DE2361840C3

DE2361840C3 - Heterogener Auftragswerkstoff

Info

Publication number: DE2361840C3
Application number: DE19732361840
Authority: DE
Inventors: Daniil A.; Samsonov Grigorij V.; Maksimovitsch Boleslav I.; Selenin Vitalij I.; Klimanov Aleksandr S.; Pozelujko Vladimir N.; Trunov Gennadij V.; Slepzov Vasilij M.; Kiew Dudko (Sowjetunion)
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1972-12-12
Filing date: 1973-12-12
Publication date: 1978-02-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen heterogenen Auftragswerkstoff mit einer Nickellegierung als Matrix und verschleißfesten Hartstoffteilchen.

Aus der DL-PS 79 408 ist ein Verfahren zur verschleißfesten Auftragsschweißung von Werkstücken bekannt, das zur Erzielung einer hohen Verschleißfestigkeit die Verwendung von Wolframkarbidgries vorsieht, der auf Grund der Verwendung von teuren Wolfram außerordentlich teuer in der Herstellung ist.

Aus der DT-OS 20 57 460 ist ein heterogener Auftragswerkstoff bekannt, der durch die Verwendung von sog. selbstfließenden Legierungen als Matrix gekennzeichnet ist die neben mindestens einem der Elemente Ni₁Co₁Cr, Fe und Cu noch mindestens eines der Elemente B, Si, Li, Na und B enthalten, wobei sich von den Hartstoffen, die Karbide, Oxide, Boride, Silicide, Nitride und deren Kombinationen sein können, besonders Karbide und hier wiederum insbesondere Chrom-, Wolfram- oder Wolfram- bzw. Chrommischkarbide bewährt haben. Auch diese Karbide sind teuer in der Herstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen heterogenen Auftragswerkstoff mit einer Nickellegierung als Matrix und verschleißfesten Hartstoffteilchen anzugeben, der bei erhöhter Verschleißfestigkeit die Herstellungskosten zu senken und den Anwendungsbereich zu erweitern gestattet

Dies wird bei einem heterogenen Auftragswerkstoff der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß er aus einer Matrixlegierung mit 10 bis 35 Gew.-% Nickel, 10 bis 35 Gew.-% Mangan, Rest Kupfer und 40 bis 80 Vol.-% von Doppelboriden aus Hartstoffteilchen bestehend aus 7 bis 30% Chrom, 30 bis 40% Bor, Rest Titan in einer Körnung von 03 bis 2 mm besteht.

Gleichfalls gute Ergebnisse werden mit einem heterogenen Auftragswerkstoff erzielt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus einer Matrixlegierung mit 12 bis 25 Gew-% Chrom, 1,5 bis 4 Gew. %Silizium, 1 bis 4 Gew.-% Bor, Rest Nickel und 40 bis 80 Vol.-% von Doppelmischboriden aus Hartstoffteilchen bestehend aus 7 bis $0% Chrom, 30 bis 40% Bor, Rest Titan in einer Körnung von 0,3 bis 2 mm besteht.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen itäher erläutert

Beispiel 1

S Auf Hochofenventile wird ein erfindungsgemäßer Auftragswerkstoff aufgeschmolzen, welcher 40 VoL-% 03 bis 1 mm großer Hartstoffteilchen bestehend aus 7 Gew.-% Chrom, 53 Gew.-% Titan, 40% Bor in einer Matrixlegierung aus 30 Gew.-% Kupfer, 35 Gew.-%

ίο Nickel und 35 Gew.-% Mangan enthält

Die Lebensdauer eines mit diesem Auftragswerkstoff gepanzerten Ventils beträgt 8 bis 10 Monate bei Verschleiß durch Abriebteilchen enthaltendt Gase, während die Lebensdauer bei mit chromhaltigen Eisenlegierungen gepanzerten Ventiloberflächen unter denselben Bedingungen höchstens 3 bis 4 Monate betrug.

Beispiel 2

Auf Hochofenventile wird ein Auftragswerkstoff aufgeschmolzen, welcher 80 Vol.-% 1 bis 2 mm großer Hartstoffteilchen bestehend aus 30 Gew.-% Chrom, 40 Gew.-% Titan und 30 Gew.-% Bor in einer Matrixlegierung aus 65 Gew.-% Kupfer, 25 Gew.-% Nickel und 10

Gew.-% Mangan enthielt

Die Lebensauer eines mit diesem Auftragswerkstoff gepanzerten Ventils beträgt 8 bis 10 Monate bei Verschleiß durch Abriebteilchen enthaltende Gase, während eine mit Chromstahl gepanzerte Ventiloberfläehe unter denselben Bedingungen höchstens 3 bis 4 Monate ununterbrochen eingesetzt werden kann.

Beispiel 3

Auf Hochofenventile wurde ein Auftragswerkstoff J5 aufgeschmolzen, welcher 50 Vol.-% 0,3 bis 1 mm großer Hartstoff teilchen bestehend aus 10Gew.-% Chrom, 60 Gew.-% Titan und 30 Gew.-% Bor in einer Matrixlegierung mit 60 Gew.-% Kupfer, 20 Gew.-% Nickel und 20 Gew.-% Mangan enthielt

Die Lebensdauer eines mit diesem Auftragswerkstoff gepanzerten Ventils beträgt 18 bis 20 Monate, während die eines mit Chromstahl gepanzerten Ventils unter denselben Bedingungen höchstens 3 bis 4 Monate betrug.

Beispiel 4

Auf Hochofenventile wird ein Auftragswerkstoff aufgeschmolzen, welcher 50 Vol.-% 03 bis 2 mm großer Hartstoffteilchen bestehend aus 30 Gew.-% Chrom, 40 Gew. % Titan und 30Gew.-% Bor in einer Matrixlegierung mit 65 Gew.-% Kupfer, 25 Gew.-% Nickel und 10 Gew.-% Mangan enthielt.

Die Lebensdauer eines mit diesem Auftragswerkstoff gepanzerten Ventils beträgt 9 bis 10 Monate bei Verschleiß durch Abriebteilchen enthaltende Gase, während eine mit Chromstahl gepanzerte Oberfläche unter denselben Bedingungen nur i bis 4 Monate ununterbrochen eingesetzt werden konnte.

Beispiel 5

Auf ein Werkstück wird ein Auftragswerkstoff aufgeschmolzen, welcher 50 Vol.-% 03 bis 0,7 mm großer Hartstoffieilchen bestehend aus 20 Gew.-% Chrom, 40 Gew.-% Titan und 40 Gew.-% Bor in einer Matrixlegierung mit 12 Gew.-% Chrom, 1,5 Gew.-% Silizium, 1 Gew.-% Bor und 85,5 Gew.-% Nickel enthielt.

Die Standzeit des Werstückes betrug 9 bis 12 Monate

bei Verschleiß durch Abriebteilchen enthaltende Gase, während ein mit Chromstahl gepanzertes Werkstück unter denselben Bedingungen höchstens 4 Monate ununterbrochen eingesetzt werden konnte.

Beispiel 6

Auf Hochofenventile wird ein Auftragswerkstoff aufgeschmolzen, welcher 50 VoL-% 03 bis 0,7 mm große Hartstoffteilchen bestehend aus 10 Gew.-% Chrom, 50 Gew.-% Titan und 40 Gew.-% Bor in einer Matrixlegierung mit 25 Gew.-% Chrom, 4 Gew.-% Silizium. 4 Gew.-% Bor und 67 Gew.-% Nickel enthielt

Die Standzeit der Ventile betrug 12 bis 14 Monate bei Verschleiß durch Abriebteilchen enthaltende Gase, während ein mit Chromstahl gepanzertes Ventil unter denselben Bedingungen höchstens 4 Monate ununterbrochen eingesetzt werden kann.

Wie aus den Beispielen ersichtlich, besitzt der erfindungsgemäße Auftragswerkstoff eine hohe Verschleißfestigkeit. Er enthält keine teuren Materialien, für die ein Engpaß besteht, und kann daher überall verwendet werden.

Der Auftragswerkstoff kann nach verschiedenen Verfahren und in unterschiedlicher Form, beispielsweise in Form von Körnchen, zerkleinertem Material, Pulverdraht und als gegossene Elektrode aufgeschmolzen werden.

Claims

Patentansprüche: *

1. Heterogener Auftragswerkstoff^ mit einer Nickel-Legierung als Matrix und verschleißfesten Hartstoffteilchen, didurch gekennzeichnet, daß er aus einer Matrixlegierung mit 10 bis 35 Gew.-% Nickel. 10 bis 35 Gew.-% Mangan, Rest Kupfer und 40 bis 80 VoL-% von Doppelboriden aus Hartstoffteilchen bestehend aus 7 bis 30 Gew.-% Chrom, 30 bis 40 Gew.-% Bor, Rest Titan in einer Körnung von 03 bis 2 mm besteht

2. Heterogener Auftragswerkstoff aus einer Nickellegierung und verschleißfesten Hartstoffteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Matrixlegierung mit 12 bis 25 Gew.-% Chrom, 1,5 bis 4 Gew.-% Silizium, 1 bis 4 Gew.-% Bor, Rest Nickel und 40 bis 80 Vol.-% von Doppelmischboriden aus Hartstoffteilchen bestehend aus 7 bis 30% Chrom, 30 bis 40% Bor, Rest Titan in einer Körnung von 03 bis 2 mm besteht