HU227682B1 - Method for producing a wear resistant coating - Google Patents
Method for producing a wear resistant coating Download PDFInfo
- Publication number
- HU227682B1 HU227682B1 HU0401137A HUP0401137A HU227682B1 HU 227682 B1 HU227682 B1 HU 227682B1 HU 0401137 A HU0401137 A HU 0401137A HU P0401137 A HUP0401137 A HU P0401137A HU 227682 B1 HU227682 B1 HU 227682B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- powder
- metal
- mixtures
- particulates
- particles
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title abstract description 46
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 134
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 100
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 99
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 41
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 18
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 123
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 78
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 39
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 22
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 19
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 18
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 17
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 14
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 10
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 6
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 5
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 3
- 239000007962 solid dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 claims description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 34
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 19
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 19
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 17
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXOMTJVVIMOXJL-BOBFKVMVSA-A O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)OS(=O)(=O)OC[C@H]1O[C@@H](O[C@]2(COS(=O)(=O)O[Al](O)O)O[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]2OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]1OS(=O)(=O)O[Al](O)O Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)OS(=O)(=O)OC[C@H]1O[C@@H](O[C@]2(COS(=O)(=O)O[Al](O)O)O[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]2OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]1OS(=O)(=O)O[Al](O)O WXOMTJVVIMOXJL-BOBFKVMVSA-A 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000269849 Thunnus Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910021398 atomic carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012754 barrier agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000009687 cathidine Substances 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000015898 miriam Nutrition 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009718 spray deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011493 spray foam Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
- B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/18—Non-metallic particles coated with metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
- C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
- C23C24/045—Impact or kinetic deposition of particles by trembling using impacting inert media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
- C23C24/06—Compressing powdered coating material, e.g. by milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
Eljárás kopásálló felületek létrehozására
A találmány tárgya eljárás kopásálló felőletek létrehozására sín-kerék kapcsolatban porszemcsék beágyazásával, amely a sín-kerék. kapcsolatban femek, és fémötvözetek felületi keménységének növelésére, a köztük létrejövő súrlódás csökkentésére, valamint felületi érdességük és korróziójuk csökkentésére, összességében tehát kopásállóságok fokozására, élettartamuk növelésére szolgák
A műszaki életben igen sok helyen van szükség arra,, hogy két, egymással érintkező· anyag az esetek többségében femek -· felülete minél keményebb, a köztük létrejövő súrlódás, valamint a felületi érdességük és korróziójuk mértéke minél kisebb tegyen, amelyek következtében kopásállóságuk jelentős mértékben növekszik, ily módon az érintkező anyagok élettartama is jelentős mértékében növekszik. A széleskörű, nagy felületeken történő alkalmazás miatt fontos, hogy a kopásálló felület létrehozása olcsón, nagy termelékenység melleit tudjon megvalósulni, A költségek csökkentése céljából egyrészt előnyős minél olcsóbb anyagból létrehozni a kopásálló felületet. Másrészt nagy előnyt jelent, ha a kopásálló felület elkészítésének folyamata nem drága, vagyis nem nagy energiaigényű sajtoló berendezésekkel, vagy magas hőmérsékletet előállító berendezésekkel - például Sütőkemence · segítségével alakítjuk ki ezeket a felületeket, hanem a femek és femötvözefek készítése és/vagy használata során egyébként is fellépő nyomást használjuk fel a kopásálló felület létrehozására. Ezzel időt Is lehet spórolni. Sok esetben szükséges, hogy már összeállított, működő gépekre, különböző rendszerekre - például vasúti sín, és a vasúti kerekek kerékpárabroncsa - is fel lehessen vinni egy olyan anyagösszetételt, amelyik Igen kemény, kis súrlódási tényezőjű, jó korróziós tulajdonságokkal és az adott alkalmazásnak megfelelő felületi érdességgel rendelkező, kopásálló felületet eredményez. Áz ipari alkalmazások során gyakori, hogy az egymással érintkező felületeken - hosszabb-rövidebb ideig - igen magas hőmérsékletek alakulnak ki. ilyen esetekben követelmény, hogy a felület ellenálljon a magas hőmérsékletnek. Külön elom t jelent, ha a felületbe való beágyazódása után a kopásálló felület létrehozására szolgáló anyagösszetétel a felület hűtését és kenését Is biztosítja, illetve ha minél kevésbé szennyezi a környezetet.
A technika állása szerinti kopásálló felületi bevonat készítésére különféle eljárások ismeretesek. A HU 196 330 Iajstromszámú magyar szabadalom egy olyan eljárást ismertet, amely fémek felületére, kopásálló gyémánt réteg felhordására alkalmas. Az. eljárás során a felületre gyémánttartalmú olajkeveréket hordanak fel, és e keveréket keméuyfemből készült sajtoló lapkával, pl. öntöttvas lapokkal ágyazzák be. A beágyazódásra egy keméuyfemből készült sajtoló terhelése mellett kerül sor, amikor is azt 2-4ös'5 fordulatszámon tartják.
Az ismert eljárás hiányossága az alacsony termelékenység, a gyémánt por magas árából következő igen magas költség, amely nem teszi lehetővé, hogy ezzel az eljárással nagy felületeket gazdaságosan bevonhassunk, mivel a gyémánt por beágyazódása a fémbe 2ő~3Ö percig tart.
* » X XX Λ * « « Φ β « ΦΦΦ ΦΦΦ Φ * * ♦ ♦ » ♦ »» »·«· Χ·Φ Φ
Á HU 198 414 lajstromszámú magyar szabadalom egy olyan eljárást ismertet gyémánt beágyazása fémfelület előállítására, ahol a gyémántszemcséket tartalmazó csiszolóport felhordják a munkadarabra, majd pedig a munkadarab teljes felületére keményfemböl készült sajtoló nagy nyomásának alkalmazásával W-SÖMFa nyomáson, elektromos impulzusok alkalmazásával a gyémánt szemcséket a fémfolületbe beágyazzák.
Ez az eljárás igen energiaigényes, ezen kívül drága sajtoló-berendezést igényei és a drága gyémánt por alkalmazása miatt rendkívül költséges megoldást jelent.
A gyémánt szemcsék igen jól megtagadnak kai’bidképző elemekei tartalmazó felületeken (Fe, Ní, Sí). A gyémánt réteg azonban a levegőn már 6Ö0~70Ö°C-on grafittá alakul, át, és elveszti keménységét A szénnel karbidokat alkotó fémek (Fe, Ni) jelenlétében ez a folyamat már 5ÖCEC alatt is végbemegy. Ezért a gyémánt, pl. vastartalmú fémek tartós felületi keményítősére nem -alkalmas, ba azok extrém nagy igénybevételnek vannak kitéve. Ilyen a vasüti sín és 'kerékabroncs esete is, ahol igen nagy nyomás: 2-5GPa, és magas pillanatnyi hőmérsékletek is előfordulnak. Ezen kívül a gyémánt magas ára is a széleskörű alkalmazása ellen hat.
A WO 94/23090 számon, 1994. október 13-án közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés eljárást Ismertet kemény felületi bevonat készítésére, amely eljárás során bómitrid részecskék jutnak a bevonni kívánt anyag felületébe nagy sebesség-és. megfelelően nagy nyomás mellett. Ennek, eredményeképpen egy, a bevonni kívánt anyag felületéhez tapadó bómitrid réteg képződik. Az eljárás során egy szénszálas rongykorong forog kb. 15000 fordniat/pere sebességgel a bevonni kívánt anyag felületén, csekély érintkezéssel az anyag és a rongykorong között. Az eljárás során 0-0,5 mikron közötti szemcseméretü köbös bómitrid részecskéket alkalmaznak a rongykorong és a bevonni kívánt anyag felületének határán, és az anyag nagyon lassan mozog a rongykorong alatt hátrafelé mindaddig, amíg egy bónűtrid réteg fel nem épül a bevonni kívánt anyag felületén, A felépült bómitrid réteg vastagsága a tapasztalatok szerint 0,3 mikron, és jó kopást jellemzőkkel bír.
A megoldás hiányossága, hogy a bómitrid részecskék beágyazódásához nagy sebességre és nagy nyomásra van szükség, aminek következtében az eljárás drága és nagy energiaigényű,
A WO 94/25641 számon, 1994, november lö-én közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés eljárást ismertet kemény felületi bevonat készítésére, amely eljárás során megfelelő bevonó anyag részecskék jutnak a bevonni kívánt anyag felületébe nagy sebesség és megfelelően nagy nyomás mellett. Ennek eredményeképpen a bevonni kívánt anyag felületén egy kemény réteg képződik. Az eljárás során használt bevonó anyag célszerűen kemény fém karbíd, illetve gyémántot vagy bőmitridet tartalmazó anyag. Az eljárás során egy szénszálas rongykorong, forog kb, 15000 fordulat/perc sebességgel a bevonni kívánt anyag felületén, csekély érintkezéssel az anyag és a rongykorong között. Az eljárás során használt bevonó anyag részecskéit a rongykorong és a bevonni kívánt anyag felületének határán alkalmazzák, A bevonni kívánt anyag a rongykorong alatt mozog - a rongykorong forgásával ellentétes, vagy azzal megegyező irányban - amíg a bevonó anyagréteg fel nem épül a bevonni kívánt anyag felületén.
Ennek a megoldásnak ís hiányossága, hogy a bevonó részecskék beágyazódásához nagy sebességre és nagy nyomásra van szükség, ami miatt az eljárás drága és sok energiát igényel,
A WO 09/08232 számon, 2000. február 17-én közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés egy csapágy felületkezelési eljárását ismerteti. Az eljárás lépései a következők: a csapágy felületét a görgők közelébe hozzák, ezután a görgőket és a csapágy felületét egy, a csapágy érintkezési felületének egy milliméterére jutó 0,25-20 Newton nagyságú erő segítségével egymáshoz *x * * * « «χχ * « ♦ · '♦ * « # * X nyomják, Ezután az alapanyag keménységénél nagyobb keménységű anyag részecskéit vezetik a görgők és a csapágy felülete közé mindaddig, amíg a görgők által a kemény részecskék legalább egy része be nem juta csapágy felületének alapanyagába,
A nagy nyomás alkalmazása ezt az eljárást is nehézkessé, energiaigényessé, költségessé teszi.
Az US: 4,485,757 számú amerikai szabadalmi leírás olyan berendezést és eljárást ismertet, amelyek lehetővé teszik viszonylag kemény szemcsék - úgymint gyémántpor, vagy ehhez hasonló anyagok - hátrányok nélküli felvitelét hazaiszerű anyagokra oly módon, hogy a gyémántpor nem sérül. Ily módon bármilyen, a huzalszerű anyagot teljes hosszában borító bevonat előállítható. Ez a bevonat legalább makroszkopikusan homogén, A viszonylag kemény részecskék ilyen - kör alakú, vagy hosszanti perem nélküli hnzalszerü anyagokra, sík fűrész, vagy tőbbtárcsás körfűrész előállítása céljából - alkalmazása során a huzalszerű anyag nyomás alatt, két henger-felület segítségével lesz bevonva. Ez a felület legalábbis részlegesen el van látva az alkalmazott részecskékkel, A huzalszerű anyag az eljárás folyamán hosszanti tengelye körül fordul el, Á huzalszerű anyagnak egyenesnek, nyújtott helyzetűnek kell lennie. Az eljárást olyan berendezéssel lehet véghezvinni, amely két kemény, kerek, egymáshoz viszonyítva elmozdulni képes hengert tartalmaz. Ezek a hengerek szolgálnak a kemény részecskék és a bevonni, kívánt anyag elhelyezésére; valamint arra, hogy a bevonni kívánt anyagot a hengerek két külső Felülete között gördítsék. A bevonni kívánt anyag ide-oda gördítése mechanikusan történik.
A nagy nyomás és a drága gyémánt por alkalmazása miatt ez az eljárás is igen költség,- és energiaigényes.
A JP 62083480 számon, 1987. április 16-án közzétett japán szabadalmi bejelentés olyan kopásálló felületi bevonatot ismertet, ahol a bevonatot képző por - úgymint WC vagy TtN por - odatapad a keményítendő fűrészlap egyik, vagy mindkét oldalához, ily módon bevonva a fűrészlap peremét a megfelelő vastagságig. A lap bevonata egy fötökemencében készül rendkívül magas hőfokon, és a bevonatot képző por a gördülés hatására beíepréselödik a felületi rétegekbe, és keményrétegeket alkot, A létrejövő fűrészlap végső alakját kovácsolás, nyomás, vagy egyéb, megfelelő megmunkálás hatására éri eh
Ennél a megoldásnál a magas hőfökű ftrtokemenee használata okoz többlet időt, energiát és költséget,
A WO 98/45092 számon, 1998, október 15-én közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés olyan csiszoló szerszámot ismertet amelyik előre meghatározott sablonban elosztott, csiszoló szemcséket tartalmaz. Mindegyik sablon, összeszerelt, kétdimenziós szeletekből áll. A csiszoló szemcsék vagy a szeletek készítése közben épülnek be, vagy utólag, beágyazó porral együtt épülnek be a szeletekbe. A beágyazódást egy olyan sablonnal lehet szabályozni, amelyben speciális rendben levő lyukak varrnak elhelyezve.
Az US 3,856,709 számú amerikai szabadalmi leírás olyan szubsztrátum-elöállííási eljárást ismertet, amely szubszírátum a tömegarányhoz képest nagy felületet lefedő részecskéket tartalmaz, és az eljárás a következő lépésekből áll:
1. Egy szubszírátum és egy közbenső test közé a következő keveréket helyezik.
A. a szubsztrátumxrál és a közbenső testnél is keményebb részecskék
B. a kemény részecskéknél és a szuhsztrátunmál is lágyabb részecskék.
2. Á sznbsztráűnnot és a közbenső testet a köztük levő részecskékkel összenyomják, aminek hatására a közbenső test a szubsztrátnmba préseli a kemény részecskéket.
3. A közbenső testet kiemelik a részecskék közül, így a kemény részecskék a sznbsztrátumba beleágyazódva maradnak, a lágy részecskék pedig a szubsztrátumhoz tapadnak.
Az ismertetett eljárás során bevont, szubszttátenok kémiai reakciók, katalizátorai lehetnek, amelyek gyorsítják, vagy adott esetben lassítják a kémiai reakciót.
Az FR L02LÖ94 számú. francia szabadalmi leírás eljárást ismertet az. anyagok kopásállóságának növelésére. Az anyagok kopásállóságát ebben az esetben oly módon növelik, hogy a esíszolódás miatt kopásnak kitett anyag felületébe nyomás segítségével az alapanyagnál keményebb anyagból álló, különböző- mérető részecskéket juttatnak. A részecskék mérete az előállítható legfinomabb portól a 3,360 mm-es szsmessnagyságíg változhat az adott fölhasználástól függően, Áz alkalmazott kemény anyag, lehet gyémántpor, korund-por, szilfcium-karhíd, wolfiam-karbid, acél, öntöttvas, stb. Ezzel az eljárással fémek, ötvözetek, műanyagok, könnyűfémek, alumínium és egyéb anyagok kopásállósága is növelhető. A kopásállóság növeléséhez nem szükséges, hogy a kemény anyagból álló bevonat egv folytonos bevonatot képezzen, a konkrét esettől függ, hogy milyen közel kell egymáshoz elhelyezkedniük a kemény anyag szemcséinek.
Az EP 0 642 889 számon, 1.995. március 15-én közzétett európai szabadalmi bejelentés olyan csiszolóeszközt ismertet, amelynek hosszirányú íengely-fölttlete és ezzel szemben levő oldalperemei vannak. Mindegyik oldalperem párhuzamos a hosszirányú tengellyel, és mindegyik oldalperem megfelel egy olyan első és második, képzeletbeli síknak, amely síkok merőlegesek a felületre. Több, hosszúkás csiszolóéi van elhelyezve a feMletes, és mindegyik élnek egy olyan hosszanti tengelye van, amelyik tengely átmegy az él transzverzális centrumán és egy olyan, képzeletbeli egyenes mentén hosszabbodik meg, amelyik keresztezi az. említett első és második síkot, mégpedig nem Ö°~os szögben, és nem is 9Ö°-os szögben. Van egy, a felülettől távoli vég és egy felezőpont, amelyik e külső felszínén helyezkedik el, amelyet egy olyan, képzeletbeli egyenes határoz meg, amelyik egy harmadik képzeletbeli síkban van, amely sík magában foglalja a hossztengelyt és merőleges a felülette, amelyben a szomszédos élek szomszéd felezőpontjai egymástól egyenlő távolságra helyezkednek el. Az ily módon létrejött esiszolóeszköz nagy vágó-képességgel, hosszú -élettartammal és viszonylag írnom felülettel rendelkezik, amely felület a munkadarab lecsi szólásának eredményeként jön létre.
A JP 6210326 számon, 1994. augusztus 2-án közzétett japán szabadalmi bejelentés olyan eljárást ismertet, amelynek segítségével görgők kopásának mértékét oly módon csökkentik, hogy a görgő felületét három vegyértékű krómmal, króm plating eljárással, vagy a kővetkező vegyületek legalább egyikének - SIC, 2¾ SÍ3N4, AfeOa, C^Cs, B4C, CBN - és gyémántnak a keverékével vonják be. A bevonat, képzése díszpergálássak mátrixban történik, ahol a három vegyértékű króm bevonatból alakítanak ki mátrixot. A hideg hengerelés alatt kenőolaj emulzióját vagy oldódó kenőolajat juttatnak az egymással érintkező görgők közé. Az oldódó kenőolaj úgy jön létre, hogy olajat diszpergálnak tiszta olajba és vízbe egy forgó henger segítségével. Ennek eredményeképpen csökken a görgők kopásának mértéke, és egy kenőhatás is létrejön. Ezzel nő a görgő élettartama és javul a teljesítőképessége.
Ez a módszer csak kis felületű alkatrészek esetén alkalmazható, a galvanizáláshoz használt tartályok mérete ugyanis meghatározza a lehetséges alkalmazási kort,
A JF 2002 321 978 számon, 2002. november 08~án közzétett japán szabadalmi bejelentésben szereplő eljárás során kemény DLC-por és hordozóanyagok keverékét magas hőmérsékleten, szintereléssel viszik fel a fem felszínére.
A RU 2.193 606 számon, 2002. november 27-én közzétett szabadalmi bejelentés olyan megoldást ismertet, amely során fémeket nagy nyomás és áram együttes alkalmazásával,
9« 9 9 * ♦ ♦ « « «-«« .*·'« A 9 * +
X 9 * Μ 9 9 * · *
99* Α< 99 9 9 9* rézzel és réztartalmú fémmel vonnak' be. Ez a módszer a súrlódást csökkenti, és ezáltal csökken a bevont femek kopása, felületkeményhésí viszont nem okoz.
A GB 105 1037 számon közzétett szabadalmi bejelentésben szereplő eljárás ón-bevonat, segítségévei, magas hőmérséklet alkalmazásával csökkenti a kopást - például a motor belsejében de a felületet nem keményíti.
Á GB 137 0253 számon, 1974, október 16-án- közzétett szabadalmi bejelentés magas hőmérsékleten végbemenő íémhevonó eljárást ismertet.
Ez nem felüietíceményhö módszer.
A GB 587 827 számon, 1947. májas 07-én közzétett szabadalmi bejelentés olyan eljárást ismertet amely során kemény réteg kialakításához karbidokat és fémeket hasznúinak, és hegesztéssel alakítják ki a kemény réteget.
Ismert, továbbá az “Engine resfore lubricattt.” nevű anyag, amely a motorban keletkező kopások csökkentésére fémrészecskéket alkalmaz. Ez az eljárás a felületeket simábbá teszi oly módon, hogy a fémrészecskék felvitelével mintegy kipótolja a lekopott részeket, de a felöleteket nem keményíti.
Ismert ezen kívül & 2010020244 Sliek adalékanyag, ami egy súrlódási tényezőt csökkentő kenőanyag, ez azonban a felületet nem keményíti..
A JP 10121166 számom 1998. májas 12-én közzétett japán szabadalmi bejelentés csúszó, érintkező anyagőtvözetet Ismertet amely kemény szemcsékből: kerámia, úgymint alumínium,-és szihcinm-karbid szemcsékből áll. A fenti anyagőtvözeí réz ötvözet, úgymint ólom-bronz és foszfor-bronz ötvözetű anyag felületén helyezkedik el. Előnyösen a csúszó érintkező rész felületének 1~Ió%~a van megtöltve a kemény szemcsékkel. Ezt a csúszó érintkező anyagötvözetet úgy állítják elő, hogy a kemény szemeseket a réz ötvözet felületébe dörzsölik; vagy a kemény szemcséket egy vivőanyag - úgymint levegő, víz és olaj segítségével a réz ötvözet felületére permetezik; vagy a kemény szemcséket egy réz ötvözetből álló porhoz adják, a kapott keveréket zsugorítják,. Ezután hagyják, hogy a kemény szemcsék megjelenjenek a felületkezelés hatására, vagy a kemény szemcséket összekeverik a réz ötvözetből álló porral, és a csúszó részt termikus szórás, vagy hegesztés alkalmazásával befedik a kapott keverékkel. Ennek a csúszó érintkező anyagötvozemek az alkalmazásával a hidraulikus pumpák és motorok hengerblokkja, tolózár lemeze, patkója csúszó felületének, élettartamát lehet növelni.
Ennek az eljárásnak a hátránya, hogy hőkezelést igényel, és ezért drága.
Ezen túlmenően a fenti iratban szereplő készítmény egyrészt csak réz és bronz anyagokra van kidolgozva, másrészt a fenti iratban szereplő készítmény a felület kémén yítéséhez. csak natúr, kemény porokat tartalmaz, harmadrészt, a fenti iratban ismertetett eljárás hőkezelést alkalmaz.
Az említett megoldások jelentős részének hátránya, hogy a kemény réteg kialakítására nagy energiaigényű, nagyteljesítményű sajtoló-berendezések és/vagy magas hőfok alkalmazását igénylik, aminek következtében alacsony termelékenységnek és nagy a költségigényük, illetve az időigényük is, ezért csak speciális esetben lehetnek gazdaságosak.
A gyémánt por magában, is igen drága. A galvanizálás, szinterelés, hegesztés, elektromos áram, illetve magas- hőmérséklet alkalmazása szintén jelentősen nehezítik, megdrágítják az ismertetett módszerek alkalmazását.
ö
4 * V * * * * *
9 » * * * *
Μ X * ♦ 9*4 ** 14 »
X X ♦ 4 X ♦ * * *
4» 4 4 «« *4 * <
A találmány szerinti megoldás kidolgözásakor célkitűzésűnk olyan eljárás kidolgozása volt, amely eljárás során felvitt anyagösszetétel a sín-kerék kapcsolatban, azáltal növeli az egymással -érintkező felületeknek ~ a sín vezető felületének és -a kerék karimájának ~ a kopásállóságát, hogy egyrészt növeli felületi keménységüket, másrészt csökkenti az egymással érintkező felületek súrlódását, harmadrészt csökkenti a felületi érdességüket, negyedrészt pedig csökkenti a felőletek korrózióját és a találmány szerinti eljárás segítségével az mryagösszetétel a sin vezető felületére vagy a kerék karimájára egyszerűen, olcsón, magas tenneíékenység mellett, már összeszerelt, működő berendezések esetén is felvihető.
A találmány szerinti megoldás kidolgozásakor felismertük, hogy amennyiben kopásálló felületek létrehozását a sín-kerék kapcsolatban porszemcsék beágyazásával végezzük oly módon, hogy az eljárás során porszemeséket tartalmazó, kopásállóságot növelő anyagot hordunk fel a sínre, és jármüvei közlekedtetünk a sínen, ezzel a sín és a kerekek között fellépő nyomás hatására a kopásállóságot nővelő anyagban lévő porszemcséket beágyazzuk a sín és a kerék felületébe, akkor a kitűzött, cél elérhető.
A találmány tehát eljárás kopásálló felületek létrehozására sín-kerék kapcsolatban porszemcsék beágyazásával, melynek jellemzője, hogy az eljárás során porszemcséket tarialmaző kopásállóságot növelő anyagot hordunk fel a sínre, és járművet közlekedtetünk a sínen, ezzel a sín és a kerekek között fellépő nyomás hatására a kopásállóságot növelő anyagban lévő porszemcséket beágyazzuk a sín és a kerék felületébe.
A találmány szerinti eljárás egy előnyös alkalmazása során az alkalmazott kopásállóságot növelő anyagösszetétel
- oxíd, és/vagy karóid, és/vagy nitríd, és/vagy borid anyagból álló natűr, és/vagy bevonattal ellátott porszeme sókból;
- diszpergálószef bői és súrlódást csökkentő adalékanyagból;
- korrózíógátlő szerből és ~ folyadék vagy gélszerű vagy szilárd hordozóanyagból áll.
A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös alkalmazása során
- folyadék hordozóanyag alkalmazása esetén a létrejött folyadék szuszpenziót a kezelendő felületre porlasztással vagy permetezéssel hordjuk fel, vagy
- gélszerű hordozóanyag alkalmazása esetén a létrejött gélszerű emulziót a kezelendő felületre kenéssel hordjuk fel, vagy ~ szilárd hordozóanyag alkalmazása esetén a létrejött szilárd diszperziót a kezelendő felületre kenéssel és/vagy olvasztással hordjuk fel.
A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása során
- az; eljárást vegyes szemeseméretű porral egy ciklusban végezzük, vagy
- az eljárást a kívánt felületi érdesség és a megfelelő mértékű kopásállóság eléréséig az előzetesen frakciónak, egyre finomabb szemeseméretű porral, több ciklusban ismételjük.
A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása esetén 40Ö-5ÖÖO MPa nyomást alkalmazunk.
A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása során az alkalmazott anyagösszetételben fi * X XX ♦ fi
«.* ♦ fi * fi' fi
X X fi fi fi fi fi > X >
β fi fi fi fi fi fi fi ♦ fi. X fi X XX fifi fi
- a folyadék hordozóanyag víz; vagy ásványi és/vagy növényi és/vagy állati eredetű és/vagy szintetikus olaj; vagy víz és ásványi és/vagy növényi és/vagy állati eredetű és/vagy szintetikus olaj, és az anyagösszetétel felületaktív anyagot és emuigeálőszert tartalmaz,
- a gélszerű hordozóanyag ásványi és/vagy növényi és/vagy állati eredetű és/vagy szintetikus zsír; vagy palmifirssav és sztearinsav keveréke; vagy szilárd paraffin olajjal alkotott, keveréke; vagy szilárd paraffin, sztearin és olaj keveréke.
- a szilárd hordozóanyag jég vagy paraffin vagy sztearin vagy paraffin és sztearin keveréke vagy műanyag, előnyösen nylon vagy polietilén vagy politeírafínoretiléu vagy egyéb műanyag vagy ezen műanyagok keveréke.
A. találmány szerinti eljárás további, előnyős alkalmazása során az eljárás· során -alkalmazott anyagösszetételben levő porszemcsék anyaga oxid, előnyösen AI2O3, Fe^Ch, TIO?, SiOj, MgO; vagy karbid, előnyösen SiC, Fe3C, WC, A1C, B4C; vagy nitríd, előnyösen cBN, CxNi.x, 1IN, SÍ3N4, AIN, TaN, FeN, MoN, WN; vagy borid, előnyösen FéB, TiEb, A1B2, CrB?, ZfB2;
vagy ezek keverékvegyületek előnyösen cBC2N,. TiCN, SiöN, AlsTiyO2, SiCN;
vagy az eddig felsorolt porszemesék keverékei, előnyösen Ferflj és SiC, vagy AI2.O3 és SIC, vagy .AJ2Ö3 és cBN együttesen .alkalmazva.
A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása során, na a kezelendő felület anyaga iont vagy fémötvözet, előnyösen vas vagy acél, akkor:
- az eljárás során alkalmazott anyagösszetételben levő porszemcsék egy részének felületén előzetesen egy olyan, fémből álló burkolőréteg van kialakítva, amely fém a kezelendő felület anyagával' ötvözetet alkot és adod esetben a fém burkolőréteg anyaga tiszta fém vagy fémötvözet, előnyösen nikkel, vagy
- a porszemcsék, felületén előzetesen - mechanikus, termikus, vagy egyéb módszerrel, mint például pirolizis, kémiai gözfázísú leválasztás (CVD) vagy plazma leválasztás - egy gyémántszerü szénből (DLC) és amorf szénből álló, kemény karbon-alapú burkoló réteg van kialakítva.
A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása esetén az eljárás során alkalmazott anyagösszetételben
- a súrlódást csökkentő adalékanyag szervetlen alapú kenőanyagból, előnyösen grafitból, moIibdén-öiszulfídhóL űtán-dioxidből, hexagonális bór-nitridből, rézből, vas-oxidokból, illetve ezek keverékeiből áll, vagy
- a súrlódást csökkentő adalékanyag szerves alapú kenőanyagból, előnyösen politetrafluoretilénből, polietilénből, poliamídbol, paraffinból, sztearinból, illetve ezek keverékeiből áll, vagy
- súrlódást csökkentő adalékanyagként szervetlen és szerves alapú kenőanyagokat együttesen, alkalmazunk.
A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása esetén az eljárás során alkalmazott anyagösszetétel komponensei, a következő arány ban vannak jelem porszemcsék: 1 -30 tömeg% hordozóanyag: 55-97,9 tömeg% felületaktív anyag, emnlgálószet, diszpergálőszer, súrlódást csökkentő adalékanyag összesen: 1 -I ö tömeg% köiTÓziőgátié szer: 0,1-5 tőnreg% és a porszemesék szemcsemérete 2nm-lmm között van.
« « * 0 0XX
Φ « ν Φ φ
A találmány szerinti eljárás további előnyös alkalmazása során az eljárás során .alkalmazott anyagösszetételben levő porszemcsék szemcseméreíeínek változtatásával és/vagy a különböző anyagú és méretű porszemesék egymáshoz viszonyított arányának változtatásával állítjuk be az alapfém felületi keménységét súrlódási együtthatóját és felületi érdességét, és a különböző anyagú porszemcsék aránya a következő:
kemény karbon-alapú burkoló réteggel ellátott porszemcsék: 3-80 tömegbe;
fémmel burkolt porszemcsék; 20-97 tőmeg%.
A .találmány szerinti eljárás egy-egy előnyös ^célszerű foganatosításának alábbiakban ismert ódját az
A találmány szerinti eljárás egy előnyös célszerű foganatosítása esetén a fenti kitűzött feladatokat a találmányban leírt eljárásnál úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy a felületek keményítőse céljából a gyémánt szemcséket helyettesítettük a sokkal olcsóbb, de szintén igen kemény oxidokkah mint az AliCH, Fe/b, FejO* vagy Slö?, karbidokkal, mint amilyen a SiC, FmC vagy B«C, mindekkel, mint amilyen a cBN, CNX vagy 'KN, boridokkal, mint amilyen a Ϊ1Β2 vagy ezek keverékvegyületeivel, mint amilyenek a titánkarbonitrid vagy sziiieiumoxínítrid és ezen poroknak vagy ezek keverékeinek a felületbe való beágyazódását úgy valósítottuk meg, bogy az említett kemény anyagokból álló poroknak illetve keverékeiknek folyadékkal alkotott szuszpenziőját spray formájában fees&mfézéasu/, vagy ezen poroknak illetve keverékeiknek gélben vagy szilárd hordozóanyagban diszpergált szemcséit fenéateZ az egymással majdan érintkező felületekre felhordtuk és azokat a fémek és fémötvözelek előállítása vagy használata, elsősorban, a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy nyomással (40ö-5000GPa) a fémek és femötvözetek felületébe beágyaztuk és ezt az eljárást egyre finomabb· szemeseméretü porral a kívánt felületi érdesség eléréséig megismételtük.
A fentiekben szereplő cBN képlet jelentése: köbős bómitrid, a CxN(pX), képlet pedig olyan '.karbonitrid vegyűletet jelent, amelynek összetétele nem sxtöcbíometnkus, hanem X rész szénből és (1-X) rész nitrogéntól ált Plazma módszerekkel ugyanis sokféle anyag előállítható. Ha például X-::0,45, akkor l-X=0,55, ami. azt jelenti, hogy az így jellemzett anyag 45 atom% szénből és 55 atom% nitrogénből áll.
A felület ily módon történő bevonása mind az alkalmazott olcsóbb, kemény porok, mind pedig a fém előállítása illetve használata, elsősorban sínen közlekedő járma haladása során egyébként is rendelkezésre álló nagy nyomás, 400-5 ÖÖÖGPa kihasználása miatt gazdaságosabb, mint az ismén eljárásoké. Az ily módon kezelt felület keménysége nagymértékben növekszik, felületi érdessége lecsökken s ezért a kopásnak jobban ellenáll, A bevonatban lévő porok igen jól ellenállnak a kémiai hatásoknak, mint pl. az oxidációnak, ezért a bevonat esökkenti az alapfém korrózióját is.
A poroknak a fém felületbe történő beágyazódása többféle hatás eredőjeként is a felület keményedését eredményezi:
A keményedés elsősorban azért következik be, mert a bevitel során alkalmazott nagy nyomáson a porszemcsék valamint az alapiéra között fellépő súrlódás következtében keletkező magas hőmérséklet és a nagy nyomás miatt, a fém lokálisan, megfolyik és kémiai kölcsönhatásba lép a bevitt por szemeséivel és így egy fém-kerámia kompozít jön létre, amely « *4« 9V * ♦♦ * «
4 X 4 4 * 4 4 * v»* ** ♦·♦.
rendelkezik mind a fémek és fémötvözetekre jellemző rugalmas íulajdonságokkfé, mind pedig a kerámiákra jellemzó kiváló kopás,- és korrózióálló tulajdonságokkal.
A keményedés másodsorban azért is bekövetkezik, mivel a behatoló porok tömörítik a fém eredeti krisiályszemeséií és egy nagy nyomőirányú, kompresszív mechanikai feszültséget hoznak létre annak felületén.
A keruényedéshez harmadsorban hozzájárni az is, hogy a por bevitele során az alapiéra kristályaiban jelentős számú kristályhiba, díszlokáeíö is keletkezik, amelyek a kovácsoláshoz hasonlóan keménység emelkedéshez vezetnek (mikrokováesolás).
A keménység növekedés legnagyobb járulékát a kompozit képződés miatt bekövetkező keményedés okozza. A kialakuló keményréteg. keménysége egy komponenst por esetén megközelítőleg:
HR- HV(I) χ <1-K)+ HV(2) χ K képlet alapján számolható ki, ahol:
HR. a réteg Viekers féle keménysége HV( 1) az alapfém Viekers féle keménysége,
HV(2) a kemény por Viekers féle keménysége K a kemény por térfogat aránya a rétegben
A találmány szerinti eljárás ebből a szempontból tekintve egy in-situ fém-kerámia kompozit anyag készítés és egy mikro-kováesolási eljárás kombinációját valósítja meg. Az alacsony hőmérsékleten kialakított kompozit és a mikrokováesolással tömörített és kompresszív feszültséggel rendelkező felületi réteg és az alapfémben keletkező kristály diszlokácíök jelentősen javítják a fém kopásállóságát és korróziós hatásokkal szembeni ellenálló képességét, és ugyanakkor a fém megőrzi rugalmas tulajdonságát is.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása esetén a felület keményítőse tovább fokozható, ha olyan igen. kemény oxid, mint. az Áljös, Fejős, FejCL vagy SiÖ?, karhid mint amilyen a SIC, FejC vagy B4C, nitríd, mint amilyen a eBN, CNX vagy TiN, borid mint amilyen a 1¾ vagy ezek keverékvegyületeiböl álló port, mint amilyenek a titánkarbomtríd vagy szilieiumoxmitríd használunk, amely porok felületén előzetesen fizikai, kémiai, elektrokémiai, vagy plazma módszerekkel, mint pl. fémszórás, vagy galvanizálás, vagy CVD plazma leválasztás, egy olyan fém burkoló réteget hozunk létre, amely fém a bevonni kívánt alapfémmel ötvözetet alkot és ezen poroknak vagy ezek keverékeinek az alapfém felületbe való beágyazódását előállításuk vagy használatuk, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy felületi nyomás segítségével valósítjuk meg, úgy, hogy az említett burkolt felületű, poroknak illetve keverékeiknek folyadékkal alkotott szuszpenziöját spray formájában fécskenriezútse/ vagy pedig ezen porok és keverékeinek gélben vagy szilárd hordozóanyagban diszpergált szemcséit tótó a majdan egymással érintkező femek, és fémötvözetek felületére juttatjuk, és a fémek és fémötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban sínen közlekedő járművek haladása során fellépő nagy' nyomással a fémek és fémötvözetek felületébe beágyazzuk és ezt az eljárást egyre finomabb szemcsenféretű porral a kívánt felületi érdesség eléréséig megismételjük.
A CVD rövidítés jelentése: kémiai gázfázisú rétegleválasztás.
A fém felületek ily módon történő bevonása már lényegesen alacsonyabb, 25Ö-1500MPa felületi nyomás esetén ís elvégezhető. Az alapfétnmel ötvöződni képes fém burkolóanyag, a porok 'besajtolásakor a súrlódás misít fellépő hőmérsékletemelkedés, valamim a nagy oldékonyságnk miatt már alacsonyabb nyomás esetén is képesek ötvöződni az alapfemtnel, és így erős fémes kötéssel kapcsolják össze a kemény por szemcséket és az alapfémet. A megfelelő· es az alaplémben vagy ötvözeteiben már alacsony hőmérsékleten is jól oldódó fémmel burkolt felületű kemény porok felhasználásával a találmány szerint különösen jó tapadó-szilárdságú és nagy keménységű, kopásálló és kiváló korrózióálló felületet kapunk, már alacsonyabb beágyazódás! nyomás esetén is.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása a találmányban leirt eljárás olyan megvalósítása, ahol a felületek keményítősére olyan igen kemény oxidoknak, mint az AljOg, Fe^Oj, Fejő* vagy SÍCb, vagy karbidoknak mint .amilyen a SIC, Fe^C vagy BáC, vagy mindeknek, mint amilyen a cHN, CNX vagy TiN, vagy boridoknak, mint amilyen a TEB-2 vagy ezek keverékvegyültóebek, mint amilyenek a titánkarbonitrid vagy sxilíciumoxímtrid olyan szemcséit használjuk fel, amelyeknek a felületén előzetesen fizikai, kémiai vagy egyéb módszerrel, mint pl. plazma CVÍ>, egy kemény karbon-alapú burkoló réteget alakítottunk ki és ezen poroknak vagy ezek keverékeinek a felületbe való beágyazódását a fémek és femötvőzeisk előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy felületi nyomás segítségével valósítottuk meg, úgy, hogy az említett, karbonnal burkolt felületű poroknak illetve keverékeiknek folyadékkal alkotod szuszpenzióját spray fermájában feeskeadézéssel vagy pedig ezen porok és keverékeinek gélben vagy szilárd hordozóanyagban díszpergált szemcséit kenéssel a majdan egymással érintkező fémek és fémötvözetek felületére juttatjuk, és azokat a temek és fémőtvőzetek előállítása vagy használata elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy nyomással a femek és fémőtvőzetek felületébe beágyazzuk, és ezt az eljárást egyre finomabb szemcseméretű porral a kívánt felületi érdesség eléréséig megismételjük.
Mechanikai, termikus, kémiai (CV.D), elektrokémiai illetve plazma, módszerekkel igen kemény, karbon alapú rétegek választhatók le a kemény szemcsék felületére. Ezek a karbonalapú rétegek túlnyomórészt gyémáníszeru szénből vagy»' más néven Dkü-hol és amorf szénből állnak. Ezek a szemcsék rendkívüli keménységgel, alacsony súrlódási együtthatóval rendelkeznek, ezért kopásállóságuk kiváló. Á karbon alapú rétegekkel bevont szemcsék a fémek és fémőtvőzetek felületébe már kis nyomás esetén is jól beágyazhatok, A rendkívüli keménységük miatt és az alacsony súrlódási együtthatójuk következtében az. így kezelt fémek és fémőtvőzetek kopásállóságát nagymértékben javítják.
A karbon-tartalmú felületi réteggel bevont porok különösen a karbidképzo férnék és femötvözefek, mint például a vas, nikkel, kobalt, titán és molibdén tartalmú alapfémek és íémöfeözetek felületébe ágyazhatok be. Áz ily módon beágyazott felületek eredő súrlódási tényezője is lényegesen alacsonyabb, mint a natúr porok esetében kapott felületeké, ezért a bevont porok, valamint a natúr porok arányának megválasztásával a kezelt felületek súrlódási
A találmány szerinti eljárással készített kemény felület kialakítási sebessége az ismert eljárásokhoz képest nagyságrendekkel megnövekedett, míg a kemény felület kialakításának költsége az. eredeti vagy a burkolt felületű, olcsóbb kemény oxidok, karhídok, nítridek, borídok illetve ezek keverékeiből álló porok alkalmazása miatt nagyságrendekkel le is csökkent. Az említett porok jól ellenállnak a korróziós hatásoknak és így megvédik az alattuk lévő femet is a korróziótól. Mivel a poroknak a felületbe való beágyazódása a fémek és
X <9 99 9 X X *
9 9 * * 9 * ♦ χ99 99Χ ** ♦ * * X 9 9 X 9 9 · 9
AAA ν 9 9 9 ** X* fémötvözetek előállítása és/vagy használata,, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása közben folyamatosan történik, a kemény felület kialakításának, termelékenységéeaz ismert eljáráshoz képest mintegy 1 ÖÍMOOÜ-szeresére megnöveltük.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása esetén célszerű olyan fémkeményítési eljárás, ahol a felület kernényhésére az igen kemény módoknak, mint az .Al2Ch, FezOs, FéjQ* vagy 8ίΟ2, vagy karbídoknak mint amilyen a SiC, Fe3C vagy B4C, vagy nitódekneL mint amilyen a eBN CNX vagy TiN, vagy borídoknak mint amilyen a TiB?, vagy ezek koverékvegyületeínek, mint amilyenek a tiíánkarbonitrid vagy szílíciumoxinitrid, olyan keverékét alkalmazzuk, amelyben többféle -szemcseméretü, valamint többféle anyagú kemény por egyszerre van jelen, és az eredeti felületű, natúr, valamint a fémmel és/vagy karbonnal burkolt felületű porok súlyarányaival állítjuk be a kívánt súrlódási együttható értéket, míg a natúr és a barkóit felületű porok szemcseméreteível szabályozzuk a felület felületi érdességét A porkeverék folyadékkal alkotott szuszpenziój át spray formájában fecskendezéssel vagy pedig e porok keverékeinek zsírban vagy szilárd hordozóanyagban díszpergáíí szemeséit kenéssel juttatjuk el a majdan egymással érintkező felületekre, és a poroknak a felületbe való beágyazódását a férnek és íémötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy felületi nyomás segítségével ágyazzuk. be.
Az ilyen módon kialakított, kemény felület biztosítja azt, hogy a fémek és fémötvözetek felületén egy rendkívül kemény, mégis rugalmas kompozitréteg alakul ki, amely miatt a fémek és fémőtvözetók kopása jelentősen lecsökken és a korrózióálló tulajdonságuk ís megjavul, és ezzel az. eljárással a felület keménysége és egyidejűleg a fémek és Íémötvözetek. közötti súrlódási tényező a bevont felületű és natúr porok arányával, és a felületek felületi érdessége pedig a bevont és a natúr porok szemcseméretének megválasztásával egymástól függetlenül széles határok között, a kívánt értékre beállítható. Az alkalmazandó szemcseméret célszerűen az Imm - 2nm tartományba esik. Acél esetében a szemcseméret előnyösen 20pm 2nm között van.
A fizikai tulajdonságok célzott megvalósításához az egyes porok fizikai állandóit az effektiv közeg módszerével, tehát a térfogat arányuk szerinti súlyozásával számíthatjuk ki.
A. találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása esetén célszerű az. olyan megvalósítási mód, ahol az említett kemény oxid, vagy karóid, vagy nitrid, vagy borid, vagy ezek fceverekvegyületeínek szemeséit tartalmazó port és ezen poroknak' előzetesen burkolt felületű szemeséit összekeverve oly módon, hogy az említett porokban az előzetesen karbonnal burkolt felületű porokat 3-80%-ban, az előzetesen fémmel vagy femőtvözefekkel burkolt porokat 2ö-97%~bao együttesen alkalmazzuk, és a karbonnal, valamint a fémmel vagy fémötvözetekkel burkolt felületű porok súlyarányaival és a szemcseméreteik változtatásával állítjuk be a kívánt felületi keménységet, a súrlódási együttható értékéi és a felületi érdességet.
Az összekevert poroknak folyadékkal alkotott szuszpenzióját spray formájában fecskendezéssel vagy pedig ezen. porok keverékeinek zsírban vagy szilárd hordozóanyagban diszpergáh szemeséit kenéssel juttatjuk el a fém felületére és a poroknak a felületbe való beágyazódását a femek és íémötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy felületi nyomás segítségével valósítjuk meg, úgy, hogy a porokat a majdan egymással érintkező felületekbe préseljük.
Az ilyen módszerrel kialakított felületi réteg rendkívül jó tapadási szilárdsággal és nagy keménységgel, ugyanakkor kis felületi érdességgel rendelkezik, amely miatt a felület kopása rendkívüli mértékben lecsökken, korrózióálló tulajdonsága is jelentősen javul és ezzel egyidejűleg a fémek és fémötvözetek közötti súrlódás is, a kívánt értékre beállítható. .
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása -esetés igen célszerű a kemény natúr és burkolt felületű porok keverékét oly módon a felületre juttatná hogy diszpergáló anyag vagy anyagok segítségével és vízzel diszperziót, készítünk -és ezt a fém felületére spray formájában fecskendezzük. A vizes diszperzió azért is előnyös, mert nem okoz környezeti -szennyezést A kemény poroknak a felületbe való beágyazódás után a víz a felület hűtését és kenését is biztosítja.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása esetén célszerű még a femek és fémötvözetek felületének keményítősére az a megoldás is, amikor a kemény poroknak vagy ezek keverékeinek a felületbe való beágyazódását ügy valósítjuk meg, hogy az említett kemény anyagokból álló poroknak illetve keverékeiknek folyadékkal alkotott szuszpenziöjáí diszpergáló szerből és -olajból állítjuk elő. Ezt a szuszpenziöt az egymással majdan, érintkező fémek és fémötvözetek felületére juttatjuk, és azokat a fémek és fémötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy nyomással a fémek és fémötvözetek felületébe beágyazzuk. A porok beágyazódása után a fém felületen maradó olaj Sím a súrlódást hívatott csökkenteni. Ezért ez a szuszpenziő igen jő kopásállóságot biztosít a keményített felületű fémnek.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása esetén célszerűen az említett kemény poroknak vagy ezek keverékeinek a felületbe való beágyazódását úgy valósítjuk meg, hogy az említett kemény anyagokból állő port és/vagy ezen porok keverékét, víz és -olaj emulziójában diszpergáljuk, majd az egymással majdan érintkező fémek és fémötvözetek felületére juttatjuk, és azokat a fémek és fémötvözetek. előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű baladása során fellépő nagy nyomással a fémek és fémötvözetek felületébe beágyazzuk, oly módon, hogy az említeti folyadék olajból, vízből és legalább egyfajta emuígeálő és diszpergáló adalékból áll.
A kemény porok a CRC Handbook of Chetnisíry 48fe Edítion. könyvben látható periódusos rendszerének 4b, 5b, őb oszlopaiban található elemeknek, az alumíniumnak, a szilíciumnak és a vasnak a periódusos rendszer 3a, 4a, Sa oszlopaiba helyet foglaló elemekkel alkotott vegyületeíből állíthatók elő.
A találmány szerinti eljárás egy to vábbi előnyös célszerű foganatosítása esetén Igen célszerű a kemény natúr és burkolt felületű porok keverékét oly módon a felületre juttatni, hogy emuígeálő, viszkozitás növelő, és diszpergáló anyag vagy anyagok segítségével és vízzel gélszerű emulziót készítünk, és ezt a kezelendő fém vagy fémötvözet felületére kenéssel juttatjuk fel. A gélszerű (senűrigíd), pasztaszerű anyag azért is előnyös, mert nem okoz környezeti szennyezést és célzottan és lokálisan kenőanyagként, például kenőzsírként jól elhatárolhatóan felhordható. A kemény poroknak a felületre való beágyazódás után a kenőanyag a. felület hűtését és kenését is biztosítja, továbbá súrlódásesökkentő hatása is van.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása esetén előnyös a találmány olyan megvalósítási módja is, ahol az említett kemény oxíd, vagy karbíd, vagy niírid, vagy borid, vagy ezek keverékvegyüieíeinek szemcséit tartalmazó port és ezen poroknak előzetesen fémmel és/vagy fémötvőzettel és/vagy karbonnal burkolt felületű szemcséinek keverékét előnyösen jégben díszpergált szilárd hordozóban alkalmazzuk. .4 szilárd kenőanyagot kenéssel a majdan egymással érintkező fémek és fémötvözetek felületére juttatjuk és azoknak a felületbe való beágyazódását úgy valósítjuk meg, hogy a férnek és fémöivozetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő járma haladása során fellépő nagy felületi nyomással a fémek és femötvözetek felületébe beágyazzuk.
Az ilyen módon a jég. mint. kenőanyag segítségével felületre juttatott szemcsék a bepréselödésük és felmelegedésük, után kitágulva, különösen erős kötéssel épülnek be a fém vagy fémötvozet felületekbe. A jég, mint kenőanyag igen kis súrlódási tényezővel rendelkezik és emiatt a folyamatos kenés számottevő energiaveszteség nélkül megvalősíthatö. Ajég, mint hordozó anyag azért ís előnyös, mert szétszóródása illetve elolvadása után az ilyen tartalmú kenőanyag nem okoz környezeti szennyezést.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása esetén a keményltési eljárás során az említett kemény poroknak vagy ezek keverékeinek a felületbe való beágyazódását ügy valósítjuk meg, hogy az. említett kemény anyagokból álló port vagy ezen porok keverékét szilárd hordozóanyagban díszpergáljuk, amely szervetlen szilárd kenőanyagokat, mint pl. grafit, M0S2, Cu, illetve ezek keverékeit tartalmazza. Ezt a szilárd hordozóanyagot a benne diszpergálf szemcsékkel az egymással majdan érintkező fémek és fémötvözetek felületére juttatjuk, és azokat a fémek és fémötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellepő nagy nyomással a fémek és fémöivözetek felületébe beágyazzuk.
Az Ily módon előállított keményített felületen a szemcsék beágyazódása után megmaradó szilárd kenőanyagok nagyon jó súrlódást csökkentő hatást fejtenek ki. Az így kezelt fém felület a femkeményedés következtében és a súrlódás csökkenése miatt nagyon nagy felületi nyomás esetén is kiváló kopási tulajdonsággal rendelkezik.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása az a keményltési eljárás, amelyben a kemény anyagokból álló port. vagy ezen porok keverékét szilárd hordozóanyagban díszpergáljuk. A szilárd hordozóanyag szerves-alapú szilárd kenőanyagokat, núnt pl, PTFB, polietilén, políamid, paraffin, szíearin illetve ezek keverékeit tartalmazza. Ezt a szilárd hordozóanyagot a benne dlszpergáll szemcsékkel az egymással majdan érintkező fémek és .fémőtvözetek felületére juttatjuk, és azokat a fémek és fémötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy nyomással a fémek és femötvözetek felületébe beágyazzuk. Az ily módon előállított keményített felületen a szemcsék beágyazódása után megmaradó szilárd kenőanyagok nagyon jó súrlódást csökkentő hatást fej tenek ki. A szerves kenőanyagok nagy előnye, hogy alacsony olvadáspontjuk miatt a szilárd diszperzió így igen egyszerűen elkészíthető.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerű foganatosítása az a keményltési eljárás, amelyben az említett kemény poroknak vagy ezek keverékeinek, a felületbe való beágyazódását úgy valósítjuk meg, hogy az említett kemény anyagokból álló pori, vagy ezen porok keverékét olyan szilárd hordozóanyagban, díszpergáljuk, amely szerves alapú szilárd kenőanyagokat, mint pl. polietilén, políamid, paraffin, szfearin, és szervetlen alapú szilárd kenőanyagokat, mint pl. grafit, MoS?, Cu, együttesen tartalmaz, Az így előállított szilárd hordozóanyagban diszperzük port kenéssel az egymással majdan érintkező fémek és femötvözetek felületére juftatjttk, és azokat a femek és femötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy nyomással a fémek és fémötvözetek felületébe beágyazzuk, A. beágyazás után a felületen maradó
Φ φ» X* ** *» »« ♦ *
X ΧΧΦ ** * * » » « «τ φ ♦ Λ * *
ΦΦ# μ- XX ** ·'* kenőanyagok hosszú ideig biztosítják a keményített felületek alacsony súrlódási együtthatóját, ezzel a hordozó fém kopását jelentős mértékben csökkentik
A találmány szerinti eljárás egy további előnyös célszerit foganatosítása esetén rendkívül előnyös a fémkeményítési eljárás -olyan megvalósítási módja, amelyben az említett kemény oxíd. vagy karbíd, vagy nitrid, illetve borid vagy ezek keverékvegyülefeiböi álló szemcséket tartalmazó port vagy ezen poroknak a keverékét és/vagy az említett poroknak illetve keverékeiknek előzetesen fémmel vagy karbonnal burkolt felületit porkeverékét szilárd, alacsony súrlódási tényezővel rendelkező: szerves es/vagy szervetlen hordozóanyagban diszpergált formában, mint szilárd kenőanyagot fenés&et juttatjuk el a majdan egymással érintkező fémek és íémötvözetek felületére, és azoknak a felületbe való beágyazódását úgy valósítjuk meg, hogy a fémek és fémötvözetek előállítása vagy használata, elsősorban a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nagy felületi nyomással préseljük be a felületekbe.
Igen tartós hatású az a szilárd anyagban diszpergált kemény por keverék, amely 1-20 súlyszázalék kemény natúr és/vagy burkolt felületű porkeverékből és 80-99% súlyszázalék .wz&űfóri csö&áeííío szilárd hordozó anyagból áll.
A találmány szerinti -eljárás során alkalmazott anyagösszetétel lehetséges példáit a leírás végén mellékletként csatolt 1. Táblázatban ismertetjük.
A találmány szerinti eljárással olyan bevonatokat lehet előállítani, amelyek tulajdonságait tekintve előnyösen egyesítik a fémek és fémölvozetek rugalmasságát a kerámiák keménységével és kopás-, illetve korróxíöáHőságávak
A találmány szerinti megoldást a továbbiakban az alábbi .példa alapján ismertetj ük.
1. Példa;
Két, egymással párhuzamosan fető, 300 méter hosszú, ívelt vasúti sínszakaszon az egyik sínpár vezető felületét háronmapouként összesen tíz alkalommal, szilárd szerves hordozóanyagban diszpergált 10%-nyí 1000-es finomságú SIC port és 10%-nyi !-2um szemcseátméröjü Fe^Ch pori tartalmazó gélszerű, zsirszerü keverékkel kentük le. Mindkét sínszakaszon külőn-külőn naponta. 6600 tengelypárt tartalmazó szerelvény haladt át, amelyek a kenéssel kezelt szakaszon 0,5-2,5-öPa tengelynyomással a sín vezető felületébe ágyazták he a kemény porokat, Á hónap kezdetén és a végén is megmértük a két sínpár keménységét, sfeprofilját sínpáronként 16 mérési pontban, és kiszámítottuk, a sín átlagos kopását, amelyet az alábbi, 2. Táblázatban tüntettünk fel.
2. Táblázat
| Hossz (m) | Tengelyszám | Kenések száma | Kopás (mm) | Keménység (HB) | |
| Kezelt sín | 300 | 6600 | 10 | 0.111 | 320 |
| Referencia sín | 300 | 6600 | - | 0.259 | 262 |
A kenés következtében a kezelt sín felületi keménysége 22%-kal növekedett, míg a kopás a referencia sínéhez képest 0,43-szorosára csökkent. így a sín élettartama a felületi keményítős és kenés következtében 2,3-szorosára emelkedett.
Mivel a vonat kerekeinek, felületén porok a nagy nyomás miatt szintén beágyazódtak, a kerékabroncsok élettartamában hasonló mértékű növekedést lehet prognosztizálni,
A találmány szerinti megoldás alkalmazásának kísérleti eredményei a következők voltak,
1. Kísérlet:
Egy 228 HV keménységű anyag felületének keményítésére natúr SIC pori szórtunk,. A port l,25GPa nyomás alkalmazása mellett a felületbe préseltük, A kompozít keménységét az alkotó -anyagok keménységeiből az effektív-közsg közelítéssel lehet kiszámítaná. Ebben amodellben a keménység kiszámolásánál az egyes alkotó elemeket térfogati koncentrációjuknak megfelelő súllyal vesszük figyelembe.
Az acél keménysége 228 HV ívok a keményítés- előtt ós 268 HV lett a 'keményedéi után. A SIC keménysége 2500 HV volt,
228 χ (I ~K) 4- 25OOK ~ 268 egyenlet megoldása Κ:::0?0175,
A bevitel során 1,75% SIC beágyazása az acélba 1.7,5% felületi keményedést okozott.
2. Kísérlet:
Gyorsaséiból készült 2 mm átmérőjű acél tőket 2 OPa nyomással IOÖÖ~es finomságú SiC-al, vassal burkolt felületű 3 mikron sz-emcseméreíü AbOs-al, 1000-es SIC por ΑΙ-al és Cu-val burkolt felületű poraival bevontunk. A súrlódási tényezőt edzett acéllapon 45 Ög tömegű terheléssel (l,43MPa) egy Pin on Disk berendezéssel mértük. A súrlódási tényező és a keménység összefüggését az alábbi 3. Táblázatban foglaltuk össze:
3, Táblázat
| Eredeti acél | 1000 SiC bevonat | .ÁbO-.m Fe Burkoló bevonat | 1000 SIC -Ai burkoló bevonat | Ϊ000 SiC Km burkoló bevonat | |
| Súrlódási tényező t~45Ög | 0,15 | 0,25 | 0,2 | 0,25 | 0.12 |
| Súrlódási tényező t=45Ög 5 perc múlva | Őri 5 | 0,30 | 0,45 | 0,38 | 0,15 |
A bevont fém kezdeti súrlódási tényezője az 1000-es finomságú SíC por illetve (1000 SiC-rAl) esetében is 66 %-kal megnővekedett. A kezdeti kopás után súrlódási tényező a bevont minták többségénél csaknem 100%-al nőtt. Az (1000 SiC-t-Al) és a 3 mikrométer szemcseméretú (AhO^-FFe) esetében a súrlódási tényező 2,5-3-szorosára nőtt, A rézzel burkolt felületű SIC por esetében kezdeti súrlódási tényező 20%-kal csökkent, majd a réteg lekopűsa után eredeti értékére visszaállt,
A súrlódási fényező a különféle porok keverésével széles határok között beállítható volt. A kívánt súrlódási, tényező beállításához az effektívkőzeg közelítést lehetett alkalmazni, ugyanúgy, mint a keménység számításánál is.
χ ΦΧ X < ΦΦ φ*
ΦΦ * .♦ »««·«
Φ «ΦΦ ÍM >« * «
Φ * X Φ * «r ·· ♦
Φ*Χ XX »* «♦ **
3. Kísérlet:
Rozsdamentes, (),5mm vastag acél lapra natúr száraz lOÖö-es finomságú SiC port szórva és ö,6kg tömegű lesiet 20cm-ról ejtve egv 3,5mm átmérőjű felületre bepréseltük a szemeséket, és ezt az eljárást 60-szor megismételtük. A teljes bevont felület őenrt. Bevonás után a mintát desztillált vízben ultrahangos rázással megtisztítottuk, megszólítottuk, és Scoíeh-tape szakítást teszttel eltávolítottuk a rosszul kötődő szemcséket,
A minta tömege a bevonás után 5,66350g
Eredeti tömege -5,0631 Sg
Ö,00Ö35g súlygyarapodás.
Mikroszkópban 5-OOx nagyításban jól rögződő 4-8μχη átmérőjű szemcséket lehetett megfigyelni a felületen.
3,5 104 gA3,27 g/cnrt x 6,0060178em x 6 cm2, amely egy 0,178pm-es átlagos vastagságú SiC bevonatnak felelt meg.
A rozsdamentes acél keménysége a bevonás előtt: 34 HV, a bevonás utáni keménysége 86 líV-re nőtt.
x (1-K) + 25ÖÖK-80· egyenlet szerint K~Ö,Ö18, tehál 1,8% SIC tartalom került a rétegbe, A keményített réteg vastagsága a keménységmérésben használt Vickers lenyomat mélységéből lö um-re adódott.
A keménység egyenletéből számított 1,8% és a súlymérésböl kapott 1,78%-os SIC tartalom jő közelítéssel megegyezik, A bevonás után. az acél keménysége több mint a 2,5-szeresére nőtt.
amely jó közelítéssel megegyezik kompozit anyag keménységével.
it súivméréséhől meghatározott összetételű
4, Kísérlet:
1000 finomságú, azaz S-7p.m szemcseátmérőjű SiC por felületét nikkel burkoló réteggel láttuk el, Rozsdamentes Ö,5tnm vastag acél lapra SiC+Ni port szórva és Q,6kg tömegű testet Klemről ejtve egy 3,5m.m átmérőjű felületre bepréseljük a szemcséket, és ezt az eljárást őö-szor megismételtük. Ugyanabból az acélból készült N5 minta esetében a 0,6kg tömegű testet 2Öcm-ről ejtettük rá egy 3,5mm átmérőjű felületre, és a szemcséket bepréseltük, és ezt az eljárást 60-sxor megismételtük. Á teljes bevont felület őem”, Bevonás után mindkét mintát desztillált vízben ultrahanggal rázva megtisrtítotmk, megszáritoítuk és Seoteb-tape teszttel eltávolítottuk a rosszul kötődő szemcséket, Az acél eredeti keménysége 34HV volt. Az N4 és N5 mintán végzett mérések eredményét a 4, Táblázatban foglaltuk össze.
4, Táblázatban
| Minta név | N4 | N5 |
| Tömeg bevonás után fg) | 5,53485 | 5,33825 |
| Tömeg bevonás előtt (g) | 5,53475 | 5,33785 1 |
| Tőmeggyarapodás fg) | 0,60010 | 0,00040 | |
Az N5 minta esetében mért 4xl04 g~ 6,6 gZem3 x 6,00001 cm x 6 em~, egy 0,1 pm-es átlagos vastagságú SiC bevonatnak felel meg, amely 5 um-es szemcsemérelü por esetén csaknem
2%-os SiC koncentrációnak felel meg.
«φφ φφ« * * φ φ JÍ φ *·· ** φ »*
A SiC (Ni) keménységét is 25ÖÖHV értéknek véve, a felületi kezelés után várható számított keménysége:
x (1-0,02) v 0,02 x 250083,3.
A számított keménység tehát 83,3HV volt, ami jól megegyezett a mintán ténylegesen mért el ami a SiC adódik. ki.
A fentiekben leírt megvalósítási módok csak példaszerűen matatják be a találmány alkalmazási lehetőségeit. Ez azonban nem jelenti a találmány korlátozását az Itt bemutatott példákra. A találmány fenntar^a az igényt az itt be nem mutatott olyan alkalmazásokra is, amelyeket az adott területen dolgozók a találmányban leírt módszerek kombinációiból állíthatnak elő.
Az. eljárás során az igen kemény mád, karbíd. borid, nitríd vagy ezek keverékeiből, illetve keverékvegyüíeteíböl álló porokkal, vagy ezen porokat fémmel burkolva, vagy ezen porokat kemény karbon-alapú burkoló réteggel bevonva valósítj uk meg a felőletek kopásállóságának növelését oly módon, hogy ezen natúr, vagy bevonattal ellátott porokat a sínpár vezető felületére, illetve a keréknek a sínpár vezető felületével érintkező 'nyomkarimájára megfelelő összetételű folyadék hordozóanyaggal alkotott szuszpenziő; vagy megfelelő összetételű gélszerű hordozóanyaggal alkotott emulzió; vagy megfelelő összetételű szilárd hordozóanyaggal alkotott diszperzió formájában, korróziógátló és egyéb, diszpergálószerből és súrlódást csökkentő anyagokból álló adalékanyagokkal együtt visszük fél, az adott alkalmazásnak megfelelően,, és a sínen közlekedő jármű haladása során fellépő nyomást használjuk fel a porok felületbe való beágyazására.
A találmány szerinti eljárás során alkalmazott anyagösszetétel előnye, hogy a felületek - sínkerék kapcsolatban a sín vezető felületének és a kerék karimájának - kopásállóságának, és így élettartamának növelését a felületek keményítősével, a köztük fellépő súrlódás csökkentésével, a felületi érdesség igény szerinti beállításával, és a korrózió csökkentésével együttesen éri el, ebből következően a kopásállóságot és az élettartamot jelentős mértékben növeli.
A találmány szerinti megoldás előnye továbbá, hogy a járművek sínen történő haladása közben egyre inkább beépül a kezelt felületekbe, vagyis a felületek anyaga használat közben folyamatosan javítja önmagát
A találmány szerinti megoldás előnye még, hogy sínek vezető felületére, és a rajtuk közlekedő kerekek nyomkarimájára, működésben közben, csak a haladás közben fellépő nagy nyomás segítségével fel tudjuk vinni az. anyagösszetételt, nincs szükség külön eljárásra a felvitelhez ~ például galvanizálásra, szinterelésre, hegesztésre, magas hőmérséklet elektromos aram, vagy
A találmány szerinti megoldás előnye a fentieket összegezve, hogy segítségével a sín-kerék kapcsolatban olcsón, nagy tennelékenység mellett tudunk kopásálló felületeket létrehozni.
ΦΦ
X Φφ ΦΦ ΦΦ * Φ ♦ ««φ ΦΧΧ φ φ * φ φφφ *φ ΦΦ
Φφ
Φ-Φ
A találmány szerinti eljárás során alkalmazott anyagösszetételben alkalmazható kemény anyagok példaszerűen bemutató táblázata:
|Ke.méay anyagok |Vas(ll)exid (FeO) jVas(lí-lll)-mdd (F<3)0(4)>
;;X4íwií>.íí.»xí'ííiííxtí5'.'tSí%íí\ísí>5íviwÍvXvXv<Xv:'ü<5«Kt«.t-· *|Va^íg)-:mddjFe(2)O(3)) jjKvare (Szbfcbm-dioxsd) (S 10(2)) íység (Yie&ers kemésységJÍIV)
Í<^iíS.íSSSSft5:5
430 .Wi'k'.WWWW·.
KÜÍtíx»Attí5AhA«
560 «wv»yi>>>S>StKSSWSíS^K
820 sjCeroentit (Vas-karfesd) (Fe(3)C) ít IjCirkóotom-dioxíd (ZrOC2))
K<x(W^<t^a^5;í3S^^«S^£ií?
102.5 .160 vnmmnnnninMwvKViÍ»:
as-nitrid (PeN) tyXwxx'w^^KKiííSttMXK^vsvwi.sv^vXwvIvX'XvüiSwtKÍxístíítwjtííí iÁW(,WUUXjywA*WA»A*WA'.^‘.WASV^s’,v*\v.,w.*rtv.
^irkóniatmdíborid (2rö(2)) .c5;<Í5X\Í!í»»ííw£wAviwkí\wÍwÍ:\iwi»;!«;;e;r *'“ (Króor-karb id (C rí 3 )C í 2)) |Króm-djbortd (CrB(2)) _ _ j
SSzi&lcn fKróffl-aitríd (CrN) iritán-alamfelurp-akríd (Έ1Α1Μ) pviölsbden-k&rbid (MoC) |Cirkónlüín~míríd (ZrNt) ^W\>W5*'KxKx!«x525wS5SS(51SSS5SS?SS?**-Í''‘ÍS*íi’*'··* jlnán~nifcrid (TíN)
IVoHrámdcarbíd
I (1200) ^yxwKMroíxw.'it'.ííxtíxtKwttítww^ZwSSSíwtiwSSíSKr' ________jŐ50_
Íx»£S»SSíS!5í55í«5£555«£fi»A55?
1735 :SSS;Í<555SSS5Í£
Kvm&STnxxx&iSSSAMxSSiAsvi&S&Pvixs&xvmvaM'WKVvvs't'KKKXKÍ&MS&S1 (2500) (2600)
'.WVdWrtWAV» «MWWWW» tvMwmwnv v;\w,vwwwwrtw.wvi ^ÍÍÍWÜaÍÍÜÍwÍ^vaÍ
Ís.VWWVvtvwÍÍvxív5wKSi51íwtx5t5«^»AÍ5x
1800(2900)
S*«SWSS?R!55Síwí»»w^xix5vS«SSéK552Sw5SwS55Sw!ww5wKwKvXw>>íx;'i'^5555íS:KSSSKS»iSSSSSSt5!St2K£ (fantál-karbiá (TaC) .j**x^^v^s^wwrtíwiwiíÍw5f»»>Swi<ix5vS<«S3GS5 (Alnmínium-oxldJjAl(2)O(3)) ICÍrkóniam-karbid (Zr€)
*.KSxx%\«&>«???£AS*X*££ass*£X£>£xs*r**xxwx*wx>rKxw>HXKK>xx (Títán-karhíd (TíC) ^^xwX’.vinnixwfÍx'ííssSxxxí-SwÍtíiíJiSíxwSwM llSzilicíum-karbíd (SIC) ^MWHWJVAWM lAlnmmium-diborid '•Λ\^\γΧ\*Υ\·Λ\·ΛΜ\κ0λ\\^ΑΧ:<\
K2)) |Króm-öXíd (CrO(2))__ |Vgs-terid ( F eB)
ZiVV amm&&KSmSSx3n&vk«x 2100 297θ ___j[________ _ 2480 (2500)___
i) 2500 ) (3000;
jVolfrám-mtríd (WN) ;( pc \vAWV/ASWW**Wrt***wM**'OOWK«X\»WWVA\MA\S\\.\WeX^*WA*V^^\>«>'*»i''A*xÍÍÍÍÍvA\twttlwwtw'WWA'A'AVAWAAÍwWMV:
tpyémánt-szerá szén (DEC) f (35C ijTitánrkarbo-pítrld (T?CN) 1 (4000) ^Vanádíum-katbid (VC) ííxxüKxJiEK^ £»χ££££χ5α££λχΛΧΧ·Χ·
2660
pzifíciam-rntrid (Si(3)N(9))__|_ ______3500 ffitáu-dlberid (TtB(2)) |_ 4400 (3000) |Köhbs4fer-mtnd (cBN) | 4600 iKöbös-bór-karbo-rsitrid (cBC(2)N) f
S\\VAViS\*.SV.\V.
ipyémám sxtts-Xxxís'XxweXvx'ÚexSSxxvvZCxvvCvxvw.l'xí «íxv'.'v'.vCvxVxviíxxíxxxivxtxxd.ixttxxvixvXAX'x’X.xxxxxx'XxXxxxx (75)
7000 (10000)
ΦΦ
Ρ040Π37
Claims (10)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK:1. Eljárás kapásálló felőletek létrehozására sín-kerék kapcsolatban porszemcsék beágyazásával azzal jellemezve, hogy az eljárás során- porszemeséket tartalmazó kopásállóságot növelő anyagot hordunk fel a sínre- járművet közlekedtetünk a sínen, ezzel a sín és a kerekek között fellépő nyomás hatására a kopásállóságot növelő anyagban lévő porszemeséket beágyazzuk a sin és a kerék felületébe.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során alkalmazott kopásállóságot növelő anyagösszetétel- oxid, és/vagy karóid, és/vagy nitrid, és/vagy borid anyagból álló natúr, és/vagv bevonattal ellátott perszemosékhők- díszpergálószefböl és súrlódást csökkentő adalékanyagból;- korrózíógátlő szerből és- folyadék vagy gélszerű vagy szilárd hordozóanyagból áll.
- 3. A 2. Igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy- folyadék hordozóanyag alkalmazása esetén a létrejött folyadék szuszpenziót a kezelendő felületre porlasztással vagy permetezéssel hordjuk fel, vagy ~ gélszerű hordozóanyag alkalmazása esetén a létrejött gélszerű emulziót a kezelendő felületre kenéssel hordjuk fék vagy- szilárd hordozóanyag alkalmazása esetén a létrejött szilárd diszperziót a kezelendő felületre kenéssel és/vagy olvasztással hordjuk fel
- 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy- az eljárást vegyes szemeseméretö porral egy ciklusban végezzük, vagy- az eljárást a kívánt felületi érdesség és a megfelelő mértékű kopásállóság eléréséig az előzetesen frakciónál!, egyre finomabb szemcseméretű porral, több ciklusban, ismételjük,
- 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során 400-5000 MPa nyomást alkalmazunk,
- 6. A 2-5, igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzál jellemezve, hogy az eljárás során alkalmazott anyagösszetételben- a folyadék hordozóanyag víz; vagy ásványi és/vagy növényi és/vagy állati eredetű és/vagy szintetikus olaj; vagy víz és ásványi és/vagy növényi és/vagy állati eredetű és/vagy szintetikus olaj, és az anyagösszetétel felületaktív anyagot és emulgealőszert tartalmaz,- a gélszerű hordozóanyag ásványi és/vagy növényi és/vagy állati eredetű és/vagy szintetikus zsír; vagy pahnilinsav és sztearinsav keveréke; vagy szilárd paraffin olajjal alkotott keveréke; vagy szilárd paraffin, sztearin és olaj keveréke.- a szilárd hordozóanyag jég vagy paraffin vagy sztearin vagy paraffin és sztearin keveréke vagy műanyag, előnyösen nylon vagy polietilén vagy politetrafluoretilén vagy egyéb műanyag vagy ezen műanyagok keveréke,
- 7. A 2.-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során alkalmazott anyagösszetételben levő porszemetek anyaga oxid, előnyösen AfcCh, Fe^O?, IfejO,:, YiCh, SÍÖ2, MgO; vagy karóid, előnyösen SIC, Pe3C, WC, AlC, B4C; vagy ** x*2011-04-282ö «<» »·* *;♦ ** mtrid, előnyösen dBR CXN|„X, TiN, SÍ3N4, AIN, I'aN, FeNy MoN, WN; vagy borid, előnyösen FeB, Ϊ1Β?, AlBj, CrB?, Zrö2;vagy ezek keverékvegyületei, előnyösen eB€?N, TiCN, SiÖN. AlxTiyOZ} SiCN;vagy az eddig felsorolt porszemcsék keverékei, előnyösen FejOj és SiC, vagy ΑΪ2Ο3 és SiC, vagy AI2Ö3 és cBN együttesen alkalmazva.
- 8. A 2.-7. Igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ha a kezelendő felület anyaga fent vagy fentötvözet, előnyösen vas vagy acél, akkor:- az eljárás során alkalmazott anyagösszetételben levő porszemcsék egy részének felületén előzetesen egy olyan, fémből álló burkolóréteg van kialakítva, amely fém a kezelendő felület anyagával ötvözetet alkot és adott esetben a fém burkolóréteg anyaga tiszta fém vagy fémötvözet, előnyösen nikkel, vagy- a porszemcsék felületén előzetesen - mechanikus, termikus, vagy egyéb módszerrel, mint például pirofízls, kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) vagy plazma leválasztás - egy gyémántszerü szénből (D1..C) és amorf szénből állő, kemény karbon-alapú burkoló réteg van kialakítva.
- 9. A 2-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során alkalmazott anyagösszetételben- a súrlódást csökkentő adalékanyag szervetlen alapú kenőanyagból, előnyösen grafitból, mollbdén-diszultrdből, litán-díoxidből, hcxagonáli.s bőr-ratndből, rézből, vas-oxidokhól, illetve ezek keverékeiből áll, vagy a súrlódást csökkentő adalékanyag szerves alapú kenőanyagból, előnyösen pobtetrafiuoretílénfeől, polietilénből, poliaaúdból paraffinból, sztearinből, illetve ezek keverékeiből áll, vagy- súrlódást csökkentő adalékanyagként szervetlen és szerves alapú kenőanyagokat együttesen alkalmazunk,1Ö„ A 2-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az. eljárás során alkalmazott anyagösszetétel komponensei a következő arányban vannak jelen:porszemcsék: 1-30 íömeg% hordozóanyag: 55-97,9 tömeg% felületaktív anyag, emulgálőszer, díszpergálőszer, súrlódást csökkentő adalékanyag összesen: I -1Ö tömeg% korroziógáíle szer: Ö, 1 -5 íömeg% és a porszemcsék szemcsemérete 2nm- l mm között van.
- 11. A 2-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során alkalmazott anyagösszetételben levő porszemesék szemeseméreteinek változtatásával és/vagy a különböző anyagú és méretű porszemesék egymáshoz viszonyított arányának változtatásával állítjuk be az alapfém felületi keménységét, súrlódási együtthatóját es felületi érdességét, és a különbözei anyagú porszemcsék, aránya a következő:kemény karbon-alapú burkoló réteggel ellátott porszemosékr 3-SO tömeg%; fémmel burkolt porszemesék: 20-97 tomeg%.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0401137A HU227682B1 (en) | 2004-06-08 | 2004-06-08 | Method for producing a wear resistant coating |
| PCT/HU2005/000061 WO2005121402A1 (en) | 2004-06-08 | 2005-06-08 | Method and composition of materials for making wear resistant surface coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0401137A HU227682B1 (en) | 2004-06-08 | 2004-06-08 | Method for producing a wear resistant coating |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU0401137D0 HU0401137D0 (en) | 2004-08-30 |
| HUP0401137A2 HUP0401137A2 (hu) | 2005-12-28 |
| HU227682B1 true HU227682B1 (en) | 2011-11-28 |
Family
ID=89985282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0401137A HU227682B1 (en) | 2004-06-08 | 2004-06-08 | Method for producing a wear resistant coating |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU227682B1 (hu) |
| WO (1) | WO2005121402A1 (hu) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2426229B1 (en) | 2006-12-11 | 2016-11-16 | Element Six Abrasives S.A. | Process for Producing a Cubic Boron Nitride Compact |
| CN101591541B (zh) * | 2009-03-27 | 2012-03-21 | 重庆大众防腐有限公司 | 一种烟囱及烟道的防腐处理材料及防腐施工方法 |
| CN103639908B (zh) * | 2013-11-01 | 2016-08-17 | 上海九连环新材料科技有限公司 | 一种超硬cbn磨具的生产工艺 |
| CN105522166B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-02-23 | 中南大学 | 制备Cu‑Al2O3/石墨复合包覆粉的方法 |
| CN105734555A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-07-06 | 柳州职业技术学院 | 汽车发动机用az91合金的表面涂层 |
| WO2021126831A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Richter Precision Inc. | Low temperature carbon/bn/aluminum oxide coating |
| US11448274B2 (en) | 2020-02-03 | 2022-09-20 | Goodrich Corporation | Composites and methods of forming composites having ceramic inserts |
| CN115961281B (zh) * | 2022-12-15 | 2024-04-30 | 索罗曼(常州)合金新材料有限公司 | 一种表面耐腐蚀钛合金及其制备方法 |
| DE102023002027A1 (de) | 2023-05-19 | 2024-01-18 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zur Herstellung eines Metall-Keramik-Komposit-Bauteils sowie das Metall-Keramik-Komposit-Bauteil |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1021094A (fr) * | 1950-06-28 | 1953-02-13 | Procédé pour accroître la résistance à l'usure des matériaux | |
| US3856709A (en) * | 1972-04-29 | 1974-12-24 | Getters Spa | Coating a substrate with soft particles |
| DE3147287C2 (de) * | 1981-11-28 | 1984-07-05 | Messner, Caspar O.H., Prof.Dr.sc.techn., Zürich | Verfahren zum Herstellen eines Schneiddrahtes |
| JPS6283480A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-16 | Kubota Ltd | 耕耘爪及びその製造法 |
| JPH06210326A (ja) * | 1993-01-18 | 1994-08-02 | Nippon Steel Corp | 冷間圧延ロールおよび冷間圧延方法 |
| AU6574594A (en) * | 1993-04-26 | 1994-11-21 | Johan Frans Prins | Forming a hard layer on a substrate |
| US5489235A (en) * | 1993-09-13 | 1996-02-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive article and method of making same |
| JPH10121166A (ja) * | 1996-10-09 | 1998-05-12 | Kayaba Ind Co Ltd | 合金摺接材および合金摺接材の製造方法および合金摺接材を用いた油圧ポンプ・モータ |
| TW394723B (en) * | 1997-04-04 | 2000-06-21 | Sung Chien Min | Abrasive tools with patterned grit distribution and method of manufacture |
| GB9817237D0 (en) * | 1998-08-08 | 1998-10-07 | Laystall Eng Co Ltd | Method of treating a surface |
-
2004
- 2004-06-08 HU HU0401137A patent/HU227682B1/hu not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-06-08 WO PCT/HU2005/000061 patent/WO2005121402A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU0401137D0 (en) | 2004-08-30 |
| WO2005121402A1 (en) | 2005-12-22 |
| HUP0401137A2 (hu) | 2005-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sadoun et al. | Experimental study on properties of Al–Al2O3 nanocomposite hybridized by graphene nanosheets | |
| Vashishtha et al. | Effect of tribo-oxidation on friction and wear behaviour of HVOF sprayed WC–10Co–4Cr coating | |
| Xu et al. | Morphology evolution of Ag alloyed WS2 films and the significantly enhanced mechanical and tribological properties | |
| RU2430994C2 (ru) | Поверхностное оксидное износостойкое смазочное покрытие (варианты) и способ формирования поверхностного оксидного износостойкого смазочного покрытия | |
| JPH0583636B2 (hu) | ||
| WO2005121402A1 (en) | Method and composition of materials for making wear resistant surface coating | |
| JP6503229B2 (ja) | 高速鉄道車両用焼結摩擦材の製造方法 | |
| Mechnik et al. | Physico-mechanical and tribological properties of Fe–Cu–Ni–Sn and Fe–Cu–Ni–Sn–VN nanocomposites obtained by powder metallurgy methods | |
| Tian et al. | Microstructures and wear properties of composite coatings produced by laser alloying of Ti–6Al–4V with graphite and silicon mixed powders | |
| EP3894610A1 (de) | Beschichtung insbesondere für bremsscheiben, bremstrommeln und kupplungsscheiben, bremsscheibe für eine scheibenbremse oder bremstrommel für eine trommelbremse oder kupplungsscheibe für eine kupplung, scheibenbremse oder trommelbremse oder kupplung, verfahren zur herstellung einer beschichtung insbesondere für bremsscheiben, bremstrommeln und kupplungsscheiben und verwendung einer beschichtung | |
| Xu et al. | Improved the elevated temperature mechanical properties of Al-Si alloy deposited with Al-Si coating by magnetron sputtering | |
| Sue et al. | Friction and wear properties of titanium nitride coating in sliding contact with AISI 01 steel | |
| Liu et al. | Microstructure, mechanical and elevated temperature tribological behaviors of the diamond/Cu composites prepared by spark plasma sintering method | |
| CA2853018A1 (en) | Method for producing a sliding bearing comprising a cuni2si, cufe2p or cusnx compound | |
| Hai-dou et al. | Comparison of the tribological properties of an ion sulfurized coating and a plasma sprayed FeS coating | |
| Liu et al. | Green preparation of silver coating on AISI 304 stainless steel surface by Ag nanocrystalline in-situ growth and the wear resistance | |
| Xie et al. | Effects of combined additions of SiO 2 and MoS 2 nanoparticles as lubricant additive on the tribological properties of AZ31 magnesium alloy | |
| Matik | Effect of crystallization on wear and corrosion behavior of electroless Ni-P/Ni-B duplex coating on ferrous PM compacts. | |
| Jia et al. | Effects of Ag2Mo2O7 nano-shapes on the mechanical and tribological properties of NiAl intermetallic compound over a wide temperature range | |
| Sadri et al. | Self-lubrication mechanism of plasma-sprayed Cr2O3-Ag nanocomposite coatings at room to moderate temperatures | |
| Tripathy et al. | Tribological behaviour of steel backed Al–Sn strip prepared via spray atomisation–deposition–rolling route | |
| Gül et al. | Preparation and characterization of bronze/SiCp composites produced via current activated sintering method | |
| JP4214352B2 (ja) | ブレーキディスク用Ａｌ基複合材料およびその製造方法 | |
| Fleury et al. | Sliding friction and wear behavior of Al–Ni–Co–Si quasicrystalline coatings deposited by the high-velocity oxy-fuel spraying technique | |
| Miyoshi et al. | Tribological properties of silicon carbide in the metal removal process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FH92 | Termination of representative |
Representative=s name: VARGA TAMAS PETER SZABADALMI UEGYVIVOE, HU |
|
| FH91 | Appointment of a representative |
Free format text: FORMER REPRESENTATIVE(S): VARGA TAMAS PETER SZABADALMI UEGYVIVOE, HU Representative=s name: BORBELYNE CSISZER ANDREA ESZTER, VARGA TAMAS P, HU |
|
| FH92 | Termination of representative |
Representative=s name: VARGA TAMAS PETER SZABADALMI UEGYVIVOE, HU |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |