Elektrolytisch abgeschiedene Hartchromschichten und mittels thermischen Spritzens aufgebrachte Hartmetallschichten haben große Verbreitung in einer Vielzahl von technischen Anwendungen zum Schutz von Bauteiloberflächen vor Verschleiß gefunden. Am Beispiel von trockenem Abrasionsverschleiß sowie trockenem Oszillationsverschleiß unter Einsatz von gehärteten 100Cr6 sowie Al₂O₃ Kugeln werden diese Schichttypen verglichen. Dabei finden auch Hartmetallschichten, die mittels Hochgeschwindigkeitsflammspritzens aus Feinstpulvern hergestellt werden Berücksichtigung. Diese Schichten erfordern allein eine Finalbearbeitung durch Bandschleifen. Außerdem erfolgt ein Vergleich mit Hartmetallschichten, die unter Verwendung eines Hochleistungsbrenners mit axialer Pulverinjektion mittels atmosphärischen Plasmaspritzens hergestellt werden. Beide Varianten erschließen Kosteneinsparpotenziale im Vergleich zum konventionellem Hochgeschwindigkeitsflammspritzen. Mikrostrukturelle Einflüsse werden ebenso diskutiert wie simultane Auswirkungen auf weitere Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit und thermische Leitfähigkeit. Die optimale Verschleißschutzlösung hängt von der Gesamtheit des jeweiligen Tribosystems ab.

In zahlreichen Industriezweigen haben HVOF gespritzte Cr3C2/Ni20Cr und WC/Co(Cr) Verbundschichten breite Akzeptanz für den Verschleißschutz erlangt. Beim Einsatz chromhaltiger Matrixlegierungen verfügen derartige Schichten auch über gute Korrosionsschutzeigenschaften. Jüngste Forschungen im Bereich des Plasma-Pulver-Auftragschweißens resultierten in der Entwicklung hochchrom- und hochvanadiumhaltiger Eisenbasislegierungen mit dem Ergebnis einer verbesserten kombinierten Korrosions- und Verschleißbeständigkeit. Ein wichtiger Vorteil der Einsenbasisschichten besteht in der Möglichkeit der einfachen Bearbeitung mittels Drehens und Fräsens. Somit sind derartige Schichtsysteme auch für thermische Spritzprozesse von hohem Interesse, denn die Nachbearbeitung von Cr3C2/Ni20Cr und WC/Co(Cr) Schichten durch Schleifen mit Diamantwerkzeugen macht einen erheblichen Teil der gesamten Schichtkosten aus. Gegenüber PTA weist HVOF den Vorteil auf, dass der Grundwerkstoff des zu beschichtenden Bauteils nicht aufgeschmolzen wird. Durch die so unterbundene Legierungsbildung können Schichten mit nahezu identischer chemischer Zusammensetzung und somit ähnlichen Eigenschaften wie die Ausgangslegierung hergestellt werden. Zwei mittels Schmelzverdüsens hergestellte Eisenbasispulver unterschiedlicher Zusammen¬setzung werden mittels HVOF verarbeitet. Das Optimieren der Spritzparameter erfolgt bezüglich des Auftragwirkungsgrads, der Porosität sowie der Mikrohärte. Die Schichten werden metallografisch mittels Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie sowie mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) untersucht. Im Weiteren erfolgt das Charakterisieren der Schichten bezüglich der Mikrohärte, des Verschleißverhaltens bei abrasiver Beanspruchung sowie des Korrosionsverhaltens.

Text dotazu:
Dobrý den, při renovaci starých jízdních kol (veteránů) se setkávám s problémem, že díl původně chromovaný je napadený korozí po celé ploše. Nové vybroušení a vyleštění pod nový chrom nepřichází v úvahu, protože by se materiál velmi zeslabil. Jedná se o blatníky, ráfky i rámy z ocelového plechu tloušťky 0,5 až 2 mm. Neexistuje nějaká metoda např. nanášení tvrdé pájky tak, aby se zaplnily díry po hloubkové korozi a přitom pájka na povrchu plechu vytvořila co nejtenší a nejhladší vrstvu, vhodnou k přeleštění a k nanesení nové galvanické úpravy?

Dotaz svařování pozinkovaných konstrukcí

Dotaz Pinch efekt

Dotaz k navařování tvrdokovu

Reintitan (Grade 2) wird ebenso wie die rostfreien Stähle AISI 446 und AISI 316L in Pulverform für das Herstellen von Schichten auf Baustahlsubstraten mittels des neuartigen Sulzer Metco X-HVOF Brenners eingesetzt. Der Auftragwirkungsgrad hängt von der Prozessführung ab. Die Schichten werden bezüglich ihrer Mikrostruktur mittels Licht- und Rasterelektronenmikroskopie sowie Röntgendiffraktometrie untersucht. Darüber hinaus wird die Zunahme der Sauerstoff- und Stickstoffgehalte in Titanschichten infolge der spritztechnischen Verarbeitung mit Hilfe der Heißgasextraktion untersucht. Das Potenzial der Schichten für den Korrosionsschutz wird durch potentiodynamische Messungen in 0,5M H2SO4 und Salzsprühnebeltests überprüft. In Abhängigkeit von den Prozessparametern kann die Zunahme des Sauerstoff- und Stickstoffgehalts auf den Faktor 2 begrenzt werden. Es lassen sich Schichten, die bei metallographischen Untersuchungen nahezu theoretische Dichte aufweisen, herstellen. Auch im direkten Vergleich zu gewalztem Titan Grade 2 weisen die X-HVOF Schichten ein viel versprechendes Korrosionsverhalten auf. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Schichten unter atmosphärischen Bedingungen hergestellt werden, ist eine Zunahme der Korrosionsstromdichte um den Faktor 4 als hervorragend zu bewerten. Während in den potentio¬dynamischen Untersuchungen keine Schädigung von Schicht oder Substrat beobachtet wird, weisen Salzsprühnebeltests auch für Schichten, die in Querschliffen nahezu theoretische Dichte aufweisen, durchgängige Porenkanäle nach, die sich in lokaler Rostentstehung auswirken. Somit sind Korrosionsuntersuchungen an Prüfkörpern geringer Größe nicht aussagekräftig bezüglich der Schutzwirkung der Schichten.

Investigations on interfaces between light weight alloys (aluminum AA7022 and magnesium AZ91) and optimized cold gas sprayed (CGS) zinc-based coatings are carried out. The analyses include standard optical and scanning electron microscopy (SEM) as well as transmission electron microscopy (TEM). By using TEM resolution within nanometric dimensions is realized. Investigations by SEM show areas of an intensive mixing between substrate and coating material with a number of different grey values due to element contrast. By EDXS analyses in a 1 µm broad transition zone increased zinc concentration compared to the substrate material is detected. TEM investigations prove that in this transition zone no homogeneous solid solution exists, but additionally submicron and nanosized intermetallic phases with different concentration of aluminum, zinc and magnesium are found. Due to these results an intensive mechanical interaction must take place at the substrate-coating interface during CGS. Thus bond strength does not only depend on physical and chemical adhesion or thin metallurgically affected zones, but also highly on effects of mechanical alloying.

Bei der Auswahl eines thermischen Spritzverfahrens für eine bestimmte Aufgabenstellung, muss das Erfüllen spezifizierter Eigenschaften der Schichten gewährleistet werden. Im Weiteren sind die Beschichtungskosten zu minimieren. Als ökonomisch vorteilhaft erweist sich das Verarbeiten drahtförmiger Spritzzusatzwerkstoffe. Drähte können preisgünstiger hergestellt, einfacher gelagert, transportiert und gefördert werden als Pulver. Obwohl das Drahtflammspritzen zu den ältesten thermischen Spritzverfahren zählt, sind damit qualitativ sehr hochwertige Schichten herstellbar. Neben einer homogenen Mikrostruktur gehört eine geringe Oberflächenrauheit zu den typischen Merkmalen, insbesondere wenn Überschallgasströmungen genutzt werden. Entsprechende Hochgeschwindigkeitsdrahtflammspritzsysteme weisen gegenüber HVOF-Anlagen deutliche Vorteile bei den Investitions- und Betriebskosten auf. Das Spektrum der Schichtwerkstoffe ist allerdings stark eingeschränkt, da nicht alle Werkstoffe als massiver Draht gezogen werden können. Abhilfe schaffen an dieser Stelle Fülldrähte, die sich aus einer pulverförmigen Füllung und einem massiven Mantelmaterial zusammensetzen. Es existieren unterschiedliche Konzepte. Neben mit Falz und auf Stoss formgeschlossenen Fülldrähten existieren nahtlose Röhrchenfülldrähte. Für den Werkstoff AISI 316L werden Drähte mit derartig unterschiedlichem Aufbau mittels Hochgeschwindigkeitsdrahtflammspritzens verarbeitet, wobei das Abschmelzverhalten und die Partikelgeschwindigkeit im Spritzabstand mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeits-CCD-Kamera untersucht und mit den erzielten Schichtqualitäten korreliert werden.

HVOF sprayed WC/Co(Cr) and Cr₃C₂/Ni20Cr composite coatings have gained high acceptance in many industrial applications for protection of components against wear. The achieved coatings have quite good corrosion resistance for use of chromium containing matrices. Present research in the field of PTA-Surfacing resulted in the development of high chromium and high vanadium containing iron based hard alloys with simultaneous improvement of abrasive wear and corrosion resistance. These properties of the PTA-Surfaced coatings were studied and it was found that the newly developed alloys have nearly same wear resistance and improved corrosion resistance compared to Co-based alloys reinforced with Fused Tungsten Carbides (FTC). One major advantage of high chromium and high vanadium containing iron based coatings is machinability by turning and milling processes. These features make it attractive to be used in thermal spraying. The absence of substrate melting in HVOF-spraying is advantageous, as the coatings preserve the properties of the alloy due to prevention of dilution with substrate material in contrast to PTA-Surfacing. High chromium and high vanadium containing iron based atomized powder was used for HVOF spraying and deposition efficiency was measured. The sprayed coatings were studied metallographically by optical microscopy, SEM, XRD and micro-hardness measurements. Later, abrasive wear and corrosion properties of the coatings are investigated.