DE102018220222A1 - Process for producing a composite material, composite material and its use - Google Patents

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Jens-Ulrik Becker
Sebastian Kallabis
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ThyssenKrupp AG
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbundes (1'), ein entsprechend hergestellter Werkstoffverbund (1') und eine Verwendung des erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffverbundes (1').The present invention relates to a method for producing a composite material (1 '), a correspondingly produced composite material (1') and a use of the composite material (1 ') produced according to the invention.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbundes, ein erfindungsgemäß hergestellter Werkstoffverbund und eine Verwendung des erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffverbundes.The present invention relates to a method for producing a composite material, a composite material produced according to the invention and a use of the composite material produced according to the invention.

Technischer HintergrundTechnical background

Bei der Herstellung von besonders verschleißfesten Stahlwerkstoffen in Form von Blechen, Platten oder Bändern sind oberhalb der 650 HV-Härteklasse schnell technische Grenzen erreicht, insbesondere was die technische Herstellbarkeit auf den Anlagen zur Stahlherstellung und zum Warmwalzen, und ggf. auch etwaiger Zwischenschritte bzw. weiterer Verarbeitungsschritte, wie z. B. Kaltwalzen, Beschichten, etc., anbelangt. Dies gilt gleichermaßen auch für Weiterverarbeitungsprozesse zur Herstellung von Bauteilen mittels z. B. Formen, Ziehen und/oder Abkanten.In the production of particularly wear-resistant steel materials in the form of sheets, plates or strips, technical limits are quickly reached above the 650 HV hardness class, in particular as regards the technical producibility on the systems for steel production and hot rolling, and possibly also any intermediate steps or other Processing steps such as B. cold rolling, coating, etc., concerns. This also applies to further processing processes for the production of components by means of e.g. B. forming, pulling and / or folding.

Die Gründe für die eingeschränkte, technische Herstellbarkeit von Blechen, Platten oder Bändern besonders harter verschleißfester Stahlwerkstoffe sind der Tatsache geschuldet, dass besonders verschleißbeständige Legierungen ihren Verschleißwiderstand aus der Härte der in der Regel martensitischen Metallmatrix einerseits und dem insbesondere hohen Gehalt an harten Karbiden, Nitriden und/oder Boriden der Elemente Eisen, Chrom, Wolfram, Molybdän, Vanadium, Niob, Titan, Hafnium und/oder Tantal erzielen. Herstellungsprobleme können des Weiteren bedingt sein durch: hohe Schmelztemperaturen; hohe Legierungsgehalte; spröde Phasen, insbesondere Sprödigkeit des Werkstoffs allgemein, was mit einer schlechten bis eingeschränkten Bieg- und/oder Verformbarkeit einhergeht; hohe Härte mit negativen Auswirkungen beim Walzen, insbesondere beim Führen des Bandes, usw.; Empfindlichkeit gegen Risse, beispielsweise Kantenrisse, Seigerungsrisse, usw.The reasons for the limited, technical manufacturability of sheets, plates or strips of particularly hard wear-resistant steel materials are due to the fact that particularly wear-resistant alloys derive their wear resistance from the hardness of the generally martensitic metal matrix on the one hand and the particularly high content of hard carbides, nitrides and / or achieve borides of the elements iron, chromium, tungsten, molybdenum, vanadium, niobium, titanium, hafnium and / or tantalum. Manufacturing problems can also be caused by: high melting temperatures; high alloy contents; brittle phases, in particular brittleness of the material in general, which is associated with poor to limited flexibility and / or deformability; high hardness with negative effects when rolling, especially when guiding the strip, etc .; Sensitivity to cracks, e.g. edge cracks, segregation cracks, etc.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass besonders verschleißfeste Werkstoffe respektive Bauteile oftmals pulvermetallurgisch hergestellt werden. Dabei wird ein Pulver, welches aus reinem Metall, einer Mischung reiner Metalle oder auch aus einer individuell zusammengestellten Metalllegierung bestehen kann, über verschiedene Verfahrensrouten in der Regel zum fertigen Bauteil oder Bauteilrohling oder Halbzeug prozessiert. Wesentliche Kernprozesse der genannten Verfahrensrouten sind immer einerseits das Zusammenpressen des Metallpulvers (Kompaktieren) und andererseits die Herstellung einer festen Bindung zwischen den Bestandteilen des Pulvers unter Temperatureinfluss (Sintern).It is known from the prior art that particularly wear-resistant materials or components are often manufactured using powder metallurgy. Here, a powder, which can consist of pure metal, a mixture of pure metals or an individually composed metal alloy, is generally processed via different process routes to the finished component or component blank or semi-finished product. The essential core processes of the above-mentioned process routes are, on the one hand, the pressing together of the metal powder (compacting) and, on the other hand, the establishment of a firm bond between the components of the powder under the influence of temperature (sintering).

Der Vorteil bei den pulvermetallurgischen Routen ist, dass oftmals, insbesondere wenn ein Vergleichsprodukt über die Schmelz-Walz/Schmiederoute überhaupt herstellbar ist, bessere Materialeigenschaften erreicht werden können. Nachteilig hingegen ist jedoch, dass über die Prozesse Kompaktieren und Sintern in der Regel nur eine Dichte von bis zu 99 % hergestellt werden können, wobei eine vollständige Verdichtung einen zusätzlichen Schritt einer Nachbearbeitung in Form von Walzen und/oder Schmieden erfordert.The advantage of powder metallurgy routes is that better material properties can often be achieved, especially if a comparison product can be produced using the smelting-rolling / forging route. On the other hand, it is disadvantageous that the processes of compacting and sintering can generally only produce a density of up to 99%, with complete compaction requiring an additional step of post-processing in the form of rolls and / or forging.

Bleche, Platten oder Bänder lassen sich pulvermetallurgisch nur aufwendig bzw. eingeschränkt herstellen. Dies gilt gleichermaßen auch für die im Stand der Technik bekannten Mehrlagenwerkstoffe, bei denen eine pulvermetallurgische Schicht auf einem Substrat, oftmals einem zähen und/oder kostengünstigen Stahl aufgebracht wird, um Materialkosten zu sparen. Gängige Verfahren zur Herstellung solcher Halbzeuge bzw. Bauteile aus Mehrlagenwerkstoffen, welche in der Regel aus zwei Lagen bestehen, sind Verfahren wie thermisches Spritzen oder HIP-Cladding. Beim HIP-Cladding wird eine Schicht durch heiß-isostatisches Pressen (HIP) auf ein Substrat aufgebracht.Sheets, plates or strips can only be produced by powder metallurgy with great effort or to a limited extent. This also applies equally to the multilayer materials known in the prior art, in which a powder-metallurgical layer is applied to a substrate, often a tough and / or inexpensive steel, in order to save material costs. Common processes for producing such semi-finished products or components from multi-layer materials, which generally consist of two layers, are processes such as thermal spraying or HIP cladding. With HIP cladding, a layer is applied to a substrate by hot isostatic pressing (HIP).

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem ein insbesondere blech-, platten- oder bandförmiger Werkstoffverbund relativ einfach hergestellt werden kann, insbesondere unter Nutzung von Anlagen für die Stahlherstellung, sowie einen entsprechend hergestellten Werkstoffverbund und eine Verwendung des Werkstoffverbundes anzugeben.The invention is therefore based on the object of providing a method with which an in particular sheet, plate or strip-shaped composite material can be produced relatively easily, in particular using systems for steel production, and a correspondingly produced composite material and use of the composite material specify.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Advantageous refinements and variants of the invention result from the dependent claims and the following description.

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbundes folgende Schritte: - Bereitstellen einer metallischen Trägerschicht, - Bereitstellen einer metallischen Schutzschicht, - Bereitstellen eines metallischen Pulvers, - Anordnen des Pulvers zwischen der Trägerschicht und der Schutzschicht zur Erzeugung eines Vorproduktes, - Erwärmen und Warmwalzen des Vorproduktes zur Erzeugung eines blech-, platten- oder bandförmigen Werkstoffverbundes, wobei das Pulver während des Erwärmens und Warmwalzens in eine pulvermetallurgische Schicht umgewandelt wird.According to the invention, the method for producing a composite material comprises the following steps: - providing a metallic carrier layer, - providing a metallic protective layer, - providing a metallic powder, - arranging the powder between the carrier layer and the protective layer to produce a preliminary product, - heating and hot rolling the preliminary product to produce a sheet, plate or band-shaped composite material, the powder being converted into a powder metallurgical layer during the heating and hot rolling.

Da ein Werkstoff in Blech-, Platten- oder Bandform pulvermetallurgisch nur aufwendig bzw. eingeschränkt herstellbar ist, wird erfindungsgemäß ein mehrlagiger Aufbau gewählt, der aus verschiedenen Schichten besteht, die unterschiedliche Funktionen haben. Der wesentliche Bestandteil in dem erfindungsgemäßen Werkstoffverbund ist dabei das metallische Pulver respektive die aus dem metallischen Pulver umgewandelte pulvermetallurgische Schicht, die sich im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Werkstoffverbundes ausbildet. Dadurch weist erfindungsgemäß der Werkstoffverbund, welcher blech-, platten- oder bandförmig ausgebildet ist, mindestens drei metallische Schichten auf, wobei mindestens eine der Schichten aus einer pulvermetallurgischen Schicht gebildet ist.Since a material in sheet, plate or strip form is only complex by powder metallurgy or can be produced to a limited extent, according to the invention a multilayer structure is selected which consists of different layers which have different functions. The essential component in the composite material according to the invention is the metallic powder or the powder-metallurgical layer converted from the metallic powder, which is formed in the course of the method according to the invention for producing the composite material. As a result, according to the invention, the composite material, which is sheet, plate or strip-shaped, has at least three metallic layers, at least one of the layers being formed from a powder-metallurgical layer.

Eben jene pulvermetallurgische Schicht kann dabei über den Querschnitt bzw. die Längs- und/oder Quererstreckung des Werkstoffverbundes einen Gradienten aufweisen, welcher beispielsweise infolge einer gezielten Schüttung Einfluss auf die Materialeigenschaft durch ein variierendes Konzentrationsprofil auf den Anwendungsfall angepasst bzw. die Verbundbildung optimieren werden kann.It is precisely that powder-metallurgical layer that can have a gradient across the cross-section or the longitudinal and / or transverse extent of the composite material, which can be adapted to the application, for example as a result of a targeted pouring, by varying the concentration profile, or the formation of the composite can be optimized.

Die Bestandteile des metallischen Pulvers und die aus dem metallischen Pulver umgewandelte pulvermetallurgische Schicht werden gemäß den Anforderungen des Anwendungsfalls zusammengestellt. Das metallische Pulver kann aus reinem Metall, einer Mischung reiner Metalle oder aus einer individuell zusammengestellten Metalllegierung bestehen. Durch die beim Warmwalzen eintretende Dickenreduzierung und den dabei herrschenden hohen Temperaturen wird durch Kompaktieren und Sintern, eine insbesondere homogene, dichte und kompakte Schicht ausgebildet.The components of the metallic powder and the powder-metallurgical layer converted from the metallic powder are put together in accordance with the requirements of the application. The metallic powder can consist of pure metal, a mixture of pure metals or an individually composed metal alloy. Due to the reduction in thickness that occurs during hot rolling and the high temperatures that prevail, compacting and sintering form a particularly homogeneous, dense and compact layer.

Die metallische Trägerschicht ermöglicht zum einen die Prozessierbarkeit des Vorproduktes zu einem blech-, platten- oder bandförmigen Werkstoffverbund im Zuge des Warmwalzprozesses und zum anderen die Prozessierbarkeit des Werkstoffverbundes zu einem Bauteil in einem oder mehreren nachgelagerten Weiterverarbeitungsschritten. Durch den Warmwalzprozess kommt es analog zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Warmwalzplattieren zu einer festen metallischen Bindung zwischen der Trägerschicht, der pulvermetallurgischen Schicht und der Schutzschicht. Bevorzugt nimmt die Trägerschicht mehr als 50 % der Gesamtdicke des Vorproduktes respektive Werkstoffverbundes ein, sodass im Wesentlichen gute Verarbeitungseigenschaften durch die Trägerschicht respektive die sich durch das Warmwalzen ergebende Schicht sichergestellt sind. Die metallische Trägerschicht bzw. die nach dem Warmwalzen resultierende Schicht trägt quasi die pulvermetallurgische Schicht, welche anfangs pulverförmig und nach dem Warmwalzen kompakt ausgebildet ist. Die metallische Trägerschicht bzw. die nach dem Warmwalzen resultierende Schicht schirmt zudem die pulvermetallurgische Schicht zumindest zu einer Seite hin ab.The metallic carrier layer enables the processability of the preliminary product into a sheet, plate or strip-shaped material composite in the course of the hot rolling process and the processability of the material composite into a component in one or more subsequent processing steps. The hot rolling process, analogous to the hot roll cladding known from the prior art, results in a firm metallic bond between the carrier layer, the powder metallurgical layer and the protective layer. The backing layer preferably takes up more than 50% of the total thickness of the preliminary product or composite material, so that essentially good processing properties are ensured by the backing layer or the layer resulting from hot rolling. The metallic carrier layer or the layer resulting after hot rolling essentially carries the powder metallurgical layer, which is initially powdery and compact after hot rolling. The metallic carrier layer or the layer resulting after hot rolling also shields the powder metallurgical layer at least on one side.

Die metallische Schutzschicht bzw. die nach dem Warmwalzen resultierende Schicht sorgt dafür, dass zunächst das auf der metallischen Trägerschicht angeordnete metallische Pulver zumindest zu einer Seite, insbesondere auf der der Trägerschicht abgewandten Seite abgedeckt und damit geschützt ist, dass zum einen das metallische Pulver respektive pulvermetallurgische Schicht in Position gehalten wird und ein Auseinanderreißen oder Beschädigen im Warmwalzprozess des Vorproduktes vermieden wird, zum anderen das metallische Pulver respektive pulvermetallurgische Schicht keinen negativen Einfluss auf Anlagenkomponenten, wie z. B. Komponenten in der Warmwalz- und/oder Fertigungsstraße, nehmen, weil die Komponenten nicht in direkten Kontakt zu dem metallischen Pulver respektive zu der pulvermetallurgischen Schicht gelangen, diese quasi zumindest einseitig abschirmen und dadurch Anhaftungen und/oder Verschleiß an bzw. der Anlagenkomponenten vermieden werden können. Ebenso wird durch die Schutzschicht eine zusätzliche Oxidation des Pulvers beispielsweise durch Vermeidung eines Eintretens von Ofenatmosphäre während einer vorzugsweisen Erwärmung in einem Ofen verhindert, sodass eine negative Wirkung oxidierter Pulverpartikel auf den Sinterprozess minimiert werden kann. Des Weiteren garantiert die metallische Schutzschicht bzw. die nach dem Warmwalzen resultierende Schicht eine gute Oberflächenqualität, insbesondere am erfindungsgemäßen Werkstoffverbund respektive am daraus gefertigten Bauteil. Die metallische Trägerschicht und die metallische Schutzschicht ermöglichen zusammen den Durchsatz des bzw. der sonst nicht prozessierbaren metallischen Pulvers bzw. pulvermetallischen Schicht, schirmen bzw. decken diese beidseitig, insbesondere nach oben und nach unten hin ab. Gemäß einer Ausgestaltung weist die metallische Trägerschicht im Vergleich zur metallischen Schutzschicht eine Dicke auf, welche mindestens um Faktor 2, insbesondere mindestens um Faktor 4, vorzugsweise mindestens um Faktor 7 dicker ist.The metallic protective layer or the layer resulting after hot rolling ensures that the metallic powder arranged on the metallic carrier layer is initially covered on at least one side, in particular on the side facing away from the carrier layer, and is thus protected so that, on the one hand, the metallic powder or powder metallurgical powder is protected Layer is held in position and tearing apart or damage in the hot rolling process of the preliminary product is avoided, on the other hand, the metallic powder or powder metallurgical layer has no negative impact on system components, such as. B. components in the hot rolling and / or production line, because the components do not come into direct contact with the metallic powder or to the powder metallurgy layer, shield it at least on one side and thereby prevent buildup and / or wear on or the system components can be. The protective layer also prevents additional oxidation of the powder, for example by avoiding the occurrence of an oven atmosphere during preferred heating in an oven, so that a negative effect of oxidized powder particles on the sintering process can be minimized. Furthermore, the metallic protective layer or the layer resulting after hot rolling guarantees a good surface quality, in particular on the composite material according to the invention or on the component made therefrom. The metallic carrier layer and the metallic protective layer together enable the throughput of the otherwise non-processable metallic powder or powder-metallic layer, shield or cover them on both sides, in particular upwards and downwards. According to one embodiment, the metallic carrier layer has a thickness that is at least a factor of 2, in particular at least a factor of 4, preferably at least a factor of 7, greater than that of the metallic protective layer.

Die metallische Trägerschicht und die metallische Schutzschicht des Vorproduktes werden vorzugsweise zumindest lokal miteinander verbunden, vorzugsweise stoffschlüssig, um eine Prozessierbarkeit sicherzustellen, ohne dass sich die metallischen Schichten des Vorproduktes vor dem Warmwalzen voneinander lösen.The metallic carrier layer and the metallic protective layer of the preliminary product are preferably connected to one another at least locally, preferably cohesively, in order to ensure processability without the metallic layers of the preliminary product separating from one another before hot rolling.

In Abhängigkeit des Werkstoffs, der für die metallische Trägerschicht und/oder metallische Schutzschicht verwendet wird, erfolgt eine Erwärmung vor dem Warmwalzen auf eine Temperatur, die insbesondere unterhalb der Temperatur des eingesetzten Werkstoffs ist, welche die niedrigere Schmelztemperatur hat. Die Erwärmung erfolgt vorzugsweise auf eine Temperatur die gleich oder höher als eine Warmwalzanfangstemperatur des eingesetzten Werkstoffs ist. Die Dauer der Erwärmung richtet sich nach der Dicke des Vorproduktes respektive der Dicke der metallischen Trägerschicht, insbesondere um zumindest sicherzustellen, dass sich infolge der Erwärmung in der bzw. den metallischen Schichten ein vollständig homogenes (Erwärmungs-) Gefüge ausbildet. Durch die Erwärmung wird insbesondere ein partielles Aufschmelzen der Pulverpartikel begünstigt, um eine für den Sinterprozess vorzugsweise notwendige Brückenbildung zwischen den Körnern respektive den Partikeln des Pulvers zu aktivieren. Vorzugsweise weist das metallische Pulver eine höhere Schmelztemperatur als der eingesetzte Werkstoff der metallischen Schicht(en) auf.Depending on the material used for the metallic carrier layer and / or metallic protective layer, heating takes place before hot rolling to a temperature which is in particular below the temperature of the material used, which is the lower Has melting temperature. The heating is preferably carried out to a temperature which is equal to or higher than a hot rolling starting temperature of the material used. The duration of the heating depends on the thickness of the preliminary product or the thickness of the metallic carrier layer, in particular to at least ensure that a completely homogeneous (heating) structure is formed in the metallic layer or layers as a result of the heating. The heating in particular favors a partial melting of the powder particles in order to activate a bridge formation between the grains or the particles of the powder, which is preferably necessary for the sintering process. The metallic powder preferably has a higher melting temperature than the material of the metallic layer (s) used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung bestehen die metallische Schutzschicht und die metallische Trägerschicht jeweils aus einem Stahlwerkstoff. Da die Auslegung der pulvermetallurgischen Schicht in Verbindung mit ihrer Dicke und/oder mit ihren Legierungselementen insbesondere die Verwendung des Werkstoffverbundes definiert, können im Vergleich zur pulvermetallurgischen Schicht niedriglegierte, kostengünstig und einfach herstellbare Stahlwerkstoffe verwendet werden, welche die mechanischen Eigenschaften im Werkstoffverbund definieren, u. a. die Festigkeit, Zähigkeit etc. Beispielsweise können Stahlwerkstoffe verwendet werden, welche eine Härte unterhalb von 600 HV, insbesondere unterhalb von 500 HV, vorzugsweise unterhalb von 400 HV, bevorzugt unterhalb 300 HV, besonders bevorzugt unterhalb 200 HV aufweisen, um insbesondere eine einfache Prozessierbarkeit zu gewährleisten. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung weist der Stahlwerkstoff der metallischen Schutzschicht im Vergleich zum Stahlwerkstoff der Trägerschicht die gleiche oder eine geringere Härte auf. Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffverbundes eignen sich somit konventionelle Anlagen für die Stahlherstellung.According to a preferred embodiment, the metallic protective layer and the metallic carrier layer each consist of a steel material. Since the design of the powder metallurgical layer in connection with its thickness and / or with its alloying elements in particular defines the use of the composite material, compared to the powder metallurgical layer low-alloy, inexpensive and easy to manufacture steel materials can be used, which define the mechanical properties in the composite material, u. a. strength, toughness etc. For example, steel materials can be used which have a hardness below 600 HV, in particular below 500 HV, preferably below 400 HV, preferably below 300 HV, particularly preferably below 200 HV, in order in particular to be easy to process guarantee. According to a further preferred embodiment, the steel material of the metallic protective layer has the same or a lower hardness compared to the steel material of the carrier layer. Conventional systems for steel production are therefore suitable for the production of the composite material according to the invention.

HV ist die Härte nach Vickers und wird gemäß DIN EN ISO 6507-1 ermittelt.HV is the Vickers hardness and is according to DIN EN ISO 6507-1 determined.

Gemäß einer Ausgestaltung sind die metallischen Schichten (Trägerschicht-pulvermetallurgische Schicht-Schutzschicht) im Werkstoffverbund asymmetrisch verteilt, und insbesondere liegt die pulvermetallurgische Schicht als Kernschicht vor, welche eine Dicke aufweist, die kleiner ist als die Hälfte, insbesondere kleiner ist als ein Drittel der Gesamtdicke des Werkstoffverbundes.According to one embodiment, the metallic layers (carrier layer-powder metallurgic protective layer) are asymmetrically distributed in the material composite, and in particular the powder-metallurgical layer is present as a core layer, which has a thickness that is less than half, in particular less than a third of the total thickness of the composite material.

Gemäß einer Ausgestaltung ist das metallische Pulver ein eisenbasiertes Pulver. Insbesondere in Verbindung mit dem Einsatz von Stahlwerkstoffen als metallische Trägerschicht und Schutzschicht, wobei die Stahlwerkstoffe einen überwiegenden Anteil an Eisen aufweisen, wird eine metallische Bindung während des Warmwalzens zwischen dem zwischen den metallischen Schichten angeordneten Pulver und den metallischen Schichten begünstigt. Da die Bestandteile des metallischen Pulvers und anschließend die Umwandlung des Pulvers in eine pulvermetallurgische Schicht mittels Wärme und Druck die Eigenschaft des Werkstoffverbundes definieren, insbesondere um eine im Vergleich zu den metallischen Schichten kompakte Schicht mit einer vorzugsweise höheren Härte im Werkstoffverbund auszubilden, enthält das eisenbasierte metallische Pulver gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung mindestens ein Element aus der Gruppe C, N, B und mindestens ein Element aus der Gruppe Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta. Um eine extrem hohe Härte respektive Verschleißfestigkeit im Werkstoffverbund zu erreichen, welches als Band, Platte oder Blech bereitgestellt werden kann, müssen Legierungen zum Einsatz kommen, die durch einen hohen Kohlenstoffgehalt und/oder Stickstoffgehalt und/oder Borgehalt in Verbindung mit einem hohen Anteil von Elementen, welche harte Karbide, Nitride und/oder Boride ausbilden gekennzeichnet sind. Karbid-, Nitrid-, Borid-Bildner sind neben Eisen beispielsweise die Elemente Chrom, Wolfram, Molybdän, Vanadium, Niob, Titan, Hafnium und/oder Tantal. Bevorzugt stellt die pulvermetallurgische Schicht die Verschleißfestigkeit bereit und wird in ihrer Dicke gemäß den Anforderungen des Anwendungsfalls dimensioniert. Aufgrund der Legierungsbestandteile kann das Pulver sehr teuer sein, so dass die pulvermetallurgische Schicht so dick wie nötig und so dünn wie möglich ausgelegt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die pulvermetallurgische Schicht des Werkstoffverbundes mindestens ein Element aus der Gruppe Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta, welches in Verbindung mit mindestens einem der Elemente aus der Gruppe C, N, B in Form von Karbiden, Nitriden und/oder Boriden in einer eisenbasierten Metallmatrix vorliegt. Weitere Basislegierungen mit Matrizes, insbesondere nickelbasierte oder wolframbasierte Pulver, können ebenfalls eingesetzt werden, um beispielsweise eine verschleißbeständige pulvermetallurgische Schicht zu erhalten.According to one embodiment, the metallic powder is an iron-based powder. Particularly in connection with the use of steel materials as the metallic carrier layer and protective layer, the steel materials having a predominant proportion of iron, a metallic bond is favored during hot rolling between the powder arranged between the metallic layers and the metallic layers. Since the constituents of the metallic powder and then the conversion of the powder into a powder metallurgical layer by means of heat and pressure define the property of the composite material, in particular in order to form a layer that is more compact than the metallic layers and preferably has a higher hardness in the composite material, the iron-based contains metallic Powder according to a preferred embodiment, at least one element from the group C, N, B and at least one element from the group Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta. In order to achieve extremely high hardness and wear resistance in the composite material , which can be provided as a strip, plate or sheet, alloys must be used which have a high carbon content and / or nitrogen content and / or boron content in connection with a high proportion of elements which form hard carbides, nitrides and / or borides Marked are. In addition to iron, carbide, nitride and boride formers are, for example, the elements chromium, tungsten, molybdenum, vanadium, niobium, titanium, hafnium and / or tantalum. The powder-metallurgical layer preferably provides the wear resistance and its thickness is dimensioned according to the requirements of the application. Because of the alloy components, the powder can be very expensive, so that the powder metallurgical layer is designed as thick as necessary and as thin as possible. According to a preferred embodiment, the powder metallurgical layer of the composite material contains at least one element from the group Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta, which in combination with at least one of the elements from the group C, N, B of carbides, nitrides and / or borides is present in an iron-based metal matrix. Other base alloys with matrices, in particular nickel-based or tungsten-based powders, can also be used, for example in order to obtain a wear-resistant powder-metallurgical layer.

Die Zusammensetzung des metallischen Pulvers orientiert sich vorzugsweise an kommerziell erhältlichen Metallpulvern, insbesondere für ballistische Anwendungen oder Verschleißanwendungen, kann aber auch individuell ausgelegt bzw. gemischt werden. Soll der erfindungsgemäße Werkstoffverbund zur Herstellung eines Bauteils für eine verschleißfeste Anwendung verwendet werden, so wird die metallische Schutzschicht nur während der Prozessierung im Zuge des Warmwalzens und bei Bedarf bei der Fertigung benötigt. Unter Einsatzbedingungen wird sie sehr schnell verschleißen und ist dann nicht mehr vorhanden.The composition of the metallic powder is preferably based on commercially available metal powders, in particular for ballistic or wear applications, but can also be designed or mixed individually. If the composite material according to the invention is to be used to produce a component for a wear-resistant application, the metallic protective layer is only required during processing in the course of hot rolling and if necessary during production. It will wear out very quickly under operating conditions and will then no longer exist.

Bevorzugt ist die Dicke der pulvermetallurgischen Schicht in Abhängigkeit vom Gesamtwalzgrad, insbesondere von der Gesamtdickenabnahme des Vorproduktes und der zur Verdichtung des metallischen Pulvers notwendigen Dickenabnahme anzupassen. The thickness of the powder-metallurgical layer is preferably to be adapted as a function of the total degree of rolling, in particular of the overall decrease in thickness of the preliminary product and the decrease in thickness necessary for compacting the metallic powder.

Gemäß einer Ausgestaltung weist die metallische Trägerschicht eine Vertiefung zur Aufnahme des Pulvers mit einer im Wesentlichen umlaufenden Berandung, auf welcher die metallische Schutzschicht angeordnet wird, auf. Um sicherzustellen, dass das zwischen der metallischen Trägerschicht und metallischen Schutzschicht angeordnete metallische Pulver, welches durch Wärme und Druck zur kompakten pulvermetallurgischen Schicht verpresst, gesintert und verdichtet wird, insbesondere seitlich nicht entweichen kann, ist ein Einbringen einer Vertiefung mit einer im Wesentlichen umlaufenden Berandung in der späteren der pulvermetallurgischen Schicht zugewandten Oberfläche der Trägerschicht vorgesehen. Beispielsweise erfolgt das Einbringen der Vertiefung mechanisch, insbesondere spanend. Die Berandung kann zudem zur zumindest bereichsweisen Verbindung mit der metallischen Schutzschicht dienen. Insbesondere können die beiden metallischen Schichten des Vorproduktes zumindest abschnittsweise, im Wesentlichen umlaufend, beispielsweise gasdicht miteinander verbunden werden.According to one embodiment, the metallic carrier layer has a recess for receiving the powder with an essentially circumferential edge on which the metallic protective layer is arranged. In order to ensure that the metallic powder arranged between the metallic carrier layer and the metallic protective layer, which is pressed, sintered and compacted by heat and pressure to form the compact powder-metallurgical layer, in particular cannot escape laterally, an indentation with an essentially circumferential edge is to be made in the later surface of the carrier layer facing the powder metallurgical layer is provided. For example, the depression is introduced mechanically, in particular by machining. The border can also be used for at least area-wise connection to the metallic protective layer. In particular, the two metallic layers of the preliminary product can be connected to one another at least in sections, essentially all around, for example in a gas-tight manner.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können zusätzliche metallische Stege, vorzugsweise vier Stege, bereitgestellt werden, welche in Form eines um das Vorprodukt im Wesentlichen umlaufenden Rahmens am Vorprodukt angeordnet werden. Um sicherzustellen, dass das zwischen der metallischen Trägerschicht und metallischen Schutzschicht angeordnete metallische Pulver, welches durch Wärme und Druck zur kompakten pulvermetallurgischen Schicht verpresst, gesintert und verdichtet wird, insbesondere seitlich nicht entweichen kann, ist ein Rahmenaufbau mit seitlichen, metallischen Stegen vorgesehen. Über die seitlichen, metallischen Stege können die metallische Trägerschicht und die metallische Schutzschicht zumindest bereichsweise miteinander verbunden werden. Die seitlichen, metallischen Stege können jeweils mit der metallischen Trägerschicht und metallischen Schutzschicht zumindest abschnittsweise, im Wesentlichen umlaufend, beispielsweise gasdicht miteinander verbunden werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann eine weitere metallische Schicht bereitgestellt werden, welche auf der der Schutzschicht abgewandten Seite des Vorprodukts angeordnet und in Kontakt mit der Trägerschicht gebracht wird, insbesondere wenn der Aufbau des Vorproduktes, beispielsweise zur Vereinfachung des Prozesses dies erfordert. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die weitere metallische Schicht und/oder die zusätzlichen metallischen Schichten (seitliche Schichten) dem Werkstoff der metallischen Trägerschicht oder der metallischen Schutzschicht oder aus einer Kombination aus Trägerschicht und Schutzschicht entsprechen. Dadurch können insbesondere von allen Seiten gleiche Bedingungen bereitgestellt werden.According to an alternative embodiment, additional metallic webs, preferably four webs, can be provided, which are arranged on the preliminary product in the form of a frame which essentially surrounds the preliminary product. In order to ensure that the metallic powder arranged between the metallic carrier layer and the metallic protective layer, which is compressed, sintered and compressed by heat and pressure to form the compact powder-metallurgical layer, in particular cannot escape laterally, a frame structure with lateral, metallic webs is provided. The metallic carrier layer and the metallic protective layer can be connected to one another at least in regions via the lateral, metallic webs. The lateral, metallic webs can each be connected to one another, at least in sections, with the metallic carrier layer and metallic protective layer, essentially all around, for example gas-tight. According to a further embodiment, a further metallic layer can be provided, which is arranged on the side of the intermediate product facing away from the protective layer and brought into contact with the carrier layer, in particular if the structure of the intermediate product requires this, for example to simplify the process. According to a further embodiment, the further metallic layer and / or the additional metallic layers (lateral layers) can correspond to the material of the metallic carrier layer or the metallic protective layer or from a combination of carrier layer and protective layer. This means that the same conditions can be provided from all sides in particular.

Gemäß einer Ausgestaltung ist mindestens ein Mittelsteg zwischen der metallischen Trägerschicht und der metallischen Schutzschicht vorgesehen, welche je nach Positionierung des mindestens einen Mittelstegs zunächst von einer oder beiden Seiten mit metallischem Pulver in Kontakt gelangt. Dadurch kann im Wesentlichen die Schweißbarkeit optimiert werden, indem die Position und/oder Breite des oder der Mittelstege so ausgelegt werden, dass sich diese im Endprodukt als Schweißbereiche eignen bzw. Bereiche mit optimierter Schweißbarkeit darstellen. Alternativ oder zusätzlich besteht im Wesentlichen die Möglichkeit den Gesamtaufbau respektive die Position des Paketes und des oder der Mittelstege so auszulegen, dass das Endprodukt vorzugsweise als Spaltband mit beispielsweise symmetrischem Aufbau und/oder Randbereichen ausgelegt werden kann.According to one embodiment, at least one central web is provided between the metallic carrier layer and the metallic protective layer, which depending on the positioning of the at least one central web initially comes into contact with metallic powder from one or both sides. Essentially, the weldability can thereby be optimized by designing the position and / or width of the central web (s) in such a way that they are suitable as welding areas in the end product or represent areas with optimized weldability. As an alternative or in addition, there is essentially the possibility of designing the overall structure or the position of the package and of the central web (s) in such a way that the end product can preferably be designed as a split band with, for example, a symmetrical structure and / or edge areas.

Gemäß einer Ausgestaltung wird der erfindungsgemäße Werkstoffverbund einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Eigenschaften des Werkstoffverbundes an den Anwendungsfall individuell anzupassen, beispielsweise in Form eines Vergütens, Härtens und/oder Anlassens.According to one embodiment, the composite material according to the invention is subjected to a heat treatment in order to individually adapt the properties of the composite material to the application, for example in the form of tempering, hardening and / or tempering.

Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß hergestellte Werkstoffverbunde zur Herstellung von Bauteilen für verschleißfeste oder ballistische Anwendungen verwendet. Vorzugsweise erfährt der Werkstoffverbund im Zuge der Herstellung des Bauteils eine Wärmebehandlung, durch welche in mindestens einer der Schichten (Trägerschicht, pulvermetallurgischer Schicht, Schutzschicht, weitere Schicht) eine vorgegebene Mindesthärte und/oder ein vorgegebenes Zielgefüge eingestellt wird.Material composites produced according to the invention are particularly preferably used for the production of components for wear-resistant or ballistic applications. In the course of the production of the component, the composite material is preferably subjected to a heat treatment by means of which a predetermined minimum hardness and / or a predetermined target structure is set in at least one of the layers (carrier layer, powder metallurgical layer, protective layer, further layer).

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigen:

  • 1) eine schematische Schnittansicht eines Vorproduktes zur Herstellung eines Werkstoffverbundes gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
  • 2) eine schematische Schnittansicht eines Vorproduktes zur Herstellung eines Werkstoffverbundes gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
  • 3) eine schematische Schnittansicht eines Vorproduktes zur Herstellung eines Werkstoffverbundes gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
  • 4) eine schematische Schnittansicht eines Vorproduktes zur Herstellung eines Werkstoffverbundes gemäß einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
  • 5) einen metallographischen Schliff eines erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffverbundes und
  • 6) einen gemessenen Härteverlauf über die Gesamtdicke des Werkstoffverbundes gemäß 5).
The invention is explained in more detail below with reference to drawings. The same parts are provided with the same reference numerals. Show in detail:
  • 1 ) a schematic sectional view of a preliminary product for producing a composite material according to a first embodiment according to the invention,
  • 2nd ) a schematic sectional view of a preliminary product for producing a composite material according to a second embodiment of the invention,
  • 3rd ) a schematic sectional view of a preliminary product for producing a composite material according to a third embodiment of the invention,
  • 4th ) a schematic sectional view of a preliminary product for producing a composite material according to a fourth embodiment according to the invention,
  • 5 ) a metallographic cut of a composite material produced according to the invention and
  • 6 ) a measured hardness curve over the total thickness of the composite 5 ).

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the preferred embodiments

In den 1 bis 4 sind unterschiedliche schematische Schnittansichten von Vorprodukten (1) zur Herstellung von erfindungsgemäßen Werkstoffverbunden (1') dargestellt. Zur Erzeugung eines Vorproduktes (1) werden eine metallische Trägerschicht (2), eine metallische Schutzschicht (3) und ein metallisches Pulver (4) bereitgestellt. Das metallische Pulver (4) wird zwischen der metallischen Trägerschicht (2) und der metallischen Schutzschicht (3) angeordnet. Als metallische Schichten (2, 3) werden vorzugsweise Stahlwerkstoffe verwendet. Die metallischen Schichten (2, 3) weisen jeweils eine Längserstreckung und eine Quererstreckung auf, wobei die Längserstreckung in der Erstreckung länger ist als die Quererstreckung. Die metallischen Schichten (2, 3) können Brammen oder Platten aus Stahl sein.In the 1 to 4th are different schematic sectional views of preliminary products ( 1 ) for the production of composite materials according to the invention ( 1' ). To create a preliminary product ( 1 ) become a metallic carrier layer ( 2nd ), a metallic protective layer ( 3rd ) and a metallic powder ( 4th ) provided. The metallic powder ( 4th ) is between the metallic carrier layer ( 2nd ) and the metallic protective layer ( 3rd ) arranged. As metallic layers ( 2nd , 3rd ) steel materials are preferably used. The metallic layers ( 2nd , 3rd ) each have a longitudinal extension and a transverse extension, the longitudinal extension being longer than the transverse extension. The metallic layers ( 2nd , 3rd ) can be steel slabs or plates.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist die metallische Trägerschicht (2) eine Vertiefung (2.1) zur Aufnahme des metallischen Pulvers (4) mit einer im Wesentlichen umlaufenden Berandung (2.2) auf, auf welcher die metallische Schutzschicht (3) angeordnet wird, so dass sichergestellt werden kann, dass das zwischen der metallischen Trägerschicht (2) und metallischen Schutzschicht (3) angeordnete metallische Pulver (4) in seiner Position verbleibt und insbesondere seitlich nicht entweichen kann. Über die Berandung (2.2) kann die metallische Schutzschicht (3) zumindest bereichsweise mit der metallischen Trägerschicht verbunden werden, s. 1.According to a first exemplary embodiment, the metallic carrier layer ( 2nd ) a deepening ( 2.1 ) to hold the metallic powder ( 4th ) with an essentially all-round border ( 2.2 ) on which the metallic protective layer ( 3rd ) is arranged so that it can be ensured that the between the metallic carrier layer ( 2nd ) and metallic protective layer ( 3rd ) arranged metallic powders ( 4th ) remains in its position and in particular cannot escape laterally. About the boundary ( 2.2 ) the metallic protective layer ( 3rd ) are connected to the metallic carrier layer at least in regions, see. 1 .

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel werden zusätzliche, metallische Stege (5), vorzugsweise vier Stege (5), bereitgestellt, welche in Form eines um das Vorprodukt (1) im Wesentlichen umlaufenden Rahmens am Vorprodukt (1) angeordnet werden, so dass sichergestellt werden kann, dass das zwischen der metallischen Trägerschicht (2) und metallischen Schutzschicht (3) angeordnete metallische Pulver (4) in seiner Position verbleibt und insbesondere seitlich nicht entweichen kann. Über die zusätzlichen, metallischen Stege (5) oder auch seitlichen Stege (5) können die metallische Trägerschicht (2) und die metallische Schutzschicht (3) zumindest bereichsweise miteinander verbunden werden. Die seitlichen Stege (5) können dem Werkstoff, vorzugsweise Stahlwerkstoff der metallischen Trägerschicht (2) oder dem der metallischen Schutzschicht (2) entsprechen. Alternativ kann auch eine Kombination, falls unterschiedliche Werkstoffe für die Trägerschicht (2) und Schutzschicht (3) verwendet werden, aus seitlichen Stegen (5) bereitgestellt werden, wobei zwei seitliche Stege (5) in Längserstreckung beispielsweise dem Werkstoff der Trägerschicht (2) und zwei Stege (5) in Quererstreckung beispielsweise dem Werkstoff der Schutzschicht (3) entsprechen, s. 2.According to a second exemplary embodiment, additional metallic webs ( 5 ), preferably four bars ( 5 ), which is provided in the form of a precursor ( 1 ) essentially surrounding frame on the preliminary product ( 1 ) are arranged so that it can be ensured that the between the metallic carrier layer ( 2nd ) and metallic protective layer ( 3rd ) arranged metallic powders ( 4th ) remains in its position and in particular cannot escape laterally. Via the additional, metallic webs ( 5 ) or side bars ( 5 ) the metallic carrier layer ( 2nd ) and the metallic protective layer ( 3rd ) are connected to each other at least in some areas. The side bars ( 5 ) can the material, preferably steel material of the metallic carrier layer ( 2nd ) or that of the metallic protective layer ( 2nd ) correspond. Alternatively, a combination can also be used if different materials for the carrier layer ( 2nd ) and protective layer ( 3rd ) can be used from side webs ( 5 ) are provided, with two side webs ( 5 ) in the longitudinal direction, for example the material of the carrier layer ( 2nd ) and two bridges ( 5 ) in the transverse direction, for example the material of the protective layer ( 3rd ) correspond, s. 2nd .

Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird neben den zusätzlichen, metallischen Stegen (5) eine weitere, metallische Schicht (6) bereitgestellt, welche auf der der metallischen Schutzschicht (3) abgewandten Seite des Vorprodukts (1) angeordnet und in Kontakt mit der metallischen Trägerschicht (2) gebracht wird, und sich dadurch dieses vom zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Die zusätzlichen, metallischen Stege (5), die einen im Wesentlichen umlaufenden Rahmen definieren, und die weitere, metallische Schicht (6) bilden eine Art Einhausung des Vorproduktes (1), wobei die metallische Schutzschicht (3) die Einhausung nach oben hin (ab)schließt. Die weitere, metallische Schicht (6) und die zusätzlichen, metallischen Stege (5) können dem Werkstoff der metallischen Trägerschicht (2) oder der metallischen Schutzschicht (3) oder aus einer Kombination aus Trägerschicht (2) und Schutzschicht (3) entsprechen. Beispielsweise weisen die metallischen Schichten (3, 6) und Stege (5) den gleichen Werkstoff, vorzugsweise Stahlwerkstoff auf, so dass von allen Seiten gleiche Bedingungen herrschen, s. 3.According to a third exemplary embodiment, in addition to the additional metallic webs ( 5 ) another metallic layer ( 6 ) which is provided on the metallic protective layer ( 3rd ) opposite side of the preliminary product ( 1 ) arranged and in contact with the metallic carrier layer ( 2nd ) is brought, and this differs from the second embodiment. The additional metallic bars ( 5 ), which define an essentially circumferential frame, and the further, metallic layer ( 6 ) form a kind of housing for the preliminary product ( 1 ), the metallic protective layer ( 3rd ) the housing closes at the top. The further, metallic layer ( 6 ) and the additional metallic bars ( 5 ) can the material of the metallic carrier layer ( 2nd ) or the metallic protective layer ( 3rd ) or from a combination of carrier layer ( 2nd ) and protective layer ( 3rd ) correspond. For example, the metallic layers ( 3rd , 6 ) and bridges ( 5 ) the same material, preferably steel material, so that the same conditions prevail on all sides, see 3rd .

Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel mindestens ein Mittelsteg (7), in diesem Ausführungsbeispiel sind es genau drei Mittelstege (7), zwischen der metallischen Trägerschicht (2) und der metallischen Schutzschicht (3) vorgesehen, welche jeweils von beiden Seiten mit metallischem Pulver (4) in Kontakt stehen, s. 4. Dadurch können u. a. Schweißbereiche im späteren Werkstoffverbund bereitgestellt werden.According to a fourth exemplary embodiment, in contrast to the third exemplary embodiment, at least one central web ( 7 ), in this embodiment there are exactly three middle webs ( 7 ), between the metallic carrier layer ( 2nd ) and the metallic protective layer ( 3rd ) provided with metallic powder from both sides ( 4th ) are in contact, see 4th . As a result, welding areas can be made available in the later material composite.

In Abhängigkeit des Werkstoffs, der für die metallische Trägerschicht (2) und/oder metallische Schutzschicht (3) verwendet wird, erfolgt eine Erwärmung vor dem Warmwalzen auf eine Temperatur, die insbesondere unterhalb der Temperatur des eingesetzten Werkstoffs ist, welche die niedrigere Schmelztemperatur hat. Die Erwärmung erfolgt vorzugsweise auf eine Temperatur die gleich oder höher als eine Warmwalzanfangstemperatur des eingesetzten Werkstoffs ist. Beispielsweise beträgt die Temperatur, auf die das Vorprodukt (1) erwärmt werden soll, mindestens 900°C, insbesondere mindestens 950°C, vorzugsweise mindestens 1000°C. Die Dauer der Erwärmung richtet sich nach der Dicke des Vorproduktes (1) respektive der Dicke der metallischen Trägerschicht (2), insbesondere um zumindest sicherzustellen, dass sich infolge der Erwärmung in der bzw. den metallischen Schichten (2, 3, 6) und Stegen (5) ein vollständig homogenes (Erwärmungs-) Gefüge ausbildet, insbesondere ein vollaustenitisches Gefüge. Ebenso soll sichergestellt werden, dass insbesondere die Pulverpartikel partiell aufschmelzen und die für den Sinterprozess vorzugsweise notwendige Brückenbildung zwischen den Körnern oder Partikeln des Pulvers aktiviert wird. Auch die vorzugsweise notwendige Diffusion zwischen pulvermetallurgischer Schicht, Trägerschicht und Schutzschicht wird durch eine höhere Temperatur begünstigt. Die maximale Temperatur beträgt beispielsweise 1350°C.Depending on the material used for the metallic base layer ( 2nd ) and / or metallic protective layer ( 3rd ) is used, heating takes place before hot rolling to a temperature which is in particular below the temperature of the material used, which has the lower melting temperature. The heating is preferably carried out to a temperature equal to or higher than a hot rolling start temperature of material used. For example, the temperature at which the preliminary product ( 1 ) should be heated, at least 900 ° C, in particular at least 950 ° C, preferably at least 1000 ° C. The duration of the heating depends on the thickness of the preliminary product ( 1 ) or the thickness of the metallic carrier layer ( 2nd ), in particular to at least ensure that as a result of the heating in the metallic layer or layers ( 2nd , 3rd , 6 ) and bridges ( 5 ) forms a completely homogeneous (heating) structure, in particular a fully austenitic structure. It should also be ensured that, in particular, the powder particles partially melt and the bridge formation between the grains or particles of the powder, which is preferably necessary for the sintering process, is activated. The preferably necessary diffusion between the powder metallurgical layer, carrier layer and protective layer is also favored by a higher temperature. The maximum temperature is, for example, 1350 ° C.

Im Rahmen einer Untersuchung wurde beispielhaft ein Werkstoffverbund (1') mit einer pulvermetallurgischen Schicht (4') für verschleißfeste Anwendungen erprobt, wobei ein Aufbau des Vorprodukts (1) gemäß 3 umgesetzt wurde. Als metallische Trägerschicht (2) wurde ein Stahlwerkstoff mit der Bezeichnung S355 mit einer Dicke von 65 mm und als metallische Schutzschicht (3) ein Stahlwerkstoff mit der Bezeichnung DC06 mit einer Dicke von 10 mm bereitgestellt. Auch die zusätzlichen, metallischen Stege (5) und die weitere, metallische Schicht (6) wurden aus einem Stahlwerkstoff mit der Bezeichnung DC06 und jeweils einer Dicke von 10 mm bereitgestellt. Als metallisches Pulver (4) wurden mehrere Pulver untersucht, sechs eisenbasierte Pulver (I-VI), ein wolframbasiertes (VII) und ein nickelbasiertes (VIII) Pulver, welche in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt sind: Tabelle 1, Angaben in Gew.-% I II III IV V VI VII VIII C 2,5 2,3 4,5 2,3 2,3 0,65 5,2 0,75 N - - - - - - - - B - - - - - - - 3,3 Cr 4,5 5 13 4,2 4,2 3 - 14 W - 5 - 7 6,5 - bal. - Mo 1 - 1 7 7 3 - - V 10 5 15 6,5 6,5 - - - Ni - - - - - - - bal. TiO - - - - - 33 - - Si 1 1,2 1 - - - - 4,5 Mn 1 1 - - - - - Ta - - - - - - - - Hf - - - - - - - - Co - - - 10,5 10,5 - 17 - Fe bal. bal. bal. bal. bal. bal. - 4,5 As part of an investigation, a material composite ( 1' ) with a powder metallurgical layer ( 4 ' ) tested for wear-resistant applications, whereby a structure of the preliminary product ( 1 ) according to 3rd was implemented. As a metallic carrier layer ( 2nd ) was called a steel material S355 with a thickness of 65 mm and as a metallic protective layer ( 3rd ) a steel material with the designation DC06 with a thickness of 10 mm is provided. The additional metallic bars ( 5 ) and the further metallic layer ( 6 ) were made of a steel material with the designation DC06 and each 10 mm thick. As a metallic powder ( 4th ) several powders were examined, six iron-based powders (I-VI), a tungsten-based (VII) and a nickel-based (VIII) powder, which are listed in the following table: Table 1, data in% by weight I. II III IV V VI VII VIII C. 2.5 2.3 4.5 2.3 2.3 0.65 5.2 0.75 N - - - - - - - - B - - - - - - - 3.3 Cr 4.5 5 13 4.2 4.2 3rd - 14 W - 5 - 7 6.5 - bal. - Mon 1 - 1 7 7 3rd - - V 10th 5 15 6.5 6.5 - - - Ni - - - - - - - bal. TiO - - - - - 33 - - Si 1 1.2 1 - - - - 4.5 Mn 1 1 - - - - - Ta - - - - - - - - Hf - - - - - - - - Co - - - 10.5 10.5 - 17th - Fe bal. bal. bal. bal. bal. bal. - 4.5

Stellvertretend ist hier nur das Ergebnis des eisenbasierten Pulvers (I) angegeben, welches in Gewichtsprozent eine Mischung aus folgenden Elementen enthielt: C= 2,5%, Si= 1,0%, Mn= 1,0%, Cr= 4,5%, Mo= 1,0%, V= 10,0%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen. Das Pulver (4) wies im Gesamtquerschnitt einen Dickenanteil von 10% auf. Das Vorprodukt (1) inkl. weiterer Schicht (6) wies eine Gesamtdicke von 95 mm auf.Only the result of the iron-based powder (I), which contained in weight percent a mixture of the following elements, is representative of this: C = 2.5%, Si = 1.0%, Mn = 1.0%, Cr = 4.5 %, Mo = 1.0%, V = 10.0%, balance Fe and unavoidable impurities. The powder ( 4th ) had a thickness share of 10% in the total cross section. The preliminary product ( 1 ) including another layer ( 6 ) had a total thickness of 95 mm.

Das Vorprodukt (1) inkl. Stege (5) und Schicht (6) wurde in einem Ofen unter Schutzgas für 90 Minuten bei ca. 1250 °C erwärmt und anschließend von 95 mm auf 4 mm zu einem bandförmigen Werkstoffverbund (1') warmgewalzt. Durch die Erwärmung und das Warmwalzen wurde das Vorprodukt (1) eine Kombination der Prozesse Kompaktieren, Sintern und Verdichten beim Warmwalzen respektive Warmwalzplattieren unterzogen und es entstand einerseits eine kompakte, dichte pulvermetallurgische Schicht (4') aus einem ehemaligen metallischen Pulver (4) und andererseits entstand eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den in Kontakt stehenden Schichten (2', 3', 4', 6'). Die Verbundbildung wurde ebenso durch eine Ultraschallprüfung bestätigt.The preliminary product ( 1 ) including webs ( 5 ) and layer ( 6 ) was heated in an oven under protective gas for 90 minutes at approx. 1250 ° C and then from 95 mm to 4 mm to a band-shaped material composite ( 1' ) hot rolled. Due to the heating and hot rolling, the preliminary product ( 1 ) subjected to a combination of the processes of compacting, sintering and compacting during hot rolling or hot roll cladding and on the one hand a compact, dense powder-metallurgical layer was created ( 4 ' ) from a former metallic powder ( 4th ) and on the other hand a material connection was created between the layers in contact ( 2 ' , 3 ' , 4 ' , 6 ' ). The bond formation was also confirmed by an ultrasound test.

Einen exemplarischen metallographischen Schliff zeigt 5. Die Darstellung ist ein Auszug aus einem Lichtmikroskop eines 4 mm dicken Werkstoffverbundes (1') mit einer 25 fachen Vergrößerung. Bei näherer Betrachtung sind die einzelnen Schichten (2', 3', 4', 6') des Werkstoffverbundes (1') aus der vorausgegangenen Schutzschicht (3), des Pulvers (4), der Trägerschicht (2) und der weiteren Schicht (6) gut zu erkennen. Auch wurde der Härteverlauf über die Gesamtdicke des Werkstoffverbundes (1') gemessen, s. 6. Die Härtemessung erfolgte nach DIN EN ISO 6507-1 . Aufgrund der Bestandteile des eisenbasierten Pulvers (4) konnte eine pulvermetallurgische Schicht (4') durch Temperatur und Druck erzeugt werden, in welcher sich eine Härte von bis zu 800 HV einstellte. Die Übergangsbereiche zwischen den Schichten (2', 3') und der pulvermetallurgischen Schicht (4') sind strichliniert in 6 dargestellt. Bisherige technische Grenzen für Bänder, Platten oder Bleche bis ca. 650 HV können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überwunden werden.An exemplary metallographic cut shows 5 . The illustration is an extract from a light microscope of a 4 mm thick composite ( 1' ) with a 25x magnification. On closer inspection, the individual layers ( 2 ' , 3 ' , 4 ' , 6 ' ) of the composite material ( 1' ) from the previous protective layer ( 3rd ), the powder ( 4th ), the carrier layer ( 2nd ) and the further layer ( 6 ) clearly visible. The hardness curve was also determined over the total thickness of the material composite ( 1' ) measured, see 6 . The hardness was measured after DIN EN ISO 6507-1 . Due to the components of the iron-based powder ( 4th ) a powder metallurgical layer ( 4 ' ) generated by temperature and pressure, in which a hardness of up to 800 HV was established. The transition areas between the layers ( 2 ' , 3 ' ) and the powder metallurgical layer ( 4 ' ) are dashed in 6 shown. Previous technical limits for strips, plates or sheets up to approx. 650 HV can be overcome with the method according to the invention.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern die einzelnen Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar, sofern dies technisch möglich ist.The invention is not limited to the embodiments shown, but rather the individual ones Features can be combined with one another as far as this is technically possible.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • DIN EN ISO 6507-1 [0019, 0039]DIN EN ISO 6507-1 [0019, 0039]

Claims (16)

Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbundes (1') umfassend folgende Schritte: - Bereitstellen einer metallischen Trägerschicht (2), - Bereitstellen einer metallischen Schutzschicht (3), - Bereitstellen eines metallischen Pulvers (4), - Anordnen des Pulvers (4) zwischen der Trägerschicht (2) und der Schutzschicht (3) zur Erzeugung eines Vorproduktes (1), - Erwärmen und Warmwalzen des Vorproduktes (1) zur Erzeugung eines blech-, platten- oder bandförmigen Werkstoffverbundes (1'), wobei das Pulver (4) während des Erwärmens und Warmwalzens in eine pulvermetallurgische Schicht (4') umgewandelt wird.Method for producing a composite material (1 ') comprising the following steps: - Providing a metallic carrier layer (2), - Providing a metallic protective layer (3), - Providing a metallic powder (4), Arranging the powder (4) between the carrier layer (2) and the protective layer (3) to produce a preliminary product (1), - Heating and hot rolling of the preliminary product (1) to produce a sheet, plate or strip-shaped material composite (1 '), the powder (4) being converted into a powder metallurgical layer (4') during the heating and hot rolling. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das metallische Pulver (4) ein nickelbasiertes, wolframbasiertes oder eisenbasiertes Pulver (4) ist.Procedure according to Claim 1 , wherein the metallic powder (4) is a nickel-based, tungsten-based or iron-based powder (4). Verfahren nach Anspruch 2, wobei das eisenbasierte metallische Pulver (4) mindestens ein Element aus der Gruppe C, N, B und mindestens ein Element aus der Gruppe Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta enthält.Procedure according to Claim 2 , wherein the iron-based metallic powder (4) contains at least one element from the group C, N, B and at least one element from the group Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die metallische Schutzschicht (3) und die metallische Trägerschicht (2) jeweils aus einem Stahlwerkstoff bestehen.Method according to one of the preceding claims, wherein the metallic protective layer (3) and the metallic carrier layer (2) each consist of a steel material. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Stahlwerkstoff der metallischen Schutzschicht (3) im Vergleich zum Stahlwerkstoff der metallischen Trägerschicht (2) die gleiche oder eine geringere Härte aufweist.Procedure according to Claim 4 , wherein the steel material of the metallic protective layer (3) has the same or a lower hardness compared to the steel material of the metallic carrier layer (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die metallische Trägerschicht (2) im Vergleich zur Schutzschicht (3) eine Dicke aufweist, welche mindestens um Faktor 2, insbesondere mindestens um Faktor 4, vorzugsweise mindestens um Faktor 7 dicker ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the metallic carrier layer (2) has a thickness in comparison to the protective layer (3) which is at least by a factor of 2, in particular at least by a factor of 4, preferably at least by a factor of 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die metallische Trägerschicht (2) eine Vertiefung (2.1) zur Aufnahme des Pulvers (4) mit einer umlaufenden Berandung (2.2), auf welcher die metallische Schutzschicht (3) angeordnet wird, aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the metallic carrier layer (2) has a recess (2.1) for receiving the powder (4) with a peripheral edge (2.2) on which the metallic protective layer (3) is arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zusätzliche, metallische Stege (5), vorzugsweise vier Stege (5), bereitgestellt werden, welche in Form eines um das Vorprodukt (1) umlaufenden Rahmens am Vorprodukt (1) angeordnet werden.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , Additional, metallic webs (5), preferably four webs (5), being provided, which are arranged in the form of a frame around the preliminary product (1) on the preliminary product (1). Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine weitere, metallische Schicht (6) bereitgestellt wird, welche auf der der metallischen Schutzschicht (3) abgewandten Seite des Vorprodukts (1) angeordnet und in Kontakt mit der metallischen Trägerschicht (2) gebracht wird.Procedure according to Claim 8 A further metallic layer (6) is provided, which is arranged on the side of the preliminary product (1) facing away from the metallic protective layer (3) and is brought into contact with the metallic carrier layer (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die weitere, metallische Schicht (6) und/oder die zusätzlichen, metallischen Stege (5) dem Werkstoff der metallischen Trägerschicht (2) oder der metallischen Schutzschicht (3) oder aus einer Kombination aus Trägerschicht (2) und Schutzschicht (3) entsprechen.Procedure according to one of the Claims 8 or 9 , wherein the further, metallic layer (6) and / or the additional, metallic webs (5) the material of the metallic carrier layer (2) or the metallic protective layer (3) or from a combination of carrier layer (2) and protective layer (3) correspond. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Werkstoffverbund (1') einer Wärmebehandlung unterzogen wird, insbesondere in Form eines Vergütens, Härtens und/oder Anlassens.Method according to one of the preceding claims, wherein the composite material (1 ') is subjected to a heat treatment, in particular in the form of tempering, hardening and / or tempering. Werkstoffverbund (1'), insbesondere hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens drei metallische Schichten (2', 3', 4', 6'), welcher blech-, platten- oder bandförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten (4') aus einer pulvermetallurgischen Schicht (4') gebildet ist.Material composite (1 '), in particular produced according to one of the preceding claims, comprising at least three metallic layers (2', 3 ', 4', 6 '), which is sheet, plate or ribbon-shaped, characterized in that at least one the layers (4 ') are formed from a powder metallurgical layer (4'). Werkstoffverbund nach Anspruch 12, wobei die pulvermetallurgische Schicht (4') mindestens ein Element aus der Gruppe Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta enthält, welches in Verbindung mit mindestens einem der Elemente aus der Gruppe C, N, B in Form von Karbiden, Nitriden und/oder Boriden in einer eisenbasierten Metallmatrix vorliegt.Composite according to Claim 12 , wherein the powder metallurgical layer (4 ') contains at least one element from the group Cr, W, Mo, V, Ni, Ti, Hf, Ta, which in combination with at least one of the elements from the group C, N, B of carbides, nitrides and / or borides is present in an iron-based metal matrix. Werkstoffverbund nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die metallischen Schichten (2', 3', 4', 6') asymmetrisch verteilt sind, und insbesondere die pulvermetallurgische Schicht (4') als Kernschicht vorliegt, welche eine Dicke aufweist, die kleiner ist als die Hälfte der Gesamtdicke des Werkstoffverbundes (1').Composite material according to one of the Claims 12 or 13 , wherein the metallic layers (2 ', 3', 4 ', 6') are distributed asymmetrically, and in particular the powder-metallurgical layer (4 ') is present as the core layer, which has a thickness which is less than half the total thickness of the composite material (1'). Verwendung eines Werkstoffverbundes (1') nach einem der Ansprüche 12 bis 14 zur Herstellung eines Bauteils für verschleißfeste oder ballistische Anwendungen.Use of a composite material (1 ') according to one of the Claims 12 to 14 for the production of a component for wear-resistant or ballistic applications. Verwendung nach Anspruch 15, wobei der Werkstoffverbund (1') im Zuge der Herstellung des Bauteils eine Wärmebehandlung erfährt, durch welche in mindestens einer der Schichten (2', 3', 4', 6') eine vorgegebene Mindesthärte und/oder ein vorgegebenes Zielgefüge eingestellt wird.Use after Claim 15 The material composite (1 ') undergoes a heat treatment in the course of the production of the component, by means of which a predetermined minimum hardness and / or a predetermined target structure is set in at least one of the layers (2', 3 ', 4', 6 ').
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111822718A (en) * 2020-07-07 2020-10-27 鞍钢股份有限公司 Method for preparing stainless steel composite plate through powder metallurgy-hot rolling
CN112222413A (en) * 2020-10-15 2021-01-15 温州大学 Cold rolling composite laser additive manufacturing process method of gradient structure high-entropy alloy

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2133291A (en) * 1934-04-12 1938-10-18 Gordon Frederick Felix Manufacture of compound metal bodies
US5374471A (en) * 1992-11-27 1994-12-20 Mitsubishi Materials Corporation Multilayer coated hard alloy cutting tool
US6458223B1 (en) * 1997-10-01 2002-10-01 American Superconductor Corporation Alloy materials
DE102006020860A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Alulight International Gmbh Process for the production of composite bodies and composite bodies produced therefrom
US20170058407A1 (en) * 2015-05-29 2017-03-02 Florida State University Research Foundation, Inc. Nanoparticle-reinforced composites and methods of manufacture and use
WO2017174234A1 (en) * 2016-04-08 2017-10-12 Siemens Aktiengesellschaft Method for producing a workpiece by coating and additive production, and corresponding workpiece

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2372607A (en) * 1940-11-23 1945-03-27 American Electro Metal Corp Method of making layered armors
US2686439A (en) * 1948-04-27 1954-08-17 Thoger G Jungersen Method of making cutting tools
US3898729A (en) * 1967-06-08 1975-08-12 Ohio Knife Company Method of making drill proof plate for safes
JPS6284885A (en) * 1985-10-08 1987-04-18 Kubota Ltd Edge body for soil work or the like and its manufacture
JPH08215860A (en) * 1995-02-17 1996-08-27 Japan Steel Works Ltd:The Ceramic-clad steel and its production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2133291A (en) * 1934-04-12 1938-10-18 Gordon Frederick Felix Manufacture of compound metal bodies
US5374471A (en) * 1992-11-27 1994-12-20 Mitsubishi Materials Corporation Multilayer coated hard alloy cutting tool
US6458223B1 (en) * 1997-10-01 2002-10-01 American Superconductor Corporation Alloy materials
DE102006020860A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Alulight International Gmbh Process for the production of composite bodies and composite bodies produced therefrom
US20170058407A1 (en) * 2015-05-29 2017-03-02 Florida State University Research Foundation, Inc. Nanoparticle-reinforced composites and methods of manufacture and use
WO2017174234A1 (en) * 2016-04-08 2017-10-12 Siemens Aktiengesellschaft Method for producing a workpiece by coating and additive production, and corresponding workpiece

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN ISO 6507-1
Norm DIN EN ISO 6507-1 2018-07-00. Metallische Werkstoffe - Härteprüfung nach Vickers - Teil 1: Prüfverfahren (ISO 6507-1:2018); Deutsche Fassung EN ISO 6507-1:2018. S. 1-45. URL: http://perinorm/Perinorm-Volltexte/Updates/2018-08/2778746/2778746.pdf? [abgerufen am 2018-09-21]. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111822718A (en) * 2020-07-07 2020-10-27 鞍钢股份有限公司 Method for preparing stainless steel composite plate through powder metallurgy-hot rolling
CN112222413A (en) * 2020-10-15 2021-01-15 温州大学 Cold rolling composite laser additive manufacturing process method of gradient structure high-entropy alloy
CN112222413B (en) * 2020-10-15 2022-05-31 温州大学 Cold rolling composite laser additive manufacturing process method of gradient structure high-entropy alloy

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