Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einer Verschleissschutzbeschichtung, ein so hergestelltes Bauteil sowie dessen Verwendung

(B3) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einer Verschleissschutzbeschichtung, ein so hergestelltes Bauteil sowie dessen Verwendung. Aufgabe der Erfindung ist es, verschleissbestaendige Bauteile zur Verfuegung zu stellen, die kostenguenstig und flexibel hergestellt werden koennen. Bei den Verfahren wird so vorgegangen, dass ein Bauteilgrundkoerper aus einer SiC-Keramik, kohlenstofffaserverstaerktem Kohlenstoff oder einem SiC-Keramikvorprodukt mit mindestens einer Schicht, die mit einem organischen Binder und Diamantkristallen gebildet ist, an der Oberflaeche beschichtet wird. Der so beschichtete Bauteilgrundkoerper wird in einer inerten Atmosphaere oder unter Einhaltung von Vakuumbedingungen einer thermischen Behandlung unterzogen, so dass dabei eine thermische Zersetzung des organischen Binders unter Bildung von Kohlenstoff erreicht wird. Gleichzeitig oder nachfolgend wird eine Infiltration mit Silicium oder einer Siliciumlegierung, bei einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur von Silicium oder der Siliciumlegierung und unterhalb von 1650°C, ebenfalls in inerter Atmosphaere oder bei Einhaltung von Vakuumbedingungen durchgefuehrt, bei der der gebildete Kohlenstoff und/oder ein kleiner Anteil an Diamant mit Silicium zu -SiC reagiert und Poren mit Silicium oder der Siliciumlegierung gefuellt werden, so dass eine Diamantkristalle enthaltende mit dem -SiC gebundene Verschleissschutzschicht ausgebildet wird.

DE 102007063517 B3 UPAB: 20090311 NOVELTY - The component substrate is silicon carbide ceramic or carbon fiber-reinforced carbon. It is coated with a layer or layers containing an organic binder and diamond crystals. It is then heated in an inert atmosphere or vacuum. This decomposes the binder, forming carbon. Simultaneously or subsequently, silicon or a silicon alloy is infiltrated, at a temperature exceeding its melting point, but below 1650 degrees C, still in an inert atmosphere or vacuum. DETAILED DESCRIPTION - The carbon formed and/or a smaller proportion of diamond, reacts with silicon to beta -SiC. The pores become filled with silicon or silicon alloy. The result is a wear protection layer containing diamond crystal, bonded with beta -SiC. Layer(s) formed on the component surface before infiltration, have a porosity of at least 20. Several such layers are formed, with differing proportions of diamond crystals; in this way, the proportion increases, starting from the surface. Coating is by immersion, injection molding, laminating with sheets, pressing, electrophoretic deposition or hot casting. The ceramic blank is a sheet containing SiC, but free of diamond crystals. This is laminated with a diamond crystal-containing sheet, then subjected to the thermal treatment. In the layer used, a silicide, silicide precursor element or carbide precursor element is included. The blank is porous SiC containing free carbon. The porous SiC blank is dipped in a suspension containing organic binder and diamond crystals. The suspension additionally contains powdered SiC. The blank is R-SiC, LPSSiC, SSiC or SiSiC, consisting predominantly of alpha SiC. The binder is phenolic resin or a starch. The blank or SiC ceramic contains 3-15 wt% of free carbon. AN INDEPENDENT CLAIM IS INCLUDED FOR the component with wear protection coating. USE - To manufacture e.g. a silicon carbide ceramic- or carbon fiber reinforced carbon component with a wear-resistant layer. ADVANTAGE - Cost-effective, flexible manufacturing is enabled. A solid, durable bond is formed with the surface of the component, with no additional measures or operations. Spalling can be prevented. Varying the proportion of diamond crystals from layer to layer, improves wear resistance. A sheet-form of the product can be manufactured. The new process virtually eliminates the change in dimensions experienced with sintering. Infiltration causes no change in form or dimensions. The coating has defined thickness and consistency.