DE2130421C3 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallstreifens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallstreifens

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DE2130421C3 DE2130421A DE2130421A DE2130421C3 DE 2130421 C3 DE2130421 C3 DE 2130421C3 DE 2130421 A DE2130421 A DE 2130421A DE 2130421 A DE2130421 A DE 2130421A DE 2130421 C3 DE2130421 C3 DE 2130421C3
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Description

Es ist z. B. aus den US-Patentschriften 16 54 509 und 97 274 bekannt, Verbundmetallstreifen dadurch herzustellen, daß ein Strom aus geschmolzenem Metall, das durch einen Gasstrahl zu feinen Teilchen zerstäubt wird, auf eine metallische Unterlage geleitet wird.
Ein ähnliches Verfahren, bei dem aber die aufgesprühte Metallschicht wieder von der Metallunterlage gelöst wird, ist in der DE-OS 19 19 416 beschrieben. In diesen Druckschriften ist aber nichts über die Aufbringung einer Legierung aus zwei miteinander nicht mischbaren Metallen gesagt.
Ferner sind aus der DE-PS 12 80 517 und der DE-OS 14 58 296 Verfahren zum Aufsintern von Metall- oder Legierungspulvern auf metallischen Unterlagen bekannt Das Problem, eine Legierung aus zwei miteinander nicht mischbaren Metallen in flüssiger Form aufzubringen, ist in diesen Druckschriften nicht angesprochen.
Die GB-PS 10 83 003 beschreibt zwei Varianten zum Aufbringen von zwei flüssigen Metallen mit unterschiedlicher Dichte auf eine Metallunterlage. Nach der
ίο ersten Variante werden flüssiges Aluminium und Blei aus getrennten Spritzpistolen auf die Metallunterlage aufgespritzt Die auf der Metallunterlage erstarrten Metallteilchen sind nicht kleiner als die flüssigen MetallteElchen im Sprühstrahl, und ferner sind die Metallteilchen
α durch eine verhältnismäßig scharfe Phasengrenze voneinander getrennt, da die geschmolzenen Metallteilchen beim Aiiftreffen auf die Metallunterlage schon so weit abgekühlt sind, daß keine Legierungsbildung mehr erfolgt
Nach der zweiten Variante werden das Aluminium und das Blei in Form eines Verbunddrahtes einer einzigen Spritzpistole zugeführt Wird ein solcher Verbunddraht in der Spritzpistole zum Schmelzen gebracht, so bilden sich zunächst zwei räumlich voneinander getrennte geschmolzene Metallphasen aus, die sich etwas oberhalb des Schmelzpunktes noch nicht miteinander vermischen. Werden die beiden flüssigen Phasen verspritzt, so liegen wiederum nur mechanisch zerkleinerte Blei- und Aluminiumtröpfchen vor. Es ist nicht angegeben, daß die Metalle vor dem Verspritzen auf eine weit über dem Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt werden sollen und wie lange die beiden Phasen im schmelzflüssigen Zustand gehalten werden sollen, so daß davon auszugehen ist daß sich die beiden schmelzflüssigen Phasen nicht zu einer einzigen Phase vereinigt haben.
Nach dem Drahtspritzverfahren arbeitet auch das in »Schweißtechnik«, 1957, Heft 4, S. 122 und 123, erwähnte Verfahren, das zu einem verhältnismäßig groben Legierungsgefüge(Cu-Pb) führt.
Ferner ist aus der aus der DE-PS 3 07 406 ein Verfahren zur Herstellung von Metallüberzügen durch Aufschleudern von fein zerstäubtem flüssigem Metall auf das in einem Behälter befindliche Werkstück bekannt, wobei auch die Metalldämpfe auf dem Werkstück abgeschieden werden sollen. Das Problem der Abscheidung von Legierungen aus zwei schlecht miteinander mischbaren Metallen ist jedoch in dieser Druckschrift nicht angesprochen.
Aus der GB-PS 11 27 192 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallstreifens bekannt, bei dem aus einem im schmelzflüssigen Zustand gehaltenen Metallvorrat ein Strom eines geschmolzenen Metalls, z. B. Aluminium, im freien Fall geführt wird, welches zusammen mit einem zweiten Metall mit höherer Dichte, z. B. Blei, welches mit dem ersten Metall im schmelzflüssigen Zustand teilweise unmischbar ist, in Form einer Schicht auf einer metallischen Unterlageschicht abgeschieden wird. Das zweite Metall, das aach in Form einer reduzierbaren Metallverbindung (z. B. PbC^) vorliegen kann, wird hierbei in Form eines Pulvers außerhalb des Metallvorrats auf den fallenden Strom des ersten Metalls geschüttet bzw. in diesen eingeführt. Da die Zeit, die der Metallstrom bis zum Auftreffen auf die Metallunterlage benötigt, sehr kurz ist, ist das Metallpulver nur zum Teil geschmolzen, so daß nur eine unvollständige Legierungsbildung mit dem ersten Metall stattgefunden hat. Ferner wird kein Gasstrahl auf den Metallstrom
gerichtet, um diesen zu zerstäuben. Wenn der Strom auf die Metallunierlage auftritt, kühlt er sich daher verhältnismäßig langsam ab, so daß eine Entmischung der Metalle auftritt.
In der DE-OS 15 08 856 ist ein Verfahren zum Stranggießen von Legierungen beschrieben, die beim Abkühlen aus einer homogenen einphasigen Schmelze in zwei flüssige Phasen übergehen, wobei beim Gießbeginn in vertikaler Richtung die Schmelze bei einer ausreichend hohen Temperatur gehalten wird, daß eine homogene Phase vorliegt und die minimale Gießtemperatur-Isotherme im wesentlichen im oberen Bereich der Kokille liegt. Die Trennung der Legierungsbestandteile Aluminium und Blei soll durch eine schnelle Abkühlung mit Wasser verhindert werden. Eine Zerstäubung des flüssi- !5 gen Metallstromes durch einen Gasstrahl ist nicht vorgesehen.
Aus der DE-OS 19 19 416 ist das Aufsprühen eines schmelzflüssigen homogenen Metalls bzw. einer homogenen Legierung bekannt, d. h. das Problem, eine Legierung aus zwei miteinander nicht mischbaren Metallen in flüssiger Form aufzubringen, ist nicht angesprochea
Aus der US-PS 22 33 304 ist eine Vorrichtung zur Abscheidung von flüssigen Substanzen bekannt, wobei ein Sprühstrahl von geschmolzenen Teilchen durch Abschmelzen eines Endes eines Drahtes und Beaufschlagung des geschmolzenen Metalls mit einem Gasstrahl erzeugt wird. Dann werden getrennt weitere geschmolzene Metallteilchen eingeführt, die mit dem ersten Teilchenstrahl vermischt werden. Der kombinierte Strahl, der individuelle Teilchen enthält, wird auf eine Unterlage geleitet, wobei eine nennenswerte Vermischung der beiden Teilchenarten erst erfolgt, wenn die Teilchen auf die Unterlage auftreffen.
Aus der DE-PS 8 10 223 ist ein Verfahren zur Herste!- lung von metallischen Formkörpern bekannt, bei dem ein Sprühstrahl fein verteilten Metalls auf eine Unterlage gerichtet wird. Zur Versprühen wird ein Treibgas verwendet. Es ist jedoch nicht angegeben, welche Legierungen aufgespritzt werden sollen.
Schließlicn ist aus der DE-PS 9 06 530 die Erzeugung metallischer Überzüge durch Aufspritzen bekannt, wobei pulverige Mischprodukte von nicht legiorbaren oder zur Entmischung neigenden Metallen aus einer üblichen Pulverspritzpistole mit einem erhitzten Düsenabschnitt auf eine Unterlage gespritzt werden. Die pulverigen Mischprodukte werden in einer Vorstufe (vgl. DE-PS 7 55 916) dadurch erhalten, daß schmelzflüssige Mischungen von nicht legierbaren oder zur Entmischung neigenden Metallen zerstäubt und unter Kühlung mit einem flüssigen Kühlmittel, wie Wasser, auf schnell umlaufende Körper auffließen gelassen werden. Bei dieser Arbeitsweise sind Entmischungen nicht zu vermeiden. Ferner sind die pulverigen Mischprodukte oberflächlich oxidiert, wenn die Zerstäubung nicht unter Ausschluß von Luft durchgeführt wurde bzw. wenn die schmelzflüssigen Mischungen mit Wasser abgekühlt wurden. Beim Wiedererhitzen der pulverigen Mischprodukte in der Pulverspritzpistole wird die Oxidschicht noch verstärkt. Diese Oxidschicht verhindert eine gute Verbindung der Metallteilchen miteinander und mit der Metallunterlage.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zwei Metalle mit unterschiedlicher Dichte, die im flüssigen Zustand mindestens teilweise unmischbar sind, so auf eine Metallunterlage aufzuspritzen, daß in der aufgesprühter, erstarrten Schicht die Metallteilchen fest aneinander und ar der Metallunte; Tage haften und das eine Metall in möglichst feiner Verteilung im Gefüge des anderen Metalls vorliegt Zum Beispiel darf bei Metallen, wie Blei und Aluminium, das Blei nicht in verhältnismäßig großen Konglomeraten im Aluminiumgefüge vorliegen, da sonst die Festigkeit des Aluminiumgefüges beeinträchtigt wird. Es ist deshalb wichtig, das Blei möglichst fein im Aluminiumgefüge zu verteilen. Dieser Forderung steht die Schwierigkeit entgegen, daß die beiden Metalle (dies gilt auch für andere Metalle) im schmelzflüssigen Zustand dicht oberhalb der Schmelztemperatur nur sehr wenig miteinander mischbar sind, so daß zwei getrennte flüssige Phasen vorliegen. Es wurde gefunden, daß eine mechanische Vermischung der beiden flüssigen Metallphasen mit Hilfe eines Gassprühstrahles nicht ausreicht, um die erforderliche feine Verteilung des einen Metalls im Gefüge des anderen Metalls zu erreichen.
Die Erfindung beruht nun auf dem allgemeinen Gedanken, die beiden Metalle im schmelzflüssigen Zustand auf eine rolche Temperatur zu erhitzen, bei der eine Legierungsbildung erfolgt, d. h.. di>. schwerere Metall sieh im leichteren Metall möglichst v/eiigehend löst Wird eine solche schmelzflüssige Legierung auf die Metallunterlage aufgespritzt, so scheidet sich das schwerere Metall beim Erstarren in feiner Verteilung im Gefüge des leichteren Metalls ab, da es wegen der kurzen Erstarrungszeit keine Gelegenheit hat, sich zu größeren Konglomeraten zusammenzuballen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallstreifens, wobei aus einem im schmelzflüssigen Zustand gehaltenen Metallvorrat ein Strom eines geschmolzenen Metalls im freien Fall geführt wird, welches zusammen mit einem zweiten Metall mit höherer Dichte, das mit dem ersten Metall im schmelzflüssigen Zustand teilweise unmischbar ist, in Form einer Schicht auf einer metallischen Unierlageschicht abgeschieden wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das zweite Metall im schmelzflüssigen Zustand in den Metallvorrat eingeleitet wird, daß d:e Metalle im Metallvorrat auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der sich derjenige Teil des zweiten Metalls, der in der abgeschiedenen Schicht in feinverteilter Form benötigt wird, im ersten Metall zu einer Legierung löst, und das mindestens ein Gassttrahl auf den Strom gsrichtet wird, um einen Sprühstrahl von Metallteilchen zu bilden, welcher unter Ausschluß von Luft unmittelbar auf der Unterlageschicht abgeschieden wird.
Eine erste Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösung mindestens eines Teils des Metalls mit der höheren Dichte im Metall mit der niedrigeren Dichte dadurch bewirkt wird, daß aus einem Vorrat des geschmolzenen Metalls mit der höheren Dichte ein Strom dieses Metalls im freien Fall durch einen Vorrat und in einen aus diesem Vorrat im freien Fall austretenden Strom des geschmolzenen Metalls mit de; niedrigeren Dichte geleitet wird.
Eine zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösung mindesten., eines Teils des Metalls mit der höheren Dichte im Metall mit der niedrigeren Dichte dadurch bewirkt wird, daß ein Teil des Metalls mit der höheren Dichte bei erhöhter Temperatur im Vorrat des Metalls mit der niedrigeren Dichte zu einer geschmolzenen Legierung gelöst wird und daß aus einem Vorrat des geschmolzenen Metalls mit der höheren Dichte ein Strom dieses Metalls in freiem Fall durch den Vorrat und in einen aus diesem Vorrat im freien Fall austreten-
den Strom der geschmolzenen Legierung geleitet wird.
Vorzugsweise wird der Strom der geschmolzenen Legierung mit Hilfe einer Anzahl von Gasstrahlen zerstäubt, die in einem konzentrisch zu dem Strom angeordneten Ring auf den Strom gerichtet sind.
Als Zerstäubungsgas kann beispielsweise Stickstoff verwendet werden.
Der Metallvorrat befindet sich in einem beheizten Behälter mit einem Abfluß, durch den das geschmolzene Metall abfließt, um anschließend durch den Gasstrahl zerstäubt zu werden. Das zweite Metall mit der höheren Dichte, das in den Metaüvorrat eingeleitet wird, kann aus einem beheizten Behälter mit einem Ausfluß zuge-
Abscheidungskammer ausgeschlossen werden, wenn eine Oxydation vermieden werden soll. Man läßt Stickstoff aus der Zerstäubungskammer 12 im Überschuß in die Hilfskammer 14 strömen, so daß der Streifen bis zur Berührungsstelle mit den Walzen geschützt wird. Die verbrauchten Gase und die überschüssigen Teilchen werden bei 15 abgesogen. Nach dem Walzen ist der Niederschlag nicht mehr porös und kann an die Luft gebracht werden, ohne daß eine Verschlechterung der Eigenschaften eintritt. Das Verfahren kann kontinuierlich durchgeführt werden, indem die Metalle so in den Ofen 1 und den Behälter 3 eingefüllt werden, daß ein konstantes Niveau aufrechterhalten bleibt. Obgleich die Austrittsdüse des Bleibehälters 3 in der Zeichnung un-
führt werden, wobei dieser Ausfluß in den Metallvorrat
hineinragen kann. Die Strömung des zweiten Metalls 15 terhalb des Niveaus des flüssigen Aluminiums angeord kann durch ein Nadelventil geregelt werden. net ist. um eine Einkapselung des Bleis durch Alumini-
Der aus dem Metallvorrat austretende Sprühstahl umoxyd zu vermeiden, kann man den Düsenaustritt in von Metallteilchen trifft auf die bewegte metallische einigen Fällen auch oberhalb der Oberfläche des flüssi-Unterlageschicht auf. die vorzugsweise zuvor geätzt een Metalls anordnen. Wird ein Metall mit einem hohen oder mit einem Sandstrahlgebläse behandelt wurde. 20 Schmelzpunkt, wie Kupfer, verwendet, so ist diese Ar-Nach dem Aufbringen der zerstäubten Metallteilchen beitsweise vorteilhaft, insbesondere wenn die Metalloberfläche durch eine Schutzgasatmosphäre vor der Oxydation geschützt wird.
Obgleich man auch mit einem kalten Unterlagestreifen gute Ergebnisse erhalten kann, so ist es gewöhnlich vorteilhaft, den vorbereiteten Unierlagestreifen vorzu
kann die metallische Unterlageschicht gewalzt werden, wobei in der Bewegungsrichtung der Unterlageschicht zweckmäßig mindestens ein Walzenpaar vorgesehen sein kann.
Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben, die einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmetallstreifen für Lager darstellt.
Nach der ersten Ausführungsform wird eine Aluminiumlegierung im Tiegel 1 im geschmolzenen Zustand gehalten, und zwar mit Hilfe des elektrischen Ofens 2. In einem kleineren, erhitzten Behälter 3 aus korrosionsbeständigen Stahl wird Blei in geschmolzenem Zustand
erhitzen, bevor man ihn besprüht, damit innere Spannungen vermindert und die Festigkeit der Verbindung erhöht werden.
jo Auf die vorstehend angegebene Weise können Verbundwerkstoffe bequem, kontinuierlich und mit geringen Kosten hergestellt werden, und zwar unter Verwendung von Metallkombinationen, bei denen zwei Phasen im flüssigen Zustand mindestens teilweise unmischbar
gehalten. Der Boden des Tiegels ist so geformt, daß er 35 sind und eine unterschiedliche Dichte haben.
sich zu einer Düse 4 verjüngt, durch die pin Strom der Wird das Verfahren zum Zerstäuben und Aufsprühen
von zwei miteinander nicht mischbaren Metallen verwendet, so stelit man fest, daß jedes einzelne Metall eine
Aluminiumlegierung in den Zerstäuber fließt. Das geschmolzene Blei fließt in einem dünnen Strom aus dem Behälter 3 durch ein Nadelventil 5, das durch Drehen
gewisse Löslichkeit im anderen hat. Der Löslichkeits-
des Knopfes 6 zur Regelung des Bleistromes verwendet 40 grad nimmt im allgemeinen mit der Temperatur zu.
werden kann. Der dünne Bleistrom fällt durch die flüssige Aluminiumlegierung, mit welcher er sich nicht vermischt, und wird auf Grund der Form des Bodens des Tiegels 1 und der Anordnung des Behälters 3 in die Düse
Werden also bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, bei der das System Aluminium-Blei als Beispiel gewählt ist, die beiden Metalle (25 Gewichtsprozent Blei, Rest Aluminium), bei einer Temperatur von
4 geleitet. Die vereinigten Metallströme werden beim 45 etwa 7500C aufgesprüht, so können etwa 3% Blei im Austritt aus der Düse 4 durch Stickstoffstrahlen 7, die Aluminium und etwa 1% Aluminium im Blei gelöst sein.
Bei der Zerstäubung und Abscheidung entmischt sich das meiste Blei entweder in der flüssigen oder in der festen Phase, so d2ß es in Form von äußerst feinen
aus dem Zerstäuberring 8 austreten, bei einem Druck von etwa 4,2 bis 103 atm zerstäubt- Die zerstäubten Teilchen aus Aluminiumlegierung und Blei werden auf
einen vorbereiteten Unterlagestreifen 9 aus Stahl gelei- 50 Teilchen in der Alumi'niummatrix vorliegt. Neben den ter. Der ί Jnterl3<re«;treifpn Ηργ durch Reinipiinp' und Ät- sehr feinen, aus der Lösung ausgefallenen Blei'"Elchen
liegt eine viel größere Menge gröberer Teilchen, bestehend aus zerscäubten Bleitröpfchen, verteilt in der AIuminiummatrix des Produktes vor.
55 Obgleich dieses Gefüge für die meisten Anwendungen völlig zufriedenstellend ist, ist es erstrebenswert, über die MikroStruktur des abgeschiedenen Materials eine vollständige Kontrolle zu haben, derart, daß die Menge des während des Abkühlens aus der Lösung ausDurchgang des Streifens durch die Zerstäubungskam- 60 fallenden Bleis im Verhältnis zu der zerstäubten Menge mer bildet sich auf dem Streifen ein dicker Niederschlag, willkürlich variiert werden kann. Ein solches Verfahren der auf dem Walzenstuhl 10 gewalzt wird, wobei er sich steht nun zur Verfugung.
verfestigt und wobei die Aluminiumlegierung fest mit Nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung
dem Unterlagestreifen verbunden wird. Der Verbund- wird ein Verfahren ähnlich dem nach der ersten Ausfühstreifen tritt bei 13 aus und kann dann in an sich bekann- 65 rungsform unter Verwendung der gleichen Vorrichtung ter Weise auf Lagerschalen weiterverarbeitet werden. durchgeführt, wobei ein Lagermateriai erhallen wird. Bei Verwendung von Aluminium und gewissen anderen das aus Bleiteilchen in der Matrix einer Aluminiumlegie-Legierungen muß die Luft aus der Zerstäubungs- und rung auf einem Unterlagestreifen aus Stahl besteht Bei
tet. Der Unterla«restreifen, der durch Reinigung und Ätzen oder durch Behandlung mit einem Sandstrahlgebläse vorbereitet wurde, wird durch die Walzen 10 kontinuierlich durch einen elektrischen Vorheizofen 11 mit einer geregelten Atmosphäre in die Zerstäubungskammer 12 unterhalb des Strahls der zerstäubten Teilchen geleitet. Der zerstäubte Strahl trifft auf die vorbereitete Oberfläche des Unterlagestreifens 9 auf, wodurch sich die Teilchen abflachen und fest daran haften. Beim
dieser Ausführungsform wird die in dem Tiegel 1, der sich in eine Düse 4 am Boden verjüngt, enthaltene Aluminiumlegierung mit ungefähr derjenigen Menge Blei vorlegiert, die zum Ausfallen aus der Lösung während der Abkühlung auf Raumtemperatur erforderlich ist. Damit das Blei mit Sicherheit in der geschmolzenen Aluminiumlegierung gelöst bleibt, ist es notwendig, die Aluminiumlegierung auf einer Temperatur zu halten, die etwas oberhalb der Mischbarkeitskurve bei dieser Zusammensetzung liegt; ist es z. B. erwünscht, während des Abkühlens des Produktes auf Raumtemperatur 8% Blei aus der Lösung in der Aluminiumlegierung ausfallen zu lassen, so soll im Tiegel eine Temperatur von etwa 900 bis 95O0C aufrechterhalten werden. Die Mindesttemperatur, die gewährleistet, daß das Blei im flüssigen Metall gelöst bleibt, ist für praktische Zwecke ausreichend, da bei höheren Temperaturen zusätzliche Schwierigkeiten infolge Auflösung des temperature^ ständigen Materials auftreten und höhere Kosten entstehen. Das zusätzliche Blei, das im Produkt in Form vor. gleichzeitig abgeschiedenen, zerstäubten Tröpfchen erforderlich ist (etwa 17 Gewichtsprozent), wird aus dem in der Mitte angeordneten Bleibehälter zugeführt, der nut einem Nadelventil versehen ist, durch das das Blei mit einer geregelten Geschwindigkeit in den Zerstäuber geleitet wird. Die Austrittsstelle der Austrittsdüse des Bleibehälters befindet sich unterhalb des Niveaus der geschmolzenen Aluminiumlegierung in der Nähe der sich verjüngenden Austrittsöffnung des Tiegels. Auf diese Weise steht der Bleistrom mit dem Strom der heißen Aluminiumlegierung nur kurzzeitig in Berührung, wodurch eine weitere Auflösung des Bleis in der geschmolzenen Aluminiumlegierung auf ein Minimum herabgedrückt wird. In dem angegebenen Beispiel ist das Produkt aus etwa 8 Gewichtsprozent sehr fein verteiltem Blei und 18 Gewichtsprozent erstarrten Bleitröpfchen in einer Matrix der Aluminiumlegierung zusammengesetzt. Das Verfahren kann kontinuierlich durchgeführt werden, indem das vorlegierte Aluminium-Blei-Gemisch derart in den Tiegel und das Blei in den Behälter eingefüllt werden, daß konstante Niveaus beibehalten werden.
Durch Änderung der Temperatur der Aluminiumlegierung in Verbindung mit dem Anteil des in Lösung gehaltenem Bleis und durch Einstellung der Zufuhr an flüssigem Blei zu der Zerstäubungsdüse kann man also Endprodukte erhalten, deren Struktur innerhalb des gesamten Bereichs zwischen dem einen Extremfall (das gesamte Blei liegt als äußerst feine Abscheidung vor, da es während der Abkühlung aus der Lösung ausgefallen ist) und dem anderen Extremfall (das gesamte Blei liegt in Form von zerstäubten Tröpfchen vor) liegt. Bei einem derart weiten Bereich für die Struktur des Produktes
to kann für jede bestimmte technische Anwendung das am besten geeignete Produkt verwendet werden.
Mit Hilfe der beschriebenen einfachen Vorrichtung ' erhält man eine axialsymmetrische Verteilung der Teilchen des Sprühstrahls; man kann aber auch die Form des Sprühstrahls zwischen der Form eines Kegels und der Form eines dicken Teilchenvorhangs modifizieren. Dies erreicht man am besten dadurch, daß man die Löcher oder Schlitze, durch die das Zerstäubungsgas austritt, so anordnet, daß der Sprühstrahl der Teilchen abgeflacht wird. Eine weitere Modifizierung des Sprühstrahls der Teilchen kann dadurch erzielt werden, daß man Gas-Sekundärstrahlen nach der ersten Zerstäubungauftreffen läßt.
Obgleich sich die Detailbeschreibung auf die Herstellung von Lagermaterial bezieht, das aus Bleiteilchen in der Matrix einer Aluminiumlegierung besteht, so kann ein ähnliches Verfahren gleichermaßen auch auf viele andere metallische Systeme, z. B. Kupfer-Blei, angewendet werden.
Manchmal ist es erwünscht, einen Unterlagestreifen aus Stahl mit einem Überzug zu versehen, bevor man die aufgesprühte Schicht niederschlägt, um die Haftung mit der Unterlage zu verbessern. Man kann hierfür einen Metallüberzug verwenden, der mit der Abscheidung verträglich ist und der vorzugsweise keine dicke, spröde Zwischenschicht mit dem Stahl bildet. Im vorstehend angegebenen Beispiel kann ein Stahlstreifen dadurch mit einem Überzug versehen werden, daß man ihn durch Eintauchen in Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, durch Auftragen eines entsprechenden Pulvers oder durch Aufsprühen einer sehr dünnen Akminiumschicht beschichtet, bevor man die eigentliche Legierung aufbringt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallstreifens, wobei aus einem im schmelzflüssigen Zustand gehaltenen Metallvorrat ein Strom eines geschmolzenen Metalls im freien Fall geführt wind, welches zusammen mit einem zweiten Metall mit höherer Dichte, das mit dem ersten Metall im schmelzflüssigen Zustand teilweise unmischbar ist, in Form einer Schicht auf einer metallischen Unteirlageschicht abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Metall im schmelzflüssigen Zustand in den Metallvorrat eingeleitet wird, daß die Metalle im Metallvorrat auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der sich derjenige Teil des zweiten Metalls, der in der abgeschiedenen Schicht in feinverteilter Form benötigt wird, im ersten Metall zu einer Legierung löst, und daß mindestens ein Gasstrahl auf den Strom gerichtet wird, um einen SptShstrahl von Metallteilchen zu bilden, welcher unter Ausschluß von Luft unmittelbar auf der Unlerlageschicht abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösung mindestens eines Teils des Metalls mit der höheren Dichte im Metall mit der niedrigeren Dichte dadurch bewirkt wird, daß aus einem Vorrat des geschmolzenen Metalls mit der höheren Dichte ein Strom dieses Metalls im freien Fall durch einen Vorrat und in einen aus diesem Vorrat im freien Fall austretenden Strom des geschmolzenen Metalls mit der niedrigeren Dichte geleitet wird.
3. Verfahren nach Einspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösung js'ndestens eines Teils des Metalls mit der höheren Dichte im Metall mit der niedrigeren Dichte dadurch bewirkt wird, daß ein Teil des Metalls mit der höheren Dichte bei erhöhter Temperatur im Vorrat des Metalls mit der niedrigeren Dichte zu einer geschmolzenen Legierung gelöst wird und daß aus einem Vorrat des geschmolzenen Metalls mit der höheren Dichte ein Strom dieses Metalls in freiem Fall durch den Vorrat und in einen aus diesem Vorrat im freien Fall austretenden Strom der geschmolzenen Legierung geleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der geschmolzenen Legierung mit Hilfe einer Anzahl von Gasstrahlen zerstäubt wird, die in einem konzentrisch zu dem Strom angeordneten Ring auf den Strom gerichtet sind.
DE2130421A 1970-06-20 1971-06-18 Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallstreifens Expired DE2130421C3 (de)

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GB3004170A GB1359486A (en) 1970-06-20 1970-06-20 Methods and apparatus for producing composite metal material
GB4872970 1970-10-14

Publications (3)

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DE2130421A1 DE2130421A1 (de) 1972-02-24
DE2130421B2 DE2130421B2 (de) 1976-01-02
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