DE2632739A1

DE2632739A1 - Verfahren zum aufbringen eines selbsthaftenden ueberzugs aus einer nickel-aluminium-legierung oder einer nickel-titan-legierung auf ein substrat durch aufspritzen unter verwendung einer lichtbogen-spritzpistole und der dabei erhaltene formkoerper

Info

Publication number: DE2632739A1
Application number: DE19762632739
Authority: DE
Inventors: Henry S Rondeau
Original assignee: RONDEAU HENRY S
Current assignee: Rondeau Virginia C Shaker Heights Ohio Us
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1976-07-21
Publication date: 1977-02-10
Also published as: FR2333054A1; JPS5224134A; GB1517606A; FR2333054B1; DE2632739C3; BE851077A; DE2632739B2; US4027367A; US4027367B1

Description

50 447 - BR

Anmelder: Henry,S. Sondeau, 2865 Coventry Road, Shaker Heights, Ohio 44120, U.S.A.

Verfahren zum Aufbringen eines selbsthaftenden Überzugs aus einer Nickel-Aluminium-Legierung oder einer Nickel-3?itan-Legierung auf ein Substrat durch Aufspritzen unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole und der dabei

erhaltene Formkörper

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines selbsthaftenden Überzugs aus einer Nickel-Aluminium-Legierung oder einer Nickel-Titan-Legierung auf ein Substrat durch Aufspritzen unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole und der dabei erhaltene Formkörper; die Erfindung betrifft insbesondere das thermische Aufspritzen von Nickel-Aluminium-Legierungen oder Nickel-Titan-Legierungen auf ein Substrat, die variierende Prozentsätze an intermetallischen Verbindungen von Nickel und Aluminium bzw· Nickel und !Titan enthalten, in Form eines Drahtes unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole.

In den letzten Jahren werden in großem Umfange thermisch aufgespritzte Überzüge auf Substrate aufgebracht, beispielsweise um sie zu schützen, für kryogene oder refraktor is ehe Zwecke, um iPeile davon zu reparieren, um ein Substrat gegen Oxydation oder gegen andere schädliche Umwelteinflüsse zu schützen und für viele andere Zwecke» Die Suche nach neuen Materialien, die zum Aufspritzen verwendet werden können, und nach neuen

ORIGINAL

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Aufspritzmethoden geht jedoch ständig weiter in dem Bemühen, noch bessere Überzüge zu erhalten, die für neue Anwendungszwecke geeignet sind, und um zeitsparende Methoden zu entwickeln, insbesondere um die Vorbehandlung der Unterlage oder des Substrats und/oder die Nachbehandlung und die Grunöierbehandlung zu vermeiden.

Es sind bereits mehrere Typen von thermischen Spijfczpistolen bekannt, darunter z.B. Verbrennungsf lammen-Spifc zp i s t ο len, wie solche vom Oxytreibgas-Typ, Plasmalichtbogen-Spritzpistolen und elektrische Lichtbogen-Spritzpistolen (nachfolgend kurz als "Lichtbogen-Spritzpistolen" bezeichnet). Verbrennungsflainmen-Spritzpistolen erfordern die Verwendung einer Brennstoffquelle, wie Acetylen und Sauerstoff, und die darin erzeugten Temperaturen sind in der Regel verhältnismäßig niedrig und häufig ist es damit nicht möglich, Materialien mit Schmelzpunkten von mehr als 2732°C (5000⁰F) durch Spritzen auf Substrate aufzubringen· Plasmalichtbogen-Spritzpistolen sind in der Eegel die teuersten und sie liefern viel höhere Temperaturen als diejenigen vom Verbrennungstyp, beispielsweise Temperaturen bis zu etwa 16 632⁰C (30 000°F). Außerdem machen Plasmalichtbogen-Spritzpistolen die Verwendung einer Inertgasquelle, wie Argon, zur Erzeugung des Plasmas, erforderlich und die Gasströmungsgeschwindigkeit und die dafür erforderliche elektrische Energie erfordern eine extrem genaue Kontrolle (überwachung), um eine richtige Arbeitsweise zu erzielen. Andererseits macht eine elektrische Lichtbogen-Spritzpistole nur die Verwendung einer elektrischen Energiequelle und eines Vorrats an komprimierter Luft erforderlich, um das geschmolzene Material in dem Lichtbogen zu zerstäuben und auf das Substrat aufzusprühen.

Unter Anwendung von thermischen Spritzverfahren können viele verschiedene Unterlagen- oder Trägermaterialien beschichtet

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werden, z.B· Eisen- "und Nichteisenmaterialien, wie Eisen, Stahl, Aluminium und dgl. Beim Aufspritzen der meisten konventionellen Beschichtungsmaterialien, ob sie nun ursprünglich in Form eines Drahtes, in Form eines Stabes oder in Form eines Pulvers vorliegen, muß jedoch das Trägermaterial (Substratmaterial) einer beträchtlichen Vorbehandlung unterzogen werden, beispielsweise einer Aufrauhung durch Sandstrahlen oder dgl., durch Unterschneiden, Vorerwärmen und dgl·, um eine ausreichende Haftung des aufgespritzten Überzugs an dem Trägermaterial zu gewährleisten· Manchmal ist eine Behandlung nach dem Aufspritzen, wie z.B. ein Schmelzen oder Sintern, erforderlich, um eine gute Bindung zwischen dem Überzug und dem Substrat zu erzielen·

Eine neuere Entwicklung auf dem Gebiet der Spritzbeschichtung ist die Verwendung eines exothermen Spritzmaterials in Form eines Pulvers, wobei jedes Teilchen des Pulvers ein Verbundmaterial darstellt, das aus Nickel und Aluminium besteht«, Bei diesem Material, von dem ein Typ unter der numerischen. Bezeichnung 404 und: ein anderer Typ unter der numerischen Bezeichnung 450 von«äer Firma Metco Inc., Westbury, New York/USA, vertrieben wird, tritt jedoch dann, wenn es in einer thermischen Spritzvorrichtung aufgespritzt wird, eine exotherme Reaktion auf und es tritt eine ausreichend gute Haftung an einer sauberen, glatten, d.h. nicht-aufgerauhten Trägermaterialoberfläche auf, die mit letzterem beschichtet wird. Ein Problem, das bei dem Verfahren des thermischen Aufspritzens eines solchen exothermen Pulvermaterials auftritt, besteht darin, daß es schwierig ist, die erforderlichen speziellen busammengesetzten Pulverteilchen herzustellen. Es wurde gefunden, daß ein einfaches Aufspritzen einer Mischung aus gepulverten Aluminiumteilchen und gepulverten Nickelteilchen nicht geeignet ist, um die erforderliche, im wesentlichen vollständige exotherme Reaktion zu erzielen, die zur Erreichung einer guten Bindung

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an einem nicht-vorbehandelten !Trägermaterial ohne weitere Behandlung des beschichteten Trägermaterials erforderlich ist. Ein anderer Nachteil dieses Verfahrens, bei dem zusammengesetzte Teilchen (Verbundteilchen) aufgespritzt werden, "besteht darin, daß in dem Lichtbogen/der Flamme eine unvollständige Reaktion auftritt, so daß niqht-umgesetzte Teilchen plus freies Nickel plus freies Aluminium, beides ziemlich schwache Materialien, verglichen mit ihren Produkten, abgeschieden werden·

Erfindungsgemäß wird eine Nickel-Aluminium-Legierung in Drahtform (der hier verwendete Ausdruck "Draht" umfaßt ein langgestrecktes Material von einem dünnen Strang bis zu einem verhältnismäßig dicken Stab) als Ausgangsmaterial verwendet, das unter Verwendung einer elektrischen Lichtbogen-Spritzpistole (nachfolgend als "Lichtbogen-Spritzpistole" bezeichnet) auf ein Substrat oder Trägermaterial, z.B. Stahl oder Aluminium, in Form einer Schicht aufgespritzt wird. Je nach den relativen Gewichtsprozentsätzen von Aluminium und Nickel in der Legierung können darin, d.h. in dem Draht, auch noch variierende Prozentsätze an intermetallischen Verbindungen von Nickel und Aluminium, wie NiAl oder Ni^Al, enthalten sein, was aus einem Phasendiagramm von Nickel und Aluminium hervorgeht. Yfenn nachfolgend von einer Nickel-Aluminium-Legierung oder von einer Nickel-Titan-Legierung die Rede ist, so ist darunter stets ein Legierungsmaterial zu verstehen, das auch noch intermetallische Verbindungen von Nickel und Aluminium bzw. Nickel und Titan enthalten kann.

Nach dem Aufschmelzen, Zerstäuben (Versprühen) und Aufspritzen unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole wird das Nickel-Aluminium-Legierungsmaterial, das möglicherweise noch intermetallische Verbindungen enthält, bei Temperaturen, die normalerweise oberhalb 760°C (14-00⁰I¹) liegen,

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auf ein kühles,, sauberes, glattes oder geschliffenes Substrat oder Trägermaterial aufgebracht. Das aufgespritzte Material haftet in der Regel gut an sauberen, glatten oder geschliffenen Trägermaterialien unter Bildung eines Überzugs mit Adhäsions- und Kohäsionsparametern, die etwa gleich oder größer sind als die Parameter eines Überzugs, der durch thermisches Aufspritzen eines exotherm reagierenden Pulvers aufgebracht worden ist. Die analytischen Testergebnisse der mit einem mittels einer Lichtbogen-Spritzpistole in Form eines Drahtes aufgespritzten Nickel-Aluminium-Legierungsüberzug versehenen Trägermaterialien zeigen, daß die feste Haftung zwischen dem Träger und dem Überzug auf die Atomdiffusion odef auf metallurgische Einflüsse zurückzuführen ist, wobei Atome des aufgebrachten Überzugs in. das Trägermaterial oder Substrat und Atome des Substrats in den aufgebrachten Überzug wandern₀ Erfindungsgemäß kann auch eine Nickel-Titan-Legierung auf die gleiche Weise verwendet werden, wobei ähnliche Ergebnisse wie bei der Nickel-Aluminium-Legierung erhalten werden; die Erfindung wird jedoch nachfolgend in erster Linie im Hinblick auf das Aufspritzen eines Nickel-Aluminium-Legierungsdrahtes mittels einer Lichtbogen-Spritzpistole näher erläutert·

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein Draht aus einer Nickel-Aluminium-Legierung einer Lichtbogen-Spritzpistole zugeführt und mit dieser Spritzpistole ein Überzug auf ein Trägermaterial aufgespritzt wird, wird eine Reihe von bedeutenden Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik erzielt. Erstens wird in dem Verfahren eine Lichtbogen-Spritzpistole verwendet, die wirtschaftlicher arbeitet als eine andere thermische Spritzvorrichtung. Zweitens wird das aufzuspritzende Material in Form eines Drahtes zugeführt, was bequemer ist als die Verwendung eines Pulvers, wobei es sich bei dem Draht um einen dünnen Strang bis zu einem

verhältnismäßig dicken Stab handeln kann, so lange er für das Aufspritzen unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole geeignet ist. Drittens kann der Draht leicht hergestellt werden aus einer Legierung aus den beiden Hauptmaterialien Nickel und Aluminium oder Nickel und Titan, die, wie oben erwähnt, möglicherweise auch noch die jeweiligen intermetallischen Verbindungen und variierende Mengen an zusätzlichen Härter- und IFlußmittelzusätzen enthalten kann. Viertens sind die Kohäsions-, Adhäsions- und Härteeigenschaften des Überzugs auf einem Formkörper, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt worden ist, im allgemeinen gleichwertig oder besser als die entsprechenden Eigenschaften eines Überzugs auf einem Formkörper, der mit anderen thermischen Spritzvorrichtungen unter Verwendung eines Pulvers aufgespritzt worden ist.

!Du Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen besteht das Hauptziel der vorliegenden Erfindung darin, ein in bezug auf die .oben angegebenen Aspekte verbessertes Lichtbogen-Aufspritzverfahren anzugeben» Ziel der Erfindung ist es ferner, einen selbsthaftenden, auf Eisensubstrate und Nichteisensubstrate aufgespritzten Überzug anzugeben, der fest an dem Substrat haftet, ohne daß irgendeine wesentliche Vorbehandlung erforderlich ist. Ziel der Erfindung ist es ferner, unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht aus einer Legierung, die mindestens zwei Materialien enthält, so auf ein Trägermaterial oder ein Substrat aufzuspritzen, daß er fest daran haftet, insbesondere unter Verwendung eines Drahtes aus einer Legierung, die Nickel und Aluminium oder Nickel und Titan sowie möglicherweise zusätzlich die jeweiligen intermetallischen Verbindungen enthält. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Formkörper anzugeben, der aus einem Träger oder Substrat besteht, das mindestens zum Teil mit einer Legierung aus Nickel und Aluminium oder einer Legierung aus Nickel und Titan überzogen ist, die unter Ver-

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wendung einer Lichtbogen-Spritzpistole und "unter Anwendung eines vorlegierten Nickel-Aluminium-Drahtes oder eines vorlegierten Nickel-Titan-Drahtes auf eine Oberfläche des Trägers oder Substrats aufgespritzt worden ist. Ziel der Erfindung ist es schließlich, ein bequemes, verhältnismäßig unkompliziertes, verhältnismäßig wirtschaftliches und wirksames Verfahren zum Aufspritzen eines selbsthaftenden Materials unter Verwendung einer -Lichtbogen-Spritzpistole auf ein Träger- oder Substratmaterial und den dabei erhaltenen Formkörper anzugeben.

Diese und weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden näheren Beschreibung der Erfindung hervor.

Die vorstehend genannten Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die nachfolgend näher beschriebenen und in den beiliegenden Zeichnungen im Detail an Hand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angegebenen Erfindungsmerkmale eingehalten werden; es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf die nachfolgend beschriebenen Details keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 eine schematische Darstellung einer Lichtbogen-Spritzpistolenvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines auf ein Trägeroder Substratmaterial aufgespritzten selbsthaftenden Überzugs;

Fig. 2 eine 250-fach vergrößerte Ansicht eines Teils eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten lOrmkörpers,. die- die Grenzflächen zwischen einem

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aufgespritzten Überzug und einem Stahlsubstrat zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, welches eine unter Verwendung eines Elektronenabtastmikroskops angefertigte Mikrosondenanalyse an der Grenzfläche zwischen der mit einer Lichtbogen-Spritzpistole aufgespritzten Nickel-. Aluminium-Legierung und dem Stahlsubstrat zeigt, welche die Atomdiffusion erläutert, und

Pig. 4- eine 250-fach vergrößerte Ansicht eines Teils eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörpers, welche insbesondere die Grenzfläche zwischen einem aufgespritzten Nicke1-Aluminium-Überzug und einem Stahlsubstrat erläutert.

Ein Draht, bestehend aus einer Nicke1-Aluminium-Legierung oder einer Nickel-Titan-Legierung, die möglicherweise noch variierende Prozentsätze an intermetallischen Verbindungen enthält in Abhängigkeit von den jeweiligen Gewichtsprozentsätzen an Nickel und Aluminium oder an Nickel und Titan, je nach den jeweiligen Phasendiagrammen, wird in eine Lichtbogen-Spritzpistole, wie z.B. eine Arespray 200-Lichtbogen-Spritzpistole, hergestellt und vertrieben von der Firma Metallisation Limited, Dudley, Worcs/England, eine Metco E/A-Spritzpistole oder dgl. eingeführt. Die zugeführte Drahtlegierung kann aus etwa 80 bis etwa 98 Gew.-% Nickel und etwa 20 bis etwa 2 Gew.-% Aluminium "bestehen und sie besteht vorzugsweise aus etwa 90 bis etwa 95 Gew._% Nickel und etwa 6 bis etwa 4 Gei7.-% Aluminium. Es können auch Härter- und Flußmittelzusätze, wie Kohlenstoff, Mangan, Schwefel, Silicium, Titan, Kupfer und Eisen in jeweils variierenden Mengen darin enthalten sein. Die DrahtIegierung enthält vorzugsweise mindestens 93 Gew.-% Nickel, 4 bis 5,2 Gew.-% Aluminium, 0,25 bis 1,00 Gew.-% Titan und nicht mehr

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als höchstens 0,25 Gew.-% Kupfer, 0,50 Gew.-% Mangan, 0,60 Gew.-% Eisen, 1,7 Gew.-% Silicium, 0,3 Gew.-% Kohlenstoff und 0,01 Gew.-% Schwefel.

Obgleich der Draht aus einer bereits fertigen Legierung besteht, wobei während seiner Herstellung die intermetallischen Verbindungen gebildet werden können, sind die jeweils in der Legierung gebildeten Verbindungen nicht genau bekannt, es wird jedoch angenommen, daß die jeweiligen Verbindungen, die in der Legierung enthalten sind, für die Selbsthaftung des unter Verwendung des Legierungsdrahtes auf ein Trägermaterial thermisch aufgespritzten Überzugs nicht kritisch sind.

Bei Verwendung eines Nickel-Titan-Legierungsdrahtes enthält die Draht legierung etwa 40 bis etwa 7° Gew.-% Nickel und etwa 60 bis etwa 3^ Gew.-% Titan, vorzugsweise enthält sie etwa 54· bis etwa 56 Gew.-% Nickel und etwa 46 bis etwa 44 Gew.-% Titan. T/iie oben angegeben, können auch Härter- und Flußmittelzusätze darin enthalten sein.

Der Draht wird in dem in der Lichtbogen-Spritzpistole erzeugten elektrischen Lichtbogen geschmolzen und die geschmolzenen Teilchen prallen unter dem Einfluß eines Luftstromes auf eine Oberfläche eines Träger- oder Substratmaterials auf, wodurch diese damit beschichtet wird. Während dieses Aufspritzverfahrens wird die Nickel-Aluminium-Legierung oder die Nickel-Titan-Legierung auf Temperaturen oberhalb der Schmelzpunkte ihrer Bestandteile oder ihrer Legierungen überhitzt und der Überzug haftet von selbst an dem Substrat oder Trägermetall.

Erfindungsgemäß liegt das aufzuspritzende Material in Form eines Drahtes vor, der aus einer Nickel-Aluminium-Legierung oder einer Nickel-Titan-Legierung besteht, nicht in Form von Verbundteilchen, nicht in Form von dicht miteinander

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verbundenen Teilchen und nicht in Form von sie aufbauenden zwei verschiedenen Materialien bzw. nicht in Form von verschiedenen Strängen eines Mehrfachstrang-Drahtes. Die Nickel-Aluminium-Legierung oder die Nickel-Titan-Legierung wird in dem Lichtbogen einer Lichtbogen-Spritzpistole geschmolzen oder mindestens im wesentlichen weich gemachte Das heiße Material prallt dann unter dem Einfluß eines Luftgebläses auf die Oberfläche eines Trägers oder Substrats auf, wodurch diese damit beschichtet wird. Wie aus der weiter unten folgenden näheren Beschreibung hervorgeht, haftet das erfindungsgemäß aufgespritzte Material gut an der geschliffenen, sauberen und glatten Oberfläche eines Trägers, offenbar in erster Linie als Folge einer Atomdiffusion an der Grenzfläche.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung werden einer konventionellen Lichtbogen-Spritzpistole 10 von zwei Drahtrollen 13, 14 zwei Drähte 11, 12 und elektrische Energie von einer Energiequelle 15 zugeführt. Jeder der Drähte 11, 12 besteht aus einer Nickel-Aluminium-Legierung, die möglicherweise noch intermetallische Verbindungen von Nickel und Aluminium sowie möglicher?: weise weitere Flußmittel- und Härterzusätze enthält. In der Nähe des Ausgangs oder der Düse 16 der Spritzpistole 10 wird ein elektrischer Lichtbogen erzeugt durch die aus der Energiequelle 15 zugeführte Energie, die den Enden der beiden Drähte zugeführt werden kann, die auf an sich bekannte Weise miteinander vereinigt werden können unter Erzeugung des elektrischen Lichtbogens. Die Enden der Drähte werden vorzugsweise in der Wärme des Lichtbogens geschmolzen und durch einen Luftstrahl-,. der durch von außen zugeführte Preßluft (die entsprechende Vorrichtung ist nicht dargestellt) erzeugt wird, kann das Material in dem Lichtbogen zerstäubt werden und das aufgeschmolzene Material prallt auf die Oberfläche 17 des Träger- oder Substratmaterials 18 auf unter Erzeugung eines Überzuges 19 darauf. Durch einen Zuführungsmechanismus in der

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«· 11 —

Spritzpistole ΊΟ werden die Drähte 11, 12 von den Rollen 13, 14' dem Lichtbogenbereich zugeführt, um auf übliche Weise dort eine Drahtzufuhr aufrechtzuerhalten₀ Der aufgespritzte überzug haftet gut an vielen Eisensubstraten und Nichteisensubstraten, ohne daß die Substrate einer wesentlichen Vorbehandlung unterzogen werden müssen mit Ausnahme der Tatsache, daß sie gereinigt werden, beispielsweise unter Verwendung eines Schmirgeltuches ο

Die zugeführten Drähte 11, 12 können auch aus einer Nickel-Titan-Legierung bestehen, die ebenfalls in zufriedenstellender Weise von selbst an der glatten sauberen Oberfläche der Eisensubstrate und Nichteisensubstrate haftet, wenn sie unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole auf diese in Form eines Überzugs aufgespritzt wird« Bei Verwendung einer Drahtbeschickung aus einer Nickel-Titan-Legierung besteht der Draht zu etwa 4-0 bis etwa 70 Gew.-% aus Nickel und zu etwa 60 bis etwa 30 Gew.-% aus Titan, vorzugsweise zu etwa 54 bis etwa 56 Gew.-% aus Nickel und zu etwa 46 bis etwa 44 Gew.-% aus Titan. Wie im Falle der Nickel-Aluminium-Legierung kann der zugeführte Draht auch intermetallische Verbindungen sowie zusätzliche Harter- und Flußmittelzusätze enthalten.

In den nachfolgenden Beispielen 1 bis 4 und 6 bestand der auf das Substrat aufgespritzte Nickel-Aluminium-Legierungsdraht aus den nachfolgend in Gew.-% angegebenen Materialien:

Element:
NiAl-Legierungs-

Tabelle I

Mn

Si

draht	0,14	0,26	0,005	0,49
Element:	Ni	Ti	Cu	Al
NiAl-Legierungs- draht	94,29	0,42	0,10	4,31
Beispiel 1

Zum Aufspritzen eines Oberzugs auf verschiedene Substratmaterialien, nämlich gehärtete (Mindesthärte R_Q 50) AISI-1095-Stahl- und Aluminiumproben,wurde eine Lichtbogen-Spritzpistole verwendet, in die ein Nickel-Aluminium-Legierungsdraht eingeführt wurde. Tor dem Aufspritzen des Überzugs wurden alle ßubstratproben glatt-geschliffen, um die Oberflächenunregelmäßigkeiten zu entfernen, und die Hälfte der Substratproben wurde dann durch Sandstrahlen mit 0,83 mm großen Aluminiumoxidteilchen (SAE Nr. 20 mesh) aufgerauht. Nach dieser Vorbehandlung wurden sowohl auf die glattgeschliffenen als auch auf die aufgerauhten Substratproben unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole 0,64 bis 0,76 cm (0,25 bis 0,30 inch) dicke Überzüge aus dem N ickel-Aluminium-Legierungsdraht aufgespritzt.

Mit den beschichteten Substraten wurden dann Haftungstests gemäß ASTM 0 633-69, "Adhesion or Cohesive Strength of Flame Sprayed Coatings" durchgeführt. Die dabei gemessene Haft- bzw. Zugfestigkeit des Überzugs ist in der folgenden Tabelle II angegeben.

609886/iÖS8.

Tabelle II

Substrat

Zugfestigkeit/Kaftfestigkeit in kg/cm (psi)

	Zustand	Einzel	Mittel
Material	geschlif-	wert	wert
	x en	516 (4 500) 545	334,7
		(4 900)	(4 767)
		345
		(4 POO")
Stahl	aufgerauht	545
		.(4 900) '422	380
		(6 000)	(5 400)
		575
	geschlif fen	(5 500)
		(2 700) 105	176
		(1 500)	(2 500)
		(5 500)
Aluminium	; aufgerauht	όϋΌ
		(5400) 471	4-25,3
		(6 700)	(6 035)
		422
	(G 000)

Ein Querschnitt durch eine der "beschichteten, nicht_aufgerauhten Substratproben wurde im Lichtmikroskop untersucht. In struktureller Hinsicht war der Überzug, wie aus der Fig. 2, insbesondere der oberen Hälfte der Fig. 2, hervorgeht, den anderen thermisch aufgespritzten Materialien morphologisch ähnlich, d.h. er bestand aus wellenförmig angeordneten plättchenformigen Teilchen, die durch Oxide voneinander getrennt waren, mit dazwischen angeordneten Hohlräumen. An der Grenzfläche waren jedoch auch Unterschiede erkennbar. Die Über zug-Substrat-Grenzf lache war extrem dicht und an einigen Punkten entlang der Grenzfläche an der Substratseite trat eine Änderung der martensitischen Struktur auf, was etwas rechts vom Zentrum entlang und unterhalb der Grenz_ flächenlinie erkennbar ist. Offenbar bewirkten die heißen, geschmolzenen ITickel-Aluminium-Teilcheii, die auf den Stahl aufprallten (vgl. die untere und dunklere Hälfte der Fig. 2), daß der Martensit in die oberen IMwandlungsprodukte umgewandelt wurde, wobei wahrscheinlich der Austenit und etwas schwach getemperter Martensit beibehalten wurdenj um diese umwandlung zu erzielen, hätte der Stahl auf einer Temperatur oberhalb seiner kritischen Temperatur von etwa 76O°C (1400⁰F) erhitzt werden müssen. Es trat jedoch kein Anzeichen des Schmelzens oder einer gebundenen Legierungs— schicht an der Grenzfläche auf, was vermuten läßt, daß die erzielte Selbsthaftung des Überzugs an dem Substrat nicht chemisch oder metallurgisch war, sondern auf eine Atomdiffusion zurückzuführen sein könnte«

Es wurde eine qualitative spektrographische Analyse des aufgespritzten Überzugs angefertigt, wobei das nachfolgend angegebene Ergebnis erhalten wurde:

	Tabelle	dicke Linie	III	Nebenlinie
Ιίη	dicke Linie	Al	dünne Linie
Si	dicke Linie	B	Linie
Or	Haupt linie	Go	dicke Linie
Ni	Nebenlinie	Cu	dünne Linie
Ti	dicke Linie	Zr	nachweisbar
Mo	dicke Linie	Ag	dünne Linie
Pe	sehr dünne Linie	Pb	Linie
Mg	nachweisbar	Sn
Zn	Beispiel 2

die Oberfläche eines 30,5 cm (12 inches) langen Stahlstabes mit einem Durchmesser von 2,54- cm (1 inch), der aus einem gehärteten AISI-1O95-Stahl (Mindesthärte R 50) bestand und dessen Oberfläche wärmebehandelt und glattgeschliffen worden war, wurde unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole, in die der vorstehend beschriebene Nickel-Aluminium-Legierungsdraht eingeführt wurde, ein 0,381 cm (0,150 inches) dicker Überzug aufgespritzte Die Makrohärte des Überzugs wurde nach der Rockwell B-Skala unter Verwendung eines 1/16 Ball-Druckkörpers mit einer Belastung von 100 kg gemessen und die dabei ermittelte Makrohärte lag innerhalb des Bereiches von 69 bis 71 · Außerdem wurde unter Verwendung eines rhomboidalen Diamant-Druckkörpers und unter Anwendung einer Belastung von 100 g die Mikrohärte der Probe (KKtL₀₀) bestimmt. Bei dem zuletzt genannten Test war es möglich, die Härte der Einzelteilchen zu isolieren und zu ermitteln, wobei die Durchschnitt smessung der Härte 179 KHN_xJ₀₀ betrug, was einem Wert R- von 85 entspricht. Die Differenz zwischen der Überzugshärte und der Teilchenhärte war auf Hohlräume und Oxide innerhalb des Überzugs zurückzuführen, die bei Belastung mit dem Druckkörper· zusammenfallen. Außerdem wurde die Dichte des

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Überzugs gemessen und sie betrug 0,441 g/cnr (0,2758 lbs/ inch⁵)ο

Beispiel 3

In eine Lichtbogen-Spritzpistole wurde ein Nickel-Aluminium-Legierungsdraht eingeführt und die Pistole wurde zum Auf- . spritzen eines Überzugs auf ein Substrat aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt verwendet. Das beschichtete Substrat wurde vorbereitet für die metallographische Betrachtung unter Verwendung eines Abtastelektronenmikroskops (SEM), Das Diagramm der beiliegenden Fig. 3 zeigt die Mikrosondenanalyse entlang der Überzug-Stahl-Grenzflache_o In dem Diagramm, das von rechts nach links zu lesen ist, beginnend bei etwa 3 Mikron unterhalb der Oberfläche des Stahlsubstrats, ist der Eisengehalt auf seinem Maximalwert, während praktisch kein Nickel darin zu finden ist. In entsprechender Weise ist bei einer Tiefe etwa 3 Mikron in dem Überzug, beginnend auf der linken Seite des Diagramms, der Nickelgehalt im wesentlichen auf seinem Maximalwert und es ist praktisch kein Eisen zu finden. An der Grenzfläche jedoch besteht eine scharf definierte Grenzlinie; daraus geht ganz klar hervor, daß eine verhältnismäßig große Anzahl von Eisenatomen oder Eisenteilchen in den Nickelüberzug und eine große Anzahl von .'Nickel at omen oder Nickelteilchen in das Eisensubstrat hineindiffundiert sind. Diese Atomwanderung oder Diffusion bis zu einer Tiefe von etwas weniger als 1 Mikron in das Substrat und in den Überzug scheint der Grund für die hohe Haftfestigkeit (Zähigkeit) oder Affinität des mit einer Lichtbogenspritzpistole aufgespritzten Überzugs an dem Substrat zu sein.

Die chemische Zusammensetzung des Überzugsmaterials wurde durch Naßanalyse bestimmt und die dabei erhaltenen Werte in Gew.-% sind nachfolgend angegeben:

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Tabelle IY

C 0,06 Ti 0,65

Mn 0,21 Cu 0,008

S 0,003 Al 5,4-5

Si 0,34- Pe 0,04-3

M 92,80

Beispiel 4-

Es wurde die Haftung eines Überzugs, aufgebracht durch Aufspritzen eines Nickel-Aluminium-Legierungsdrahtes unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole, an verschiedenen technischen Metallen untersucht. Jede der Substratproben war sauber und nicht aufgerauht und auf jede wurde unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole der Nickel-Aluminium-Legierungsdraht aufgespritzt. Die Haftfestigkeitstests wurden wie oben in Beispiel 1 angegeben für die nachfolgend genannten Materialien durchgeführt und die dabei erhaltene Adhäsions/Kohäsions-Festigkeit zwischen dem Überzug und dem Substrat ist nachfolgend angegebens

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Tabelle Y

Substratmaterial

AISI 4330-Stahl
geglüht, Rg 96

gehärtet, R_C48

carburierter AISI 1010
Stahl
P_G62

nitriertes Fitralloy

135&
E_C48

rostfreier 18-8-Stahl

martensitischer rostfreier AISI 431-Stahl

altemngshärtbarer Stahl
17-4pH, R4

Aluminium
1100-0

2024-T6

6061-T6

Magnesium
AZ80-T6

Graugußeisen

Titan

Kupfer
OEHO

Adhäsions/Kohäsions-Festigkeit

Einzelwert in Durchschnittswert kg/cm (psi)

364,5

330,8

324,5

342,5

289,5

291

304,5

342,5
336

C5I8O) (5210) (5450)

J4710; Ϊ4890. C4540]

(4890)

5j (4910)

(4620) (5610) (4870)

(4120; (4340; (4140;

127 135

155 164

137

190

167,5

187,5

126 127 137

300,5 222,5 243

233,5 274

208,5

141

kein Test Γ4100) C4330)

(4910) (4870) (4790)

;32oo;

1800

(2200) (2340) (1950)

(2700) (2380) (2670)

:179ο;

1950;

(4280' (3170. (3450;

(3320) (3900) (2970)

(2000)

in kg/ ciar (psi)

371,5 (5280)

331 (4713)

344 (4883)

354 (5033)

295 (4200)

288 (4107)

341,5 (4857)

162 (2303)

156 (2210)

182

256

(2583)

130 (1847)

(3633)

54,8 (780)

6098S6 / 1088 239 (3397)

98 (1390)

Aus den wie in Beispiel 4· beschrieben durchgeführten Tests ·
geht hervor, daß ein mit einer Lichtbogen-Spritzpistole
aufgespritzter Überzug aus einem Nickel-Aluminium-Legierungsdrahtmaterial nicht sehr gut an einem Kupfersubstrat haftet.
Die Haftung an verschiedenen Typen von Eisenmaterialien sowie Nichteisenmaterialien einschließlich Aluminium, Magnesium und Titan ist jedoch eindeutig erkennbar.

Beispiel 5

Drei verschiedene NickelrAluminium-Legierungsdrähte wurden
unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole auf Substrate aufgespritzt, um festzustellen, ob Änderungen in bezug auf
die Adhäsionsfestigkeit und in bezug auf die Kohäsionsfestigkeit sowie in bezug auf die Mikrohärte und die Makrohärte der jeweils aufgespritzten Überzüge auftraten, wenn das jeweilige Verhältnis von Nickel zu Aluminium und die Menge der Härter-, Flußmittel- und anderen Zusätzen variiert wurden. Zuerst
wurden drei Nickel-Aluminium-Legierungsdrähte, nachfolgend
mit "H", "I" und "W" bezeichnet, auf nassem Wege chemisch
analysiert, um ihre Zusammensetzung in Gew.-% zu bestimmen
und die bei der Durchführung dieser Analyse erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend angegeben:

	: C	Tabelle	VI	5 5 5	Si	Hi

Element	0.005 0.040 0.003	Mn	S	1.68 0.47 1.02	92.397 93.636 92.82
Draht probe	: Ti			Λ1	Fg
HJH "W"		0.23 0.23 0.27
Element	).44 ).4O ).4O	Cu		.06 .05 .14	0.108 0.094 0.275
Draht probe
"H" HJ-H "W"	0.08 0.08 0.72

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Die Testverf ahren und die Vorbehandlung der Proben wurden ähnlich wie vorstehendurfcer Bezugnähme auf die Beispiele 1 und 2 angegeben durchgeführt und die Jeweiligen Probesubstrate "bestanden aus Aluminium, Eisen oder Kupfer.

Jedes der jeweiligen Probesubstrate wurde unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole mit einem der oben mit "H", "I" oder "W" bezeichneten Nickel-Aluminium-Legierungsdrähten, beschichtet (bespritzt). Es wurde eine Metco-Lichtbogen-Spritzpistole mit den folgenden Parametern verwendet:

Elektroden 15 Gage (3,81 Jj.)

Spritzluftdruck 6,47 kg/cm² (92 psi)

Stromstärke 260 bis 275 Ampere

Spannung 34· Volt

Die Zugfestigkeit/Haftfestigkeit der Substrate mit den jeweils aufgespritzten überzügen und das Versagen wurden jeweils wie oben angegeben bestimmt und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VII angegeben. In der Spalte "Art des Versagens" sind der Ort des Versagens und die Art des Versagens angegeben. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck "Grenzfläche/Adhäsion" , daß an der Grenzfläche zwischen dem aufgespritzten überzug und dem Substrat ein Versagen auftrat und daß es sich bei dem Versagen um ein Versagen in bezug auf die Haftung des Überzugs an dem Substrat handelte. Der Ausdruck "Überzug/Kohäsion" bedeutet, daß ein Versagen nur in dem Überzug selbst auftrat und daß es sich bei dem Versagen um ein Versagen in bezug auf die Kohäsion des Überzugsmaterials selbst handelte. Der Ausdruck "Epoxyversagen" bedeutet, daß das Versagen in dem Epoxymaterial auftrat, mit dem die Testprobe an der Testvorrichtung befestigt war.

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Über-"
zug

Tabelle VII
Material

Substrat

- 21 -

Zugfestigkeit/ Haftfestigkeit Einzelwert DW«is in kg/cm² kg/cm'

(psi

(pst)

2532733

Art des Versagens Ort/Art

Aluminium

471(6700] 394(5600 Grenzfläche/Adhäsion

436 (6200

It Il

Eisen

337(4-800) 394(5600) 295(^-200) Überzug/Kohäsion

342 (4867

Il

Kupfer

kein Test

Il

1-57(6500)

152 (2167)

Grenzfläche/Adhäsion

Aluminium

471(6700) 422(6000) 345(4900 Grenzfläche/Adhäsion

412 (5867)

It Il

Eisen

366(5200) 457(6500) 387(5500) Überzug/Kohäs ion

402,5^ (5733)

Il It

kein Tesi

Kupfer

Il

ti

Aluminium

492(7000 577(8200 520(7^-00

?⁹A (7533)

Epoxy-Versagen

Grenzfläche/Adhäsion

Eisen

366(5200 457(6500 387(5500 Uberzug/Kohäsion

4-02,5 (5733)

It Il

kein Test

Kupfer

Il

tr

**DW s Durchschnittswert

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2532739

Keines der aufgespritzten Materialien haftete gut an den Kupfersubstraten· Bei Jedem der Eisensubstrate war die Art des Versagens eine solche kohäsiver Natur, d.h. das aufgetretene Versagen war eher eine Folge des Brechens des Überzugs als eine Ablösung an der Grenzfläche. In allen außer zwei· der mit Aluminium beschichteten Substrate war das Versagen ein solches adhäsiver Natur, d.h. das Versagen trat an der Grenzfläche auf. In beiden Fällen der mit Aluminium beschichteten Substrate trat das Versagen an der in diesen Tests angewendeten Epoxykupplung auf.

Aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß der Nickel-Aluminium-Legierungsdraht, der auf glatte Oberflächen von Aluminium- und Eisensubstraten unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole aufgespritzt wurde, von selbst extrem gut an diesen Substraten haftete. Unter Verwendung des rhomboidalen Knoop-Druckkörpers bei einer Belastung von 50 g wurde die Mikrohärte des Überzugs für jede der Proben einschließlich der beschichteten Substrate bestimmt. Die Makrohärte wurde ermittelt bei einer Belastung von 1 kg und unter Verwendung der Vickers-Härte-Testvorrichtung (DPH), wobei die unter Verwendung der zuletzt genannten Testvorrichtung erhaltenen Meßwerte zur Erleichterung des Vergleichs in der folgenden Tabelle VIII in der Spalte R_ß in die Rockwell C-Skala umgewandelt wurden. Die Ergebnisse der Mikrohärte- und Makrohärte-Messungen sind nachfolgend angegeben:

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	Alumin.ium	KHlJ₅Q	DPH	Rc-Umwand lung -
Tatelle VIII	Sisen	449	283	27.7
Material Überzug Substrat	Kupfer	562
	Alumin-Aum	562
H	Sisetn	631	316	31.9
	Kupfer	618	311	31.2
	Alumin ium	605	292	28.9
I	Eisen	605	279	27.0
	Kupfer	670	283	27.7
-	710	293	28.9
H

Aus den vorstehend angegebenen beiden Tabellen dieses Beispiels geht hervor, daß ein Nickel-Aluminium-Legierungsdraht mit variierenden Mengenanteilen an Flußmittel und Härter und mit einer gewissen Variation in bezug auf das Verhältnis von Nickel zu Aluminium gute Selbsthaftungseigenschaften aufweist, wenn er unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole auf Stahl- oder Aluminiumsubstrate aufgespritzt wird. Durch Änderungen in bezug auf das Verhältnis von Nickel zu Aluminium und in bezug auf die Menge der Zusätze wird die Haftfestigkeit nicht wesentlich herabgesetzt. Darüber hinaus wird durch Ändern oder Verschieben der Flußmittel- -und Härterzusätze in dem Nickel-Aluminium-Legierungsdraht die Härte des dabei erhaltenen aufgespritzten Überzugs beeinflußt.

Die Mikrostruktur der Jeweiligen Stahlproben mit glatten oder geschliffenen Oberflächen, auf welche die jeweiligen Nickel-

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Aluminium-Legierungsdrähte "H", "I" und "W" aufgespritzt wurden, wurde untersucht. Es wurde eine mikrophotographische Aufnahme von der Grenzfläche des auf ein gehärtetes, getempertes, geschliffenes, glattes Martensitsubstrat aufgebrachten. Nickel-Aluminium-Legierungsdrahtes "I" angefertigt, die in der Fig. 4 erläutert ist. Der untere, dunklere Teil der Figur stellt den Martensit dar, während der obere, plättchenförmige und heller gefärbte Bereich den aufgespritzten Überzug darstellt. An einer Stelle etwas rechts vom Zentrum der Figur befindet sich ein aufgehellter Martensit-Bereich| der sich in einem Bereich eines nicht-getemperten Martensits befindet, der offensichtlich auf die Wärme des Nickelaluminidüberzugs zurückzuführen ist, wenn dieser auf den Martensit aufgebracht wird.

Beispiel 6

Proben eines Nickel-Aluminium-Legierungsdrahtes, wie in der obigen Tabelle I angegeben, wurden unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole jeweils auf Stahl- und Aluminiumsubstrate aufgespritzt und diese wurden anschließend wie nachfolgend angegeben wärmebehandelt:

Aluminium - 12 Stunden bei 510⁰C (95O⁰F), mit Wasser abgeschreckt, 6 Stunden bei 274⁰C (525⁰F) gelagert (gealtert)

Stahl - 8 Stunden bei 649°C (1200⁰F), im Ofen abgekühlt.

Abgesehen von der ausgezeichneten Wärmebeständigkeit gegenüber Wärmeschock wiesen die Proben eine höhere als eine normale Haftfestigkeit auf. Beim Test gemäß Beispiel 1 trat ein Bruch nicht in dem Überzug, sondern in der Epoxybindung auf. Die dabei erzielten Ergebnisse waren folgende:

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Aluminium 654 kg/cm² (9 300 psi)

759ι2 kg/cm² (10 800 psi) Stahl 787,4 kg/cm² (11 200 psi)

766,3 kg/cm² (10 900 psi)

830 kg/cm² (11 800 psi)

Durch das vorstehend beschriebene Behandlungsverfahren ein- · schließlich der Lagerung (Alterung) werden die Gesamtfestigkeit des Überzugs und die Überzug-Substrat-Haftfestigkeit erhöht. Daraus geht ferner hervor, daß die Gesamtintegrität des Überzugs durch Wärmebehandlung und/oder Lagerung (Alterung) verbessert werden kann.

Obgleich die vorstehenden Beispiele und die vorstehende Diskussion sich nur auf das Aufspritzen einer Nickel-Aluminium-Legierung in Drahtform unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole zum Beschichten eines glatten Substrats in der Weise beziehen, daß der Überzug an der glatten Oberfläche des Substrats selbst haftet, können erfindungsgemäß auch andere Legierungsmaterialien verwendet werden, die selbst haften, wenn sie unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole aufgespritzt werden. Wie vorstehend angegeben, ist ein derartiges Material eine Nickel-Titan-Legierung, die aus etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% Nickel und etwa 60 bis etwa 30 Gew.-% Titan, vorzugsweise aus etwa 54 bis etwa 56 Gew.-% Nickel und etwa 46 bis etwa 44 Gew.-% Titan besteht.

Es wurde daher gefunden, daß eine Nickel-Aluminium-Legierung in Drahtform, die unter Verwendung einer Lichtbogen-Spritzpistole auf ein sauberes glattes Substrat aufgespritzt worden ist, von selbst an dem Substrat haftet, ohne daß eine exotherme Reaktion auftritt. Andererseits haftet ein vorlegiertes Nickel-Aluminium-Pulver nicht gut an einem solchen Substrat, wenn es in einem Plasma oder Verbrennungsgas aufgespritzt wird, auch ein Nickel-Aluminium-Legierungsdraht haftet nicht gut an einem

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solchen Substrat, wenn er mit einem Verbrennungsgas aufgespritzt wird.

Es wurde auch gefunden, daß vorlegierte Hickel-Aluminium-Drähte dann, wenn sie mit einer Lichtbogen-Spritzpistole .aufgespritzt werden, die angegebenen Eigenschaftswerte von Ver-r bundmaterialien übertreffen, die durch andere thermische Spritzverfahren beschichtet worden sind. Außerdem sind die Lichtbogen-Spritzpistolen-Spritzgeschwindigkeiten und der Wirkungsgrad der Ablagerung, insbesondere bei Verwendung eines Nickel-Aluminium-Legierungsdrahtes oder eines Mckel-Titan-Legierungsdrahtes^gemäß der Erfindung deutlich höher und führen zu besseren Überzügen bei geringeren Kosten als bei Verwendung von thermischen synergistischen, exothermen Aufsprit zmat eriali en.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum thermischen Aufspritzen eines selbsthaf*- tenden Überzugs auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß man einer thermischen Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt, der aus einer Nickel-Aluminium-Legierung oder einer Nickel-Titan-Legierung besteht, und unter Verwendung dieser thermischen Lichtbogen-Spritzpistole den genannten Draht in Form einer Schicht auf das Substrat aufspritzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt, der aus einer Nickel-Aluminium-Legierung besteht.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt, der aus einer Nickel-Aluminium-Legierung besteht, die variierende Prozentsätze an intermetallischen Verbindungen von Nickel und Aluminium enthält.

4-, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt_t der aus einer Legierung aus etwa 80 bis etwa 98 Gew.-% Nickel und etwa 20 bis etwa 2 Gew.-% Aluminium besteht .

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt, der aus einer Legierung aus etwa 90 bis etwa 95 Gew.-% Nickel und etwa 6 bis etwa 4- Gew.-% Aluminium besteht·

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt, der aus einer Nickel-Titan-Legierung besteht.

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7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zu-. führt, der aus einer Nickel-Titan-Legierung besteht, die variierende Prozentsätze an intermetallischen Verbindungen von Nickel und Titan enthält.·

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt, der aus einer Legierung aus etwa 4-0 bis etwa 70 Gew.-% Nickel und etwa 60 bis etwa 30 Gew.-% Titan besteht,

9e Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lichtbogen-Spritzpistole einen Draht zuführt, der aus etwa 54· bis etwa 56 Gew.-% Nickel und etwa 4-6 bis etwa Gew.-% Titan besteht.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Legierungsdraht auf ein glattes, sauberes Substrat aus einem metallischen Material aufspritzt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem das beschichtete Substrat einer Wärmebehandlung unterwirft«,

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung aus einem Erhitzen und einem anschließenden Abkühlen des beschichteten Substrats besteht.

13· . Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung außerdem eine Lagerung (Alterung) des beschichteten Substrats umfaßt.

14-, Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er besteht aus einem lietallsubstrat und einem Überzug aus einer Nickel-

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Aluminium-Legierung oder einer Nicke 1-Titan-Legierung, der unter Verwendung einer thermischen Lichtbogen-Spritzpistole, der ein Draht aus einer Nickel-Aluminium-Legierung oder einer Nickel-Titan-Legierung zugeführt wird, auf das Substrat aufgespritzt worden ist.

15· Formkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Nickel-Aluminium-Legierung besteht.

16. Formkörper nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Legierung aus etwa 80 bis etwa 98 Gew.-% Nickel und etwa 20 bis etwa 2 Gew.-% Aluminium besteht.

17. Formkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus.einer Legierung aus etwa 90 bis etwa 95 Gew.-% Nickel und etwa 6 bis etwa 4 Gew. -% Aluminium besteht.

18. Formkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Nickel-Aluminium-Legierung besteht, die variierende Prozentsätze an intermetallischen Verbindungen von Nickel und Aluminium enthält.

19. Formkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Nickel-Titan-Legierung besteht.

20. Formkörper nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der überzug aus einer Legierung aus etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% Nickel und etwa 60 bis etwa 30 Gew.-% Titan besteht·

21. Formkörper nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Legierung aus etwa

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54 bis etwa 56 Gew.-% Nickel und etwa 46 bis etwa 44 Gew.-% Titan besteht.

22. Formkörper nach einem der Ansprüche 19 t>is 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Wickel-Titan- ' Legierung besteht, die variierende Prozentsätze an intermetallischen Verbindungen von Nickel und Titan enthält.

23. Formkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das beschichtete Substrat einer Wärmebehandlung unterworfen wird.

24. Formkörper nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung des beschichteten Substrats ein Erhitzen und ein anschließendes Abkühlen desselben umfaßt.

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