JPH06212449A - 金属の基材上に亀裂のない耐摩耗性皮膜を製作するための方法 - Google Patents

金属の基材上に亀裂のない耐摩耗性皮膜を製作するための方法

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JPH06212449A
JPH06212449A JP5279360A JP27936093A JPH06212449A JP H06212449 A JPH06212449 A JP H06212449A JP 5279360 A JP5279360 A JP 5279360A JP 27936093 A JP27936093 A JP 27936093A JP H06212449 A JPH06212449 A JP H06212449A
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segments
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JP5279360A
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Manfred Dr Koschlig
コシュリッヒ マンフレート
Harald Dr Krappitz
クラピッツ ハラルト
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Evonik Operations GmbH
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Degussa GmbH
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    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 各セグメント内の亀裂形成が確実に阻止さ
れ、かつ加熱過程中のセグメント間の継目幅の拡大が最
小にされるような、金属の基材上に亀裂のない耐摩耗性
皮膜を製作するための方法を見出す。 【構成】 各セグメントの側面をセグメント表面に対し
て30〜60°の角度に傾斜させ、隣合ったセグメント
の当接し合う側面をできる限り狭い継目の形成下に互い
に平行に配置し、かつ継目を基材全体にわたって連続的
に互いに結合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の基材上に硬質物
質から成る亀裂のない耐摩耗性皮膜を製作するための方
法であって、硬質物質(Hartstoffe)および
金属粉末が埋設されたプラスチックせいの柔軟な成形体
セグメントを設けて面を覆い、かつ埋設された金属粉末
の液相線温度を上回る温度に加熱する形式のものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】硬質物質およびろう粉末を含んだプラス
チックから成る柔軟な成形体は以前から金属の基材の被
覆に使用されている。この成形体の製作と構造は例えば
DE−PS3801958に記載されている。これらの
成形体は大きな面(60×60mm2よりも大きい)に
膜厚0,5〜6,0mmで被覆するのにも使用されてい
る。プラスチック成形体の硬質物質ないしはろう粉末分
は30〜80容量%である。使用されるプラスチックに
応じて200〜600℃でこのプラスチックが殆ど残渣
なく焼尽し、かつ硬質物質分および製作形式に応じて、
含まれている硬質物質粒子ないしはろう粒子相互の機械
的な噛合を有する粉末塊が残ることがすべての成形体に
特有である。
【0003】しかし皮膜の固有強度は最終的な複合体が
形成されるまではきわめて小さく、したがって機械的負
荷が殆ど可能ではない。これと同時に残った皮膜はほん
の小さな熱膨張係数を有し、これは金属の基体とは少な
くとも係数2異なる。ろう粉末の液相線温度を上回る温
度に加熱して初めて安定的な複合体が得られる。
【0004】金属の基体を40容量%を上回る量で硬質
物質およびろう粉末を含有したプラスチック成形体で被
覆する際に950℃を上回るプロセス温度に加熱すると
被覆と金属の基体との間で相対運動が起こる。通常大き
な面積で設けられた被覆はこれによって引張り応力を受
け、被覆は全体的にこの引張り応力に耐えることができ
ない。その結果は被覆面のジオメトリに応じて2mmま
での亀裂幅を有する制御されない亀裂形成である。0,
5mmを上回る幅の亀裂は毛管の充填圧力を欠くために
ろう合金によってもはや全面的には充填されない。これ
によるジオメトリに起因したノッチ作用の他に機械的性
質の著しい局所的な相違が生じる(これは亀裂内の複合
体に硬質物質分を欠くために惹起される)かないしは被
覆は適合寸法にされなければならない部分で許容され得
ない欠陥箇所を有する。
【0005】硬質物質摩耗皮膜におけるこのような亀裂
形成を回避するためにDE−GM9204579で硬質
物質被覆をセグメント部分面に細分し、かつプラスチッ
クセグメントをほぼ継目なしに並べることが提案され
た。この場合各セグンントの境界線に沿って継目が硬質
物質を含まない連続的な侵食通路とならないようにする
ために部分面の境界は互いにずらされて配置されなけれ
ばならない。しかしこれらの手段をもってしてもセグメ
ント内の亀裂形成および加熱中の継目幅の拡大を必ずし
も確実には阻止し得ないことが示された。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、金属
の基材上に硬質物質から成る亀裂のない耐摩耗性皮膜を
製作するための方法であって、硬質物質および金属粉末
が埋設されたプラスチックから成る柔軟な成形体セグメ
ントを設けて面を覆い、かつ埋設された金属粉末の液相
線温度を上回る温度に加熱する形式のものを開発するこ
とであり、各セグメント内の亀裂形成が確実に阻止さ
れ、かつ加熱過程中のセグメント間の継目幅の拡大が最
小にされなければならない。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、各セグメントの側面をセグメント表面に対して3
0〜60°の角度に傾斜させ、隣合ったセグメントの当
接し合う側面をできる限り狭い継目の形成下に互いに平
行に配置し、かつ継目を基材全体にわたって連続的に互
いに結合させることによって解決される。
【0008】セグメントを辺の長さが20〜60mmの
正方形に構成すると有利である。
【0009】耐摩耗性皮膜を持つ金属の基材が優先方向
で負荷される場合には優先方向に沿ってのみセグメント
化する際にセグメントの継目を優先方向に対して垂直に
配置し、かつ優先方向に沿っておよびこれに対して横方
向にセグメント化する際にセグメントの継目をこの優先
方向に対して30〜60°の角度に配置すると有利であ
る。
【0010】
【発明の効果】被覆面上へセグメントを設けることは亀
裂のない被覆を与える、それというのもセグメントが十
分に小さく選択された場合には粉末状の被覆の小さな固
有強度が加熱相中の相対運動の結果である引張り応力に
まさに耐え得るからである。セグメントの寸法は例えば
50×50mm2が有利であると示された。縦膨張の相
違を複数の継目に分配し得ることが利用され、これによ
り個々の絶対量は明らかに小さくなる。したがって通常
観測されるのは最大0,2mmまでの継目幅拡大にすぎ
ず、これは比較的高い毛管圧力のために良好にろうで充
填される。
【0011】大きな面の被覆ではセグメントの有利には
正方形の基本形が重要な面を成す。互いに連続した継目
は二次元方向の移動を可能にし、これは加熱中の金属の
基体の成長に相当する。したがってセグメント間の相対
移動は可能である。DE−GM9204579で提案さ
れた、互いにずらされて配置された方形のセグメントか
ら成るセグメント化は場合により結合点で生じる剪断応
力のためにセグメント内に制御されない亀裂形成をもた
らすが、これは本発明による連続的な継目の構成では阻
止される。
【0012】各セグメント間の継目ないしは間隙の充填
は毛管の充填圧力によって決められる。間隙幅が狭く構
成されていればいるほど充填度はより良好に構成され
る。金属の基体と被覆との間の相対運動によってセグメ
ントが移動せしめられるか、ないしは間隙が開かれる場
合、セグメント側面がセグメント表面に対して例えば4
5°の角度で傾斜していると突合わせ部で生じる継目幅
は例えば30%減少させることができる。同時に金属の
基体が常に硬質物質含有部分被覆によって覆われること
が保証される。このことは特に被覆に対して垂直な応力
の際に被覆全体の寿命を高める。
【0013】主要な応力の方向に対して平行な継目は対
抗的に働く構成部材では比較的高い摩耗に曝される。
【0014】使用されるろう合金は一部は既に硬ろう合
金であるが、高い摩耗抵抗をもたらす硬質物質分が間隙
の領域において欠けている。継目に沿った“洗浄(Au
swaschungen)”が起こる。有利には応力の
方向に対して横方向に位置した継目は小さな損耗を示
す、それというのも間隙の硬質物質で充填された岸がよ
り強い支持作用を発揮するからである。そのような場合
には正方形のセグメントでのセグメント化は、すべての
継目が主要な応力の方向に対して30〜60°、有利に
は45°の角度を成して位置するように回転せしめられ
る。円形の応力方向の場合には継目は正方形の基本格子
から離れて半径方向に応力の方向にしたがって適合せし
められるが、この場合セグメントの寸法は半径方向でみ
てやはり20〜60mmに制限されるべきである。部分
が60mmよりも狭い場合にはこの方向でのセグメント
化は必要でなく、継目は有利には応力の方向に対して垂
直に配置される。
【0015】
【実施例】図1は鋼製の基体1を示し、基体はプラスチ
ックから成るセグメント2,3の2つの皮膜で覆われて
いる。下側のセグメント2は硬質物質をかつ上側のセグ
メント3はろう粉末を含んでいる。正方形のセグメント
2,3の側面は有利には45°の角度で傾斜せしめられ
ている。セグメント2,3は継目ができる限り狭くなる
ようにまとめられている。セグメント2,3が基体1の
縁では基体の形状と寸法に適合せしめらることは勿論の
ことである。継目は両方向で直線状に互いに結合されて
いる。
【0016】図2には特別な例として切断ドラムのため
のナイフセグメントが示されている。このプラスチック
セグメントは硬質物質もろう粉末も含んでおり、継目6
が摩耗応力の優先方向に対して垂直に整列するように配
置されている、それというのもセグメント化は優先方向
に沿ってのみ必要であるにすぎないからである。セグメ
ント5が優先方向に平行にも分割され、かつ継目6に対
して垂直な継目ができる場合にはこれらの継目はこの優
先方向に対して30〜60°の角度で配置されなければ
ならない。
【0017】図3には2つのプラスチックセグメント5
の突合わせ箇所が拡大されて示されている。セグメント
5の側壁7はセグメント表面に対して角度αに傾斜して
おり、互いに平行に配置されており、したがってできる
かぎり狭い継目8が形成される。
【0018】以下で本発明の方法を図1と図2を基に詳
説する。
【0019】(1)外径300mmおよび厚さ30mm
の構造用鋼製の衝突板1をCr32−粉末を含んだプラ
スチックフリースから成るセグメント2で被覆する(図
1)。正方形の辺の長さは50mmである。
【0020】セグメント2の側面は角度45°で互いに
適合するように切断されている。継目の角度は被覆時に
原則的に常に同方向に開く。外郭は簡単な切断過程を介
して達成され、外側のセグメント2は外郭に応じて小さ
くされる。継目4は碁盤の目状に交点で互いに交じり合
っている。プラスチックに結合されたろうフリースのセ
グメント4で同様に処理する。このセグメントは継目を
同一のものだがずらして硬質物質を含んだセグメント2
上に載せる。セグメント3の辺の長さは同様に50mm
である。セグメント2,3被覆後この構造部材をろうの
溶融温度を上回る温度に加熱すると、流体融液がカーバ
イドを互いにかつ金属の基体と物質結合によって結合
し、他方プラスチック分は残らず逃失する。
【0021】(2)切断ドラム用のナイフセグメント
(図2)に厚さ2mmのセグメント5で被覆する。セグ
メント5はWC−粉末およびろう粉末を含んだプラスチ
ック成形部材から製作されている。
【0022】セグメント5は周方向でみて垂直の切断縁
を有し、セグメントの縁は互いに角度45°に形成され
ている。継目6は主要な応力方向に対して横方向に延
び、これらの延長線は外郭が描く円の中心に集まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】硬質物質およびろう粉末を含んだプラスチック
セグメントを被覆された金属の基体の略示図である。
【図2】硬質物質およびろう粉末を含んだプラスチック
セグメントを被覆された金属の基体の略示図である。
【図3】硬質物質およびろう粉末を含んだプラスチック
セグメントを被覆された金属の基体の略示図である。
【符号の説明】
1 基体、 2,3,5 セグメント、 4,6 継
目、 7 側壁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属の基材上に硬質物質から成る亀裂の
    ない耐摩耗性皮膜を製作するための方法であって、硬質
    物質および金属粉末が埋設されたプラスチックから成る
    柔軟な成形体セグメントを設けて面を覆い、かつ埋設さ
    れた金属粉末の液相線温度を上回る温度に加熱する形式
    のものにおいて、各セグメントの側面をセグメント表面
    に対して30〜60°の角度で傾斜させ、隣合ったセグ
    メントの当接し合う側面をできる限り狭い継目の形成下
    に互いに平行に配置し、かつ継目を基材全体にわたって
    連続的に互いに結合させることを特徴とする、金属の基
    材上に亀裂のない耐摩耗性皮膜を製作するための方法。
  2. 【請求項2】 セグメント(2,3,5)を辺の長さが
    20〜60mmの正方形に構成する、請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 摩耗応力の優先方向を持つ耐摩耗性皮膜
    で優先方向に沿ってのみセグメント化する際にセグメン
    トの継目を優先方向に対して垂直に配置し、かつ優先方
    向に沿っておよびこれに対して横方向にセグメント化す
    る際にセグメントの継目をこの優先方向に対して30〜
    60°の角度に配置する、請求項1または2記載の方
    法。
JP5279360A 1992-11-10 1993-11-09 金属の基材上に亀裂のない耐摩耗性皮膜を製作するための方法 Pending JPH06212449A (ja)

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DE4237891.5 1992-11-10
DE4237891A DE4237891C1 (ja) 1992-11-10 1992-11-10

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ID=6472507

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Country Status (7)

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EP (1) EP0597230B1 (ja)
JP (1) JPH06212449A (ja)
AT (1) ATE137812T1 (ja)
DE (2) DE4237891C1 (ja)
DK (1) DK0597230T3 (ja)
ES (1) ES2086844T3 (ja)
GR (1) GR3019892T3 (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62205291A (ja) * 1986-03-04 1987-09-09 Asia Kogyo Kk 自動車用ラジエ−タフイン材の製造方法
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Also Published As

Publication number Publication date
ATE137812T1 (de) 1996-05-15
DE4237891C1 (ja) 1993-07-22
GR3019892T3 (en) 1996-08-31
EP0597230B1 (de) 1996-05-08
DK0597230T3 (da) 1996-06-10
EP0597230A2 (de) 1994-05-18
EP0597230A3 (de) 1995-03-01
ES2086844T3 (es) 1996-07-01
DE59302505D1 (de) 1996-06-13

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