DE3135560A1

DE3135560A1 - Explosionsplattierverfahren fuer metallwerkstuecke

Info

Publication number: DE3135560A1
Application number: DE19813135560
Authority: DE
Inventors: Aleksandr Danilovi&ccaron; Moskva Chudnovsky; Aleksandr &Scaron;mulevi&ccaron; Moskva Gelman; Jury Alekseevi&ccaron; Konon; Leonid Borisovi&ccaron; Barnaul Pervuchin
Original assignee: N PROIZV OB PO TECH MASCH
Current assignee: N PROIZV OB PO TECH MASCH
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1981-09-08
Publication date: 1983-05-05
Also published as: DE3135560C2

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Bearbeitungamethoden von Werkstoffen mit Hilfe einer Explosion und betrifft konkret ein Explosionsplattierverfahren für Metallwerkstücke, das sich im chemischen und energetischen Maschinenbau, im Sahi:eS bau und anderen metallverbrauchenden Industrie Zweigen anwenden läßt, in welchen man mit verschiedenen Werkstoffen, Halbzeugen und Fertigkeiten weitgehend zu tun hat ~die aus einem konstruktiv tragbaren Grundmetall und einer äußeren Überzugsschicht bestehen, die eine Schutzfunktion gegen aktive äußere Einwirkungen (Korrosion Kavitation, Hochtemperaturoxydation) sowie eine dekorative und andere Funktionen erfüllt .
Am effektivsten läßt sich die Erfindung eum Herstellen chemischer und energetischer Druckgefälle /Reaktoren, Äutoklaven, Wärmeaustauscher mit Schutzoberflächen bis 200m2 und darüber bei einem Wandung#querschnitt 100-200 mm, Großraumverbrennungskammern, WasseZt urb inenschauf eln mit einer Fläche bis lOm2 und darüber/, Rohrböden der Wärmeaustauschapparatur mit einer Masse bis 40t, dekorativer Tafeln sowie anderer Erzeugnisse und Halbzeuge anwenden,deren Auswalzen nach dem Plattieren entweder technisch erschwierigt oder wirtschaftlich unzweDkmäßig ist.
Bekannt ist ein Explosionsplattierverfaiiren für Metall werkstücke unter Verwendung eines Blechs, das in seiner Form der Plattierungsoberfläche des Metallwerkstückes entspricht und das aus der Schicht eines Plattiermetalls mit den erforderlichen Eigenschaften besteht /s. z. B. Schrift von A.S. Gelman, A, D. Tschudnowski u.a. "Explosionsplattierung von Stahl, Moskau, Zeitschrift "Maachinostroåenie"(hlaschinenbau) l978 S. 10-11, 19-23/.
Zum Plattierungsprozeß beispielsweise eines Blechs gehört die Vorbereitung des Grundmetalls, die Unterbringung desselben auf einer elastischen Grundfläche und die Anordnung über dem Grundmetall eines Blechs mit einem Spiel, welches Blech aus einer# Schicht des Plattiermetalls besteht, auf dem eine Sprengstoffladung aufgebracht wird.
Beim Sprengen wird unter der Wirkung der hohen Drücke der Detonationprodukte die Schicht des Plattiermetalls gegen das Grundmetall geschleudert. In der Zone des Zusammenpralls entstehen Bedingungen, die ein festes Äufschweißen gewährleisten.
Nach dem gleichen Prinzip erfolgt das Plattieren von Metallwerkstücken, die eine komplizierte räumliche Gestalt aufweisen, wie die krummlinigen Schaufeln von Wasserturbinen, zylindrische und andere Teile, wobei die zu Verbindenen Stoffe in einem weiten Bereich zum Einsatz kommen. Zu den am meisten verbreiteten Verbindungen gehören Baustähle, plattiert mit rostfreien Stählen, Nickel und Nickellegierungen, Kupfer, Aluminium und deren Legierungen, Titan, Tantal, Zirkonium und mit Edelmetallen- Silber, Gold und Platin.
In der Zone des Zusammenpralls der zu schweißenden Stoffe fe entsteht unmittelbar nach dem Plattieren ein ungeordnetes Gefüge im Spannungszustand mit äußerst ungleichmäßigen Eigenschaften, durch das der Sprödbruchwiderstand, die Ermüdung festigkeit, die Verformungsfähigkeit herabgesetzt werden, eine verzögerte Zerstörung möglich ist, wobei dieses Gefüge durch die Verformungsverfestigung des Grund- metalls und der Plattierschicht bedingt wird. In einer Reihe von Fällen /für Verbindungen, die beispielsweise einen austenitischen rostfreien Stahl enthalten/ läßt sich diese Inhomogenität bei einer Wärmebehandlung z.B. beim Anlassen nicht wiederherstellen. Infolgedessen kann man derartige Teile und Halbzeuge für beanspruchte gonstnuktionen-im Maschinenbau nur nach einer Hochtemperaturbehandlung einsetzen, z.B. imFalle der Plattierung mit einem rostfreien Austenitstahl bei Erwärmungen über der Austenisationstemperatur.
In einer Reihe von Fällen ist die Hochtemperatur -Wärmebehandlung unzulässig, da hierbei die Gefahr einer Verkrümmung und einer ungewollten Verformung der kqmplizierten räumlichen Erzeugnisse besteht.
Die in der Verbindungszone entstehenden Einschlüsse der Zwischenzusa#nniensetzung mit der hochharten Gußstruktur, die bei einer Verformung leicht sprödbrüchig werden, können Beschädigungen des plattierten Werkstücks hervorrufen. Beim direkten Schweißen derart verschiedener Stoffe, wie Baustahl und rostfreier Äustenitstahl bzw. Titan-bleiben diese Einschlüsse auch nach sämtlichen Arten der Wärmebehandlung erhalten und sind spröde und von hohen Härte.
Die Hochtemperatur - Erwärmungen bei der Wärmebehandlung und der technologischen Bearbeitung des plattierten Werkstücks /Warmpressen, Gesenkschmieden/ werden von einer gegenseitigen Diffusion der Zusammensetzungselemente des Grundmetalls und des Plattiermetalls begleitet, was zu einer Beeinträchtigung der Schutzeigenschaften des Überzugs führen kann.z.B0 bei einer Kohlenstoffdiffusion aus dem Baustahl in den Austenitstahl. Dabei entstehen spröde Zwischenschichten der Diffusionsherkunft und intermetallischer Art.
In einer Reihe von Fällen ist ein unmittelbares Plattieren infolge der beschränkten Vereigbarkeit der zu verbindenden Stoffe, die miteinander chemische Verbindungen bilden /z.B. Stahl-Titan, Stahl-Tantal, Stahl-Niob, Stahl--Zirkonium, Stahl-AluminiumX erschw ierigt.
In diesem Zusammenhang ist beispielsweise für die Verbindungen Stahl-Titan und Stahl-Tantal bei den technologisch bedingten Erwärmungen die Entstehung spröden Zonen kennzeichnend, die die Verbindungsfestigkeit und die Eigenschaften des gesamten Werkstücks herabsetzen.
Beim Plattieren sperriger Teile wird die Dicke des Plattiermetallblechs durch die Notwendigkeit einer Gewährleistung seiner Festigkeit und Formbeständigkeit während der technologischen montage bestimmt und kann nicht unter 2-3mm herabgesetzt werden, ohne den Prozeß wesentlich zu verwickeln und die qualität des Werkstücks möglicherweise zu beeinträchtigen.
Das verursacht einen zusätzlichen Verbrauch teurer und seltener Stoffe /Niob, Titan, Tantal, Zirkonium, Silber, Gold, Platin/bzw. bedingt die Notwendigkeit, das Erzeugnis aus kleineren Bestandteilen zusammenzubauen.
Durch das direkte Plattieren einer Ketallschicht auf das Grundmetall können optimale Eigenschaften des plattierten Werkstücks nicht gewährleistet werden, da die angewandte Wärmebehandlung gewöhnlich nur einem Stoff im Paar Plattiermetall-Grundmetall gerecht wird.
Um beispielsweise einen niedriglegierten Baustahl mit einem rostfreien Austenitstahl zu verbinden, ist es zum Er- reichen optimaler Eigenschaften des erhaltenen Bimetalls erforderlich, den niedriglegierten Baustahl des Grundmetalls zwecks dessen Verfestigung zu härten, den rostfreien Stahl zum Erlangen besserer Rostschutzeigenschaften zu austenisieren, und die Verbindung zum Stabilisieren derselben nach dem Explosionsschweißen einer Wärmebehandltag- zu unterwerfen. Hierbei ist zumindest der erste und der zweite Arbeitsgang unvereinbar. Man kann nämlich entweder die besten Eigenschaften des Grundmetalls bei einer Verschlechterung der Korrosionsfestigkeit und der Verbindungsgüte, oder das umgekehrte Ergebnis erreichen.
Der vorliegenden Erfind#ung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, ein Explosionsplattierverfahren für Metallwerkstücke zu schaffen, in dem durch die Ausbildung einer neuen Struktur des zum Plattieren benutzten Blechs die Möglichkeit einer unmittelbaren Explosionsplattierung großdimensionierter Teile mit Gesgmtflächen der zu plattierenden Oberflächen bis Hunderten Quadratmeter bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität und Erhöhung der Festigkeit und #Verformungsfähig keit der plattierten Werkstücke gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Explosionsplattierverfahren für Metallwerkstücke unter Verwendung eines Plattierblechs, das in seiner Form der Plattierungsoberfläche des Metallwerkstücks entspricht und das die Schicht eines Plattiermetalls mit den erforderlichen Eigenschaften enthält, erfindungsgemäß das zum Plattieren benutzte Blech zusätzlich eine Zwischenschicht enthält, die an die Schicht des Platt iermet alls seitens der Plattierungs oberfläche des Metallwerkstüoks anliegt, sowie eine darauf folgende Übergaagsschicht hat, deren chemische Basis das Grundelement des Werkstückmetalls ist, wobei die Zwischenschicht mindestens aus einem Metall besteht, das durch seine chemische Eigenschaften eine Diffusionshemmung der Elemente zwischen der Schicht des Plattiermetalls und der obergangsschieht sicherstellt.
Zweekm~abigerweise wird im Falle, wenn das Metallwerkstück aus einer Eisen-Eohlensboff-Legierung hergestellt ist, und die Schicht des Plattiermetalls einen Stahl mit einem hohen Gehalt an karbidbildenden Elementen bzw. eine Legierung auf der Basis karbidbildender Elemente enthält, die #bergangsschicht aus einer Eissn-Kohlenstoff-Legierung mit einem Eisengehalt, gleich oder über dem Eisengehalt des Metallwerkstücks hergestellt, und als Metall der Zwischen schicht ein Metall gewählt wird, das durch seinen Kohlenstoffaktivitätskoeffizienten eine Diffusionshemmung des Kohlenstoffs zwischen der Schicht des Plattiermetalls und der Ubergangsschicht gewährleistet, und welches keine chemischen Verbindungen mit denjenigen Elementen bildet, aus denen das Metallwerkstück und die Schicht des Plattiermetalls bestehen.
Es ist auch zweckmäßig, daß im Falle, wenn das Meta werkstück aus einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung hergestellt ist, und die Schicht des Plattiermetalls ein Buntmetall bzw.
eine Buntmetallegierung enthält, die chemische Verbindungen mit dem Eisen bilden, die Übergangsschicht aus einer Eisen--Kohlenstoff-Legierung mit einem Eisengehalt, gleich oder über dem Sisengehalt des Metallwerkstücke hergestellt wird und als Metall der Zwischenschicht ein Metall mit Eigenschaf- ten gewählt wird, durch die eine Diffusionshemmung des Eisens und der Buntmetalle zwischen der Schicht des Plattiermetalls und der Ubergangsschicht gewährleistet wird und welches Metall mit diesen keine chemischen Verbindungen bildet.
Außerdem ist es zweckmäßig, daß im Falle, wenn das Metallwerkstück aus einem Buntmetall bzw. aus einer Buntmetallegierung hergestellt ist, und die Schicht des Plattiermetalls ein Buntmetall bzw. eine Buntmetallegierung enthält, die chemische Verbindungen mit dem Metall des Werkstücks bilden, die Übergangsschicht aus dem gleichen Buntmetall bzw. aus der gleichen Buntmetallegierung wie das Metall werkstück hergestellt wird, und als Metall der Zwischenschicht ein Metall gewählt wird, das durch seine Eigenschaften eine Diffusionshemmung der Buntmetalle zwischen der Schicht des Plattiermetalls und der Übergangeschicht gewährleistet, und welches mit diesen keine chemischen Verbindungen bildet.
Nachstehend folgt eine ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, auf der erfindungsgemäß ein Abschnitt des plattierten Metallwerkstücks im zur plattierten Oberfläche senkrechten Querschnitt dargestellt ist.
Das Explosionsplattierverfahren für Metallwerkstücke besteht im folgenden.
Ein Metallwerkstück 1 wird, falls notwendig, durch Wärmebehandlung und Säuberung der zu plattierenden Oberfläche vorbereitet und auf einer elastischen Grundfläche angeordnet, wonach darüber seitens der Plattierungsoberfläche ein Blech 2 mit einem Spiel angeordnet wird, das in seiner Form der Plattierungsoberfläche entspricht.
Das Blech 2 enthält drei Schichten: eine relativ zu der Plattierungsoberfläche äußere Schicht 3 des Plattiermetalls mit den erforderlichen Eigenschaften; eine obergangsschicht 4 und eine Zwischensonicht 5.
Die Zwischenschicht 5 liegt an die Außenschicht 3 des Plattiermetalls seitens der Plattierungsoberfläche des Wietallwerkstücks 1 an.
Die obergangsschicht 4 liegt an die Zwischenschicht 5 an und hat eine Zusammensetzung, deren chemische Basis das Grundelement des Metalls des Werkstücks 1 darstellt.
Die Zwischenschicht 5 ist aus einem Metall hergestellt, das durch seine chemische Eigenscnaften eine Diffusionshemmung der Elemente zwischen der Außenschicht 3 und der Übergangsschicht 4 gewährleistet.
Das Blech 2 wird im Voraus durch Explosionsschwej#en, Walzen in Paketen bzw. durch ein anderes Verfahren hergestellt, durch das ein dünnes Mehrschichtenblech hergestellt werden kann, das nötigenfalls nachträglich einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
Auf dem Blech 2 wird seitens der Außenschicht 3 eine Sprengstoffladung aufgebracht und zum Explodieren gebracht.
Infolge der Explosion wird das Blech 2 unter der Wirkung der hohen Drücke der Detonationsprodukte gegen das Metallwerkstück 1 geschleudert.
Wenn notwendig wird dann die erforderliche Wärmebehandlung des plattierten Metallwerkstücks vorgenommen.
Falls das Metallwerkstück 1 aus einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung hergestellt ist, und die Schicht 3 des Plattiermetalls einen Stahl mit einem hohen Gehalt an karbidbildenden Elementen bzw. eine Legierung auf der Basis karbidbildender Elemente enthält, wird die Übergangsschicht 4 aus einer Ei.een-Kohlenstoff-Legierung mit einem Eisengehalt, gleich oder über dem Eisengehalt des Metallwerkstücks 1 hergestellt.
Als Metall der Zwischenschicht 5 wird in diesem Falle ein Metall gewählt, das durch seinen Kohlenstoffaktivitätskoeffizienten eine Diffusionshemmung des Kohlenstoffs zwischen der Schicht 3 des Plattiermetalls und der Übergangsschicht 4 gewährleistet. Darüber hinaus dar£-dieses Metall keine chemischen Verbindungen mit denjenigen Elementen bilden, aus welchen das Metallwerkstück 1 und die Schicht 3 des Plattiermetalls bestehen.
In einem anderen Falle, wenn das Metallwerkstück 1 aus einer Eisen-Kohlenstoff-'legierung hergestellt ist,und die Schicht 3 des Plattiermetalls aus einem Buntmetall bzw.
aus einer Legierung besteht ,die ei# Buntmetall enthält, welches Buntmetall chemische Verbindungen mit Eisen bildet, wird die Übergangsschicht 4 aus einer Eisen-Eohlengtoff--Legierung mit einem Eisengehalt, gleich bzw. über dem Eisengehalt des Xetallwerkstücks 1 hergestellt.
Als Metall der Zwischenschicht 5 wird in diesem Falle ein Metall gewählt, das durch seine Eigenschaften eine Diffusionshemmung des Eisens und der Buntmetalle zwischen der Schicht 3 des Plattiermetalls und der Übergangsschicht 4 #~ewährleistet, und welches mit ihnen keine chemischen Verbindungen bildet. Außerdem kann man die Schicht 5 aus zwei Metallen herstellen, die den genannten Forderungen gerecht werden.
In einem vrraltaren Falle, wenn das Metallwerkstück 1 aus einer Buntmetallegierung bzw. aus einem Buntmetall hergestellt ist, und die Schicht 3 des Plattiermetalls ein Buntmetall bzw. eine Buntmetallegierunb enthält, die chemische Verbindungen mit dem Metall des Werkst~ucks 1 bilden, wird die Ubergangsschicht 4 aus dem gleichen Buntmetall bzw. der gleichen Buntmetallegierung wie das M#tallwerkstück 1 hergestellt.
Dabei wird als Metall der Zwischenschicht 5 ein Metall gewählt, das durch seine Eigenschaften eine Diffusionshemmung der Buntmetalle zwischen der Schicht 3 des Plattiermetalls und der Übergangsschioht 4 gewährleistet, und welches mit diesen keine chemischen Verbindungen bildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine unmittelbare Explosionsplatt ierung großd imensionierter Werkstücke und Konstruktionen /Tafeln, Hüllen, Platten/ mit einer einfachen und komplizierten räumlichen Gestalt, die in der chemischen, energetischen, Schiffsbau- und Nahrungsmittelindustrie verwendet werden.
Dazu gehören Druckbehälter, Wasserturb inenschaufeln, Gehäuseteile, Kammern und sonstige Erzeugnisse mit gesamten Plattierungsflächen von einigen bis Hunderten Quadratmeter, die mit metallen zum Schutz gegen Korrosion, Kavitation, schleifenden Verschleiß, Oxydation, hohe Temperaturen und sonstige schädliche Einwirkungen sowie für dekorative Zwekke plattiert werden.
Dabei erreicht man eine höhere Qualität, Festigkeit und Verformungsfähigkeit, eine verringerte Ungleichmäßigkeit der Verbindung des Grundmetalls mit dem Plattiermetall infolge der Bese.itigung der Gefahr von Bildungen spröder Gußeinschlüsse der Zwischenzusammensetzung, einer Hemmung der gegenseitigen Diffusion des Kohlenstoffs und der Legierungselemente, der Vorbeugung des Entstehens spröder Zwischenschichten und intermetallischer Phasen.
Auderdem wird durch das erfindungsgemaße Verfahren die Gefahr verzögerter Zerstörungen der Werkstücke beseitigt, die einer Hochtemperatur-Wärmebehandlung nicht unterzogen worden sind.
Im vorliegenden Verfahren ist die Möglichkeit der Anwendung einer autonomen Wärmebehandlung zur Erhöhung der Bestigkeitswerte des Grundmetalls, der Schutzeigenschaften des Plattiermetalls und zur Verbesserung der semeinsamen Festigkeitswerte der Verbindungezone des Grundmetalls und des Plattiermetalls vorgesehen.
Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren es, die Nomenklatur der durch Explosion unmittelbar plattierten brzeagnisse dank der Verwendung von Plattiermetallen zu erweitern, die eine beschränkte Vereinbarkeit mit dem Grundmetall aufweisen.
Dank der rationellen Gliederung des technologischen Zyklus, der die Hochtemperatur-Wärmebehandlung der Werkstücke nach dem Explosionsschweißen ausschließt, ist im vorliegenden Verfahren die Möglicnkeit vorgesehen, die geometrische Form der Werkstücke nach dem Plattieren genau aufrechtzuerhalten z.B. für die ganzgeschmiedeten Elemente der Druckbehälter und die profilierten Halbzeuge der Wasserturbinenschaufeln.
Und schließlich ist als Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Verringerung des Verbrauchs der zum Plattieren verwendeten teueren Metalle mit Schutzeigenschaften z.B. Titan, Tantal, Niob, Zirkonium, Silber, Gold, Platin zu tetrachten, da im Blech 2 das das eine der genannten Metalle enthält, diese jeweils in einer minimalen Stärke enthaltend sind, um einen schutz des Werkstückes gegen die schädlichen Außene inwirkungen sicherzustellen.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erf indung werden nachstehend folgende Beispiele deren konkreten Durchführung angef':ihrt.
Beispiel 1 Als Werkstoff des Metallwerkstücks 1 wird ein Baustahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,18-022% verwendet.
Die Außenschicht 3 des Plattiermetalls besteht aus einem rostfreien Austenitstahl, enthaltend unter 0,08% Kohlenstoff, 18$ Chrom und 10% Nickel.
Die tlbergangsschicht 4 besteht aus einem Baustahl, enthaltend 0,18-0,22% Kohlenstoff, während die Zwischenschicht 5 aus Nickel mit einem minimalen Kohlenstoffakt iv itätskoeffizienten hergestellt ist.
Im Ergebnis erhielt man ein explosionsplattiertes Erzeugnis mit einer hohen Festigkeit und Gleichmäßigkeit der Verbindung sämtlicher Schichten 1-5, ohne spröde Einschlüsse, was durch das Fehlen von Karbidverbindungen in der AuS-schicht 3 und Gußeinschlüssen der Zwischenzusammensetz#ung bedingt wird.
Die Korrosionsbeständigkeit und Warmfestigkeit der Schicht 3 /bei Temperaturen bis 500-600°C/ ist durch die Auf recht erhaltung des ursprünglichen Kohlenstoffgehalts in ihrer Zusammensetzung gewährleistet, was mit der Hemmung der Kohlenstoffdiffusion aus den schichten 1,4 in die Schicht 3 zusammenhängt.
Beispiel 2 Als Werkstoff des Metallwerkstücks 1 wird ein Baustahl verwendet, enthaltend 0,15% Kohlenstoff, 1% Mangan,2fi0 Nickel und l'o Molybdän.
Die Außenschicht 3 des Plattiermetalls besteht aus einem rostfreien Stahl, enthaltend 0,1 Kohlenstoff und 13% Chrom.
Die Übergangsschicht 4 ist aus einem Stahl hergestellt, enthaltend 0 ,15# Kohlenstoff, während die Zwischenschicht 5 aus Kupfer mit einem minimalen Kohlenstoffaktivitätskoeffizienten besteht.
Im Ergebnis erhielt man ein explosionsplattiertes Erzeugnis mit einer hohen Festigkeit und Gleichmäßigkeit der Verbindung sämtlicher Schichten 1,5, ohne spröde Einschlüsse, was durch das Fehlen von Karbidverbindungen in der Schicht 3 und Gußeinschlüssen der Zwischenzusammensetzung bedingt wird.
Die Korrosionsbeständigkeit der Auß.enschicht 3 des Plattiermetalls wird durch die Aufrechterhaltung des ursprünglichen Kohlenstoffgehalts in ihrer Zusammensetzung gewährleistet, was mit dem Ausschluß der Kohlenstoffdiffusion aus den Schichten 1,4 in die Schicht 3 zusammenhängt.
Beispiel 3 Als Werkstoff des Metallwerkstücks 1 wird ein Bau- stahl verwendet, enthaltend 0,1-0,15% Kohlenstoff, 1% Chrom, 1% Nickel und 1% Molybdän.
Die Außenschicht 3 des Plattiermetalls ist aus einer Legierung hergestellt, enthaltend 40% Nickel, 20% Chrom und 40% Ei-sen.
Die Übergangs schicht 4 besteht aus einem Baustahl, enthaltend 0,1-0,15% Kohlenstoff, während die Zwischenschicht 5 aus einem Werkstoff mit einem maximalen Kohlenstoffaktivitätskoeffizienten, d.h. einer Legierung auf der Basis von Nickel mit 20%igen Chromgehalt hergestelt ist.
Im Ergebnis erhielt man ein explosionsplattiertes Erzeugnis mit einer hohen Festigkeit der Verbindung sämtlicher Schichten 1-5, ohne Karb id verbindungen und Guße inschlüss en in der Außenschicht 3 des Plattiermetalis.
Die Hitzebeständigkeit und die Warmfestigkeit wird durch die Aufrechterhaltung der Ausgangsstruktur der Schicht 3 gewährleistet, was mit einer Diffusionshemmung des Kohlenstoffs aus den Schichten 1,4 in die Schicht 3 zusammenhängt.
Beispiel 4 Als Werkstoff des Betallwerkstücks 1 wird ein Baustahl mit einem 0,l8-0,22%igen Kohlenstoffgehalt verwendet.
Die Außenschicht 3 des Plattiermetalls besteht aus Tantal.
Die Übergangsschicht 4 besteht aus einem Baustahl, enthaltend 0,18-0,2Dh Kohlenatoff, während die Zwischenschicht 5 aus Kupfer hergestellt ist.
Im Ergebnis erhielt man ein explosionsplattiertes Erzeugnis mit einer hohen Festigkeit und Plastizität der Verbindung sämtlicher Schichten 1-5 ~was mit dem Fehlen intermetallischer Verbindungen und Gußeinschlüsse der Zwischen- zusammensetzung zusammenhängt.
Dadurch wird die Verformbarkeit und Stanzbarkeit der Halbzeuge sowie eine hohe Festigkeit und Zuverlässigkeit der Erzeugnisse gewährleistet.
Beispiel 5 Als Werkstoff des Metallwerkstücks 1 wird ein Stahl mit 18%igem Chrom~ und lOgigem Nickelgehalt verwendet.
Die Außenschicht 3 des Plattiermetalls stellt eine Legierung auf einer Titanbasis dar, enthaltend 5-6æZ3 Aluminium und 1-2% Mangan Die Übergangsschicht 4 ist aus einem Stahl mit l8%igem Chrom- und lO%oigem Nickelgehalt hergestellt, während die Zwischenschicht 5 aus einer Kupfer- und einer Niobschicht besteht.
Im Ergebnis erhielt man ein explosionsplattiertes Erzeugnis mit einer hohen Festigkeit und Plastizität der Verbindung sämtlicher Schichten 1-5, was mit dem Fehlen intermatallischer Verbindungen und Gußeinschlüsse der Zw henzusammensetzung zusammenhängt.
Dadurch wird die Verformbarkeit und Stanzbarkeit der Halbzeuge sowie eine hohe Festigkeit und Zuverlässigkeit der Erzeugnisse gewährleistet.
Beispiel 6 Als Werkstoff des Metallwerkstücks-1 wird ein Baustahl verwendet, enthaltend 0,15% Kohlenstoff, 1% Mangan, 1% Molybdän und 2% Nickel.
Die Außenschicht 3 des Plattiermetalls ist aus Aluminium hergestellt.
Die Übergangsschicht 4 besteht aus einem Stahl mit 0,15%igem Kohlenstoffgehalt, während die Zwischenschicht 5 aus Silber hergestellt ist.
Im Ergebnis erhielt man ein explosionsplattiertes Erzeugnis mit einer hohen Festigkeit und Plastizität der Verbindung sämtlicher Schichten 1-5, was durch das Fehlen intermetallisoher Verbindungen und Gußeinschlüsse der Zwischenzusammensetzung bedingt wird.
Dadurch wird eine hohe Festigkeit und Zuverlässigkeit der Erzeugnisse gewährleistet.
Beispiel 5 Als Werkstoff des Metallwerkstücks 1 wird Aluminium verwendet, die Außenschicht 3 ist aus Kupfer ~ die Ubergangsschicht 4 aus Aluminium, und die Zwischenschicht 5 aus Silber hergestellt.
Im Ergebnis erheilt man ein explosionsplattiertes Erzeugnis mit einer hohen Festigkeit und Plastizität der Verbindung sämtlicher Schichten 1-5, was mit dem Fehlen intermetallischer Strukturen zusammenhängt.
Das gewährleistet eine hohe Verformbarkeit und Stanzbarkeit des plattierten Werkstoffes sowie die #estigkeit und Zuverlässigkeit des Erzeugnisses.
Beispiel 8 Als Werkstoff des Metallwerkstücks 1 wird eine Begierung auf einer Aluminlumbasis, enthaltend 10-12% Silizium verwendet.
Die Außenschicht 3 ist aus einer Legierung auf der Kupferbasis mit dem 5%igen Zinngehalt hergestellt, die Übergangsschicht 4 ist aus einer Legierung auf der Aluminium- basis und die Zwischenschicht 5 aus Zink hergestellt.
Im Ergenis erhielt man ein explosionsplattiertes Er# zeugnis mit einer hohen Festigkeit der Verbindung sämtlicher Schichten 1-5, was mit dem Fehlen intermetallischer Strukturen zusammenhängt.
Dadurch wird eine hohe Festigkeit und Ztiverlässigkeit des Erzeugnisses gewährleistet.

Claims

EXPLOSIONSPLATTIERVERFAHREN FÜR METALLWERKSTÜCKE PÄT ENTANSPt?Ü CHE Ü. Explosionsplattierverfahren für Metallwerkstücke unter Verwendung eines Blechs, das in seiner Form der Plattierungsoberfläche des Metallwerkstückes entspricht und das die Schicht eines Plattiermetalls mit den erforderlichen Eigenschaften enthält, d a d u r c h g e k e n n z e ichn e t, daß das zum Plattieren verwendete Blech (2) zusätzlich eine Zwischenschicht (5) enthält, die an die Schicht (3) des Plattiermetalls seitens der Plattierungsoberfläche des Metallwerkstückes (1) anliegt, sowie eine darauffolgende obergangsschicht (4) hat, deren chemische Basis das Gruadelement des Metalls des Werkstücks (l) darstellt, wobei die Zwischenschicht (5) mindestens aus einem Metall hergestellt ist, das durch seine chemische Eigenschaften eine Diffusionshemmung der Elemente zwischen der Schicht (3) des Plattiermetalls und der Übergangsschicht (4) gewährleisteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e- k e n n z e i c h n e t, daX, wenn das Metallwerkstück aus einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung hergestellt ist, und die Schicht (3) des Plattiermetalls aut einem Stahl mit einem hohen Gehalt an karbidbildenden Elementen bzw. aus einer Legierung auf der Basis karbidbildender Eleeente besteht, die Übergangssohicht (4) aus einer Eisen-Eohlenstoff-Legierung mit einem Eisengehalt, gleich oder über dem Eisengehalt des Metallwerkstücks (1) hergestellt wird, und als Metall der Zwischenschicht (5) ein Metall gewählt wird, das durch seinen Kohlenstoffaktivitätskoeffizienten eine Diffusionshemmung des Kohlenstoffe zwischen der Schicht (3) des Plattiermetalls und der Übergangssohicht (4) gewährleistet, und welches keine chemischen Verbindungen mit den Elementen bildet, aus denen das Metallwerkstück (1) und die Schicht (3) des Plattiermettals besteht.
3. Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e -k e n n z e i G h n-e t, daß, wenn das Metallwerkstück (1) aus einer Eisen-Kohlenstoff-'legierung hergestellt ist, und die Schicht (3) des Plattiermetalls ein Buntmetall bzw. eine Legierung mit Einschluß.eines Buntmetalls enthält, das chemische Verbindungen mit dem Eisen bildet, die Übergangsschicht (4) aus einer #isen-Kohlenstoff-tegierung mit einem Eisengehalt, gleich oder über dem Elseng~hRt des Metallwerkstücks (1) hergestellt wird und als Metall der Zwischenschicht (5) ein Metall mit Bigenschaften gewählt wird, durch die eine Diffusionshemmung des Eisens und der Buntmetalle zwischen der Schicht (3) des Plattiermetalls und und der Ubergangsschicht (4) gewährleistet wird und welches Metall mit diesen keine chemischen Verbindungen bildet.
4. Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß, wenn das Metallwerkstück (1) aus einem Buntmetall bzw. aus einer Buntmetallegierung hergestellt ist, und die Schicht (3) des Plattiermetalls ein Buntmetall bzw. eine Buntmetalllegierung enthält, die chemische Verbindungen mit dem Metall des Werkstücks (1) bilden, die übergangsschicht (4) aus dem gleichen Buntmetall bzw.

aus der gleichen Buntmetallegierung wie das Metallwerkstück (1) hergestelSt wird, und als Metall der Zwischenschicht (5) ein Metall gewählt wird, das durch seine Eigenschaften eine Diffusionshemmung der Buntmetalle zwischen der Schicht (3) des Plattiermetalls und der Ubergangsschicht (4) gew~ahrleistet, und welches mit diesen keine chemischen Verbindungen bildet.