CH221365A - Verschleissfester Formkörper zur Panzerung von Werkstücken. - Google Patents

Description

      TerschleIssfester    Formkörper zur Panzerung von     Werkstücken.       Es ist bekannt, Werkzeuge oder Maschi  nenteile auf ihren der Abnutzung 'besonders  ausgesetzten     ATbeitsflächen    dadurch     ver-          sehleissfest        za    machen,     #dass    man auf diesen  Flächen Formkörper, z. B.     Plättelien    aus       Ha#r-t,met,a.1.1,    durch Auflöten befestigt oder  eine Schicht au-, einem     versehleissfesten          Werks,toff,    z. B. aus Metallkarbid oder einer       stellitartigen    Legierung, aufschweisst.  



       Fürmkörper,    die insgesamt aus     ge3inter-          tem    Hartmetall bestehen, besitzen bekannt  lich eine     -egenüber    andern     Metullen        a-erin-          ,ere        Wä.rmedehnung.    Diese Eigenart     deir     Hartmetalle     bedingteine    grosse Sorgfalt und       Gesc-hicklichkeit    bei der Herstellung von mit,       dera,rti-en    Formkörpern bewehrten Werk  stücken.

   Werkzeuge oder Maschinenteile nor  maler Konstruktion und auch manche legierte       Stahls,orten,    die     thermisell    hoch     beansp-#uclit     werden,     eind    oft zur Bestückung mit     Haxt-          metallformkörpern,    z. B.     Hartmetallplätt-          ehen,    ungeeignet.

   Zur     Vermeiduno,    von     Spaii-          C            nungsrissen    ist das Auflöten     solclier        Haxt-          metallpläUchen    mit grosser Sorgfalt aus  zuführen und kann nur von geübten Fach  arbeitern vorgenommen werden. Die mittlere       Wärmedehnungsziffer    im     Ternperaturbereich          von    20 bis<B>100' C</B> beträgt z.

   B. für einen       Kohlenstoffsta,hl        -uinge##fälir   <B>11.</B>     10--6,    für       Hairtmeta.11,    der     Zusammensetzuno-    von     bei-          ,spielsweise   <B>88 %</B> Wolfram,<B>6 %</B> Kobalt     und     <B>6%</B> Kohlenstoff     jedoGh    nur<B>5.10-6.</B> Berück  sichtigt man     diedurchdae    Löten vorhandene  Zwischenschicht und die     Wä#rmedehnuno#s-          ziffer    des hierfür vorzugsweise verwendeten  Kupfers mit ungefähr<B>17.10-6,</B> so ergibt  sich in     theirmis,

  cher        Hinoicht    ein     eehr    un  günstiger     Kurvenverlauf.    Ausserdem tritt  beim     AufsIchweissen    von Hartmetall bei       We,rk,b-#tü#eken        gelinger    Stärke, z. B. bei den       Tastfläalien    vieler     Messgeräte,    leicht ein Ver  ziehen ein.  



  Diese     Nacliteile    der bekannten Form  körper zur     Panzerung    von Werkstücken wer-      den dadurch vermieden,     dass    der     erfindungs-          0-,   <B>M</B>       ele    ässe Formkörper aus einer     Aussensehicht          aug        versehleissfestem    Werkstoff und einer       Befestigungsschieht    zusammengesetzt ist,

   die       el        21     beide durch eine     Zwisehenseliieht        au#    Misch  kristallen zu einem einheitlichen Körper       unlösba.r    verbunden sind, wobei die     Befesti-          ,Olungsschielit    aus einem solchen     metallisehen          Werkstaff    besteht,     dass        derWärmedelinung-s-          mert    des Formkörpers, von der     Aussenschiebt     ausgehend, eich allmählich dem     Wärme-          dehnungswert    des,

       Werk#stückmetalles    nähert.       Zweckmässi-    wird für die     Befestigungs-          sehicht    ein Metall gewählt dessen     Wärme-          delinungsw-ert    zwischen     demjenigen    des       Werk,stückm-c-falles    und dem des Werkstoffes  der     versehleissfesten        Aussenschieht    liegt.  



  Diesen Bedingungen entsprechen bei  spielsweise     Forinhörper    in folgender     von     aussen nach innen verlaufenden     Zusammen-          setzun        Volframl#a-rbid,'l#lisehl,-ristalle/Ei";en     oder     Wolframkarbid/Mischkristalle/Kobalt,     wenn das     Mütall        desWerkstückesein        Kohlen-          stoffstahl    ist, oder:

       Chrom!Mi,##ehl#ristalle/-          Kofilenstoffstahl,    wenn da-,     111.etall        dasWerk-          stückes    ein     leuierter    Stahl, z. B. vom Typ  <I>n</I>       der        Ventil,tähle    ist.  



  Die     Aussenschieht        7u-          sammengüsetzter    Formkörper kann aus einem  <B>g</B> geeigneten Metall oder aus entsprechenden       #z1          Metallmischunuen    bestehen.     Vorzuasweise          t'    C       kommen        dafür        in        Frag        ;e        die        Hartmetalle        der     bekannten     Zusammensetzunv    mit oder ohne  Zusatz niedrig schmelzender Hilfsmetalle.

    ferner     hochsühmelzende        Sehwermetalle    und  ihre     Verbinduno-en,        all-ein    oder in       31,ischung,    auch -unter Zusatz niedrig     selimel-          zender    Metalle,     g,owie        stellitartige    Legie  rungen.  



  Als     Befestigungssehicht    sind vor allem  .solche Metalle geeignet, mit denen der Werk  stoff der     Aussenschieht        Misehkristalle    bildet.       Vorzu--sweise,    werden dafür die Metalle     der          Eisengruppe,    also Eisen, Kobalt,     Niehel    oder  deren Legierungen, sowie     Kohlenstoffstabl     oder legierter Stahl verwendet.  



  Die     Verbindun--    der     versehleissfesten          Aussensehieht    mit der     Befeetigungssehieht     <B>M</B>    kann auf die verschiedensten, an sieh be  kannten Weisen erfolgen.

   So kann man die       Aussensehieht    auf die     Beferstigungsschicht          aufselimelzeii,   <B>z.</B> B. durch     a,-uto-enes    oder       elektrisehe,9        Auftragsehweissen,    oder     aufsin-          tern.    Beim Sintern kann der gepulverte  Werkstoff der     Aussensehieht    auf ein Plätt  eben der     Befestigungslsehicht        aufgepresst     werden,

       welehes    auf der     Verbindung--sseite          mit    der     versebleissfe-sten        z\-Lissens-chi#ebt        auf-          geraulit    ist.     E"3    kann aber auch so verfahren  werden,     dass        ztiiiä,elist-,die        Befestigungssehicht     aus z.

   B.     gepulvertein    Eisen, Kobalt, Nickel       und        dergl.    oder deren     Legierun-en        druck-          2n    n       verdiehtet,    darauf der gepulverte     Werk-stoff     der     verselileissfesten        Aussensehieht        auf--e-          presst    und der ganze Körper dann gesintert  wird.  



  Die     Befüstiguii"rss#ehi#olit    kann derart     ans-          "ebild        e     -et werden,     dass        si.    in steigendem Masse  Bestandteile der Aussenschicht enthält,     und     zwar so,     dass    die unterste Zone     wenio-    Oder       o,a,r    keinen, die oberste     Zonc        (bei    der     Zwi-          sehentschieht)

          dageo-en    einen     verhältnismässi-          grossen    Gehalt an diesen Bestandteilen     auf-          -%v,        4st.     



  Der nach dein Sehweissen oder     Sinteini     nunmehr aus den drei Schichten: verschleiss  bestehende     Körpe#r    kann  durch     meehanisehe        Bearbeitun-    der zumeist  n  weichen     Befestigungsschieht    Lind durch  Schleifen     und    Polieren der zumeist     2ehr     harten,     versehleissfesten        Aussensehieht    auf       Olenaues        Passmuss        uebraeht    werden und ist  dann als     PlütteLen,

      oder     sonstioer        Form-          hörper    fertig zur Verbindung mit dem     Würk-          Stück.     



  Die Befestigung erfindungsgemäss     he#r-          gestellter,    verschleissfester     Forinkörper    auf  einen     Werkzeuo--    oder     Masehinenfeil    kann  auf beliebige     Weisse    durchgeführt werden.

    Sollen die Teile miteinander     versehweisst     werden,     #so    können     Merl-,stüek    und Form  körper in     einein    Ofen auf     Rotwarmhitze    ge  bracht werden, worauf     man    die Fläche des       WerksWekes    mit einer Schicht eines geeigne  ten     Sehweisspulvers        best#reut    und den zu be-      festigenden     FormkörpeT    auflegt.

   Der     Geg-en-          stand    wird     nunm-ehr    auf Weissglut erhitzt  und, die feste, Verbindung dann durch einen       leiebten    Druck oder     Schla-    hergestellt. Das  Abkühlen erfolgt zweckmässig in Asche oder  gepulverter Kohle.  



  Die Vereinigung von verschleissfestem  Formkörper und     Werkstück    kann ferner  durch !elektrische     Widerstandsseliw-eissung          el     erfolgen.     Mom    kann auch die z.

   B. ein     Haxt-          metall    tragende, an sieh weiche     Befesti-          t'        01ungsschicht        durch        Schrauben        mit        dem          Werkstück    verbinden.

       Auel-1    die     Anbringung          schwalbenschwanzf        örmiger        Ausnehmungen    in  der Befestigungsschicht und Aufschrumpfen  des so gestalteten Plättchens- auf des     Werh-          Btück    ist möglich.  



  Auf diese Weise hergestellte Werkstücke  lassen sich bei     versiehtiger    Behandlung  härten und     an-lassen    ohne,     nachteilioen        Ein-          fluss    auf die verschleissfeste, Aussenschicht  des Farmkörpers, die zumeist ein naturharter  Körper ist.  



  Man hat zwar schon vorgeschlagen,     zwi-          sehen    einen einheitlich     aus    Hartmetall     he-          stehen-den,    als     Plättehenausgebildeten        Form-          körpeT,        undein        W#erl,-stüek,einen        gtarkwandi-          0'     "en, aus verhältnismässig hartem und, zähem  Metall bestehenden Trog einzulegen, in den       das    Plättchen     ein--elötet    wird.

   Dieser     Tro"     <I>:n</I>     el          fflll    das Plättehen vor ungünstigen     mechani-          sehen    Einwirkungen und     schädlichenWärme-          spannungen    bewahren, indem     er:es,    nicht     nur     an allen Seiten von dem Werkstück trennt,  sondern es     Aeichzeiti#,        aueli    wirksam gegen       z'   <B>kn</B>  ,die Spannungen schützt, welche beim Ge  brauch des Werkzeuges oder während     dies-          Lötverfah#rens    auftreten.

   Dementsprechend  ist die     Wärmedehnungszahl!    des für den Trog  verwandten     Mefalles    sehr     niedrio,    und kommt  <B>-</B> in Abweichung von vorliegender     Erfin-          dunu   <B>-</B> jener des     Sehneidmetalles    ungefähr  C  gleich. Ausserdem sind Plättchen und Trog  nicht durch eine     Zwischensichicht    aus     Miselt-          kristallen    im Sinne der Erfindung zu einem  einheitlichen Körper verbunden.  



  Demgegenüber     hat    die Vereinigung der  verschleissfesten Aussenschicht und der Be-         festigungs,schicht    durch     eineZwisthenschicht,     an deren Entstehung sowohl der Werkstoff  der     Ausseusichicht    als auch derjenige der     Be-          fes,tigungs,sehicht    beteiligt sind, eine grosse       meehanische,    Festigkeit des     FoTmkörpero    zur  Folge. Eine     näPhträgliche    Trennung ist  selbst unter     dem        Einfluss    einer starken Er  hitzung bei der Benutzung des,     Werkzeuges     nicht möglich.

   Von Bedeutung ist ferner die  vorteilhafte Anpassung     bezw-.    Abstufung       des        Wärmedehnungswertes,der    verschiedenen  Schichten des     Fermkörpers    und des Werk  stückes -selbst, wodurch ein Werkzeug von  grosser     Dauerhaftigkeitgeschaffen    wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: I. Versehleissfester Formkörper zur Pan zerung von Werkstücken, dadurch, ge-kenn- zeichnet dass er aus einer AussenschieUt aus verschleissfestem Werkstoff und einer Be festigungsschicht zusammengesetzt ist, die beide,durcli eine Zwiscliensichicht aus, Misch kristallen zu einemeinheitliGhen Körper un lösbar verbunden sind,

   wobei #diel gungsschicht aus einem solchen metallischen Werksto-ff besteht, dass der Wärmedehnungs- wert des, Formkörpers, von der Aussenschiellt ausgehend, sieh allmählich dem Wärme.- dehnungswert des, Werkstückmetalles- nähert.

   II. Verfahren zur Herstellung von ver- sühleissfesten Fürmkörpern naeli Patentan spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenschicht und die Befestigungsschieht zwecks Bildung einer Zwiseheneehicht aus M.ischkristallen durch einen Erliitzungsvor- gang miteinander vereinigt werden.

   UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Versühleissfester Formkörper nach Pa# tentauspruch- I, dadureb, gekennzeichnet, dass die Befestigun"gsselii.o,ht in der Weise Be- ,standteile der Aussenschicht enthält, dass .deren Anteil mit zunehmendem Abstand von der Aussenschicht abnimmt. 2.

   Verfahren nach Patent.a.nspru#oli II, da- ,durch gekennzeichnet, dass chie Aussensehicht Lin,d die Befestigungsschicht durch Schweissen miteina,nder verbunden werden.

   <B>3.</B> Verfahren nach Patentansprueh II, da durch gekennzeichnet dass der Werkstoff der Aussensehicht durch Auftraggsehweissung auf die Befestigungssehicht aufgesehmolzenwird. 4. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Aussen,schiebt und die Befe#stigungs,schieht durch Sintern miteinander verbunden werden.

   <B>5.</B> Verfahren nach Pa-tentanoprueh II Lind Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass der Werkstoff der Aussen.sehicht za- nächst in Pulverform, auf die B#efes#tio--Lin-s- schiellt aufgepresst und der Formkörper an schliessend gesintert wird,

   wobei die Be- festig-ungsschieht in Gestalt eines auf der Verbindungsseite mit der ALissensehieht auf- gerauliten Plättebens vorliegl <B>6.</B> Verfahren naeb Patenian3pruch <B>11</B> Lind Unteransprueli 4, dii(1-Lii-eli ggekennzeiebnet,

   dass ziiiiäehst die Befestio#ungssehicht aus grü- pulvertem Material durch Druel-,verdichtung gebildet und auf diese der Werkstoff der Aussensehicht iii PLilverform gepresst wird. worauf der so tPzüii--te Formkörper gesintert wird.