DE1621290A1 - Process for the production of smooth, flame-sprayed coatings from hard metal alloys - Google Patents
Process for the production of smooth, flame-sprayed coatings from hard metal alloysInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung glatter, flammgespritzter Überzüge aus Hartmetall-Legierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung glatter, flammgespritzter Überzüge aus Hartmetall-Legierungen auf Basis Or Ni B, Cr Co B, Cr Ni W B, Cr Co W B, Cr Ni Co W B. Bei derartigen flammgespritzten Überzügen aus Hartmetall-Legierungen ist es erforderlich, daß diese sehr fest auf dem Untergrundmaterial haften. Sie müssen hochverschleißfest, korrosionsbeständig und gegen hohe Temperaturen stabil sein. Um den starken Anforderungen gewachsen zu sein, müssen solche Überzüge eine hohe Härte aufweisen. Method for producing smooth, flame-sprayed coatings from hard metal alloys The invention relates to a method for producing smooth, flame-sprayed coatings from hard metal alloys based on Or Ni B, Cr Co B, Cr Ni WB, Cr Co WB, Cr Ni Co W B. In the case of such flame-sprayed coatings made of hard metal alloys, it is necessary that these adhere very firmly to the substrate material. They have to be highly wear-resistant, corrosion-resistant and stable against high temperatures. In order to meet the tough requirements, such coatings must have a high level of hardness.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse Hartmetall-Legierungen auf Basis Cr Ni B, Cr Co B, Cr Ni W B, Cr Co W B und Cr Ni Co W B mittels der Flammspritzmethode auf Werkstücke aufzuspritzen und anschließend einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Durch diese Wärmebehandlung wird der mit begrenzter Festigkeit und verhältnismäßig locker haftende Überzug in das Untergrundmetall eindiffundiert.It is known that hard metal alloys are used to meet these requirements based on Cr Ni B, Cr Co B, Cr Ni W B, Cr Co W B and Cr Ni Co W B using the flame spraying method to be sprayed onto workpieces and then subjected to a heat treatment. This heat treatment makes the one with limited strength and proportionate loosely adhering coating diffused into the base metal.
Ein solches Verfahren ist unter dem Namen Colmonoy-S.pritz-Schweiß-Verfahren bekannt (W. Wiederholt, J. Elze, "Taschenbuch des Metallschutze4'°, 1960, S. 492/493). Es ist ferner bekannt, mit einer OrNiB-Legierung überzogene Zagerwellen zur Diffusionsbehandlung in ein Schmelzbad aus torsaurem Kryolith oder Bariumchlorid zu tauchen, das eine Temperatur von 1060 bis 1070oC aufweist (DAS 1238 739). Die hierbei erzielten Überzüge erwiesen sich als gegen hohe Temperaturen und plötzliche Temperaturänderungen stabil.Such a process is known under the name Colmonoy-S.pritz-welding process (W. Wiederholt, J. Elze, "Taschenbuch des Metallschektiven4 '°, 1960, p. 492/493). It is also known with an OrNiB -Alloy-coated Zager shafts for diffusion treatment are immersed in a molten bath made of torso acid cryolite or barium chloride, which has a temperature of 1060 to 1070oC (DAS 1238 739) The coatings obtained in this way proved to be stable against high temperatures and sudden temperature changes.
Zur Verbesserung der Haftkraft flammgespritzter metallischer Überzüge sowie zur Verhinderung der Ogidbildung bei der Diffusionsbehandlung ist es ferner bekannt, luftabschließende Anstriche, z. B. aus Wasserglas, aufzubringen (üSP 1 4]2 694 und USP 2 090 408), oder die Erhitzung und die darauf-'folgende Abkühlung in einem inerten Medium, z. B. Stickstoff oder unverbranntem Naturgas, durchzuführen (üSP 2 423 857). Es ist weiterhin bekannt, die Diffusionsglühung von Spritzmetallüberzügen in Gegenwart reduzierend wirkender Gase, z. B. Wasserstoff, vorzunehmen (J. Cksuchetier, Soud. et techn. 2 (1948),v S. 216 - 225Y.To improve the adhesive force of flame-sprayed metallic coatings and to prevent ogid formation during diffusion treatment, it is also known to use airtight paints, e.g. B. from water glass to apply (üSP 1 4] 2 694 and USP 2 090 408), or the heating and the subsequent cooling in an inert medium, eg. B. nitrogen or unburned natural gas to perform (üSP 2 423 857). It is also known that the diffusion annealing of spray metal coatings in the presence of reducing gases such. B. hydrogen to make (J. Cksuchetier, Soud. Et techn. 2 (1948), v pp. 216-225Y.
Zur Verbesserung der Eigenschaften, insbesondere durch Aufdampfen hergestellter metallischer Schichten,' ist auch bereits vorgeschlagen worden, die überzogenen Werkstücke bei einem Druck von 50 bis 250 mikron Hg-Säule (0,05 bis 0,25 mmHg) einer elektrischen Entladung mittels eines parallel angeordneten Elektrodenpaares, durch welches ein Strom von 5000 V geschickt wird, auszusetzen. Nach etwa einer Stunde werden die Gegenstände entfernt und unmittelbar darauf in einem Behälter, der auf einen Druck von 0,1 bis 0,.01 mikron Hg-Säule (10-4 bis i0-5 mmHg) evakuiert wurde, etwa die gleiche Zeit lang gelagert (USP 2 42¢ 043).To improve the properties, especially by vapor deposition produced metallic layers, 'has also already been proposed that coated workpieces at a pressure of 50 to 250 micron Hg column (0.05 to 0.25 mmHg) of an electrical discharge by means of a pair of electrodes arranged in parallel, through which a current of 5000 V is sent. After about one hour the objects are removed and immediately afterwards in a container that is pressurized to 0.1 to 0.01 micron Hg column (10-4 to 10-5 mmHg) was evacuated, stored for about the same time (USP 2 42 [043).
Die im Anschluß an das Aufspritzen der Metallschichten durchgeführte Diffusionsbehandlung führte zu verbesserten Haftfestigkeiten und zu Überzügen,-die weniger leicht zum Abplatzen und zur Rißbildung neigen. Um eine-fehlerfreie Diffusionszone zu erhalten,.sind jedoch lange Glühzeiten, meist etwa ¢ bis 6 Std., erforderlich. Die Diffusionsbehandlung in Schmelzbädern-ist aufwendig,_und zum Aufbringen von luftabschließenden Schutzanstrichen sind, das Verfahren verteuernde, zusätzliche Arbeitsgänge notwendig. Salzbäder und Schutzanstriche müssen frei von Verunreinigungen sein y und dürfen auch bei höheren Temperaturen keinen Sauerstoff abspalten.The one carried out after the metal layers have been sprayed on Diffusion treatment led to improved bond strengths and coatings, -die are less prone to flaking and cracking. To a-flawless diffusion zone However, long glow times, usually around ¢ up to 6 hours, are required. The diffusion treatment in molten baths is complex, _and for the application of Air-tight protective coatings are additional, which make the process more expensive Operations necessary. Salt baths and protective coatings must be free from contamination be y and must not split off any oxygen even at higher temperatures.
Die Erhitzung unter Schutzgas bietet keine Gewähr zur vollständigen Unterdrückung der Ogidbildung. Es ist technisch schwierig, absolut Sauerstofffreie Gase, z. B. Sauerstofffreien Stickstoff, herzustellen: Durch die Verwendung von Wasserstoff als reduzierendes Gas -werden die ursprünglich vorhandenen Oxidanteile im Gefüge reduziert. Das Glühen unter Wasserstoff ist jedoch wegen der leichten Brennbarkeit dieses Gases nur unter Vorsichtsmaßnahmen durchzuführen. Es'ist ferner bekannt, daß durch Wasserstoff ein'Rückgang der Härte des Uberzugsmaterials bewirkt wird.Heating under protective gas does not guarantee that it is complete Suppression of ogid formation. It's technically difficult to be absolutely oxygen-free Gases, e.g. B. Oxygen-free nitrogen, to produce: By using Hydrogen as a reducing gas - becomes the originally present oxide components reduced in structure. The glow under hydrogen, however, is because of the lightness Flammability of this gas only if precautionary measures are taken perform. It is also known that hydrogen causes a decrease in the hardness of the coating material is effected.
Die Behandlung reflektierender, durch Aufdampfen@aufgebrachten dünner Überzüge aus Aluminium und Rhodium mit Hilfe eines Elektrodenpaares, durch welches ein hochgespannter Strom fließt, im Vakuum führt zu verbesserten Oberflächenhärten und zu Schichten, die gegen mechanischen Abrieb sehr beständig sind. Das Verfahren ist jedoch umständlich und teuer und `nur für beschichtete Gegenstände bestimmte äußerer Gestaltung geeignet, da andernfalls die Stellung der Elektroden ständig verändert werden muß. Für die Elektroden werden Aluminiums Magnesium oder Magnesium-Legierungen verwendet, wobei sich bei längerem Betrieb-nicht vermeiden läßt, daß-sich die Materialien zersetzen.The treatment of reflective, applied by vapor deposition @ thinner Coatings made of aluminum and rhodium with the help of a pair of electrodes through which a high-tension current flows, in a vacuum leads to improved surface hardness and layers that are very resistant to mechanical abrasion. The procedure however, it is cumbersome and expensive and is only intended for coated objects Suitable for external design, otherwise the position of the electrodes is constant must be changed. For the electrodes, aluminum, magnesium or magnesium alloys are used used, whereby in the case of prolonged operation-it cannot be avoided that-the materials decompose.
Durch die Anwendung der bekannten Verfahren auf die Nachbehandlung aufgespritzter Überzüge aus Hartmetall-Zegierungen auf Basis Or Ni B, Cr Co B, Cr Ni W B, Cr Co W B, Cr Ni Co W B, gelingt es jedoch nicht, glatte und ebene Oberflächenfilme zu erhalten.However, by using the known methods for the aftertreatment of sprayed-on coatings of hard metal alloys based on Or Ni B, Cr Co B, Cr Ni WB, Cr Co WB, Cr Ni Co WB, it is not possible to obtain smooth and even surface films.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, glatte und ebene Hartmetall-Überzüge aus CrNiB-, CrCöB-, CrNWB-, CrCoWB-und OrNiCoWB-Zegierungen herzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Legierungen durch Flammspritzen in an sich bekannter Weise aufgetragen und zur Oberflächenvergütung die überzogenen Werkstücke im Hochvakuum bei 10-2 bis 10-5 Torr auf Temperaturen von 5 bis 4000 unterhalb des Schmelzpunktes der Legierungen während einer Dauer von 5 bis 15 Minuten erhitzt werden.The invention is based on the object of providing smooth and even hard metal coatings from CrNiB, CrCöB, CrNWB, CrCoWB and OrNiCoWB alloys. These Task becomes solved according to the invention in that the alloys applied by flame spraying in a manner known per se and for surface finishing the coated workpieces in a high vacuum at 10-2 to 10-5 Torr to temperatures from 5 to 4000 below the melting point of the alloys for a period heated from 5 to 15 minutes.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die überzogenen Gegenstände nach Erzeugen des Vakuums auf die entsprechenden Temperaturen erhitzt, wobei ein bis mehrere Male die Weitererhitzung auf die Dauer von 5 bis 15 Minuten unterbrochen wird und die letzte Unterbreebnung vor Erreichen der Endtemperatur etwa 5 bis 400C unter dieser- Endtemperatur liegt.According to a further embodiment of the invention, the coated Objects heated to the appropriate temperatures after creating the vacuum, one to several times further heating for a period of 5 to 15 minutes is interrupted and the last interruption before reaching the final temperature about 5 to 400C below this final temperature.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention is described below on the basis of exemplary embodiments.
Beispiel 1 Eine Glasform aus Grauguß zur Herstellung von Flaschen, bestehend aus zwei Formhälften mit einer Länge von 235 mm und einem Durchmesser von 125 mm, in die eine Vertiefung entsprechend der äußeren Form einer Flasche mit 70 mm Durchmesser am Flaschenbauch und 28 mm am Flaschenhals eingebracht ist, wird an den glaoberührendenFlächen-und an den Teilfugenflächen, d.. h. den an die Vertiefung angrenzenden Flächen, gesandstrahlt und anschließen*t einer pulverförmigen Hartmetall-Legierung aus Cr 13,,5i Ni 74.0i B 3,0; Fe 4,75; Si-4,25 und 0 0,75 Gew.% nach der Flammspritz-VTethode beschichtet. Die Legierung hat ein spezifisches Gewicht von-7,8 g/em3, eine Roekwell-Härte von 56 bis 61 und -einen Schmelzpunkt von 104000. Die beschichtete Form wird in einen üblichen mit induktiven Heizvorrichtungen ausgestatteten Vakuumofen eingebracht.. Der Ofen wird mittels einer Roots-Pumpe (vgl. Firmenschrift Heraeus "Induktionsbeheizte Vakuumöfen", N 4, S. 6) mit vorgeschalteter zweistufiger Sperrschieberpumpe auf einen Druck von 10-2 Torr evakuiert. Gleichzeitig wird der Ofen angeheizt und auf eine Endtemperatur von 102500 gebracht: Kurz vor Erreichen dieser Temperatur,- bei 100000, wird die Temperatur 10 Minuten angehalten. Die Endtemperatur von 10250C wird ebenfalls 10 Minuten aufrechterhalten: Zu diesem Erhitzungsvorgang sind insgesamt 2 Std. erforderlich. Anschließend wird unter Beibehaltung des Vakuums auf die Ausgangstemperatur, d. h. Raumtemperatur, abgekühlt; nach Aufhebung des Vakuums wird die Form aus dem Ofen entfernt. Example 1 A glass mold made of gray cast iron for the production of bottles, consisting of two mold halves with a length of 235 mm and a diameter of 125 mm, in which a recess corresponding to the outer shape of a bottle with 70 mm diameter on the bottle belly and 28 mm on the bottle neck is made is, is on the surface touching the glass and on the parting joint surfaces, i.e. the surfaces adjoining the recess, sandblasted and connected * t a powdery hard metal alloy of Cr 13, .5i Ni 74.0i B 3.0; Fe 4.75; Si-4.25 and 0.75 wt.% Coated according to the flame spray V method. The alloy has a specific weight of -7.8 g / cm3, a Roekwell hardness of 56 to 61 and a melting point of 104,000. The coated form is placed in a conventional vacuum furnace equipped with inductive heating devices Roots pump (see Heraeus company publication "Induktionsbeheizte Vakuumöfen", N 4, p. 6) evacuated to a pressure of 10-2 Torr with an upstream two-stage gate valve pump. At the same time, the furnace is heated up and brought to a final temperature of 102,500: Shortly before this temperature is reached, - at 100,000, the temperature is held for 10 minutes. The final temperature of 10250C is also maintained for 10 minutes: this heating process takes a total of 2 hours. It is then cooled to the starting temperature, ie room temperature, while maintaining the vacuum; after releasing the vacuum, the mold is removed from the oven.
Die Teilflächen der Form werden auf übliche Weise durch Fräsen und Hobeln plan bearbeitet und anschließend die glasberührenden Flächen durch Drehen mechanisch nachgearbeitet. Die Dicke des-fertigen überzugs betrug 1,2 mm Bäispel- -2 Heide Dichtflächen- -der `aus @IStahlguß -gefertigen Keilplatten-, NW 125 für Keilab pefirscheber für Leitungen für Flüssig- -keiten, Gase= oderämpfe-mit -den Abmessungen 150 -mm -mittlerer Durchmesser, 12 mm Breite und 60 bzw. 40 mm Dicke des Keiles werden durch Sandstrahlen aufgerauht und von Fett und Ö1 gereinigt..Mittels der Flammspritz-Methode wird eine pulverförmige Hartmetall-Zegierung mit den Bestandteilen Or 20,0; Co 7020; B 2,5; W 4,0; Si 1,20 und C 1,2 Gew.% in einer Dicke von 1,5 mm beiderseits aufgespritzt. Das-spezifische Gewicht der Legierung beträgt 8,4 g/cm3, die Rockwell-Härte 47 bis.50 und-der Schmelzpunkt 11400C. Die beschichteten Teile werden-in einem Vakuumofen gemäß Beispiel 1 waagerecht eingebracht. In 140 Minuten wurde das beschichtete Werkstück auf eine Temperatur von 1'11c°0 aufgeheizt und nach einer Haltezeit .von 10 Minuten die Temperatur auf 1130°C erhöht. Das Vakuum betrug 10-3 Torr. Nach weiteren 10 Minuten wurde die Heizung abgestellt und bei einer Temperatur ab 700°C der Abkühlungsvorgang durch das Einleiten von Reinststickstoff in den Ofen beschleunigt. Nach der Herausnahme des Werkstuckes wurden beide Dichtflächen auf übliche Weise auf die gewünschte Dicke geschliffen.The partial surfaces of the mold are machined flat in the usual way by milling and planing and then the surfaces that come into contact with the glass are mechanically reworked by turning. The thickness of the finished coating was 1.2-mm Bäispel- -2 Heide Seal surface -the from `@ IStahlguß -gefertigen Keilplatten-, NW 125 -keiten pefirscheber for Keilab for lines for liquids, gases = oderämpfe-dimensions with -the 150 mm mean diameter, 12 mm width and 60 or 40 mm thickness of the wedge are roughened by sandblasting and cleaned of grease and oil. By means of the flame spraying method, a powdery hard metal alloy with the components Or 20.0; Co 7020; B 2.5; W 4.0; Si 1.20 and C 1.2% by weight sprayed on both sides in a thickness of 1.5 mm. The specific weight of the alloy is 8.4 g / cm3, the Rockwell hardness is 47 to 50 and the melting point is 11400C. The coated parts are introduced horizontally in a vacuum oven according to Example 1. The coated workpiece was heated to a temperature of 11 ° C. in 140 minutes and, after a holding time of 10 minutes, the temperature was increased to 1130 ° C. The vacuum was 10-3 torr. After a further 10 minutes, the heating was switched off and, at a temperature of 700 ° C. or more, the cooling process was accelerated by introducing high-purity nitrogen into the furnace. After the workpiece had been removed, both sealing surfaces were ground to the desired thickness in the usual way.
Beispiel 3-Ein zum Durchmischen-trockenen Gutes, wie Kunststoffpulver, Pigmente, Mineralien usw., dienender Mischflügel aus Stahlguß mit drei Flügeln in den Abmessungen 200 mm äußerer Durchmesser, 100 mm innerer Durchmesser und mit einer Stärke der Flügel von 4 mm.,;Kurde mit einer pulverförmigen Hartmetal@_-Ze,-irun, beste-#end aus.-,Cr 25,a;. Ni. 11,0; Co 46-,0#, W 10,0; B 3p0; Bi 2975 und--0,-O.«75 -Gew.% und einem spezifischen Gewicht von 8,45 glcm3, einer Rockwell-Härte vori.47 bis 50 und einem Schmelzpunkt von 111ooC durch Flammspritzen beschichtet. Example 3-A mixing blade made of cast steel, which is used for mixing dry goods such as plastic powder, pigments, minerals, etc., has three blades with an outer diameter of 200 mm, an inner diameter of 100 mm and a blade thickness of 4 mm.,; Kurd with a powdered hard metal @ _- Ze, -irun, consisting of .-, Cr 25, a ;. Ni. 11.0; Co 46-, 0 #, W 10.0; B 3p0; Bi 2975 and -0, -O. «75 -wt.% And a specific weight of 8.45 glcm3, a Rockwell hardness of 47 to 50 and a melting point of 111ooC coated by flame spraying.
Die Schichtdicke betrug 0,6 mm. Das überzogene Werkstück wird ` nach Erzeugen eines Vakuums von 10-3 Torr bis auf eine Temperatur von 10900C erhitzt und diese Temperatur 15 Minuten beibehalten. Nach dieser Zeit wurde die Temperatur auf 1100°C erhöht und diese Temperatur 12 Minuten aufrechterhalten.The layer thickness was 0.6 mm. The coated workpiece is `after Creating a vacuum of 10-3 Torr heated to a temperature of 10900C and maintain this temperature for 15 minutes. After this time the temperature was increased to 1100 ° C and maintained this temperature for 12 minutes.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sehr festhaftende harte und gegen Korrosion und Verschleiß, auch bei Einwirkung höherer Temperaturen, sehr widerstandsfähige Überzüge erhalten werden. Auch bei Schichtdicken von 1,8 mm finden weder Abplatzungen der Schicht statt noch wird deren Oberfläche rissig. Die Überzüge sind frei von Oxideinschlüssen, haben im wesentlichen ein einheitliches Gefüge und gleichmäßige-Härte. Darüber hinaus haben die aufgetragenen Hartmetall-Beschichtungen eine hervorragende Dichtheit, Homogenität und eine hohe Oberflächenglätte sowie ebene Beschaffenheit, wie sie bei bisher üblichen Verfahren nicht erreicht werden konnten. Es zeigte sich überraschend, daß die thermische Nachbehandlung im Vakuum nach der Erfindung sehr leicht beherrschbar ist und eingenaues Einhalten der erforderlichen Temperaturen ermöglicht.The advantages achieved with the invention are in particular: that very firmly adhering hard and against corrosion and wear, even when exposed higher temperatures, very resistant coatings can be obtained. Also at Layer thicknesses of 1.8 mm neither chip nor flake off the layer Cracked surface. The coatings are free of oxide inclusions, essentially have a uniform structure and uniform hardness. In addition, the applied Carbide coatings have excellent tightness, homogeneity and high Surface smoothness as well as an even texture, as is the case with conventional methods could not be reached. It was found, surprisingly, that the thermal aftertreatment in the vacuum according to the invention is very easy to control and exact compliance the required temperatures.
Durch die Methodeldes Anhaltens der Temperatur während des Erhitzungsvorganges im Vakuum wird erreicht, daß auch Gegen-. stände mit unterschiedlicher Wärmekapazität, d. h. Gegenstände, die starkwandige und schwächere Teile enthalten oder auch sehr dünnwandige Gegenstände, einwandfrei beschichtet werden und kein Verziehen des Grundmaterials eintritt.By the method of maintaining the temperature during the heating process in a vacuum it is achieved that also counter. stands with different heat capacities, d. H. Objects, which contain thick-walled and weaker parts or very thin-walled objects that are properly coated and no Warping of the base material occurs.
Ein mechanisches Nachbehandeln der erfindungsgemäß hergestellten Hartmetall-Überzüge ist in den meisten Fällen entbehrlich und nur in solchen Fällen erforderlich, wo eng tolerierte Maße verlangt werden.Mechanical aftertreatment of the hard metal coatings produced according to the invention is dispensable in most cases and only required in cases where closely tolerated dimensions are required.
Bei den zur Durchführung des Verfahrens benutzten Vakuumöfen handelt es sich um handelsübliche, beispielsweise mit induktiver Heizung ausgestattete Öfen, bei denen die Energie indirekt mittels Strahlung über einen Sekundärzylinder übertragen wird. Es ist möglich, auch widerstandsbeheizte Öfen zu verwenden. Dadurch wird ein gleichmäßiges Aufheizen der zu behandelnden- Werkstücke'gewährleistet. Zwecks Steigerung der Abkühlgeschwindigkeit können die Öfen mit einem Umwälzgebläse versehen sein,_das das Einleiten inerter Gase, z. B. Stickstoff, ermöglicht.The vacuum ovens used to carry out the process are the ovens are commercially available, for example equipped with inductive heating, in which the energy is transferred indirectly by means of radiation via a secondary cylinder will. It is possible to use resistance heated ovens as well. This becomes a Uniform heating of the workpieces to be treated is guaranteed. In order to increase the cooling speed, the ovens can be equipped with a circulation fan, _das the introduction of inert gases, e.g. B. nitrogen, allows.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Überziehen stark auf Xö"rrnsion und Verschleiß beanspruchter Ma:sehinenteile, die aus gewöhnlichem Stahl gefertigt seinkönrien: f Insbesondere ist das Verfahren zur Herstellung von Schichten, bei denen es auf hohe Oberflächenglätte ankommt, wie beispiela= weise zur Herstellung-von Schichten auf Glasformen, Glaspegel=-Keilplatten, Mischflügel, Ventilkegel für Absperr- und Regel °=-- _-armaturen, Egtruderschnecken und Messer geeignet. Auch zum Überziehen von Kolben, Plunger, Mahltöpfen, Pumpen, Rotoren, Schaufeln für Gebläse oder Radiatoren, Dichtflächen von Flanschen, hat sich das erfindungsgemäße Verfahren bewährt.The method according to the invention is highly suitable for coating Xö "rrnsion and wear of stressed dimensional parts, which are made of ordinary steel be manufactured: f In particular, the process for the production of layers, where high surface smoothness is important, such as for the production of Layers on glass molds, glass level = wedge plates, mixing blades, valve cones for shut-off and rule ° = - _ fittings, Egtruders and knives are suitable. Also for covering pistons, plungers, grinding pots, pumps, rotors, blades for fans or radiators, sealing surfaces of flanges, the inventive Proven procedure.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEM0074694 | 1967-07-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1621290A1 true DE1621290A1 (en) | 1971-04-29 |
Family
ID=7315829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19671621290 Pending DE1621290A1 (en) | 1967-07-08 | 1967-07-08 | Process for the production of smooth, flame-sprayed coatings from hard metal alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1621290A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2396806A1 (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-02 | Union Carbide Corp | PROCESS FOR FORMING HARD AND WEAR-RESISTANT COATINGS ON METAL SUBSTRATES |
| EP0096810A3 (en) * | 1982-06-11 | 1986-06-25 | General Electric Company | Coated superalloy gas turbine components |
| EP0194701A1 (en) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | H.C. Starck GmbH & Co. KG | Process for the production of protective surface layers |
-
1967
- 1967-07-08 DE DE19671621290 patent/DE1621290A1/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2396806A1 (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-02 | Union Carbide Corp | PROCESS FOR FORMING HARD AND WEAR-RESISTANT COATINGS ON METAL SUBSTRATES |
| EP0096810A3 (en) * | 1982-06-11 | 1986-06-25 | General Electric Company | Coated superalloy gas turbine components |
| EP0194701A1 (en) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | H.C. Starck GmbH & Co. KG | Process for the production of protective surface layers |
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