DE3146621C2 - Verfahren zum Herstellen eines Stahlkörpers mit verschleißgeschützter Bohrung - Google Patents

Abstract

Bei dem Verfahren findet eine Diffusionsverbindung zwischen einem Stahlkörper und einem in eine Bohrung des Stahlkörpers eingebrachten verschleiß- und korrosionsbeständigen Legierungsmaterial statt. Letzteres wird in fester Form in die Bohrung eingesetzt und in einem gasbeheizten Schutzgasofen aufgeschmolzen.

Description

Dk Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stahlkörpers mit verschleißgeschützter Bohrung, wobei zwischen dem Stahlkörper und einem in die Bohrung eingebrachten verschleiß- und korrosionsbeständigen Legierungsmaterial eine Diffusionsverbindung stattfindet.

Nach einem in der betrieblichen Praxis angewendeten Verfahren werden rohrförmige Stahlkörper durch Ausschleudern mit einer verschleiß- und korrosionsbeständigen Legierung ausgekleidet. Zu diesem Zweck wird der Stahlkörper, dessen Bohrung teilweise mit einer in Pulverform vorliegenden selbstfließenden Nickel-Chrom-Legierung gefüllt ist, um seine waagrecht liegende Längsachse in Rotation versetzt und gleichzeitig auf die Schmelztemperatur der Legierung erhitzt Dieses Verfahren iäßt sich aber nur bei rütätionssyrnmeirischen Körpern mit Erfolg anwenden. Für andere Körper, z. B. solche mit im Querschnitt 8förmiger Bohrung, wie sie als Gehäuse für zweiwellige Schnekkenmaschinen verwendet werden, ist das Ausschleuderverfahren nicht geeignet

Andere bekannte Möglichkeiten zum Aufbringen von verschleiß- und korrosionsbeständigem Legierungsmaterial auf Stahlkörper sind das Flammspritzverfahren und das Lichtbogenschweißverfahren. Beide Verfahren lassen sich zum Auskleiden von Bohrungen jedoch nur bei großem Durchmesser und geringer Tiefe der jeweiligen Bohrung anwenden. Hinzu kommt, daß bei der Lichtbogenschweißung unebene Oberflächen entstehen und deshalb eine aufwendige Nachbearbeitung erfordert λ ist.

Schließlich lassen sich Stahlkörper auch dadurch gegen Verschleiß und Korrosion schützen, daß die dem Verschleiß ausgesetzten Oberflächenteile in einer Gießform mit einem schmelzflüssigen Legierungsmaterial umgössen werden, wie es beispielsweise aus der DE-AS 26 07 684 bekannt ist Für die Ausübung eines derartigen verfahren«; muß aber eine Gießeinrichtung zur Vtrfügung stehen.

⁴IUS der US-PS 37 43 556 ist ein weiteres Verfahren bekannt, um einen metallischen Gegenstand mit verschleißfestem Material zu beschichten. Dabei wird die Beschichtung aus zwei Komponenten gebildet, von denen die eine eine Matrix-Legierung und die andere ein Schleifmittel enthält jede Komponente ist wiederum aus einem Gemiscn ihres Hauptbestandteils und eines Bindemittels Zusammengesetz'-. Die Gemische werden einem langwierigen Mischvorgang unterworfen und danach in einem Walzwerk zu dünnen Folien geformt Danach werden beide Folien zu einem Laminat vereinigt, welches mittels eines Klebstoffes auf der Oberfläche des zu überziehenden Gegenstandes befestigt wird. Schließlich wird der so vorbehandelte Gegenstand einer Wärmebehandlung ausgesetzt, wobei die Matrix-Legierung schmilzt und unter Kapillar-Wirkung in das pulverisierte Schleifmittel eindringt Die separate Herstellung der Komponenten und deren Anbringung auf dem zn überziehenden Gegenstand ist '5 ein sehr umständlicher Vorgang und erfordert einen erhebi'chen Zeit- und Arbeitsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit geringem apparativem Aufwand auch Bohrungen mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt mit verschleiß- und korrosionsbeständigem ' Legierungsmaterial ausgekleidet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Legierungsmaterial in Pulver-, Granulat- oder Stabform in die Bohrung eingesetzt und in einem gasbeheizten Schutzgasofen aufgeschmolzen wird. Beide Verfahrensschritte ermöglichen in einfacher Weise eine fehlerfreie Beschichtung von Bohrungen unterschiedlicher Gestalt.

Ό Das in die Bohrung einzusetzende Legierungsmateria! kann in pulverförmigem Zustand, als Granulat oder in Stabform vorliegen und läßt sich ohne umständliche Vorkehrungen handhaben. In die Bohrung braucht lediglich ein Kern aus nicht schmelzendem Material eingesteckt zu werden, worauf sich der Zwischenraum zwischen Kern und Bohrungsumfang mit dem Legierungsmaterial vollpacken läßt Der in dieser Weise vorbereitete Stahlkörper wird dann in einen gasbeheizten Schutzgasofen gestellt, in dem das Legierungsmaterial zum Schmelzen gebracht wird, wobei es mit dem Stahlkörper eine Diffusionsverbindung eingeht. Überraschend wurde festgestellt, daß das Aufschmelzen des Legierungsmaterials mn zufriedenstellendem Ergebnis nur in einem gasbeheizten Ofen gelingt. Versuche, das ⁴⁵· Legierungsmaterial in einem elektrisch beheizten Ofen zu schmelzen, scheite ι :en daran, daß Teile der Schmelze aus dem nach oben offenen Ringspalt zwischen Bohrumfang und Kern herausgeschle.-Jert wurden und ^■ch beim Abkühlen Lunker bildeten. Als Erklärung für diese Erscheinung wurde erkannt, daß infolge der elektromagnetischen Kraftfelder Bewegungen innerhalb der flüssigen Schmelze entstehen, welche so heftig sein können, daß durch den elektrodynamischen Druck schmelzflüssiges Material aus dem erwähnten Ringspäi; herausgedrängt wird. Bei den Versuchen, die zu der Erfindung führten, wurde ein Stahlkörper aus 31 CrMoV9 verwendet, dessen Bohrung mit einer üblichen Ntcket-Chrom-Bor-Legierungiz. B. 14% Cr. O. 3% C. 3% B. Rest Ni) ausgekleidet wurde.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines Stahlkörpers mit verschleißgeschützter Bohrung, wobei zwischen dem Siahlkörper und einem in die Bohrung eingebrachten verschleiß- und korrosionsbeständigen Legierungsmaterial eine Diffusionsverbindung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsmaterial in Pulver-, Granulat- oder Stabform in die Bohrung eingesetzt und in einem gasbeheizten Schutzgasofen aufgeschmolzen wird