Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 10/2018

30.06.2018

Experimental and Numerical Investigations on Interdiffusion Profiles in Compounds Produced by Sinter-Cladding

verfasst von: M. Blüm, W. Theisen, S. Weber

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 10/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Tools used for mineral processing applications are affected by strong abrasive wear and high dynamic loads. This results in opposing demands on the mechanical properties of these tools. Therefore, modern concepts for the manufacturing of mineral processing tools include a composite tool concept consisting of a low-alloyed substrate and a high-alloyed, wear-resistant cladding material. These coatings can be applied using different production processes such as composite casting, deposit welding, and HIP cladding. During the deposition of the cladding, interdiffusion between the substrate and cladding material occurs. This interdiffusion may have a negative impact on the compound, since characteristics such as wear resistance, mechanical properties, and the local microstructure are influenced. This article is focused on the investigation and simulation of interdiffusion processes in supersolidus-sintered compounds using computational thermodynamics, diffusion calculations, optical emission spectrometry, hardness profiles, and microstructural investigations. It is shown that the interdiffusion processes between the solid substrate and the semisolid cladding can be simulated using a dispersed phase model to give results with a close concordance to optical emission spectrometry measurements.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat A. Lange: Verbundgießen für Anwendungen in der Verschleißtechnik, Ph.D. thesis, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, 1999. A. Lange: Verbundgießen für Anwendungen in der Verschleißtechnik, Ph.D. thesis, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, 1999.
2.
Zurück zum Zitat A. Ißleib , A. Friedel, and I. Lubojanski: Gießerei-Praxis, 1995, vol. 7, pp. 146–50. A. Ißleib , A. Friedel, and I. Lubojanski: Gießerei-Praxis, 1995, vol. 7, pp. 146–50.
3.
Zurück zum Zitat B. K. Arnold, T. Heijkoop, P.G. Lloyd, G. Rubenis, I.R. Sare: Wear, 1997, vol. 203–204, pp. 663–670.CrossRef B. K. Arnold, T. Heijkoop, P.G. Lloyd, G. Rubenis, I.R. Sare: Wear, 1997, vol. 203–204, pp. 663–670.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat A. Fischer: VDI-Z, 1985, vol. 127, pp. 323–324. A. Fischer: VDI-Z, 1985, vol. 127, pp. 323–324.
5.
Zurück zum Zitat W. Theisen: in The Use of Tool Steels: Experience and Research, J. Bergström, G. Fredrikkson, M. Johansson, O. Kotik, F. Thuvander eds., Karlstad University, Karlstad (2002). W. Theisen: in The Use of Tool Steels: Experience and Research, J. Bergström, G. Fredrikkson, M. Johansson, O. Kotik, F. Thuvander eds., Karlstad University, Karlstad (2002).
6.
Zurück zum Zitat M. Blüm, H. Hill, H. Moll, S. Weber, W. Theisen: J. Mater. Eng. Perform., 2012, vol. 21, pp. 756–763.CrossRef M. Blüm, H. Hill, H. Moll, S. Weber, W. Theisen: J. Mater. Eng. Perform., 2012, vol. 21, pp. 756–763.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat J. Frenkel: J. Phys. (USSR), 1945, vol. 9, pp. 385–391. J. Frenkel: J. Phys. (USSR), 1945, vol. 9, pp. 385–391.
8.
Zurück zum Zitat R. M. German: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 1553–1567.CrossRef R. M. German: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 1553–1567.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat R. M. German:Int. J. Powder Metall., 1990, vol. 26, pp. 23–34. R. M. German:Int. J. Powder Metall., 1990, vol. 26, pp. 23–34.
10.
Zurück zum Zitat R. M. German: Int. J. Powder Metall., 1990, vol. 26, pp. 33–43. R. M. German: Int. J. Powder Metall., 1990, vol. 26, pp. 33–43.
11.
Zurück zum Zitat B. Hofer: in Pulvermetallurgische Formgebung im Wandel, V.-G. Werkstofftechnik (ed.), 1999, pp. 43–58. B. Hofer: in Pulvermetallurgische Formgebung im Wandel, V.-G. Werkstofftechnik (ed.), 1999, pp. 43–58.
12.
Zurück zum Zitat W. Theisen: VDI BERICHTE, 2001, vol. 1605, pp. 125–40. W. Theisen: VDI BERICHTE, 2001, vol. 1605, pp. 125–40.
13.
Zurück zum Zitat J. O. Andersson, T. Helander, L. Höglund, P. Shi, B. Sundmann: CALPHAD., 2002, vol. 26, pp. 273–312.CrossRef J. O. Andersson, T. Helander, L. Höglund, P. Shi, B. Sundmann: CALPHAD., 2002, vol. 26, pp. 273–312.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat H. Larsson, L. Höglund: CALPHAD., 2009, vol. 33, pp. 495–501.CrossRef H. Larsson, L. Höglund: CALPHAD., 2009, vol. 33, pp. 495–501.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat G. Lindwall, J. Flyg, K. Frisk, O. Sandberg: Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42, pp. 1165–72.CrossRef G. Lindwall, J. Flyg, K. Frisk, O. Sandberg: Metall. Mater. Trans. A, 2011, vol. 42, pp. 1165–72.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat S. Weber, W. Theisen, F. Castro, A. R. Pyzalla: Mater. Sci. Eng. A, 2009, vol. 515, pp. 175–182.CrossRef S. Weber, W. Theisen, F. Castro, A. R. Pyzalla: Mater. Sci. Eng. A, 2009, vol. 515, pp. 175–182.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat A. Borgenstam, A. Engström, L. Höglund, J. Agren: J. Phase Equilib., 2000, vol. 21, pp. 269–280.CrossRef A. Borgenstam, A. Engström, L. Höglund, J. Agren: J. Phase Equilib., 2000, vol. 21, pp. 269–280.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat A. Schneider, G. Inden: Acta Mater., 2005, vol. 53, pp. 519–531.CrossRef A. Schneider, G. Inden: Acta Mater., 2005, vol. 53, pp. 519–531.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat P. A. Silva, S. Weber, G. Inden, A. R. Pyzalla: Mater. Sci. Eng., A, 2009, vol. 516, pp. 193–200.CrossRef P. A. Silva, S. Weber, G. Inden, A. R. Pyzalla: Mater. Sci. Eng., A, 2009, vol. 516, pp. 193–200.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat B. Jönsson: Z. Metallkd., 1994, vol. 85, pp. 502–09. B. Jönsson: Z. Metallkd., 1994, vol. 85, pp. 502–09.
22.
Zurück zum Zitat A. Engström, J. Agren: Z. Metallkd., 1996, vol. 87, pp. 92–97. A. Engström, J. Agren: Z. Metallkd., 1996, vol. 87, pp. 92–97.
23.
Zurück zum Zitat P. Franke, G. Inden: Z. Metallkd., 1997, vol. 88, pp. 795–799. P. Franke, G. Inden: Z. Metallkd., 1997, vol. 88, pp. 795–799.
24.
Zurück zum Zitat G. Petzow: Metallographisches, Keramographisches, Plastographisches Ätzen, 6th edn., Gebrüder Bornträger, Stuttgart, 1994. G. Petzow: Metallographisches, Keramographisches, Plastographisches Ätzen, 6th edn., Gebrüder Bornträger, Stuttgart, 1994.
25.
Zurück zum Zitat DIN EN ISO 6507-1: Metallische Werkstoffe-Härteprüfung nach Vickers Teil 1: Prüfverfahren, 2004. DIN EN ISO 6507-1: Metallische Werkstoffe-Härteprüfung nach Vickers Teil 1: Prüfverfahren, 2004.
26.
Zurück zum Zitat H. Mehrer: Diffusion in Solids: Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-Controlled Processes, Springer-Verlag GmbH, Berlin, 2007.CrossRef H. Mehrer: Diffusion in Solids: Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-Controlled Processes, Springer-Verlag GmbH, Berlin, 2007.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat H. Berns, W. Theisen: Eisenwerkstoffe-Stahl und Gusseisen, 4th edn., Springer, Berlin, 2008. H. Berns, W. Theisen: Eisenwerkstoffe-Stahl und Gusseisen, 4th edn., Springer, Berlin, 2008.
28.
Zurück zum Zitat P. Silva: Interface Characterization, Mechanical Properties and Chemical Interdiffusion Behavior of Hot Direct Extruded Tool Steel Powder Coatings on Low Alloyed Steel Substrates, Ph.D. thesis, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, 2008. P. Silva: Interface Characterization, Mechanical Properties and Chemical Interdiffusion Behavior of Hot Direct Extruded Tool Steel Powder Coatings on Low Alloyed Steel Substrates, Ph.D. thesis, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, 2008.
29.
Zurück zum Zitat H. Schumann, H. Oettel: Metallografie, 14th edn., Wiley-VCH, Weinheim, 2007. H. Schumann, H. Oettel: Metallografie, 14th edn., Wiley-VCH, Weinheim, 2007.
30.
Zurück zum Zitat D. Liedtke: Materialwiss. Werkstofftech., 2003, vol. 34, pp. 86–92.CrossRef D. Liedtke: Materialwiss. Werkstofftech., 2003, vol. 34, pp. 86–92.CrossRef
Metadaten
Titel
Experimental and Numerical Investigations on Interdiffusion Profiles in Compounds Produced by Sinter-Cladding
verfasst von
M. Blüm
W. Theisen
S. Weber
Publikationsdatum
30.06.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 10/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-018-4750-9

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2018

Metallurgical and Materials Transactions A 10/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.