DE2706845A1 - Verfahren zum erzeugen einer amorphen oberflaechenschicht auf einem metallischen gegenstand - Google Patents

Verfahren zum erzeugen einer amorphen oberflaechenschicht auf einem metallischen gegenstand

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Description

Verfahren zum Erzeugen einer amorphen Oberflächenschicht auf einem metallischen Gegenstand
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen von neuen und nützlichen Oberflächeneigenschaften eines Metallgegenstandes durch Verwendung einer konzentrierten Energiequelle zum Schmelzen einer dünnen Oberflächenschicht. Die schnelle Erstarrung, die sich anschließt, erzeugt besondere metallurgische Strukturen.
Es gibt zwar in der Metallurgie viele Methoden zum Modifizieren der Oberflächeneigenschaften von Metallgegenständen, bei den meisten erfolgt jedoch kein Schmelzen, sondern es erfolgen Umwandlungen im festen Zustand. Obgleich der Laser bald nach seiner Erfindung auf dem Gebiet der Metallurgie verwendet worden ist, erfolgt bei den meisten Me-
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tallbehandlungsoperationen mit einem Laser kein Schmelzen, wie bei der Umwandlungshärtung von Stahl, oder ein extrem tiefes Schmelzen, wie beim Schweißen oder Schneiden. Eine allgemeine Ausnahme davon ist die Verwendung von Lasern beim Oberflächeniegieren, beispielsweise bei dor Herstellung von verschleißfesten Ventilsitzen für Verbrennungsmotoren. In diesem besonderen Fall werden Oberflächenschichten, die mit gewissen Elementen angereichert worden sind, unter Bedingungen einer relativ geringen Leistungszufuhr geschmolzen, um die Oberflächenanreicherungselemente in den Gegenstand einzudiffundieren.
Es gibt drei Literaturstellen, die die Verwendung von Lasern in Fällen beschreiben, bei welchen ein Oberflächenschmelzen auftritt:
Appl. Phys. Letters 21 (1972) 23-5 beschreibt Laborversuche, bei welchen dünne Oberflächenzonen auf nichteutektischen Aluminiumlegierungen unter Verwendung eines gepulsten Lasers geschmolzen wurden. Es wurde eine große Abkühlgeschwindigkeit beobachtet. Ein Versuch, bei welchem metastabile kristalline Phasen durch Oberflächenschmelzen unter Verwendung eines gepulsten Lasers erzeugt wurden, ist in J. Mater. Sei. 7 (1972) 627-30 beschrieben. Ein ähnlicher Versuch, bei welchem metastabile Phasen in einer Reihe von nichteutektischen Al-Fe-Legierungen erzeugt wurden, ist in Mater. Sei. Eng. 5 (1969) 1-18 beschrieben.
Eine Quelle konzentrierter Energie wird benutzt, um dünne Oberflächenschichten auf gewissen Legierungen schnell zu schmelzen. Das Schmelzen erfolgt unter Bedingungen, welche die Erwärmung des Substrats minimieren, so daß nach dem Abschalten der Energiequelle das Abkühlen und die Erstarrung aufgrund des Wärmeflusses aus der Oberflächenschmelzschicht in das Substrat schnell vonstatten gehen.
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Eine Abschirmung durch strömendes Inertgas wird während des Schmelzprozesses benutzt,um eine atmosphärische Verunreinigung zu eliminieren und um eine Plasmabildung zu minimieren.
Durch Kontrollieren der Erwärmungsparameter können die Schmelztiefe und die Abkühlgeschwindigkeit verändert werden. Hohe Abkühlgeschwindigkeiten können benutzt werden, um amorphe Oberflächenschichten auf gewissen tiefoutektischen Materialion zu erzeugen. Niedrigere Abkühlq»-schwindigkeiten können besondere Mikrogefüye in Legierungen auf Ubergangsmetallbasis erzeugen, welche metalloidreiche Ausscheidungen enthalten.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und Photos näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die Beziehung zwischen zugeführter Leistung, Erwärmungszeit und sich ergebender Tiefe der Oberflächenschmelze beim Laser-Skin-Schmelzen (im folgenden als -Oberflächenschmelzen bezeichnet ) ,
Fig. 2 die Beziehung zwischen Oberflächenschmelztiefe und mittlerer Abkühlungsgeschwindigkeit für verschiedene zugeführte Leistungen beim Laser-Oberflächenschmelzen,
Fig. 3 ein Makrophoto einer teilweise oberflächengeschmolzenen Kobaltlegierungsoberfläche,
Fig. 4 ein Mikrophoto von Quorschnitten eines der
oberflächengeschmo]zonon Dereiche von Fig. 3,
Fig. 5 Mikrophotos von Querschnitten von anderen oberflächengeschmolzenen Bereichen von Fig. 3,
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Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Schmelzzone des in Fig. 4 dargestellten Materials, und
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Schnelzzone des in Fig. 5 gezeigten Materials.
Das Skin- oder Oberflächenschmelzen ist ein Ausdruck, der geprägt worden ist, um das rasche Schmelzen und Erstarren einer dünnen Oberflächenschicht auf der Oberfläche eines metallischen Gegenstandes infolge einer hochkonzentrierten Energiezufuhr zu der Oberfläche zu beschreiben. Durch Einleiten von Energie in die Oberflächenschicht mit einer Geschwindigkeit, die groß genug ist, d.h. mit einer Geschwindigkeit, die die Geschwindigkeit stark überschreitfit, mit welcher Wärme in das Material geleitet werden kann, kann die Temperatur der Oberflächenschicht über ihren Schmelzpunkt erhöht werden, ohne daß die Temperatur des darunterliegenden Substrats nennenswert erhöht wird, d.h. hoho Energiezufuhren können steile Wärmegradienten erzeugen. Wenn die Energiezufuhr zu der Oberfläche beendet wird, wird somit die durch thermische Energie in eier geschmolzenen Oberflächenschicht erzeugte Wärme schnell in das darunterliegende kühle Substrat abgeführt. Berechnungen und Experimente zeigen, daß Abkühlungsgeschwindigkeiten von mehr als etwa 10 C pro Sekunde bei geschmolzenen Oberflächenschichten erzielt werden können, deren Dicke in der Größenordnung von 25,4 ,um bis 50,8 .um liegt. Selbstverständlich worden sich die Parameter und die effektiven Abkühlungsgeschwindigkeiten, die durch die Oborfliichenschmelztechnik erzeugt werden, mit den thermischen Eigenschaften des Materials ändern.
Die Energiequelle muß gewisse Kriterien erfüllen. Das erste Kriterium ist, daß die Energiequelle in der Lage sein muß, eine äußerst hohe Dichte an absorbierter Energie an der
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Oberfläche zu erzeugen. Für diesen Prozeß ist der kritische Parameter die absorbierte Energie statt der einfallenden Energie. Für den Fall, in welchem ein Laser als Energiequelle benutzt wird, bei welchem es sich um eine der wenigen bekannten Energiequellen handelt, die in der Lage ist, die erforderlichen Energiedichten zu erzeugen, ändert sich der Anteil an absorbierter Energie stark mit Unterschieden im Material und in der Oberflächenbeschaffenheit. Eine weitere Erscheinung, durch welche die absorbierte Energie verringert wird, ist die Plasmawolke, die nahe der Oberfläche während der Laserbestrahlung gebildet wird. Diese Plasiuawolke absorbiert einen Teil der einfallenden Energie und verursacht außerdem eine Defokussierung des Strahls und reduziert somit die Dichte der absorbierten Energie. Das zweite Kriterium ist, daß die absorbierte Energie im wesentlichen vollständig in Wärmeenergie innerhalb einer Tiefe umgewandelt werden muß, die kleiner ist als etwa die Hälfte der gewünschten Gesamtschmelztiefe. Dieses Kriterium muß berücksichtigt werden, um sicherzustellen, daß keine übermäßige Erwärmung des Substrats und die damit verbundene Verringerung der Abkühlungsgeschwindigkeit auftreten. Abhängig von diesem zweiten Kriterium kann auch eine Elektronenstrahlheizung benutzt werden.
Das Verfahren nach der Erfindung wird, kurz gesagt, folgendermaßen durchgeführt: eine kontinuierliche Energiequelle, welche weiter unten angegebene Eigenschaften hat, wird zum Erwärmen der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstands benutzt. Obwohl auch Elektronenstrahlverfahren benutzt werden können, ist ein Dauerstrichlaser die bevorzugte Energiequelle. Wenn ein Laser benutzt wird, wird der Punkt der Wechselwirkung zwischen dem Strahl und der Oberfläche mit einem Inertgasstrom abgeschirmt, um die Wechselwirkung der Oberflächenschmelzzone mit der Atmosphäre zu minimieren und
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-Sr-
•/f/f.
um die Plasmabildung zu reduzieren. Die Enrgiequelle wird dann relativ zu der Oberfläche bewegt, um den Oberflächenschmelzeffekt auf kontinuierlicher Basis zu erzeugen. Einander überlappende Durchgänge können benutzt werden, um die Oberfläche eines Gegenstands vollständig zu behandeln.
Aufgrund des intuitiven Gefühls, daß ein solcher Prozeß zu Abkühlungsgeschwindigkeiten führen könnte, die ausreichend hoch sind, um Nichtgleichgewichtsstrukturen und sogar nichtkristalline Strukturen zu erzeugen, sind Versuche durchgeführt worden, die dieses Konzept bestätigt haben. Ein Compute rprog ramm, bei welchem eine Analyse von endlichen Elementen des Wärmeflusses benutzt wird, wurde dann entwickelt und verwendet, um die Abkühlungsgeschwindigkeiten vorherzusagen, die in einem besonderen Material (reines Nickel) in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen erreicht werden sollten.
Fig. 1 zeigt die gegenseitige Beziehung zwischen absorbierter Leistung, Dauer der Leistungszufuhr und sich ergebender Schmelztiefe. Fig. 1 basiert auf den thermischen Eigenschaften von reinem Nickel und geht davon aus, daß din Energiequelle ein Laserstrahl ist, der an der Oberfläche absorbiert wird. Fig. 1 enthält zwei Kurvenscharen, von denen
2 sich die eine auf die absorbierte Leistung (W/cn ) und die
andere auf die absorbierte Energie (J/cm ) bezieht. Beispielsweise ist zu erkennen, daß, wenn ein Laserstrahl mit einer Dichte, die ausreicht , um eine Leistungsabsorption
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von 1x10 W/cm hervorzurufen, für eine Zeit von 1O s auf eine Nickeloberfläche gerichtet würde, würde die sich ergebende Schmelztiefe etwas weniger als 2,54 .um betragen. Ebenso, wenn ein Laserstrahl benutzt würde, um eine Energie von 1 J/cm durch eine Nickcloberflache in einer Zeit von etwa 10 s zu absorbieren, würde sich eine Oberflächenschmelztiefe von etwas weniger als 0,25 .um ergeben. Diese
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Kurve zeigt, daß, wenn hohe Dichten an absorbierter Leistung metallischen Oberflächen zugeführt werden, sich ein kontrolliertes Schmelzen von Oberflächenschichten ziemlich schnell ergeben kann. Die benutzte Energiequelle ist vorzugsweise kontinuierlich und wird relativ zu der behandelten Oberfläche bewegt. Die ungefähre Verweilzeit kann dann aus folgender Beziehung berechnet werden:
Verweilzeit =
Geschwindigkeit der Relativbewegung Die Verweilzeit beträgt vorzugsweise weniger als 0,1 s.
Fig. 2 zeigt eine weitere Kurvenschar, welche die Schmelztiefe und die Dichte der absorbierten Leistung zu der mittleren Abkühlungsgeschwindigkeit der Oberflächenschmelzschicht zwischen dem Schmelzpunkt und 816 C in Beziehung setzt. In bezug auf das oben in Verbindung mit Fig. 1 erwähnte Beispiel eines Strahls, der eine Leistungsabsorption
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von 10 W/cm verursacht, wenn er für eine Zeit von 10 s auf die Oberfläche gerichtet wird, um eine Schmelztiefe von 2,54 .um zu erzeugen, zeigt Fig. 2, daß unter diesen Bedingungen die mittlere Abkühlungsgeschwindigkeit der Schmelzschicht etwa 277x10 °C/s (5x10 °F/s) betragen würde. Diese Abkühlungsgeschwindigkeiten setzen ein dickes Substrat voraus und die vorliegende Erfindung verlangt, daß das Substrat wenigstens viermal so dick ist wie die geschmolzene Schicht. Solche Abkühlungsgeschwindigkeiten sind extrem hoch und können benutzt werden, um in gewissen Materialien neue Mikrostrukturen zu erzeugen.
Eine gewisse Klasse von Materialien, die als tiefeutektische Materialien bezeichnet werden, kann amorph gemacht werden, wenn die Oberflächenschmelzbedingungen ausreichen, um Abkühlungsgeschwindigkeiten von mehr als etwa 5,5x10 C/s (10 °F/s) und vorzugsweise von mehr als etwa 55x10 °C/s
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(10 F/s) zu erzeugen. Eine eutektische Zusammensetzung ist ein Gemisch von zwei oder mehr Elementen oder Verbindungen, die den niedrigsten Schmelzpunkt irgendeiner Kombination dieser Elemente oder Verbindungen hat und kongruent erstarrt. Für die Zwecke der Erfindung wird ein tiefes Eutektikum als ein Eutektikum definiert, in welchem die absolute eutektische Temperatur wenigstens 15 % niedriger ist als der absolute Schmelzpunkt des Hauptbestandteils des Eutektikums. Aus Fig.2 ist zu erkennen, daß eine Abkühlungsgeschwindigkeit von mehr als 5,5x10 C/s (10 F/s) eine
4 Dichte an absorbierter Leistung von mehr als etwa 5x10 W/cm erfordert und nur in Schmelztiefen von weniger als etwa 127 ,um erreicht werden kann. Amorphe Oberflächenschichten sind erzielt worden in Legierungen auf der Basis des Eutektikums zwischen Palladium und Silicium (in einer Pd ;_ in,-Cu . n,
0 , //b U,Oo
-Sin Λ ,--Legierung), in welcher die absolute Ernie-U, iod
drigung der eutektischen Temperatur (1073 K) von dem absoluten Schmelzpunkt des Palladiums (1825 0K) etwa 41% beträgt. Sowohl in dieser Ausführungsform als auch in der folgenden kann die Oberflächenschicht dieselbe Zusammensetzung wie das darunterliegende Substratmaterial haben oder nicht. Eine Oberflächenschicht mit modifizierter Zusammensetzung kann durch viele Verfahren erzeugt werden, die in der Metallurgie bekannt sind und zu welchen gehören:
a) Eine vollständig unterschiedliche Oberflächenschicht kann durch verschiedene Verfahren aufgebracht werden, zu welchen galvanisches überziehen, Aufdampfen, Elektrophorese, Plasmaspritzen und -sprühen gehören. Die so aufgebrachten Oberflächenschichtcn haben vorzugsweise eine im wesentlichen eutektische Zusammensetzung und brauchen keine Bestandteile mit dem Substrat gemeinsam zu haben.
b) Eine Schicht eines Elements, das ein Eutektikum mit
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• JtIf.
einem Hauptelernent in dem Substrat bildet, kann aufgebracht und dann durch geeignete Wärmebehandlung in dem festen Zustand veranlaßt werden, in das Substrat zu diffundieren. Das Material kann durch verschiedene Verfahren aufgebracht werden, zu welchen die vorstehend unter a) angegebenen gehören.
c) Eine Schicht, die ganz oder zum Teil aus einem Material besteht, welches ein tiefes Eutektikum mit einem Hauptbestandteil des Substrats bildet, kann auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht und durch Zufuhr von Wärme, beispielsweise durch einen Laser oder einen Elektronenstrahl, in das Substrat eingeschmolzen werden, so daß eine Oberflächenschicht der gewünschten Tiefe mit im wesentlichen eutektischer Zusammensetzung gebildet wird.
Bei der zweiten Klasse von Materialien, die durch das vorliegende Verfahren behandelt werden können, handelt es sich um Legierungen auf der Basis von übergangsmetallen, welche eine Menge an einem Metalloid enthalten, die über der Grenze der Löslichkeit im festen Zustand liegt. Der hier verwendete Ausdruck Metalloid umfaßt C, B, P, Si, Ge, Ga, Se, Te, As, Sb und Be. Bevorzugte Metalloide sind C, B und P, wobei B und P am meisten bevorzugt werden. Bevorzugte Ubergangselemente sind Fe, Ni und Co. Unter den Abkühlungsbedingungen, die sich aus dem normalen Schmelzen und Abkühlen ergeben (d.h. Geschwindigkeiten von weniger als etwa 5,3x10 C/s) enthalten solche Legierungen massive, metalloidreiche Teilchen (mit Abmessungen in der Größenordnung von Mikrometern). Obwohl Verfahren zum Kontrollieren der Teilchenmorphologie während der Erstarrung entwickelt worden sind, insbesondere die gerichtete Erstarrung, liegen die Abmessungen und Abstände der metalloidreichen Teilchen noch in der Größenordnung von Mikrometern. Durch Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens auf diese Klasse von Legierungen kann die Größe der metalloidreichen Ausschei-
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düngen auf weniger als 0,5 .um und vorzugsweise auf weniger als 0,1 ,um reduziert werden. Die Abkühlungsgeschwindigkeiten, die erforderlich sind, um eine solche Mikrostrukturänderung zu bewirken, betragen wenigstens 5,5x10 C/s (10 °F/s) und vorzugsweise wenigstens 5,5x10 °C/s (105 °F/s). Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß Abkühlungsgeschwindigkeiten von 5,5x10 °C/s (10 °F/s) und 5,5x1O4 °C/s (105 °F/s) Leistungsdichten von etwa 5x1O3 bzw.
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2x10 W/cm erfordern. Dieser Aspekt der Erfindung wird anhand der übrigen Figuren verständlich. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Kobaltlegierung (Co-20% Cr-10% Ni-12,7% Ta-O,75%C), die unter den angegebenen Bedingungen oberflächengeschmolzen worden ist. Vor dem Oberflächenschmelzen hat man die Legierung gerichtet erstarren lassen, um ein Gefüge zu erzeugen, das TaC-Fasern in einem Grundmaterial von Kobalt in fester Lösung enthält. Die Fig. 4 und 5 zeigen Querschnittsmikrophotos von zwei dieser Oberflächenschmelzdurchgänge. Die Fig. 6 und 7 zeigen ebenfalls Queransichten, allerdings bei höherer Vergrößerung, welche zeigen, daß der Abstand (dunkle Phase) der Karbid (TaC)-Fasern etwa 5-10 ,um beträgt. Die Fig. 8 und 9 zeigen vergrößerte Ausschnitte aus den oberflächengeschmolzenen Bereichen der Fig. 6 und 7, welche die Änderungen in der Karbidmorphologie veranschaulichen, welche sich aus dem Oberflächenschmelzen ergeben. Da die Schmelztiefe in Fig. 5 größer ist als in Fig. 4, zeigte das Material von Fig. 4 eine größere Abkühlungsgeschwindigkeit. Die dunklen Karbidteilchen in Fig. 6 sind im wesentlichen äquiaxial und wahrscheinlich durch Ausscheidung aus einer übersättigten festen Lösung nach der Erstarrung gebildet. Die Karbidgröße beträgt etwa 0,1 «um. Fig. 4 zeigt ein anderes Gefüge, nämlich ein fadenförmiges Karbidgefüge, das nach der Erstarrung gebildet worden ist. Die Fäden sind etwa 1-2 .um lang und haben einen Durchmesser von etwa 500 Ä. Solche Strukturen sind äußerst hart und einzigartig. Anders als die amorphen Schichten, die oben beschrieben worden sind, sind sie relativ stabil und erfahren keine extremen Gefügeänderungen bei erhöhter
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/6-
Temperatur. Bei einer Legierung auf der Basis des Nickel-4% Bor-Eutektikums sind Vickers-Härten von über
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1200 kp/mm erzielt worden, d.h. Härten, die größer sind als die der härtesten bekannten Werkzeugstähle. In dem Verfahren nach der Erfindung ist die Schmelzschicht vergleichsweise dünn. Aus diesem Grund sollte jede Reaktion der Schmelze mit der Umgebung vermieden werden, da jedes Oberflächenreinigungsverfahren wahrscheinlich einen beträchtlichen Teil der Oberflächenschicht beseitigen würde. Ebenso hängt die Erfindung von dem kontrollierten Oberflächenschmelzen ab und jeder Faktor, der die genaue Kontrolle des Schmelzprozesses stört, sollte ausgeschaltet werden. Wenn ein Laser als Energiequelle für das Verfahren nach der Erfindung benutzt wird, treten unerwünschte Erscheinungen an dem Punkt der Wechselwirkung zwischen dem Laserstrahl und der behandelten Oberfläche auf. Die unerwünschteste Reaktion ist die Bildung einer Plasmawolke. Diese Wolke absorbiert einen Bruchteil des Strahls, reflektiert einen anderen Bruchteil des Strahls und ist bestrebt, den übrigen Teil des Strahls zu defokussieren und dadurch die Dichte der einfallenden Energie zu verringern. Wegen der oben erläuterten Faktoren ist eine Abschirmung aus einem Inertgasstrom ein wichtiger Teil des vorliegenden Verfahrens, wenn die Energiequelle ein Laser ist. Das Gas dient zum. Eliminieren einer unerwünschten Reaktion zwischen der Oberfläche und der Umgebung und minimiert die Plasmabildung. Das benutzte Gas sollte im wesentlichen mit der (geschmolzenen) Oberflächenschicht nicht reagieren und sollte mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 0,6 m/min an dem Wechselwirkungspunkt zwischen Laser und Oberfläche strömen. Ausgezeichnete Ergebnisse sind mit einem Helium-Argon-Gemisch bei Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 0,6 bis 6 m/min erzielt worden.
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Claims (15)

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Erzeugen einer amorphen Oberflächenschicht auf einem metallischen Gegenstand, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Schaffen eines metallischen Gegenstandes, der mindestens eine Oberflächenschicht mit im wesentlichen tiefeutektischer Zusammensetzung hat, in welcher die absolute eutektische Temperatur wenigstens 15% niedriger liegt als der absolute Schmelzpunkt des Hauptbestandteils,
b) Bereitstellen einer Energiequelle, die eine Leistungs-
4 2 dichte von mehr als etwa 5x10 W/cm hat und die weitere Eigenschaft aufweist, daß die Energie an der äußeren Oberfläche des Gegenstandes, auf welchem die amorphe Schicht erwünscht ist, absorbiert und im wesentlichen in Wärmeenergie umgewandelt wird,
c) Bereitstellen einer Gasquelle, die ein Gas liefert, das gegenüber dem Oberflächenschichtmaterial des Gegenstandes inert ist, und Hinwegleiten des Gases über den zu schmelzenden
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Oberflächenteil,
d) Veranlassen der Energiequelle, daß sie das strömende Gas durchdringt und auf die Oberflächenschicht mit tiefeutektischer Zusammensetzung auftrifft, während eine Relativbewegung zwischen der Energiequelle und der Gegenstandsoberfläche hervorgerufen wird und während eine Abschirmung aus strömendem Gas über dem Teil des Oberflächenbereiches aufrechterhalten wird, der geschmolzen wird, so daß eine seichte Oberflächenschicht geschmolzen wird, wobei die Verweilzeit der Energiequelle kleiner als etwa 0,1 s ist, so daß die Erwärmung des ungeschmolzenen Substrats minimiert wird,
e) Abkühlenlassen der geschmolzenen Schicht durch Wärmeleitung in das ungeschmolzene Substrat mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als diejenige, die erforderlich ist, um die Bildung eines amorphen Gefüges auf der Oberfläche des Gegenstandes zu verursachen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die absolute eutektische Temperatur der Oberflächenschicht um wenigstens etwa 25% von der absoluten Schmelztemperatur des Haupteutektikumsbestandteils erniedrigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle ein kontinuierlicher Laser ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle ein Elektronenstrahl ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einer Geschwindigkeit von mehr als etwa 0,6 m/min über die Oberfläche strömt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge-
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kennzeichnet, daß die Tiefe der Oberflächenschicht kleiner ist als etwa 127 .um.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ergebende Abkühlungsgeschwindigkeit größer ist als etwa 5,5x10 C/s.
8. Verfahren nach Anspruch 1 zum Erzeugen einer mikrokristallinen Oberflächenschicht auf Legierungen auf der Basis von Ubergangsmetallen, welche nennenswerte Mengen an gewissen Metalloiden enthalten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Schaffen eines metallischen Gegenstandes, der mindestens eine Oberflächenschicht hat, die auf der Gruppe basiert, welche aus Ubergangsmetallen und Gemischen derselben besteht und eine Menge an Metalloidmaterial, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Metalloiden und Gemischen derselben besteht, enthält, die über der Grenze der Löslichkeit im festen Zustand liegt, so daß meta]loidreiche Ausscheidungen unter Gleichgewichtsbedingungen vorhanden sind.
b) Bereitstellen einer Energiequelle, die eine Leistungsdichte
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von mehr als etwa 5x10 W/cm hat und die weitere Eigenschaft aufweist, daß die Energie im wesentlichen an der äußeren Oberfläche des Gegenstandes, auf "welchem die Oberflächenschicht erwünscht ist, absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird,
c) Bereitstellen einer Gasquelle, welche ein Gas liefert, das gegenüber dem Oberflächenmaterial des Gegenstandes inert ist, und Hinwegströmenlassen des Gases über den zu schmelzenden Oberflächenteil,
d) Hindurchführen der Energiequelle durch das strömende Gas und Auftreffenlassen auf die Oberfläche, während eine Relativbewegung zwischen der Energiequelle und der Gegenstandsoberfläche
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hervorgerufen wird, und Aufrechterhalten der Abschirmung aus strömendem Gas über demjenigen Teil des Oberflächenbereiches, der geschmolzen wird, so daß eine seichte Oberflächenschicht geschmolzen wird, ohne daß eine nennenswerte Erwärmung unterhalb der geschmolzenen Schicht erfolgt, wobei die Zeit, während der ein Punkt an der Oberfläche der Energiequelle ausgesetzt ist, kleiner ist als etwa 0,1 s,
e) Abkühlenlassen der geschmolzenen Schicht durch Wärmeleitung in das ungeschmolzene Substrat mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um die Bildung einer mikrokristallinen Oberflächenschicht zu verursachen, wobei wenigstens eine der mittleren Oberflächenschichtkristallabnessungcn kleiner als etwa 1000 A* ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ubergangsmetall aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Fe, Ni und Co sowie Gemischen derselben besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloid aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus C, B und P sowie Gemischen derselben besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle ein kontinuierlicher Laser ist.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle ein Elektronenstrahl ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einer Geschwindigkeit von mehr als etwa 0,6 m/min strömt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Oberflächenschicht kleiner
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als etwa 1270 ,um ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlungügeschwindigkeit größer als etwa 5, 5x1O3 °C/s ist.
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DE2706845A 1976-02-17 1977-02-17 Verfahren zur Bildung einer amorphen Oberflächenschicht auf einem metallischen Gegenstand Expired DE2706845C2 (de)

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DE2706845A1 true DE2706845A1 (de) 1977-08-18
DE2706845C2 DE2706845C2 (de) 1984-08-02

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ID=24641699

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DE2706845A Expired DE2706845C2 (de) 1976-02-17 1977-02-17 Verfahren zur Bildung einer amorphen Oberflächenschicht auf einem metallischen Gegenstand

Country Status (7)

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US (1) US4122240A (de)
JP (1) JPS5299928A (de)
BE (1) BE851513A (de)
CA (1) CA1095387A (de)
DE (1) DE2706845C2 (de)
FR (1) FR2341655A1 (de)
GB (1) GB1573148A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3509582C1 (de) * 1985-03-16 1986-02-20 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Metallrad, insbesondere Eisenbahnrad
EP0410401A1 (de) * 1989-07-28 1991-01-30 Battelle-Institut e.V. Verfahren zum Beschichten einer Substratfläche

Families Citing this family (114)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4401726A (en) * 1974-01-07 1983-08-30 Avco Everett Research Laboratory, Inc. Metal surface modification
CH605010A5 (de) * 1976-10-07 1978-09-29 Lasag Sa
US4154565A (en) * 1978-05-05 1979-05-15 Koppers Company, Inc. Corrugator roll
US4229232A (en) * 1978-12-11 1980-10-21 Spire Corporation Method involving pulsed beam processing of metallic and dielectric materials
US4239556A (en) * 1978-12-22 1980-12-16 General Electric Company Sensitized stainless steel having integral normalized surface region
US4279667A (en) * 1978-12-22 1981-07-21 General Electric Company Zirconium alloys having an integral β-quenched corrosion-resistant surface region
US4250229A (en) * 1979-04-04 1981-02-10 United Technologies Corporation Interlayers with amorphous structure for brazing and diffusion bonding
US4337886A (en) * 1979-04-09 1982-07-06 United Technologies Corporation Welding with a wire having rapidly quenched structure
US4323755A (en) * 1979-09-24 1982-04-06 Rca Corporation Method of making a machine-readable marking in a workpiece
DE2948057A1 (de) * 1979-11-29 1981-06-04 Karl Schmidt Gmbh, 7107 Neckarsulm Verfahren zur gestaltung des randes einer brennraummulde eines leichtmetallkolbens
IT1127303B (it) * 1979-12-20 1986-05-21 Oronzio De Nora Impianti Tprocedimento per la preparazione di ossidi misti catalitici
CA1174285A (en) * 1980-04-28 1984-09-11 Michelangelo Delfino Laser induced flow of integrated circuit structure materials
US4542037A (en) * 1980-04-28 1985-09-17 Fairchild Camera And Instrument Corporation Laser induced flow of glass bonded materials
US4284659A (en) * 1980-05-12 1981-08-18 Bell Telephone Laboratories Insulation layer reflow
US4340654A (en) * 1980-06-19 1982-07-20 Campi James G Defect-free photomask
US4348263A (en) * 1980-09-12 1982-09-07 Western Electric Company, Inc. Surface melting of a substrate prior to plating
US4343832A (en) * 1980-10-02 1982-08-10 Motorola, Inc. Semiconductor devices by laser enhanced diffusion
US4495255A (en) * 1980-10-30 1985-01-22 At&T Technologies, Inc. Laser surface alloying
US4420346A (en) * 1980-11-28 1983-12-13 Belkin German S Method of preparing contacts and electrodes of electric vacuum apparatuses
JPS5951668B2 (ja) * 1981-01-28 1984-12-15 日本ピストンリング株式会社 シリンダライナ
US4365136A (en) * 1981-02-23 1982-12-21 Hydril Company Zone refinement of inertia welded tubulars to impart improved corrosion resistance
DE3106607C2 (de) * 1981-02-23 1987-08-20 Fr. Kammerer GmbH, 7530 Pforzheim Plattierverfahren
US4500609A (en) * 1981-03-20 1985-02-19 General Electric Company Thin film binary metallic eutectics
JPS5944384B2 (ja) * 1981-06-09 1984-10-29 山口大学長 金属および合金の水素脆性防止方法
US4398966A (en) * 1982-04-28 1983-08-16 Huntington Alloys, Inc. Corrosion of type 304 stainless steel by laser surface treatment
DE3216456A1 (de) * 1982-05-03 1983-11-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum einbetten von hartstoffen in die oberflaeche von spanabhebenden werkzeugen
US4934254A (en) * 1982-05-24 1990-06-19 Clark Eugene V Face seal with long-wearing sealing surface
EP0098343A3 (de) * 1982-06-29 1985-01-23 International Business Machines Corporation Erwärmung von metallischen Substraten durch Laserstrahlen
JPS5939364U (ja) * 1982-09-07 1984-03-13 日本ピストンリング株式会社 フロ−テイングシ−ル
US4532191A (en) * 1982-09-22 1985-07-30 Exxon Research And Engineering Co. MCrAlY cladding layers and method for making same
US4451299A (en) * 1982-09-22 1984-05-29 United Technologies Corporation High temperature coatings by surface melting
US4535218A (en) * 1982-10-20 1985-08-13 Westinghouse Electric Corp. Laser scribing apparatus and process for using
US4553917A (en) * 1982-12-21 1985-11-19 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Apparatus for production of ultrapure amorphous metals utilizing acoustic cooling
US4743513A (en) * 1983-06-10 1988-05-10 Dresser Industries, Inc. Wear-resistant amorphous materials and articles, and process for preparation thereof
JPS6021365A (ja) * 1983-07-12 1985-02-02 Univ Osaka アモルフアス材料と母材との複合材料の製造方法
JPS6021366A (ja) * 1983-07-16 1985-02-02 Univ Osaka アモルフアス金属の製造方法
JPS6021367A (ja) * 1983-07-16 1985-02-02 Univ Osaka 金属結晶のアモルフアス化方法
US4726858A (en) * 1983-08-24 1988-02-23 Hitachi, Ltd. Recording material
JPS6089531A (ja) * 1983-10-19 1985-05-20 Keizo Nagano 丸棒のアモルフアス化表面処理方法
JPS6089532A (ja) * 1983-10-19 1985-05-20 Keizo Nagano 板材のアモルフアス化表面処理方法
US4613386A (en) * 1984-01-26 1986-09-23 The Dow Chemical Company Method of making corrosion resistant magnesium and aluminum oxyalloys
US5514482A (en) * 1984-04-25 1996-05-07 Alliedsignal Inc. Thermal barrier coating system for superalloy components
JPS60238489A (ja) * 1984-05-12 1985-11-27 Daiki Gomme Kogyo Kk 表面被覆金属層の作製する方法
US4743733A (en) * 1984-10-01 1988-05-10 General Electric Company Method and apparatus for repairing metal in an article
JPS6187833A (ja) * 1984-10-05 1986-05-06 Univ Osaka 高エネルギ−電子線による固体深部への異種原子の過飽和注入と濃度の制御方法
US4755237A (en) * 1984-11-26 1988-07-05 Lemelson Jerome H Methods for making cutting tools
GB2169318A (en) * 1985-01-04 1986-07-09 Rolls Royce Metal surface hardening by carbide formation
US5080962A (en) * 1985-02-25 1992-01-14 University Of Florida Method for making silica optical devices and devices produced thereby
JPH0674501B2 (ja) * 1985-02-27 1994-09-21 大阪大学長 電子線による異種原子の固体内注入方法
JPS61204372A (ja) * 1985-03-06 1986-09-10 Univ Osaka 電子線による異種原子の固体内注入を利用した材料の非晶質化方法
US4617203A (en) * 1985-04-08 1986-10-14 Hughes Aircraft Company Preparation of liquid metal source structures for use in ion beam evaporation of boron-containing alloys
US4826736A (en) * 1985-06-14 1989-05-02 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Clad sheets
DE3524018A1 (de) * 1985-07-02 1987-01-15 Mannesmann Ag Verfahren und vorrichtung zum herstellen von metallglas
JPS6293314A (ja) * 1985-10-21 1987-04-28 Honda Motor Co Ltd 耐摩耗性摺動部材
EP0273547A3 (de) * 1986-09-30 1988-08-31 Kuroki Kogyosho Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung einer amorphen Metallschicht
DE271426T1 (de) * 1986-11-07 1989-01-05 United Technologies Corp., Hartford, Conn. Verfahren zur herstellung eines multimetallischen gegenstandes.
US4814232A (en) * 1987-03-25 1989-03-21 United Technologies Corporation Method for depositing laser mirror coatings
JPH0650785B2 (ja) * 1987-08-28 1994-06-29 四国電力株式会社 金属蒸気レーザ発振方法
US4863810A (en) * 1987-09-21 1989-09-05 Universal Energy Systems, Inc. Corrosion resistant amorphous metallic coatings
DE3813802A1 (de) * 1988-04-23 1989-11-09 Glyco Metall Werke Schichtwerkstoff oder schichtwerkstueck mit einer auf einer traegerschicht angebrachten funktionsschicht, insbesondere gleitschicht mit der struktur einer festen, aber schmelzbaren dispersion
US4830265A (en) * 1988-05-13 1989-05-16 Grumman Aerospace Corporation Method for diffusion of metals and alloys using high energy source
US4902354A (en) * 1988-06-13 1990-02-20 The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration High temperature electric arc furnace and method
CH675260A5 (de) * 1988-07-19 1990-09-14 Sulzer Ag
DE3936154A1 (de) * 1989-10-31 1991-05-02 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Teilungstraeger
US4965139A (en) * 1990-03-01 1990-10-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Corrosion resistant metallic glass coatings
US5147680A (en) * 1990-11-13 1992-09-15 Paul Slysh Laser assisted masking process
DE4102495A1 (de) * 1991-01-29 1992-07-30 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verfahren zum beschichten von substraten
US5142778A (en) * 1991-03-13 1992-09-01 United Technologies Corporation Gas turbine engine component repair
GB2257163B (en) * 1991-07-02 1995-04-05 Res & Dev Min Def Gov In A process for improving fatigue crack growth resistance
US5430270A (en) * 1993-02-17 1995-07-04 Electric Power Research Institute, Inc. Method and apparatus for repairing damaged tubes
US5514849A (en) * 1993-02-17 1996-05-07 Electric Power Research Institute, Inc. Rotating apparatus for repairing damaged tubes
US5653897A (en) * 1993-02-17 1997-08-05 Electric Power Research Institute Rotating fiber optic coupler for high power laser welding applications
US5914059A (en) * 1995-05-01 1999-06-22 United Technologies Corporation Method of repairing metallic articles by energy beam deposition with reduced power density
US5900170A (en) * 1995-05-01 1999-05-04 United Technologies Corporation Containerless method of producing crack free metallic articles by energy beam deposition with reduced power density
US6373026B1 (en) * 1996-07-31 2002-04-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser beam machining method for wiring board, laser beam machining apparatus for wiring board, and carbonic acid gas laser oscillator for machining wiring board
US5861067A (en) * 1995-08-08 1999-01-19 The Timken Company Steel machine component having refined surface microstructure and process for forming the same
US6252196B1 (en) 1996-10-11 2001-06-26 Technolines Llc Laser method of scribing graphics
US6685868B2 (en) 1995-10-30 2004-02-03 Darryl Costin Laser method of scribing graphics
US5990444A (en) * 1995-10-30 1999-11-23 Costin; Darryl J. Laser method and system of scribing graphics
US5879480A (en) * 1997-07-25 1999-03-09 The Timken Company Process for imparting residual compressive stresses to steel machine components
JP3406817B2 (ja) * 1997-11-28 2003-05-19 株式会社東芝 金属層へのマーク付け方法および半導体装置
US6146476A (en) 1999-02-08 2000-11-14 Alvord-Polk, Inc. Laser-clad composite cutting tool and method
DE19934856A1 (de) * 1999-07-24 2001-01-25 Abb Research Ltd Turbinenschaufel und Verfahren zu deren Herstellung
US6476353B2 (en) * 2000-01-26 2002-11-05 Js Chamberlain & Assoc. Laser surface finishing apparatus and method
US7445382B2 (en) 2001-12-26 2008-11-04 Mattson Technology Canada, Inc. Temperature measurement and heat-treating methods and system
DE10228743B4 (de) * 2002-06-27 2005-05-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Glätten und Polieren von Oberflächen durch Bearbeitung mit Laserstrahlung
KR101163682B1 (ko) 2002-12-20 2012-07-09 맷슨 테크날러지 캐나다 인코퍼레이티드 피가공물 지지 장치
JP5630935B2 (ja) 2003-12-19 2014-11-26 マトソン テクノロジー、インコーポレイテッド 工作物の熱誘起運動を抑制する機器及び装置
US6872912B1 (en) 2004-07-12 2005-03-29 Chromalloy Gas Turbine Corporation Welding single crystal articles
US7687151B2 (en) * 2005-04-12 2010-03-30 General Electric Company Overlay for repairing spline and seal teeth of a mated component
US7591057B2 (en) * 2005-04-12 2009-09-22 General Electric Company Method of repairing spline and seal teeth of a mated component
US7613665B2 (en) * 2005-06-24 2009-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Ensembles of neural networks with different input sets
US8475609B2 (en) * 2006-05-24 2013-07-02 Bluescope Steel Limited Treating Al/Zn-based alloy coated products
DE102006042501B4 (de) * 2006-09-07 2010-11-25 Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Verfahren und Anlage zum Trocknen von Gegenständen
US8454356B2 (en) 2006-11-15 2013-06-04 Mattson Technology, Inc. Systems and methods for supporting a workpiece during heat-treating
WO2008112921A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Halliburton Energy Services, Inc. Neural-network based surrogate model construction methods and applications thereof
US8546172B2 (en) 2008-01-18 2013-10-01 Miasole Laser polishing of a back contact of a solar cell
US8536054B2 (en) * 2008-01-18 2013-09-17 Miasole Laser polishing of a solar cell substrate
US8586398B2 (en) * 2008-01-18 2013-11-19 Miasole Sodium-incorporation in solar cell substrates and contacts
DE102008018708A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Schweißen in Abhängigkeit einer Vorzugsrichtung des Substrats
CN102089873A (zh) 2008-05-16 2011-06-08 加拿大马特森技术有限公司 工件破损防止方法及设备
US8334475B2 (en) * 2008-11-04 2012-12-18 Rabinovich Joshua E Process for energy beam solid-state metallurgical bonding of wires having two or more flat surfaces
WO2010135779A1 (en) 2009-05-28 2010-12-02 Bluescope Steel Limited Metal-coated steel strip
US8603267B2 (en) 2011-06-27 2013-12-10 United Technologies Corporation Extrusion of glassy aluminum-based alloys
US8858733B2 (en) * 2011-09-21 2014-10-14 National Oilwell Varco, L.P. Laser hardened surface for wear and corrosion resistance
US20140261283A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Federal-Mogul Corporation Piston and method of making a piston
US10596661B2 (en) * 2015-09-28 2020-03-24 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Method and device for implementing laser shock peening or warm laser shock peening during selective laser melting
JP6441295B2 (ja) * 2016-12-26 2018-12-19 本田技研工業株式会社 接合構造体及びその製造方法
CN106929786B (zh) * 2017-03-14 2018-06-22 四川大学 一种大厚度纳米晶-超细晶-粗晶表面梯度层的制备方法
CN109266980B (zh) * 2018-11-05 2020-03-27 淮阴工学院 在镁合金表面制备本体材料非晶层的方法
CN114269507A (zh) * 2019-08-23 2022-04-01 东华隆株式会社 表面处理方法
US20210331277A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Laserax Inc. Methods and system for laser-processing a metal workpiece
CN115141993B (zh) * 2021-09-08 2023-07-07 武汉苏泊尔炊具有限公司 一种制造锅具的方法
DE102022105913A1 (de) 2022-03-14 2023-09-14 HPL Technologies GmbH Vorrichtung für ein Laser-Beschichtungsverfahren

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2458856A1 (de) * 1974-01-07 1975-07-17 Avco Everett Res Lab Inc Verbesserungen hinsichtlich der ausbildung von oberflaechenumkleidungsschichten auf gegenstaenden

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1459038A (fr) * 1964-09-11 1966-04-29 Ibm Alliages amorphes
JPS5149573B2 (de) * 1971-09-09 1976-12-27
DE2209148A1 (de) * 1972-02-26 1973-09-20 Steigerwald Strahltech Verfahren zur energiestrahl-umschmelzbehandlung
US3871836A (en) * 1972-12-20 1975-03-18 Allied Chem Cutting blades made of or coated with an amorphous metal
US3856513A (en) * 1972-12-26 1974-12-24 Allied Chem Novel amorphous metals and amorphous metal articles
GB1486265A (en) * 1973-10-17 1977-09-21 Hitachi Ltd Method for producing an amorphous state of a solid material
DE2362026A1 (de) * 1973-12-13 1975-06-26 Aluminium Werke Ag Verfahren zur oberflaechenbehandlung von werkstuecken und halbzeugen aus aluminium oder aluminiumlegierungen
DE2501370C3 (de) * 1975-01-15 1978-05-03 Goetzewerke Friedrich Goetze Ag, 5093 Burscheid Verfahren zur Herstellung von gußeisernen Maschinenteilen mit reibend beanspruchten Oberflächen hoher Verschleißfestigkeit
JPS5942070B2 (ja) * 1975-12-02 1984-10-12 新日本製鐵株式会社 テツ コウ オヨビ ソノセイヒン ノ ヒヨウメンヒメヒンフホウホウ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2458856A1 (de) * 1974-01-07 1975-07-17 Avco Everett Res Lab Inc Verbesserungen hinsichtlich der ausbildung von oberflaechenumkleidungsschichten auf gegenstaenden

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3509582C1 (de) * 1985-03-16 1986-02-20 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Metallrad, insbesondere Eisenbahnrad
EP0410401A1 (de) * 1989-07-28 1991-01-30 Battelle-Institut e.V. Verfahren zum Beschichten einer Substratfläche

Also Published As

Publication number Publication date
BE851513A (fr) 1977-06-16
FR2341655B1 (de) 1983-09-16
US4122240A (en) 1978-10-24
DE2706845C2 (de) 1984-08-02
CA1095387A (en) 1981-02-10
JPS5299928A (en) 1977-08-22
GB1573148A (en) 1980-08-13
FR2341655A1 (fr) 1977-09-16

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