[发明专利]用于使用金属材料涂覆由球墨铸铁制成的本体的方法；用所述方法制造的用于供铝压铸使用的模具的背板

说明书

技术领域

本发明涉及通过由更耐磨损/耐腐蚀的材料制成的层的手段来涂覆延性铁(ductileiron)本体的领域。

现有技术

用更耐久(resistant)的材料层涂覆延性铁本体的做法是必要的，当在使用中时，磨损和/或腐蚀现象发生，其会导致延性铁本体在短时间内不可用。

这特别地发生在铝的压铸领域中：通常这些机器的主要组件由延性铁制成，但如果它们没有配备适合的涂层，则不能成功地使用它们；在这种情况下，延性铁会容易地遭受腐蚀/磨损现象，在相对短的时间内导致机器不再可以使用。

因此，在现有技术中已知的是，用更耐磨损/耐腐蚀的金属层涂覆延性铁本体（在这种情况下，为模具的背板）的工作表面，所述金属层由于其性质而更少地经受这样的腐蚀/磨损现象。

用于制备此类涂层的已知的技术基本上为在延性铁本体上喷镀镍合金的薄层。

在现有技术中，此类技术被称为“等离子涂覆”或者更通常称为“粉末喷镀”。

镍粉主要通过机械结合将其本身结合至延性铁，所述结合整体上太弱且不稳定从而无法长时间地保证对延性铁本体的有效保护。

镍层的厚度由于施加而非常薄，为零点几毫米的量级。

这（连同涂层和延性铁之间的“弱”机械结合）引起了此类薄涂层尤其经受了磨损和疲劳循环，特别是当延性铁的本体经受周期性的负载和腐蚀时，其有时导致部分镍涂层与下面的延性铁相分离。

仅可通过除去之前的涂层并通过重建新的完整的层来复原此种涂层。

顺带提出必须注意的是，用于铝压铸的模具经常用于“自动化”领域，并且对于复原涂层所必需的设施的停产在该领域中导致不可接受的成本。

因此，明确的是，在现有技术中在延性铁本体上敷设（layingdown）金属材料的耐久性层以克服这些缺点的技术的方式，目前尚不可行。

普遍已知的是，最耐受磨损/腐蚀的材料之一是不锈钢（inox钢），但使用不锈钢涂覆延性铁本体的做法在现有技术中被认为是不可取的。

延性铁含有高量的碳，并且当经受高的热应力时（例如用不锈钢作为添加材料(fillermaterial)焊接），它倾向于改变其结构，使受限定的并均一地分布在石墨“球结”中的碳分散。

在较热的区域中，碳的分散和这些分子的迁移导致了易碎并经受破裂的表面。

与提供富含铬的不锈钢有关的该迁移导致了碳化铬的形成。

该碳化物的过量导致了非常坚硬并且非常易碎的结构，除此之外，过度的碳迁移还引起所有的铬都朝着碳迁移，留下广泛的铬“耗尽”区域，其导致了之后的晶间腐蚀侵害。

由于已知的教导已经指向了完全相反的方向，本领域技术人员因此不会想到在延性铁本体上敷设不锈钢层以避免其腐蚀。

发明的目的和内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷。

特别地，本发明的目的在于提供用于使用不锈钢涂覆延性铁本体的方法，其可以产生厚而牢固的涂层，以便长时间使用。

本发明的基本想法是通过焊接在延性铁本体上施加多个不锈钢焊珠。

在克服现有技术的偏见的情况下，申请人已考虑到，令人感兴趣的是，在该方向上进行研究以提供基于通过焊接施加不锈钢涂层的使用不锈钢涂覆延性铁本体的方法。

在数次测试和研究后，申请人已研发出根据权利要求1的本发明的方法主题。

简而言之，所述方法包括以下步骤：

-至少通过加热所述待涂覆的表面干燥延性铁本体，并且

-通过脉冲弧焊使用不锈钢作为添加材料在待涂覆的表面上加衬不锈钢的涂覆层（或用其涂覆），所述焊接直接在延性铁上进行，即在待涂覆的表面上进行而不需要使任何其他材料介入。

进一步的有利的特征是从属权利要求的主题，其是本说明书的组成部分。

申请人已注意到，除去水分和来自浸渍延性铁本体的加工油的挥发性物质是为制备用于后续加衬实际的(real)不锈钢的焊接操作的材料所必要且相当有利的条件。

要提醒的是，延性铁是固有多孔的：对至少待涂覆的表面的加热和后续的干燥能够除去水分和加工油。

脉冲弧焊，优选为所谓的“喷射电弧”模式，在焊接操作不涉及相当大的延性铁本体厚度的情况下，其能够以容易达到（并且可能超过）3毫米的厚度使不锈钢层沉积在待涂覆的延性铁表面上。