DE2651946A1

DE2651946A1 - Verfahren zum aufbringen eines abriebbestaendigen zusammengesetzten ueberzugs auf einen gegenstand

Info

Publication number: DE2651946A1
Application number: DE19762651946
Authority: DE
Inventors: Preston Lee Gale
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1976-11-13
Publication date: 1977-06-23
Also published as: JPS5278733A; GB1499602A

Description

CATERPILLAR TRACTOR CO., Peoria, Illinois 61629, V.St.A.

Verfahren zum Aufbringen eines abriebbeständigen zusammengesetzten Überzugs auf einen Gegenstand

Es ist üblich, abriebbestandxge überzüge auf die Aussenoberflachen von Werkzeugen und dgl. aufzubringen, um deren Betriebslebensdauer zu erhöhen. Häufig bestehen diese Überzüge aus einer Vielzahl von außerordentlich harten Teilchen, die eingebettet in einem weicheren Matrixmaterial getragen werden. Solche zusammengesetzte überzüge werden auf den Körper eines Gegenstandes durch verschiedene Verfahren aufgebracht, von denen jedes bestimmte Nachteile besitzt.

Ein Verfahren besteht darin, eine Mischung der harten Teilchen und einem eine Matrix bildenden Material auf dem Gegenstand anzuordnen, worauf dann das Schmelzen des Matrixmaterials in einem Ofen hervorgerufen wird. Dies ist im wesentlichen ein Hartlötvorgang und die Verbindung des Matrixmaterials mit dem Substrat ist oftmals schwächer als gewünscht. Neben dem Problem einer möglichen nachteiligen Einwirkung auf die metallurgische Struktur des Gegenstandes schließt dieses Verfahren die Verwendung eines Gegenstandes aus, der ein bei einer niedrigeren Temperatur als das Matrixmaterial schmelzendes Material enthält.

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Ein anderes Verfahren besteht darin, eine derartige Mischung auf dem Gegenstand anzuordnen und örtlich durch Schmelzen das Matrixmaterial mit einem Oberflächenteil des Gegenstandes zu verbinden, und zwar durch Erhitzung mit einem Brenner. Ein derartiges Verfahren ist außerordentlich schwierig zu steuern und infolgedessen ist beispielsweise die Diffusionszone oftmals unregelmäßig oder zu tief. Ferner wird üblicherweise zuviel Wärme in das Innere des Gegenstandes gelenkt, so daß dieser nur langsam abkühlt. Dies beeinflußt den metallurgischen Aufbau des Gegenstandes unterhalb des zusammengesetzten Überzugs, so daß dessen Wärmebehandlung darauffolgend unter zusätzlicher Kostenaufwendung erforderlich ist. Selbst bei zusätzlicher Wärmebehandlung sind die Schichten unterhalb des zusammengesetzten Überzugs oftmals zu schwach, so daß bei starker Beanspruchung die Zerstörung auftreten kann.

Beispiele für Werkzeuge mit solchen zusammengesetzten Überzügen sind in den folgenden U.S. Patenten enthalten: 2 833 638, 3 279 049 und 3 615 309.

Ein weiteres Verfahren zur Aufbringung eines harten Oberflächenüberzugs ist das Flammspritzen, wie dies im U.S. Patent 3 248 beschrieben ist. Obwohl sich verschiedene Flamm- und Plasmastrahl-Geräte als außerordentlich zweckmäßig zur Aufbringung von überzügen auf einem Gegenstand herausgestellt haben, so wird doch eine relativ schlechte metallurgische Verbindung erhalten und diese Verfahren sind normalerweise auf Überzugstärken von einigen wenigen Tausendstel eines Zolls beschränkt.

U.S. Patent 3 310 423 beschreibt ein Flammsprühverfahren, welches augenblickliche Energiestöße eines Laserstrahls verwendet, um die Temperatur der zuvor verflüssigten Teilchen anzuheben, wenn sie auf dem Gegenstand zu angetrieben werden. Auf diese Weise wird angeblich eine bessere Verbindung zwischen dem überzug und dem Gegenstand erreicht. Dieses Verfahren ist jedoch teuer und die Überzüge sind hinsichtlich ihrer Stärke oder Dicke beschränkt.

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DT-PS 2 236 171 beschreibt die Aufbringung eines zusammengesetzten Materials auf einen Gegenstand unter Verwendung eines Plasmastrahls, der gleichzeitig einen Teil der Oberfläche des Gegenstands schmilzt. Eine zusätzliche Überzugsstärke wird dadurch erreicht, daß man einen Metallstreifen mit dem Plasmastrahl schmilzt. Auch dieses Verfahren leitet eine überschußmenge von Wärme in den Gegenstand und es ist schwierig, die gleichförmigen Stratifikationen der metallurgisch beeinflußten Zonen zu erreichen, die häufig für eine größere Betriebslebensdauer des Werkzeugs erwünscht sind.

Entwicklungen der Pennsylvania State University in den U.S.A. betreffen die Verbesserung der Betriebslebensdauer von Stahlschneidwerkzeugen durch ein Laserstrahlinfusionsverfahren, wie dies -in der August-Ausgabe des Jahres 1969 im "Journal of Engineering for Industry" in einem Artikel von Alfred 0. Schmidt beschrieben ist. Dieses Infusionsverfahren verwendet die Oberflächenlegierung des Werkzeugmaterials durch Sschmelzendes Einmischen eines Metallcarbide.

Soweit bekannt, wurde erst durch die Entwicklung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der DT-OS 25 09 190 eine hohe Festigkeit und dünne Zone der Zwischengitterverbindung in derart wirkungsvoller Weise zwischen einem aufgebrachten Überzugsmaterial und einem Metallgegenstand erreicht. Die genannte Offenlegungsschrift beschreibt die zusammenwirkende Verwendung eines Rohrs zur Zuführung eines Pulvers und eines Laserstrahls zur thermischen Verflüssigung desselben und zum Schmelzverbinden der sich ergebenden Schmelze mit der Oberfläche des Gegenstandes. Die genannte Offenlegungsschrift behandelt jedoch nicht die Aufbringung eines zusammengesetzten abriebbeständigen Materials einschließlich einer Vielzahl von abriebbeständigen Teilchen eingebettet in eine Matrix, eine Entwicklung, auf die sich die vorliegende Erfindung speziell bezieht.

Die vorliegende Erfindung hat sich demgemäß zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zur.Schmelzverbindung eines zusammengesetzten Überzugs vorzusehen, und zwar einschließlich einer Vielzahl

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von abriebbeständigen Teilchen, die in einer Trägermatrix auf der Oberfläche eines Gegenstandes eingebettet sind. Die Erfindung bezweckt ferner, ein derartiges verbessertes Verfahren vorzusehen, welches in der Lage ist, einen relativ dicken zusammengesetzten Überzug aufzubringen, und zwar durch thermische Verflüssigung eines Hauptteils einer festen zusammengesetzten Mischung und eines benachbarten Oberflächenteils des Gegenstandes, wobei die physikalischen Eigenschaften der abriebbeständigen Teilchen des Gegenstandes nicht nachteilig beeinflußt werden. Die Erfindung^ sieht ferner ein Verfahren der beschriebenen Art vor, welches relativ schnell die thermische Verflüssigung erreicht, um die Wärmeübertragung in den Gegenstand hinein zu minimieren, und um auf diese Weise die Abkühlung und Verfestigung der Schmelze zu beschleunigen. Die Erfindung bezweckt ferner, ein.Verfahren anzugeben, welches eine relativ dünne Diffusionszone zwischen dem überzug und dem Gegenstand erzeugt, und wobei sich eine relativ gleichförmig gehärtete Zone darunter befindet, um den überzug besser zu tragen .

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen, Ziele und Einzelheiten der Erfindung^ ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung? in der Zeichnung zeigt: .

Fig. T eine teilweise Seitenansicht einer Vorrichtung zur - Sehmelzverbindung eines zusammengesetzten Überzugsmaterials mit einem Gegenstand entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei in einem schematischen Schnitt die sequentielle Ausbildung der metallurgisch beeinflußten Zonen dargestellt ist;

Fig. 2 eine Fotomikrographie eines polierten und geätzten Teils eines Gegenstandes, verbunden mit dem zusammengesetzten Überzugsmaterial, wobei die Herstellung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgte und die Fotomikrographie eine 75-fache Vergrößerung der tatsächlichen Größe vorsieht.

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In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zur Schmelzverbindung eines zusammengesetzten Überzugsmaterials 12 mit einer Oberseite 14 elftes Eisenmetallgegenstandes gemäß der Erfindung dargestellt. . Beispielsweise handelt es sich bei dem Gegenstand um eine für allgemeine Zwecke dienende Graugußeisenplatte von annähernd 3,8 cm Dicke, wobei das Graueisen im wesentlichen ähnlich zu SAE G3000 Graueisen ausgebildet ist. Ein derartiges Graueisen besitzt Solidus- und Liquidus-Temperaturen von annähernd 1130C bzw, 127O°C.

Das zusammengesetzte Uberzugsmaterial 12 wird in erster Linie dadurch hergestellt, daß man einen beträchtlichen Teil einer zusammengesetzten Mischung 18 aus einer Vielzahl von relativ harten abriebbeständigen Teilchen 20 und einem Pulver 22 schnell schmilzt und schnell erhärtet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Teilchen erfindungsgemäß sphäroidförmig (kugelförmig) und aus Chromborid mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 840 Mikron und einem Schmelzpunkt von annähernd 276O°C (4968°F), während das Pulver ein ferritisches, aus rostfreier Stahllegierung bestehendes Pulver mit etwas unregelmässiger Form ist, und zwar mit durchschnittlichen Abmessungen, welche den Durchtritt durch öffnungen von 250 Mikron gestatten, und wobei ein Schmelzpunkt von annähernd 1500°C (27OO°F) vorliegt. Annähernd 56 Gewichtsprozent der zusammengesetzten Mischung sind rostfreies Stahlpulver.

Gemäß einem Aspekt der Erfindlang kann die zusammengesetzte Mischung 18 in einem kalten Zustand auf der Gegenstandsoberfläche 14 abgeschieden werden, und zwar unter Verwendung eines Zuführungsrohres 24, welches eine weite Zuführöffnung aufweist und die Zuführung durch Schwerkraft durchführt. Eine Unterseite 26 des Zuführungsrohres dient zur Glättung der oberen Oberfläche der Mischung auf eine vorbestimmte Stärke oder Dicke iD) auf dem Gegenstand 16, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Gegenstand und dem Zuführungsrohr hervorgerufen wird.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird ein kohärenter Strahl elektromagnetischer Energie 28, wie beispielsweise ein eine relativ hohe Leistung aufweisender kontinuierlicher Laserwellenstrahl, in fokussierbarer Weise von einer Energiequelle 3O auf die Mischung 18 gerichtet, wie dies schematisch gestrichelt in Fig. 1 dargestellt ist. Auf diese Weise erzeugt der Laserstrahl eine Wechselwirkungszone 32 mit relativ hoher Wärmeenergie/ und zwar auf einem Leistungsniveau, welches ausreicht, um das Pulver 22 und einen begrenzten Oberflächenteil 34 <les Artikels oder Gegenstandes 16 zu schmelzen, und wobei ferner eine Schmelze 36 vorgesehen wird, in der die abriebbeständigen Teilchen 20 suspendiert sind. Darauf wird der Laserstrahl von dort entfernt, beispielsweise durch axiale Versetzung demgegenüber, um die Verfestigung der Schmelze in eine Matrix 38 zu gestatten, in der die harten Teilchen verhältnismäßig gleichförmig eingebettet sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die effektive Verschmelzung an der Wärmewechselwirkungszone 32 unter Verwendung eines Laserstrahls von 10 kW erreicht, wobei der Strahl ein Querschnittsmuster ähnlich einem Ring 40 besitzt, wie dies schematisch in Fig. 1 durch den gestrichelten Querschnitt angedeutet ist. Das Muster besitzt speziell einen Aussendurchmesser von 1,27 cm und einen Innendurchmesser von 0,5 cm, wobei diese Fläche ein berechnetes Leistungsdichteniveau von annähernd

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6,1 χ 10 Watt pro Quadratzoll ergibt.

Die Relativbewegung kann durch eine Linearverschiebung von sowohl dem Zuführungsrohr 24 als auch dem Laserstrahl 28 erreicht werden, und zwar mit einer Geschwindigkeit von annähernd 0,85 cm pro Sekunde (2O Zoll pro Minute) bezüglich des Gegenstandes Wenn dies erreicht wird, dient die verhältnismäßig dichte und festliegende Höhe des Zuführungsrohrs oberhalb der Oberfläche 14 zur Zumessung der Zuführungsgeschwindigkeit der zusammengesetzten Mischung 18. Beispielsweise füllt die Mischung den Raum dazwischen auf und es erfolgt kein Ausfluß, solange das Rohr stationär verbleibt,, wobei jedoch sin Ausfluß dann mit der ^gewünschten Geschwindigkeit, und zwar mit einer selbstnivellierenden

Wirkung, erfolgt, wenn man das Rohr mit der gewünschten Geschwindigkeit bewegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erzeugt die das Zu*- führungsrohr 24 und den Laserstrahl 28 umfassende Vorrichtung 1O in wirkungsvoller Weise eine Diffusionszone oder Region, einer Zwischengitterbindung 42 und eine gehärtete Txagzone 44 verhältnismäßig gleichförmig unterhalb des zusammengesetzten Überzugsmaterials 12. Es ist darauf hinzuweisen, daß nur durch die relativ schnelle Schmelzwirkung des Hochenergielasersfcrahla die dem Gegenstand 16 zugeführte Wärmeenergie; auf einen: niedrigen Wert begrenzt werden kann. Demgemäß erfolgt bei; der darauffolgenden Entfernung des Laserstrahls von der WämaewecihselwArkungszone 32 die Erhärtung der Schmelze 36 sehn schnell- in einer Verfestigungszone 46. Die vorteile des Verfahrens werden deutlich_r wenn man beachtet,, daß: eine= dentlich dünne Diffusionszone und eine vorteilhaft ditciäae; zone unter einer relativ dicken Abscheidung des Oberzugsmaterials auftreten. Bei vorliegenden; ist die Stärke oder Dicke des zusammengesetztem (&> etwas größer als 3_r8 mm (Q,15O Zoll), die Mcfee dear sonszone (BJl beträgt nur Ü#1 ram (Ov 004 Zoll) IXnHd₁ cEle lüicfce dear gehärteten Tragzone beträgt 0,76 mm (O,O3O ZdIlJ.

Es sei im folgenden auf die Arbeitsweise der i EJcfin(itiing eingegangen* Es wird dabei eine relativ lineare Bewespmg/ zwischen dent Gegenstand 16 und dem Zufuhrungsrohr 24 eingeleitet» und der Laserstrahl 28 wird gleichzeitig betätigt, um äle gleichförmige Abscheidung der Mischung 18 auf der Oberfläche 14 einzuleiten» und um das außerordentlich heiße Muster des Laserstrahls an der Wärmewechselwirkungszone 32 auftreffen zu lassen. Bei vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Rohr und der Laserstrahl linear zusammen oberhalb des Gegenstandes 16 erfindungsgemäß bewegt, um eine schnelle thermische Verflüssigung des Pulvers 22 und des benachbarten Qberflächenteils 34 des Gegenstandes, zur Folge zu haben, und zwar in einer annähernd 1,2 cm (0>5 Zoll) breiten

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Schmelze 36. Der Laserstrahl läuft darauffolgend vom hinteren Teil der Schmelze weg, um die schnelle Wärmeübertragung von dort zur relativ kalten Masse des Gegenstandes zu gestatten. Als eine Folge dieser schnellen selbstkühlenden und Umgebungs-Luft-Kühlwirkung erfolgt die schnelle Härtung des zusammengesetzten Überzugsmaterials 12 an der Verfestigungszone 46. Es ist darauf hinzuweisen, daß die recht heftige Wechselwirkung des Hochenergielaserstrahls mit dem Material zur gleichförmigen Verteilung der Schmelze vollständig um die abriebbeständigen Teilchen 20 herum beiträgt, und zu der daraus folgenden relativ gleichförmigen Verteilung der Teilchen in der gehärteten Matrix 38.

Die Effektivität des erfindungsgemäßen Schmelzverbindungsverfahrens ist klar aus der Fotomikrographie der Fig. 2 erkennbar. Diese Fotomikrographie zeigt deutlich die relativ dünne, aber eine hohe Qualität aufweisende Zwischengitterverbindung, die an der Diffusionszone 42 erfolgt und das allgemeine Nichtvorhandensein von Verunreinigungen, Rissen oder Hohlräumen, welche die Betriebslebensdauer vermindern könnten. Oberhalb dieser Diffusionszone zeigt die Fotomikrographie die relativ feine MikroStruktur der ferritischen rostenfreien Stahlmatrix 38 und die Bruchteile von zwei der harten Chromboridteilchen 20. Man erkennt, daß die Teilchen fest innerhalb der Matrix mit minimaler Oberflächenschmelzung verbunden sind. Unterhalb der Diffusionszone ist die gehärtete Tragzone 44 deutlich dargestellt,- wobei man erkennt, daß eine martensitische Transformation oder Umwandlung Platz gegriffen hat, und zwar durch die schnelle Selbstabschreckwirkung des Restes des Gegenstandes. Unterhalb der Tragzone erkennt man das im wesentlichen physikalisch unbeeinflußte und nicht gehärtete Graueisensubstrat des Gegenstandes. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Graphitmorphologie des Gegenstandes in der gehärteten Tragzone vorteilhafterweise aufrechterhalten bleibt. Dies steht im Gegensatz zu anderen Verfahren, wo es wahrscheinlich ist, daß die Graphitflocken in unterschiedlicher Form ausgeschieden werden.

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Knoop-Härtemeßwerte, unter Verwendung einer 500 Gramm-Last und entsprechend den dunklen, diamantförmigen Eindrückungen in der Fotomikrographie, sind auf der linken Seite der Fig. 2 angegeben. Diese Meßwerte sind ganz allgemein wertvoll beim Erhalt eines besseren Verständnisses für die Dicke der geschichteten Niveaus, und auch im Hinblick auf die Abrieb- und Festigkeitseigenschaften des Gegenstandes und seines Überzuges. Die oberen beiden hohen Härteniveaus der Chromboridteilchen bestätigen beispielsweise wie erwartet die Wahrscheinlichkeit einer stark verlängerten Betriebslebensdauer. Darüber hinaus zeigen die Matrixmaterialmeßwerte von annähernd 250 bis 350 eine weichere Zone mit größerer Festigkeit für Stoßaufnahmezwecke an.

Es sei nunmehr ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel beschrieben. Unter Verwendung des gleichen, oben unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahrens wurde eine unterschiedliche Mischung 18 aus Wolframkarbidteilchen 20 und dem gleichen rostfreien Stahlpulver 22 als überzugsmaterial 12 aufgebracht. In einem derartigen Beispiel besaßen die eine ähnliche Größe aufweisenden Wolframkarbidteilchen einen Schmelzpunkt von annähernd 287O°C (5166°F) und bildeten 67% des Gewichts der zusammengesetzten Mischung. Während jedoch das Leistungsniveau des Laserstrahls 28 auf 8 Kilowatt reduziert war und die anderen Parameter im allgemeinen ähnlich zu denjenigen des bevorzugten Ausführungsbeispiels verblieben, so ergab sich eine gehärtete Tragzone 44 von 1,14 mm (0,045 Zoll) Dicke oder annähernd 30% der Dicke des zusammengesetzten Überzugsmaterials (A). Dies ist proportional dicker als das entsprechende 20%-Verhältnis des bevorzugten Ausführungsbeispiels, liegt aber innerhalb des erwarteten Verhältnisbereichs von 10% bis 40%. Die Diffusionszone 42 betrug annähernd 0,13 mm (0,005 Zoll) im alternativen Ausführungsbeispiel.

Es sei nunmehr ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei wiederum das gleiche Verfahren, wie oben angegeben, verwendet wurde, und zwar wurde eine aus gleichen Gewichtsteilen von Wolframkarbidteilchen 20 und einem austentischem

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rostfreien Stahlpulver 22 bestehende Mischung auf einem Gegenstand 16 aufgetragen/ der aus einer Bau-Weichstahlplatte der Type 1E65 besteht. In einem derartigen Beispiel besitzt das Pulver einen Schmelzpunkt von annähernd 1414°C (2575°F) und die Stahlplatte besaß einen Schmelzpunkt von annähernd 1482°C (27OO°F). Erfolgreiche Ergebnisse wurden unter Verwendung eines

Laserstrahlleistungsdichteniveaus von 9,65 χ 10 Watt pro Quadratzoll erreicht, und zwar mit einer linearen Abtastgeschwindigkeit von 1,27 cm pro Sekunde (30 Zoll pro Minute).

Ein deutlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Möglichkeit der Verwendung von matrixbildenden Materialien, die einen höheren Schmelzpunkt besitzen als das Substrat des Gegenstandes. Dies ist der Grund, weshalb verschiedene Kupferzusammensetzungen als Matrixmaterial in bekannten Verfahren verwendet werden, weil sie relativ niedrige Schmelzpunkt-e besitzen. Obwohl Pulver bevorzugt wird, können auch andere Formen von matrixbilendem Material im Rahmen der Erfindung verwendet werden; beispielsweise kann ein dünner Metallstreifen oder ein Element aus einer Verbindungszusammensetzung auf der Oberseite der abriebbeständigen Teilchen 20 angeordnet und fortlaufend durch den Laserstrahl 28 geschmolzen werden, um durch die Schwerkraft nach unten durch die Zwischenräume zwischen den Teilchen zu fliessen.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen erkennt man ohne weiteres, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine bessere Schmelzverbindung eines zusammengesetzten Überzuges einschließlich einer Vielzahl von harten abriebbeständigen Teilchen in einer Trägermatrix an der Oberfläche eines Werkzeugs oder dgl. ermöglicht. Vorteilhafterweise wird das Verfahren so schnell unter Verwendung eines Laserstrahls durchgeführt, daß eine Mischungsabscheidung auf der Oberfläche der Werkzeuge so schnelle geschmolzen wird, daß die Wärmeübertragung in das Werkzeug hinein minimal ist. Infolgedessen erfolgt eine beschleunigte Abkühlung und Aushärtung und es werden eine relativ dünne Diffusionszone und eine gehärtete Zone darunter erzeugt, um auf diese Weise die Betriebs-

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lebensdauer des Werkzeugs zu erhöhen. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes sowie zwei alternative Ausführungsbeispiele beschrieben, kann aber auch insbesondere im Rahmen der Ansprüche andere Alternativen umfassen.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1/ Verfahren zum Aufbringen eines abriebbeständigen zusammengesetzten Überzugs auf einen Gegenstand, gekennzeichnet durch Aufbringen einer Vielzahl von abriebbeständigen Teilchen (20) mit einem vorbestimmten Schmelzpunkt längs eines einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisenden Elements (22) in fester Form auf der Oberfläche (14) des Gegenstandes (16), fokussiertes Ausrichten eines kohärenten Strahls (28) aus elektromagnetischer Energie darauf, und zwar mit einem Leistungsdichteniveau, welches ausreicht, um das Element (22) und einen begrenzten Oberflächenteil (34) des Gegenstandes (16) zu schmelzen, wobei die Teilchen (20) in einer im wesentlichen festen Form gehalten werden,

und Entfernung des Strahls (28), um die Verfestigung in eine Matrix (38) zu gestatten, in der die abriebbeständigen Teilchen (20) eingebetet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines eine hohe Leistung aufweisenden Laserstrahls (28) mit kontinuierlicher Welle als kohärenten Strahl (28) aus elektromagnetischer Energie.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (22) durch die Energie des Laserstrahls (28) diffusionsgeschmolzen wird, so daß es die Teilchen umgibt und eine relativ gleichförmige Dispersion der Teilchen in der Matrix (38) bei deren Verfestigung ergibt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element in der Form eines Pulvers (22) aufgetragen wird, und wobei das Pulver (22) und der Oberflächenteil (34) relativ schnell geschmolzen werden, um eine relativ dünne Diffusionszone (42) zwischen dem zusammengesetzten überzug (12) und dem Gegenstand (16) bei Verfestigung zu erzeugen.

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5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Laserstrahl (28) gelieferte Wärmemenge derart gesteuert wird, daß bei der Entfernung des Laserstrahls die schnelle SeIbStabkühlung des Gegenstands (16) bewirkt wird, und eine gehärtete Tragzone (44) von vorbestimmter Dicke unter dem zusammengesetzten Überzug (12) ausgebildet wird.
6. Verfahren zum Aufbringen eines abriebbeständigen zusammengesetzten Überzugs auf der Oberfläche eines Metallgegenstandes insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

das Aufbringen einer Vielzahl von harten Teilchen (20) mit einem vorbestimmten Schmelzpunkt zusammen mit einem einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisenden Metallpulver (22) in fester Form auf der Oberfläche (14) des Gegenstandes (16), thermische Verflüssigung des Pulvers (22) und eines begrenzten Oberflächenteils (34) des Gegenstandes (16), während die Teilchen in im wesentlichen fester Form gehalten werden, und zwar durch Darauffokussieren eines Laserstrahls (28) mit kontinuierlicher Welle,

und Entfernung des fokussierten Laserstrahls (28), um das relativ schnelle Selbstabkühlen und Härten eines derartigen zusammengesetzten Überzugs (12) auf dem Gegenstand (16) zu gestatten.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragung zum Oberflächenteil (34) und in den Gegenstand hinein zur Erzeugung einer relativ dünnen Diffusionszone (42) zwischen dem zusammengesetzten Überzug (12) und dem Gegenstand (16) gesteuert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung einer hinreichend großen Energie des Laserstrahls (28) zur Bewirkung einer relativ schnellen und gesteuerten Erhitzung des Metallgegenstandes (16) unterhalb der Diffusionszone (42) und darauffolgende schnelle Abkühlung derselben zur Erzeugung einer gehärteten metallurgischen Struktur (44) von vorbestimmter Stärke, so daß der zusammengesetzte Überzug (12) besser getragen wird.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung des fokussierten Laserstrahls (28) vom Pulver

(22) und dem erwähnten Oberflächenteil (34) dadurch erreicht wird, daß man eine Relativbewegung zwischen dem Gegenstand (16) und dem Laserstrahl (28) bewirkt.
10. Verfahren zur Aufbringung eines relativ harten,abriebbeständigen zusammengesetzten Überzugs (12) auf einem Eisengegenstand (16) insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: gesteuerte Aufbringung einer Vielzahl von abriebbeständigen Teilchen (22) mit einem relativ hohen Schmelzpunkt zusammen mit einem Pulver (20) mit geringem Schmelzpunkt in fester Form auf einer Oberfläche (14) des Gegenstandes (16), Fokussierung eines Laserstrahls (28) mit kontinuierlicher Welle auf die Teilchen (22) und das Pulver (20) mit einem vorbestimmten hohen Energieniveau,

und im wesentlichen gleichzeitige Bewirkung einer Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl (28) und dem Gegenstand (16) zur relativ schnellen thermischen Verflüssigung des Pulvers (20) und eines Oberflächenteils (24) des Gegenstandes (16) zur Bildung einer Schmelze (36) , wobei die ursprüngliche physikalische Eigenheit der Teilchen (22) nicht in irgendeinem beträchtlichen Ausmaß beeinflußt wird, und wobei man ein relativ schnelles Selbstabkühlen und Härten der Schmelze (36) in eine teilchentragende Matrix (38) auf dem Gegenstand (16) gestattet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine relativ schnelle Erhitzung und Abkühlung des Eisengegenstandes (16) zur Erzeugung einer gehärteten Tragzone (44) unterhalb der Matrix (38).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stärke der gehärteten Tragzone (44) bewirkt wird, die von 10% bis 40% der Dicke der Matrix (38) ausmacht.

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13. Verfahren zum Aufbringen eines Mischungsüberzuges auf einem Eisengegenstand, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche/ gekennzeichnet durch das Aufbringen einer Mischung (18) aus einer Vielzahl von Chromboridteilchen (20) und einem rostfreien Stahlpulver (22) auf die Oberfläche (14) des Gegenstandes,

Richten eines Laserstrahls mit kontinuierlicher Welle auf die Teilchen (20) und das Pulver (22),

und Bewirkung einer Relativbewegung des Laserstrahls (28) und des Gegenstandes (16) zur schnellen thermischen Verflüssigung des Pulvers (22) und eines beschränkten Oberflächenteils (34) des Gegenstandes (16) , wobei die Teilchen (20) nicht in irgendeinem signifikanten Ausmaß geschmolzen werden, und wobei man schließlich das schnelle Selbstabkühlen und Aushärten auf dem Gegenstand (16) gestattet.
14. Verfahren zum Aufbringen eines zusammengesetzten Überzugs auf einem Eisengegenstand, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das Aufbringen einer Mischung (18) aus einer Vielzahl von Wolframkarbidteilchen (20) und einem rostfreien Stahlpulver (22) auf der Ober fläche (14) des Gegenstandes (16),

Lenken eines Laserstrahls (28) mit kontinuierlicher Welle auf die Teilchen (20) und das Pulver (22) , und Bewirkung einer Relativbewegung des Laserstrahls (28) und des Gegenstandes (16) zur schnellen thermischen Verflüssigung des Pulvers und eines begrenzten Oberflächenteils (34) des Gegenstandes (16), während die Teilchen (20) nicht in irgendeinem beträchtlichen Ausmaß geschmolzen werden und man das schnelle Selbstabkühlen und Aushärten auf dem Gegenstand (16) sodann gestattet.

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