LU101764B1 - Lötbeschichtungsmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung und Anwendung davon - Google Patents

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Jian Qin
Hui Wang
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Zhengzhou Res Inst Mechanical Eng Co Ltd
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft das technische Gebiet von abriebfesten Materialien, und betrifft insbesondere ein Lötbeschichtungsmaterial, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie eine Anwendung davon. Das Lötbeschichtungsmaterial nach dieser Offenbarung umfasst folgende Komponenten in Massenprozenten: Diamantpartikel von 5%-30%, ein Übergangsmetalloxid von 1%-2Q%, ein Bindematerial von 15%-40% und einen nickelbasierten Lötzusatzwerkstoff von 35%-79%; und das Übergangsmetalloxid enthält Molybdänoxid und/oder Nioboxid. In dieser Offenbarung wird die Zusammenwirkung unter dem Übergangsmetalloxid, den Diamantpartikeln, dem Bindemittel und dem nickelbasierten Zusatzwerkstoff ausgenutzt, und das erhaltene Lötbeschichtungsmaterial kann die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit des Lötüberzugs erhöhen.

Description

| PO20002771 | LU101764 | Lôtbeschichtungsmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung und | Anwendung davon | Technisches Gebiet | Die vorliegende Offenbarung betrifft das technische Gebiet von abriebfesten | Materialien, und betrifft insbesondere ein Létbeschichtungsmaterial, ein | Verfahren zu dessen Herstellung sowie eine Anwendung davon.
| Technischer Hintergrund | Abrieb und Korrosion sind bei landwirtschaftlichen Maschinen häufig. Als | eine Art von bodenkontaktierenden Komponenten in landwirtschaftlichen | Maschinen sind Bodenfräsmesser während des Betriebs über einen langen | Zeitraum den Auswirkungen vom Boden, wie z.B. Verschleiß, Korrosion und | Wechselspannung, ausgesetzt. An Positionen, wo metallurgische Fehler und | Verarbeitungsfehler im Inneren des Grundkérpers entstehen, ist es leicht, | Spannungskonzentration und Korrosion zu bilden, was den Verschleiß | beschleunigt und zum rapiden Verschrotten des Grundkôrpers führt; daher | werden nicht nur die Qualität und die Effizienz des Pflügens ernsthaft | beeinträchtigt, sondern auch eine große Menge von Bodenfräsmessern | verschwendet. Statistisch gesehen beträgt die Nutzungsdauer eines | konventionellen Bodenfräsmessers unter normalen Umständen in bindigem | Boden (2,0-3,5) x 105 m?/Stuck, während die Nutzungsdauer in Sand nur | (3,3-5,5) x 10* m%Stück beträgt. Außerdem würde ein verschlissenes | Bodenbearbeitungsteil zu erhöhtem Zugwiderstand und erhöhtem | Brennstoffverbrauch führen, dadurch wird die Arbeitsleistung der | Landmaschinen verringert, und die Arbeitsqualität wird auch reduziert, | während die Kosten erhöht werden. Daneben verursacht häufiger Austausch | fehlerhafter Schneidwerkzeuge erhöhte Arbeitsintensität und Verzögerung der | Erntezeit. Um die Abriebfestigkeit von Bodenfräsmessern zu verbessern, wird | eine Beschichtung, geforscht von mehreren inländischen und ausländischen | Wissenschaftlern, aus selbstschmelzigen Legierungspulvern auf der Basis von | z.B. Fe, Ni, Co usw., an der Oberfläche eines bodenkontaktierenden Teils | hergestellt, mittels Argonarc-Plattierung, Laserplattierung, | FlammspritzschweifBens, Induktionsplattierung, und AuftragschweiBens. | Während des Plattierungs-, Spritzschweils- und Auftragschweillprozesses | schmilzt die Oberflächenschicht des Bodenfräsmesserkôrpers, wodurch eine | große Spannung gebildet wird, was die mechanischen Eigenschaften des | Messerkôrpers beeinträchtigt.
| Die Létbeschichtungstechnologie ist eine Technologie zur | Materialoberflächenbearbeitung, in der an der Oberfläche eines Grundkôrpers | eine Beschichtung mit speziellen Eigenschaften auf der Basis des Prinzips | zum Löten unter Verwendung der Benetzung und Verteilung von flüssiger | Lôtiegierung auf dem Basismetall gebildet wird. Diamant hat eine extrem hohe | Harte, gute Abriebfestigkeit und chemische Stabilität, seine industrielle | 1 PO20002771
| PO20002771 | — LU101764 | Produktion gilt als wegweisender Durchbruch in der Schleifmittelindustrie, und | daraus produzierte verschiedene Schneld-/Schleifwerkzeuge (Säge- und | Schneidwerkzeuge, Bohrwerkzeuge, Schleif- und Polierwerkzeuge) finden | eine breite Anwendung beim Schneiden und Schleifen von hoch harten und | spröden Materialien wie Keramik, Beton, Hartlegierung, Glas, Granit und | dergleichen.
Jedoch ist die Lötbarkeit von Diamanten schlecht, und die | Hauptschwierigkeiten sind: (1) Die meisten häufig verwendeten | Lôtzusatzwerkstoffe weisen eine schlechte Benetzbarkeit oder sogar keine | Benetzbarkeit gegenüber Diamanten; (2) der Längenausdehnungskoeffizient | von Diamanten unterscheidet sich stark von dem der meisten | Metallmaterialien, weshalb eine Rissbildung oder ein Ausbruch unter dem | Einfluss der thermischen Lötspannung sehr leicht an Diamanten entsteht; und | (3) bei Diamanten wird die Löttemperatur durch die | Graphitübergangstemperatur beschränkt, und es ist nicht einfach, eine | hochfeste Lôtverbindung zu erhalten.
Aufgrund dieser Schwierigkeiten ist es | schwierig, die Létbeschichtungstechnologie von Diamanten zu einem der | wirksamen Mittel zur Verstärkung von = bodenkontaktierenden | Schneidwerkzeugen von Landmaschinen zu machen. | Im Hinblick darauf wird die vorliegende Offenbarung vorgeschlagen. | Gegenstand der Offenbarung | Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Lôtbeschichtungsmaterial, | umfassend folgende Komponenten in Massenprozenten: ‘ Diamantpartikel von 5%-30%, ein Übergangsmetalloxid von 1%-20%, ein Bindematerial von 15%-40% und einen nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff von 35%-79%; und Das Übergangsmetalloxid enthält Molybdänoxid und/oder Nioboxid.
In dieser Offenbarung wird die Zusammenwirkung unter dem Übergangsmetalloxid und/oder Nioboxid, den Diamantpartikein, dem Bindematerial und dem nickelbasierten Zusatzwerkstoff ausgenutzt, und das erhaltene Lotbeschichtungsmaterial kann die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung erhôhen.
Nach einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung betrifft die vorliegende Offenbarung ferner ein Verfahren zur Herstellung eines | Lätbeschichtungsmaterials, umfassend folgenden Schritt: Mischen von Diamantpartikeln, einem Ubergangsmetalloxid, einem Bindematerial und einem nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff miteinander, wodurch das Lôtbeschichtungsmaterial erhalten wird.
Das Verfahren zur Herstellung eines Lôtbeschichtungsmaterials nach dieser Offenbarung ist einfach und leicht anwendbar, und ein Lôtbeschichtungsmaterial in Form einer Paste ist erhältlich nur durch Mischen 2 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | der jeweiligen Komponenten, Das durch dieses Verfahren erhaltene | Lotbeschichtungsmaterial kann die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit | der Lôtbeschichtung gut verbessern. | Nach einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung betrifft die vorliegende | Offenbarung ferner ein Verfahren zur Loétbeschichtung eines | Bodenfräsmessers, wobei ein Létbeschichtungsmaterial wie oben beschrieben | verwendet wird. | Durch die Anwendung des Lötbeschichtungsmaterials nach dieser | Offenbarung auf den Lôtbeschichtungsprozess für ein Bodenfräsmesser, kann | eine Rissbildung an den Diamantpartikeln unter dem Einfluss der thermischen | SchweiBspannung verhindert werden, und die Eigenschaften der | Beschichtung werden verbessert. | Im Vergleich zum Stand der Technik hat die vorliegende Offenbarung | folgende vorteilhafte Auswirkungen: | (1) In dieser Offenbarung wird die Zusammenwirkung unter dem | Ubergangsmetalloxid, den Diamantpartikein, dem Bindematerial und dem | nickelbasierten Zusatzwerkstoff ausgenutzt, und das erhaltene Lötbeschichtungsmaterial kann die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung erhöhen.
(2) Das Verfahren zur Herstellung eines Lötbeschichtungsmaterials nach dieser Offenbarung ist einfach und leicht anwendbar, und ein Lötbeschichtungsmaterial ist erhältlich nur durch Mischen der jeweiligen Komponenten. Das durch dieses Verfahren erhaltene Lötbeschichtungsmaterial kann die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit der Lötbeschichtung erhöhen. Durch dessen Anwendung auf den Lötbeschichtungsprozess für ein Bodenfräsmesser, kann eine Rissbildung an den Diamantpartikeln unter dem Einfluss der thermischen Schweißspannung | verhindert werden, und die Eigenschaften der Beschichtung werden verbessert. Beschreibung der Zeichnungen Um technische Lösungen der spezifischen Ausführungsformen dieser Offenbarung oder im Stand der Technik klarer zu beschreiben, sind die Zeichnungen nachfolgend kurz vorzustellen, die in der Erlauterung der spezifischen Ausführungsformen oder des Stands der Technik nötig sind; und selbstverstandlich zeigen die Zeichnungen in der folgenden Erläuterung nur einige Ausführungsformen der Offenbarung, und weitere Zeichnungen könnten dem Fachmann unter Bezug auf diese Zeichnungen erhältlich sein, ohne erfinderische Tätigkeit aufzuwenden.
3 PO20002771
| LU101764 | Figur 1 zeigt die Oberflächenmorphologie eines Lötüberzugs aus einem | Lätbeschichtungsmaterial, das im Ausführungsbeispiel 1 dieser Offenbarung | hergestellt wird; und | Figur 2 zeigt die Querschnittsmorphologie des Lötüberzugs aus dem | Lötbeschichtungsmaterial, das im Ausführungsbeispiel 1 dieser Offenbarung | hergestellt wird.
| Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen | Im Folgenden sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung | anhand der Ausführungsbeispiele detailliert zu beschreiben, jedoch ist es dem | Fachmann zu verstehen, dass die folgenden Ausführungsbeispiele nur zur | Beschreibung dieser Offenbarung dienen, und nicht als Beschränkungen des | Umfangs dieser Offenbarung angesehen werden dürfen. Beispiele, für die | keine spezifische Bedingungen aufgeschrieben werden, werden nach | herkömmlichen Bedingungen oder den vom Hersteller empfohlenen | Bedingungen durchgeführt. Verwendete Reagenzien oder Instrumente, für die | kein Hersteller angegeben wird, sind herkömmliche Produkte, die im Handel | erhältlich sind.
| Nach einem Aspekt dieser Offenbarung betrifft die vorliegende Offenbarung | ein Lötbeschichtungsmaterial, umfassend folgende Komponenten in | Massenprozenten: | Diamantpartikel von 5%-30%, ein Ubergangsmetalloxid von 1%-20%, ein | Bindematerial von 15%-40% und einen nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff von | 35%-79%; und | Das Ubergangsmetalloxid enthält Molybdänoxid und/oder Nioboxid.
| Durch die Zugabe des Ubergangsmetalloxides können in dieser | Offenbarung die Eigenschaften der aus dem Lätbeschichtungsmaterial | hergestellten Beschichtung besser verbessert werden. Das spezifische Prinzip | ist wie folgt: Die Wärme wird bei der Heiztemperatur beim Lôtbeschichten von | den Diamantpartikeln absorbiert, das Übergangsmetalloxid wird reduziert, und | eine Schicht vom Metall Molybdän oder Niobium mit einem | Längenausdehnungskoeffizienten ähnlich wie dem der Diamanipartikel wird | an der Oberfläche des Diamanten gebildet, wodurch die Benetzbarkeit | zwischen dem Diamanten und dem Lé&tzusatzwerkstoff erhöht wird, während | die thermische Schädigung der Diamantpartikel bei hoher Temperatur | verringert wird; das Ubergangsmetalloxid kann von Elementen, wie C, Si, Cr, | Mn, Fe u.dgl., in dem nickelbasierten Lötzusatzwerkstoff und auch dem | Element C in Polymethylmethacrylat bei der Lôtbeschichtungstemperatur | reduziert werden, und reduziertes Molybdän oder Niobium geringer Menge | wird in SchweiBgütern gelöst, was einen Effekt zur Erhöhung der Festigkeit | und der Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung verwirklicht; außerdem | kann Molybdän oder Niobium ferner den Langenausdehnungskoeffizienten der | 4 PO20002771
| —_— Pox LU101764 | Schweißgüter verringern, so dass sich der Langenausdehnungskoeffizient der | Schweißgüter besser an den Längenausdehnungskoeffizienten der | Diamantpartikel anpasst, wodurch die thermische SchweiBspannung der | Diamantpartikel verringert wird, und eine Rissbildung an den Diamantpartikein | unter dem Einfluss der thermischen Schweißspannung verhindert wird; und | darüber hinaus schmilzt das Übergangsmetalloxid, das sich keiner Reaktion | unterliegt, und haftet an der Oberfläche des Lötüberzugs, so dass sich die | Beschichtung langsam abkühlt, wodurch die Oxidation der | Diamantbeschichtung wirksam verhindert wird und ein Ausbruch der | Diamantbeschichtung wegen rapider Abkühlung vermieden wird. [ In einer Ausführungsform beträgt das Massenprozent der Diamantpartikel 5%-30%, und ein Massenprozent von 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, | 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, | 27%, 28%, oder 29% kann ferner gewählt werden. | In einer Ausführungsform beträgt das —Massenprozent des | Übergangsmetalloxides 1%-20%, und ein Massenprozent von 2%, 3%, 4%, ; 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, oder | 19% kann ferner gewählt werden.
In einer Ausführungsform beträgt das Massenprozent des Bindematerials | 15%-40%, und ein Massenprozent von 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 22%, 25%, | 27%, 30%, 32%, 35%, oder 38% kann ferner gewählt werden. | In einer Ausführungsform beträgt das Massenprozent des nickelbasierten | Lôtzusatzwerkstoffs 35%-79%, und ein Massenprozent von 40%, 45%, 50%, | 55%, 60%, 65%, 70%, oder 75% kann ferner gewählt werden. | Das Massenverhédlinis von dem Ubergangsmetalloxid zu den | Diamantpartikeln beträgt 1:(1-2). | Die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung können | besser erhöht werden, indem das Massenverhältnis zwischen dem | Ubergangsmetalloxid und den Diamantpartikeln definiert wird. | Bevorzugt liegt die Korngröße des Übergangsmetalloxides im Bereich von | 250-3000 Maschen; / Die Verwendung des Übergangsmetalloxides mit einer bestimmten | KorngrôBe in dieser Offenbarung dient dem Zusammenarbeiten mit anderen Komponenten, und der Erhôhung der Festigkeit sowie der Abriebbeständigkeit der Beschichtung während des Lôtbeschichtungsprozesses.
In einer Ausführungsform wird die Korngröße des Übergangsmetalloxids aus einem beliebigen KorngrôBenbereich von 300 Maschen, 325 Maschen, 425 Maschen, 500 Maschen, 625 Maschen, 800 Maschen, 1250 Maschen und 2500 Maschen ausgewählt.
PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | Bevorzugt liegt die Korngröße des Ubergangsmetalloxides im Bereich von | 325-1250 Maschen. | Bevorzugt liegt die Korngröße der Diamantpartikel im Bereich von 100-625 | Maschen. | In einer Ausführungsform wird die Korngröße der Diamantpartikel aus einem | beliebigen Korngrößenbereich von 150 Maschen, 180 Maschen, 200 Maschen, | 250 Maschen, 270 Maschen, 300 Maschen, 325 Maschen, 425 Maschen und | 500 Maschen ausgewählt. | Bevorzugt liegt die KorngrôBe der Diamantpartikel im Bereich von 180-425 | Maschen.
Bevorzugt umfasst der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff mindestens eines | der Gruppe bestehend aus BNi73CrFeSiB(C), BNi74CrFeSiB, BNi82CrSiBFe, | BNi78CrSiBCuMoNb und BNi66MnSiCu. | Der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff ist eine Hochtemperatur-Lôtiegierung | mit komplexer Phasenstruktur, die durch Zugabe geeigneter Mengen an | Legierungselementen wie P, W, C, Si, Cr, Mn und dergleichen in eine Grundmasse von Nickel oder einem Nickel-Chrom-Mischkristall (feste Lösung) gebildet wird.
Durch die Verwendung mindestens eines der Gruppe bestehend aus BNi73CrFeSiB(C), BNi74CrFeSiB, BNi82CrSiBFe, BNi78CrSiBCuMoNb und BNi66MnSiCu als des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs in dieser Offenbarung, werden Eigenschaften wie Korrosionsbestandigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und hohe Warmfestigkeit erzielt.
Überdies werden bei einer Arbeitstemperatur eine vergleichsweise hohe Zugfestigkeit, Abscherfestigkeit, sowie eine gute Beständigkeit gegen Salzsprühkorrosion und gegen Oxidation erzielt, und unter deren Zusammenwirkung mit den Diamantpartikeln, dem Übergangsmetalloxid und dem Bindematerial kann eine Lötbeschichtung mit guter Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit besser erhalten werden. ; Bevorzugt liegt die KorngrôBe des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs im Bereich von 40-325 Maschen.
In dieser Offenbarung ist der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff in Form von Kügelchen oder Quasi-Kügelchen vorhanden.
In einer Ausführungsform wird die KorngrôBe des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs aus einem beliebigen KorngrôBenbereich von 40 Maschen, 60 Maschen, 80 Maschen, 100 Maschen, 180 Maschen, 200 Maschen, 250 Maschen und 325 Maschen ausgewählt.
Bevorzugt liegt die Korngröße des nickelbasierten Lötzusatzwerkstoffs im Bereich von 60-250 Maschen. 6 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | Bevorzugt enthält das Bindematerial ein Lösungsmittel von 60%-80% in | Massenprozenten und ein Bindemittel von 20%-40% in Massenprozenten.
| Das Bindematerial nach der vorliegenden Offenbarung wird aus einem | Lösungsmittel und einem Bindemittel in einem bestimmten Verhältnis | hergestellt, und kann seine Bindungseigenschaft besser ausüben, und dabei | auch der Reduktion vom Molybdänoxid oder Nioboxid dienen, wodurch die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung erhöht werden.
| Bevorzugt umfasst das Lösungsmittel mindestens eines der Gruppe | bestehend aus Dimethylcarbonat, Diethylenglykolmonoethylether und | Ethylenglykol; | Das Lösungsmittel in dieser Offenbarung kann ferner 1,2-Propylenglykol, | Ethylcarbitol u.dgl. enthalten.
| Bevorzugt umfasst das Bindemittel mindestens eines der Gruppe bestehend | aus Polymethylmethacrylat, Gummiarabikum, Hydroxyethylcellulose und | Hydroxypropylstärke.
| Als das Bindemittel in dieser Offenbarung können ferner Dibutylphthalat, | Epoxidharz, Methylacrylat und dergleichen gewählt werden.
| Das Bindematerial der vorliegenden Offenbarung kann ferner Komponenten | wie z.B. einen Entschäumer, ein rheologisches Mittel und dergleichen | enthalten.
| Bevorzugt kann der Entschäumer mindestens eines von Benzotriazol, | Siliconöl und Pflanzenöl sein.
| Bevorzugt kann das rheologische Mittel mindestens eines von Stearinsäure, | Salicylamid und Glycerin sein.
| Nach einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung betrifft die vorliegende | Offenbarung ferner ein Verfahren zur Herstellung eines | Lôtbeschichtungsmaterials, umfassend folgenden Schritt: | Mischen von Diamantpartikeln, einem Ubergangsmetalloxid, einem | Bindematerial und einem nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff miteinander, | wodurch das Létbeschichtungsmaterial erhalten wird.
| In dieser Offenbarung kann das Lôtbeschichtungsmaterial nur durch | Mischen von Diamantpartikeln, einem Ubergangsmetalloxid, einem | Bindematerial und einem nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff erhalten werden, | und das Verfahren ist einfach in Operationen.
| Bevorzugt umfasst das Verfahren zur Herstellung eines | Lotbeschichtungsmaterials folgende Schritte: Mischen von dem | Ubergangsmetalloxid, dem nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff und dem | 7 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | Bindematerial und Schleifen des Gemisches, und dann Zugeben der | Diamantpartikel unter Rühren. | In dieser Offenbarung wird das Bindemittel dem Lösungsmittel zugegeben | und ständig gerührt, bis eine kolloidale Lösung mit einer bestimmten | Konzentration gebildet wird; dann werden das Übergangsmetalloxid und | Pulver des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs zugegeben, und die gemischte | Aufschlämmung wird dann zum Kugelmahlen in eine Kugelmühle eingelegt, | um eine Suspension enthaltend das Übergangsmetalloxid und die Pulver des | nickelbasierten Lötzusatzwerkstoffs zu bilden; und schließlich werden die | Diamantpartikel zugegeben und ständig gerührt, bis die Diamantpartikel | gleichmäßig in der Aufschlämmung suspendiert werden, dann wird das | Läôtbeschichtungsmaterial erhalten. | In dieser Offenbarung wird das Kugelmahlen bevorzugt zum Schieifen | verwendet, und der Kugelmahiprozess ist wie folgt: Die kolloide Lösung, | Molybdänoxid und die Pulver des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs werden | zum gleichmäßigen Mischen nacheinander in eine Kugelmühle eingelegt, | wobei der Kugelmühle-Poit aus Keramik hergestellt wird, die Schleifkugein | Mahlkügelchen aus Gusseisen mit hohem Chromgehalt mit einem | Durchmesser von 5-20 mm sind, und das Massenverhältnis zwischen dem | Schleifmittel und den Kugeln im Bereich von 1:2 bis 1:1 liegt. | Bevorzugt beträgt die Drehzahl während des Schleifvorgangs 200-250 r/min, | und der Schleifvorgang dauert 0.5-2 Stunden. | Durch die Annahme der bestimmten Schleifgeschwindigkeit und | Schleifzeitdauer können die Rohstoffe gleichméaRiger gemischt werden, was | späterer Erhöhung der Abriebbeständigkeit und der Korrosionsbeständigkeit | der Beschichtung dient. : | In einer Ausführungsform beträgt die Drehzahl während des | Schleifvorgangs 200-250 r/min, und eine Drehzahl von 205 r/min, 210 r/min, | 215 r/min, 220 r/min, 225 r/min, 230 r/min, 235 r/min, 240 r/min oder 245 r/min kann ferner gewählt werden.
In einer Ausführungsform dauert der Schleifvorgang 0.5-2 Stunden, und eine Schleifzeitdauer von 0,6 Stunden, 0,7 Stunden., 0,8 Stunden, 0,9 Stunden, 1 Stunde, 1,1 Stunden, 1,2 Stunden, 1,3 Stunden, 1,4 Stunden, 1,5 Stunden, 1,6 Stunden, 1,7 Stunden, 1,8 Stunden, oder 1,9 Stunden kann ferner gewählt werden.
Nach einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung betrifft die vorliegende Offenbarung ferner ein Verfahren zur Létbeschichtung eines Bodenfräsmessers, wobei ein Lötbeschichtungsmaterial wie oben beschrieben verwendet wird.
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| PO20002771 | LU101764 | Durch die Anwendung des Lötbeschichtungsmaterials nach dieser | Offenbarung auf den Lôtbeschichtungsprozess für ein Bodenfräsmesser, kann | eine Beschichtung mit ausgezeichneterer Abriebfestigkeit erhalten werden. | Das Bodenfräsmesser in dieser Offenbarung wird aus 65Mn hergestellt. | Bevorzugt wird der Lotbeschichtungsvorgang bei einer Heiztemperatur von | 800-1100°C durchgeführt, und der Vakuumgrad liegt nicht niedriger als 0,1 Pa. | In einer Ausführungsform beträgt die Heiztemperatur beim | Lôtbeschichtungsvorgang 800-1100°C, und eine Temperatur von 850°C, | 900°C, 950°C, oder 1000°C kann ferner gewählt werden. | In einer Ausführungsform ist der Vakuumgrad nicht niedriger als 0,01 Pa, | und beträgt bevorzugt 0,1-2 Pa. | Für den Lôtbeschichtungsprozess in dieser Offenbarung wird Nitrogen als | Schutzgas verwendet, und der Taupunkt ist niedriger als -54°C. | Nachfolgend ist die vorliegende Offenbarung anhand spezifischer | Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele näher zu erläutern und zu | beschreiben. | Ausfiihrungsbeispiel 1 | Ein Lotbeschichtungsmaterial umfasste folgende Komponenten in | Massenprozenten: | Diamantpartikel von 5%, Molybdänoxid von 5%, ein Lösungsmittel von 10%, | ein Bindemittel von 5%, und einen nickelbasierten Lötzusatzwerkstoff von | 75%; | Dabei war der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff BNi74CrFeSiB, das Lösungsmittel war Dimethylcarbonat, und Polymethylmethacrylat wurde als das Bindemittel verwendet; Molybdänoxid wies eine durchschnittliche Korngröße von 325-300 Maschen auf, die KorngrôBe von Diamantpartikeln betrug 180-200 Maschen; und die KorngréRe des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs lag im Bereich von 200-250 Maschen; Ein Verfahren zur Herstellung des Lôtbeschichtungsmaterials umfasste folgende Schritte: (a) Einlegen von Polymethylmethacrylat in eine Lösung aus Dimethylcarbonat unter ständigem Rühren, bis eine kolloide Lösung mit einer bestimmten Konzentration gebildet wurde; (b) Einmischen von Molybdänoxid und Pulvern von nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff in die in Schritt (a) erhaltene kolloide Lösung, und Einlegen ! der gemischten Aufschlammung zum Kugelmahlen in eine Kugelmühle, um eine Suspension enthaltend Molybdänoxid und die Pulver des nickelbasierten 9 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | Lôtzusatzwerkstoffs zu bilden; wobei die Drehzahl der Kugelmühle 200 r/min | betrug, und der Kugelmahlvorgang 1 Stunde dauerte; und | (c) Einmischen von Diamantpartikeln in die in Schritt (b) gebildete | Suspension unter ständigem Rühren, bis die Diamantpartikel gleichmäßig in | der Aufschlämmung suspendiert waren, wodurch das | Lôtbeschichtungsmaterial erhalten wurde.
Ein Verfahren zur Lôtbeschichtung eines Bodenfräsmessers umfasste | folgende Schritte: | Durchführen einer Oberflächenbehandlung wie Sandstrahlens oder | dergleichen auf dem Grundkörper eines Bodenfräsmessers, um | Olverschmutzungen und Oxidhaut zu entfernen; und Durchführen der | Lôtbeschichtung unter Verwendung des vorher hergestellten | Lôtbeschichtungsmaterials. Die Heiztemperatur während des | Vakuum-Lötbeschichtungsvorgangs betrug 1100°C, die Durchwärmdauer | betrug 20 Minuten, und der Vakuumgrad betrug 0,01 Pa.
| Die Oberflachenmorphologie des Lötüberzugs aus dem | Lötbeschichtungsmaterial wird in Figur 1 gezeigt; und die Morphologie des | Querschnitts des Lötüberzugs wird in Figur 2 gezeigt.
Ausführungsbeispiel 2 | ' Ein Lötbeschichtungsmaterial umfasste folgende Komponenten in | Massenprozenten: Diamantpartikel von 8%, Molybdänoxid von 6%, ein | Lösungsmittel von 12%, ein Bindemittel von 6%, und einen nickelbasierten | Lötzusatzwerkstoff von 78%; und restliche Bedingungen waren gleich wie die | im Ausführungsbeispiel 1; Das Verfahren zur Herstellung des Lötbeschichtungsmaterials war gleich | wie das im Ausführungsbeispiel 1.
| Ein Verfahren zur Lôtbeschichtung eines Bodenfräsmessers umfasste | folgende Schritte: | Durchführen einer Oberflächenbehandlung wie Sandstrahlens oder | dergleichen auf dem Grundkörper eines Bodenfräsmessers, um | Olverschmutzungen und Oxidhaut zu entfernen; und Durchführen der | Lôtbeschichtung unter Verwendung des vorher = hergestellten | Lôtbeschichtungsmaterials. Die Heiztemperatur während des | Vakuum-Lôtbeschichtungsvorgangs betrug 1100°C, die Durchwärmdauer | betrug 20 Minuten, und der Vakuumgrad betrug 0,01 Pa.
| Ausführungsbeispiel 3 | Ein Lôätbeschichtungsmaterial umfasste folgende Komponenten in | Massenprozenten: | 10 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | Diamantpartikel von 2%, Molybdänoxid von 1%, ein Lösungsmittel von 25%, | ein Bindemittel von 15%, und einen nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff von | 57%; | Dabei war der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff BNi78CrSiBCuMoNDb, das | Lösungsmittel war Diethylenglykolmonoethylether, und Hydroxyethylcellulose | wurde als das Bindemittel verwendet; Molybdänoxid wies eine Korngröße von | 2500-3000 Maschen auf, die Korngréfie von Diamantpartikeln betrug 500-625 | Maschen; und die Korngröße des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs lag im | Bereich von 250-325 Maschen; | Ein Verfahren zur Herstellung des Lôtbeschichtungsmaterials umfasste | folgende Schritte: | (a) Einlegen von Hydroxyethylcellulose in Diethylenglykolmonoethylether | unter ständigem Rühren, bis eine kolloide Lösung mit einer bestimmten | Konzentration gebildet wurde; | (b) Einmischen von Molybdänoxid und Pulvem von nickelbasierten | Lotzusatzwerkstoff in die in Schritt (a) erhaltene kolloide Lösung, und Einlegen | der gemischten Aufschlammung zum Kugelmahlen in eine Kugelmühle, um | eine Suspension enthaltend Molybdänoxid und die Pulver des nickelbasierten | Lôtzusatzwerkstoffs zu bilden; wobei die Drehzahl der Kugelmiihle 250 r/min | betrug, und der Kugelmahlvorgang 0,5 Stunde dauerte; und | (c) Einmischen von Diamantpartikein in die in Schritt (b) gebildete | Suspension unter ständigem Rühren, bis die Diamantpartikel gleichmäßig in | der Aufschldammung suspendiert waren, wodurch das | Lôtbeschichtungsmaterial erhalten wurde. | Ein Verfahren zur Lôätbeschichtung eines Bodenfräsmessers umfasste folgende Schritte: Durchführen einer Oberflächenbehandiung wie Sandstrahiens oder dergleichen auf dem Grundkörper eines Bodenfrdsmessers, um Olverschmutzungen und Oxidhaut zu entfernen; und Durchführen der Lätbeschichtung unter Verwendung des vorher _ hergestellten Lôtbeschichtungsmaterials. Die Heiztemperatur während des Vakuum-Lôtbeschichtungsvorgangs betrug 1120°C, die Durchwärmdauer betrug 20 Minuten, und der Vakuumgrad betrug 0,1 Pa.
Ausführungsbeispiel 4 Ein Lotbeschichtungsmaterial umfasste folgende Komponenten in Massenprozenten: Diamantpartikel von 30%, Molybdänoxid von 18%, ein Lösungsmittel von 22%, ein Bindemittel von 10%, und einen nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff von 25%; | 11 PO20002771
PO20002771 | LU101764 ] Dabei war der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff BNi66MnSiCu, das |‘ Lösungsmittel war Ethylenglykol, und Gummiarabikum wurde als das | Bindemittel verwendet; Molybdänoxid wies eine Korngröße von 250-300 ; Maschen auf; die KorngrôBe von Diamantpartikeln betrug 100-180 Maschen: | und die Korngröße des nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoffs lag im Bereich von ; 300-325 Maschen; | Ein Verfahren zur Herstellung des Lötbeschichtungsmaterials umfasste ) folgende Schritte: | (a) Einlegen von Gummiarabikum in Ethylenglykol unter ständigem Rühren, | bis eine kolloide Lösung mit einer bestimmten Konzentration gebildet wurde; | (b) Einmischen von Molybdänoxid und Pulvem von nickelbasierten | Lötzusatzwerkstoff in die in Schritt (a) erhaltene kolloide Lösung, und Einlegen | der gemischten Aufschlämmung zum Kugelmahlen in eine Kugelmühle, um | eine Suspension enthaltend Molybdänoxid und die Pulver des nickelbasierten | Lôtzusatzwerkstoffs zu bilden; wobei die Drehzahl der Kugelmühle 220 r/min | betrug, und der Kugelmahlvorgang 2 Stunde dauerte; und | (c) Einmischen von Diamantpartikeln in die in Schritt (b) gebildete ; Suspension unter ständigem Rühren, bis die Diamantpartikel gleichmäBig in ; der Aufschlämmung suspendiert waren, wodurch das | Lôtbeschichtungsmaterial erhalten wurde.
| In Bezug auf das Verfahren zur Lötbeschichtung eines Bodenfräsmessers | betrug die Heiztemperatur während des Vakuum-Lötbeschichtungsvorgangs ; 1050°C, und restliche Herstellungsbedingungen waren gleich wie die im , Ausführungsbeispiel 1.
Ausführungsbeispiel 5 | Ein Lötbeschichtungsmaterial umfasste folgende Komponenten in Massenprozenten: | Diamantpartikel von 20%, Nioboxid von 10%, Dimethylcarbonat von 20%, ) Polymethyimethacrylat von 10%, und BNi74CrFeSiB von 10%, BNi82CrSiBFe | von 10%, BNI78CrSiBCUuMoN von 15% und BNi66MnSiCu von 5%; und | restliche Bedingungen waren gleich wie die im Ausführungsbeispiel 1.
| Das Verfahren zur Herstellung des Lötbeschichtungsmaterials war gleich ) wie das im Ausführungsbeispiel 1.
| In Bezug auf das Verfahren zur Lôtbeschichtung eines Bodenfräsmessers | waren die Herstellungsbedingungen gleich wie die im Ausführungsbeispiel 1.
; Vergleichsbeispiel 1 | In Bezug auf das Lôtbeschichtungsmaterial wurde, neben keiner Zugabe | von Molybdänoxid, der Anteil von Molybdänoxid durch ein Lösungsmittel | 12 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | ersetzt, während restliche Bedingungen gleich wie die im Ausführungsbeispiel | 1 waren. Das Verfahren zur Herstellung des Lôtbeschichtungsmaterials war | gleich wie das im Ausführungsbeispiel 1.
| Vergleichsbeispiel 2 | In Bezug auf das Lötbeschichtungsmaterial wurde, neben keiner Zugabe | von Molybdänoxid, der Anteil von Molybdänoxid durch ein Lösungsmittel ersetzt, während restliche Bedingungen gleich wie die im Ausführungsbeispiel 2 waren. Das Verfahren zur Herstellung des Lôtbeschichtungsmaterials war | gleich wie das im Ausführungsbeispiel 2.
| Vergleichsbeispiel 3 | in Bezug auf das Lötbeschichtungsmaterial wurde, neben keiner Zugabe | von Molybdänoxid, der Anteil von Molybdänoxid durch ein Lösungsmittel | ersetzt, während restliche Bedingungen gleich wie die im Ausführungsbeispiel | 3 waren. Das Verfahren zur Herstellung des Lôtbeschichtungsmaterials war | gleich wie das im Ausführungsbeispiel 3.
| Vergleichsbeispiel 4 | In Bezug auf das Lötbeschichtungsmaterial wurde, neben keiner Zugabe | von Molybdänoxid, der Anteil von Molybdänoxid durch ein Lôsungsmittel | ersetzt, während restliche Bedingungen gleich wie die im Ausführungsbeispiel | 4 waren. Das Verfahren zur Herstellung des Lötbeschichtungsmaterials war | gleich wie das im Ausführungsbeispiel 4.
| Vergleichsbeispiel 5 | in Bezug auf das Lötbeschichtungsmaterial wurde, neben keiner Zugabe | von Nioboxid, der Anteil von Nioboxid durch ein Lôsungsmittel ersetzt, | während restliche Bedingungen gleich wie die im Ausführungsbeispiel 5 waren. | Das Verfahren zur Herstellung des Lôtbeschichtungsmaterials war gleich wie ; das im Ausführungsbeispiel 5.
| Experimentalbeispiel | Die Lôtbeschichtungsmaterialien, die in Ausführungsbeispielen 1-5 und in | Vergleichsbeispielen 1-5 dieser Offenbarung hergestellt wurden, unterzogen | sich einem Test hinsichtlich der Abriebbeständigkeit. Spezifische Testmethode | ist wie folgt: : (1) Herstellung von AbrasionsverschleiBproben: Eine 10 mm dicke | abgeschreckte 65Mn-Stahlplatte wurde als Grundwerkstoff ausgewählt, und | unterzog sich dann einem Drahtschnitt, um eine Standardprobe mit einer | Größe von 60 mm x 25 mm x 10 mm zu erhalten; und eine | Oberflächenbehandlung wie Sandstrahlen wurde darauf durchgeführt, um | 13 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | Ölverschmutzungen und Oxidhaut zu entfernen.
Die | Lötbeschichtungsmaterialien aus Ausführungsbeispielen 1-5 und den | Vergleichsbeispielen wurden jeweils gleichmäßig auf die Oberfläche einer | obigen abgeschreckten 65Mn-Standardprobe mit einer Dicke von 0,8 mm | aufgetragen; die beschichteten Standardproben wurden zum Trocknen in | einen DZF-6050-Trockenschrank eingelegt, wobei die Trocknungstemperatur | 70°C betrug und die Trocknung 20 Minuten dauerte; dann wurde ein | VBF-223-Hochtemperaturvakuumofen zum Vakuum-Lötbeschichten der | getrockneten Proben verwendet, wobei der Vakuumgrad 102 Pa betrug, die | Heiztemperatur den Ausfihrungsbeispielen 1-5 entspricht, die | Durchwärmdauer 20 Minuten betrug; und mit der Ofenabkühlung wurden die | Proben aus dem Ofen herausgenommen, und 65Mn-Proben mit einer an der | Oberfläche aufgetragenen abriebfesten Beschichtung wurden nach dem | Entfernen des Abschaums aus Molybdänoxid an der Oberfläche erhalten.
Die | lôtbeschichtete 65Mn-Proben unterzogen sich einer | Vakuumwärmebehandlung, wobei die Abschrecktemperatur 820°C betrug und | die Durchwärmedauer 15 Minuten betrug; und nach dem Abkühlen durch ein | inertgas wurden die Proben herausgenommen, und dann wurden die | Abrasionsverschleißproben erhalten. | (2) Ein Test hinsichtlich der Abriebbeständigkeit wurde an den oben | erhaltenen Proben und an der obigen abgeschreckten 65Mn-Stahlplatte | durchgeführt, wobei die Testlast 20N betrug, das Schleifmittel brauner | Korundsand Nr. 120 war, die Drehzahl des Gummirads 100 r/min betrug, die | Sandflussrate 100 g/min betrug, und die Verschleißzeit 15 Minuten betrug; und | der Verschleiß der gelöteten Beschichtung und der abgeschreckten | 65Mn-Stahlplatte wurde mit einem Massenverlust angedeutet, unter den fünf | Gruppen von Proben aus Ausführungsbeispielen 1-5 und den | Vergleichsbeispielen 1-5 wurden ein Mittelwert und eine Normalabweichung | jeweils genommen, und die Testergebnisse wurden in Tabelle 1 gezeigt; | Tabelle 1 Testergebnisse hinsichtlich der Abriebbeständigkeit | Proben | (Mittelwert + Normalabweichung)
14 PO20002771
| PO20002771 | LU101764 | Vergleichsbeispiel 2 29,142,7 | Vergleichsbeispiel 3 37,943,1 | Vergleichsbeispiel 4 37,1+3,6 | Vergleichsbeispiel 5 35,2+4,8 | abgeschreckte 106,9+5,7 | 65Mn-Stahlplatte | Aus Tabelle 1 ist es ersichtlich, dass der Lötüberzug des | Lötbeschichtungsmaterials, das in dieser Offenbarung aus spezifischen | Komponenten durch ein spezifisches Herstellungsverfahren erhalten wurde, | eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit aufwies, und dessen Abriebverlust | nach dem Test hinsichtlich der Abriebbeständigkeit vergleichsweise gering war. | Den Lätbeschichtungsmaterialien in Vergleichsbeispielen 1-5 wurde kein | Ubergangsmetalloxid zugegeben, und der Abrieb des hergestellten Lötüberzugs war vergleichsweise stark.
| Schließlich ist es zu erklären, dass die obigen jeweiligen | Ausführungsbeispiele nur zur Beschreibung der technischen Lösungen dieser | Offenbarung dienen, anstatt dieselben einzuschränken. Obwohl diese | Offenbarung unter Bezug auf die vorangehenden jeweiligen | Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wird, sollte der Fachmann | verstehen, dass die in den vorangehenden jeweiligen Ausführungsbeispielen | aufgezeichneten technischen Lösungen noch modifiziert werden könnten oder | partielle bzw. alle technischen Merkmale darin gleichwertig substituiert werden | kônnten, während diese Modifikationen oder Substitutionen keine Abweichung | des Wesens der entsprechenden technischen Lôsungen von dem Umfang der | technischen Lösungen der jeweiligen Ausführungsbeispiele dieser | Offenbarung verursachen.
| 15 PO20002771

Claims (1)

  1. PO20002771 | LU101764 | Anspriiche: | 1. Lötbeschichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das | Lötbeschichtungsmaterial folgende Komponenten in Massenprozenten | Diamantpartikel von 5%-30%, ein Übergangsmetalloxid von 1%-20%, | ein Bindematerial von 15%-40% und einen nickelbasierten | Lôtzusatzwerkstoff von 35%-79%; und | das Übergangsmetalloxid Molybdänoxid und/oder Nioboxid enthält. | 2. Lotbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, | dass das Übergangsmetalloxid eine KorngréRe von 250-3000 Maschen | aufweist; und | die KorngréRe des Ubergangsmetalloxides bevorzugt im Bereich von | 325-1250 Maschen liegt.
    | 3. Lötbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, | dass die Diamanipariikel eine KorngrôBe von 100-625 Maschen © aufweisen; und | die KorngrôBe der Diamantpartikel bevorzugt im Bereich von 180-425 | Maschen liegt.
    | 4. Lotbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, | dass der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff mindestens eines der Gruppe | bestehend aus BNi73CrFeSiB(C), BNi74CrFeSiB, BNi82CrSiBFe, | BNi78CrSiBCuMoNb und BNi66MnSiCu umfasst.
    | 5. Lätbeschichtungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ; dass der nickelbasierte Lôtzusatzwerkstoff eine KorngrôBe von 40-325 | Maschen aufweist; und | die Korngröße des nickelbasierten Lötzusatzwerkstoffs bevorzugt im | Bereich von 60-250 Maschen liegt.
    | 6. Lötbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, | dass das Bindematerial ein Lösungsmittel von 60%-80% in A Massenprozenten und ein Bindemittel von 20%-40% in Massenprozenten | enthalt; | das Lôsungsmittel bevorzugt mindestens eines der Gruppe bestehend . aus Dimethyicarbonat, Diethylenglykolmonoethylether und Ethylengiykol | umfasst; und | das Bindemittel bevorzugt mindestens eines der Gruppe bestehend aus Polymethylmethacrylat, Gummiarabikum, Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylstärke umfasst.
    | 16 PO20002771
    PO20002771 LU101764
    7. Verfahren zur Herstellung eines Lôtbeschichtungsmaterials nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst: Mischen von Diamantpartikeln, einem Übergangsmetalloxid, einem Bindematerial und einem nickelbasierten Lôtzusatzwerkstoff miteinander, wodurch das Létbeschichtungsmaterial erhalten wird.
    8. Verfahren zur Herstellung eines Lôtbeschichtungsmaterials nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: Mischen von dem Übergangsmetalloxid, dem nickelbasierten Lötzusatzwerkstoff und dem Bindematerial und Mahlen des Gemisches, und dann Zugeben der Diamantpartikel unter Rühren; wobei die Drehzahl während des Schleifvorgangs bevorzugt 200-250 r/min beträgt, und der Schleifvorgang 0.5-2 Stunden dauert.
    9. Verfahren zur Lötbeschichtung eines Bodenfräsmessers, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lôtbeschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1-6 verwendet wird.
    10. Verfahren zur Lötbeschichtung eines Bodenfräsmessers nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lötbeschichtungsvorgang bei einer Heiztemperatur von 800-1100°C durchgeführt wird, und der Vakuumgrad nicht niedriger als 0,01 Pa liegt.
    17 PO20002771
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