DE2438997A1 - COVER AND ITEMS COVERED WITH IT - Google Patents

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DE2438997A1
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chromium
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DE2438997A
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John Franklin Pelton
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Union Carbide Corp
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Union Carbide Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description

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DIPL-ING.
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lo. Aug. 1974 Gzy/goelo. Aug 1974 Gzy / goe

UNION CARBIDE CORPORATIONUNION CARBIDE CORPORATION

Überzug und damit überzogene GegenständeCoating and articles coated therewith

Die Erfindung betrifft einen neuen überzug und Gegenstände, die hergestellt sind durch Aufsprühen mittels eines Plasmas oder mittels einer Detonationskanone eines Pulvers aus Chrom und Chromcarbid. Insbesondere betrifft die Erfindung einen überzug oder einen Gegenstand mit einzigartigen Abrieb- und Reibungs-Eigenschaften, hergestellt aus einem mechanischen Gemisch von Chrom und Chromcarbid in Pulverform.The invention relates to a new coating and articles which are produced by spraying a powder made of chromium by means of a plasma or by means of a detonation gun and chromium carbide. In particular, the invention relates to a coating or an article with unique abrasion and friction properties made from a mechanical mixture of chromium and chromium carbide in powder form.

Metallisches Chrom ist schon seit vielen Jahren verwendet worden als durch Elektroplattieren aufgetragener überzug, d.h. eine Hartchrom-Plattierung, um abgetragene oder beschädigte Teile auf ihre ursprünglichen Abmessungen zu bringen, um die Abriebbeständigkeit zu erhöhen, um die Reibung zu verringern, und um einen besseren Korrosionswiderstand zu verleihen. Die l ausgezeichneten Eigenschaften des Chroms hinsichtlich des Abriebs und der Reibung beruhen auf dem niedrigen Verhältnis der Adhäsionsenergie zu der Härte, im Vergleich mit einer Anzahl anderer Stoffe, die üblicherweise in der Technik benutzt werden. Eine Hartchrom-Elektroplattierung hat aber eine AnzahlMetallic chromium has been used for many years as an electroplating, ie hard chrome plating, to restore worn or damaged parts to their original dimensions, to increase abrasion resistance, to reduce friction, and to provide better corrosion resistance to rent. The l excellent properties of chromium in terms of abrasion and friction based on the ratio of the low adhesion energy to the hardness, in comparison with a number of other substances that are commonly used in the art. However, hard chrome electroplating has a number

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von Nachteilen. Das Elektroplattieren mit Chrom 1st wirtschaftlich durchführbar, wenn die Form des zu überziehenden Teiles verhältnismäßig einfach ist, und wenn die Anzahl der Teile und/ oder ihre Größe verhältnismäßig gering ist« Wenn die Form des Teiles komplex ist, so ist es schwierig, eine gleichmäßige Dicke des Überzuges durch elektrolytisches Niederschlagen zu erreichen, und eine sehr genaue Anordnung der Elektroden und Stehlstangen ist erforderlich. Ist der überzug nicht gleichmäßig dick, so ist es notwendig, ihn abzuschleifen, und das ist bei elektroplattiertem Chrom schwierig und teuer, weil Chrom spröde und hart ist» Die Niederschlagsgeschwindigkeit beim Elektroplattieren ist verhältnismäßig gering und für eine große Anzahl von Teilen und/oder großen Oberflächen und/oder dicken überzügen verursachen die Behälter und die Kraftzufuhr erhebliche wirtschaftliche Aufwendungen. Beim Elektroplattieren mit Chrom ist es häufig notwendig, ein teures Reinigen und Ätzen der Oberfläche vorzunehmen, um die Träger vorzubereiten. Ferner ist es nicht möglich, auf manche Trägerstoffe direkt Chrom durch Elektroplattieren aufzutragen , und es müssen eine oder mehrere Unterschichten aus einem anderen Netall verwendet werden. Das verbrauchte Plattier bad macht bei seiner BeseitibgmgSchwierigkeiten, weil es zu Verunreinigungen führen kann, wodurch zu den reinen Verfahrenskosten noch zusätzliche Kosten entstehen.of disadvantages. Electroplating with chrome is economical feasible if the shape of the part to be coated is relatively simple, and if the number of parts and / or their size is comparatively small «If the shape of the part is complex, it is difficult to obtain a uniform one Thickness of the coating can be achieved by electrolytic deposition, and a very precise arrangement of the electrodes and Pole bars are required. If the coating is not evenly thick, it is necessary to sand it off, and that is difficult and expensive with electroplated chromium because chromium is brittle and hard »The rate of deposition in electroplating is relatively small and for a large number of parts and / or large surfaces and / or thick coatings cause the container and the power supply considerable economic expenses. At the Electroplating with chrome often requires expensive cleaning and etching of the surface around the supports prepare. Furthermore, it is not possible to apply chromium directly to some substrates by electroplating, and one or more sublayers from another netall must be used. The used plating bath makes Difficulties in eliminating it because it leads to contamination can lead, whereby additional costs arise in addition to the pure procedural costs.

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Ein anderes Verfahren zum Niederschlagen von metallischem Chrom besteht im Aufsprühen, z«B* mittels eines Plasma oder mittels einer Detonationspistole. Diese Verfahren bringen manche Vorteile mit sich. Die Vorbereitung der Oberfläche ist verhältnismäßig einfach und billig. Die überzüge können auf fast jeden metallischen Träger aufgebracht werden, ohne daß darunter liegende überzüge gebraucht werden. Die Geschwindigkeit des Niederschlags ist sehr hoch, so daß eine große Menge von Teilen mit einem geringen Kapitalaufwand überzogen werden können. Die Dicke des Überzuges kann sehr genau geregelt werden , so daß ein nachträgliches Behandeln der Oberfläche bei einem Minimum gehalten werden kann. Das überflüssige gesprühte Metall kann leicht gesammelt und wiedergewonnen werden, so daß eine Regelung der Verunreinigung der Umwelt sehr einfach ist.Another method of depositing metallic chromium consists in spraying, e.g. by means of a plasma or a detonation gun. These procedures have some advantages with himself. The preparation of the surface is relatively easy and cheap. The covers can be used on almost anyone metallic carrier can be applied without underlying coatings are needed. The speed of the Precipitation is very high so that a large amount of parts can be plated with a small capital outlay. the The thickness of the coating can be controlled very precisely, so that subsequent treatment of the surface is kept to a minimum can be held. The redundant sprayed metal can be easily collected and recovered, so that a control polluting the environment is very easy.

Unglücklicherweise ist mittels eines Plasma aufgetragenes Chrom nicht so abriebbeständig bei Raumtemperatur wie' hartes, durch Elektroplattieren aufgebrachtes Chrom. Diese Tatsache beruht darauf, daß die Abriebbeständigkeit von elektroplattiertem Chrom nicht eine Eigenschaft des elementaren Chroms selbst ist, sondern wahrscheinlich darauf beruht, daß während des Plattierens in dem überzug Verunreinigungen und Spannungen entstehen. Mittels eines Plasma aufgetragenes Chrom, das eine rei» nere Form des Chroms ist, hat daher nicht die Abriebbeständigkeit von elektroplattiertem hartem Chrom, hat aber die Korrosionsbeständigkeit von Chrom.Unfortunately, plasma deposited chromium is not as resistant to abrasion at room temperature as hard electroplated chromium. This fact is because the abrasion resistance of electroplated chromium is not a property of the elemental chromium itself, but is likely due to the build up of impurities and stresses in the coating during plating. Using a plasma brushed chrome, since s is a rei "nere form of chromium, therefore, does not have the wear resistance of electroplated hard chromium, but has the corrosion resistance of chromium.

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Bel der Suche nach einem anderen Verfahren zum Niederschlagen eines Überzuges, der äquivalent ist einem Überzuge aus hartem elektroplattiertem Chrom, und bei Berücksichtigung der Tatsache, daß das Niederschlagen von metallischem Chrom mittels eines Plasmas an sich nicht erfolgreich 1st, würde es technisch normal sein. Stoffe zu prüfen, wie die bekannten mittels Plasma niedergeschlagenen Cermets, beispielsweise Gemische von Wolframcarbid und metallischem Kobalt. Cermets enthalten eine verhältnismäßig hohe Volummenge von härten Teilchen, wie Chromcarbid oder Wolframcarbid, die mittels einer verhältnismäßig geringen Menge einer duktilen welchen Matrix aus beispielsweise Kobalt, Nickel oder Nichrom verbunden sind» Diese Cermets haben außergewöhnlich gute Abriebsbeständigkeit. Ihre Reibung und ihre Verträglichkeit sind aber nicht so gut wie die von elektrolytisch niedergeschlagenem Chrom* Daher kann zwar ein verhältnismäßig harter überzug hergestellt werden. Viele der anderen] Vorteile des elektroplattieren metallischen Chroms gehen aber verloren* Ein an sich sprödes Material wie Chrom würde Indessen üblicherweise nicht als Matrix gewählt werden, da es keine genügende Zähigkeit oder Schlagfestigkeit hat. Chrom ist zwar in manchen Cermets als Bindekittel verwendet worden, diese überzüge sind aber vorgesehen für die Verwendung bei hohen Temperaturen, bei welchen Chrom ein duktiles Metall 1st.Bel looking for another method of knocking down a coating equivalent to a hard coating electroplated chromium, and taking into account the fact that the deposition of metallic chromium means If a plasma is not successful in itself, it would be technically normal. Substances to be tested, such as those known by means of plasma deposited cermets, for example mixtures of tungsten carbide and metallic cobalt. Cermets contain a relatively high volume of hard particles, such as chromium carbide or tungsten carbide, which by means of a relatively small amount of a ductile matrix of cobalt, nickel or nichrome, for example, is connected »These cermets have exceptionally good abrasion resistance. However, their friction and tolerance are not as good as those of Electrolytically deposited chromium * Therefore, a relatively hard coating can be produced. Many of the other] advantages of electroplating metallic chrome but are lost * A brittle material like chrome would, however, usually not be chosen as a matrix, since it does not have sufficient toughness or impact resistance. Chromium is used as a binding agent in some cermets but these coatings are intended for use at high temperatures at which chromium is a ductile metal 1st.

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Versuche waren nicht erfolgreich,beim Aufsprühen von Chrom mittels eines Plasma unter oxydierenden oder nitrierenden Bedingungen zu arbeiten, um eine Dispersion von harten Preeipitaten zu erhalten, welche die Niederschläge verfestigen können und ihre Abriebsbeständigkeit erhöhen können. Bei Verwendung eines Plasma oder einer Detonationspistole entsteht eine mehrschichtige Struktur von dünnen, sich überlappenden, linsenförmigen Teilchen oder Spratzen. Die Oxydation oder Nitrierung der Chromteilchen während des Aufsprühens füäartzu einer geschwächten Verbindung der Spratzen miteinander, und es wird ein bröckeliger Überzug geringer Festigkeit erhalten, aus welchem die einzelnen Teilchen während des Abriebes herausgezogen werden können, Das Nitrieren von pulverförmigem Chrom vor dem Niederschlagen ergibt ebenfalls einen bröckeligen Überzug mit Teilchen, die beim Schleifen herausgezogen werden können.Attempts at spraying chrome were unsuccessful to work by means of a plasma under oxidizing or nitriding conditions in order to obtain a dispersion of hard preeipitates to obtain, which can solidify the precipitates and can increase their abrasion resistance. Using a plasma or a detonation gun creates a multilayer structure of thin, overlapping, lenticular Particles or spatter. The oxidation or nitration of the chromium particles during spraying leads to a weakened one The lugs are joined together, and a friable, low-strength coating is obtained from which the individual particles can be pulled out during the abrasion, the nitriding of powdered chromium before deposition also gives a friable coating with particles that can be pulled out during grinding.

Unerwarteterweise wurde nun festgestellt, daß die Verträglichkeit , die Reibungseigenschaften und der Widerstand gegen Korrosion, die üblicherweise ein elektroplattierter Hartchromüberzug hat, beim Herstellen eines Überzuges mittels eines Plasma oder einer Detonationspistole erreicht werden können, und zwar gleichzeitig mit einer erhöhten Abriebbeständigkeit und Schleifbarkeit. Das wird dadurch erreicht, daß man eine kleinere Menge von spröden Teilchen von Chromcarbid in einer ebenfallsUnexpectedly it has now been found that the compatibility, the frictional properties and the resistance to corrosion, which usually has an electroplated hard chrome coating, when a coating is produced by means of a plasma or a detonation gun can be achieved, at the same time with increased abrasion resistance and Sandability. This is achieved by having a smaller one Amount of brittle particles of chromium carbide in one as well

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spröden Matrix aus metalIischäm Chrom einbettet· Ein Verfahren zum Dispergieren der Carbide in der Matrix aus Chrom besteht darin, daß man mechanisch Teilchen von Chromcarbid und metallischem Chrom mischt und gemeinsam aufträgt«Embeds a brittle matrix of metal ischemic chromium · A process to disperse the carbides in the matrix of chromium consists in mechanically taking particles of chromium carbide and metallic Chrome mixes and applies together "

Das wesentliche Ziel der Erfindung ist ein überzug, der im wesentlichen aus metallischem Chrom besteht, das durch Chromcarbid verstärkt ist.The main object of the invention is a coating that essentially consists of metallic chromium reinforced with chromium carbide.

weiteres Ziel der Erfindung ist ein Überzug, der äquivalent ist dem elektrolytisch aufgetragenen Chrom hinsichtlich des Widerstandes gegen Abrieb, und der mit denselben Werkzeugen bearbeitet werden kann, die für plattiertes Chrom verwendet werden»Another object of the invention is a coating which is equivalent to the electrodeposited chromium in terms of its content Resistance to abrasion, and which can be machined with the same tools used for plated chrome will"

Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Pulver zur Herstellung solcher Überzüge oder Gegenstände.Yet another object of the invention is a powder for producing such coatings or articles.

Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein mechanisches Gemisch von pulverförmigem metallischem Chrom und pulverförmigem Chromcarbid,zur Herstellung der erfindungsgemäßen Überzüge. Yet another subject matter of the invention is a mechanical mixture of powdered metallic chromium and powdery Chromium carbide, for the production of the coatings according to the invention.

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Die Figuren zeigen beispielsweise einige Ausführungsformen der Erfindung.The figures show, for example, some embodiments of the Invention.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Struktur von überzügen, die erfindungsgemäß hergestellt werden können, undFig. 1 shows the structure of coatings made according to the invention can be produced, and

Fig. 2 die Abhängigkeit des Volumens der Abriebschrammen von der Menge des Carbide im Pulver, das zur Herstellung der überzüge verwendet wird, und ferner im Vergleich dazu das gleiche Volumen der Abriebschrammen in harten, durch Elektroplattieren aufgebrachten Chromüberzügen.2 shows the dependence of the volume of the abrasion scratches on the amount of carbide in the powder used to make the coatings, and also in Compare this to the same volume of abrasion scratches in hard electroplating Chrome coatings.

Fig. 1 zeigt die Struktur eines Überzuges oder Gegendtandes nach der Erfindung, hergestellt durch Niederschlagen des erfindungsgemäßen Pulvers mittels eines Plasma oder einer Detonationspistole. Die Struktur ist gekennzeichnet durch ihre Inhomogenität. Unabhängig von der Feinheit der einzelnen Pulverteilchen bestehen einige der linsenförmigen Teilchen oder Sprmtzen vollständig aus metallischem Chrom und andere vollständig aus Chromcarbid. Es wurde gefunden, daß Volumenanteile von 3 bis 30 % Chromcarbid die am meisten erwünschten sind. Bei Mengen über 30 Vol.-Jt wird der überzug härter, spröder und schwierigerFig. 1 shows the structure of a coating or article according to the invention, produced by deposition of the powder according to the invention by means of a plasma or a detonation gun. The structure is characterized by its inhomogeneity. Regardless of the fineness of the individual powder particles, some of the lenticular particles or sprays consist entirely of metallic chromium and others consist entirely of chromium carbide. It has been found that volume fractions of 3 to 30 percent chromium carbide are the most desirable. If the amount exceeds 30 vol. Tons, the coating becomes harder, more brittle and more difficult

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zu schleifen« Zusätzlich läßt sich das Pulver schwieriger aufbringen» to grind «In addition, the powder is more difficult to apply»

Die bevorzugte Menge von Carbid liegt bei etwa 15 bis 30 Vol.-%. Innerhalb dieses Bereiches ist das Abriebverhalten des Materials äquivalent oder sogar überlegen dem von handelsüblichem durch Elektrolyse plattiertem Chrom, die Härte liegt bei einem Minimum, so daß der überzug leicht bearbeitet werden kann mittels üblicher Mahl- oder Zieh-Werkzeuge. Der überzug läßt sich mit hoher Geschwindigkeit mittels eines Plasma aufbringen und ergibt gut miteinander verbundene überzüge ohne Risse. Innerhalb dieses Bereiches enthalten die überzüge weniger hartes Material als die üblichen Cermets«The preferred amount of carbide is about 15 to 30 volume percent. Within this range, the abrasion behavior of the material is equivalent to or even superior to that of commercially available electrolysis-plated chromium, the hardness is at a minimum, so that the coating can be easily machined using conventional milling or drawing tools. The coating can be applied at high speed by means of a plasma and results in well-bonded coatings without cracks. Within this range, the coatings contain less hard material than the usual cermets «

Die Beständigkeit gegen Abrieb von mittels eines Plasma niedergeschlagenen Überzügen aus Gemischen von metallischem Chrom und Chromcarbid wurden gemessen mittels einer Dow-Corning LEW-I Friction and Wear Test Machine entsprechend ASTM D-2711J-64. 0,3 mm dicke überzüge auf Blöcken aus weichem Stahl wurden auf eine Dicke von 0,15 mm abgeschliffen und dann geprüft gegen Ringe aus carburisiertem AISI-if62O-Stahl mit einer Oberflächenhärte nach Rockwell "C" von 58-63 mit 51IOO Ringen und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von etwa 180 U/Min. Als Schmiermittel wurde die hydraulische Flüssigkeit MIL-56O6A verwendet.The abrasion resistance of plasma-deposited coatings composed of mixtures of metallic chromium and chromium carbide were measured using a Dow-Corning LEW-I Friction and Wear Test Machine in accordance with ASTM D-2711J-64. 0.3 mm thick coatings on blocks of soft steel were ground to a thickness of 0.15 mm and then tested against rings of AISI carburisiertem i f62O steel with a surface hardness of Rockwell "C" of 58-63 with 5 1 IOO Rings and a speed of rotation of about 180 rpm. The hydraulic fluid MIL-56O6A was used as the lubricant.

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Abriebversuche bei einer Belastung von 200 kg auf überzüge gemäß der Erfindung, die hergestellt waren aus Mischungen von metallischem Chrom und Chromearbid mit Teilchendurchmessern unter 0,044 mm,ergaben Werte, die in Tabelle I und den'Kurven der Fig. 2 wiedergegeben sind. Der Bereich von Werten für handelsübliches elektroplattiertes hartes Chrom ist in Fig. 2 ebenfalls dargestellt durch die kleine schraffierte Fläche an der senkrechten Achse.Abrasion tests with a load of 200 kg on coatings according to of the invention made from mixtures of metallic chromium and chromium carbide having particle diameters below 0.044 mm gave values as shown in Table I and the curves of Fig. 2 are reproduced. The range of values for commercially available electroplated hard chrome is in Figure 2 as well represented by the small hatched area on the vertical Axis.

Tabelle ITable I.

Abriebsversuche an überzügen bei einer
Belastung von 200 kg
Abrasion tests on coatings on a
Load of 200 kg

überzug Vol.-? Volumen der Gewichts- Härte des Carbid Abriebschram- änderung der Überzuges men Ringe VPN1nn coating vol. Volume of the weight hardness of the carbide Abrasion scratch change of the coating men rings VPN 1nn

ΙΟ"6 cm' -βΙΟ " 6 cm '-β

Mischungmixture

Cr+Cr23C6 Cr + Cr 23 C 6 24
100
24
100
Mischung
Cr+Cr5C3
mixture
Cr + Cr 5 C 3
2020th
3535 5050 Elektroplat
tiertes Cr
Electroplat
tated Cr

26 bis 32 -0,5 bis -2,0 301 - 113 14 " 17 -1,3 " -1.9 900 t 12526 to 32 -0.5 to -2.0 301 - 113 14 "17 -1.3" -1.9 900 t 125

27 " 37 -0,9 " -1,6 374 - 8427 "37 -0.9" -1.6 374-84

20 " 21 0 " -1,1 20 "21 0" -1.1

20 " 30 -1,0 " -3,9 365 - 4020 "30 -1.0" -3.9 365 - 40

43 " 53 -0,6 " +2,943 "53 -0.6" +2.9

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- Io -- Io -

Die Tabelle zeigt, daß oei einer Belastung von 200 kg keine bedeutenden Unterschiede in der Abriebsbeständigkeit der Überzüge in Abhängigkeit von der Menge des Carbids in Bereichen von 18 Vol.-i oder darüber bestehen, daß aber dieses Volumen erheblich geringer war als bei hartem elektroplattieren Chrom. Gleich gute Ergebnisse wurden erhalten bei Zusätzen von Crp_C,- und Cr,Cp. Mittels eines Plasma niedergeschlagenes Chrom ohne Zusatz von Chromcarbid versagt schon sehr bald bei diesen Versuchen bei einer Belastung von 200 kg.The table shows that with a load of 200 kg no significant Differences in the abrasion resistance of the coatings depending on the amount of carbide in ranges of 18 Vol.-i or above exist, but that this volume is considerable was lower than chrome hard electroplating. Equally good results were obtained with the addition of Crp_C, - and Cr, Cp. Chromium deposited by means of a plasma without the addition of chromium carbide fails very soon in these tests with a load of 200 kg.

Verschiedenheiten beim Abriebsverhalten für verschiedene Mischungen wurden beobachtet, wenn eine Belastung von 270 kg verwendet wurde. Die Tabelle II zeigt, daß bei Zunahme des Gehaltes an Cr,Gp der Abrieb der hinzukommenden Oberfläche (Änderung des Gewichtes der Ringe) erheblich zunimmt. Eine entsprechende Zunahme findet statt, wenn gröbere Teilchen von Cr,Cp verwendet werden, was die Tabelle II ebenfalls zeigt. Dort ist verglichen der Abrieb von Überzügen mit Teilchen aus Cr,Cp mit Teilchendurchmessern zwischen 0,044 und 0,062 mm und Teilchen mit Durchmessern von weniger als 0,044 mm. Schon mit sehr geringen Mengen verursachte ein Cr C? mit Teilchendurchmessern zwischen 0,062 und 0,125 mm bei einem Versuch einen erheblich größeren Abrieb, wobei das Versagen des Überzuges wahrscheinlich den Abrieb der Oberfläche bei einem anderenDifferences in abrasion behavior for different compounds were observed when a 270 kg load was used. Table II shows that with an increase in the Cr, Gp content, the abrasion of the additional surface (change in the weight of the rings) increases considerably. A corresponding increase occurs when coarser particles of Cr, Cp are used, which Table II also shows. There the abrasion of coatings with particles of Cr, Cp with particle diameters between 0.044 and 0.062 mm and particles with diameters of less than 0.044 mm is compared. Even with very small amounts, did a Cr C ? with particle diameters between 0.062 and 0.125 mm, a significantly greater abrasion in one test, with the failure of the coating likely the abrasion of the surface in another

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Versuch begrenzte. Diese Versuche zeigen, daß die Durchmesser der Carbidteilchen und ihr mengenmäßiger Anteil verhältnismäßig niedrig gehalten werden sollen, um den Abrieb der Oberfläche zu verringern. Ein geringerer Anteil der Carbide verbessert außerdem die Bearbeitbarkelt der Überzüge, da ihre Härte verringert wird.Attempt limited. These experiments show that the diameter of the carbide particles and their quantitative proportion are proportionate should be kept low in order to reduce surface abrasion. A lower percentage of carbides improves also the machinability of the coatings, since their hardness is reduced will.

Tabelle IITable II

AbriebsversucheAbrasion tests Vol.-JS
Carbid
Vol.-JS
Carbide
an Überzügen
von 270 kg
on coatings
from 270 kg
beiat einer Belastunga burden 75
59
L25
75
59
L25
-2,7,-3,9
-6,1.-7.1
-5,3.-6,0
-2.7, -3.9
-6.1.-7.1
-5.3.-6.0
Härte des
Überzuges
™1OO+
Hardness of the
Coating
™ 1OO +
Überzugcoating 21
50
80
21
50
80
Teilchen
durchmesser
des Carbids
mm
Particle
diameter
of carbide
mm
Volumen der Gewichts-
Abriebs schram-änderung
men derRlnge
10"6Cm3 mg
Volume of weight
Abrasion scramble change
men of the length
10 " 6 cm 3 mg
7575 -8,1,-8,6-8.1, -8.6 374^84
465-40
427-101
374 ^ 84
465-40
427-101
Cr+Cr.,C2 Cr + Cr., C 2 100100 <O,O44
<O,O44
<O,O44
<O, O44
<O, O44
<O, O44
59»
46,
92,1
59 »
46,
92.1
8282 »7,3,-5,6“7.3, -5.6 599-160599-160
1818th ^0,044^ 0.044 67,67, 7575 -6,9,-5,9-6.9, -5.9 318±54318 ± 54 4545 0,044-0,0620.044-0.062 82,82, C++ C ++ -4,8,-4,0-4.8, -4.0 407^75407 ^ 75 1010 0,044-0,0620.044-0.062 52,52, 337+56337 + 56 0,062-0,1250.062-0.125 156156

+ Etwas Rißbildung wurde beobachtet um die Vertiefungen+ Some cracking was observed around the pits

++ C bedeutet, daß Splitter an der Oberfläche entstanden, so daß ein genaues Volumen der Abriebsschrammen nicht gemessen werden konnte.++ C means that splinters were formed on the surface, so that an exact volume of the abrasion scratches is not could be measured.

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Im ganzen bringt die Erfindung einen überzug, bei dem ein verhältnismäßig geringer Volum-Anteil an Chromcarbid die Abriebsbeständigkeit und die Verträglichkeit von mittels Plasma niedergeschlagenem Chrom erheblich verbessert.Overall, the invention brings a coating in which a relatively low volume proportion of chromium carbide the abrasion resistance and the compatibility of means Plasma precipitated chromium greatly improved.

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Claims (6)

PatentansprücheClaims 1. überzug, im wesentlichen bestehend aus Chrom und 3 bis 30 Vol.-% von Chromcarbiden.1. Coating consisting essentially of chromium and 3 to 30 % by volume of chromium carbides. 2. überzug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mehrschichtige Struktur von sich überlappenden linsenförmigen Teilchen, wobei jedes Teilchen im wesentlichen entweder ganz aus metallischem Chrom bzw. ganz aus Chromcarbid besteht.2. Covering according to claim 1, characterized by a multilayer structure of overlapping lenticular particles, each particle being essentially either entirely of metallic chromium or entirely consists of chromium carbide. 3. überzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er 15 bis 30 Vol.-Jt Chromcarbid enthält.3. Covering according to claim 1 or 2, characterized in that that it contains 15 to 30 parts by volume of chromium carbide. k. überzogener Gegenstand,' dadurch gekennzeichnet, daß er einen überzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist. k . Coated article, characterized in that it has a coating according to one of Claims 1 to 3. 5. Pulver zur Herstellung eines Überzuges nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mittels eines Plasmas oder mittels einer Detonationspistole, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus Teilchen von metallischem5. Powder for producing a coating according to one of the claims 1 to 3 by means of a plasma or by means of a detonation gun, characterized in that that it consists essentially of particles of metallic 5098 11/07205098 11/0720 Chrom und 3 bis 30 Vol.-Ϊ mindestens eines Chromcarblds der Formel Cr3-Cg, der Formel Cr7C, oder der Formel Cr besteht.Chromium and 3 to 30 vol. Ϊ of at least one chromium carbide of the formula Cr 3 -Cg, the formula Cr 7 C, or the formula Cr. 6. Pulver nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 15 bis 30 Vol.-Ϊ Chromcarbid enthält.6. Powder according to claim 5, characterized in that that it contains about 15 to 30 vol. Ϊ chromium carbide. 50981 1/072050981 1/0720
DE2438997A 1973-08-15 1974-08-14 COVER AND ITEMS COVERED WITH IT Pending DE2438997A1 (en)

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