[go: up one dir, main page]

NL8004642A - EROSION-RESISTANT ARMORED TITANIC CARBIDE ALLOYS IN A SUITABLE MATRIX. - Google Patents

EROSION-RESISTANT ARMORED TITANIC CARBIDE ALLOYS IN A SUITABLE MATRIX. Download PDF

Info

Publication number
NL8004642A
NL8004642A NL8004642A NL8004642A NL8004642A NL 8004642 A NL8004642 A NL 8004642A NL 8004642 A NL8004642 A NL 8004642A NL 8004642 A NL8004642 A NL 8004642A NL 8004642 A NL8004642 A NL 8004642A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
matrix
tic
titanium carbide
test
iron
Prior art date
Application number
NL8004642A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Metallurg Ind Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallurg Ind Inc filed Critical Metallurg Ind Inc
Publication of NL8004642A publication Critical patent/NL8004642A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0047Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • C22C32/0052Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only carbides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B23K35/327Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/10Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on titanium carbide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

• Ί ί 1 ' VO 0830• Ί ί 1 'VO 0830

JJ

Erosiebestendige gepantserde legeringen van titaancarbide in een geschikte matrix.Erosion resistant armored titanium carbide alloys in a suitable matrix.

De uitvinding heeft algemeen betrekking op gepantserde legeringen, meer in het bijzonder op een gepantserde legering met verhoogde weerstand tegen erosieve slijtage. Mangaanstaal, dat bij benadering bestaat uit 12# mangaan, 1# koolstof met als rest ijzer, wordt gewoon-5 lijk toegepast, wanneer harding door bewerking zowel toelaatbaar als gewenst is. In het begin heeft mangaanstaal een hardheid van ongeveer Rb 88-92, die na harding door bewerking toeneemt tot ongeveer Rc 50-52.The invention generally relates to armored alloys, more particularly to an armored alloy with increased resistance to erosive wear. Manganese steel, which is approximately 12 # manganese, 1 # carbon with iron as the balance, is commonly used when through hardening by machining is both permissible and desirable. Initially, manganese steel has a hardness of about Rb 88-92, which increases to about Rc 50-52 after machining.

Hoewel mangaanstaal voldoende weerstand biedt tegen verschillende soorten slijtage, zoals afschuring, wrijving met inbegrip van afschaven, 10 mist het weerstand tegen erosieve slijtage, in het bijzonder v£or harden door bewerken.Although manganese steel offers sufficient resistance to various types of wear, such as abrasion, friction including shearing, it lacks resistance to erosive wear, especially machining hardening.

Gevonden is, dat zelfs de bekende, op nikkel gebaseerde gepantserde legeringen geen voldoende weerstand tegen erosieve slijtage bezitten.It has been found that even the known nickel-based armored alloys do not have sufficient resistance to erosive wear.

15 In een bepaalde proef werd een bekende op nikkel ge baseerde, gepantserde legering, in gewicht bestaande uit ongeveer 0,5# koolstof’, 2,2# borium; 13,5# chroom; 3,5# silicium; 2,8# ijzer met als rest nikkel, aangebracht op een substraat van mangaanstaal met de plas-ma-boogmethode. In deze proef werd een Plasma Transferred Arc System 20 van Linde toegepast bij 200 Amp. en 30 Volt, waarbij een 0,3 cm dikke deklaag van de gepantserde legering werd aangebracht op een 5 cm x 5 cm stuk mangaanstaal met een dikte van 5 cm. Het oppervlak van de op nikkel gebaseerde gepantserde legering werd onderworpen aan erosieve slijtage daar daarop gedurende k minuten gekoelde, gegoten ijzergruis te 2 25 laten botsen met een druk van it,2 kg/cm en het gewichtsverlies veroorzaakt door de erosieve slijtage te vergelijken met het gewichtsverlies van een controlestuk van mangaanstaal dat aan dezelfde erosieve slijtage was onderworpen. Verrassenderwijze verloor de op nikkel gebaseerde gepantserde legering it,5 g vergeleken met een verlies van slechts 2,8 g van 30 de mangaanstaalcontrole.In one test, a known nickel-based, armored alloy, consisting of about 0.5 # carbon, 2.2 # boron; 13.5 # chrome; 3.5 # silicon; 2.8 # iron with nickel as the residue, applied to a manganese steel substrate by the plasma arc method. In this test, a Linde Plasma Transferred Arc System 20 was used at 200 Amps and 30 Volts, with a 0.3 cm thick coating of the armored alloy applied to a 5 cm x 5 cm piece of manganese steel with a thickness of 5 cm . The surface of the nickel-based armored alloy was subjected to erosive wear as cooled cast iron grit collided with it at a pressure of 2 kg / cm for 2 minutes and the weight loss caused by comparing the erosive wear to the weight loss of a manganese steel control piece subjected to the same erosive wear. Surprisingly, the nickel-based armored alloy lost 0.5 g compared to a loss of only 2.8 g from the manganese steel control.

De uitvinding heeft betrekking op nieuwe en bruikbare gepantserde legeringen met ten opzichte van mangaanstaal en bekende gepantserde legeringen een aanzienlijk verhoogde weerstand tegen erosieve 800 4 6 42 2 * w slijtage, die in wezen bestaan uit titaancarbide in een geschikte matrix.The invention relates to new and useful armored alloys with a considerably increased resistance to erosive 800 4 6 42 2 * w wear relative to manganese steel and known armored alloys, which essentially consist of titanium carbide in a suitable matrix.

Aldus heeft de uitvinding betrekking op een erosiebe-stendige, gepantserde legering, die geschikt is voor aanbrenging door een plasmaboog en volgens aanbrengingstechnieken, die in wezen bestaat uit 5 titaancarbide in een geschikte matrix.Thus, the invention relates to an erosion resistant, armored alloy suitable for plasma arc application and application techniques, consisting essentially of titanium carbide in a suitable matrix.

Volgens de uitvinding is gevonden dat een legering, die in wezen bestaat uit ongeveer 10-25 gew.# titaancarbide in een geschikte matrix, bij voorkeur op ijzer gebaseerd, een verhoogde ero-sieweerstand en. een lage porositeit levert en vrij is van scheuren, 10 zoals blijkt uit de nu volgende proeven.According to the invention, it has been found that an alloy consisting essentially of about 10-25 wt.% Titanium carbide in a suitable matrix, preferably iron based, has an increased erosion resistance. yields a low porosity and is free of cracks, as is apparent from the following tests.

Er werden vier proefmaterialen toegepast (# = gew. #).Four test materials were used (# = wt. #).

Proefmateriaal nr. 1 was een gebruikelijke mangaan-staalplaat, die ongeveer 12# mangaan, 1# koolstof met als rest ijzer omvatte.Test material No. 1 was a conventional manganese steel sheet, comprising about 12 # manganese, 1 # carbon with iron as the balance.

15 Proefmateriaal nr. 2 was een legering bestaande uit 15# titaancarbide; 7# nikkel en 78# van een op ijzer gebaseerde matrix, die nagenoeg 29# chroom, 2# koolstof met als rest ijzer omvatte. Dit proefmateriaal werd aangebracht op een bij benadering 5 cm x 5 cm substraat van mangaanstaal· met een dikte van 2,5 cm volgens de plasma-20 boogmethode, waarbij de opgebrachte laag bij benadering 0,3 cm dik was.Test material No. 2 was an alloy consisting of 15 # titanium carbide; 7 # nickel and 78 # of an iron-based matrix, which comprised substantially 29 # chromium, 2 # carbon with iron as the balance. This test material was applied to an approximately 5 cm x 5 cm substrate of 2.5 cm thick manganese steel by the plasma-20 arc method, the applied layer being approximately 0.3 cm thick.

Proefmateriaal 3 bestond in wezen uit nagenoeg 50# wolf-raamcarbide en 50# van een op nikkel gebaseerde matrix, die, bij benadering 1W chroom, 3# borium, h% silicium met als rest nikkel omvatte.Test material 3 essentially consisted of substantially 50 # of wolf-window carbide and 50 # of a nickel-based matrix, which comprised approximately 1W chromium, 3 # boron, h% silicon with the remainder being nickel.

Proefmateriaal nr. k bestond in wezen uit nagenoeg 20# 25 titaancarbide, 7# nikkel en 73# 316 roestvrij staal.Test material No. k essentially consisted of substantially 20 # 25 titanium carbide, 7 # nickel and 73 # 316 stainless steel.

Proefmaterialen 3 en k werden op dezelfde wijze als proefmateriaal 2 aangebracht op een mangaanstaalsubstraat. De vier proefmaterialen werden onderworpen aan een reeks proeven ten onderzoek van de erosieve slijtage, afschuring en de hardheid. De erosieve slij-30 tageproef betrof het op het oppervlak van het proefstuk gedurende h minuten laten botsen van gekoeld gruis van gegoten ijzer (nr. 16 ijzer) 2 bij een druk van h,2 kg/cm , waarbij het gewichtsverlies voor 3 monsters van elk proefmateriaal werd geregistreerd. Er werden de volgende resultaten verkregen.Test materials 3 and k were applied to a manganese steel substrate in the same manner as test material 2. The four test materials were subjected to a series of tests to investigate erosive wear, abrasion and hardness. The erosive wear test involved the impact of chilled cast iron grit (No. 16 iron) 2 on the surface of the specimen for h minutes at a pressure of h, 2 kg / cm, with the weight loss for 3 samples of each test material was recorded. The following results were obtained.

800 4 8 42 4' V.800 4 8 42 4 'V.

i 3i 3

Erosieve sli.jtagepróefErosive wear proof

Proefmateriaal nr. 1 2 3¾ gewichtsverlies (gram) 2,7 0,10 3,2 2,0 2,6 0,10 3,8 1,8 5 3.1 0,17 - 1,9 gemiddeld gewichtsverlies 2,8 0,15 3,5 1,9Test material No. 1 2 3¾ weight loss (grams) 2.7 0.10 3.2 2.0 2.6 0.10 3.8 1.8 5 3.1 0.17 - 1.9 average weight loss 2.8 0, 15 3.5 1.9

De titaancarbidelegering in een op ijzer gebaseerde matrix bleek, duidelijk beter te zijn dan de andere proefmaterialen.The titanium carbide alloy in an iron-based matrix was found to be clearly better than the other test materials.

De schuurproef bestond uit het afschuren van een 10 proefmonster door dit tegen een stationaire stalen schijf te laten roteren in een houder waarin een suspensie van 50 ml water met 50 g van siliciumcarbidegritslijpmiddel met een afmeting van kleiner dan 8,105 mm (—1 h-0 mesh) was geïntroduceerd. De proefstukken weiden vastgemaakt aan een boorpers, die werd bediend door een belasting van 2,2 kg 15 op een 15 cm hefboom. Het belaste monster werd gedurende 15 minuten met een toerental van 250/minuut geroteerd. Het gewichtsverlies van het proefstuk werd daarna bepaald.The sanding test consisted of sanding a test sample by rotating it against a stationary steel disc in a container in which a suspension of 50 ml of water with 50 g of silicon carbide abrasive with a size of less than 8.105 mm (-1 h-0 mesh ) was introduced. The specimens graze attached to a drill press, which was operated by a 2.2 kg load on a 15 cm lever. The loaded sample was rotated at 250 rpm for 15 minutes. The weight loss of the test piece was then determined.

»»

Afschuringssli.jtageproefAbrasion wear test

Proefmat er i aal nr.· 1 2 3 ¾ 20 gewichtsverlies (gram) 1,37 . 0,2¾ 1,3 0,59 1,¾¾ 0,1l· 1,2 o,6oSample mat no al · 1 2 3 ¾ 20 weight loss (grams) 1.37. 0.2¾ 1.3 0.59 1, ¾¾ 0.1l · 1.2 o, 6o

Deze schuurproef toont aan, dat de titaancarbidelegering in een op ijzer gebaseerde matrix duidelijk beter was.This abrasion test shows that the titanium carbide alloy in an iron-based matrix was clearly better.

De hardheid van elk proefmateriaal werd tevens bepaald 25 volgens de proefmethode ASTM E-78-1U, deel 10-1975· Het gemiddelde van 5 proefaflezingen voor elk monster wordt hieronder aangegeven.The hardness of each test material was also determined according to the test method ASTM E-78-1U, part 10-1975. The average of 5 test readings for each sample is shown below.

Proefmateriaal nr. 123¾ hardheid Rb90 Rc52 Rc52 Rc32Test material no. 123¾ hardness Rb90 Rc52 Rc52 Rc32

Er was geen verlies in hardheid van de bekledingslaag 30 vergeleken met het 50%'s wolfraam-carbideproefmateriaal.There was no loss in hardness of the coating 30 compared to the 50% tungsten carbide test material.

Teneinde de optimale concentratie van titaancarbide in de op ijzer gebaseerde matrix te bepalen, werd de hardheid voor verschillende mengsels bepaald. De resultaten waren als volgt: 800 4 6 42 kIn order to determine the optimal concentration of titanium carbide in the iron-based matrix, the hardness for various mixtures was determined. The results were as follows: 800 4 6 42 k

JJ

Samenstelling in gew.# Hardheid A. 1035 TiC + 12# Hi + 78# Fe-Cr-C Rc U8 B. 15# TiC + 5# Hi + 80# Fe-Cr-C Rc 51,5 C. 25# TiC + T# Ni + 68# Fe-Cr-C Rc 5k 5 D. 35# TiC + 10# Ui + 55% Fe-Cr-C H.A.Composition in weight # Hardness A. 1035 TiC + 12 # Hi + 78 # Fe-Cr-C Rc U8 B. 15 # TiC + 5 # Hi + 80 # Fe-Cr-C Rc 51.5 C. 25 # TiC + T # Ni + 68 # Fe-Cr-C Rc 5k 5 D. 35 # TiC + 10 # Ui + 55% Fe-Cr-C HA

E. k5% TiC + 12# Hi + U3# Fe-Cr-C H.A.E. k5% TiC + 12 # Hi + U3 # Fe-Cr-C H.A.

De bekledingen van mengsels, die 35 en k5 gew.# ti-taancarbide bevatten, ontwikkelden scheuren en werden niet verder onderzocht .The coatings of mixtures containing 35 and k5 wt% titanium carbide developed cracks and were not further investigated.

10 Gebaseerd op de totale waargenomen proef gegevens bleek, dat de legering die in wezen bestond (uitgedrukt in gew.#) uit bij benadering 5 - 25# titaancarbide, bij benadering 5# nikkel met als rest een op ijzer gebaseerde legeringsmatrix, in wezen bestaande uit bij be-, nadering 29# chroom, 2,8# koolstof, 0,1# mangaan, 0,8# silicium met als 15 rest ijzer, een aanmerkelijk verhoogde erosieve slijtageweerstand vertoonde ten opzichte van de bekende materialen, zonder dat andere eigenschappen achteruitgingen.Based on the total experimental data observed, the alloy consisting essentially (expressed in wt #) of approximately 5-25 # titanium carbide, approximately 5 # nickel, with an iron-based alloy matrix remaining essentially consisting of on approximation 29 # chromium, 2.8 # carbon, 0.1 # manganese, 0.8 # silicon with 15 iron remaining, exhibited markedly increased erosive wear resistance over known materials without other properties declined.

Haast de chemische samenstelling van de hierin beschreven titaancarbidelegering is gevonden dat de deeltjesgroottever-20 deling van het titaancarbide bij voorkeur kleiner moet zijn dan 0,053 mm (-270 mesh); met de meeste voorkeur dient de gemiddelde deeltjesafme- . ting 10-20 micrometer te zijn. Bij grotere deeltjesafmetingen ontstaat er enig verlies aan erosieve slijtageweerstand terwijl bij kleinere deeltjesafmetingen de bekleding moeilijkheden oplevert en enige 25 oxydatie van titaancarbidedeeltjes wordt ondervonden.Almost the chemical composition of the titanium carbide alloy described herein has been found that the particle size distribution of the titanium carbide should preferably be less than 0.053 mm (-270 mesh); most preferably, the mean particle size should be. be 10-20 micrometers. With larger particle sizes there is some loss of erosive wear resistance, while with smaller particle sizes the coating presents difficulties and some oxidation of titanium carbide particles is experienced.

Er is bovendien gevonden, dat optimale resultaten warden verkregen indien het nikkel een afmeting heeft van kleiner dan 0,105 mm (-1^0 mesh) en de op ijzer gebaseerde matrix afmetingen heeft tussen 0,0^¾ en 0,250 mm.(-60 + 325 mesh). Indien de matrix groter is dan 30 0,250 mm zal deze niet goed doorlopen via toorts-mondstukken van gebruikelijke afmetingen. Uiteraard is dit alleen een probleem indien een plasmaoverdrachtsboogsysteem wordt toegepast. Indien het matrixpoeder een afmeting heeft kleiner dan 0,01^ mm blijkt oxydatie van de matrix-deeltjes op te treden. Ook hier is, indien het plasmaboogsysteem niet 35 wordt toegepast, de kleinere deelt jes afïaeting geen probleem.In addition, it has been found that optimal results are obtained if the nickel has a size less than 0.105 mm (-1 ^ 0 mesh) and the iron-based matrix has dimensions between 0.0 ^ ¾ and 0.250 mm. (-60 + 325 mesh). If the matrix is larger than 0.250 mm, it will not flow through conventional sized torch nozzles. Obviously, this is only a problem if a plasma transfer arc system is used. If the matrix powder has a size smaller than 0.01 µm, oxidation of the matrix particles appears to occur. Here too, if the plasma arc system is not used, the smaller particle size is no problem.

8 0 0 4 6 42 j 58 0 0 4 6 42 y 5

Hoewel de proeven werden uit gevoerd met bekledingen aangebracht volgens de plasmaoverdrachtsboog, kan elk smeltaanbrengend systeem worden toegepast met inbegrip van oxyacetyleenlassen, wolfraam-inertgas-lassen (GTAQ) en plasma-MIG-inerte gassoldering.Although the tests were conducted with coatings applied according to the plasma transfer arc, any melt application system may be used including oxyacetylene welding, tungsten inert gas welding (GTAQ) and plasma MIG inert gas soldering.

5 Haast de voornoemde proeven, uitgevoerd aan titaan- carbidelegeringen onder toepassing van een op ijzer gebaseerde matrix, bleken op nikkel en kobalt gebaseerde matrices eveneens een verhoogde erosieve slijtageweerstand te vertonen. Er werd een reeks vergelijkende proeven uitgevoerd aan op kobalt en nikkel gebaseerde matrices, die 10 met elkaar werden vergeleken en aan op ijzer gebaseerde matrices zonder toepassing van extra nikkel, zoals boven onderzocht. Zes verschillende gewichtsconcentraties van titaancarbide van 5 tot 60% met als rest de matrix werden beproefd. Elke proeflegering werd aangebracht als een vlakke laag tot in het algemeen een uniforme dikte van 0,32 ca op 15 een vierkant met een afmeting van 5 cm x 5 cm en een dikte van 2,5 cm, bestaande uit een 1020 staal-substraat, met behulp van een Linde's Plasma Transferred Arc-Systeem, Model nr. FT-9-H.D. bij 200 Amp. en 30 Volt.In addition, the aforementioned tests conducted on titanium carbide alloys using an iron-based matrix have also shown nickel and cobalt-based matrices to exhibit increased erosive wear resistance. A series of comparative tests were performed on cobalt and nickel based matrices, which were compared and on iron based matrices without the use of additional nickel, as investigated above. Six different weight concentrations of titanium carbide from 5 to 60% with the matrix remaining were tested. Each test alloy was applied as a flat layer to generally a uniform thickness of 0.32 ca on a square measuring 5 cm x 5 cm and 2.5 cm thick, consisting of a 1020 steel substrate, using a Linde's Plasma Transferred Arc System, Model No. FT-9-HD at 200 Amp. and 30 Volt.

Elke proefplaat werd gebombardeerd met gekoeld gegoten ijzergruis (nr.Each test plate was bombarded with chilled cast iron grit (no.

16) bij een druk van ka2 kg/cm gedurende U minuten en het erosiege-20 wichtsverlies bepaald.16) determined at a pressure of ka2 kg / cm for U minutes and the erosion weight loss.

De samenstellingen van de matrices zijn als volgt:The compositions of the matrices are as follows:

Fe-Basis Co-Basis Ni-Basis C 0,12 1,2 1,9Fe-Basis Co-Basis Ni-Basis C 0.12 1.2 1.9

Cr .13,00 29,0 2T,0 25 Mn 0,50 1,0 0,15Cr. 13.00 29.0 2T, 0 25 Mn 0.50 1.0 0.15

Si 1,00 1,0 1,50Si 1.00 1.0 1.50

Fe rest 3,0 10,00 ¥ - k,5 5,20Fe remainder 3.0 10.00 ¥ - k, 5 5.20

Hi 3,0 rest 30 Co - rest 9,0Hi 3.0 remainder 30 Co - remainder 9.0

De matrices hadden een deelt j es af met ings verdeling van 0,0½ tot 0,250 mm (-60 + 325 mesh). Het titaancarbide had een afmeting kleiner dan 0,053 mm (15 - 20 micrometer). De hardheid van elke proefplaat werd vastgesteld door een standaard Rockwell-hardheidsmeter.The matrices had a particle size distribution from 0.0½ to 0.250 mm (-60 + 325 mesh). The titanium carbide had a size less than 0.053 mm (15-20 micrometers). The hardness of each test plate was determined by a standard Rockwell hardness tester.

35 In deze serie proeven waren de matrices bekende gepant serde legeringen. De proefresultaten, die hieronder worden aangegeven, 800 4 6 42 6 demonstreren dat de toevoeging van titaancarbide aan tekende gepantserde legeringen in sterke mate de hardheid, alsmede de erosieve slijtage-weerstand van de matrix verhoogt.In this series of tests, the matrices were known armored alloys. The test results, shown below, 800 4 6 42 6 demonstrate that the addition of titanium carbide to drawn armored alloys greatly increases the hardness, as well as the erosive wear resistance of the matrix.

Proefgegevens 5 TiC in een op kobalt gebaseerde matrixTest data 5 TiC in a cobalt-based matrix

Af gezette laag Gewichtsverlies (g) Hardheid af gezette _ laag_Deposited layer weight loss (g) hardness deposited _ low_

Matrix 3,2 Rc 3TMatrix 3.2 Rc 3T

5/5 TiC+95^ matrix 1,8 Rc ^9 10 15% TiC+85# matrix 1,0 Rc 52 25% TiC+T5/5 matrix 0,8 Rc 58 35% TiC+65# matrix 0,8 Rc 62 %5% TiC+55^ matrix 0,1* Rc 6¾ 60$ TiC+Uo^ matrix 0,1 Rc 65 15 TiC in een op ijzer gebaseerde matrix5/5 TiC + 95 ^ matrix 1.8 Rc ^ 9 10 15% TiC + 85 # matrix 1.0 Rc 52 25% TiC + T5 / 5 matrix 0.8 Rc 58 35% TiC + 65 # matrix 0.8 Rc 62% 5% TiC + 55 ^ matrix 0.1 * Rc 6¾ 60 $ TiC + Uo ^ matrix 0.1 Rc 65 15 TiC in an iron-based matrix

Af gezette laag Gewichtsverlies (g) Hardheid af gezette _ laag_Deposited layer weight loss (g) hardness deposited _ low_

Matrix 2,8 Rc 26 5$ TiC+95$ matrix 2,1 Rc 3^ 20 15# TiC+85# matrix 1,5 Rc ^3 25% TiC+T5% matrix 0,9 Rc 6k 35% TiC+65% matrix 0,7 Rc 68 k5% TiC+55$ matrix 0,3 Rc 69· 60% 1iC+kQ% matrix 09k Rc 66 25 TiC in een op nikkel gebaseerde matrixMatrix 2.8 Rc 26 5 $ TiC + 95 $ Matrix 2.1 Rc 3 ^ 20 15 # TiC + 85 # Matrix 1.5 Rc ^ 3 25% TiC + T5% Matrix 0.9 Rc 6k 35% TiC + 65 % matrix 0.7 Rc 68 k5% TiC + 55 $ matrix 0.3 Rc 6960% 1iC + kQ% matrix 09k Rc 66 25 TiC in a nickel-based matrix

Af gezette laag Gewichtsverlies (g) Hardheid afgezette _________________ laag_Deposited low weight loss (g) hardness deposited _________________ low_

Matrix ^,6 Rc 31 5/5 TiC+95/5 matrix H,6 Rc 32 30 15$ TiC+85$ matrix Rc 3^ 25% TiC+75^ matrix ^,3 Rc ^5 35$ TiC+65^ matrix ^,1 Rc 50 k5% TiC+55^ matrix 2,9 Rc 56 60% TiC+k0% matrix 2fh Rc 62 80046 42 j Γ ΤMatrix ^, 6 Rc 31 5/5 TiC + 95/5 matrix H, 6 Rc 32 30 15 $ TiC + 85 $ matrix Rc 3 ^ 25% TiC + 75 ^ matrix ^, 3 Rc ^ 5 35 $ TiC + 65 ^ matrix ^, 1 Rc 50 k5% TiC + 55 ^ matrix 2.9 Rc 56 60% TiC + k0% matrix 2fh Rc 62 80046 42 j Γ Τ

Op grond Tan de proefgegevens kunnen de volgende conclusies worden getrokken.On the basis of the test data, the following conclusions can be drawn.

1. De 1asbaarheid van alle mengpoeders werd als uitstekend gewaardeerd. De poeders '’bevochtigen” gemakkelijk het substraat- 5 materiaal (1020 staal).1. The weldability of all mixed powders was rated excellent. The powders readily "wet" the substrate material (1020 steel).

2. Reeds door een geringe hoeveelheid van 5 gew.$ TiC-deeltjes in een matrix worden aanmerkelijke verschillen in de fysische eigenschappen van de af gezette laag bereikt. De hardheid van de afzetting en de erosieweerstand van de af gezette laag zijn verbeterd.2. Significant differences in the physical properties of the deposited layer are achieved even by a small amount of 5 wt.% TiC particles in a matrix. The hardness of the deposit and the erosion resistance of the deposited layer are improved.

10 3. De afzettingen met 60 gev.% TiC-deeltjes gaven geen scheuren, hetgeen er op wees dat grote hoeveelheden carbiden kunnen worden toegepast ter verkrijging van een maximale hardheid en ero-siebestendigheid.3. The deposits with 60% by weight TiC particles did not crack, indicating that large amounts of carbides can be used to obtain maximum hardness and erosion resistance.

Verschillende matrixmaterialen, zoals op ijzer, op 15 kobalt en op nikkel gebaseerde materialen kunnen worden toegepast om een erosiebestendige afzetting te leveren.Various matrix materials, such as iron, cobalt and nickel based materials can be used to provide an erosion resistant deposit.

800 4 6 42800 4 6 42

Claims (6)

2. Legering volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de matrix een op ijzer gebaseerde legering is.Alloy according to claim 1, characterized in that the matrix is an iron-based alloy. 3· Legering volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de matrix een op kobalt gebaseerde legering is. k. Legering volgens conclusie 1, met het· kenmerk, dat de 10 matrix een op nikkel gebaseerde legering is. 5. ’ Legering volgens conclusies 1 - met het kenmerk, dat het titaancarbide aanwezig is in concentraties van bij benadering 5 - 60 gew.$.Alloy according to claim 1, characterized in that the matrix is a cobalt-based alloy. k. Alloy according to claim 1, characterized in that the matrix is a nickel-based alloy. Alloy according to claim 1, characterized in that the titanium carbide is present in concentrations of approximately 5-60 wt.%. 6. Legering volgens conclusies 1 - met het kenmerk, 15 dat de deeltjesafmetingsverdeling van het titaancarbide bij benadering kleiner is dan 0,053 mm.Alloy according to claim 1, characterized in that the particle size distribution of the titanium carbide is approximately less than 0.053 mm. 7. Legering volgens conclusies 1 - b, met het kenmerk, dat de deelt jesafmetingsverdeling van het matrixmateriaal bij benade- , ring 0,0h-U - 0,250 mm is.Alloy according to claims 1 - b, characterized in that the particle size distribution of the matrix material at approx. 0.0h-U - 0.250 mm. 8. Legering volgens conclusies 1 - U,. met het kenmerk, dat het titaancarbide aanwezig is in een gewichtsconcentratie van bij benadering 5 - 60% en de deeltjesafmetingsverdeling van het titaancarbide bij benadering kleiner is dan 0,053 mm.Alloy according to claims 1 - U ,. characterized in that the titanium carbide is present in a weight concentration of approximately 5-60% and the particle size distribution of the titanium carbide is approximately less than 0.053 mm. 9. Legering volgens conclusies 1 - met het -enmerk, 25 dat het titaancarbide aanwezig is in een gewichtsconcentratie van bij benadering 5 - 60$, de titaancarbide-deeltjesafmetingsverdeling bij benadering kleiner is dan 0,053 mm en de deelt jesafmetingsverdeling bij benadering 0,0¾¾ - 0,250 mm is. 800 4 6 429. Alloy according to claim 1, characterized in that the titanium carbide is present in an approximate weight concentration of 5 - 60%, the titanium carbide particle size distribution is approximately less than 0.053 mm and the particle size distribution is approximately 0.0¾¾ - 0.250 mm. 800 4 6 42
NL8004642A 1980-05-16 1980-08-15 EROSION-RESISTANT ARMORED TITANIC CARBIDE ALLOYS IN A SUITABLE MATRIX. NL8004642A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15055880A 1980-05-16 1980-05-16
US15055880 1980-05-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8004642A true NL8004642A (en) 1981-12-16

Family

ID=22535082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8004642A NL8004642A (en) 1980-05-16 1980-08-15 EROSION-RESISTANT ARMORED TITANIC CARBIDE ALLOYS IN A SUITABLE MATRIX.

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS579853A (en)
AT (1) ATA219181A (en)
BE (1) BE886269A (en)
DE (1) DE3035144A1 (en)
DK (1) DK109281A (en)
FR (1) FR2482627A1 (en)
GB (1) GB2076019B (en)
IT (1) IT1132724B (en)
NL (1) NL8004642A (en)
SE (1) SE8007443L (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI70273C (en) * 1985-01-09 1986-09-15 Valmet Oy SYNTHETIC PRESS RELEASES FOR THE FRAMEWORK OF THE FRAMEWORK
CH670103A5 (en) * 1986-02-04 1989-05-12 Castolin Sa
FR2599425B1 (en) * 1986-05-28 1988-08-05 Alsthom PROTECTIVE PLATE FOR TITANIUM BLADE AND METHOD OF BRAZING SUCH A PLATE.
US5038640A (en) * 1990-02-08 1991-08-13 Hughes Tool Company Titanium carbide modified hardfacing for use on bearing surfaces of earth boring bits
DE19640789C2 (en) * 1996-10-02 2002-01-31 Fraunhofer Ges Forschung Wear-resistant coated components for internal combustion engines, in particular piston rings and processes for their production
CN106536774B (en) * 2014-04-30 2019-01-15 欧瑞康美科(美国)公司 Titanium carbide coating and method of manufacture
CN104004942B (en) * 2014-05-07 2017-01-11 上海交通大学 TiC particle-reinforced nickel-based composite material and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
SE8007443L (en) 1981-11-17
IT1132724B (en) 1986-07-02
FR2482627A1 (en) 1981-11-20
GB2076019B (en) 1984-03-28
ATA219181A (en) 1985-02-15
GB2076019A (en) 1981-11-25
IT8024563A0 (en) 1980-09-09
DK109281A (en) 1981-11-17
DE3035144A1 (en) 1981-11-26
BE886269A (en) 1981-03-16
FR2482627B3 (en) 1983-05-13
JPS579853A (en) 1982-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pawar et al. Effect of different carbides on the wear resistance of Fe-based hardfacing alloys
US4507151A (en) Coating material for the formation of abrasion-resistant and impact-resistant coatings on workpieces
Kim H.-J. et al. Wear and corrosion resistance of PTA weld surfaced Ni and Co based alloy layers
US5966585A (en) Titanium carbide/tungsten boride coatings
Chen et al. Microstructure and abrasive wear properties of Fe-Cr-C hardfacing alloy cladding manufactured by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)
US7572408B2 (en) Ductile cobalt-based Laves phase alloys
Chotěborský et al. Effect of abrasive particle size on abrasive wear of hardfacing alloys
WO2004104246A1 (en) Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service
US4626477A (en) Wear and corrosion resistant coatings and method for producing the same
NL8004642A (en) EROSION-RESISTANT ARMORED TITANIC CARBIDE ALLOYS IN A SUITABLE MATRIX.
Singh et al. Tribo-erosion performance of few HVOF coated micron layers subjected to equi-sized slurry particles
JPH026097A (en) Wear resistant overlay layer
Arji et al. Some studies on slurry erosion of flame sprayed Ni‐Cr‐Si‐B coating
US7438741B1 (en) Erosion-corrosion resistant carbide cermets for long term high temperature service
US3331700A (en) Method of coating metals
Arji et al. Sand slurry erosive wear of thermal sprayed coating of stellite
JPH032362A (en) Thermal spray roll for steel processing and its manufacturing method
Ryabtsev et al. Structure and abrasive wear resistance of deposited metal hardened with carbides of different types
Liyanage Microstructure and properties of Ni-alloy and Ni-WC composite overlays
WO2004104250A1 (en) Erosion-corrosion resistant carbide cermets for long term high temperature service
KR100447289B1 (en) Titanium carbide/tungsten boride coatings
Khanzadeh GharahShiran et al. Investigation on Microstructure and Wear Resistance of the Plain Carbon Steel Hardfaced by the Fe-Cr-C Electrodes Containing Mo, W, V Elements
JP2026008220A (en) Fe-based alloy cladding layer and method for forming same
JP2001020056A (en) Titanium carbide/tungsten boride coating
Moreno et al. Comparative analyzes between thermal spray coatings-40Fe30Ni30CW without and with refusion and coating performed by the coated electrode process-SMAW

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed