DE3339213C2

DE3339213C2 -

Info

Publication number: DE3339213C2
Application number: DE3339213A
Authority: DE
Inventors: Tuyoshi Morishita; Sigemi Ohsaki; Yashuhumi Hiroshima Jp Kawado
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-11-01
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1987-07-23
Also published as: JPS5983704A; DE3339213A1; US4563329A; JPS6343441B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Legierungspulverfolie zur Bildung einer verschleißfesten Schicht auf einem Werkstück nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Legierungspulverfolie ist aus der JP-OS 51 83 834 bekannt. Bei dem vorbekannten Verfahren wird eine Pulverlegie rungsfolie aus einer Legierung und einem thermoplastischen Harz bestehenden Bindemittel hergestellt. Anschließend wird die Folie unter Verwendung eines Kleblösers, beispielsweise Toluol, auf einem metallischen Werkstück angebracht. Danach wird das Werk stück mit der darauf geklebten Legierungspulverfolie an der Luft erhitzt, so daß sich das Bindemittel Harz unter der Wärmeein wirkung verflüchtigt und auf dem Werkstück eine Legierungs schicht gebildet wird. Das Werkstück befindet sich beim Auf kleben der Legierungspulverfolie auf einer niedrigen Temperatur. Beim Erhitzen wirkt das Bindemittel Harz bei einer Temperatur von 200 bis 300°C als Klebstoff, der die Legierungspulverfolie auf dem Werkstück festhält. Bei weitergehender Erwärmung des Werkstoffes wird dann das Bindemittel Harz verflüchtigt, so daß seine Klebwirkung verlorengeht. Das Legierungspulver schmilzt bei weiterer Erhitzung des Werkstückes vollständig, so daß die Folie ihre Form nicht während des ganzen Erhitzungsvorgangs bei behalten kann. Die aus der genannten japanischen Offenlegungs schrift vorbekannte Folie hat daher den Nachteil, daß sie nicht auf geneigte oder gekrümmte Oberflächen angebracht werden kann. Die Verwendung von Toluol als Lösungsmittel hat weiterhin den Nachteil, daß die Folie so schnell wie möglich auf das Werkstück aufgebracht werden muß, da das Toluol verdampft.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Legierungspulverfolie zur Bildung einer verschleißfesten Schicht auf einem Werkstück der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei einer in der Nähe der hohen Sintertemperatur liegenden Temperatur eine genügende Haftfestigkeit aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Folie be sitzt bei 1000° bis 1150° 10 bis 50 Volumenprozent Flüssigphase, während der Rest in Festphase vorliegt. Daher ist es möglich, auf einer Oberfläche eines Werkstückes auch dann eine gewünschte Schicht beizubehalten, wenn diese Oberfläche geneigt und/oder gekrümmt ist. Da in 3 bis 15 Volumenprozent in der Folie ent haltene Axrylharzbindemittel sorgt in einem Temperaturbereich zwischen 300°C und 800°C für eine ausreichende Haftkraft, die durch eine durch Karbonisierung des Acrylharzes erzeugte Substanz herbeigeführt wird. Die erfindungsgemäße Legierungs pulverfolie besitzt also über dem gesamten Temperaturbereich eine ausreichende Haftung an dem Werkstück, selbst wenn dessen Oberfläche geneigt und/oder gekrümmt ist.

Die erfindungsgemäße Legierungspulverfolie kann nach dem fol genden Verfahren aufgebracht werden: Die Legierungspulverfolie wird auf eine Werkstückoberfläche geklebt. Das Werkstück wird zum Sintern des Legierungspulvers in einer nicht oxidierenden Atmosphäre auf eine Sintertemperatur erhitzt, bei der ein Teil der Legierung in flüssiger Phase vorliegt. Die nicht oxidierende Atmosphäre kann eine Wasserstoff- oder Stickstoffatmosphäre oder ein Vakuum sein. Die Erhitzung kann mit einer Erhitzungs geschwindigkeit von 10 bis 40°C/Min. erfolgen.

Es hat sich gezeigt, daß das gemäß der Erfindung als Bindemittel für die Teilchen der nicht-schmelzenden Legierung verwendete Acrylharz eine Klebfähigkeit besitzt, ohne daß es verkokt wird, und daß ein thermischer Abbau erst bei einer Temperatur von etwa 250°C beginnt. Bei einem Temperaturanstieg über diesen Wert verkokt das Harz, doch verflüchtigt es sich ohne Blasenbil dung. Bei Temperaturen über 400°C verliert das Harz seine Kleb fähigkeit. Überraschenderweise löst sich selbst bei Temperaturen über 600°C das Gemisch aus dem Acrylharz und dem nicht schmelzenden Legierungspulver nicht von der Werkstückoberfläche ab. Beim Verflüchtigen des Harzes bilden sich in dem Gemisch keine Blasen.

Die Erfinder haben verschiedene Harzarten geprüft, darunter ver schiedene Arten von duroplastischen Harzen, thermoplastischen Harzen und härtbaren Zweikomponentenharzen, und haben dabei ge funden, daß in der Legierungspulverfolie zum Ausbilden einer verschleißfesten Schicht auf einer Werkstückoberfläche nur Acrylharz mit befriedigendem Ergebnis verwendet werden kann. Bei seiner Verwendung als Bindemittel in der Legierungspulverfolie erfüllt das Acrylharz die Forderungen, daß es die Herstellung einer bei Zimmertemperatur flexiblen Folie ermöglicht, daß es bei Zimmertemperatur klebfähig ist, daß es nicht plötzlich pyrolysierbar ist, daß es bei der Pyrolyse keine beträchtlichen Mengen von Carbiden bildet, daß es keine merkliche Gasmenge er zeugt, die zur Bildung von Blasen oder anderen Oberflächen fehlern führen könnte, und daß es beim Sintern nicht zum Ablösen von der Werkstückoberfläche neigt und die Beschaffenheit einer Folie beibehält. Das Acrylharz ist bekanntlich ein Polymerisat eines Esters der Acrylsäure oder der Methacrylsäure. Im Rahmen der Erfindung kann jedes beliebige Acrylharz verwendet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen beschrieben.

Nachstehend wird der Erfindungsgegenstand anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 in einem Kurvenbild die Abhängigkeit des Bindevermögens von der Temperatur,

Fig. 2 eine Kohlenstoff-Kα-Röntgenaufnahme der Werkstückoberfläche,

Fig. 3 eine Kohlenstoff-Kα-Röntgenaufnahme der Werkstückoberfläche nach dem Abschälen der Legierungspulver folie von dem Werkstück,

Fig. 4 eine Phosphor-Kα-Röntgenaufnahme der Werk stückoberfläche nach dem Abschälen der Legierungsfolie,

Fig. 5 in Seitenansicht einen Teil einer für einen Verbrennungsmotor bestimmten Nockenwelle, auf die die Erfin dung anwendbar ist,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 in einer Seitenansicht einen für einen Verbrennungsmotor bestimmten Kipphebel, auf den die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 8 in einer Seitenansicht einen zur Ventil betätigung dienenden Stößel, auf den die Erfindung ebenfalls anwendbar ist, und

Fig. 9 schaubildlich einen Prüfkörper für eine Abschälprüfung, die

Fig. 10 bis 12 sind Mikroaufnahmen der gesinter ten Schichten der Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig. 13 zeigt in einem Diagramm die Ergebnisse von Verschleißprüfungen.

Wenn eine Legierungspulverfolie aus einem eutekti schen Legierungspulver und einem Acrylharzbindemittel auf eine Werkstückoberfläche geklebt und auf eine Sintertemperatur erhitzt wird, beginnt bei einer Temperatur von etwa 300°C das Verkoken des Acrylharzes und ist dieses bei einer Temperatur von etwa 800°C vollständig verkokt. Während dieses Erhitzens nimmt das Bindevermögen des Harzes allmählich ab und hat es bei einer Temperatur von etwa 400°C überhaupt kein Bindever mögen mehr. Dies geht aus der Fig. 1 hervor. Dagegen nimmt beim Erhitzen das Bindevermögen des des durch das Verkoken des Harzes gebildeten Kohlenstoffs von 300°C an allmählich zu und ist anstelle des Harzes schließlich nur noch Kohlenstoff vor handen, der als Bindemittel zwischen dem Legierungspulver und dem Werkstück wirksam ist und das Legerungspulver auf der Werkstückoberfläche festhält, bis die Temperatur in einen Sin terbereich gestiegen ist.

Um dies zu bestätigen, sind Versuche mit Prüf körpern durchgeführt worden, zu deren Herstellung Legierungs pulverfolien gemäß der Erfindung auf Oberflächen von Werk stücken aus Eisenmaterial geklebt wurden. Danach wurden die Prüfkörper auf 800°C erhitzt und die Legierungspulverfolien mechanisch abgeschält. Dann wurde die Grenzfläche zwischen der Legierungspulverfolie und der Werkstückoberfläche unter sucht. Die Fig. 3 ist eine Kohlenstoff-Kα-Röntgenaufnahme der Werkstückoberfläche. Für diese Aufnahme wurde nach dem Abschälen der Leggierungspulverfolie von dem Werkstück dessen Oberfläche von einer Röntgenmikrosonde mit Elektronenstrahlen beschossen, um Kohlenstoffteilchen anzuregen, worauf Aufnahmen von den von den Kohlenstoffteilchen emittierten Kα-Röntgen strahlen gemacht wurden. Fig. 2 ist eine ähnliche Kohlen stoff-Kα-Rötgenaufnahme der Werkstückoberfläche vor dem Daraufkleben der Legierungsfolie. Bei einem Vergleich der Fig. 2 und 3 erkennt man, daß durch das Aufkleben der Legierungspulverfolie auf das Werkstück und das Erhitzen des selben auf 800°C die Dichte der Kohlenstoffteilchen beträcht lich erhöht und daher ein genügend großes Bindevermögen er zielt wird.

Die Fig. 4 ist eine Phosphor-Kα-Röntgenaufnahme des Werkstückes. In der Fig. 4 erkennt man, daß auch Phosphorteilchen über die ganze Grenzfläche verteilt sind. Es versteht sich, daß bei Temperaturen über etwa 800°C die Phosphorteilchen zu der Festigkeit der Verbindung zwischen dem Werkstück und der Legierungspulverfolie beitragen. Bei hohen Temperaturen kann daher die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Werkstück und der Legierungspulverfolie teil weise auf das Bindevermögen des Harzbindemittels und teil weise auf das Bindevermögen der Legierungsteilchen zurück zuführen sein.

Jetzt sollen die Eigenschaften des Legierungs pulvers behandelt werden. Die auf das Werkstück aufgesinter te Legierung muß natürlich verschleißfest sein. Ferner soll die Legierung eine möglichst niedrige Sintertemperatur haben, weil das Harzbindemittel nur bis zu einer bestimmten Tempera tur bindungsfähig ist.

Aus diesem Grunde werden gemäß der Erfindung be vorzugt Pulver aus einer verschleißfesten eutektischen Le gierung verwendet, insbesondere aus einer eutektischen Dreistofflegierung vom Typ Fe-M-C, bei der M mindestens eins der Elemente Mo, B und P bedeutet. Besonders wird ei ne phosphorhatige eutektische Dreistofflegierung bevorzugt, weil die Phosphorteilchen in wünschenswerter Weise in das Werkstück diffundieren. Ferner sollen bei Temperaturen von 1000 bis 1150°C zu 10 bis 15 Vol.-% der Legierung in flüssiger Phase vorliegen und soll die Legierung eine gute Affinität für das Werkstück haben.

Wenn in dem vorgenannten Temperaturbereich der An teil der flüssigen Phase kleiner ist als 10 Vol.-%, kann eine genügend feste Verbindung nicht erzielt werden. Wenn der An teil der flüssigen Phase größer ist als 50 Vol.-%, ist die Le gierung zu dünnflüssig, so daß sie nicht mehr im Zustand ei ner Folie verbleibt.

Bei Verwendung einer eutektischen Dreistofflegie rung vom Typ Fe-P-C bildet Phosphor mit dem Eisen und dem Kohlenstoff ein Eutektikum und trägt der Phosphor zur Ver schleißfestigkeit bei. Ferner setzt der Phosphor den Schmelz punkt der Legierung herab. Der Phosphorgehalt beträgt vor zugsweise 0,5 bis 2,5 Gew.-%. Bei einem Phosphorgehalt unter 0,5% kann in dem vorgenannten Temperaturbereich keine flüs sige Phase in einem Anteil von 10 Vol.-% aufrechterhalten werden. Bei einem Phosphorgehalt von mehr als 2,5% fällt das phosphorhaltige Eutektikum in Form eines Netzwerks aus und wird die Zähigkeit der Legierung vermindert.

Der Kohlenstoffgehalt bewirkt zusammen mit dem Fe und P eine Verfestigung des Grundmetalls und eine Bildung einer Hartstoffschicht. Der Kohlenstoff bildet ferner mit dem Phosphor ein Eutektikum, das die Dichte und die Festigkeit der Verbindung mit dem Werkstück erhöht. Der Kohlenstoffgehalt beträgt 1,5 bis 4,0 Gew.-%. Bei einem Kohlenstoff gehalt unter 1,5 Gew.-% ist weniger niedrigschmelzendes Eutek tikum vorhanden und sind die Dichte und das Bindevermögen un genügend.

Bei einem Kohlenstoffgehalt über 4,0 Gew.-% wird der Anteil der flüssigen Phase zu groß und ist es schwierig, den Zustand einer Folie aufrechtzuerhalten. Ferner fallen dann Carbide in Form eines Netzwerkes aus, wodurch die Zähigkeit vermindert wird.

Bei Verwendung einer eutektischen Dreistofflegierung vom Typ Fe-Mo-C bildet das Mo eine Hartstoffschicht und erhöht es die Festigkeit des Grundmetalls. Im Zusammenwirken mit dem Fe und C setzt das Mo den Schmelzpunkt herab. Der Mo-Gehalt beträgt vorzugsweise 2,5 bis 10,5 Gew.-%. Bei einem Mo-Gehalt unter 2,5% bildet sich keine genügende Hartstoffschicht und kein genügend großer Anteil der flüssigen Phase, so daß die Dichte und mit ihr die Verschleißfestigkeit geringer ist. Infolge des geringen Anteils der flüssigen Phase ist das Bindevermögen nur gering. Bei einem Mo-Gehalt über 10,5% bil det sich zu viel flüssige Phase, wodurch die Zähigkeit beein trächtigt wird.

Bei Verwendung einer eutektischen Dreistofflegierung vom Typ Fe-B-C bildet der B-Gehalt zusammen mit dem Fe- und C-Gehalt eine Hartmetallschicht und setzt der B-Gehalt den Schmelzpunkt herab. Der B-Gehalt beträgt vorzugsweise 0,5 bis 3,0 Gew.-%. Bei einem B-Gehalt unter 0,5% wird zu wenig Drei stoff-Eutektikum gebildet, so daß die Verschleiß- und Freß festigkeit ungenügend sind. Mit einem B-Gehalt über 3,0% wird die Legierung zu spröde.

Man kann die Festigkeit und die Verschleißfestigkeit der eutektischen Dreistofflegierung durch weitere Zusätze ver bessern. Beispielsweise kann man mit Cr, V und/oder W gute Er gebnisse erzielen; diese Zusatzstoffe verfestigen das Grund metall, insbesondere seine Zähigkeit. Ferner bilden diese Zu satzstoffe in Kombination mit dem Kohlenstoff ein Hartmetall. Dabei ist aber die Verwendung dieser Zusatzstoffe in einem An teil von über 10 Gew.-% unwirtschaftlich, weil die Wirkung der Zusatzstoffe nicht weiter erhöht wird.

Bei der Herstellung des Legierungspulvers kann man der Legierungsschmelze Si zusetzen, um die Fließfähigkeit zu der Legierung und die Affinität zwischen der Legierung und dem Werkstück zu verbessern. Dabei beeinträchtigt aber ein Si-Gehalt über 5,0 Gew.-% die Verschleißfestigkeit. Zur Ver festigung kann man auch Nickel zusetzen, doch beeinträchtig ein Nickelgehalt über 5 Gew.-% die Preßfestigkeit. Anstelle von Nickel kann Mn in einer Menge von nicht mehr als 5 Gew.-% zugesetzt werden.

Die Korngröße des Pulvers hat einen starken Ein fluß auf die Porotität der gesinterten Schicht. Vorzugsweise ist das Legierungspulver feinkörniger als 100 µm. Bei ei nem Legierungspulver, das grobkörniger ist als 100 µm, hat die gesinterte Schicht eine höhere Porosität und daher eine geringere Verschleißfestigkeit.

Das in einer Menge von 3 bis 15 Vol.-% verwendete Acrylharzbindemittel wird mit dem Legierungspulver gemischt. Bei weniger als 3% Bindemittel hat die Folie kein genügen des Bindevermögen und ist es schwierig, eine flexible Folie herzustellen. Ein Harzgehalt über 15 Vol.-% beeinträchtigt bei hohen Temperaturen die Porosität der gesinterten Schicht und die Bindekraft.

Nachstehend werden die Herstellung einer Legierungs pulverfolie gemäß der Erfindung und die Ausbildung einer ver schleißfesten Schicht auf einem Werkstück beschrieben.

(1) Herstellung einer Legierungspulverfolie

Acrylharz wird in einem Lösungsmittel, wie Aceton, Toluol oder Methyläthylketon, gelöst. Die Lösung wird mit einem Pulver aus einer verschleißfesten eutektischen Legierung gemischt. Das erhaltene Gemisch besteht ohne das Lösungsmittel zu 3 bis 15 Vol.-% aus dem Harz und zu 97 bis 85 Vol.-% aus der Legierung. Dieses Gemisch wird in eine Form gegossen und darin belassen, bis das Lösungsmittel verdampft ist. Danach wird das Gemisch zu einer Folie der gewünschten Dicke ausgewalzt.

(2) Verbinden der Folie mit einem Werkstück

Die Folie wird auf einer Seite mit einem Acrylharz von der in der Legierungsfolie verwendeten Art überzogen. Dann wird die Folie mit der überzogenen Seite der Folie auf eine Werkstückoberfläche aufgeklebt, die verschleißfest ge macht werden soll. Das Werkstück kann beispielsweise eine hohle Nockenwelle 1 für einen Verbrennungsmotor sein (Fig. 5 und 6). In diesem Fall kann man die Legierungsfolie 3 auf eine Nocke 2 kleben. Das Werkstück kann auch ein Kipphebel 4 (Fig. 7) sein, der aus einer Aluminiumlegierung besteht und zum Betätigen eines Ventils des Verbrennungsmotors dienen soll. Der Kipphebel 4 besitzt zum Angriff an der die Ventil betätigung steuernden Nocke eine Stahlauflage 5, auf die eine Legierungsfolie 7 geklebt werden kann. Ferner kann das Werk stück ein Stößel 6 (Fig. 8) sein, der zum Betätigen eines Ventils eines Verbrennungsmotors dient und auf den Legierungs folien 8 und 9 an den einander entgegengesetzten Stirnflächen geklebt werden, die in Gleitberührung mit den Teilen stehen, mit denen sie zusammenarbeiten.

(3) Erhitzen

Das Werkstück mit der daraufgeklebten Legierungs pulverfolie wird dann in einer nichtoxidierenden Atmosphäre, beispielsweise in einer Wasserstoff- oder Stickstoffatmos phäre oder im Vakuum erhitzt. Dabei hat die Erhitzungsge schwindigkeit einen großen Einfluß auf die Verbindung zwischen der Folie und dem Werkstück und auf die Porosität der gesin terten Schicht. Bei zu langsamem Erhitzen kann eine zu große Menge festes Metall in das Werkstück hineindiffundieren, so daß zu wenig flüssige Phase gebildet wird. Bei zu schnellem Erhitzen wird zu viel Gas erzeugt, so daß Blasen entstehen können. Vorzugsweise beträgt die Erhitzungsgeschwindigkeit 10 bis 40°C/min.

Nachstehend wird der Erfindungsgegenstand anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.

Beispiel 1

Eine eutektische Dreistofflegierung mit 10,6 Gew.-% Mo, 2,5 Gew.-% Cr, 2,4 Gew.-% P, 3,6 Gew.-% C, Rest im wesent lichen Fe, wird in Form eines Pulvers erzeugt, das feinkör niger ist als 100 µm. Durch Vermischen dieses Pulvers mit in Aceton gelöstem Acrylharz wird ein Gemisch erzeugt, das ohne das Lösungsmittel zu 93 Vol.-% aus dem Legierungspulver und zu 7 Vol.-% aus dem Harz besteht. Das Gemisch wird in eine Form gegossen und der so erhaltene Formkörper wird zu einer Folie ausgewalzt. Die Folie wird auf ein Werkstück aus Stahl geklebt. Das Werkstück mit der daraufgeklebten Folie wird auf 1000°C erhitzt und 20 min lang auf dieser Temperatur gehalten; dabei bildet sich eine flüssige Phase in einer Menge von 50 Vol.-% der Legierung. Auf diese Weise wird auf dem Werkstück eine verschleißfeste gesinterte Legierungs schicht gebildet, die 2,4 Gew.-% P, 3,6 Gew.-% C, 3,6 Gew.-% c, 10,5 Gew.-% Mo, 2,5 Gew.-% Cr, Rest im wesentlichen Fe, ent hält. Das Endprodukt hat eine Vickershärte HV von 696 und eine Porosität von weniger als 1,0%.

Fig. 10 ist eine 100fach vergrößerte Mikroauf nahme der Grenzfläche zwischen dem Werkstück und der gesin terten Schicht. Diese ist durch dunkle Flächen auf einem weißen Hintergrund dargestellt. Die hellgraue Fläche stellt das Werkstück und ein dunkelgrauer Bereich stellt eine Zone dar, in der eine Diffusion stattgefunden hat.

Beispiel 2

Es wird ein Pulver der Legierung SUS 410 gemäß der japanischen Industrienorm (JIS) hergestellt. Das Pulver ist feinkörniger als 100 µm und wird mit dem gleichen Volumen eines Pulvers gemischt, das feinkörniger ist als 100 µm und aus einer eutektischen Dreistofflegierung mit 10,5 Gew.-% Mo, 2,4 Gew.-% P, 3,6 Gew.-% C, Rest im wesentli chen Fe, besteht. Das Legierungsgemisch wird mit in Aceton gelöstem Acrylharz gemischt.

Die so erhaltene Aufschlammung wird in eine Form gegossen und der Formkörper zu einer Folie ausgewalzt. Diese wird auf ein Werkstück aus Stahl aufgeklebt, das da nach auf 1090°C erhitzt und 20 min lang auf dieser Tempera tur gehalten wird. Dabei liegen 12 Vol.-% des Legierungs gemisches in flüssiger Phase vor. Die auf diese Weise gebil dete, verschleißfeste gesinterte Legierungsschicht besteht aus 1,1 Gew.-% P, 1,8 Gew.-% C, 5,3 Gew.-% Mo, 7,5 Gew.-% Cr, Rest im wesentlichen Fe. Das Endprodukt von weniger als 1,0%. Fig. 11 ist eine Mikroaufnahme einer Schnittfläche des Endprodukts.

Beispiel 3

70 Gewichtsteile eines aus der Legierung SUS 410 bestehenden Pulvers, das feinkörniger ist als 150 mesh, werden mit 30 Gewichtsteilen eines Pulvers gemischt, das fein körniger ist als 100 µm und aus einer eutektischen Drei stofflegierung mit 10,5 Gew.-% Mo, 2,4 Gew.-% P, 3,6 Gew.-C, Rest im wesentlichen Fe, besteht, sowie mit 1,4 Gewichtstei len Graphitpulver. Durch Mischen des so erhaltenen Gemisches mit Aceton gelöstem Acrylharz wird eine Aufschlämmung er halten, die ohne das Lösungsmittel aus 95 Vol.-% Legierungs pulver und 5 Vol.-% Harz besteht. Die Aufschlämmung wird dann in eine Form gegossen und der Formkörper zu einer Folie ausge walzt, die auf einen aus Stahl bestehenden Kipphebel an seiner zum Angriff an einer Nocke bestimmten Fläche aufgeklebt wird. Der Kipphebel wird dann 20 min lang auf einer Temperatur von 1150°C gehalten, so daß 11 Vol.-% der Legierung in flüssiger Phase vorliegen. Auf diese Weise wird der Kipphebel auf seiner zum Angriff an der Nocke bestimmten Fläche mit einer verschleiß festen gesinterten Legierungsschicht versehen, die aus 0,7 Gew.-% P, 2,5 Gew.-% C, 3,2 Gew.-% Mo, 9,4 Gew.-% Cr, Rest im wesentlichen Fe, besteht. Das Endprodukt hat eine Vickershärte HV von 707 und eine Porosität von weniger als 1,0%. Fig. 12 ist eine Mikroauf nahme einer Schnittfläche des Endprodukts.

Der auf diese Weise erhaltene Kipphebel wurde einer Verschleißprüfung unterworfen, in der der Kipphebel mit einer aus Schalenhartguß bestehenden Nocke einer Nock enwelle aus Gußeisen zusammenwirkte. Das Gußeisen bestand aus 3,3 Gew.-% C, 1,8 Gew.-% C, 1,8 Gew.-% Si, 0,7 Gew.-% Mn, 0,07 Gew.-% P, 0,05 Gew.-% S, 0,04 Gew.-% Cr, Rest im wesentlichen Fe. Zur Prüfung wurde der Motor mit ver brauchtem Schmieröl mit 2000 U/min laufengelassen. Die Prüfungsergebnisse sind in der Fig. 13 dargestellt. Zum Vergleich wurde eine ähnliche Prüfung mit einem Kipphebel durchgeführt, der aus Schalenhartguß mit derselben Zusam mensetzung wie die Nockenwelle bestand. Die Ergebnisse die ser Prüfung sind ebenfalls in der Fig. 13 dargestellt. Man erkennt, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung her gestellten Produkte eine beträchtlich höhere Verschleiß festigkeit haben.

Zur Prüfung auf Abschälfestigkeit wurde eine Pulverlegierungsfolie nach Beispiel 2 auf ein Werkstück aus JIS-S 45 C geklebt. Gemäß der Fig. 9 besaß dieses Werk stück 20 eine geneigte Fläche 21, auf die die Legierungs folie 22 geklebt wurde. Es zeigte sich, daß selbst bei einer Erhitzung auf 1130°C die Legierungsfolie sich nicht ablöst.

Claims

1. Legierungspulverfolie zur Bildung einer verschleißfesten Schicht auf einem Werkstück, aus einem metallischen Pulver und Acrylharzbindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie bei 1000° bis 1150° bis 10 bis 50 Volumenprozent Flüssigphase besitzt,
daß die Folie 3 bis 15 Volumenprozent Acrylharzbindemittel aufweist,
und daß der Rest aus einem niedrig-schmelzenden Pulver aus
1,5 bis 4 Gew.-% C,
0,5 bis 2,5 Gew.-% P und
Rest Eisen mit herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.

2. Legierungspulverfolie nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die niedrig-schmelzende Legierung vom Typ Fe-Mo-C ist und 2,5 bis 10,5 Gew.-% Mo enthält.

3. Legierungspulverfolie nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die niedrig-schmelzende Legierung vom Typ Fe-B-C ist und 0,5 bis 3,0 Gew.-% B enthält.

4. Legierungspulverfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrig-schmelzende Legie rung außerdem mindestens eines der Elemente Cr, V und W in einem Gesamtanteil von unter 10 Gew.-% enthält.

4. Legierungspulverfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung ferner bis zu 5,0 Gew.-% Si enthält.

6. Legierungspulverfolie nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung ferner bis zu 5,0 Gew.-% Ni enthält.

7. Legierungspulverfolie nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung ferner bis zu 5,0 Gew.-% Mn enthält.

8. Legierungspulverfolie nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver eine Korn größe kleiner als 100 µm aufweist.