AT396119B

AT396119B - Verfahren zum beschriften heisser stahlbloecke

Info

Publication number: AT396119B
Application number: AT0091488A
Authority: AT
Original assignee: Stangl Kurt Dipl Ing
Priority date: 1988-04-08
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1993-06-25
Also published as: ATA91488A

Description

AT 396 119 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschriften heißer Stahlblöcke durch ein punkt- oder linienförmiges Flammspritzen von Pulvermischungen.

Zur Kennzeichnung von Stahlblöcken sollen diese unmittelbar nach ihrer Herstellung, beispielsweise im Anschluß an eine Stranggießanlage, beschriftet werden, wobei sich aufgrund der hohen Oberflächentemperatur der zu beschriftenden Stahlblöcke von durchschnittlich 800 °C erhebliche Schwierigkeiten ergeben. Farben, die zu diesem Zweck punktförmig auf die Blockoberfläche aufgespritzt werden könnten, haben nämlich eine Temperaturbeständigkeit lediglich bis in den Bereich dieser Oberflächentemperatur, wozu noch kommt, daß die zum Aufspritzen eingesetzten Farbdösen aufgrund der hohen Temperaturbelastungen zum Verlegen neigen, was die Betriebssicherheit erheblich vermindert.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, an Stelle von Farbe einen metallischen Werkstoff durch ein Flammspritzen punkt- oder linienförmig auf der heißen Blockoberfläche aufzutragen, und zwar durch ein Drahtspritzverfahren, bei dem das als Draht zugeführte Metall in Spritzpistolen geschmolzen, durch Druckluft zerstäubt und auf die zu beschriftenden Blöcke aufgespritzt wird. Für das Beschriften von kalten oder nicht zu heißen Stahloberflächen hat sich zwar das Flammspritzen eines Aluminiumdrahtes bewährt, doch bleibt der Einsatz eines Aluminiumdrahtes zum Beschriften von Stahlblöcken auf Oberflächentemperaturen unter ca. 600 °C beschränkt, weil mit höheren Oberflächentemperaturen das Aluminium auf der Stahloberfläche zerfließt und deutliche Verluste durch ein Verdampfen des Aluminiums auftreten. Der Versuch, diesen Nachteilen durch das Flammspritzen von Bronze- oder Messingdrähten zu begegnen, die ein dauerhafteres Beschriften von Stahlblöcken auch mit größeren Oberflächentemperaturen zulassen, scheiterte jedoch in der Praxis deshalb, weil das in diesen Legierungen enthaltene Kupfer die Rotbruchanfälligkeit des Stahles erheblich erhöht, was beim nachträglichen Verarbeiten der Stahlblöcke durch ein Walzen oder Schmieden zu Oberflächenrissen führt.

Um eine hochhitzebeständige Werkstoffkombination zu erhalten, ist es darüber hinaus bekannt (EP-A-0 229 522, EP-A-0 217 991), auf die zu schützende Werkstückoberfläche eine ein- oder mehrlagige Beschichtung aufzubringen, die an der Außenseite einen ausschließlich keramischen Werkstoff, gegen die Werkstoffoberfläche hin jedoch einen zunehmend metallischen Anteil aufweist. Diese durch ein Flammspritzen aufbringbaren Beschichtungen sind jedoch mit punkt- oder linienförmigen Beschriftungen heißer Stahlblöcke nicht vergleichbar, zumal durch die Beschriftung die Stahblöcke keineswegs vor einer äußeren Hitzeeinwirkung geschützt werden sollen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß Stahlblöcke auch mit vergleichsweise hohen Oberflächentemperaturen dauerhaft beschriftet werden können, ohne die Werkstorfeigenschaften der Blöcke zu beeinträchtigen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zum Flammspritzen eine Pulvermischung aus wenigstens zwei Metallen eingesetzt wird, wobei ein Metallpulveranteil unter und ein anderer Metallpulveranteil über der durchschnittlichen Oberflächentemperatur der Stahlblöcke schmilzt.

Durch die Anwendung eines an sich bekannten Pulverspritzverfahrens zum Beschriften heißer Stahlblöcke wird zunächst der Vorteil erzielt, daß die zum Einsatz gelangenden Pulvermischungen in ihrer Zusammensetzung weitgehend frei gewählt werden können und nicht durch die Forderung nach einer verformbaren Legierung beschränkt werden, wie dies beim Flammspritzen von Drähten der Fall ist. Durch den Einsatz eines niedrigschmelzenden und eines hochschmelzenden Metallpulveranteils werden die Nachteile des niedrigschmelzenden Anteils bezüglich des Verfließens und des hochschmelzenden Anteils hinsichtlich der unzulänglichen Verbindung mit der Stahloberfläche vermieden, weil der niedrigschmelzende Metallpulveranteil eine Haftvermittlungswirkung mit sich bringt

Liegt der Schmelzpunkt des hochschmelzenden Metallpulveranteils um wenigstens 400 °C über dem Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden Anteils, so werden besonders vorteilhafte Verhältnisse sichergestellt, weil der hochschmelzende Metallpulveranteil eine ausreichende Wärmebeständigkeit aufweist. Soll der beschriftete Stahlblock für eine Weiterbehandlung wieder erwärmt werden, so empfiehlt sich ein hochschmelzender Metallpulveranteil, dessen Schmelzpunkt über der Ofentemperatur zur Wiedererwärmung liegt

Der Umstand, daß die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Stahlblöcke deutlich über dem Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden Metallpulveranteils liegen kann und daß daher mit einem teilweisen Verdampfen dieses Anteils zu rechnen ist, beeinträchtigt die besondere Wirkung dieses Pulverspritzverfahrens zum Beschriften heißer Stahlblöcke nicht, wenn der Anteil des niedrigschmelzenden Metallpulvers nicht zu groß gewählt wird. Die möglichen Anteilsbereiche der eingesetzten Metallpulver hängen naturgemäß von den jeweiligen Schmelzpunkten und der durchschnittlichen Oberflächentemperatur der zu beschriftenden Stahlblöcke ab und lassen sich z. B. durch einfache Vorversuche ermitteln.

Besonders vorteilhafte Verhältnisse werden erreicht, wenn der niedrigschmelzende Metallpulveranteil aus Aluminiumpulver besteht, wobei im allgemeinen ein Aluminiumanteil von 3 bis 8 Gew. % für eine dauerhafte Haftverbindung ausreicht. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, daß ein Teil des Aluminiums bei Oberflächentemperaturen von ca. 800 °C verbrennt und die dabei entstehende Wärme ein vorteilhaftes Festsintem des hochschmelzenden Metallpulveranteils an der Stahloberfläche unterstützt. Als hochschmelzender Metallpulveranteil kann Nickel, Molybdän, Wolfram, Titan, Chrom oder Kobalt oder eine Mischung dieser Metalle eingesetzt werden, wobei sich in der Praxis ein Nickelpulver mit 4 bis 8 Gew. % Moblybdän besonders bewährt hat

Da die Oxide der hochschmelzenden Metalle der Pulvermischung sich kaum von der oxidierten Oberfläche der Stahlblöcke abheben und im allgemeinen der Aluminiumpulveranteil für einen ausreichenden Sichtkontrast zu -2-

Claims

AT 396 119 B gering ist, ist es vorteilhaft, der metallischen Pulvermischung einen Anteil eines Oxides zuzuführen, das aufgrund seiner Farbe den gewünschten Sichtkontrast gewährleistet. Zu diesem Zweck eignet sich beispielsweise Zirkoniumdioxid. Es ist aber auch möglich, hiefür gebrannten Kalk oder eine Mischung aus Zirkoniumdioxid und gebranntem Kalk einzusetzen, wobei vorteilhaft 65 bis 72 Gew. % Zirkoniumdioxid mit 35 bis 28 Gew. % gebranntem Kalk gemischt werden können. Macht diese Mischung etwa 20 bis 30 Gew. % der Metallpulvermischung aus, so wird in den meisten Fällen eine gute Sichtbarkeit der Beschriftung sicheigestellt Die Bedingungen hinsichtlich des Pulverspritzverfahrens können in herkömmlicher Weise entsprechend den jeweiligen Anforderungen gewählt werden. Ob dabei die einzelnen Pulveranteile jeweils gesondert der Spritzpistole zugeführt oder vor ihrer Zufuhr zusammengemischt werden, spielt für den angestrebten Effekt eine untergeordnete Rolle, wie es auch unerheblich ist, ob das Pulvergemisch in einer Gasflamme oder im Lichtbogen geschmolzen wird. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Beschriften heißer Stahlblöcke durch ein punkt- oder linienförmiges Flammspritzen von Pulvermischungen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Flammspritzen eine Pulvermischung aus wenigstens zwei Metallen eingesetzt wird, wobei ein Metallpulveranteil unter und ein anderer Metallpulveranteil über der durchschnittlichen Oberflächentemperatur der Stahlblöcke schmilzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des hochschmelzenden Metallpulveranteils wenigstens 400 °C über dem Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden Anteils liegt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der niedrigschmelzende Metallpulveranteil aus Aluminiumpulver besteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hochschmelzende Metallpulveranteil aus Nickel, Molbydän, Wolfram, Titan, Chrom oder Kobalt oder einer Mischung dieser Metalle besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvermischung einen Anteil eines Oxides, z. B. Zirkoniumdioxid, enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvermischung einen Anteil an gebranntem Kalk enthälL -3-