Pulverstrahl-Plasmalichtbogen-Schweißen zur Herstellung metallischer Beschichtungen mit integrierten nicht metallischen Hartstoffen
- Hoch verschleißbeständige Schichten werden bevorzugt als eine Kombination aus metallischer Matrix mit eingelagerten Hartstoffen (MMC) hergestellt. Die Hartstoffe (HS) bewirken in diesen Schichten den primären Verschleißschutz. Sie werden abhängig von den Eigenschaften des angreifenden Abrasivs insbesondere deren Geometrie gewählt. Begründet durch die hohe Härte und Zähigkeit des Wolframkarbids nimmt es innerhalb der für die Herstellung von Beschichtungen bekannten Hartstoffe eine besondere Rolle ein. Diesen technisch sehr interessanten Eigenschaften stehen ein hohes Versorgungsrisiko sowie eine hohe ökonomische Bedeutung entgegen. Die Verfügbarkeit sowie die sehr deutlichen Preisschwankungen waren Anlass für Überlegungen und Untersuchungen mit dem Ziel, Alternativen zu schaffen. Die Eigenschaften Härte und Zähigkeit können von mehreren nicht metallischen Hartstoffen erreicht werden. Diese weisen jedoch zwei wesentliche, ihrer Nutzung als Zusatzwerkstoff für das Auf-tragschweißen negative Eigenschaften auf:
• Nicht metallischeHoch verschleißbeständige Schichten werden bevorzugt als eine Kombination aus metallischer Matrix mit eingelagerten Hartstoffen (MMC) hergestellt. Die Hartstoffe (HS) bewirken in diesen Schichten den primären Verschleißschutz. Sie werden abhängig von den Eigenschaften des angreifenden Abrasivs insbesondere deren Geometrie gewählt. Begründet durch die hohe Härte und Zähigkeit des Wolframkarbids nimmt es innerhalb der für die Herstellung von Beschichtungen bekannten Hartstoffe eine besondere Rolle ein. Diesen technisch sehr interessanten Eigenschaften stehen ein hohes Versorgungsrisiko sowie eine hohe ökonomische Bedeutung entgegen. Die Verfügbarkeit sowie die sehr deutlichen Preisschwankungen waren Anlass für Überlegungen und Untersuchungen mit dem Ziel, Alternativen zu schaffen. Die Eigenschaften Härte und Zähigkeit können von mehreren nicht metallischen Hartstoffen erreicht werden. Diese weisen jedoch zwei wesentliche, ihrer Nutzung als Zusatzwerkstoff für das Auf-tragschweißen negative Eigenschaften auf:
• Nicht metallische Hartstoffe sind sehr leicht und schwimmen daher auf dem Schmelzbad auf.
• Der Anteil des kovalenten bzw. heteropolaren Bindungscharakters der benutzten Hartstoffe ist sehr hoch, sodass Reaktionen mit metallischen Matrices als schwierig einzuschätzen sind.
Diese Aufgaben galt es zu lösen. Es wurde eine Technologie entwickelt, mit deren Hilfe die leichten nicht metallischen Hartstoffe in das Schmelzbad eingebracht werden und dort mit der metallischen Matrix reagieren. Dieses Verfahren wird als Pulverstrahl-Plasmalichtbogen-Schweißen bezeichnet. Die durchgeführten Verschleißuntersuchungen bestätigen, dass die mit nicht metallischen Hartstoffen verstärkten MMC-Beschichtungen eine Alternative zu wolframkarbidhaltigen Beschichtungen sind.…
MetadatenAuthor: | Ralf WinkelmannGND, Frank Schreiber |
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ISBN: | 978-3-96144-098-6 |
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Title of the source (German): | DVS CONGRESS - Große Schweißtechnische Tagung - DVS CAMPUS |
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Publisher: | DVS Media GmbH |
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Place of publication: | Düsseldorf |
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Document Type: | Conference publication not peer-reviewed |
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Language: | German |
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Year of publication: | 2020 |
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Tag: | Pulverstrahl-Plasmalichtbogen-Schweißen; Verschleißschutz; metallische Beschichtungen; nicht metallische Hartstoffe |
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First Page: | 773 |
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Last Page: | 784 |
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Series ; volume number: | DVS-Berichte ; Band 365 |
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Faculty/Chair: | Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Fertigungstechnik |
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