METALLPULVER UND STRANGGUSSSTBE

Eine mit dem Bhler Metallpulver Super DUR WC-P PTA-aufgeschweite Spitzenschneide.(RWE Rheinbraun AG)

3Alles aus einer Hand: Metallurgisches, fertigungstechnisches und schweitechnisches Know-how 4

Auftragschweien und thermisches Spritzen 8

Metallpulver-Beschichtungsverfahren 8

Plasmapulverauftragschweien (PTA) 8

Flammspritzschweien 10

Flammspritzen 12

Plasma- und Hochgeschwindigkeitflammspritzen (HVOF) 14

Auftragschweiverfahren mit Stranggussstben 16

Gasschweien 16

WIG-Schweien 17

Typische Eigenschaften von Pulverbeschichtungen und Auftragschweien 18

Zusammenstellung von Bhler Metallpulvern 19

Verwendung von Bhler Metallpulvern 20

Lieferbare Korngren von Bhler Metallpulvern 21

Zusammenstellung von Bhler Stranggussstben 22

Verwendung von Bhler Stranggussstben 23

Lieferbare Abmessungen von Bhler Stranggussstben 24

Richtwerte fr die Schweiguthrte bei Raumtemperatur und fr die Warmhrte von reinem Schweigut 25

Physikalische Eigenschaften 26

Wrmeausdehnung 26

Spezifisches Gewicht, Schmelzintervall und Wrmeleitfhigkeit 26

Eigenschaften von Beschichtungen mit Bhler Metallpulvern und Stranggussstben 27

Korrosionsverhalten von Bhler Metallpulvern und Stranggussstben 28

Anwendung von Bhler Metallpulvern und Stranggussstben 29

Praktische Hinweise zum Auftragschweien von Hartlegierungen 30

Inhaltsverzeichnis

4Alles aus einer Hand: Metallurgisches, fertigungs-technisches und schweitechnisches Know-how

Einfllen der Schmelze in den Verdsungstrichter.

Temperaturmessung whrend des Stranggieens.

Die BHLER THYSSEN SCHWEISSTECHNIK Deutschland

GmbH befasst sich seit mehr als 75 Jahren mit der Entwick-

lung und Erzeugung von Schweizustzen.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet der Schweitechnik ist das

Auftragschweien, um z.B. einer Werkstckoberflche eine

besondere Verschlei- und/oder Korrosionsbestndigkeit

zu verleihen.

Bhler bietet eine breite Palette gasverdster Metallpulver

und Stranggussstbe auf Co-, Ni- und Fe-Basis an, die fr das

Auftragschweien bzw. das thermische Spritzen bestens

geeignet sind. Diese Produkte werden nach modernsten

Methoden im eigenen Hause gefertigt.

Ausgangspunkt sind fertig legierte Blcke, die nach eigenem

Know-how in Stahlformgieereien erzeugt werden. Diese

Verfahrensweise garantiert, dass unsere langjhrigen metall-

urgischen Erfahrungen bei der Blockherstellung einflieen.

5Stranggieen der Hartlegierungsstbe.

Windsichteranlage zum Trennen der Pulverkornfraktion.

Zur Pulvererzeugung werden Blcke in einem Induktions-

ofen verflssigt und der Verdsungsanlage zugefhrt. Die

eigentliche Verdsung erfolgt in einem geschlossenen Behl-

ter, in dem ein Giestrahl mit Hilfe eines Inertgases unter

hohem Druck zerstubt wird. Als Verdsungsgas wird Stick-

stoff verwendet. Bei dieser so genannten Gasverdsung ist

die Erstarrungsgeschwindigkeit so gering, dass die bei der

Verdsung gebildeten Tropfen sich whrend der Fallzeit im

Behlter zu Kugeln einformen knnen.

Die kugelige Kornform garantiert ausgezeichnetes Fliever-

halten und damit gute Dosierbarkeit des Pulvers.

6Das Abscheiden des Pulvers erfolgt ebenfalls unter Inertgas.

Dadurch ist gewhrleistet, dass das Pulver ohne schdliche

Oberflchenoxidation abkhlt. Niedrige Gesamtsauer-

stoffgehalte unserer Metallpulver sind das Resultat. Vor dem

Einsatz des Pulvers als Plasmaschwei-, Spritz- oder Sinter-

pulver ist ein Absieben auf die geforderte Kornfraktion

ntig. Dies geschieht auf modernen Sieb- oder Windsich-

teranlagen.

Weiterhin verfgt Bhler ber eine modern eingerich-

tete fnfadrige, horizontale Stranggieanlage zur Her-

stellung von Hartlegierungsstben. Zur Erzeugung von

Stben werden Blcke in einem Induktionsofen verflssigt

und anschlieend in einen Tundish umgefllt. Um eine opti-

male Schweibarkeit der Qualitten zu erreichen, wird die

Schmelze whrend des Stranggieprozesses mit Schutzgas

gesplt. Die Stbe werden gerichtet und dann auf die vom

Kunden gewnschte Lnge getrennt. Auf Wunsch wird die

Staboberflche geschliffen.

Unsere Metallpulver und Stranggussstbe unterliegen einer

umfassenden Qualittskontrolle. Zur Bestimmung der

chemischen Zusammensetzung steht ein mit modernsten

Analysengerten ausgerstetes Labor zur Verfgung. Ger-

te zur Durchfhrung von Siebanalysen sowie Messungen

der Fliegeschwindigkeit, Schttdichte, Hrte und mecha-

nisch-technologischen Eigenschaften gehren zur Standard-

ausrstung unseres Prflabors.

Richten der stranggegossenen Stbe.

7Siebanalysengert zur Bestimmung der Pulverkornfraktion. Optisches Emissionsspektrometer (OES) zur

Bestimmung der chemischen Analyse.

Raster-Elektronen-Mikroskopische

Aufnahme (REM) von gasverdsten

kugeligen Metallpulverkrnern.

8Metallpulver-Beschichtungsverfahren

Plasmapulverauftragschweien (PTA)

Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein Plasma-

schweiverfahren mit kontinuierlicher Pulverzufhrung. Die

Pulverzufhrung kann sowohl separat als auch direkt ber

den Brenner erfolgen.

Der Lichtbogen brennt zwischen Wolframelektrode und

Werkstck. Er wird mit Hilfe eines Pilotlichtbogens zwischen

Wolframelektrode und Kupferdse (Anode) gezndet und

gleichzeitig stabilisiert. Hauptlichtbogen und Pilotlichtbogen

werden unabhngig voneinander von einer eigenen Strom-

quelle versorgt. Die Wolfram-Elektrode wird mit Argon als

Zentrumgas umhllt. Im Lichtbogen wird das Argon ionisiert

und bildet so einen Plasmastrahl hoher Energiedichte. Ther-

mische und magnetische Effekte untersttzen diesen Vor-

gang. Mit Hilfe der ueren Dse wird Argon-Schutzgas

zugefhrt. Dieses Schutzgas schtzt das Schmelzbad vor

Sauerstoffzutritt. Die Pulverzufuhr in den Lichtbogen erfolgt

ber eine mechanische Dosiereinrichtung und ein Pulver-

frdergas. In der Regel wird Argon verwendet. Die Pulver-

krner knnen sowohl fest als auch geschmolzen in das

Schmelzbad gelangen. Dies ist abhngig von der Gre,

Form und Menge der Krner, von den wrmephysikalischen

Eigenschaften des Pulvers und des Plasmas sowie von der

Aufenthaltsdauer der Pulverkrner im Plasma.

Das Plasmaauftragschweien mit Metallpulvern gewinnt in

den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Dieses Ver-

fahren ermglicht ein Auftragen von hochschmelzenden

Pulverlegierungen, die in Stab- oder Drahtform oft nicht

oder schwer herstellbar sind. Die Vorteile des Plasma-

pulverauftragschweiens bestehen unter anderem in der

genauen Einstellmglichkeit von Einbrandtiefe und Auftrag-

dicke (Aufmischung) und in der hohen Energiedichte des

Plasmalichtbogens. Aufgrund der kontinuierlichen Pulverzu-

fhrung werden Auftragschweiungen von hchster Gleich-

Schematische Darstellung

eines Plasmapulver-

Auftragschweibrenners.

Auftragschweien und thermisches Spritzen

Wolfram-Nadel

Plasmagas: Ar/Ar+H2

Kupfer-Anode

Pilotlichtbogen

Hauptlichtbogen

Grundwerkstoff

Ar Ar

Pulver + Pulvergas

Wasser

Wasser

Schutzgas

Schweinaht

Hauptlicht-bogen

Pilotlicht-bogenHF

Stromquelle

Stromquelle

9migkeit und Porensicherheit erreicht, so dass gerade fr

die Serienproduktion ein hoher Automatisierungsgrad

mglich ist.

Eingesetzt werden Bhler Metallpulver fr Panzerungen von

Lauf- und Dichtflchen an Gas-, Wasser-, Dampf- und Sure-

armaturen, weiterhin in der Ventilfertigung fr Fahrzeug-

und Schiffmotoren sowie fr hochbeanspruchte und ver-

schleifeste Panzerungen an Warmarbeits-, Mahl-, Rhr-,

Frder- und Bohrwerkzeugen.

Beim Plasmapulverauftragschweien sind die Vorwrm- und

Zwischenlagentemperaturen je nach Grundwerkstoff, Ab-

messung und Lagenzahl festzulegen.

Plasmapulverauftragschweien einer Stranggussrolle.

Plasmapulverauftragschweien

im Einsatz (Dichtflchenpanzerung).

10

Flammspritzschweien

Das Flammspritzschweien ist ein Oberflchenbeschich-

tungsverfahren, bei dem das Metallpulver als Zusatzwerk-

stoff durch einen Brenner aus kurzer Entfernung auf den

Grundwerkstoff aufgesprht und gleichzeitig eingeschmol-

zen wird. Dadurch gibt es zwischen der Spritzschicht und

dem Grundwerkstoff eine dem Schweien vergleichbare

Schmelzverbindung.

Bei diesem Verfahren ist vor der eigentlichen Haftgrund-

vorbereitung die Oberflche des Werkstcks von Rost, Fett

und l sorgfltig zu reinigen. Das Aufrauen der metallisch

reinen Oberflche sollte durch Strahlen oder Raudrehen

erfolgen, um eine gute Verklammerung mit der Spritzschicht

zu ermglichen. Der Spritzvorgang sollte unmittelbar nach

der Oberflchen-Vorbereitung erfolgen.

Dieses Verfahren ist zum Auftragen dnner Schichten, klei-

ner Flchen und Kanten in vielen Positionen gut geeignet.

Oft wird es auch in Reparaturfllen angewendet. Als Grund-

werkstoffe knnen niedrig- bis hochlegierte rostfreie Sthle,

Stahlguss, Temperguss und Gusseisen mit Lamellen- und

Kugelgraphit verwendet werden. Fr dieses Verfahren

stehen Metallpulver-Qualitten auf Ni-Basis mit Cr-Si-B-

Anteilen und gemischte Pulverqualitten zur Verfgung.

Schematische Darstellung des Flammspritzschweiens.

Flammspritzschweien

mit dem Bhler Metallpulver Niborit 4-P.

Pulverbehlter

Azetylen-Sauerstoff-Gemisch

Spritzdse

Flamme

Spritzpulver

Hebel frPulverzufuhr

Sauerstoff

Azetylen

Einstellung AzetylenEinstellung SauerstoffBeschichtung

Grundwerkstoff

11

Flammspritzschweien mit Bhler Niborit 5-P.

12

Flammspritzen

Das Pulver-Flammspritzen ist ein Beschichtungsverfahren,

bei dem das Spritzpulver mit Hilfe einer Brenngas-Sauer-

stoff-Flamme aufgeschmolzen und auf die Oberflche des

Werkstckes gespritzt wird. Bei diesem Verfahren liegt eine

Flammtemperatur von etwa 3100 C zugrunde. Die Pulver-

partikel erreichen je nach Teilchengre, Spritzabstand und

Betriebsdaten der Spritzpistole eine Geschwindigkeit bis zu

250 m/s. Whrend des Flammendurchgangs sollten die

Pulverteilchen in aufgeschmolzenem und/oder teigigem Zu-

stand vorliegen.

Das Pulver-Flammspritzen lsst sich in zwei Verfahrens-

varianten einteilen:

Pulver-Flammspritzen ohne thermische Nachbehand-

lung (Kaltverfahren)

Pulver-Flammspritzen mit nachfolgendem Einschmel-

zen (Warmverfahren)

Beim Flammspritzen ist vor der eigentlichen Haftgrundvor-

bereitung die Oberflche des Werkstcks von Rost, Fett

und l sorgfltig zu reinigen. Das Aufrauen der metallisch

reinen Oberflche sollte durch Strahlen oder Raudrehen

Flammspritzen mit dem

Bhler Metallpulver Niborit 6-P.

13

erfolgen, um eine gute Verklammerung mit der Spritzschicht

zu ermglichen. Der Spritzvorgang sollte unmittelbar nach

der Oberflchenvorbereitung erfolgen.

Beim Kaltverfahren wird eine Werkstcktemperatur von bis

zu 300 C nicht berschritten, so dass keine Vernderungen

in der Gefgestruktur des Bauteils auftreten knnen. Bei

diesem Kaltspritzverfahren, bei dem die Verzugsgefahr des

Werkstckes sehr gering ist, knnen nahezu alle in der Indu-

strie gebruchlichen Metallpulverlegierungen aufgespritzt

werden.

Bei dem Warmverfahren werden die aufgetragenen metal-

lischen Spritzschichten nachtrglich bei Temperaturen von

1000 bis 1200 C eingesintert. Die Nachbehandlung kann

entweder mit Hilfe von Brennern, mit fen oder durch

Induktion erfolgen. Fr diese Verfahrensvarianten werden

nur noch so genannte selbstflieende Legierungen aus

Nickelbasis und Kobaltbasis eingesetzt, bei denen die Legie-

rungsanteile Bor und Silizium das Schmelzverbinden einlei-

ten. Durch diesen Einschmelzvorgang werden dichte Spritz-

schichten erzeugt und erhalten hinsichtlich Homogenitt,

Haftung und Oberflchenrauigkeit weitaus verbesserte

Eigenschaften. Einsatzgebiete dieser Pulver-Flammspritz-

verfahren liegen u.a. in der Chemischen Industrie, in der

Glas-, Kunststoff- und Elektroindustrie sowie im Maschinen-,

Pumpen- und Kompressorbau.

Thermische Nachbehandlung der Spritzschicht Niborit 6-P.

Schematische Darstellung

des Flammspritzens.

Warmverfahren

Pulver spritzen anschlieend

nur Pulver spritzen

Kaltverfahren

Spritzschicht einschmelzen (Sintern)

14

Plasma- und Hochgeschwindigkeitflammspritzen

(HVOF)

Das Plasmaspritzen gehrt zu den so genannten Lichtbo-

genspritzverfahren. In einem Plasmabrenner wird ein elek-

trischer Lichtbogen zwischen einer zentrisch angeordneten

wassergekhlten Wolframkathode und einer ebenfalls

wassergekhlten dsenfrmigen Kupferanode durch Hoch-

frequenz gezndet. In den Lichtbogen werden dann Gase

wie Argon, Helium, Stickstoff oder Wasserstoff oder

Mischungen dieser Gase unter hohem Druck eingeleitet. Die

zugefhrten Gase werden im Lichtbogen zum Plasma ioni-

siert und erreichen dabei Temperaturen bis 30.000 C.

Schematische Darstellung

des Plasmaspritzens.

Schematische Darstellung

des Hochgeschwindigkeits-

flammspritzens (HVOF).

KhlwasserPlasmagas

Plasmagas Plasmagas Ar + H2 Ar + He

Stromquelle

Kathode Anode

Khlwasser

Plasmaflamme

Pulver + Trgergas

Pulverinjektor

Pulver

Spritzschicht

Spritzstrahl

Grundwerkstoff

Spritzschicht

Spritzstrahl

Khlwasser

Brenngas (Sttzflamme)

Pulvereintritt+ Treibgas

Mischkammer

Sauerstoff

Brenngas(Hauptflamme)

Expansionsdse

Grundwerkstoff

15

Diese heie Plasmastrmung verlsst mit hoher Geschwin-

digkeit (etwa 1000 m/s) als hell leuchtender Plasmastrahl die

Brennerdse. Das Spritzpulver wird mit Hilfe eines Frder-

gases innerhalb oder auerhalb des Brenners dosiert dem

Plasmagasstrom zugefhrt. Im Plasmastrahl wird das Spritz-

pulver auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt (etwa 400

m/s), dort aufgeschmolzen und auf die Werkstckoberflche

geschleudert. Beim Auftreten auf die vorbehandelte Ober-

flche bilden sich die flssig oder teigig gewordenen Pulver-

teilchen zu flachen Lamellen aus und erstarren sofort. Der

energiereiche Plasmastrom und die hohe Aufprallgeschwin-

digkeit der Pulverpartikel auf die Werkstckoberflche erge-

ben dichte, festhaftende und qualitativ hochwertige Spritz-

schichten, die lamellenartig aufgebaut sind.

Das Hochgeschwindigkeitflammspritzen (HVOF) zeichnet

sich gegenber dem herkmmlichen Flammspritzen durch

die hohe Strmungsgeschwindigkeit der Flamme aus, die

oberhalb der Schallgeschwindigkeit liegt. Eine HVOF-Anla-

ge besteht aus einer Spritzpistole, Steuereinheit, Gasver-

sorgung und einem Pulverfrderer. Die Spritzpistole ist

Hauptbestandteil der Anlage. Sie besteht aus einer Gas-

mischkammer, einem Verbrennungsraum und der Expan-

sionsdse. Das Spritzpulver wird ber ein Dosiersystem mit

Frdergas zentrisch durch die Brennkammer der HVOF-

Flamme zugefhrt, die aus einem Brenngas und Sauerstoff-

gemisch in der wassergekhlten Pistole gebildet wird. In der

Expansionsdse werden die Pulverpartikel weiter beschleu-

nigt und erhitzt. Genau wie beim Plasmaspritzen werden

hier aufgrund der hohen Aufprallgeschwindigkeit der Pulver-

partikel und der energiereichen Flamme qualitativ hoch-

wertige Spritzschichten erreicht.

Bei dem Plasma- und HVOF-Spritzen ist vor der eigent-

lichen Haftgrundvorbereitung die Oberflche des Werk-

stcks von Rost, Fett und l sorgfltig zu reinigen. Das

Aufrauen der metallisch reinen Oberflche sollte durch

Strahlen erfolgen, um eine gute Verklammerung mit der

Spritzschicht zu ermglichen. Der Spritzvorgang sollte un-

mittelbar nach der Oberflchenvorbereitung erfolgen.

Die Hauptanwendungsgebiete des Plasma- und HVOF-Sprit-

zens sind Schutzschichten gegen Verschlei, Korrosion,

Errosion, Hitze und Abrasion sowie Wrmeisolation, die in

der Chemischen Industrie, Textil-, Papier- und Autoindustrie

sowie im Gasturbinen-, Flugtriebwerks-, Ofen-, Pumpen- und

Reaktorenbau Verwendung finden.

Plasmaspritzen im Einsatz.

16

eine Erhhung der Hrte verursachen. Um Aufkohlung und

Porenbildung zu reduzieren oder zu verhindern, werden die

Hartlegierungen auf Co-Basis mit einer Flammeneinstellung

3/1-Verhltnis (Flammenfeder zu Flammenkern) und die

Hartlegierungen auf Ni-Basis (Ni-Cr-Si-B-Legierungen) mit

einer Flammeneinstellung 2/1-Verhltnis aufgeschweit.

Auftragschweiverfahren mit Stranggussstben

Gasschweien

Das Gasschweiverfahren wird mit der Azetylen-Sauerstoff-

Flamme durchgefhrt. Die chemische Zusammensetzung

des Schweigutes und damit die Eigenschaften der Auftra-

gung ergeben sich aus der Zusammensetzung des Schwei-

stabes und der Vermischung mit dem Grundwerkstoff.

Beim Gasschweien wird der Grundwerkstoff wegen des

niedrigen Schmelzpunktes der Hartlegierungen nicht aufge-

schmolzen, sondern nur bis zum Anschwitzen erhitzt. Daher

ist die Aufmischung mit dem Grundwerkstoff vernachlssig-

bar klein. Es ist blich, Hartlegierungen mit reduzierender

Flamme, also mit Gasberschuss zu schweien, weil bei

neutraler Flammeneinstellung eine dichte Oxidschicht auf

dem Schmelzbad entstehen wrde, die das Schweien behin-

dert. Bei reduzierender Gasflammeneinstellung setzt sich die

Flamme aus drei Zonen zusammen, dem Flammenkern, der

Flammenfeder und dem Auenmantel der Flamme. Mit stei-

gendem Gas-berschuss kann Kohlenstoff in das flssige

Schweibad gelangen. Dieser Kohlenstoff kann zu einer star-

ken Aufkohlung und zur Entstehung der Poren im Schwei-

gut fhren. Die Aufkohlung des Schmelzbades kann auch

Gasschweien mit dem Stranggussstab Bhler Celsit V.

Flammeneinstellung

beim Gasschweien.

Celsite (Co-Cr-W-C-Legierungen)

Niborite (Ni-Cr-Si-B-Legierungen)

3

1

2

1

WIG-Schweien

Beim WIG-Schweien tritt wegen des Argonschutzes ein

Abbrand an Kohlenstoff oder anderen Legierungselementen

nicht auf. Die Zusammensetzung des Schweigutes ergibt

sich daher aus der Zusammensetzung der verwendeten

Legierung und der Aufmischung mit dem Grundwerkstoff.

Um die Aufmischung mit dem Grundwerkstoff mglichst

klein zu halten, empfiehlt sich, die Spitze der Wolfram-Elek-

trode kegelstumpffrmig und nicht, wie blich, spitz anzu-

schleifen. Damit vermeidet man einen stark konzentrierten

Lichtbogen, der eine grere Aufschmelzung des Grund-

werkstoffes bewirkt und damit eine hhere Vermischung

mit dem Zusatzwerkstoff ergibt. Es ist so zu verfahren, dass

der Lichtbogen auf das flssige Schweibad gerichtet wird

und nicht auf den Grundwerkstoff, damit eine geringere Auf-

mischung erreicht wird.

Bei den Untersuchungen ber den Mechanismus der Poren-

bildung zeigte sich, dass die Hauptursache auch beim WIG-

Schweien im Sauerstoffgehalt liegt. Das Schutzgas (Argon)

verhindert, dass beim Schweien Luftsauerstoff ins Schmelz-

bad gelangt. Zeigt sich dennoch eine Porenbildung, so muss

diese im Zusammenhang mit einer Oxidschicht (Zunder)

des Grundwerkstoffes und/oder mit einer Oxidation des

Schweistabes gesehen werden. Deshalb ist es wichtig, den

Grundwerkstoff ausreichend zu subern und andererseits

den Schweistab nicht zu frh aus der Schutzgasatmosph-

re herauszunehmen.

Der Grundwerkstoff kann wie beim Gasschweien

vor dem Auftragen der Hartlegierungsschicht gepuffert

werden.

17

WIG-Schweien mit dem

Stranggussstab Bhler Celsit SN.

18

Plasmaschweien (PTA) 2,0-6,0 pro Lage 5-20 hoch aber rtlich hoch

Flammspritzschweien bis 2,0 < 5 mittel mittel

Flammspritzen (Warm) 0,5-2,0 0 hoch gering

Flammspritzen (Kalt) 0,5-2,0 0 sehr gering kein Verzug

Plasma- und HVOF-Spritzen bis 0,8 0 sehr gering kein Verzug

Gasschweien 1,5-5,0 pro Lage < 5 sehr hoch hoch

WIG-Schweien 1,5-5,0 pro Lage 10-30 hoch aber rtlich hoch

Typische Eigenschaften von Pulverbeschichtungenund Auftragschweien

Beschichtungs- und Auftragschweiverfahren

Schichtdicke(mm)

Aufmischung(%)

WerkstckErwrmung

beim BeschichtenVerzug

nach dem Beschichten

19

Zusammenstellung von Bhler Metallpulvern

Kobalt-Basis C Si Cr Mo Ni W Fe B Sonstige

Celsit V-P Alloy 6 1,1 28,0 4,5

Celsit SN-P Alloy 12 1,4 30,0 8,5

Celsit N-P Alloy 1 2,4 31,0 13,0

Celsit 21-P Alloy 21 0,25 28,0 5,0 2,8

Celsit FN-P Alloy F-mod. 1,6 1,0 28,0 22,0 13,0 1,0

Celsit F-P Alloy F 1,8 26,0 23,0 12,5 1,0

CN 20 Co 50-P Alloy 25 < 0,1 20,0 10,0 15,0

Coborit 45-P Alloy SF 6 0,8 2,3 19,0 13,0 8,0 3,0 1,7 Cu 0,6

Coborit 50-P 0,2 3,5 18,0 6,0 27,0 3,0

Coborit 60-P Alloy SF 1 1,3 2,8 19,0 13,0 15,0 3,0

Nickel-Basis C Si Cr Mo Co W Fe B Sonstige

Niborit 20-P 0,05 3,0 2,5 2,0

Niborit 4-P Alloy 40 0,3 3,5 8,0 3,0 1,6

Niborit 45-P Alloy 45 0,4 3,5 9,0 3,0 2,0

Niborit 5-P Alloy 50 0,6 3,8 11,0 4,0 2,5

SZW 5029 Alloy 56 0,6 4,0 12,5 4,0 2,8

Niborit 6-P Alloy 60 0,8 4,3 16,0 4,5 3,5

Niborit 7-P Alloy M 16C 0,50 3,7 17,0 4,5 2,0 3,75 Cu 2

Nibasit Al 5-P NiAl 955

20

Verwendung von Bhler Metallpulvern

Kobalt-Basis PTA FSS FSW FSK PS/HVOF

Celsit V-P Alloy 6 Celsit SN-P Alloy 12 Celsit N-P Alloy 1 Celsit 21-P Alloy 21 Celsit FN-P Alloy F-mod. Celsit F-P Alloy F CN 20 Co 50-P Alloy 25 Coborit 45-P Alloy SF 6 Coborit 50-P Coborit 60-P Alloy SF 1

Nickel-Basis PTA FSS FSW FSK PS/HVOF

Niborit 20-P Niborit 4-P Alloy 40 Niborit 45-P Alloy 45 Niborit 5-P Alloy 50 SZW 5029 Alloy 56 Niborit 6-P Alloy 60 Niborit 7-P Alloy M 16C Nibasit Al 5-P NiAl 955 Nibasit Cr 20-P NiCr 8020 NiCr70Nb-P Nicro 82 Nibasit P 60-P Alloy Ni 60

Eisen-Basis PTA FSS FSW FSK PS/HVOF

KW 10-P 1.4009 KW 40-P KWA-P 1.4015 SKWAM-P 1.4115 AS 4-P Alloy 316 AS 4-P/LC Alloy 316 L A7CN-P 1.4370 Antinit DUR 300-P Ledurit 40-P Celsit SEO-P SZW 5033 Alloy E 6

Gemischte Pulver PTA FSS FSW FSK PS/HVOF

Super DUR WC-P WSC-Ni/60-40 Super DUR W 6 Ni-P WSC-Ni/40-60

QualittLegierungs-

typ Beschichtungsverfahren

Beschichtungsverfahren

PTA: PlasmapulverauftragschweienFSS: Flammspritzschweien

FSW: Flammspritzen (warm)FSK: Flammspritzen (kalt)

PS/HVOF: Plasmaspritzen /Hochgeschwindigkeitflammspritzen

21

Lieferbare Korngren von Bhler Metallpulvern

20 45

20 106

32 106

45 90

45 125

50 150

50 160

50 180

63 150

63 160

63 180

63 200

Pulverkorngren von bis (m)

Beschichtungsverfahren

Beschichtungsverfahren

PTA: PlasmapulverauftragschweienFSS: FlammspritzschweienFSW: Flammspritzen (warm)FSK: Flammspritzen (kalt)PS / HVOF: Plasmaspritzen / Hochgeschwindigkeitflammspritzen

Weitere Krnungen sind auf Anfrage lieferbar.Verpackung erfolgt in Kunststoffflaschen zu 5 bzw. 9 kgoder in Blecheimern zu 25 kg.

PTA FSS FSW FSK PS/HVOF

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Zusammenstellung von Bhler Stranggussstben

Kobalt-Basis C Si Cr Mo Ni W Fe B Sonstige

Celsit V Alloy 6 1,1 1,3 27,0 1,0 4,5 1,0

Celsit SN Alloy 12 1,8 1,3 29,0 1,0 8,5 1,0

Celsit N Alloy 1 2,4 1,1 32,0 1,0 13,0 1,0

Celsit 20 Alloy 20 2,2 32,0 1,0 16,5 1,0

Celsit 21 Alloy 21 0,25 0,5 28,0 5,0 2,8 1,0

Celsit F Alloy F 1,6 1,2 26,5 23,0 12,5 1,0

CN 20 Co 50 Alloy 25 0,04 0,7 20,0 10,5 15,0 1,5 Mn 1,0

SZW 6002 Alloy 4H 1,7 0,8 32,0 0,5 11,0 1,0

SZW 6014 Alloy 12 AWS 1,45 1,2 29,0 0,5 8,5 1,0

SZW 6043 Alloy T-400 0,08 2,4 8,5 27,5 1,5 1,5

Nickel-Basis C Si Cr Mo Co W Fe B Sonstige

Celsit T-7 Alloy T-700 0,04 2,9 15,0 32,0 0,5 0,5

SZW 36 Ni 60 0,8 3,6 16,0 17,0 Ni 61,0

SZW 6026 Alloy 60-Weich 0,7 2,0 14,5 4,5 3,2

SZW 6024 Alloy 60-Hart 0,75 2,0 14,5 4,0 3,8

SZW 6037 Alloy 50 0,6 3,5 11,5 3,7 1,9

Eisen-Basis C Si Cr Mo Ni W Co B Sonstige

Antinit DUR 300 0,08 5,5 21,5 7,8

23

Verwendung von Bhler Stranggussstben

Kobalt-Basis Gas WIG Kernstbe Dental

Celsit V Alloy 6 Celsit SN Alloy 12 Celsit N Alloy 1 Celsit 20 Alloy 20 Celsit 21 Alloy 21 Celsit F Alloy F CN 20 Co 50 Alloy 25 SZW 6002 Alloy 4H SZW 6014 Alloy 12 AWS SZW 6043 Alloy T-400

Nickel-Basis Gas WIG Kernstbe Dental

Celsit T-7 Alloy T-700 SZW 36 Ni 60 SZW 6026 Alloy 60-Weich SZW 6024 Alloy 60-Hart SZW 6037 Alloy 50

Eisen-Basis Gas WIG Kernstbe Dental

Antinit DUR 300 Celsit SEO SZW 6046 Alloy E-6

Sonderlegierungen/ Dental-Legierungen auf Co- und Ni-Basis Gas WIG Kernstbe Dental

SZW 6048 Federhart SZW 6049 Hart SZW 6050 Aufbrennleg. SZW 6051 Aufbrennleg. SZW 6052 Aufbrennleg. SZW 6058 Hart

QualittLegierungs-

typ Auftragschweien

Bemerkung

Auftragschweien:Gas: Gasschweien (Autogenschweien) / OWIG: Wolframinertgasschweien / W

Sonstige Verwendung

Kernstbe:Verwendung bei umhllten Stabelektroden

Dental:Dentallegierung fr dieHerstellung von Modellguss

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Lieferbare Abmessungen von Bhler Stranggussstben

Kobalt-Basis 3,0 / 3,2 4,0 5,0 6,0 / 6,4 8,0

Celsit V Celsit SN Celsit N Celsit 20 Celsit 21 Celsit F CN 20 Co 50 SZW 6002 SZW 6014 SZW 6043

Nickel-Basis 3,0 / 3,2 4,0 5,0 6,0 / 6,4 8,0

Celsit T-7 SZW 36 SZW 6026 SZW 6024 SZW 6037

Eisen-Basis 3,0 / 3,2 4,0 5,0 6,0 / 6,4 8,0

Antinit DUR 300 Celsit SEO SZW 6046

Sonderlegierungen / Dental-Legierungen auf Co- und Ni-Basis 3,0 / 3,2 4,0 5,0 6,0 / 6,4 8,0

SZW 6048 SZW 6049 SZW 6050 SZW 6051 SZW 6052 SZW 6058

Qualitt Stabdurchmesser in mm

Stablngen

Stbe in Standardausfhrung sind gerichtet und in den Lngen von 300, 350, 400, 450, 500, 1000 und 2000 mm lieferbar. Dental-Legierungen sind in einer Lnge bis 2000 mm lieferbar. Weitere Lngen sind auf Anfrage lieferbar.

Staboberflche

Stbe in Standardausfhrung haben eine stranggegossene blanke Oberflche. Stbe sind auf Anfrage in geschliffener Ausfhrung lieferbar.

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Richtwerte fr die Schweiguthrte bei Raumtemperatur und fr die Warmhrtevon reinem Schweigut

QualittHRC

bei RTWarmhrte in HV10 bei

20 C 100 C 200 C 300 C 400 C 500 C 600 C 700 C 800 C 900 C

Celsit V, ...V-P 41 410 394 344 330 322 311 272 197 180 152

Celsit SN, ... SN-P 48 485 447 412 401 388 368 357 333 285 230

Celsit N, ... N-P 53 626 605 571 523 487 451 445 386 304 263

Celsit 20 56

Celsit 21, ... 21-P 32 325 291 271 254 239 222 201 186 166 150Celsit FN-P 43

Celsit F, ... F-P 45 446 442 400 355 333 315 304 295 271 228

CN 20 Co 50, ... -P 230 HB

Coborit 45-P 45 447 447 428 409 390 361 295 238 271

Coborit 50-P 50

Coborit 60-P 60 760 740 700 650 580 500 420 225

SZW 6002 53

SZW 6014 46

SZW 6043 54

Celsit T-7 47

Niborit 20-P 42

Niborit 4-P 40 400 388 377 366 344 285 222 120

Niborit 45-P 45

Niborit 5-P 50 540 515 471 447 420 380 280 138

SZW 5029 55

Niborit 6-P 60 740 674 657 626 580 502 368 170

Niborit 7-P 62

Nibasit Al 5-P Haftgrund

Nibasit Cr 20-P 170 HB

NiCr70Nb-P 170 HB

Nibasit P 60-P 240 HV

SZW 36 250 HV

SZW 6026 54

SZW 6024 58

SZW 6037 50

KW 40-P 44-55

KWA-P 20-40

SKWAM-P 30-55

AS 4-P 170 HB

AS 4-P/LC 170 HB

A7CN-P 170 HB

Antinit DUR 300, ...-P 30 420 381 351 326 278

Ledurit 40-P 43

Celsit SEO, ... -P 57 650 650 650 526 428 435 335 238 222 141

Super DUR WC-P > 60

DUR W 6 Ni-P > 60

Bemerkung

Die angegebenen Hrtewerte gelten fr den Legierungstyp unabhngig von der Produktform bzw. den Beschichtungsverfahren.

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Physikalische Eigenschaften

Qualitt Wrmeausdehnung in 10-6 m/m C

bei den Temperaturen (C)

20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 20-900

Celsit V, ...V-P 11,9 13,5 14,0 14,4 14,7 15,3 15,8 16,0 16,1

Celsit SN, ... SN-P 11,3 12,5 12,9 13,3 13,7 14,2 15,0 15,1 15,3

Celsit N, ... N-P 11,1 11,6 12,3 12,8 13,0 13,3 14,0 14,4 14,6

Celsit 21, ... 21-P 11,3 12,3 13,0 13,6 14,0 14,3 14,9 15,2 15,5

Celsit F, ... F-P 11,5 12,6 13,0 13,2 13,5 13,9 14,5 14,9 15,4

Coborit 45-P 9,7 10,8 11,9 12,3 12,8 13,4 13,8 14,1

Coborit 60-P 11,5 13,6 14,2 14,9 15,2 15,5 15,9 16,7

Niborit 4-P 11,4 12,7 12,9 13,3 13,5 13,9 14,5 14,9 15,4

Niborit 5-P 11,4 12,1 12,2 12,5 12,7 12,9 13,4 13,8 14,2

Niborit 6-P 11,0 11,6 12,0 12,3 12,5 12,8 13,1 13,5 14,0

KW 40-P 10,5 11,0 11,0 11,5 12,0

KWA-P 10,0 10,0 10,5 10,5 11,0

SKWAM-P 10,5 11,0 11,0 12,0

AS 4-P 16,5 17,5 17,5 18,5 18,5

A7CN-P 18,0

Antinit DUR 300, ...-P 15,7

Celsit SEO, ... -P 11,3 12,5 13,1 13,3 13,5 13,6 14,4 14,5 14,5

Wrmeausdehnung

Qualitt

Celsit V, ...V-P 8,30 1240 - 1340 2264 - 2444 15,0

Celsit SN, ... SN-P 8,40 1220 - 1310 2228 - 2390 15,0

Celsit N, ... N-P 8,70 1230 - 1290 2246 - 2354 15,0

Celsit 21, ... 21-P 8,35 1360 - 1405 2480 - 2561

Celsit F, ... F-P 8,40 1230 - 1290 2246 - 2354

CN 20 Co 50, ... -P 9,15 1345 - 1395 2453 - 2543 10,5

Coborit 45-P 8,30 1080 - 1150 1976 - 2102

Coborit 50-P 8,30 1040 - 1120 1904 - 2048

Coborit 60-P 8,40 1005 - 1210 1841 - 2210

Niborit 4-P 8,20 1000 - 1150 1832 - 2102

Niborit 45-P 8,20 990 - 1130 1814 - 2065

Niborit 5-P 8,10 980 - 1070 1796 - 1958

Niborit 6-P 7,90 960 - 1030 1760 - 1886

KW 40-P 7,70 30,0

KWA-P 7,70 1476 - 1501 2689 - 2734 25,0

SKWAM-P 7,70 1435 - 1470 2615 - 2678 25,0

AS 4-P 7,80 1412 - 1441 2574 - 2626 15,0

A7CN-P 7,90 15,0

Antinit DUR 300, ...-P 7,80 1360 - 1390 2480 - 2534

Celsit SEO, ... -P 7,50 1230 - 1325 2246 - 2417

Spezifisches Gewicht, Schmelzintervall und WrmeleitfhigkeitSpez. Gewicht Schmelzintervall Wrmeleitfhigkeit

g/cm3 C F W/mK

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Qualitt AdhsiverVerschlei

Celsit V, ...V-P Celsit SN, ... SN-P Celsit N, ... N-P Celsit 20 Celsit 21, ... 21-P Celsit FN-P Celsit F, ... F-P CN 20 Co 50, ... -P Coborit 45-P Coborit 50-P Coborit 60-P SZW 6002 SZW 6014 SZW 6043 Niborit 20-P Niborit 4-P Niborit 45-P Niborit 5-P SZW 5029 Niborit 6-P Niborit 7-P Nibasit Al 5-P Nibasit Cr 20-P NiCr70Nb-P Nibasit P 60-P Celsit T-7 SZW 36 SZW 6026 SZW 6024 SZW 6037 KW 40-P KWA-P SKWAM-P AS 4-P AS 4-P/LC A7CN-P Antinit DUR 300, ...-P Ledurit 40-P Celsit SEO, ... -P SZW 5033 SZW 6046 Super DUR WC-P Super DUR W 6 Ni-P

Eigenschaften von Beschichtungen mit Bhler Metallpulvern und Stranggussstben

= bestndig / ja * Die Korrosionsbestndigkeit hngt im wesentlichen von Medium und Temperatur ab (siehe Tabelle nchste Seite).

AbrasiverVerschlei

Schlag-bean-

spruchungKorrosion*

Inter-kristallineKorrosion

Hitze-bestndig

Hoch-warmfest

Temperatur-wechsel-bestndig

Magnetisch

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Korrosions-medium

KonzentrationGew.-%

Phosphorsure 10 RT 1 1 2H3PO4 85 RT 1 1 2

10 65 1 1 4

Salpetersure 10 RT 1 1 1 4 4HNO3 70 RT 1 1 1 4 4

10 65 1 2 1 1 4 4

Schwefelsure 10 RT 1 1 1 1 3 2H2SO4 90 RT 1 2 1 1 4 4

10 65 1 4 4 1 4 4

Salzsure 5 RT 1 3 3 1 2HCL 37 RT 2 4 4 3-4

10 ST 4 4 4

Essigsure 20 RT 1 1 1CH3COOH 90 RT 1 1 1

30 ST 1 1 1 1 4 4

Flusssure 6 RT 4 4 2HF 40 ST 4

Chromsure 10 RT 1 1 110 ST 4 4 4

Natronlauge 10 RT 1 1 1NaOH 40 RT 1 1

5 ST 1 1

Kupferchlorid 2 RT 1 1CuCl2 10 RT 1 1

Eisenchlorid 2 RT 1 1 1FeCl3

Ammoniumnitrat 10 1 1NH4NO3

Strautest 1 1 3 1 2

Korrosionsverhalten von Bhler Metallpulvernund Stranggussstben

TemperaturC

Celsit 21 Celsit V Celsit SN Celsit N Niborit 4 Niborit 6

Bemerkung

RT: RaumtemperaturST: Siedetemperatur

Abtragungsraten

1 = < 1 g/m2 Tag2 = 1-10 g/m2 Tag3 = 11-25 g/m2 Tag4 = > 25 g/m2 Tag

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Anwendung von Bhler Metallpulvernund Stranggussstben

Branche

Automobil- /Fahrzeugbau

Teile zum Auftragschweienbzw. Beschichten

Metallpulver bzw. Stranggussqualitten

Motorenventile, Sitze Celsit FN-P, Celsit F-P, Celsit V-P, Celsit SN-P,SZW 5033, Celsit F

Schiffbau

Glasindustrie

Kraftwerke

Kunststoffindustrie

Pumpen-/Armaturenbau

Holz-/Papierindustrie

Stahl- undMetallverarbeitung

Landwirtschaft

Zement, Bergbau,Steine, Erden

Chemie

Puffermaterial

Haftgrund

Motorenventile, Sitze Celsit V-P, Celsit SN-P, Nibasit P 60-P, Celsit V,Celsit SN, Celsit T-7, SZW 36, SZW 6002,SZW 6024, SZW 6026, SZW 6043

Pegel, Matrizen, Pressformen Niborit 4-P, Niborit 20-P, Niborit 45-P

Ventile, Spindel, Buchsen, Kegel, diverseVerschleiteile

Celsit V-P, Celsit SN-P, Celsit 21-P, Celsit V,Celsit SN, Celsit 21,Antinit DUR 300-P, KWA-P,SKWAM-P

Extruderschnecken, Buchsen Celsit V-P, Celsit SN-P, Celsit N-P, Niborit 5-P,Celsit V, Celsit SN, Celsit N

Sitz- und Fhrungsflchen, Kegel, Spindel,diverse Verschleiteile

Celsit V-P, Celsit SN-P, Celsit 21-P, KWA-P,SKWAM-P, Celsit V, Celsit SN, Celsit 21

Motorsgeschienen, Schneidleisten,Schneidmesser, Rhrkrper

Celsit V-P, Celsit SN-P, Celsit N-P, Niborit 5-P,Niborit 6-P, Celsit V, Celsit SN, Celsit N

Transportrollen, Fhrungsrollen,Warmscheren,Roste,Walzwerkwalzen

Celsit V-P, Celsit SN-P, Celsit N-P, Celsit 21-P,Celsit SEO-P, Niborit 6-P, Coborit 60-P,Celsit V, Celsit SN, Celsit N, Celsit 21, Celsit SEO

Flugschare, Schneidscheiben, Erdaufreier Celsit SEO, Niborit 5-P, Niborit 6-P, Super DUR W-6 Ni-P, Super DUR WC-P, Celsit SEO, SZW 6024

Hochdruckstempel, Frderschnecken, Bagger-zhne, Messerschneiden, Brecherbacken, Mahl-krper, Verschleiplatten

Niborit 6-P, Celsit SEO-P, Super DUR WC-P,Super DUR 6 Ni-P, Celsit SEO, SZW 6024

Buchsen, Sitzflchen, Rotorwellen, Lauf- undDichtflchen

AS4-P, Celsit 21-P, Celsit V-P, Celsit 21, Celsit V

Rissbildung bei den Hartauftragschweiungen durch Puffern reduzieren

CN 20 Co 50-P, Celsit 21-P, NiCr70Nb-P, A7CN-P,CN 20 Co 50, Celsit 21

Haftgrund zum thermischen Spritzen Nibasit Al 5-P

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Praktische Hinweise zum Auftragschweien von Hartlegierungen

Probleme

Bindefehler

Ursachen Gegenmanahmen

Schweiparameter Optimierung der Schweiparameter.

Flankenfehler

Mahaltung

Schrumpfung oder Verzug

Rissbildung

Heirissbildung

Porenbildung

Oxidhaut-/Schlackenbildung

Flanken zu steil, kein Radius. Wannenlage mit Flankenwinkel von 30-45,Radius drehen (R1-3).

Grundwerkstoff in Fertigma angeliefert oderwenig Aufma bei dem Grundwerkstoff.

Kantenaufbau (z.B. Kupferbacken),artgleicher SZW-Aufbau, Pufferung.

Hohe Schweispannungen, hohe Schwei- undZwischenlagentemperatur, mehr Lagenzahl.

Schweivorrichtung, mglichst weniger Lagenzahl,niedrige Schwei- und Zwischenlagentemperatur(wenn keine Risse).

Sehr harter Schweizusatz, Grundwerkstoff mithohem C-Gehalt, niedrige Schwei- undZwischenlagentemperatur, mehr Lagenzahl.

Pufferung, Grundwerkstoff mit niedrigem C-Gehalt,Anpassung der Wrmeausdehnungen, hohe Schwei-und Zwischenlagentemperatur, geringere Lagenzahl,geeignetes Schweiverfahren.

berhitzung vom Schmelzbad, hohe Schwei- undZwischenlagentemperatur, analytische Verunreini-gungen, unerwnschte Spurenelemente.

berhitzung vermeiden, niedrige Schwei- undZwischenlagentemperatur, keine analytischen Verun-reinigungen, keine unerwnschten Spurenelemente.

berhitzung vom Schmelzbad, analytische Verun-reinigungen, unerwnschte Spurenelemente,Flammeneinstellung, Reaktionen zur Gasbildung.

Keine berhitzung vom Schmelzbad, keine analy-tischen Verunreinigungen, keine unerwnschtenSpurenelemente, optimale Flammeneinstellung, keineReaktionen zur Gasbildung.

Zunderhaltige Grundwerkstoffoberflche, Oxid-und Schlackenbildner in der Analyse (z.B. Al,Ti),Schutzgas nicht ausreichend.

Metallisch blanke Grundwerkstoffoberflche, keineOxid- oder Schlackenbildner in der Analyse, mehrSchutzgas.

Fr weitere Informationen bzw. Beratungen steht Ihnen unsere Technische Abteilung zur Verfgung.

Verschiedene Motorenventile, die mit Bhler Metallpulvern

und Stranggussstben auftraggeschweit sind.

Ihr Partner:

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