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EP1524333A1 - Process for applying a coating - Google Patents

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Publication number
EP1524333A1
EP1524333A1 EP04104500A EP04104500A EP1524333A1 EP 1524333 A1 EP1524333 A1 EP 1524333A1 EP 04104500 A EP04104500 A EP 04104500A EP 04104500 A EP04104500 A EP 04104500A EP 1524333 A1 EP1524333 A1 EP 1524333A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
casting
applying
wear
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04104500A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gopal Subray Revankar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deere and Co filed Critical Deere and Co
Publication of EP1524333A1 publication Critical patent/EP1524333A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • 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
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    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02Extraction of non-metals
    • C21D3/04Decarburising

Definitions

  • the invention relates to a method for applying a preferably feinpudrige, wear and / or corrosion resistant alloy coating a surface of a casting to an area of increased To obtain wear and / or corrosion resistance.
  • Machine parts or components in particular those of Vehicles and equipment of agriculture, forestry and construction and of mining, are prone to general wear and tear, as well as by corrosion and mainly by cooperative effects of erosion and corrosion wear out.
  • Change that reduces wear is often a Sinter coating preferred, if the appearance as well as the Fine tolerances no big demands are made. This is because such a coating quickly and can be carried out inexpensively and a good Wear and corrosion resistance as well as a high Has impact resistance and a very good metallurgical Can form a connection with the steel support material.
  • Such Process is exemplified by US-A-5,879,732 described.
  • the method creates an area increased wear and / or corrosion resistance.
  • the Procedure is first a surface area of the casting up decarburized to an effective depth. This decarburization, the for example, by suitable heat treatment of the Casting can be achieved takes place before the Coating or a final coating preparatory substrate is applied to the casting. at This coating is, for example, a Mud or even a powder or any other suitable Material comprising the alloy.
  • the coating can In addition, other ingredients, such as in the Art fluxes, etc. included.
  • the coating will be on the decarburized surface area by means of a method or Applied process that causes the coating to adheres to the component.
  • the process can be any suitable coating methods, for example a Method of chrome plating, act.
  • the fine powder, wear-resistant alloy coating on at least one surface area of the casting applied and the coating by heating the Casting and the coating to a temperature below fused to the melting point of the casting, but the it is sufficient to fuse the alloy.
  • a Process is for example by a method for sintering represents.
  • the coating may be in any suitable manner be applied to the area or the surface.
  • an aqueous sludge applied which contains the alloy or by the Alloy and possibly other constituents is formed.
  • the coating can also be achieved by a thermal spraying or spray method are applied.
  • an effective depth of about 0.25 mm proved to be particularly advantageous.
  • the effective depth deviate from this preferred depth.
  • the effective depth can then be determined by suitable experiments become.
  • the effective depth is between about 0.25 and 0.5 mm.
  • FIGS. 1 to 3 a schematic cross section of a casting 10 made of cast iron which forms a carrier material is shown on the one sludge coating 12 was applied.
  • the Coating 12 is preferably an aqueous solution a polyvinyl alcohol (PVA) used as a binder of a aqueous sludge of an alloy without a flux is used as disclosed in US-B-5,879,743 and which in the present application by this reference is included.
  • the casting 10 is here as a Sphotussteil described, the free graphite or carbon in the form of beads 15, which in the casting 10th are distributed, with some of the beads 14 at a Interface 16 between the casting 10 and the coating 12 are arranged.
  • the Principle of the invention as described below equally on a casting 10 made of a cast iron can be applied, in which the graphite or the carbon in the form of flakes / lamellae.
  • the casting 10 has a melting point between 1150 ° and 1260 ° C on.
  • the fusion or sintering temperature of Coating 12 is between 1085 ° and 1100 ° C, ie below the melting point of the casting 10, but still relatively high. It was found out in this Melting temperature range of beads 14 made of carbon at the Interface 16 in a contact surface or an inner layer 20th the coating 12 diffuse and thus the composition the inner layer 20 change so that they have a higher Having a carbon content which is one generally has lower melting point than the alloy in the outer layer 22 of the coating 12.
  • the outer layer 22 of the Coating 12 When the melting or Sintered temperature is reached, the outer layer 22 of the Coating 12 thus begin in a solid or semi-solid Material to sinter, while the inner layer 20 of the Coating 12 becomes liquid and from the boundary layer flows out, as shown at 24 in Figure 3, and Make laugh and globules.
  • the desired Dimension of the casting 10 with coating 12 is in the Figures 1 and 2 Shown, it can be seen that the Leakage of the liquefied coating 12, as shown in FIG 3 results in that the outer limits 26 of the coating 12 below the original limits "Schrupfen", while the boundaries of the casting 10 under the originally applied coating 12 based on the original dimensions "grow". Accordingly, the go desired dimension of the component lost and the component must, if the measurements are critical, they will be scrapped.
  • FIG taken shows a casting 10 ', which before the Applying the coating 12 from mud to a depth d was decarburized. Since no or little free carbon or Graphite exists in the boundary region 16 becomes little or no Carbon absorbed by the coating 12, and consequently remains the composition and therefore the melting point of inner layer of the coating 12 adjacent to the Boundary region 16 with respect to the remaining coating 12 unchanged. If this is the case, the whole will Coating 12 without melting and leakage of the Coating 12 at the interface 16 between the casting and the coating merge or sinter.
  • a decarburization process is the Adhesion of other types of coating, such as a Chrome plating, can support.
  • the coatings can, but do not necessarily have a fusion of the coating lock in.

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Abstract

A surface of the cast iron portion (10') is decarburized to an effective depth before it is coated with finely powdered wear resistant alloy. The coating (12) is fused by heating cast iron part together with the coating to a temperature below the melting point of the cast iron portion but sufficient to cause alloy of coating to fuse.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer eine vorzugsweise feinpudrige, verschleiß- und/oder korrosionsbeständige Legierung aufweisende Beschichtung auf eine Oberfläche eines Gussteils, um einen Bereich erhöhter Verschleiß- und/oder Korrosionsfestigkeit zu erhalten.The invention relates to a method for applying a preferably feinpudrige, wear and / or corrosion resistant alloy coating a surface of a casting to an area of increased To obtain wear and / or corrosion resistance.

Maschinenteile bzw. Bauteile, insbesondere solche von Fahrzeugen und Geräten der Land-, Forst- und Bauwirtschaft und des Bergbaus, neigen dazu durch allgemeine Abnutzungsvorgänge, wie auch durch Korrosion und hauptsächlich durch zusammenwirkende Effekte von Abnutzung und Korrosion zu verschleißen. Obwohl unterschiedliche Prozesse zur Verfügung stehen, um die Oberfläche derartiger Maschinenteile derart zu verändern, dass der Verschleiß reduziert wird, wird oftmals ein Sinterbeschichten bevorzugt, wenn an das Aussehen sowie die Feintoleranzen keine großen Anforderungen gestellt werden. Dies liegt daran, dass eine derartige Beschichtung schnell und kostengünstig ausgeführt werden kann und einen guten Verschleiß- und Korrosionswiderstand sowie eine hohe Schlagfestigkeit aufweist und eine sehr gute metallurgische Verbindung mit dem Stahlträgermaterial bilden kann. Ein solches Verfahren wird beispielsweise durch die US-A-5,879,732 beschrieben. Obwohl derartige Verfahren in Anwendung mit unterschiedlichen Gussträgermaterialien, wie Grauguss und Sphäroguss, beschrieben werden, können trotzdem Probleme in derart auftreten, dass es während des Verschmelzens bzw. Versinterns der Beschichtung bei Temperaturen um die 1085-1100° C zu einem Austreten von flüssigem Metall in einem Grenz- bzw. Übergangsbereich zwischen dem Trägermaterial und der Beschichtung kommen kann. In diesem Grenzbereich wird flüssiges Metall gebildet, während der obere Bereich bzw. die obere Lage der Beschichtung versintert bzw. verschmolzen wird. Während des Verschmelzungsvorgangs behält die obere Lage die gleiche Zusammensetzung wie das ursprüngliche Puder bzw. Substrat bei und bleibt fest oder halbfest, während die Lage an dem Übergangsbereich dazu neigt, aus dem Übergangsbereich in unbeschichtete Bereiche des Trägermaterials zu fließen, in denen sie nicht gewünscht ist. Dies führt zu einem Bauteil, welcher in dem zu beschichtenden Bereich eine unerwünschte unebene Beschichtung aufweist, und zu einem Bauteil, welcher außerhalb der Toleranz liegt. Sind die geforderten Toleranzen kritisch, muss der Bauteil verschrottet werden.Machine parts or components, in particular those of Vehicles and equipment of agriculture, forestry and construction and of mining, are prone to general wear and tear, as well as by corrosion and mainly by cooperative effects of erosion and corrosion wear out. Although different processes available stand to the surface of such machine parts so Change that reduces wear is often a Sinter coating preferred, if the appearance as well as the Fine tolerances no big demands are made. This is because such a coating quickly and can be carried out inexpensively and a good Wear and corrosion resistance as well as a high Has impact resistance and a very good metallurgical Can form a connection with the steel support material. Such Process is exemplified by US-A-5,879,732 described. Although such methods are in use with different Gussträgermaterialien, such as gray cast iron and Spheroidal graphite, described, can still cause problems in occur in such a way that during fusion or Sintering the coating at temperatures around 1085-1100 ° C to a leakage of liquid metal in a borderline or transition region between the carrier material and the Coating can come. In this boundary area becomes liquid Metal formed while the upper region or the upper layer the coating is sintered or fused. During the Fusion process keeps the top layer the same Composition like the original powder or substrate and stays firm or semi-solid while the location on the Transition area tends to leave the transition area in uncoated areas of the substrate to flow in which she is not wanted. This leads to a component, which in the area to be coated an undesirable Having uneven coating, and to a component, which out of tolerance. Are the required tolerances Critically, the component must be scrapped.

Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, dass bekannte Verfahren zur Beschichtung von Gussteilen ungleichmäßige Beschichtungen erzeugen können.The problem underlying the invention is seen therein that known method for coating castings can produce uneven coatings.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickelnde Merkmale aufgeführt sind.This problem is inventively achieved by the teaching of the claim 1, wherein in the other claims the Solution advantageously developing features are listed.

Es wird ein Verfahren zum Aufbringen einer eine vorzugsweise feinpudrige, verschleiß- und/oder korrosionsbeständige Legierung aufweisende Beschichtung auf eine Oberfläche eines Gussteils vorgeschlagen . Das Verfahren erzeugt einen Bereich erhöhter Verschleiß- und/oder Korrosionsfestigkeit. Gemäß dem Verfahren wird zuerst ein Oberflächenbereich des Gussteils bis zu einer wirksamen Tiefe entkohlt. Diese Entkohlung, die beispielsweise durch geeignete Wärmebehandlungsverfahren des Gussteils erzielt werden kann, findet statt, bevor die Beschichtung bzw. ein die endgültige Beschichtung vorbereitendes Substrat auf den Gussteil aufgebracht wird. Bei dieser Beschichtung handelt es sich beispielsweise um einen Schlamm oder auch um ein Pulver oder jedes andere geeignete Material, welches die Legierung umfasst. Die Beschichtung kann darüber hinaus weitere Bestandteile, beispielsweise in der Art von Flussmitteln etc., enthalten. Die Beschichtung wird auf den entkohlten Oberflächenbereich mittels eines Verfahrens bzw. Prozesses aufgebracht, der bewirkt, dass die Beschichtung an dem Bauteil haftet. Bei dem Prozess kann es sich um jedes geeignete Beschichtungsverfahren, beispielsweise um ein Verfahren zum Verchromen, handeln.It is a method for applying a preferably fine powder, wear and / or corrosion resistant Alloy coating on a surface of a Casting proposed. The method creates an area increased wear and / or corrosion resistance. According to the Procedure is first a surface area of the casting up decarburized to an effective depth. This decarburization, the for example, by suitable heat treatment of the Casting can be achieved takes place before the Coating or a final coating preparatory substrate is applied to the casting. at This coating is, for example, a Mud or even a powder or any other suitable Material comprising the alloy. The coating can In addition, other ingredients, such as in the Art fluxes, etc. included. The coating will be on the decarburized surface area by means of a method or Applied process that causes the coating to adheres to the component. The process can be any suitable coating methods, for example a Method of chrome plating, act.

Insbesondere wird während des bzw. durch den Prozess, die die feinpudrige, verschleißfeste Legierung aufweisende Beschichtung auf wenigstens einen Oberflächenbereich des Gussteils aufgebracht und die Beschichtung durch ein Erhitzen des Gussteils und der Beschichtung auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Gussteils verschmolzen, die aber ausreichend ist, die Legierung zu verschmelzen. Ein derartiger Prozess wird beispielsweise durch ein Verfahren zum Versintern repräsentiert.In particular, during or through the process that the fine powder, wear-resistant alloy coating on at least one surface area of the casting applied and the coating by heating the Casting and the coating to a temperature below fused to the melting point of the casting, but the it is sufficient to fuse the alloy. Such a Process is for example by a method for sintering represents.

Die Beschichtung kann in beliebiger, geeigneter Art und Weise auf den Bereich bzw. die Oberfläche aufgetragen werden. Insbesondere wird aber ein beispielsweise wässriger Schlamm aufgebracht, der die Legierung enthält bzw. der durch die Legierung und evtl. weitere Bestandteile gebildet wird.The coating may be in any suitable manner be applied to the area or the surface. In particular, however, for example, an aqueous sludge applied, which contains the alloy or by the Alloy and possibly other constituents is formed.

Die Beschichtung kann aber auch durch ein thermisches Spritz- bzw. Sprayverfahren aufgetragen werden.The coating can also be achieved by a thermal spraying or spray method are applied.

Aufgrund von Versuchen hat sich eine wirksame Tiefe von etwa 0,25 mm als besonders vorteilhaft erwiesen. Bei Verwendung eines modifizierten Verfahrens und/oder anderer oder auch veränderter Trägermaterialien oder Beschichtungen kann die wirksame Tiefe von dieser bevorzugten Tiefe abweichen. Die wirksame Tiefe kann dann durch geeignete Versuche ermittelt werden.Due to trials, an effective depth of about 0.25 mm proved to be particularly advantageous. Using a modified method and / or other or also modified support materials or coatings, the effective depth deviate from this preferred depth. The effective depth can then be determined by suitable experiments become.

Bevorzugt beträgt die wirksame Tiefe aber etwa zwischen 0,25 und 0,5 mm.Preferably, however, the effective depth is between about 0.25 and 0.5 mm.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1
eine schematische, den Stand der Technik repräsentierende Darstellung eines Gussbauteils mit einer eine Legierung umfassenden Beschichtung vor einem Verschmelzen bzw. - sintern,
Fig. 2
der Gussteil aus Figur 1, wobei verdeutlicht wird, dass der relativ hohe Kohlenstoffgehalt des Gussteils in dem Übergangsbereich zwischen der Beschichtung und dem Trägermaterial das Verschmelzen beeinflusst,
Fig. 3
die unregelmäßigen, endgültigen Abmessungen eines Gussteils gemäß den Figuren 1 und 2 nach dem Verschmelzen bzw. Versintern und
Fig. 4
eine Ansicht ähnlich Figur 2, wobei der Gussteil vor dem Beschichten einem Entkohlungsvorgangs unterzogen wurde.
In the drawing, an embodiment of the invention described in more detail below is shown. It shows:
Fig. 1
FIG. 2 is a schematic prior art representation of a cast component having a coating comprising an alloy prior to fusing; FIG.
Fig. 2
the casting of Figure 1, illustrating that the relatively high carbon content of the casting in the transition region between the coating and the substrate affects fusion;
Fig. 3
the irregular, final dimensions of a casting according to Figures 1 and 2 after the fusing and
Fig. 4
a view similar to Figure 2, wherein the casting was subjected to a decarburization before coating.

Es wird zuerst Bezug auf die Figuren 1 bis 3 genommen, in denen ein schematischer Querschnitt eines Gussteils 10 aus Gusseisen gezeigt wird, welcher ein Trägermaterial bildet, auf das eine aus Schlamm bestehende Beschichtung 12 aufgetragen wurde. Die Beschichtung 12 besteht vorzugsweise aus einer wässrigen Lösung eines Polyvinylalkohols (PVA), der als Bindemittel eines wässrigen Schlamms aus einer Legierung ohne ein Flussmittel verwendet wird, wie dies in der US-B-5,879,743 offenbart wird und welche in die vorliegende Anmeldung durch diese Bezugnahme einbezogen wird. Der Gussteil 10 wird hier als ein Sphärogussteil beschrieben, der freien Graphit bzw. Kohlenstoff in Form von Kügelchen 15 aufweist, welche in dem Gussteil 10 verteilt sind, wobei einige der Kügelchen 14 an einer Grenzfläche 16 zwischen dem Gussteil 10 und der Beschichtung 12 angeordnet sind. Es soll hier angemerkt werden, dass das Prinzip der Erfindung, wie es im Folgenden beschrieben wird, gleichermaßen auf einen Gussteil 10 aus einem Gusseisen angewandt werden kann, in dem der Graphit bzw. der Kohlenstoff in Form von Flocken/Lamellen vorliegt.Reference is first made to FIGS. 1 to 3, in which a schematic cross section of a casting 10 made of cast iron which forms a carrier material is shown on the one sludge coating 12 was applied. The Coating 12 is preferably an aqueous solution a polyvinyl alcohol (PVA) used as a binder of a aqueous sludge of an alloy without a flux is used as disclosed in US-B-5,879,743 and which in the present application by this reference is included. The casting 10 is here as a Sphärogussteil described, the free graphite or carbon in the form of beads 15, which in the casting 10th are distributed, with some of the beads 14 at a Interface 16 between the casting 10 and the coating 12 are arranged. It should be noted here that the Principle of the invention as described below equally on a casting 10 made of a cast iron can be applied, in which the graphite or the carbon in the form of flakes / lamellae.

Der Gussteil 10 weist einen Schmelzpunkt zwischen 1150° und 1260° C auf. Die Verschmelz- bzw. Sintertemperatur der Beschichtung 12 liegt zwischen 1085° und 1100° C, also unter dem Schmelzpunkt des Gussteils 10, aber trotzdem verhältnismäßig hoch. Es wurde herausgefunden, dass in diesem Verschmelztemperaturbereich Kügelchen 14 aus Kohlenstoff an der Grenzfläche 16 in eine Kontaktfläche bzw. eine innere Lage 20 der Beschichtung 12 diffundieren und somit die Zusammensetzung der inneren Lage 20 derart verändern, dass diese einen höheren Kohlenstoffanteil aufweist, welche einen im Allgemeinen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist, als die Legierung in der äußeren Lage 22 der Beschichtung 12. Wenn die Schmelz- bzw. Sintertemperatur erreicht ist, wird die äußere Lage 22 der Beschichtung 12 somit beginnen, in ein festes oder halbfestes Material zu versintern, während die innere Lage 20 der Beschichtung 12 flüssig wird und aus der Grenzschicht ausfließt, wie dies bei 24 in Figur 3 dargestellt wird, und Lachen und Kügelchen bilden. Angenommen, die gewünschte Abmessung des Gussteils 10 mit Beschichtung 12 ist die in den Figuren 1 und 2 Gezeigte, kann gesehen werden, dass das Auslaufen der verflüssigten Beschichtung 12, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, darin resultiert, dass die äußeren Grenzen 26 der Beschichtung 12 unter die ursprünglichen Grenzen "schrupfen", während die Grenzen des Gussteils 10 unter der ursprünglich aufgetragenen Beschichtung 12 bezogen auf die ursprünglichen Maße "anwachsen". Entsprechend gehen die gewünschten Maße des Bauteils verloren und der Bauteil muss, wenn die Maße kritisch sind, verschrottet werden.The casting 10 has a melting point between 1150 ° and 1260 ° C on. The fusion or sintering temperature of Coating 12 is between 1085 ° and 1100 ° C, ie below the melting point of the casting 10, but still relatively high. It was found out in this Melting temperature range of beads 14 made of carbon at the Interface 16 in a contact surface or an inner layer 20th the coating 12 diffuse and thus the composition the inner layer 20 change so that they have a higher Having a carbon content which is one generally has lower melting point than the alloy in the outer layer 22 of the coating 12. When the melting or Sintered temperature is reached, the outer layer 22 of the Coating 12 thus begin in a solid or semi-solid Material to sinter, while the inner layer 20 of the Coating 12 becomes liquid and from the boundary layer flows out, as shown at 24 in Figure 3, and Make laugh and globules. Suppose the desired Dimension of the casting 10 with coating 12 is in the Figures 1 and 2 Shown, it can be seen that the Leakage of the liquefied coating 12, as shown in FIG 3 results in that the outer limits 26 of the coating 12 below the original limits "Schrupfen", while the boundaries of the casting 10 under the originally applied coating 12 based on the original dimensions "grow". Accordingly, the go desired dimension of the component lost and the component must, if the measurements are critical, they will be scrapped.

Es wurde aber herausgefunden, dass dieses unerwünschte Ergebnis vermieden oder stark verringert werden kann, wenn die Menge an freiem Kohlenstoff bzw. Graphit in der Gussoberfläche durch ein entkohlendes Wärmebehandlungsverfahren vor einer Beschichtung und Versinterung entfernt wird. Es wird nun auf Figur 4 Bezug genommen, die einen Gussteil 10' zeigt, welcher vor dem Auftragen der Beschichtung 12 aus Schlamm bis zu einer Tiefe d entkohlt wurde. Da kein oder wenig freier Kohlenstoff bzw. Graphit in dem Grenzbereich 16 existiert, wird wenig oder kein Kohlenstoff durch die Beschichtung 12 absorbiert, und folglich bleibt die Zusammensetzung und daher der Schmelzpunkt der inneren Lage der Beschichtung 12 angrenzend an den Grenzbereich 16 gegenüber der übrigen Beschichtung 12 unverändert. Wenn dies der Fall ist, wird die ganze Beschichtung 12 ohne ein Schmelzen und Auslaufen der Beschichtung 12 an der Grenzfläche 16 zwischen dem Gussteil und der Beschichtung verschmelzen bzw. versintern.However, it was found that this undesirable result can be avoided or greatly reduced if the amount of free carbon or graphite in the casting surface by a Decarburizing heat treatment process before coating and sintering is removed. Reference is now made to FIG taken, which shows a casting 10 ', which before the Applying the coating 12 from mud to a depth d was decarburized. Since no or little free carbon or Graphite exists in the boundary region 16 becomes little or no Carbon absorbed by the coating 12, and consequently remains the composition and therefore the melting point of inner layer of the coating 12 adjacent to the Boundary region 16 with respect to the remaining coating 12 unchanged. If this is the case, the whole will Coating 12 without melting and leakage of the Coating 12 at the interface 16 between the casting and the coating merge or sinter.

In einem Versuch, der zu diesem Ergebnis führte, wurden einige duktile Gussteile einem entkohlenden Wärmebehandlungszyklus ausgesetzt. Der Zyklus beinhaltete ein Erwärmen der Gussteile auf 982,2° C (1800° F) für zwei Stunden, und ein anschließendes Luftkühlen der Gussteile. Der Zyklus erzeugte einen entkohlten Bereich von 0,5 mm Tiefe. Diese entkohlten Gussteile und ebenso ein Satz entsprechender Gussteile, die nicht entkohlt waren, wurden mit einer schlammigen Beschichtung versehen. Die Gussteile wurden dann auf die Verschmelz- bzw. Sintertemperatur der Beschichtung erhitzt. Im Ergebnis zeigte keiner der entkohlten Gussteile ein Auftreten eines Auslaufens flüssigen Metalls an den Grenzflächen zwischen dem Gussteil und der Beschichtung. Im Gegensatz hierzu zeigten alle Gussteile, die nicht entkohlt worden waren, dass sich flüssiges Metall an der Grenzfläche zwischen dem Gussteil und der Beschichtung gebildet hatte und in Bereiche geflossen war, die nicht beschichtet werden sollten.In an attempt that led to this result, some Ductile castings a decarburizing heat treatment cycle exposed. The cycle involved heating the castings at 982.2 ° C (1800 ° F) for two hours, and a subsequent air cooling of the castings. The cycle generated a decarburized area of 0.5 mm depth. These decarburized Castings and also a set of corresponding castings, the were not decarburized, were with a muddy coating Mistake. The castings were then placed on the fusion or Heated sintering temperature of the coating. In the result showed none of the decarburized castings an occurrence of leakage liquid metal at the interfaces between the casting and the coating. In contrast, all castings, which had not been decarburized, that was liquid metal the interface between the casting and the coating had formed and flowed into areas that were not should be coated.

Weitere Versuche ergaben, dass die Tiefe, in der eine Entkohlung der Gussteile, die mit einer Beschichtung der gezeigten Zusammensetzung überzogen werden sollten, etwa 0,25 mm betragen sollte, um derart zu wirken, dass eine Bildung von flüssigem Metall während des Versinterungs- bzw. Verschmelzungsschrittes verhindert wird. In jedem Fall kann der Fachmann die wirksame Entkohlungstiefe für jede passende Zusammensetzung der Beschichtung einfach herausfinden, indem er die Beschichtung auf einen Gussteil mit unterschiedlichen Entkohlungstiefen aufschmilzt bzw. -sintert und die Bauteile überprüft, um zu sehen, ob während des Verschmelzens bzw. Versinterns der Beschichtung ein Auslaufen aufgetreten ist. Da die Beschichtungen ähnlicher Zusammensetzung auch mittels thermischer Spray- bzw. Spritzverfahren aufgetragen werden können, ist daran gedacht, dass ein Entkohlen von zu beschichtenden Bereichen eines Gussteils auch bei dieser Auftragart ähnlich vorteilhaft sein wird.Further experiments revealed that the depth in which one Decarburization of castings covered with a coating of should be coated, about 0.25 mm so as to act to cause formation of liquid metal during sintering or Merging step is prevented. In any case, the Professional the effective decarburization depth for each appropriate Simply find out the composition of the coating by asking the coating on a casting with different Decarburization depths melts or sintered and the components checked to see if, during the merge or Internally the coating has leaked. There the coatings of similar composition also by means thermal spraying or spraying be applied It is thought that a decarburizing of too coating areas of a casting also in this Job type will be similarly beneficial.

Das Vorstehende legt nahe, dass ein Entkohlungsvorgang die Haftung anderer Arten von Beschichtung, wie beispielsweise ein Verchromen, unterstützen kann. Die Beschichtungen können, aber müssen nicht zwangsläufig ein Verschmelzen der Beschichtung einschließen.The above suggests that a decarburization process is the Adhesion of other types of coating, such as a Chrome plating, can support. The coatings can, but do not necessarily have a fusion of the coating lock in.

Nachdem die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, wird es klar werden, dass verschiedene Veränderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die folgenden Ansprüche bestimmt wird, abzuweichen.After the preferred embodiment has been described is it becomes clear that various changes are being made can be without departing from the scope of the invention as he is determined by the following claims.

Claims (6)

Verfahren zum Aufbringen einer eine vorzugsweise feinpudrige, verschleiß- und/oder korrosionsbeständige Legierung aufweisende Beschichtung (12) auf eine Oberfläche eines Gussteils (10), um einen Bereich erhöhter Verschleiß- und/oder Korrosionsfestigkeit zu erhalten, welches zumindest die folgenden Verfahrensschritte enthält: a) Entkohlen zumindest eines Oberflächenbereichs des Gussteils (10) bis zu einer wirksamen Tiefe b) Aufbringen der Beschichtung auf diesen Oberflächenbereich mittels eines Prozesses, der bewirkt, dass die Beschichtung (12) an dem Bauteil (10) haftet. Method for applying a coating (12) having a preferably fine powdered, wear and / or corrosion-resistant alloy onto a surface of a casting (10) in order to obtain a region of increased wear and / or corrosion resistance, comprising at least the following process steps: a) decarburizing at least one surface area of the casting (10) to an effective depth b) applying the coating to this surface area by means of a process that causes the coating (12) to adhere to the component (10). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozess gemäß dem Verfahrensschritt b) die folgenden Verfahrensschritte aufweist: c) Aufbringen der die feinpudrige, verschleißfeste Legierung aufweisenden Beschichtung (12) auf wenigstens einen Oberflächenbereich des Gussteils (10) d) Verschmelzen der Beschichtung durch ein Erhitzen des Gussteils (10) und der Beschichtung (12) auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Gussteils (10), die ausreichend ist, die Legierung zu verschmelzen. A method according to claim 1, characterized in that the process according to the method step b) comprises the following method steps: c) applying the coating (12) comprising the fine-powder, wear-resistant alloy to at least one surface region of the casting (10) d) fusing the coating by heating the casting (10) and the coating (12) to a temperature below the melting point of the casting (10) sufficient to fuse the alloy. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (12) durch ein Auftragen eines Schlammes aufgebracht wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating (12) is applied by applying a slurry. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (12) durch ein thermisches Spritz- bzw. Sprayverfahren aufgetragen wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating (12) is applied by a thermal spraying or spraying process. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Tiefe (d) etwa 0,25 mm beträgt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the effective depth (d) is about 0.25 mm. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Tiefe (d) zwischen etwa 0,25 und 0,5 mm beträgt.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the effective depth (d) is between about 0.25 and 0.5 mm.
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