EP0902099A1 - Wear and corrosion resistant surfaces - Google Patents

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EP0902099A1
EP0902099A1 EP98116523A EP98116523A EP0902099A1 EP 0902099 A1 EP0902099 A1 EP 0902099A1 EP 98116523 A EP98116523 A EP 98116523A EP 98116523 A EP98116523 A EP 98116523A EP 0902099 A1 EP0902099 A1 EP 0902099A1
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EP
European Patent Office
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coating
nitrogen
particular according
alloy
vanadium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98116523A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan D. Siegmann
Peter J. Uggowitzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eidgenoessische Materialprufungs und Forschungsanstalt EMPA
EMPA
Original Assignee
Eidgenoessische Materialprufungs und Forschungsanstalt EMPA
EMPA
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Filing date
Publication date
Application filed by Eidgenoessische Materialprufungs und Forschungsanstalt EMPA, EMPA filed Critical Eidgenoessische Materialprufungs und Forschungsanstalt EMPA
Publication of EP0902099A1 publication Critical patent/EP0902099A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment

Definitions

  • the present invention relates to a wear and corrosion resistant Surface or a wear and corrosion resistant Coating, a steel alloy for coating a ceramic, metallic or other object as well Process for producing a wear and corrosion resistant Coating.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor phase deposition
  • thermal spraying ion beam processes
  • laser coatings build-up welding
  • electrolytic and chemical coatings Conventional hard material layers are often brittle, such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), tungsten carbide-cobalt (WC-Co), diamond-like layers (DLC's), etc., whereas highly corrosion-resistant materials such as molybdenum or chromium are often not hard enough.
  • steel alloys are often used used for relatively thick and inexpensive coatings.
  • the main advantage of iron-based alloys consists in the high ductility compared to ceramics and hard metal coatings. Good corrosion resistance, high Toughness, hardness and good processability are further Advantages.
  • the abrasion resistance is rather moderate, but acceptable for a variety of applications.
  • An improvement the abrasion resistance or the wear resistance can be achieved are made by reinforcing the steel alloy, for example by adding nitrogen to that too applying steel alloy wettable powders.
  • the object of the present invention is based on a novel coating material or a new, on Iron based alloy significantly improved surfaces for simultaneous wear and corrosion protection to be able to.
  • the object is achieved by means of a wear and corrosion-resistant surface or a wear and corrosion-resistant coating, in particular according to claim 1, solved.
  • Chromium is one of the crucial elements for increasing the corrosion resistance.
  • the chromium content should be between 12% and 25% so that sufficient effect can be achieved.
  • Chromium stabilizes the ferritic crystal structure.
  • Manganese suppresses the formation of delta ferrite and increases it Nitrogen solubility. However, excessive manganese levels promote Formation of intermetallic phases and deteriorate Corrosion resistance.
  • the manganese content should be between 0% and 15% lie.
  • molybdenum is the second decisive element for Increase in corrosion resistance. Too high a molybdenum content however leads to the formation of delta ferrite and increases the Elimination tendency of sigma phases.
  • the molybdenum content should are between 2% and 6%.
  • Nickel is usually the decisive element for the setting of an austenitic crystal structure.
  • the nickel content in the nickel-containing alloy should not exceed 15%, whereas the nickel-free alloy obtains its austenitic crystal structure through the addition of nitrogen (N).
  • Vanadium is one of the most nitrogen-affecting alloy elements.
  • the vanadium content should be between 1%, preferably 2 %, and 12% are.
  • the vanadium dissolved in the alloy forms with nitrogen hard phases (vanadium nitrides, VN), which in turn not only the wear but also the one Significantly increase corrosion resistance.
  • the one in the solution homogeneously excreted hard phases (VN) have typical sizes in the range from 10 to approx. 5,000 nm.
  • Nitrogen is one of the most important alloying elements. It increases the alloy types 1 to a large extent austenitic crystal structure. Nitrogen forms with the in the desired hard phases in the alloys dissolved vanadium (Vanadium nitrides, VN).
  • the alloys mentioned is the nickel equivalent Ni ⁇ equal to or greater than the chromium equivalent Cr ⁇ minus 8, ie Ni ⁇ ⁇ Cr ⁇ - 8 , the alloy is non-magnetic because there are enough elements, such as nitrogen or nitrogen and nickel in the alloy, which stabilize the face-centered cubic, austenitic crystal lattice.
  • the surfaces or coatings according to the invention have the following chemical compositions (in percent by mass): Chrome (Cr) 12 to 25% Manganese (Mn) 0 to 15% Molybdenum (Mo) 2 to 6% Nickel (Ni) 0 to 15% Vanadium (V) 1, preferably 2 to 12% Nitrogen (N) 0 to 5%, the rest iron and technically usual impurities, optionally with up to a total of 5% of the elements copper, cobalt, niobium, titanium, zirconium, silicon, tungsten.
  • this is used to form the hard phases amount of nitrogen required before coating, for example brought into the alloy by means of thermal spraying and when applying resp. Syringes kept in the alloy.
  • This is for the application or Syringes needed
  • Steel alloy preferably in powder form with which desired chemical composition.
  • Such steel powder are usually commercially available, preferably the grain size range is typically 5 to approx. 120 ⁇ m.
  • this is used to form hard phases amount of nitrogen required during coating, such as for example thermal spraying, the steel powder in introduced the alloy. Nitrogen is released during the coating process, such as the spraying process, so to speak inflated, i.e. Nitrogen is used, for example, as a plasma or Reaction gas used.
  • the nitrogen diffuses into the wear and tear corrosion-resistant surface into the nitride hard phases to build.
  • thermal spraying All three application methods have in common that they are suitable for so-called thermal spraying.
  • the following illustration shows all thermal spraying processes by means of which the steel alloys defined according to the invention can be applied, for example, to a ceramic, metallic or other surface, to form the wear and corrosion-resistant surfaces defined according to the invention.
  • Steel powder with the chemical composition Fe17Cr10Mn4Mo6V in the grain size range from 5 to 106 ⁇ m was in a rotary nitrogen oven embroidered to a nitrogen content of 2 to 4% and then thermally sprayed.
  • the same alloy composition was without prior embroidery, however with nitrogen supply during the thermal spraying process, deposited. In the end, the same thing happened again Starting material thermally sprayed and subsequently the required Amount of nitrogen supplied.
  • the resulting structure of the surface layers achieved in this way is marked by a in all cases austenitic non-magnetic matrix with embedded hard phase of the vanadium nitride (VN) type.
  • VN vanadium nitride
  • Steel powder with the chemical composition Fe16Cr8Mn2.5Mo8Ni4V in the grain size range from 5 to 106 ⁇ m was in a rotary nitrogen oven to a nitrogen content embroidered by 3 to 4% and then thermally sprayed.
  • the same alloy composition was used without previous Nitrification, but with nitrogen supply during the thermal spraying process, deposited.
  • the same source material was finally thermally sprayed and subsequently supplied the required amount of nitrogen.
  • the resulting structure of the surface layer achieved in this way is characterized by an austenitic in all cases non-magnetic matrix with two families of embedded Vanadium nitride (VN) hard phases.
  • the first phase exists from primary nitrides in the order of a few micrometers.
  • the second phase consists of secondary nitrides in the order of magnitude of a few nanometers.
  • the same alloy composition was without prior embroidery, however with nitrogen supply during the thermal spraying process, deposited. In the end, the same thing happened again Starting material thermally sprayed and subsequently the required Amount of nitrogen supplied.
  • the resulting structure of the surface layer achieved in this way is characterized in all cases by a martensitic Matrix with two families of embedded hard phases of the vanadium nitride (VN) type.
  • the first phase consists of primary nitrides on the order of a few micrometers.
  • the second Phase consists of secondary nitrides on the order of a few nanometers.
  • VN cubic vanadium nitrides
  • chrome (Cr), molybdenum (Mo) and nitrogen (N) the layers receive a high level of corrosion protection.
  • the waiver of the alloying element allows Nickel (Ni) used in an austenitic alloy Areas where nickel allergies can otherwise be triggered. This is especially true for applications where skin contact or contact with Parts of the human body is possible.
  • the surfaces or coatings according to the invention in accordance with the proposed alloys include applications in those areas where high wear and corrosion protection with simultaneous ductility are required.
  • the alloys can thus be used in the following industries, for example:

Abstract

A wear and corrosion resistant surface or coating contains ≥ 1 wt.% vanadium. Independent claims are also included for (i) a surface or coating consisting of a steel of composition (by wt.) 12-25% Cr, 0-15% Mn, 2-6% Mo, 0-15% Ni, ≥ 1 (preferably 2-12)% V, 0-6% N, balance Fe and impurities; and (ii) production of a wear and corrosion resistant surface or coating by applying an alloy steel, containing ≥ 1 wt.% V and optionally in powder form, onto a ceramic, metallic or other surface. Preferred Feature: The alloy steel is applied by thermal spraying, the nitrogen content (required for hard phase formation) being incorporated in the steel before, during or after spraying.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verschleiss- und korrosionsbeständige Oberfläche bzw. eine verschleiss- und korrosionsbeständige Beschichtung, eine Stahllegierung zum Beschichten eines keramischen, metallischen oder anderen Gegenstandes sowie Verfahren zum Herstellen einer verschleiss- und korrosionsbeständigen Beschichtung.The present invention relates to a wear and corrosion resistant Surface or a wear and corrosion resistant Coating, a steel alloy for coating a ceramic, metallic or other object as well Process for producing a wear and corrosion resistant Coating.

Viele technische Produkte werden zunehmend von der Güte ihrer Oberfläche bestimmt. So hat sich in den vergangenen Jahren die Nachfrage an komplexen Beschichtungen stark erhöht, und Trends zeigen für die Zukunft auf eine wachsende Bedeutung hin. Speziell in den Bereichen Maschinenbau, Verfahrens- und Umwelttechnik, sowie im Medizinalbereich werden an die Oberflächen höchste Ansprüche gegenüber Verschleiss, Korrosion und z.T. thermische Stabilität gestellt. Doch oft kann eine für die Anforderung hin ausgelegte Beschichtung auf ein preisgünstigeres Grundmaterial aufgetragen werden, welches auch chemisch oder mechanisch niedrigeren Anforderungen, wie lediglich Steifheit oder Tragbelastung, genügen muss.Many technical products are increasingly of the goodness of theirs Surface determined. This has been the case in recent years Demand for complex coatings increased significantly, and trends point to a growing importance for the future. Specifically in the fields of mechanical engineering, process engineering and environmental technology, as well as in the medical field are highest on the surfaces Claims against wear, corrosion and sometimes thermal Stability posed. But often one can meet the requirement designed coating for a cheaper Base material can be applied, which is also chemical or mechanically lower requirements, such as just stiffness or load capacity must suffice.

Technische Schichten können heute je nach Schichtmaterial und Anforderungen mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden, so z.B. mittels chemischer Dampfphasenabscheidung (CVD), physikalischer Dampfphasenabscheidung (PVD), thermischem Spritzen, Ionenstrahlverfahren, Laserbeschichtungen, Auftragschweissen, elektrolytische und chemische Beschichtungen. Konventionelle Hartstoffschichten sind oftmals spröde, wie z.B. Aluminiumoxid (Al2O3), Wolframcarbid-Cobalt (WC-Co), diamantähnliche Schichten (DLC's), etc., wohingegen hoch korrosionsfeste Materialien wie z.B. Molybdän oder Chrom oftmals zuwenig hart sind. Depending on the layer material and requirements, technical layers can now be produced using various processes, such as chemical vapor deposition (CVD), physical vapor phase deposition (PVD), thermal spraying, ion beam processes, laser coatings, build-up welding, electrolytic and chemical coatings. Conventional hard material layers are often brittle, such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), tungsten carbide-cobalt (WC-Co), diamond-like layers (DLC's), etc., whereas highly corrosion-resistant materials such as molybdenum or chromium are often not hard enough.

Beim thermischen Spritzen beispielsweise werden oft Stahllegierungen für relativ dicke und kostengünstige Beschichtungen verwendet. Der wichtigste Vorteil von auf Eisen basierenden Legierungen besteht in der hohen Duktilität im Vergleich zu Keramik und Hartmetallbeschichtungen. Gute Korrosionsbeständigkeit, hohe Zähigkeit bzw. Härte sowie gute Verarbeitbarkeit sind weitere Vorteile. Die Abriebfestigkeit ist eher mässig, jedoch akzeptabel für eine Vielzahl von Anwendungen. Eine Verbesserung der Abriebfestigkeit bzw. der Verschleissfestigkeit kann erzielt werden durch das Verstärken der Stahllegierung, beispielsweise durch das Hinzufügen von Stickstoff in das zu applizierende Stahllegierungs-Spritzpulver.In thermal spraying, for example, steel alloys are often used used for relatively thick and inexpensive coatings. The main advantage of iron-based alloys consists in the high ductility compared to ceramics and hard metal coatings. Good corrosion resistance, high Toughness, hardness and good processability are further Advantages. The abrasion resistance is rather moderate, but acceptable for a variety of applications. An improvement the abrasion resistance or the wear resistance can be achieved are made by reinforcing the steel alloy, for example by adding nitrogen to that too applying steel alloy wettable powders.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung beruht darauf, mit einem neuartigen Beschichtungswerkstoff bzw. einer neuartigen, auf Eisen basierenden Legierung wesentlich verbesserte Oberflächen für gleichzeitigen Verschleiss- und Korrosionschutz herstellen zu können.The object of the present invention is based on a novel coating material or a new, on Iron based alloy significantly improved surfaces for simultaneous wear and corrosion protection to be able to.

Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe mittels einer verschleiss- und korrosionsbeständigen Oberfläche bzw. einer verschleiss- und korrosionsbeständigen Beschichtung, insbesondere nach Anspruch 1, gelöst.According to the invention, the object is achieved by means of a wear and corrosion-resistant surface or a wear and corrosion-resistant coating, in particular according to claim 1, solved.

Vorgeschlagen wird, dass die verschleiss- und korrosionsbeständige Oberfläche durch einen Vanadiumgehalt von ≥ 1 Gew.% gekennzeichnet ist.It is suggested that the wear and corrosion resistant Surface characterized by a vanadium content of ≥ 1% by weight is.

Es ist bekannt, dass Charakteristiken, wie Härte, Zähigkeit, Korrosions- und Abriebfestigkeit erhalten werden können durch geeignete Kombination der Legierungselemente Chrom, Molybdän und Stickstoff in der Matrix. Stickstoff als interstitielles Element in der Matrix führt zu einem signifikanten Anstieg der Härte in den auf Eisen basierenden Legierungen. Vanadium kombiniert mit Stickstoff, zusammen mit einer entsprechenden Wärmebehandlung, führt zur Bildung von sehr feinen Nitriden (≤ 5 µm), welche die mechanischen Eigenschaften der auf Eisen basierenden Legierungen beeinflusst (Stärkung durch Dispersion). Die Praxis hat gezeigt, dass das Einbauen von Vanadiumnitrid als Hartphase in die Legierung zu einer wesentlichen Erhöhung der Härte und damit zur Erhöhung der Verschleissfestigkeit der Legierung führt.It is known that characteristics such as hardness, toughness, Corrosion and abrasion resistance can be obtained through suitable combination of the alloy elements chrome, molybdenum and nitrogen in the matrix. Nitrogen as an interstitial Element in the matrix leads to a significant increase in Hardness in the iron-based alloys. Vanadium combined with nitrogen, together with an appropriate heat treatment, leads to the formation of very fine nitrides (≤ 5 µm), which shows the mechanical properties of iron based alloys influenced (strengthening by dispersion). Practice has shown that the incorporation of vanadium nitride as a hard phase in the alloy to a significant increase the hardness and thus to increase the wear resistance the alloy leads.

Weitere bevorzugte verschleiss- und korrosionsbeständige Oberflächen bzw. verschleiss- und korrosionsbeständige Beschichtungen sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.Other preferred wear and corrosion resistant surfaces or wear and corrosion resistant coatings are characterized in the dependent claims.

Die Wirkungen der einzelnen zur Erfindung gehörenden Elemente in den vorgeschlagenen Stahllegierungen sind wie folgt:The effects of the individual elements belonging to the invention in the proposed steel alloys are as follows:

Chrom (Cr):Chromium (Cr):

Chrom ist eines der entscheidenden Elemente zur Erhöhung des Korrosionswiderstandes. Damit genügend Wirkung erzielt werden kann, sollte der Chromgehalt zwischen 12 % und 25 % liegen. Chrom stabilisiert die ferritische Kristallstruktur. Dabei verhält sich das für die Phaseneinstellung massgebende Chromäquivalent CrÄ folgendermassen: CrÄ = Cr + 1.5 Mo + 2.3 V.Chromium is one of the crucial elements for increasing the corrosion resistance. The chromium content should be between 12% and 25% so that sufficient effect can be achieved. Chromium stabilizes the ferritic crystal structure. The chromium equivalent Cr Ä, which is decisive for the phase adjustment, behaves as follows: Cr Ä = Cr + 1.5 Mo + 2.3 V.

Mangan (Mn):Manganese (Mn):

Mangan unterdrückt die Bildung von Deltaferrit und erhöht die Stickstofflöslichkeit. Zu hohe Mangangehalte fördern jedoch die Bildung von intermetallischen Phasen und verschlechtern den Korrosionswiderstand. Der Mangangehalt sollte zwischen 0 % und 15 % liegen. Manganese suppresses the formation of delta ferrite and increases it Nitrogen solubility. However, excessive manganese levels promote Formation of intermetallic phases and deteriorate Corrosion resistance. The manganese content should be between 0% and 15% lie.

Molybdän (Mo):Molybdenum (Mo):

Molybdän ist neben Chrom das zweite entscheidende Element zur Erhöhung des Korrosionswiderstandes. Ein zu hoher Molybdängehalt führt jedoch zur Bildung von Deltaferrit und erhöht die Ausscheidungsneigung von Sigma-Phasen. Der Molybdängehalt sollte zwischen 2 % und 6 % liegen.Besides chromium, molybdenum is the second decisive element for Increase in corrosion resistance. Too high a molybdenum content however leads to the formation of delta ferrite and increases the Elimination tendency of sigma phases. The molybdenum content should are between 2% and 6%.

Nickel (Ni):Nickel (Ni):

Nickel ist üblicherweise das für die Einstellung einer austenitischen Kristallstruktur entscheidende Element. In der nickelhaltigen Legierung sollte der Nickelanteil 15 % nicht übersteigen, wohingegen die nickelfreie Legierung ihre austenitische Kristallstruktur durch die Zugabe von Stickstoff (N) erhält. Dabei verhält sich das zur Nickelsubstitution verwendete Nickel-Äquivalent NiÄ folgendermassen: NiÄ = Ni + Co + 0.1 Mn - 0.01 Mn2 + 18 N + 30 C.Nickel is usually the decisive element for the setting of an austenitic crystal structure. The nickel content in the nickel-containing alloy should not exceed 15%, whereas the nickel-free alloy obtains its austenitic crystal structure through the addition of nitrogen (N). The nickel equivalent Ni Ä used for nickel substitution behaves as follows: Ni Ä = Ni + Co + 0.1 Mn - 0.01 Mn 2 + 18 N + 30 C .

Vanadium (V):Vanadium (V):

Das Vanadium ist eines der stickstoffaffinsten Legierungselemente. Der Vanadiumgehalt sollte zwischen 1 %, vorzugsweise 2 %, und 12 % liegen. Das in der Legierung gelöste Vanadium bildet mit Stickstoff Hartphasen (Vanadium-Nitride, VN), welche ihrerseits nicht nur den Verschleiss-, sondern auch noch den Korrosionswiderstand entscheidend erhöhen. Die in der Lösung homogen ausgeschiedenen Hartphasen (VN) besitzen typische Grössen im Bereich von 10 bis ca. 5'000 nm. Vanadium is one of the most nitrogen-affecting alloy elements. The vanadium content should be between 1%, preferably 2 %, and 12% are. The vanadium dissolved in the alloy forms with nitrogen hard phases (vanadium nitrides, VN), which in turn not only the wear but also the one Significantly increase corrosion resistance. The one in the solution homogeneously excreted hard phases (VN) have typical sizes in the range from 10 to approx. 5,000 nm.

Stickstoff (N):Nitrogen (N):

Stickstoff ist eines der entscheidendsten Legierungselemente. Es erhöht in grossem Masse in den Legierungstypen 1 die austenitische Kristallstruktur. Stickstoff bildet mit dem in den Legierungen gelösten Vanadium die gewünschten Hartphasen (Vanadium-Nitride, VN).Nitrogen is one of the most important alloying elements. It increases the alloy types 1 to a large extent austenitic crystal structure. Nitrogen forms with the in the desired hard phases in the alloys dissolved vanadium (Vanadium nitrides, VN).

Ist in den genannten Legierungen das Nickel-Äquivalent NiÄ gleich gross oder grösser als das Chrom-Äquivalent CrÄ minus 8, d.h. NiÄ ≥ CrÄ - 8, so ist die Legierung unmagnetisch, da genügend Elemente, wie Stickstoff oder Stickstoff und Nickel in der Legierung sind, welche das kubisch-flächenzentrierte, austenitische Kristallgitter stabilisieren.In the alloys mentioned, is the nickel equivalent Ni Ä equal to or greater than the chromium equivalent Cr Ä minus 8, ie Ni Ä ≥ Cr Ä - 8 , the alloy is non-magnetic because there are enough elements, such as nitrogen or nitrogen and nickel in the alloy, which stabilize the face-centered cubic, austenitic crystal lattice.

Zusammenfassend weisen die erfindungsgemässen Oberflächen bzw. Beschichtungen die folgenden chemischen Zusammensetzungen (in Masseprozent) auf: Chrom (Cr) 12 bis 25 % Mangan (Mn) 0 bis 15 % Molybdän (Mo) 2 bis 6 % Nickel (Ni) 0 bis 15 % Vanadium (V) 1, vorzugsweise 2 bis 12 % Stickstoff (N) 0 bis 5 %, der Rest Eisen und technisch übliche Verunreinigungen, gegebenenfalls mit zusätzlich bis zu insgesamt 5 % der Elemente Kupfer, Kobalt, Niobium, Titan, Zirkonium, Silizium, Wolfram. In summary, the surfaces or coatings according to the invention have the following chemical compositions (in percent by mass): Chrome (Cr) 12 to 25% Manganese (Mn) 0 to 15% Molybdenum (Mo) 2 to 6% Nickel (Ni) 0 to 15% Vanadium (V) 1, preferably 2 to 12% Nitrogen (N) 0 to 5%, the rest iron and technically usual impurities, optionally with up to a total of 5% of the elements copper, cobalt, niobium, titanium, zirconium, silicon, tungsten.

In den erfindungsgemäss vorgeschlagenen Oberflächen bzw. Beschichtungen ist es wesentlich, dass durch Zufuhr von Stickstoff Nitrid-Hartphasen gebildet werden.In the surfaces or coatings proposed according to the invention it is essential that by adding nitrogen Nitride hard phases are formed.

Für die Herstellung der verschleiss- und korrosionsbeständigen Oberflächen bzw. Beschichtungen bestehen grundsätzlich drei Verfahrensvarianten, welche charakterisiert sind durch den Wortlaut der Ansprüche 8 bis 12.For the production of wear and corrosion resistant There are basically three surfaces or coatings Process variants, which are characterized by the Wording of claims 8 to 12.

Gemäss einer ersten Variante wird die zur Bildung der Hartphasen benötigte Stickstoffmenge vor dem Beschichten, beispielsweise mittels thermischen Spritzens, in die Legierung eingebracht und beim Applizieren resp. Spritzen in der Legierung gehalten. Dabei liegt die für das Applizieren resp. Spritzen benötigte Stahllegierung vorzugsweise in Pulverform vor, mit der gewünschten chemischen Zusammensetzung. Derartige Stahlpulver sind in der Regel kommerziell erhältlich, wobei vorzugsweise der Korngrössenbereich typischerweise 5 bis ca. 120 µm beträgt.According to a first variant, this is used to form the hard phases amount of nitrogen required before coating, for example brought into the alloy by means of thermal spraying and when applying resp. Syringes kept in the alloy. This is for the application or Syringes needed Steel alloy preferably in powder form with which desired chemical composition. Such steel powder are usually commercially available, preferably the grain size range is typically 5 to approx. 120 µm.

Gemäss einer weiteren Variante wird die zur Bildung von Hartphasen benötigte Stickstoffmenge während dem Beschichten, wie beispielsweise dem thermischen Spritzen, des Stahlpulvers in die Legierung eingebracht. Stickstoff wird während dem Beschichtungsvorgang, wie beispielsweise dem Spritzvorgang, quasi aufgeblasen, d.h. Stickstoff wird beispielsweise als Plasma-oder Reaktionsgas verwendet.According to a further variant, this is used to form hard phases amount of nitrogen required during coating, such as for example thermal spraying, the steel powder in introduced the alloy. Nitrogen is released during the coating process, such as the spraying process, so to speak inflated, i.e. Nitrogen is used, for example, as a plasma or Reaction gas used.

Gemäss wiederum einer weiteren Variante wird die zur Bildung von Hartphasen benötigte Stickstoffmenge nach dem Beschichten, wie dem thermischen Spritzen, in die Legierung eingebracht. Mit anderen Worten, diffundiert der Stickstoff in die verschleissund korrosionsbeständige Oberfläche hinein, um die Nitridhartphasen zu bilden. According to yet another variant, that becomes education amount of nitrogen required by hard phases after coating, such as thermal spraying, into the alloy. With in other words, the nitrogen diffuses into the wear and tear corrosion-resistant surface into the nitride hard phases to build.

Allen drei Applikationsverfahren gemeinsam ist, dass sie sich für das sogenannt thermische Spritzen eignen. In der nachfolgenden Darstellung sind sämtliche thermische Spritzverfahren dargestellt, mittels welchen die erfindungsgemäss definierten Stahllegierungen beispielsweise auf eine keramische, metallische oder andere Oberfläche aufgebracht werden können, zur Bildung der erfindungsgemäss definierten verschleiss- und korrosionsbeständigen Oberflächen.

Figure 00070001
All three application methods have in common that they are suitable for so-called thermal spraying. The following illustration shows all thermal spraying processes by means of which the steel alloys defined according to the invention can be applied, for example, to a ceramic, metallic or other surface, to form the wear and corrosion-resistant surfaces defined according to the invention.
Figure 00070001

Anhand der nachfolgenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail with the aid of the following examples become:

1. Oberflächenschicht aus nickelfreier Legierung:1. Surface layer made of nickel-free alloy:

Stahlpulver mit der chemischen Zusammensetzung Fe17Cr10Mn4Mo6V im Korngrössenbereich von 5 bis 106 µm wurde in einem Rotations-Aufstickofen auf einen Stickstoffgehalt von 2 bis 4 % aufgestickt und anschliessend thermisch gespritzt. Die gleiche Legierungszusammensetzung wurde ohne vorgängige Aufstickung, jedoch unter Stickstoffzufuhr während des thermischen Spritzprozesses, abgeschieden. Schlussendlich wurde wiederum das gleiche Ausgangsmaterial thermisch gespritzt und nachträglich die benötigte Stickstoffmenge zugeführt.Steel powder with the chemical composition Fe17Cr10Mn4Mo6V in the grain size range from 5 to 106 µm was in a rotary nitrogen oven embroidered to a nitrogen content of 2 to 4% and then thermally sprayed. The same alloy composition was without prior embroidery, however with nitrogen supply during the thermal spraying process, deposited. In the end, the same thing happened again Starting material thermally sprayed and subsequently the required Amount of nitrogen supplied.

Die entstandene Gefügestruktur der so erzielten Oberflächenschichten ist in allen Fällen gekennzeichnet durch eine austenitische unmagnetische Matrix mit eingebetteter Hartphase vom Typ Vanadiumnitrid (VN).The resulting structure of the surface layers achieved in this way is marked by a in all cases austenitic non-magnetic matrix with embedded hard phase of the vanadium nitride (VN) type.

2. Oberflächenschicht aus aushärtbarer, austenitischer Legierung:2. Surface layer made of hardenable, austenitic alloy:

Stahlpulver mit der chemischen Zusammensetzung Fe16Cr8Mn2.5Mo8Ni4V im Korngrössenbereich von 5 bis 106 µm wurde in einem Rotations-Aufstickofen auf einen Stickstoffgehalt von 3 bis 4 % aufgestickt und anschliessend thermisch gespritzt. Die gleiche Legierungszusammensetzung wurde ohne vorgängige Aufstickung, jedoch unter Stickstoffzufuhr während des thermischen Spritzprozesses, abgeschieden. Das gleiche Ausgangsmaterial wurde schlussendlich thermisch gespritzt und nachträglich die benötigte Stickstoffmenge zugeführt.Steel powder with the chemical composition Fe16Cr8Mn2.5Mo8Ni4V in the grain size range from 5 to 106 µm was in a rotary nitrogen oven to a nitrogen content embroidered by 3 to 4% and then thermally sprayed. The same alloy composition was used without previous Nitrification, but with nitrogen supply during the thermal spraying process, deposited. The same source material was finally thermally sprayed and subsequently supplied the required amount of nitrogen.

Die entstandene Gefügestruktur der so erzielten Oberflächenschicht ist in allen Fällen gekennzeichnet durch eine austenitische unmagnetische Matrix mit zwei Familien von eingebetteten Hartphasen vom Typ Vanadiumnitrid (VN). Die erste Phase besteht aus Primärnitriden in der Grössenordnung einiger Mikrometer. Die zweite Phase besteht aus Sekundärnitriden in der Grössenordnung von einigen Nanometern. The resulting structure of the surface layer achieved in this way is characterized by an austenitic in all cases non-magnetic matrix with two families of embedded Vanadium nitride (VN) hard phases. The first phase exists from primary nitrides in the order of a few micrometers. The second phase consists of secondary nitrides in the order of magnitude of a few nanometers.

3. Oberflächenschicht aus martensitischer Legierung:3. Surface layer made of martensitic alloy:

Stahlpulver mit der chemischen Zusammensetzung Fe15Cr2Mo9V im Korngrössenbereich von 5 bis 106 µm wurde in einem Rotations-Aufstickofen auf einen Stickstoffgehalt von 3 bis 4 % aufgestickt und anschliessend thermisch gespritzt. Die gleiche Legierungszusammensetzung wurde ohne vorgängige Aufstickung, jedoch unter Stickstoffzufuhr während des thermischen Spritzprozesses, abgeschieden. Schlussendlich wurde wiederum das gleiche Ausgangsmaterial thermisch gespritzt und nachträglich die benötigte Stickstoffmenge zugeführt.Steel powder with the chemical composition Fe15Cr2Mo9V im Grain size range from 5 to 106 µm was in a rotary nitrogen oven embroidered to a nitrogen content of 3 to 4% and then thermally sprayed. The same alloy composition was without prior embroidery, however with nitrogen supply during the thermal spraying process, deposited. In the end, the same thing happened again Starting material thermally sprayed and subsequently the required Amount of nitrogen supplied.

Die entstandene Gefügestruktur der so erzielten Oberflächenschicht ist in allen Fällen gekennzeichnet durch eine martensitische Matrix mit zwei Familien von eingebetteten Hartphasen vom Typ Vanadiumnitrid (VN). Die erste Phase besteht aus Primärnitriden in der Grössenordnung einiger Mikrometer. Die zweite Phase besteht aus Sekundärnitriden in der Grössenordnung von einigen Nanometern.The resulting structure of the surface layer achieved in this way is characterized in all cases by a martensitic Matrix with two families of embedded hard phases of the vanadium nitride (VN) type. The first phase consists of primary nitrides on the order of a few micrometers. The second Phase consists of secondary nitrides on the order of a few nanometers.

Für die Durchführung der Spritzversuche bezüglich der obgenannten drei Beispiele wurden grundsätzlich zwei verschiedene Spritzmethoden angewendet, nämlich einerseits thermisches Spritzen mittels Gas und andererseits thermisches Spritzen durch elektrische Gasentladung. Bekanntlich führt eine zunehmende Menge von Oxiden in einer thermisch gespritzten Beschichtung zu einem signifikanten Abfall der mechanischen Eigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit. Durch geeignete Wahl der Beschichtungsparameter und des Spritzverfahrens ist es möglich, den Sauerstoffgehalt in der Beschichtung zu beeinflussen bzw. zu minimieren. So ist es beispielsweise möglich, unter Verwendung des sogenannten Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens den Sauerstoffanteil zu minimieren und so exzellente mechanische Eigenschaften der Beschichtung zu erzielen. So wurden bei den Beispielen folgende Hochgeschwindigkeits-Flammspritzparameter beim Spritzen verwendet:

Brenner:
GTV Top Gun
Düsendurchmesser:
8 mm
Düsenlänge:
100 mm
Spritzabstand:
200 bis 325 mm
Brennstoff:
Crylen™ der Firma Air Liquid,
Le Blanc Mesnil, Cedex, Frankreich
Brennstoff-Flowrate:
120 bis 200 SCFH
Sauerstoff-Flowrate:
440 bis 5'400 SCFH
Basically, two different spraying methods were used to carry out the spraying tests with regard to the above three examples, namely thermal spraying by means of gas on the one hand and thermal spraying by electrical gas discharge on the other hand. It is known that an increasing amount of oxides in a thermally sprayed coating leads to a significant decrease in the mechanical properties and the corrosion resistance. With a suitable choice of the coating parameters and the spraying process, it is possible to influence or minimize the oxygen content in the coating. For example, using so-called high-speed flame spraying, it is possible to minimize the oxygen content and thus achieve excellent mechanical properties of the coating. The following high-speed flame spraying parameters were used for spraying in the examples:
Burner:
GTV Top Gun
Nozzle diameter:
8 mm
Nozzle length:
100 mm
Spraying distance:
200 to 325 mm
Fuel:
Air Liquid Crylen ™,
Le Blanc Mesnil, Cedex, France
Fuel flow rate:
120 to 200 SCFH
Oxygen flow rate:
440 to 5,400 SCFH

Ebenfalls verwendet wurden folgende Spritzparameter:

Brenner:
GTV Top Gun K
Düsendurchmesser:
10 mm
Düsenlänge:
130 mm
Spritzabstand:
300 bis 425 mm
Brennstoff:
Kerosen
Brennstoff-Flowrate:
15 bis 25 l/h
Sauerstoff-Flowrate:
45 bis 60 m3/h
The following spray parameters were also used:
Burner:
GTV Top Gun K
Nozzle diameter:
10 mm
Nozzle length:
130 mm
Spraying distance:
300 to 425 mm
Fuel:
Kerosene
Fuel flow rate:
15 to 25 l / h
Oxygen flow rate:
45 to 60 m 3 / h

Beim Spritzen mit Crylen als Brennstoffgas wurde eine maximale Flammtemperatur von ungefähr 2'960°C erreicht, währenddem bei Verwendung des flüssigen Kerosens als Brennstoff eine maximale Flammtemperatur von ungefähr 2'300°C erreicht wurde. Der Vorteil des Flüssigbrennstoffes liegt in der höheren spezifischen Energie im Vergleich zum Brennstoffgas, was in einer höheren Geschwindigkeit der aufzuspritzenden Partikel resultiert. Der Hauptvorteil der Verwendung von Crylen-Brennstoffgas liegt in einer höheren Deposit-Effizienz und einer Minimierung des Sauerstoff-Verbrauches.When spraying with crylene as a fuel gas, a maximum was reached Flame temperature of approximately 2,960 ° C reached, while at Maximum use of liquid kerosene as fuel Flame temperature of approximately 2,300 ° C was reached. The advantage of the liquid fuel is in the higher specific Energy compared to fuel gas, which in a higher The speed of the particles to be sprayed on results. Of the The main advantage of using crylene fuel gas is in higher deposit efficiency and minimized oxygen consumption.

Ebenfalls für die Versuche verwendet wurde das sogenannte Vakuum-Plasmaspritzen. Der Vorteil im Plasmaspritzen liegt in der Möglichkeit, Beschichtungen herzustellen ohne die Bildung eines Oxides. Beim Vakuum-Plasmaspritzen wurden die folgenden Verfahrensparameter verwendet:

Brenner:
Medipart 91-014
Düsendurchmesser:
7 mm
Spritzabstand:
200 bis 400 mm
Kammerdruck:
40 bis 250 mbar
Plasmagase:
Argon, Argon/Wasserstoff, Argon/Stickstoff, Argon/Helium
Plasmastrom:
600 bis 800 A
So-called vacuum plasma spraying was also used for the tests. The advantage in plasma spraying is the ability to produce coatings without the formation of an oxide. The following process parameters were used for vacuum plasma spraying:
Burner:
Medipart 91-014
Nozzle diameter:
7 mm
Spraying distance:
200 to 400 mm
Chamber pressure:
40 to 250 mbar
Plasma gases:
Argon, argon / hydrogen, argon / nitrogen, argon / helium
Plasma flow:
600 to 800 A.

Durch die Verwendung eines Vakuum-Plasmaspritz-Beschichtungssystems kann mit einer hohen oder niedrigen Volumenfraktion der geschmolzenen Phase gespritzt werden, ohne dass irgendwelche Oxidation auftritt, wodurch die Eigenschaften der Beschichtungen exzellent sind.By using a vacuum plasma spray coating system can with a high or low volume fraction of the molten phase can be injected without any Oxidation occurs, reducing the properties of the coatings are excellent.

Die Verteilung und die Grösse der in den Beschichtungen erfindungsgemäss vorhandenen Vanadium-Nitride wurden mittels Computer Aided Image Analysis-Methode und zusätzlich mittels TEM-Analyse untersucht.The distribution and the size of the coatings according to the invention Existing vanadium nitrides were computerized Aided image analysis method and additionally by means of TEM analysis examined.

Die in den Beispielen durchgeführten Beschichtungen und die ebenfalls im Zusammenhang mit den Beispielen angeführten Beschichtungsmethoden dienen lediglich zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung, und selbstverständlich ist dieselbe nicht auf die angeführten Verfahrensparameter und Beispiele beschränkt. So ist es auch möglich, verschleiss- und korrosionsbeständige Schichten mittels anderer Beschichtungsverfahren, wie insbesondere Dünnschichtverfahren, herzustellen, wie beispielsweise mittels chemischer Dampfphasenabscheidung (CVD), physikalischer Dampfphasenabscheidung (PVD), Ionenstrahlverfahren, Laserbeschichtungen, Auftragschweissen, sowie elektrolytische und chemische Beschichtungen. Auch ist es möglich, nebst den erwähnten metallischen und keramischen Gegenständen Substrate, wie Holz, Kunststoffe, Glas, etc. mittels einer erfindungsgemäss definierten verschleiss- und korrosionsbeständigen Beschichtung zu versehen. Erfindungswesentlich ist, dass in den verschleiss- und korrosionsbeständigen Oberflächen bzw. Beschichtungen auf Basis von Eisenlegierungen Vanadium bzw. Vanadium-Nitride vorgesehen sind, wobei der Anteil Vanadium mindestens 1 %, vorzugsweise 2 bis 12 % beträgt.The coatings carried out in the examples and the also in connection with the examples of coating methods serve only for further explanation of the present invention, and of course it is the same not limited to the process parameters and examples given. So it is also possible to be wear and corrosion resistant Layers using other coating methods, such as, in particular, thin-film processes, such as using chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), ion beam processes, Laser coatings, build-up welding, and electrolytic and chemical coatings. It is also possible in addition to the mentioned metallic and ceramic objects Substrates such as wood, plastics, glass, etc. by means of an inventive defined wear and corrosion resistant Coating. It is essential to the invention that in the wear and corrosion resistant surfaces and coatings based on iron alloys vanadium or vanadium nitride are provided, the proportion of vanadium at least 1%, preferably 2 to 12%.

Der grosse Vorteil durch die Ausbildung von kubischen Vanadium-Nitriden (VN) im Grössenbereich von nm bis µm liegt darin, dass die Schichten eine hohe Verschleissbeständigkeit aufweisen.The big advantage of the formation of cubic vanadium nitrides (VN) in the size range from nm to µm lies in the fact that the layers have a high wear resistance.

Durch den zusätzlichen Einbau der Elemente Chrom (Cr), Molybdän (Mo) und Stickstoff (N) erhalten die Schichten einen hohen Korrosionsschutz.Through the additional installation of the elements chrome (Cr), molybdenum (Mo) and nitrogen (N) the layers receive a high level of corrosion protection.

Schlussendlich erlaubt der Verzicht auf das Legierungselement Nickel (Ni) in einer austenitischen Legierung den Einsatz in Bereichen, wo sonst Nickelallergien ausgelöst werden können. Dies vor allem bei Anwendungen, wo Hautkontakt bzw. Kontakt mit Teilen des menschlichen Körpers möglich ist.Ultimately, the waiver of the alloying element allows Nickel (Ni) used in an austenitic alloy Areas where nickel allergies can otherwise be triggered. This is especially true for applications where skin contact or contact with Parts of the human body is possible.

In der nachfolgenden Tabelle sei auf mögliche Anwendungen bzw. Verwendungen der erfindungsgemäss definierten Oberflächen bzw. Beschichtungen verwiesen. Grundsätzlich gilt, dass die erfindungsgemässen Oberflächen bzw. Beschichtungen gemäss den vorgeschlagenen Legierungen Anwendungen in den Bereichen umfassen, wo hoher Verschleiss- und Korrosionsschutz bei gleichzeitiger Duktilität gefordert sind. Die Legierungen können damit beispielsweise in den folgenden Branchen eingesetzt werden:

Figure 00130001
In the table below, reference is made to possible applications or uses of the surfaces or coatings defined according to the invention. Basically, the surfaces or coatings according to the invention in accordance with the proposed alloys include applications in those areas where high wear and corrosion protection with simultaneous ductility are required. The alloys can thus be used in the following industries, for example:
Figure 00130001

Wiederum dienen die in der obigen Tabelle angeführten Anwendungsmöglichkeiten als Beispiele, und selbstverständlich sind die Anwendungsmöglichkeiten bzw. Verwendungen von erfindungsgemäss definierten Beschichtungen nicht auf diese Beispiele eingeschränkt.Again, the uses listed in the table above serve as examples, and are self-evident the possible uses or uses of the invention defined coatings are not limited to these examples.

Claims (17)

Verschleiss- und korrosionsbeständige Oberfläche bzw. verschleiss- und korrosionsbeständige Beschichtung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Vanadium von ≥ 1 Masseprozent.Wear and corrosion resistant surface or wear and corrosion resistant coating with a vanadium content of ≥ 1% by mass. Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere nach Anspruch 1, enthaltend eine Hartphase aus Vanadium-Nitrid.Surface or coating, in particular according to claim 1, containing a hard phase made of vanadium nitride. Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, enthaltend eine Stahllegierung, enthaltend von 2 bis 12 Masseprozent Vanadium.Surface or coating, especially according to one of the Claims 1 or 2 containing a steel alloy from 2 to 12 mass percent vanadium. Oberfläche bzw. Beschichtung, gekennzeichnet durch eine Stahllegierung der folgenden chemischen Zusammensetzung (in Masseprozent): 12 bis 25 % Chrom (Cr), 0 bis 15 % Mangan (Mn), 2 bis 6 % Molybdän (Mo), 0 bis 15 % Nickel (Ni), 1, vorzugsweise 2 bis 12 % Vanadium (V), 0 bis 6 % Stickstoff (N), Rest Eisen und technisch übliche Verunreinigungen. Surface or coating, characterized by a steel alloy with the following chemical composition (in percent by mass): 12 to 25% chromium (Cr), 0 to 15% manganese (Mn), 2 to 6% molybdenum (Mo), 0 to 15% nickel (Ni), 1, preferably 2 to 12% vanadium (V), 0 to 6% nitrogen (N), Remainder iron and technically usual impurities. Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass gegebenenfalls zusätzlich bis zu insgesamt 5 % der Elemente Kupfer, Kobalt, Niobium, Titan, Zirkonium, Silizium und Wolfram enthalten sind.Surface or coating, in particular according to claim 4, characterized in that optionally additionally to to a total of 5% of the elements copper, cobalt, niobium, titanium, Zirconium, silicon and tungsten are included. Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine austenitische metallische Stahllegierung vorliegt, mindestens enthaltend 15 bis 20 % Chrom, 5 bis 15 % Mangan, 2 bis 6 % Molybdän, 0 bis 15 % Nickel, 2 bis 12 % Vanadium sowie 0 bis 4 % Stickstoff. Surface or coating, in particular according to one of claims 1 to 5, characterized in that an austenitic metallic steel alloy is present, at least containing 15 to 20% chromium, 5 to 15% manganese, 2 to 6% molybdenum, 0 to 15% nickel, 2 to 12% vanadium as well 0 to 4% nitrogen. Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine martensitische metallische Stahllegierung vorliegt, mindestens enthaltend die folgenden Bestandteile: 15 bis 20 % Chrom, 2 bis 6 % Molybdän, 2 bis 12 % Vanadium, 0 bis 6 % Stickstoff. Surface or coating, in particular according to one of claims 1 to 5, characterized in that a martensitic metallic steel alloy is present, at least containing the following components: 15 to 20% chromium, 2 to 6% molybdenum, 2 to 12% vanadium, 0 to 6% nitrogen. Verfahren zur Herstellung einer verschleiss- und korrosionsbeständigen Oberfläche bzw. verschleiss- und korrosionsbeständigen Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stahllegierung bzw. ein Stahlpulver auf eine keramische, metallische oder andere Oberfläche appliziert wird, welche Legierung mindestens 1 Masseprozent Vanadium enthält.Process for the production of a wear and corrosion resistant Surface or wear and corrosion resistant Coating, characterized in that a Steel alloy or a steel powder on a ceramic, metallic or other surface is applied, which alloy contains at least 1% by mass of vanadium. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mittels thermischem Spritzen erfolgt.Method, in particular according to claim 8, characterized in that the coating by means of thermal spraying he follows. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung Von Hartphasen benötigte Stickstoffmenge vor dem Beschichten bzw. dem thermischen Spritzen in die Legierung eingebracht wird und beim Spritzen in der Legierung gehalten wird. Method, in particular according to one of claims 8 or 9, characterized in that the required to form hard phases Amount of nitrogen before coating or thermal Spraying is introduced into the alloy and at Syringes are kept in the alloy. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung von Hartphasen benötigte Stickstoffmenge während dem Beschichten, wie dem thermischen Spritzen, in die Legierung eingebracht wird, beispielsweise, indem Stickstoff als Plasma- oder Reaktionsgas vorgelegt wird.Method, in particular according to one of claims 8 or 9, characterized in that the required to form hard phases Amount of nitrogen during coating, such as thermal Syringes into which alloy is introduced, for example, by presenting nitrogen as a plasma or reaction gas becomes. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung von Hartphasen benötigte Stickstoffmenge nach dem Beschichten, wie dem thermischen Spritzen in die Legierung eingebracht wird, beispielsweise durch Diffusion des Stickstoffes und durch Aufheizen der hergestellten Oberfläche bzw. Beschichtung.Method, in particular according to one of claims 8 or 9, characterized in that the required to form hard phases Amount of nitrogen after coating, such as thermal Syringes are introduced into the alloy, for example by diffusion of the nitrogen and by heating the manufactured surface or coating. Verwendung einer Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Beschichten von Gegenständen in der Textil- und Papierindustrie, insbesondere zum Herstellen von Web-, Papierherstellungs- und Druckereimaschinen, wie beispielsweise Umlenkführungen, Halter, Walzen, Schieber, Lager und dergleichen.Use of a surface or coating, in particular according to one of claims 1 to 7 for coating objects in the textile and paper industry, especially for Manufacture of weaving, papermaking and printing machines, such as deflection guides, holders, rollers, slides, Bearings and the like. Verwendung der Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Beschichten von Gegenständen in der chemischen Industrie, wie insbesondere von Behältern, Rührern, Exzentern, Schaufeln, Schnecken, Schieber, Ventilen und dergleichen.Use of the surface or coating, in particular according to one of claims 1 to 7 for coating objects in the chemical industry, such as containers in particular, Stirrers, eccentrics, shovels, screws, sliders, valves and the same. Verwendung der Beschichtung bzw. Oberfläche, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Beschichten von Gegenständen im Maschinen- und Apparatebau, wie insbesondere von Werkzeugen, Pumpen, Wellen, Lagern, Führungen, Hydraulikteilen und dergleichen. Use of the coating or surface, in particular according to one of claims 1 to 7 for coating objects in machine and apparatus construction, especially of tools, Pumps, shafts, bearings, guides, hydraulic parts and the like. Verwendung der Oberfläche bzw. Beschichtung, insbesondere zum Beschichten von Gegenständen in der Verkehrstechnik, wie insbesondere von Stromsammlern, Puffern, Rädern, Lagern, Bremsen und dergleichen bei Lokomotiven und Eisenbahnwagen, von Kurbelwellen, Ventilen, Lagersitzen und dergleichen bei Automobilen; von Propellern, Wellen, Lager und dergleichen bei Schiffen sowie von Turbinenschaufeln, Fahrwerken, Rotorwellen und dergleichen bei Flugzeugen, Helikoptern bzw. generell in der Luftfahrttechnik. Use of the surface or coating, in particular for coating objects in traffic engineering, such as, in particular, current collectors, buffers, wheels, bearings, brakes and the like in locomotives and railroad cars, crankshafts, valves, bearing seats and the like in automobiles; of propellers, shafts, bearings and the like for ships and of turbine blades, undercarriages, rotor shafts and the like for airplanes, helicopters and generally in aeronautical engineering. Verwendung der Beschichtung bzw. Oberfläche, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in der Medizinaltechnik, zum Beschichten von mit dem menschlichen Körper in Berührung kommenden Gegenständen, welche kein Nickel enthalten dürfen, wie beispielsweise Klemmen, Halter, Platten, Geschirre, Betten, Geländer und dergleichen.Use of the coating or surface, in particular according to one of claims 1 to 7 in medical technology, for Coating of those that come into contact with the human body Items that must not contain nickel, such as for example clamps, holders, plates, tableware, beds, railings and the same.
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