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DE2946282A1 - Flammspritzpulvermischung und verfahren zum flammspritzen - Google Patents

Flammspritzpulvermischung und verfahren zum flammspritzen

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Publication number
DE2946282A1
DE2946282A1 DE19792946282 DE2946282A DE2946282A1 DE 2946282 A1 DE2946282 A1 DE 2946282A1 DE 19792946282 DE19792946282 DE 19792946282 DE 2946282 A DE2946282 A DE 2946282A DE 2946282 A1 DE2946282 A1 DE 2946282A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
agglomerates
powder mixture
coating material
nickel
proportion
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792946282
Other languages
English (en)
Inventor
Jun George Yurasko
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.)
Eutectic Corp
Original Assignee
Eutectic Corp
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 Eutectic Corp filed Critical Eutectic Corp
Publication of DE2946282A1 publication Critical patent/DE2946282A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description

ppvermischung Flammspritzen
Flammspritzpulvermischung und Verfahren zum ,
^ 3
Die Erfindung bezieht sich auf ein Flammspritzpulvergemisch oder -gemenge und ein dafür geeignetes Flammspritzverfahren.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Gemisch oder Gemenge zum Flammspritzen mittels Agglomeraten mit einem Zusatz an metallo-thermisch Hitze erzeugendem Gemenge zu einem auf einer Unterlage aufzusprühenden Überzugsmaterial, wobei die metallothermische Beimischung in Form von Agglomeraten dadurch besondere Bedeutung hat, daß sie beim Aufbringen zusammen mit dem Überzugsmaterial praktisch sofort eine Vielzahl konzentrierter hochexotherme Hitze entwickelnder lokaler Stellen in eng vereintem Übermitteln hoher Temperatur zur Wirkung hat, daß das Überzugsmaterial als solches dadurch wirksam auf eine so hohe Bindetemperatur gebracht wird, wodurch auf der Unterlage eine besonders fest anhaftende Beschichtung entsteht.
Als Stand der Technik ist es an sich b-ekannt, metallische Behandlungsflächen durch Flammspritzen mit einem Oberflächenschutz zu versehen, wie etwa solchen aus Eisenmetallen und auch aus Stahl o.dergl., um ihnen bessere Eigenschaften zu vermitteln, wie etwa erhöhten Korrosionswiderstand und/oder Oxydatxonsbeständigkeit und/oder Abriebfestigkeit und dergl.
Das aufzuspritzende Material, z.B. Metall, kann in Form von
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Draht oder Pulver Anwendung finden, wobei das Aufbringen in Pulverform die zu bevorzugende Anwendungsform darstellt.
Um irgendeine solche Unterlage mit einer daran fest haftenden Beschichtung solcher Art zu versehen, reinigt man in der Praxis zunächst die betreffenden Flächen mit etwa einem, für z.B. Stahl geeigneten Strahlgebläse,oder man dreht die Oberfläche, wenn sie zylindrische Form hat, gut ab, bevor man den Metallüberzug darauf anbringt.
So ist in der US-PS 3 322 515 ein Verfahren beschrieben, um einen anhaftenden Überzug auf einer metallischen Unterlage anzubringen, indem man zunächst die Auftragsfläche zurichtet und dann eine metallische Bindeschicht mittels eines Flammspritzpulvers aufbringt, in dem elementares Nickel und Aluminium vorhanden sind, um daraus eine Einheit, d.h. eine einheitliche Überzugsschicht zu erhalten.
Diese Art Pulver, die im Handel Bindeschichtpulver genannt wird, ergibt eine Grundschicht, auf der dann eine darauf gespritzte Schicht aus anderen Metallen oder Legierungen in beachtlicher Dicke fest haftend auf der Unterlage gehalten wird. Auf diese Weise lassen sich ziemlich dicke Beschichtungen herstellen.
Nach dieser Pa-tentschrift reagieren Nickel und Aluminium in ihrer Zusammensetzung in der Flamme exotherm unter Bildung
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einer intermetallischen Verbindung (Nickelaluminid, unter Abgabe hoher Temperatur, die ihrerseitsdie Bindung des Nickel-Aluminiummateriales an der metallischen Unterlage unterstützt, wobei die intermetallische Verbindung einen Teil der niedergeschlagenen Überzugsschicht darstellt.
Nach der Patentliteratur ist es auch bereits bekannt, Aluminiumpulver zu verwenden, das lediglich gemischt ist mit einem fein verteilten Überzugsmaterial, um das Flammspritzen durch Nutzbarmachung der Oxydationshitze von Aluminium auszunutzen, die wesentlich größer ist als die Hitzeentwicklung, die sich aus der Bildung einer intermetallischen Nickelaluminidbildung ergibt. Eine Patentschrift, womit das vorgenannte Konzept nutzbar gemacht wird, findet sich in der Bradstreet-Patentschrift, US-PS 2 9o4 449, wonach ein Flammkatalysator, z.B. Aluminium, verwendet werden soll, der die Oxydationsreaktion katalysieren kann in der Flamme, um auf diese Weise die Flammtemperatur zu erhöhen. Eine andere Patentschrift, praktisch in gleicher Richtung laufend, ist die US-PS 2 943 951 von Haglund. Ein Thermitprozeß ist ferner bekannt, der sich der Redox-Reaktion eines Metalloxydes mit einem starken Reduzierungsmittel bedient, wie z.B. Bluminium, das einen erheblichen Betrag an Hitze ergibt infolge der Oxydation bei der Reaktion mit dem Metalloxyd.
Die Thermitreaktion allgemein, besteht in der Praxis praktisch
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darin, aus einer Mischung von Aluminiumgranulat mit einem Metalloxyd, wie etwa Eisenoxyd, eine sehr starke Hitzeentwicklung etwa bei Punktschweißungen durch die Reduzierung des Oxydes zu Eisen nutzbar zu machen, aber auch für die Verwendung für Brandbomben. Die Anwendung einer fest zusammengepackten und verdichteten Mischung eines solchen Thermitgemisches mit dem Metalloxyd bei dichtem Kontakt mit dem Aluminium führt zur Auslösung einer enormen Hitze, alsbald begleitet von einer weitgehenden Zunahme der Temperatur (adiabatisch)·
Es hat sich aber als sehr schwierig erwiesen, in vollem Umfange Gebrauch zu machen von einer solchen adiabatischen Reaktion beim Flammspritzen. So haben bspw. die Oxydationsverfahren, wie sie aus den vorgenannten US-Patentschriften 2 9o4 449 und 2 943 951 zu entnehmen sind, ihre Begrenzungen darin, daß, sobald das Material durch die Flammsprühdüse austritt, es nach den Seiten auseinandersprüht und keine so wünschenswerte Kompaktheit ergibt, wie man von einer vollkommen wirksamen Anwendung einer solchen Thermitreaktion erwarten sollte. Außerdem ist auch die Haftung dieser Überzüge nach vorgenanntem Verfahren nicht vollkommen befriedigend. Wesentlich ist nämlich, daß nach Aufbringen einer ersten Bindungsschicht auf der metallischen Unterlage diese auch einen zweiten oder dritten Auftrag eines anderen Beschichtungsmaterials aufnehmen kann, ohne sich abzulösen. Kurz gesagt, muß ein Auftrag eine ziemlich hohe Haftfestigkeit
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aufweisen, um sich zugleich als Unterlage für ein anschließendes Anbringen einer oder mehrerer Überschichtungen von auch einigermaßen wesentlicher Dicke zu eignen.
Pulvriges Material zu agglomerieren, wie u.a. thermisch zu Granulat oder dergl. zusammen zu formen, um dadurch die gewünschte Flammspritzpulvermasse zu erhalten, ist u.a. nach der US-PS 3 322 515 (bereits oben erwähnt) bekannt. Hierbei handelt es sich um z.B. ein Nickelpulver, das mit einem Bindemittel mit Aluminium überzogen ist.
In der US-PS 4 o39 313 wird ein eisenmetallhaltiges Flammspritzmaterial behandelt, das aus mehreren physikalisch zusammengemischten Bestandteilen zu Agglomeraten besteht, die in der Hauptsache aus etwa 3-15 Gew.% Aluminium, etwa 2-15 Gew.% hitzebeständigem Metallsilizid bestehen und der Rest im wesentlichen aus einem Metall aus der Gruppe Nickelbasis-, Kobaltbasis-, Eisenbasis und Kupferbasismetallen. Eine bevorzugte Kombination ist schließlich eine hitzebeständige Metallsilizidverbindung, z.B. TiSi- in Agglomerierung mit Aluminium und Nickelpulver. Die vorgenannte Kombination der Bestandteile ergibt metallische Überzüge, z.B. einstufige, one-step-Überzüge verbesserter Bearbeitbarkeit.
Die US-PS 3 617 358 behandelt ein Verfahren zum Herstellen von zum Flammspritzen geeigneten Agglomeraten auf an sich bekanntem technischem Wege (bezeichnet als Sprühtrocknung), wo-
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bei ein Aufstrich aus einem Binder und aus einer Suspension fein verteilten Materiales, z.B. einem Metall oder schwer schmelzbaren Oxyden oder feuerbeständigen Carbiden, Boriden oder Suiziden und dergl., sprühgetrocknet werden, um Agglomerate zu erhalten, die sich zum Gebrauch beim Flammspritzen eignen. Zahlreiche Arten von Mischungen werden dabei erwähnt für solche Agglomerate, dabei u.a. eine Nickeloxyd-Aluminium-Mischung. An keiner Stelle jedoch findet man in dieser US-PS 3 617 358 irgendwelche Bewertung oder die Erkenntnis, daß sich thermische Reaktionen dazu eignen, mittels Acetylensauerstoffflammspritzung damit Überzüge besserer Anhaftung zu erhalten, die mit Erzeugnissen, wie sie z.B. mittels Plasmaflammsprühbrennern erreichbar sind, die ihrer Art nach wesentlich höhere Temperaturen entwickeln.
Auf der Grundlage dieses Standes der Technik wurde gefunden, daß sich durch Flammspritzen besser festhaftende Beschichtungen erzielen lassen, wenn man sich a« einer metallothermischen Reaktion derart bedient, daß die dabei freigesetzte Hitzeerzeugungsleistung praktisch vollkommen bei der Aufbringung fest haftender Beschichtungen zur Auswirkung kommt.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist es demnach, ein Flammspritzpulvergemxsch zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen sich festhaftende Beläge auf einer Unterlage herstellen lassen, die zu besseren Bindungen auf der behandelten Unterlage führen.
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Weiterhin ist es ein Ziel, zu einem Flammspritzverfahren zu verhelfen, wobei man sich des für Schweißmassen verwendeten Thermitverfahrens (eingetragenes DRWz) bedient, um Beschichtungen mittels Überzügen zu erhalten, die in sich dicht sind und eine bessere Haftfestigkeit aufweisen.
Diese und weitere Ziele sollen eingehender aus nachstehender Beschreibung und unter Bezugnahme beiliegender Zeichnungen ersehbar sein.
In dieser Zeichnung zeigt
Pig. 1 eine Ausführungsform eines Sauerstoff-Acetylenbrenners für das Flammspritzen, womit man das Pulvergemisch nach der Erfindung ausspritzen kann;
Fig. 2 zeigt die Umrisse eines mittels aus der Düse eines Flammspritzbrenners nach Fig. 1 ausgestrahlten Brennerausstoßes;
Fig. 3 veranschaulicht eine andersartige Erscheinungsform eines Flammspritzstrahles aus der Spritzdüse mit einem Gerät nach Fig. 1 im Fall einer Verwendung eines Flammspritzpulvergemisches nach der vorliegenden Erfindung.
Fig.4 zeigt eine Mikroaufnahme bei 16o-facher Vergrößerung eines Querschnittes eines Überzuges, der gemäß einer Ausführungsweise gemäß der Erfindung hergestellt wurde.
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Fig# 5 ist in 16o-facher Vergrößerung eine mikrophotographische Aufnahme des Querschnittes einer Auftragsschicht, wie sie nach einer anderen Aufbringungsart erhalten wurde.
Generell bezieht sich eine Anvendungsmöglichkeit zunächst auf ein Flammspritzpulvergemisch, das besteht aus 1. Agglomerates von metall-thermische Hitze entwickelnden Stoffen und in der Hauptsache aus Peinteilchen eines reduzierbaren Metalloxydes eines Metalles mit dem Charakter freier Oxydationsenergie mit bis zu etwa 6o ooo cal/gr. Atomoxydierung (bezogen auf 25°C) in inniger Bindung mit einem thermisch verflüchtigbaren Bindemittel und mit Peinteilchen eines stark reduzierenden Materiales aus hauptsächlich einem durch eine freie Oxydationsenergie (bezogen auf 25°C) von mindestens etwa 9o ooo cal/gr· Atomsauerstoff gekennzeichneten Stoff und 2. einer homogenen Vermischung mit einer Umhüllung aus entweder Metallen oder Oxyden» Carbiden, Suiziden, Nitriden und Boriden schwer schmelzbarer Metalle der IV., V oder VI. Gruppe des periodischen Systems.
Wie gefunden wurde, lassen sich bei Anwendung eines derart metall-thermische Hitze erzeugenden Gemisches (z.B. von der Art einer Thermitmischung) in agglomerierter Form und durch einfaches Vermischen mit einem Überzugsmaterial, z.B. u.a. mit Nickel oder anderen Uberzugsmaterialien, ganz erheblich bessere Bindungen im Vergleich mit etwa der Verwendung eines agglomerierten metall-thermischen Gemisches allein an dem Aufbringen einer solchen Belagschicht erreichen.
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Durch Anwendung des erfindungsgemäßer, n.etall-thermischen Agglomerates werden Flammwirkungen erzielt, die für die Erzielung fest anhaftender Beschichtungen von Bedeutung sind.
Unter "metallo-thermisches Gemisch", wie hier verwendet, ist ein Gemisch zu verstehen, in dem eines der feinzerkleinerten Bestandteile aus einem reduzierbaren Metalloxyd besteht und ferner aus eiiem stark met al 1-reduzier enden Material in inniger Bindung mit einem in der Hitze flüchtigen Binder, z.B. einem organischen Harz, Natrium- oder Kaliumsilikat usw.
Vorzugsweise haben die so gebildeten Agglomerate und das Überzugsmet allpulver eine durchschnittliche Größe, die annähernd in gleichem Bereich liegt, beispielsweise in einer Korngröße von etwa 3o bis 15o Mikron. Der Ausdruck "durchschnittliche Größe" besagt dabei, daß die durchschnittliche Größe aller Agglomerate vorzugsweise im Bereich von etwa 3o bis gr. liegen soll. Wenn etwa einige Agglomerate unter 3o Mikron liegen sollten, aber der Gesamtgrößendurchschnitt der Agglomerate 3o Mikron beträgt und darüber, so soll dennoch der Bereich über 3o Mikron liegen.
Ebenso könnten einige Agglomerate auch oberhalb 15o Mikron liegen, sofern nur der "durchschnittliche" Gesamtwert der Agglomerate 15o Mikron oder etwa weniger beträgt.
Was vorstehend bezüglich der Agglomerate gesagt wurde, kann
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auch für die durchschnittliche Größe der Überzugsmetallpulverteilchen zutreffen, wenn das auch nicht verbindlich ist. Die Ausdrücke "Pulvermasse n oder "Pulvergemisch11 sollen im vorliegenden Zusammenhang aussagen, daß damit einfache Mischungen oder Verschneidungen der Agglomerate und des Überzugsmetallpulvers gemeint sind, das heißt also, daß die Teilchen vom Überzugsmetall und die erwähnten Agglomerate unter dem Mikroskop deutlich unterscheidbar sind. Besteht so etwa das Gemisch aus der Vermengung von Agglomeraten und aus Teilchen von Nickel, so kann man das Nickelpulver leicht mit einem Magnet aus der Masse der Agglomerate ausscheiden, wenn die Agglomerate nichtmagnetisch sind.
Die Komponenten zur Bildung der metallo-thermischen Agglomerate sollen möglichst fein verteilt sein und möglichst kleiner, als die durchschnittliche Teilchengröße des Überzugsmetalles. Also etwa sollte deren durchschnittliche Teilchengröße vorzugsweise geringer sein als etwa 2o Mikron und besser noch geringer als etwa 15 Mikron, d.h. also etwa 2 - Io Mikron. Durch Anwendung solcher Größenverhältnisse erreicht man nämlich einen großen Oberflächenbereich des Reaktionspulvers, durch den man die Reduktionsreaktion erheblich beleben kann.
Wenn sonach das metallo-thermische Material etwa aus Nickeloxyd und Aluminium von durchschnittlicher Teilchengröße von etwa 5 Mikron besteht, weisen die daraus hergestellten Agglome-
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rate im allgemeinen einen durchschnittlichen Teilchengrößenwert von etwa 3o bis 15o Mikron, ähnlich der Größe des Überzugsmetallpulvers, auf. Wie schon oben erwähnt wurde, werden die Agglomerate unter Verwendung eines in der Hitze flüchtigen Bindemittels hergestellt, das sich entweder zersetzt oder verflüchtigt, wenn die Agglomerate durch die Flamme passieren.
Auf diese Weise wird die Mehrzahl der freinen Partikelchen der Therm'tmasse in jedes Agglomerat derart eingebettet, daß im Augenblick des Wirksamwerdens jeden Agglomerates in der Flamme dort alsbald ein Zerbersten unter Ausstoß konzentrierter thermischer Energie wirksam wird. Man kann sagen, daß, sobald die Agglomerate etwa beim Flammspritzen zur Anwendung kommen in inniger Mischung mit dem Überzugsmaterial, praktisch sofort eine Vielzahl von Punkten hochkonzentrierter Hitzeentwicklung in engstem Zusammenwirken mit der Übertragung dieser Hitze auf das Überzugsmaterial wirksam wird, wodurch das Überzugsmaterial auf eine Bindetemperatur gesteigert wird, die sich bei der Erzeugung einer besonders fest haftenden Überzugsschicht auf der Unterlage auswirkt. Jedes einzelne Agglomeratt-eilchen führt dabei also spontan zu einem Ausstoß thermischer Energie, der einen geradezu rapiden Temperaturanstieg bewirkt.
Wie schon oben erwähnt, ist das reduzierbare Metalloxyd, wie es in dem Agglomerat gemeinsam mit dem stark oxydierenden Mittel angewendet wird, ein solches, das eine negative freie Bildungsenergie von bis zu etwa 60 000 cal/gr. Atom an Oxydation, be-
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zogen auf 250C, aufweist.
Beispiele solcher reduzierende Metalloxyde werden in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Aufgerundete negative freie Energie (Kalorien)
59,000 60,000 52,000 51,000 35,ooo 32,ooo 45,ooo 60,000 54,ooo 60,000 59,ooo
Nachstehend werden Beispiele von stark oxydierenden Metallen aufgeführt, die eine negative freie Bildungsenergie von mindestens etwa 9o 000 cal/gr. Atomsauerstoff, bezogen auf aufweisen.
Die Oxyde
FeO
Fe2O 3
CoO
NiO
Cu2O
CuO
Sb2O 3
MoO2
MOO3
WO2
WO3
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Oxydierbare Metalle Die Oxyde Angenäherte Werte negativer, freier Energie (Kalorien)
Si SiO2 96,2oo
Al A12°3 125,59ο
Zr ZrO_ 122,000
Be BeO 139,ooo
Andere oxydierbare Metalle sind solche der seltenen Erdmetalle, sowie Magnesium, Barium und ferner andere. Das Flammspritzpulvergemisch urd das Verfahren zu dessen Anwendung gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung einer dicht haftenden Bekleidungsschicht aufgrund einer Überhitzung mit Hilfe der Agglomerate. Die gebundene Beschichtung ermöglicht auch den Aufbau einer Spitzenbeschichtung gewünschter BeschichtungszusammenSetzung, die fest an der bereits gebundenen Beschichtung haftet, ohne daß die gebundene Beschichtung sich von der Unterlage etwa ablöst. Die Pudermischung oder Pulvermischung läßt sich auf verschiedene Art der Verwendung von Metallspritzbrennern aufbringen, die an sich bekannt sind, vorzugsweise mittels Sauerstoff-Acetylen-Brennern. Natürlich kann man auch sogen. Plasma-Spritzbrenner verwenden. Y/enn also der Ausdruck "Flammsprühung11 hier Verwendung findet, so soll damit gemeint sein, daß damit insgesamt die vorgenannten verschiedensten Arten von Flammspritzbrennern bezeichnet werden sollen, bei welchen ein irgendwie vorbereitetes Pulvergemisch in die Flamme eingesprüht wird, sei es eine Acetylen-Sauerstoff-Plamme oder eine
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Plasma-Flamme und das so hocherhitzte Pulvermaterial dann auf die jeweils vorliegende Unterlage aufgebracht wird.
Besonders bevorzugt ist u.a. ein Brenner oder ein Gebläse, wie es sich entnehmen läßt aus der US-PS 3 62o 474, mit der das jeweilige Behandlungspulver durch Schwerkraftzuführung einer Flamme zugeleitet wird, wie sie aus einer Flammdüse entwickelt wird. Dieses Gerät befindet sich in der nachfolgenden Fig. 1.
Nachstehend seien folgende Einzelheiten dargelegt:
Das Pulvergemisch gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung in einem Überzugsvorgang eines Überzuges von nicht unbeträchtlicher Dicke im Bereich bis zu 6,35 nun, von etwa o,254 bis zu 3,18 mm. Ein besonders geeigneter Sauerstoff-Acetylenbrenner ist der, wie er in Fig. 1 gezeigt wird. Der Flammspritzbrenner 25, wie dargestellt, ist geeignet zu einer Versorgung mit einem Spritzpulver durch Schwerkraftzuführung direkt zu der Flamme, wie sie aus der dargestellten Düse austritt, oder die Pulverzuführung kann auch automatisch erfolgen durch Einspritzen mit einem unter Druck stehenden Trägergas (z.B. etwa Argon) aus einer Pulverzuführungseinheit. Diese Brennerart ist ganz besonders anwendbar für das Ausspritzen von metallo-thermischen Zusammensetzungen wegen der Zufuhr von außen.
Das Brennergerät besteht aus einem Gehäuse in der Grundform
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eines fünfseitigen Polygons, wobei eine der Polygonseiten als Handgriff 27 vorgesehen ist, ferner eine Seite als noch näher zu erläuternde Unterseite 28, dann einem Zuführungsteil 29 und schließlich einem anderen Abschnitt des Polygons 3o als Oberstück des Gerätes. Das Gehäuse 26 weist daran angeschlossen eine Pulverzuführungseinheit 31 auf sowie eine Einrichtung 32 für die Entflammung mit dem Anschluß einer Brennerdüse 33.
Der obere Arm 3o ist mit einem Anschlußstück 34 versehen für die Anbringung eines (nur teilweise dargestellten) Behälters 35 zur Aufnahme des Flammspritzpulvers. Vorgesehen ist ferner eine Vorrichtung zur Abmessung und Kontrolle der Pulverzufuhr aus einem Zuführungsschieber 36, der in einer Mitführung 37 verschieblich ist, die in dem oberen Gehäuseteil 3o unterhalb des Materialanschlusses 34 verschieblich ist.
Die Schieberplatte 36 hat einen Knopf 38, der nach oben ragt und womit man diese Zuführungsplatte 36 nach vorn oder zurück zu Teil Π9 verschieben kann.
Die aus Agglomeraten und Pulver gemischten Bestandteile fließen durch Schwerkraft unbehindert durch die ringförmigen öffnungen, die etwa der Größe nach zwischen o,o75 bis zu ot12o Zoll für die verschiedenen Pulver liegen mögen und wobei das Fließen aufrechterhalten wird im wesentlichen konstant
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- 28 über eine Maschengröße von -loo bis zu +325 Maschen.
Zur Erreichung der gewünschten Durchschußmenge ist die Platte 36 der PulverZuführungsöffnung 39 so zugeordnet, daß damit wahlweise die Zuführungsmenge von Pulver aus dem Vorratsbehälter 35 durch die Zuflußöffnung 39 durch die Leitung 4o und durch eine variierbare Spritzkontrolleinrichtung 41 kontrolliert werden kann. Der Bauteil 41 besteht aus einem Gehäuse 42 zur Aufnahme einer Pulverzuführungsleitung 43 mit einer zentralen Einfügung eines Kernzylinders 44» der verschieblich und teleskopisch innerhalb der Zuführungsröhre 43 angeordnet ist und direkt in Verbindung steht mit der Pulverzuführungsleitung 4o, um das Pulver direkt durch Schwerkraft zu der Zuführungsleitung 43 zu bringen, das dann seinerseits aus der Auslauföffnung 45 direkt in die Flamme eintritt, die aus der Düse hervordringt. Das Pulver wird dann aufgesprüht auf eine metallische Unterlage , z.B. eine Stahlwalze, bei einer Entfernung von etwa 6 bis 8 Zoll vom Werkstück entfernt.
Wenn das Pulvergemisch gemäß Erfindung durch Schwerkraft in eine Sauerstoff-Acetylenflamme eingeführt wird, stellt man eine unerwartete Flammenbildung im Vergleich mit der Erscheinung einer Flamme fest, wenn ein Flammenaufspritzen mit einem Pulver vorbekannter Art aus einem Agglomerat von 95% Nickel und 5% Aluminium verwendet wird, die durch einen flüchtigen Bindestoff zusammengehalten sind. Dieses nämlich ist die Art,
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wie sie zur Bildung einer intermetallischen Verbindung gemäß der US-PS 3 322 515 beansprucht wird. Wenn bspw., unter Bezugnahme auf Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung, eine Agglomeratzusammensetzung des Systemes aus 95% Nickel und 5% Aluminium in die Flamme eingebracht wird, dann zeigt diese eine abgestuft nach außen sich abschwächende Umrißkontur 55, die typisch ist für eine geringgradige Reaktion. Wenn jedoch eine metallo-thermische Zusammensetzung nach der Erfindung in die Flamme, wie etwa nach Fig. 3 ersichtlich gemacht, eingeführt wird, dann bildet sich eine breite, weite und intensiv-heiße Feuerball-Entwicklung 56 von etwa Eiform vor der Düse, die das Überzugsmaterial überhitzt zu ganz erheblich hohen Temperaturen gegenüber der geringeren temperaturführenden Flamme, wie nach Fig. 2.
Der Mechanismus, durch den eine solche Intensivität der Flamme erreicht wird, liegt wahrscheinlich in der spontanen Zerberstungsenergie und Hitzeentwicklung jedes einzelnen der NiO-Al-Agglomerate, wie in Fig. 4 dargestellt, die eine Mehrzahl von Hitze entwickelnden Stellen 57 veranschaulichen soll, die das Überzugsmaterial 58, z.B. Nickel oder Legierungen auf Nickelbasis umgeben.
Zur Herstellung der metallo-thermischen Agglomerate wird das feinst verteilte reduzierbare Metalloxydpulver mit einem metallreduzierenden Mittel vermischt und mit einer bestimmten Menge eines flüchtigen Bindungsmittels, wie etwa einem Harz oder einem anderen Haftmittel, z.B. Alkalimetall-
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silikat. Ein Beispiel eines flüchtigen Bindungsmittels ist Methylmethacrylat in Lösung mit Methyläthylketon. Die Menge an Harz entspricht dabei auf Trockenbasis in Bezug auf das Gesamtgevicht der Bestandteile von etwa 2 Gev.% bis 3 Gev.% nach der Verflüchtigung des Lösungsmittels. Allgemein gesagt, kann die Menge von Bindemittel auf Trockenbasis sich belaufen von etva 1 bis 3 Gev.% der Gesamtmenge der agglomerierenden Bestandteile.
Beispiele von Harzen, die verwendbar sind, stellen etva die Acrylate, wie Methylmethacrylate, die Polyvinylchloride, die Polyurethane, Polyvinylalkohol und dergl. dar. Die Harze finden Anvendung als Lösungen, d.h. gelöst in einem mit ihnen verträglichen flüchtigen organischen Lösungsmittel, wie etwa Alkoholen, Methyläthylketon (MEK), Xylol und dergl. und die Lösung in vorbestimmten Mengen in Mischung mit den gepulverten Bestandteilen und dem Lösungsmittel wird dann zur Verflüchtigung gebracht, so daß die aneinander gebundenen Agglomerat-Teilchen zurückbleiben, die man dann durch ein Sieb von loo Maschen und vorzugsweise 14o Maschen aussiebt. Beispiele von Alkalimetallsilikaten sind Natriumsilikat und Kaliumsilikat, die in Vasser löslich sind. Das Vermischen und das Agglomerieren kann man in einem Hobart-Mischer vornehmen, wie er etwa von der Hobart Manufacturing Company in Troy, Ohio, hergestellt wird, und zwar unter Anwendung einer Sprühtrocknungsweise, wie sie entnehmbar ist aus dem US-PS 1 6ol 898 und aus US-PS
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3 373 119.
Nach einer Ausführungsart gemäß der Erfindung werden Nickeloxyd und Aluminium miteinander zu Agglomeraten verarbeitet unter Verwendung eines Phenolharzes, wie etwa Phenolformaldehyd in Äthylalkohol als Lösungsmittel und Bindemittel und dann getrocknet bei 35o°P (177°C), so daß eine Menge von etwa 3 Gew./£ Harz in diesem Agglomerat verbleibt. Vorbestimmte Mengen de* Agglomerate mit einer durchschnittlichen Abmessung von ungefähr 3o bis 15o Mikron der Teilchen werden dann mit Nickelpulver in einem durchschnittlichen Größenbereich von ungefähr 3o bis 15o gr. vermischt, wobei die Zusammenstellung des gesamten Gemisches mit dem MetäHgehalt etwa 25% Nickeloxyd, 25/0 Aluminium und 5o# Nickel (gewichtsmäßig) beträgt. Dieses Pulvergemisch wird dann auf einer vorgereinigten Unterlage durch Flammspritzen aufgebracht, wobei diese Unterlage aus Io2o-Stahl besteht und das Aufbringen mit einem Sauerstoff-Acetylenbrenner mit Schwerkraftzuführung, gemäß Fig. 1, erfolgt, um danach eine feste Unterlage zu erzielen.
Wie bereits oben dargelegt, kann man auch andere Metalloxyde verwenden, wie z.B. Eisenoxyd, Kobaltoxyd, Kupferoxyd und dergl., solange nur die negative freie Energie zur Bildung des Metalloxydes bis zu etwa 6o ooo cal/gr. Atomsauerstoff, bezogen auf 25°C, beträgt, Gleicherweise können andere reduzierende Metalle verwendet werden, wie z.B. Titan, Magnesium, Calzium, Chrom, Siizium und dergl., so lange als das reduzie-
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rende Metall eine negative freie Oxydationsenergie von mindestens etwa 9o ooo cal/gr. Atom an Sauerstoff, bezogen auf 25°C,aufweist.
Das Verhältnis von reduzierbarem Metalloxyd zu dem reduzierenden Metall in der Agglomeratvermengung kann sich gewichtsmäßig bewegen von etwa 3o bis 7o% Metalloxyd und etwa 7o bis 3o% reduzierbarem Metall und vorzugsweise etwa 4o bis 60% Metalloxyd und etwa 60 bis 4o% reduzierbarem Metall. Ein bevorzugtes Agglomerat ist ein solches, das ein alumino-thermisches System NiO-Al aufweist.
Das Überzugsmaterial, das mit dem Agglomerat vermischt wird, kann Metalle enthalten, wie z.B. Nickel, Eisen, Kobalt, Kupfer und solche auf Eisenbasis, Nickelbasis, Kobaltbasis und Kupferbasis beruh-ende Legierungen unter anderen Metallen und Legierungen.
Andere Überzugsmaterialien umfassen hochtemperaturbeständige Oxyde und Carbide, Boride, Suizide und Nitride von temperaturbeständigen Metallen und solchen der 4., 5. und 6. Gruppe des periodischen Systems.
Zur näheren Erläuterung seien beispielsweise die nachstehenden Beispiele angeführt.
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Beispiel 1
Eine wässrige Lösuiij von Natriumsilikat als Bindemittel wird zur Agglomerierung von 5o Gew.% jeweils von Nickeloxyd und Aluminium angewendet. Diese beiden Bestandteile hatten jeweils eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 5 Mikron und wurden vermengt in einem Hobart-Mixer nach Zusetzung genügender Mengen von Natriumsilikatlösung (bestehend aus ungefähr 4o gew.% von Natriumsilikat), um das Pulvergemisch zu einem Agglomerat mit etwa 2 Gew.% Natriumsilikat zu vermengen, bezogen auf trocken.
Das Gemisch nimmt man vor bei etwa 15o°C, bis das Wasser verdampft ist und ein Agglomerat entsteht mit einer durchschnittlichen Korngröße zwischen etwa 3o - 15o Mikron, wobei der Anteil an Natriumsilikat im Agglomerat, wie oben angegeben, etwa 2 Gew.%, bezogen auf das Trockenprodukt, beträgt.
Das vorgenannte Agglomerat wurde mit Nickelpulver (etwa 3o - 75 Mikron) im Verhältnis 5o:5o vermischt und flammgespritzt mit einem Sauerstoff-Acetylenbrenner gemäß Fig. 1, wobei als Metallunterlage eine sandstrahlabgeblasene Fläche aus Io2o-Stahl diente. Die Haftkraft dabei betrug 7,254 psi.
Man muß feststellen, daß eine sehr gu te Bindefestigkeit erzielt wurde. Ein gleicher Versuch wurde durchgeführt mittels eines
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Agglomerates mit 95 Gew.# Nickelpulver in Bindung an 5 Gew.% Aluminiumpulver mittels eines verflüchtigbaren Harzbindemittels» und zvar Phenolformaldehyd in einer Menge von etwa 3 Gev,% der Gesamtmenge an Nickel- und Aluminiumanteil·
Das Agglomerat vurde gespritzt mit einem gleichen Brenner der in Fig. 1 gezeigten Art und eine Bindefestigkeit von ungefähr 5 7oo erreicht, die ziemlich unter dem Wert liegt, wie mit der obengenannten alumino-thermischen Zusammensetzung.
Bezüglich Fig. 5 ist eine mikro-fotografische Aufnahme eines Querschnittes einer Beschichtung (I6o-fache Vergrößerung) dargestellt, wie mittels der in Beispiel 1 beschriebenen erhältlich. Der Überzug ist dabei hart dank der Gegenwart von dispergierten Oxyden (schwarze Bereiche) und hat eine hohe Bindungsfestigkeit.
Die Bindungsfestigkeit wurde ermittelt nach ASTM, Ziff. C 633-69. Die Bestimmung wurde unter Verwendung eines Satzes aus zwei zylindrischen Blöcken von je einem Zoll Durchmesser und je einem Zoll Länge vorgenommen. Eine der Bndflächen jeweils dieser Blöcke wurde mit Sandstrahlgebläse aufgerauht und eine Fläche mit den vorerwähnten Bindeschichtzusammensetzungen durch Flammspritzen bis zu einer Dicke von etwa 0,008 bis o,ol2 Zoll beschichtet. Eine hochfeste Überschichtung wird auf
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die Bindeschicht aufgebracht, wobei erstere aus einer Legierung auf Nickelbasis, bekannt unter dem Warenzeichen "Inconil" (bestehend aus 7% Eisen, 15% Chrom, Rest Nickel) und die eine Bindefestigkeit von über Io ooo psi aufweist, also mit andaren Worten sehr viel höher als die untersuchte Bindeschicht.
Die Stärke der hochfesten Überschichtung beträgt ungefähr o,ol5 - o,o2o Zoll,und nach deren Aufbringung wurde die Gesamtbeschichtung mit einer Stärke von bis zu o,o25 Zoll dann schließlich glatt geschliffen auf ungefähr o,ol5 Zoll. Dann brachte man eine Lage von Epoxyharz auf diese Oberschicht auf, die selbst eine Bindefestigkeit von über Io ooo psi betrug.
Der andere Block des vorerwähnten Satzes wird in ähnlicher Weise glatt geschliffen gemäß 2o - 3o rms und einer L-age von hoher Festigkeit mittels aufgebrachten Epoxyharzes. Die beiden Blöcke vorerwähnten Satzes, der eine mit metallischer Beschichtung und der Epoxylage wurden mit der Epoxyflache des anderen Blockes in fest sitzendem Kontakt zusammengeklammert und diese Blöcke dann der Erhitzung in einem Ofen auf 15o°C über 1 Stunde ausgesetzt, wodurch die Epoxyflachen beiderseits fest aneinanderhaften und eine fest gebundene Verbindung ergeben.
Die so verbundenen Blöcke werden dann mittels Ankerbolzen in co-axialer Anbringung an den gegenüberliegenden Seiten auseinandergezogen unter Anwendung einer Bruchprüfmaschine, um die
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Bruchkraft zu ermitteln. Die Bindefestigkeit wird dann bestimmt durch Teilung der erzielten Kraft beim Bruch durch den Bereich je Kreiszoll der Fläche der Blöcke. Die Prüfungen haben ergeben, daß, wenn auch die metall-thermischen Zusammensetzungen neue und bessere Ergebnisse mit sich bringen, die gewünschten Ergebnisse sich aber nicht erzielen ließen durch Flammspritzen der metall-thermischen Agglomerate, allein mit einem besonderen Gang einer Flammspritzung von Beschichtungsmaterial, wobei die metall-thermische Zusammensetzung allein keine angemessene Bindung ergibt. In dieser Hinsicht unterscheidet sich die Anwendung der metall-thermischen Zusammensetzung von der intermetallische Bindung erzeugende Zusammensetzung durch bspw. die Nickel-Aluminium-Mischung.
Zur Verdeutlichung des Vorgesagten wurden folgende Versuche durchgeführt:
Eine Anzahl metall-thermischer Agglomerat-Zusammensetzungen wurde hergestellt auf der Grundlage des alumino-thermischen Systemes NiO-Al mit 1. 80 Gew.% NiO - 2o Gew.% Al, 2. 60 Gew.£ NiO - 40 Gew.# Al, 3. 4o Gew.% NiO - 60 Gew. Al und schließlich 4. 2o Gew.% NiO - 80 Gew.?i Al. Jede dieser Mischungen wurde durch Vermischen eines Ansatzes des Pulvergemisches mit einer Lösung von etwa 3,3 Gew.% von Natriumsilikat als Bindemittel hergestellt und die durchschnittliche Größe jeder Pulverteilchen betrug etwa 2 - Io Mikron und die
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Menge an Lösungsmittel reichte gerade aus, um das Pulvergemisch anzufeuchten und schließlich daraus Agglomerate, d.h. ein gekörntes Material herzustellen mit je etwa 2% an diesem Binder, bezogen auf Troc-kenbasis. Das Vermischen erfolgte bei einer Temperatur von etwa 15o°C , bis die Lösung verflüchtigt war und ein trockenes Produkt entstand und dann wurde der Rückstand durch ein Sieb gebracht, um dann ein Agglomerat zu erhalten mit einem durchschnittlichen Teilchengrößenausmaß von +325 Maschen bis zu -14o Maschen, d.h. etwa 35 - Io5 Mikron.
Jede dieser vorgenannten metallo-thermischen Zusammensetzungen wurde durch Flammspritzen allein auf eine vorher sandstrahlabgeblasene Flache von einem Zoll Durchmesser aus Io2o-Stahl aufgebracht, und zwar mittels eines Brenners, der unter der Bezeichnung Rototec Modell I Brenner im Handel erhältlich ist durch die Eutectic Corporation und mit entsprechender Schwerkraftzuführung zum Brenner gem. Fig. 1. Eine dünne, ο,οΐο Zoll starke Bindeschichtlage wurde durch Flammspritzen aufgebracht und jede dieser Zusammensetzungen. Dann erfolgte durch Flammspritzen das Aufbringen einer Oberschicht aus einer Legierung auf Nickelbasis (15% Chrom, 7% Eisen und Rest Nickel), wobei die Legierung eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 3o bis 7o Mikron aufwies.
Während des Sprühens bildete sich die Überschicht auf der Bindeschichtlage. Jedoch begann sich die Bindeschichtniederlage aus NiO/Al-Agglomerat von der Unterlage abzuschälen in
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einzelnen Partikeln. Dieses Ablösen nahm dann zu während der Sprühungsoperation. Folgende Beobachtungen wurden gemacht:
Belag Gebundene Partikel
80 NiO - 2o Al lo%
60 NiO - 40 Al 50%
4o NiO - 60 Al
2o NiO -80 Al
Wie man sieht, zeigt das Absplittern der Bedeckungsschicht eine unzureichende Anhaftung an, aber auch einen schlechten Zusammenhalt in der Bindefestigkeit.
Auf der anderen Seite zeigt , wenn man Agglomerate auf der Grundlage einer Zusammensetzung aus Nickel und Aluminium (95% Nickel und 5% Aluminium) in ähnlicher Weise versprüht, daß die erhaltene Beschichtung eine Bindefestigkeit im Bereich von 5 000 psi aufweist, wie festgelegt nachASTM C633-69.
Wenn jedoch das Agglomerat aus Nickeloxyd und Aluminium vermischt wird mit einem Überzugsmaterial und unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 1, verspritzt wird, so erzielt man eine bemerkenswert verbesserte Bindung. Wie man berücksichtigen muß, ist das metallo-thermische System nur ein hitzeerzeugendes System und entspricht nicht dem System aus Nickel und Aluminium.
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Das metallo-thermische System läßt sich anwenden auf einer Mehrzahl von Wegen. So kann bspw. das Nickeloxyd-Agglomerat vermischt werden mit dem Nickel-Aluminium-Agglomerat und mit dem primären Überzugsmaterial. Oder man kann auch , falls gewünscht, das metallo-thermische Agglomerat mischen mit Agglomeraten aus hochternperaturfesten Metalldisiliziden und mit einer Überzugslegierung, z.B. einer Legierung auf Nickelbasis. Oder als eine weitere Anwendungsmöglichkeit bietet sich an,das metallo-thermische Agglomerat zu mischen mit Agglomeraten aus hochhitzebeständigen Metalldisiliziden, wie etwa TiSi-, sofern man eine disilizidreiche Beschichtung wünscht.
Zur weiteren Erläuterung anderer Anwendungsmöglichkeiten gemäß der Erfindung seien die folgenden zusätzlichen Beispiele angeführt :
Beispiel 2
Ein Pulvergemisch aus drei Bestandteilen aus 1. 5o Gew.% Nickel-Aluminium-Agglomerat mit 95 Gew.% Nickel und 5 Gew.% Aluminium in Bindung durch einen verflüchtigbaren Binder aus Phenolharz (entsprechend 2 Gew.% des Trockengewichtes des Gesamtgehaltes an Nickel und Aluminium), 2. 25 Gew.% agglomerierten Nickeloxyd-Aluminiums , hergestellt durch Sprühtrocknen einer 5o NiO - 5o Al-Mischung mit einer Teilchengröße von etwa 2 - Io Mikron und mit Natriumsilikat als Bindemittel (2%bezogen auf Trockenbasis) und 3. 25 Gew.% einer Legierung
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auf Nickelbasis mit 7% Silizium und Rest im wesentlichen Nickel wurden hergestellt.
Die durchschnittliche Teilchengröße der Agglomerate lag etwa im Bereich von 3o - 15o Mikron und von der Legierung im Bereich von ungefähr 3o bis I05 Mikron.
Nach dem Spritzen des Pulvergemisches auf eine sandstrahlabgeblasene Unterlage aus Io2o Stahl wurde die Bindefestigkeit bei etwa 7,213 psi gemäß ASTM C633-69 festgestellt.
Eine Mikrophotographie der so hergestellten Schicht in 160-facher Vergrößerung ist in Fig. 6 dargestellt.
Beispiel 3
Folgendes Flammspritzpulvergemisch wurde hergestellt:
(1) 25 Gew.# eines Agglomerates aus 95 Ni - 5 Al, dem zusätzlich beigemischt wurden Aluminium (2o Gew.% mit einem durchschnittlichen Teilchengrößenwert von 2 Io Mikron);
(2) 25 Gew.Χ eines durch Sprühtrocknung erhaltenen Agglomerates von Nickeloxyd-Aluminium (50 Gew.Ji Nickel und 50 Gew.% Aluminium) und
(3) 50 Gew.?i einer Nickelsiliziumlegierung aus 935* Nickel und 7% Silizium.
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Das Pulvergemisch in einem durchschnittlichen Teilchengrößenbereich von etwa von etwa 3o bis 15o Mikron wurde durch Flammspritzen wie gemäß Beispiel 1 auf eine vorher mittels Sandstrahlgebläse gereinigte Stahlunterlage aus Io2o Stahl aufgebracht. Die Bindefestigkeit betrug hier 4fo76 psi.
Beispiel 4
Ein Flammspritzpulvermgemisch folgender Zusammensetzung wurde hergestellt:
(1) 25 Gew.% sprühgetrockneten Nickeloxyd-Aluminium-Agglomerat-Mengung wie in Beispiel 1 (5o Nickeloxyd - 5o Al); und
(2) 75 Gew.% einer vorreagierten Legierung aus 95% Nickel und 5% Al.
Das Pulvergemisch mit einem durchschnittlichen Teilchenmaß im Bereich von etwa 3o - 15o Mikron wurde, wie nach Beispiel 1» durch Flammspritzen aufgebracht, um eine Bindeschicht mit einer Bindefestigkeit von ungefähr 7»175 psi zu erreichen.
Beispiel 5
Die nachstehende Pulvermischung wurde hergestellt wie folgt: (l) 25 Gew.% eines sprühgetrockneten Nickeloxyd-Aluminium-
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Agglomerates (5056 NiO und 5o% Al);
(2) 25 Gew.% von einer Nickel-Silizium-Legierung mit 93% Nickel und 7% Silizium und
(3) 5o Gew.% einer vorher reagierten Legierungsmasse aus 95% Nickel und 5% Aluminium.
Das Pulvergemisch mit einem durchschnittlichen Teilchenmaß im Bereich von etva 30 bis 15o Mikron ergab eine gute Bindeschicht auf einer Io2o Stahlunterlage und eine Bindefestigkeit von ungefähr 6f8o4 psi.
Beispiel 6
Bindebeschichtungen wurden auch hergestellt aus folgenden Pulvergemischzusammensetzungen:
Zusammensetzung A
(1) 25 Gew.% sprühgetrockneten Nickeloxyd-Aluminium-Agglomerates (aus 5o% Nickeloxyd und 50% Aluminium);
(2) 25 Gew.% vorher vorbereiteter Legierung aus 95% Nickel und 5% Aluminium und
(3) 5c Gew.% der Legierung aus 93% Nickel und 7% Silizium.
Das gepulverte Gemisch wies eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von etwa 3o - 150 MUcron auf und ergab eine
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Beschichtung mit einer Bindefestigkeit von etwa 5,996 psi.
Zusammensetzung B
(1) 5o Gew.% einer vorher hergestellten Legierung aus 95% Nickel und 5% Aluminium und
(2) 5o Gew.% einer sprühgetrockneten !'enge von Nickeloxyd-Aluminiumagglomeraten (50% Nickeloxyd und 5o% Aluminium).
Das Pulvergemisch mit einem durchschnittlichen Teilchengrößenwert von zwischen 30 bis I50 Mikron ergab eine Überschichtung mit einer Bindekraft von etwa 2,77o psi.
Zusammensetzung C
(1) 50 Gew.% eines sprühgetrockneten Nickeloxyd-Aluminium-Agglomerates (50% NiO - 50% Al);
(2) 25 Gew.% von vorbereiteter Legierung aus 95% Nickel und 5% Aluminium und
(3) 25 Gew.% der Legierung Ni-Si (93% Nickel - 7% Silizium).
Das Pulvergemisch mit einem durchschnittlichen Teilchengrößenbereich innerhalb von etwa 3o bis 15o Mikron ergab eine Beschichtung mit einer Bindefestigkeit von ungefähr 2,5o5psi.
Zusammensetzung D
(l) 50 Gew.% einer Zusammensetzung aus 95% Ni - 5% Al
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(Agglomerat), beschichtet mit etva 5% TiSi2 mittels eines Haftmittels und
(2) 5o Gew.% eines sprühgetrockneten Agglomerates von NiO-Al Ni - 5o% Al).
Das Pulvergemisch mit einem durchschnittlichen Teilchengrößenwert von zwischen etwa 3o bis 15o Mikron ergab eine Beschichtung mit einer Bindekraft von ungefähr 2,739 psi·
Zusammensetzung E
(1) 5o Gew.% einer Zusammensetzung aus 95 % Ni - 5% Al (Agglomerat), beschichtet mit 5 Gew.% an TiSi2 mittels eines Bindemittels;
(2) 25 Gew.% sprühgetrockneten Agglomerates von NiO-Al (5o% NiO - 5o% Al)und
(3) 25 Gev.% der Ni-Si-Legierung (93% Ni - 7% Si).
Das Pulvergemisch mit einem durchschnittlichen Teilchengrößenwert von innerhalb 3o bis 15o Mikron ergab einen Überzug mit einer Bindekraft von ungefähr 3,493 psi.
Es ist klar erkennbar, daß einige Pulvergemischzusammensetzungen in der Lage sind, das metallo-thermische System als Hitzequelle zu benutzen. Normalerweise ist die vorreagierte Legierung aus (95% Nickel und 5% Aluminium) sehr schwer zu binden. Allgemein gesagt, sind Bindefestigkeiten von mindestens
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etwa 2,5oo oder 3,ooo psi für alle Bindeschichten annehmbar.
Beispiele von zusätzlichen Flammsprühzusammensetzungen in Übereinstimmung mit der Erfindung sind folgende:
Beispiel Zusammensetzung
5o Gew.% Pe2O3-Al (60% Fe2O3 - 40% Al)
Agglomerat
Gew.% atomisierten Nickelpulvers
25 Gew.% CoO-Mg (40% CoO - 60% Mg)
Agglomerat
Gew.% 18/8 Sonderstahl - rostfrei 4o Gew.% CuO-Ti (30% CuO - 7o% Ti)
Agglomerat Gew.% Aluminiumbronze (85% Cu - lo% Al- 5%
Ni)
2o Gew.% Cu2O-Si (80% Cu2O - 2o% Si)
Agglomerat
Gew.% Kupferlegierung (9o% Cu - lo% Zn) 25 Gew.% Fe2O3-Al (40% Fe2O3 - 60% Al)als
Agglomerat Gew.% Ni-Al Agglomerat
(9o% Ni - lo% Al) Gew.% agglomerierten TiSi2 Gew.% atomisierten Nickelpulvers
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12 25 Gew.% NiO-Al-Agglomerat
(65% NiO - 35% Al) 5o Gew.% einer Legierung auf Nickelbasis
(2% Si, 2% B, lo% Cr, bal. Ni) 25% WC (agglomeriert) 4o Gew.% CoO-Al-Agglomerat
(5o% CoO - 5o% Al) 4o Gew.% Kobalt-Basis-Legierung
(15% W, 25% Cr, bal. Co) 2o Gew.% TiC als Agglomerat
Die hitzeerzeugende, metallo-thermische Zusammensetzung läßt sich anwenden über einen relativ breiten Bereich von Zusammensetzungen.
Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Größe des reduzierbaren Metalloxydes und des Reduktionsmittels in den Agglomeraten pro Teilchen etwa zwischen 2o Mikron,im allgemeinen besser weniger als 15 Mikron und der übliche Bereich liegt zwischen etwa 2 - Io Mikron, der durchschnittliche Größenbereich des Agglomerates von etwa 3o - 15o Mikron.
Die Zusammensetzung der hitzeerzeugenden Agglomerate kann liegen gewichtsmäßig von etwa 3o% bis zu 7o% reduzierbaren Metalloxydes und 7o - 3o% reduzierenden Materiales und noch besser zwischen von etwa 4o - 6o% reduzierbaren Metall-
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oxydes und 60 - 40% metallreduzierenden Materiales.
Der Anteil an hitzeerzeugenden Agglomeraten in dem Pulvergemisch kann zwischen von etwa Io Gew.% bis zu 80 Gew.5i liegen mit dem weiteren Material in der Mischung, z.B. Überzugsmaterial, das sich etwa von 9o% bis zu 2o% bewegt. Ein bevorzugter Bereich liegt bei etwa 2o bis 60% von solchen hohe Temperatur erzeugenden Agglomeraten und 80 bis 4o Gew.% aus Überzugsmaterial. Eine Nickel-Aluminium-Zusammensetzung (z.B. als Agglomerat)-Pulver kann also auch im Pulvergemisch in Mengen bis zu etwa 50 Gew.% der Gesamtmischung zugesetzt werden.
Sofern eine Nickel-Aluminium-Zusammensetzung zur Anwendung kommt als Anteil an dem Plammspritzpulver oder Gemisch, so kann diese Zusammenstellung etwa 75 bis 98 Gew.% Nickel und 2 bis 25 Gew.% von Aluminium aufweisen, wobei jedes Metall das andere umhüllt. Vorzugsweise verwendet man Nickel oder ein Pulver aus einer Nickellegierung als Überziehung von Aluminium in Form eines Agglomerates, wobei die beiden Metalle miteinander verbunden werden durch einen verflüchtigbaren Binder der oben beschriebenen Art. Das Agglomerat kann auch bis zu 15 Gew./6 an hochschmelzbaren Verbindungen, wie z.B. Carbiden, Boriden, Suiziden und Nitriden schwer schmelzbarer Metalle der 4., 5, und 6. Gruppe des periodischen Systems aufweisen.
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Wie oben bereits ausgesagt, kann jedes Agglomerat vermischt werden mit solchen Überzugsmetallen, die etwa solchen auf Basis von Nickel, von Kobalt , von Eisen und von Kupfer-Legierungen, wie auch von Nickel, Kobalt, Eisen und Kupfer als solchen, abgesehen von verschiedenen anderen Überzugsmaterialien.
Die bevorzugten Legierungen sind solche, die selbst-schmelzend sind und einen Schmelzpunkt haben, der zwischen etwa 87o bis 1288°C liegt, wobei man natürlich beachten muß, daß die Legierungen nicht selbst-schmelzend sein müssen. Zu diesen selbstschmelzenden Legierungen gehören solche, die mindestens eines der Metalle aus der Gruppe enthalten, die ungefähr o,5 bis 6% Silizium und o,5 bis 5% Bor enthält.
Beispiele solcher Legierungen werden anschließend angegeben:
Matrixlegierung auf Basis Nickel
Bestandteil Bereich in Gfew.% Beispiel
Silizium 1.5 - 5.ο 3.ο
Bor 1.5 - 5.ο 2.O
Chrom 0 - 2o l.o
Molybdän 0 - 7 o.2
Nickel (1) (D
(l) Wesentlich in der Hauptsache als Rest.
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Diese vorstehende Legierung kann auch abgeändert werden, durch Ersatz des Nickels durch Kobalt oder Eisen. Ferner können Legierungen dieser Art als Matrix eine solche mit hochschmelzenden Karbidteilcnen (z.B. WC) sein, die als feinste Partikelchen eine zusätzliche Erhöhung der Verschleißfestigkeit erbringen.
Weiter kann nachstehende Matrixlegierung verwendet werden. Matrixlegierung auf Kobaltbasis
Bestandteil
Nickel
Chrom
Silizium
Kohlenstoff
Wolfram
Molybdän
Kobalt
Anteilsbereich in Gew.%
1. - 5.ο 2O.O -32.O o.5 - 3.ο l.o - 3.ο o.8 - 2.ο 3.5 - 7.5 ο.ο - 5.ο
(D
Beispiel
3.ο
28.0 l.o 2.O l.O 4.5 3.O
57.5
(l) In der Hauptsache als Rest.
Wiederum kann Nickel oder Eisen in vorstehender Zusammenstellung für eine derartige Kobaltmenge eingesetzt sein. Eine besonders bevorzugte Matrix auf Basis Kupferlegierung, die als sehr brauchbar befunden wurde, besteht aus nachstehenden An-
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- 5ο -
teilen je in Gewichtsprozenten.
Legierung auf Kupferbasis
Bestandteil Weitenbereich Mittlerer Bereichsanteil
Nickel 15.Ο - 4o.o 2o -25
Silizium l.o - 5.0 3.0 - 4.0
Bor 0.15- 2.50 0.25 - 0.5
Mangan 0.2o- 2·00 0.5 - l.o
rupfer (D (D
(l) In der Hauptsache als Rest wesentlich.
Als Beispiel einer Legierungsmatrix aus vorstehenden Bereichen sei erwähnt:
Bestandteile Gew. -prozente
Nickel 23.00
Silizium 3.45
Bor Ο.47
Mangan Ο.75
Kupfer (1)
(l) In der Hauptsache als Rest.
Die vorgenannten Legierungen werden vorzugsweise angewendet in Form feinst verteilter Puder. Eine besondere Nickelbasis-
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Legierung ist dabei eine, die etwa 3% Silizium, 2% Bor, 1% Chrom, o,2% Molybdän (gewichtsmäßig) und als Rest vor allem Nickel enthält. Ein bevorzugter Bereich des durchschnittlichen Korngrößenmaßes des Überzugsmateriales liegt dabei von -2oo Maschen bis +325 Maschen pro Quadratzoll.
AufgetragenenSchichten von wesentlicher Dicke können gemäß der Erfindung erreicht werden, z.B. Beschichtungsstärken von bis zu etwa o,25 Zoll, z.B. etwa o,ol bis o,125 Zoll, wie schon oben erwähnt.
Wenn auch Metallauftragungen nach der Erfindung besondere Brauchbarkeit erwiesen haben in Bezug auf Flächen von Eisenmetallen, so verträgt sich auch ein aufgesprühtes Material mit metallischen Unterlagen, die etwa aus Nickel, Kobalt, Legierungen auf Aluminiumbasis und auf Kupferunterlagen, neben anderen ebenfalls damit verträglichen Unterlagen erreicht werden können, z.B. sogar gewissen nicht-metallischen Auftreigsflachen.
Der Ausdruck "Agglomerate" , wie er vorstehend verwendet wird, soll bedeuten, daß er auch eine Form von zusammengesetzten Partikeln betrifft, in denen ein Kernbestandteil von einem verflüchtigbaren Bindemittel umhüllt ist zur Bindung mindestens eines anderen Bestandteiles oder etwa eine zusammengesetzte Teilchenform , in der zwei oder mehr Bestandteile regellos
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- 52 gebunden sind durch einen derart verflüchtigbaren Binder.
Wenn sich auch die vo-rliegende Erfindung in ihrer Beschreibung im Zusammenhang mit besonders geeigneten Anwendungsformen erschöpft, so sei natürlich verständlich, daß Änderungen und Variierungen natürlich auch als einbezogen geltsn sollen, soweit nicht davon das Wesen und der Umfang der Erfindung außerhalb dessen liegt, was ein Fachmann leicht daraus entnehmen kann. Derartige Modifizierungen und Abweichungen sollen . natürlich völlig in dem Bereich der vorliegenden Erfindung, vor allem nach den beiliegenden Ansprüchen, eingeschlossen gelten.
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Claims (6)

Eutectic Corporation (13 774) 4o-4o 172nd Street Plushing, New York 11 358 Patentansprüche:
1. Plammspritzpulvermischung, bestehend aus:
(a) Agglomeraten von metallo-thermische Hitze erzeugenden Gemischen aus in der Hauptsache Feinpartikelchen eines reduzierbaren Metalloxydes von Metallen, die eine freie Energie in der Oxydation bis zu etwa 60 000 cal/gramm Atom der Oxydation, bezogen auf 25°C, aufreisen, in inniger Bindung durch ein in der Hitze verflüchtigbaren Bindemittels und mit feinverteiltem, stark reduzierendem Material als im wesentlichen einem Metall mit freier Oxydationsenergie, bezogen auf 25°C von mindestens etwa 9o 000 cal/gi Atomsauerstoff,
(b) die Agglomerate innig vermengt mit mindestens einem Überzugsmaterial aus der Gruppe von Metallen, Legierungen, hochschmelzenden Oxyden und Karbiden oder Suiziden oder Nitriden oder Boriden hochschmelzender Metalle der 4., 5. und 6. Gruppe des periodischen Systemes.
2. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn et, daß das Metalloxyd und das Reduzierungsmittel in dem Agglomerat eine durchschnittliche
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- 2 Teilchengröße von bis zu etwa 2o Mikron aufweisen.
3. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet, daß die durchschnittliche Agglomeratgröße und die des Überzugsmateriales in dem Pulvergemisch zwischen etwa 3o und 15o Mikron liegen.
4. Flammspritzpulvergemisch nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Metalloxyd im Agglomerat zwischen etwa 3o bis 7o Gew.% liegt und der Anteil an reduzierendem Mittel zwischen etwa 7o - 3o Gew.%.
5. Flammspritzpulvergemisch nach Ansprüchen 2 bis 4,
dad urch ge kennzeichnet, daß der Anteil an Agglomeraten in der Mischung von etwa Io bis zu 8o Gew.% beträgt und die Menge an Überzugsmaterial zwischen etwa 9o bis 2o Gew.% beträgt.
6. Flammspritzpulvergemisch nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet , daß der Anteil an Agglomerat zwischen etwa 2o und Go Gew.% liegt und die Menge von Überzugsmaterial zwischen 8o und 4o Gew.%.
7. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 2, d a d u r ch
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gekennzeichnet , daß das Metalloxyd liickeloxyd ist und das reduzierende Mittel Aluminium.
8. Plammspritzpulvergemisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die durchschnittliche Größe der Agglomerate und des Überziehungsmateriales im Pulvergemisch zwischen etwa 3o und 15o Mikron liegt.
9. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge von Nickeloxyd (NiO) im Agglomerat zwischen etwa 3o bis 7o Gew.% liegt und der Anteil /ca Aluminium zwischen etwa 7o bis 3o Gew.%,
10. Plammspritzpulvergemisch nach Anspruch 7, gekennze ichnet durch etwa Io - 8o Gew.% an vorgenannten Agglomeraten und etwa 9o - 2o Gew.% an Überziehungsmaterial.
11. Plammspritzpulvergemisch nach Anspruch Io, gekennzeichn et durch etwa 2o bis 6o Gew.% an Agglomeraten und zwischen etwa 8o und 4o Gew.% an Überzugsmaterial.
12. Plammspritzpulvergemisch nach Anspruch 11, d a du r ch gekennzeichnet , daß das Überzugsmaterial besteht aus Vertretern aus Eisen, Nickel, Kobalt, Kupfer oder
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Legierungen auf Eisenbasis, Nickelbasis, Kobaltbasis und Kupferbasis-Legierungen.
13.Flammspritzpulvergemisch aus:
(a) Agglomeraten aus metallo-thermisch Hitze erzeugenden Stoffen mit Feinteilchen mindestens eines reduzierbaren Metalloxydes aus der Gruppe der der Eisengruppe zugehörenden Metalloxyden und/oder Kupferoxyd mit einem in der Hitze flüchtigen Bindemittel mit feinen Partikelchen eines Reduzierungsmittels, im wesentlichen bestehend a as Aluminium,
(b) wobei die Agglomerate gleichmäßig verteilt sind mit mindestens einem Überzugsmaterial folgender Metalle der Gruppe aus Metallen, Legierungen, hochschmelzenden Oxyden, Karbiden, Suiziden, Nitriden und Boriden der hochschmelzenden Metalle der 4., 5. und 6. Gruppe des periodischen Systemes.
14.Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 13 mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von Metalloxyd und Reduzierungsmittel in dem Agglomerat von bis zu etwa 2o Mikron.
15,Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen durchschnittlichen Größenwert der Agglomerate und des Überzugsmateriales in der Pulvermischung von etwa 3o bis zu 15o Mikron.
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16. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 14tmit einem Anteil von Metalloxyd in dem Agglomerat von gewichtsmäßig etwa 3o bis 7o%Gew.% und einem Anteil von Reduzierungsmittel von etwa 7o bis 3o Gew.%.
17. Flammsprxtzpulvergemisch nach Anspruch 14, mit einem Gehalt von Agglomeraten im Gemisch von Io - 8o Gew.% und einem Anteil von Überzugsmaterial von etwa 9o - 2o Gew.%.
18. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 17, mit einem Anteil von Agglomeraten zwischen gewichtsmäßig etwa 2o bis 6o Gew.% und einer Menge von Uberzugsmaterial von etwa 8o bis 4o Gew.%.
19. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 14, in mit Nickeloxyd als Vertreter der Eisengruppe.
20. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen durchschnittlichen Größenanteil der Agglomerate und des Überzugsmateriales im Pulvergemisch zwischen von etwa 3o bis 15o Mikron.
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21. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 19, mit einem Gehalt an Nickeloxyd in dem Agglomerat von etwa 3o bis 7o Gew.% und einem ANTEIL von Aluminium von etwa 7o bis 3o Gew.%.
22. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 19, mit einem Anteil von Agglomeraten im Gemisch zwischen von etwa Io bis 8o Gew.% und einer Menge von Überzugsmaterial von ungefähr 9o bis 2o
23. Plammspritzpulvergemisch nach Anspruch 22, mit einem Anteil an Agglomeraten von etwa 2o bis 6o Gew.% und einer Anteilsmenge von iiberzugsmaterial von etwa 3o bis 4o Gew.%.
24. Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 23, in dem das Überzugsmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Bisen, Nickel, Kobalt, Kupfer und Eisenbasis, Nickelbasis, Kobaltbasis und Kupferbasis-Legierungen.
25. Flammspritzpulvergemisch aus folgenden Bestandteilen: (a) Agglomerate von hitzeerzeugenden alumino-thermischen Zusammensetzungen, bestehend aus im wesentlichen feinen Partikelchen von Nickeloxyd in inniger Vermischung mit feinen .Partikelchen von Aluminium mittels eines in der Hitze flüchtigen Bindemittels,
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(b) wobei die Agglomerate gleichförmig gemischt sind mit mindestens einem Überzugsmaterial aus der Gruppe von Eisen, Nickel, Kobalt, Kupfer und Eisenbasis, Nickelbasis, Kobaltbasis und Kupferbasis-Legierungen.
26.Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 25, in welchem das Nickeloxyd und das Aluminium im Agglomerat eine durchschnittliche Teilchengröße aufweisen von bis zu etwa 2o Mikron.
27.Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 26, in welchem die durchschnittliche Teilchengröße der Agglomerate und des Überzugsmateriales in dem Pulvergemisch sich zwischen von etwa 3o bis 15o Mikron bewegt.
23.Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 26, in dem die Menge an Nickeloxyd gewichtsmäßig liegt von etwa 3o bis Ίο% und die Menge an Aluminium von etwa 7o bis 3o%.
29.Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 26, mit einem Anteil von Agglometaten in der Mischung von etwa Io bis 8(B Gew.% und einer Menge an Überzugsmaterial von etwa 9o bis 2o Gew.?£«
3o.Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 29, mit einem Gehalt von Agglomeraten von etwa 2o bis 6o Gew./i und einem Anteil
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- 8 von Überzugsmaterial von etwa 80 bis 4o Gew.%.
Sl.Flammspritzpulvergemisch nach Anspruch 25, gekennzeichnet dadurc h , daß das Überzugsmaterial Nickel ist oder eine auf Nickelbasis beruhende Legierung.
32.Verfahren zum Herstellen einer anhaftenden Verbindungsschicht auf einer Unterlage durch Aufspritzen eines Pulvergemisches aus Agglomeraten von metallo-thermische Hitze erzeugender Zusammensetzung, vermischt mit einem Überzugsmaterial,
wobei die Agglomerate dieser metallo-thermische Hitze erzeugenden Zusammensetzung im wesentlichen bestehen aus feinen Teilchen eines reduzierbaren Metalloxydes, das gebildet ist von einem Metall, das gekennzeichnet ist durch eine freie Exydationsenergie im Bereich bis zu etwa 60 000 cal/gr Atomsauerstoff, bezogen auf 25°C, dabei in inniger Mischung mittels eines in der Hitze flüchtigen Bindemittels mit feinen Teilchen eines stark reduzierenden Mittels aus im wesentlichen einem Metall mit einer freien Oxydationsenergie, bezogen auf 25°C von mindestens etwa 9o 000 cal/gr Atomsauerstoff, wozu die Agglomerate innig vermischt werden mit mindestens einem Überzugsmaterial aus Metallen, Legierungen, hitzebeständigen Oxyden, Karbiden, Suiziden und Nitriden, sowie Boriden,
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hitzebeständiger Metalle der 4., 5. und 6. Gruppe des periodischen Systemes
und man dieses Aufspritzen fortsetzt bis zur Bildung einer anhaftenden Bindeschicht auf der betreffenden Unterlage.
33.Verfahren nach Anspruch 32,dad urch gekennzeichnet , daß das Metalloxyd und das Reduktionsmittel im Agglomerat eine durchschnittliche Teilchengröße zwischen bis zu 2o Mikron aufweist.
34.Verfahren nach Anspruch 32,da d u r c h gekennzeichnet , daß die durchschnittliche Teilchengröße der Agglomerate und des Uberziehungsmateriales im Pulvergemisch sich zwischen etwa 3o bis 15o Mikron bewegt.
35.Verfahren nach Anspruch 32, dadurc h gekennzeichnet, daß die Menge an Metalloxyd in dem Agglomerat sich gewichtsmäßig bewegt zwischen etwa 3o bis lo% und der Anteil an reduzierendem Mittel zwischen etwa 7o bis 3O/4.
36.Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet , daß der Anteil an Agglomeraten im Gemisch zwischen etwa von Io bis 8o Gew.% liegt und der Anteil an Überzugsmaterial zwischen etwa 9o bis 2o%.
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- Io -
37. Verfahren nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch einen Anteil an Agglomeraten zwischen etwa 2o bis 6o Gew.% und einem Anteil von Überzugsmaterial von zwischen etwa Bo bis 4o Gew.%.
38.Verfahren nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch Nickeloxyd als Metalloxyd und als Reduktionsmittel Aluminium.
39.Verfahren nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch eine durchschnittliche Teilchengröße der Agglomerate und des Überzugsmaterials in dem Pulvergemisch von etwa 3o bis zu 15o Mikron.
4o.Verfahren nach Anspruch 38, gekennzeichnet dadurch, daß der Anteil an Nickeloxyd in dem Agglomerat zwischen etwa 3o bis 7o Gew.% und der Anteil von Aluminium zwischen von etwa 7o bis 3o% sich bewegt.
41.Verfahren nach Anspruch 38,dad urch gekennzeichnet , daß der Anteil von Agglomeraten im Gemisch zwischen Io bis 8o Gew.% liegt und der Anteil von Überzugsmaterial zwischen von etwa 9o bis 2o%.
42.Verfahren nach Anspruch 41,dad urch gekennzeichnet, daß der Anteil von Agglomeraten von etwa bis 6o Gew.% und der Anteil von Überzugsmaterial von etwa
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- 11 8o bis 4ο Gew.% beträgt.
43.Verfahren nach Anspruch 42,dad urch gekennz ei c h η e t , daß das Überzugsmaterial aus einer Gruppe stammt, bestehend aus Eisen, Nickel, Kobalt, Kupfer und Legierungen auf Eisenbasis, Nickelbasis, Kobaltbasis und Kupferbasis.
44.Verfahren zum Herstellen einer anhaftenden Bindungsbeschichtung auf einer Metallunterlage, ge kennzeichnet dadurch , daß man auf dieser Unterlage durch Flammspritzen eine Pulvermischung aufträgt, die besteht aus Agglomeraten eines alumino-thermische Hitze erzeugenden Gemisches in Vermischung mit einem Überzugsmaterial, wobei diese Agglomerate hitzeerzeugender alumino-thermischer Zusammensetzung in der Hauptsache aus feinsten Partikelchen von Nickeloxyd in inniger Vermischung mit Feinpartikelchen von Aluminium bestehen, gebunden durch einen thermisch flüchtigen Binder, ferner die Agglomerate einheitlich vermischt sind mit mindestens einem Überzugsmaterial aus der Gruppe Eisen, Nickel, Kobalt, Kupfer und Legierungen auf Eisen-, Nickel-, Kobalt- und Kupferbasis-Legierungen und
man das Aufspritzen fortsetzt bis zur Bildung einer fest haftenden Bindeschicht auf der genannten Unterlage.
45.Verfahren nach Anspruch 44, dadurch ge kenn-
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zeichnet , daß Nickeloxyd und Aluminium in dem Agglomerat eine durchschnittliche Teilchengröße aufweisen von bis zu etwa 2o Mikron.
46.Verfahren nach Anspruch 45» g e kennzeichnet durch eine durchschnittliche Größenabmessung derAgglomerate und des Überzugsmateriales in dem Pulvergemisch
von etwa 3o bis zu 15o Mikron.
47.Verfahren nach Anspruch 46,ge ken nzeichnet durch einen Nickeloxyd-Anteil von etwa 3o bis 7o Gew.% und einem Aluminiumanteil von etwa 7o bis 3o Gew.#.
48.Verfahren nach Anspruch 45,g e kennzeichnet durch eine Agglomeratmenge im Gemisch zwischen etwa Io bis 8o Gev,% und eine Anteilsmenge von Überzugsmaterial von etwa 9o bis 2o Gew.%.
49.Verfahren nach Anspruch 48,dadurch gekennzeich net, daß der Anteil an Agglomerat zwischen etwa 2o bis 6o Gew.% liegt und der Anteil von Überzugsmaterial von etwa 8o bis 4o Gev.%.
5o.Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet , daß das Überzugsmaterial Nickel ist oder eine Legierung auf Nickelbasis.
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