bor 1 -4,

   Rest -"--' i ITickel.

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