Bearbeitungskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts

Abstract

 Bearbeitungskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts, der als Metallgusskörper (1) eine Gussträgermatrix (4) und wenigstens einen in der Gussträgermatrix (4) eingebetteten, die Verschleißfestigkeit einer Funktions- bzw. Verschleißfläcbe (2) des Bearbeitungskörpers erhöhenden Einlegekörper (7) umfasst., dadurch gekennzeichnet, dass der Einlegekörper (7) ein Press- oder Sinterkörper einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial oder ein Druckgusskörper, welcher ein Hartstoffmaterial in einer Druckgussmatrix (12) aus Druckgussmetall umfasst, ist oder solch einen Körper in einem Verbund umfasst.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Bearbeitungskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts, der als Metallgusskörper eine Gussträgermatrix und wenigstens einen in die Gussträgermatrix eingebetteten, die Verschleißfestigkeit des Bearbeitungskörpers erhöhenden Einlegekörper umfasst, sowie einen Einlegekörper für einen solchen Bearbeitungskörper. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung und ein Verfahren zur Reparatur des Bearbeitungskörpers.

[0002] Für die Zerkleinerung von Materialien, insbesondere zum Mahlen von beispielsweise granulatförmigen Stoffen, werden verschleißfeste Bearbeitungskörper benötigt. Die Verschleißfestigkeit des Bearbeitungskörpers ist für eine Minimierung des Abriebs während des Zerkleinerungsprozesses sowie für die Lebensdauer des Bearbeitungskörpers von Bedeutung. Dementsprechend groß ist die industrielle Nachfrage nach Bearbeitungskörpern, welche zumindest an ihrer Funktionsfläche verschleißfest sind.

[0003] Aus der DE 101 22 886 B4 ist ein Bearbeitungskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts mit wenigstens einer von einem Verbundwerkstoff gebildeten verschleißfesten Funktionsfläche bekannt. Der Verbundwerkstoff weist einen in einer Gussmatrix aus metallischem Gussmaterial eingebetteten porösen Hartstoffkörper auf, in den das Gussmaterial eingedrungen ist. Der Hartstoffkörper ist ein Keramikkörper mit einem Keramikmaterial aus der Gruppe der Carbide, Oxide und Nitride oder einer Kombination von mehreren dieser Materialien.

[0004] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bearbeitungskörper mit hinsichtlich ihrer Verschleißeigenschaften verbesserter Funktionsfläche zu schaffen, der vorzugsweise einfach hergestellt werden kann.

[0005] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens, durch das die Verschleißeigenschaften des Bearbeitungskörpers der Anwendung flexibel angepasst werden können.

[0006] Noch eine Aufgabe besteht darin, ein Reparaturverfahren für einen Bearbeitungskörper der eingangs genannten Art bereitzustellen.

[0007] Nach der Erfindung umfasst ein Bearbeitungskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts als Metallgusskörper eine Gussträgermatrix und wenigstens einen in der Gussträgermatrix eingebetteten, die Verschleißfestigkeit einer Funktions- bzw. Versehleißfläche des Bearbeitungskörpers erhöhenden Einlegekörper. Der wenigstens eine Einlegekörper ist ein Press- oder Sinterkörper einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial oder ein Druckgusskörper, welcher ein Hartstoffmaterial in einer Druckgussmatrix aus Druckgussmetall umfasst, oder umfasst solch einen Körper in einem Verbund.

[0008] Das Wort "oder" wird im üblichen logischen Sinne und somit als ein "inklusive oder" verstanden, umfasst also sowohl die Bedeutung von "entweder ... oder" als auch die Bedeutung von "und", soweit sich aus dem jeweils konkreten Zusammenhang nicht ausschließlich nur eine eingeschränkte Bedeutung erschließt. Entsprechend kann der wenigstens eine Einlegekörper in einer ersten Variante als reiner Presskörper, in einer zweiten Variante als Sinterkörper oder Presssinterkörper und in einer dritten Variante als Druckgusskörper gebildet sein. Ein zusätzliches Sintern des Druckgusskörpers soll jedoch nicht ausgeschlossen sein. Der Sinter- oder Presskörper kann zwischengeformt, z.B. vorgesintert sein, insbesondere bei einer Vorsintertemperatur von 200 - 300 °C. Es können auch mehrere Presskörper, vorgesinterte Presskörper, Sinterkörper, oder Druckgusskörper durch gemeinsames Sintern miteinander zu dem Einlegekörper versintert werden. Dies erlaubt die Herstellung eines Einlegekörpers mit komplexer Geometrie. Die genannten Ausgangskörper können auch in jeder Kombination durch einen gemeinsamen Sinterprozess miteinander versintert und dadurch zum Einlegekörper gefügt werden, beispielsweise wenigstens ein Sinterkörper mit wenigstens einem Druckgusskörper. Als Metall werden alle metallischen Werkstoffe verstanden, insbesondere Eisenbasislegierungen. Das Wort "Funktionsfläche" bezeichnet die Fläche des Bearbeitungskörpers, welche direkt mit dem Aufgabegut in Berührung kommt.

[0009] Press-, Sinter, oder Druckgusskörper können kostengünstig, verfahrenstechnisch einfach und mit variabler Geometrie hergestellt werden. Zudem ist eine feste Verbindung von Einlegekörper und Gussmatrix gewährleistet. Durch die Materialwahl für die Gussträgermatrix sowie für das Hartstoffmaterial kann die Verschleißfestigkeit des Bearbeitungskörpers gezielt eingestellt werden. Auch das Mischungsverhältnis von Metall- zu Hartstoffanteil ist in weiten Grenzen frei einstellbar.

[0010] Der Metallgusskörper wird als Bearbeitungskörper zum Zerkleinern verwendet und bildet dementsprechend einen Mahlkörper, Quetschkörper oder auch Presskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts, vorzugsweise von granulatförmigem Aufgabegut. Verwendung finden solche Metallgusskörper insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie, der Beschichtungsindustrie, der Zementindustrie und der Ziegeleiindustrie, um nur Beispiele zu nennen. Bevorzugt kann der Metallgusskörper als Mahlkörper für die Kohle- und Kalkzermahlung, die Klinkerzermahlung und beispielsweise die Herstellung von Zementrohmehl verwendet werden.

[0011] Insbesondere kann die Gussträgermatrix des Bearbeitungskörpers aus einer verschleißfesten Eisenbasislegierung, vorzugsweise einem verschleißfesten Gusseisen, insbesondere mit einem Bainit- und/oder Martensitgefüge, gebildet sein. Ein molybdänlegiertes und/oder chromlegiertes Gusseisen, insbesondere hochchromlegiertes Gusseisen, stellt ein besonders bevorzugtes Matrixmaterial dar. Als Beispiele für solches Material seien EN-GJN-HV600 (GX300CrNiSi9-5-2) und EN-GJN-HV600 (GX300CrMoNi15-2-1) genannt. Ein weiteres bevorzugtes Matrixmaterial ist beispielsweise GX300NiMo3Mg oder ADI Grade 1-5 (austempered ductile iron), deren Gefüge im Wesentlichen aus bainitischer bzw. accicularer Grundmasse bestehen. Falls die Gussträgermatrix in einer Bainitstruktur oder mit einem Bainitstrukturanteil vorliegt, so wird der untere Bainit mit einer Bildungstemperatur ab etwa 250 °C und bis etwa 350 °C aufgrund seiner höheren Zähigkeit einem oberen Bainit vorgezogen, der jedoch als Gefügestruktur ebenfalls besonders geeignet ist. Über die genannten, besonders bevorzugten Matrixmaterialien hinaus kann jedes von Metallgusskörpern für die Materialbearbeitung bekannte Gussmaterial das Gussträgermatrixmaterial bilden.

[0012] Im Falle der Ausbildung des Einlegekörpers als Press- oder Sinterkörper kann das Metallpulver des Press- oder Sinterkörpers aus einer Eisenbasislegierung, insbesondere aus einem Gusseisen gebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Metallpulver des Press- oder Sinterkörpers aus einem im Vergleich zum Metall der Gussträgermatrix höher schmelzenden Metall, bevorzugt Stahl, insbesondere Sinterstahl, besonders bevorzugt Werkzeugstahl, gebildet sein. Durch die Verwendung eines höher schmelzenden Metalls wird sicher gewährleistet, dass der Einlegekörper beim Ausgießen der Gussform für den Metallgusskörper, nur oberflächennah, im Kontaktbereich mit der die Gussträgermatrix bildenden Metallschmelze angeschmolzen wird. Auf diese Weise behält der Einlegekörper beim Ausgießen der Gussform seine Form zumindest im Wesentlichen bei, und eine Entmischung der Hartstoffpartikel kann verhindert werden. Stahl, bevorzugt Sinterstahl, insbesondere Werkzeugstahl, ist ein im Vergleich zu höher schmelzenden Metalllegierungen oder Reinmetallen, wie z. B. Titan, kostengünstiges Material zur Verwendung als Metallpulver im Press- oder Sinterkörper. Das Metallpulver des Press- oder Sinterkörpers kann eine Körnung von bevorzugt mindestens 10 nm und vorzugsweise höchstens 1000 µm aufweisen. Besonders bevorzugt weist das Metallpulver eine Körnung von 1 µm bis 500 µm auf.

[0013] Das Hartstoffmaterial kann ein Keramikmaterial aus der Gruppe der Carbide, Oxide und Nitride oder einer Kombination dieser Materialien, besonders bevorzugt ein Keramikmaterial aus einem Carbid eines Carbidbildners der Gruppe bestehend aus Si, Cr, W, Mo, V, Nb, Ti, Zr, Ta und Hf, umfassen. Besonders bevorzugt kann das Hartstoffmaterial aus SiC sein. Die Härte des Hartstoffmaterials ist vorzugsweise größer als die der Gussträgermatrix und auch größer als die Härte des gepressten oder gesinterten Metallgefüges des Einlegekörpers. Während die Vickershärte der Gussträgermatrix und die des metallischen Press- oder Sintergefüges des Einlegekörpers vorteilhafterweise nicht größer als etwa 1000 HV ist, weist das Hartstoffmaterial eine Vickershärte von bevorzugt mindestens 1500 HV, noch bevorzugter von mindestens 2000 HV, auf. Des Weiteren weist das Hartstoffmaterial vorteilhafterweise auch eine größere Druckfestigkeit als die Gussträgermatrix und das metallische Press- oder Sintergefüge auf. Ein Keramikmaterial der genannten Art besitzt diese Eigenschaften und weist nicht selten eine Vickershärte von bis zu 3000 HV auf. Nach der Mohs-Skala kann das Hartstoffmaterial bevorzugt eine Härte von mindestens 8 Mohs und höchstens 10 Mohs, besonders bevorzugt eine Härte von mindestens 8,5 Mohs und höchstens 9,8 Mohs aufweisen.

[0014] Das Hartstoffmaterial kann im Press-, Sinter-, oder Druckgusskörper in Form von Hartstoffpartikeln zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt, bevorzugt fein verteilt sein. Eine gleichmäßige, d.h. homogene Verteilung, des Hartstoffmaterials in Form von Hartstoffpartikeln im Einlegekörper bewirkt eine erhöhte Formstabilität beim Guss und eine hohe sowie über die Funktionsfläche gleichmäßige Verschleißfestigkeit des Bearbeitungskörpers.

[0015] Insbesondere können die Hartstoffpartikel jeweils eine größte Erstreckung von höchstens 5 mm aufweisen. Hartstoffpartikel in diesem Größenbereich können verhältnismäßig einfach in einem Press-, Sinter- oder Druckgussverfahren verarbeitet werden. Bevorzugt weisen die Hartstoffpartikel jeweils eine Erstreckung in wenigstens einer der Raumrichtungen von mindestens 20 µm auf. Besonders bevorzugt ist die Erstreckung in wenigstens einer der Raumrichtungen mindestens 1500 µm und die größte Erstreckung höchstens 2500 µm. Nach der FEPA-Norm (Fédération Européenne des Fabricants de Produits Abrasifs) können die Hartstoffpartikel bevorzugt eine Körnung von F5 bis mindestens F30, besonders bevorzugt von F8 bis mindestens F12.

[0016] Die Hartstoffpartikel können vorteilhafterweise eine multimodale Partikelgrößenverteilung aufweisen. Eine multimodale Partikelgrößenverteilung umfasst zumindest zwei Moden, welche als zwei eindeutig unterscheidbare Peaks (lokale Maxima) der Partikelgrößenverteilung erscheinen. Durch eine multimodale Partikelgrößenverteilung können besonders kompakte, dicht gepackte Einlegekörper hergestellt werden. Auf diese Weise kann die Verschleißfestigkeit der Einlegekörper weiter erhöht werden.

[0017] Der Metallanteil des Press- oder Sinterkörpers kann insbesondere 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%, bevorzugter 30 bis 60 Gew.-%, betragen. Der Keramikanteil des Press- oder Sinterkörpers kann insbesondere 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 80 Gew.-%, bevorzugter 40 bis 60 Gew.-%, betragen.

[0018] Der Bearbeitungskörper kann in Kombination mit oder als Alternative zu dem wenigstens einen Press- oder Sinterkörper als Einlegekörper wenigstens einen Druckgusskörper als Einlegekörper oder weiteren Einlegekörper mit einem Hartstoffmaterial in einer Druckgussmatrix aus Metall - im folgenden "Druckgussmetall" - umfassen.

[0019] Insbesondere kann das Hartstoffmaterial in der Form von Hartstoffpartikeln zur Herstellung des Druckgusskörpers in eine Druckgussform einspritzbar bzw. einblasbar sein. Die Hartstoffpartikel können dazu derartig geformt und/oder bemessen sein, dass diese beim Einspritzen oder Einblasen durch Düsen diese nicht verstopfen. Die Hartstoffpartikel und das Druckgussmetall können über separate Zuleitungen in eine Druckgussform einspritzbar bzw. einblasbar sein. Alternativ oder zusätzlich können die Hartstoffpartikel mit dem Druckgussmetall vermischt in die Druckgussform einspritzbar bzw. einblasbar sein, wobei die Hartstoffpartikel und das Druckgussmetall bevorzugt in einer der Druckgussform vorgeschalteten Mischkammer oder in einem der Druckgussform vorgeschalteten Zuleitungsabschnitt vermischbar sein können. Somit kann eine gute Durchmischung der Hartstoffpartikel mit dem Druckgussmetall erreicht werden. Mittels der Druckgusstechnik kann ein Entmischen der Hartstoffpartikel und des Druckgussmetalls durch eine ausreichend schnelle Abkühlung der Druckgussmetallschmelze verhindert werden, insbesondere durch eine der raschen Kühlung förderliche Geometrie des Einlegekörpers.

[0020] Alternativ oder zusätzlich zum Hartstoffmaterial in Form von Hartstoffpartikeln kann das Hartstoffmaterial im durch Druckguss gebildeten Einlegekörper als Hartstoffkörper zumindest bereichsweise von der Druckgussmatrix umgeben und das Druckgussmetall der Druckgussmatrix zumindest bereichsweise in Hohlräume des Hartstoffkörpers eingedrungen sein. Die Hohlräume des Hartstoffkörpers können als Poren, insbesondere offene Poren, oder makroskopische Hohlräume ausgebildet sein. Der Hartstoffkörper kann also sowohl mikroskopische Poren als auch makroskopische Hohlräume aufweisen, welche zumindest bereichsweise vom Druckgussmetall infiltriert sein können bzw. in welche das Druckgussmetall eingedrungen sein kann. Der Hartstoffkörper ist vorteilhafterweise durch Pressen oder Sintern eines Keramikmaterials separat herstellbar.

[0021] In einer Ausführungsform kann die Druckgussmatrix des Einlegekörpers aus einer Eisenbasislegierung, vorzugsweise einem Gusseisen, gebildet werden. Die Verwendung eines gleichartigen Materials für die Druckgussmatrix des Einlegekörpers und die Gussträgermatrix des Bearbeitungskörpers gewährleistet eine feste Materialanbindung zwischen Einlegekörper und Gussträgermatrix. Der Metallanteil des Druckgusskörpers kann insbesondere 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 70 Gew.-% betragen. Der Keramikanteil des Druckgusskörpers kann insbesondere 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 80 Gew.-%, betragen.

[0022] Bevorzugt kann der als Press-, Sinter-, oder Druckgusskörper ausgebildete Einlegekörper stoffschlüssig mit der Gussträgermatrix verbunden sein, vorzugsweise dergestalt, dass die stoffschlüssige Verbindung durch eine Grenzflächenreaktion beim Ausgießen des Bearbeitungskörpers gebildet sein kann. Der Einlegekörper kann beim Kontakt mit der die Gussträgermatrix bildenden Metallschmelze oberflächennah angeschmolzen werden, wodurch sich das metallische Press-, Sinter-, oder Druckgussgefüge des Einlegekörpers stoffschlüssig mit der Gussträgermatrix verbinden kann. Durch den Stoffschluss kann vorteilhafterweise eine festere bzw. stabilere Verbindung zwischen Einlegekörper und Gussträgermatrix umgesetzt werden als beispielsweise beim Infiltrieren von porösen Keramikkörpern mit der Schmelze der Gussträgermatrix. Beim Infiltrieren poröser Keramikkörper mit einer Metallschmelze wird nur eine formschlüssige Verbindung zwischen den Poren des Keramikkörpers und der infiltrierten metallischen Gussträgermatrix gebildet. Durch die stoffschlüssige Verbindung des Einlegekörpers mit der Gussträgermatrix kann vorteilhafterweise die Lebensdauer des Bearbeitungskörpers erhöht werden, da ein Ausbrechen der Einlegkörper aus der Gussträgermatrix bei einer Beanspruchung des Bearbeitungskörpers reduziert bzw. vermieden werden kann.

[0023] Der wenigstens eine Einlegekörper kann seiner Form nach an die Funktionsfläche des Metallgusskörpers angepasst, sozusagen maßgeschneidert sein. Der Bearbeitungskörper kann eine Mehrzahl von Einlegekörpern umfassen, die an der Funktionsfläche des Metallgusskörpers nebeneinander, vorzugsweise so dicht als möglich nebeneinander, angeordnet und in der Gussmatrix eingebettet sein. Besonders bevorzugt beträgt ein Abstand zwischen den Einlegekörpern wenigstens 2 mm und höchstens 10 mm. Jeder einzelne der Einlegekörper kann vorzugsweise folgende Abmessungen aufweisen: Die Länge beträgt mindestens 10 mm und höchstens 500 mm, die Breite beträgt mindestens 10 mm und höchstens 300 mm und die Dicke beträgt mindestens 5 mm und höchstens 100 mm. Die Einlegekörper können die Form von einfachen Quadern, Prismen oder runden, einschließlich zylindrischen Körpern aufweisen.

[0024] Insbesondere kann jeder einzelne Einlegekörper wenigstens einen Durchgang aufweisen. Der Durchgang kann bevorzugt einen Querschnitt des Einlegekörpers verändern. In einer vorteilhaften Ausführungsform weitet sich der Durchgang von einem Öffnungsende zum anderen auf, bevorzugt gleichmäßig über seine gesamte Länge. Er kann sich zur Funktionsfläche des Einlegekörpers hin konusartig erweitern. Bevorzugt kann der Einlegekörper eine Vielzahl von Durchgängen aufweisen, welche besonders bevorzugt in einer Längs- und einer Querrichtung der Funktionsfläche versetzt zueinander angeordnet sein können. Das zur Erweiterung Gesagte gilt vorzugsweise für mehrere oder alle der Durchgänge. Durch den wenigstens einen Durchgang im Einlegekörper wird erreicht, dass dieser nach dem Ausgießen fest in der Gussträgermatrix verankert ist. Auf diese Weise kann das erstarrte Metall der Gussträgermatrix den Einlegekörper hintergreifen. Ein Ausbrechen des Einlegekörpers aus der Gussträgermatrix bei einer Beanspruchung des Bearbeitungskörpers kann somit weiter reduziert bzw. vermieden werden. Für den Fall, dass sich der Durchgang zur Funktionsfläche konusartig erweitert, wird die Verschleißfestigkeit des Bearbeitungskörpers mit zunehmendem Abtrag der Funktionsfläche erhöht, da der Hartstoffanteil der Funktionsfläche kontinuierlich ansteigt.

[0025] Die Ausbildung des wenigstens einen Einlegekörpers mit einem oder vorzugsweise mehreren makroskopischen Durchgängen, die oder der sich von einem seiner Enden zum anderen aufweitet oder vorzugsweise jeweils aufweiten, ist vorteilhaft auch bereits an sich und nicht nur für Ausführungen, in denen der wenigstens eine oder die mehreren Einlegekörper einen Press- oder Sinterkörper einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial ist oder sind. So behält es sich die Anmelderin vor, auf einen Bearbeitungskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Teilungsanmeldung zu richten, in der ferner beansprucht wird, dass der Einlegekörper ein Press- oder Sinterkörper aus Hartstoffmaterial oder einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial oder ein Druckgusskörper der hier offenbarten Art ist. Ein nur aus dem Hartstoffmaterial gesinterter Einlegekörper kann als Einlegekörper direkt mit dem Gussmetall der Gussträgermatrix umgossen und in den Durchgängen infiltriert sein. Grundsätzlich ist aber auch denkbar, dass ein den wenigstens einen Durchgang oder die bevorzugt mehreren Durchgänge aufweisender Einlegekörper, der nur aus Hartstoffmaterial oder aber wie beschrieben aus einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial bestehen kann, mit einem gegenüber dem Material der Gussträgermatrix verschleißbeständigeren Metall ausgegossen wird und erst nach diesem als Zwischenschritt ausgeführtem Gießprozess durch Umgießen mit dem Gussmaterial der Gussträgermatrix wie offenbart in die Gussträgermatrix eingebettet wird.

[0026] Schließlich ist auch darauf hinzuweisen, dass der Metallgusskörper nur lokal einen oder mehrere eingebettete Einlegekörper aufweisen kann, insbesondere in einem Bereich, in dem ein gegenüber anderen Bereichen erhöhter Verschleiß zu befürchten ist. Darüber hinaus kann besonders bevorzugt auch die Verschleißfestigkeit der gesamten Funktionsfläche des Metallgusskörpers durch das Einbetten des oder der Einlegekörper in der Gussmatrix verbessert werden. Die Einlegekörper können bevorzugt mindestens 80 % jedoch weniger als 100 % der Funktionsfläche, besonders bevorzugt mindestens 85 % und höchstens 95 % der Funktionsfläche, bilden. Die Funktionsfläche kann bevorzugt planar sein. Weiter bevorzugt kann die Funktionsfläche gewölbt sein. Besonders bevorzugt kann die Funktionsfläche glatt sein, insbesondere auch an den die Einlegekörper umfassenden Bereichen. Vorzugsweise kann die Funktionsfläche zusammenhängend sein. Alternativ kann sich die Funktionsfläche, auch aus voneinander separaten Flächenbereichen zusammensetzen, die beim Zerkleinerungsprozess gleichzeitig oder nacheinander in Einsatz gelangen.

[0027] In der nachfolgenden Tabelle 1 sind bevorzugte Materialkennwerte des Einlegekörpers zusammengefasst, wobei besonders bevorzugte Wertebereiche in Klammern eingetragen sind. Nicht nur die Wertebereiche der Tabelle 1, sondern auch jeder Grenzwert der Wertebereiche für sich ist beanspruchbar.

Tabelle 1: Materialkennwerte des Einlegekörpers.

Erstreckung der Hartstoffpartikel	20 - 5000 µm (800 - 3000 µm)
Körnung des Metallpulvers	10 nm - 1000 µm (1 - 500 11m)
Vickershärte des Hartstoffmaterials	8 - 10 Mohs (8,5 - 9,8 Mohs)
Vickershärte der Gussträgermatrix	100 - 900 HV (250 - 650 HV)
Vickershärte des metallischen Press- oder Sintergefüges	100 - 900 HV (250 - 650 HV)
Vickershärte der Druckgussmatrix	100 - 900 HV (250 - 650 HV)
Metallanteil des Press- oder Sinterkörpers	10 - 60 Gew.-% (20 - 60 Gew.-%)
Keramikanteil des Press- oder Sinterkörpers	10 - 90 Gew-% (40 - 80 Gew.-%)
Metallanteil des Druckgusskörpers	10 - 90 Gew.-% (20 - 70 Gew.-%)
Keramikanteil des Druckgusskörpers	10-90 Gew-% (30 - 80 Gew.-%)

[0028] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungskörpers für die Materialzerkleinerung umfasst zumindest die folgenden Schritte: Wenigstens ein die Verschleißfestigkeit erhöhender Einlegekörper wird durch zumindest Pressen einer Mischung eines Metallpulvers und Hartstoffmaterial oder durch Druckgießen eines Druckgussmetalls als Druckgussmatrix, welche zumindest bereichsweise ein Hartstoffmaterial umgibt, gebildet. Der Einlegekörper wird in einer Gussform angeordnet. Die Gussform wird mit einer verschleißfesten Eisenbasislegierung, vorzugsweise einem verschleißfesten Gusseisen ausgegossen, so dass die Eisenbasislegierung den wenigstens einen Einlegekörper zumindest bereichsweise umgibt. Auf diese Weise kann ein Bearbeitungskörper mit erhöhter Verschleißfestigkeit verfahrenstechnisch einfach hergestellt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Verschleißeigenschaften des Bearbeitungskörpers der Anwendung flexibel angepasst werden.

[0029] Die in Bezug auf den Bearbeitungskörper gemachten Ausführungen über den Einlegekörper und die Gussträgermatrix gelten auch im Bezug auf das Verfahren, zumal das Verfahren die Herstellung insbesondere auch eines erfindungsgemäßen Bearbeitungskörpers für die Materialzerkleinerung betrifft. So kann zunächst im Rahmen des Verfahrens ein Einlegektirper mit den bereits genannten Materialkennwerten mittels eines Press-, Sinter-und/oder Druckgussverfahrens hergestellt werden. Beim Anordnen des wenigstens einen Einlegekörpers in der Gussform kann dieser, insbesondere mittels einem oder mehreren Formnägeln bzw. Schrauben, an einer Gussformfläche befestigt werden. Werden mehrere Einlegekörper benötigt, können diese dicht an dicht nebeneinander an der Gussformfläche angeordnet und befestigt werden. Nach dem Anordnen des wenigstens einen Einlegekörpers oder der mehreren Einlegekörper wird die Gussform mit einer verschleißfesten Eisenbasislegierung, bevorzugt der zuvor genannten Art, ausgegossen, so dass die Eisenbasislegierung den oder die Einlegekörper zumindest bereichsweise umgibt.

[0030] Ein als Sinterkörper gebildeter Einlegekörper wird vorzugsweise pulvermetallurgisch hergestellt. Insbesondere kann der durch Pressen, bevorzugt isostatisches Pressen, einer Mischung eines Metallpulvers und Hartstoffmaterial gebildete Einlegekörper bei einer Temperatur von bevorzugt mindestens 800 °C und höchstens 1700 °C gesintert und im gesinterten Zustand in der Gussform angeordnet werden. Insbesondere kann der durch Pressen gebildete Einlegekörper bei bevorzugt 200°C bis 300°C vorgesintert oder vorgepresst, bevorzugt isostatisch vorgepresst werden. Vorteilhaft kann durch das Sintern des Presskörpers dessen Formstabilität und Verschleißfestigkeit weiter verbessert werden. Ein Urformen durch Pressen und Sintern ist vorteilhaft. Der Einlegekörper kann aber alternativ auch aus einem Sinterhalbzeug, beispielsweise einer Sinterronde, mittels eines Trennverfahrens oder einer spanend konturgebenden Bearbeitung hergestellt werden.

[0031] Beim durch Duckgießen gebildeten Einlegekörper kann das Hartstoffmaterial in Form von Hartstoffpartikeln separat vom Druckgussmetall in eine Druckgussform eingespritzt bzw. eingeblasen werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Hartstoffmaterial in Form von Hartstoffpartikeln mit der Schmelze des Druckgussmetalls vermischt in die Druckgussform eingespritzt bzw. eingeblasen werden, wobei die Hartstoffpartikel und das Druckgussmetall bevorzugt in einer der Druckgussform vorgeschalteten Mischkammer oder in einem der Druckgussform vorgeschalteten Zuleitungsabschnitt vermischt werden. Auf diese Weise kann ein die Verschleißfestigkeit des Bearbeitungskörpers erhöhender Einlegekörper mit im Wesentlichen gleichmäßig verteilten Hartstoffmaterial und einem metallischen Gussgefüge verfahrentechnisch einfach hergestellt werden.

[0032] Für den Fall dass das Hartstoffmaterial in Form von Hartstoffpartikeln gleichmäßig im Press-, Sinter- oder Druckgusskörper verteilt ist, tritt beim Ausgießen der Gussform vorteilhaft kein

[0033] Entmischen der Hartstoffpartikel auf, d.h. die Hartstoffpartikel sind bei der Herstellung des Bearbeitungskörpers in der Gussform aufgrund der Einbettung im Einlegekörper zumindest im Wesentlichen lagefixiert. Entsprechend kann eine Agglomeration und folglich eine Sedimentation, d.h. ein Absinken, oder ein Aufschwimmen der Hartstoffpartikel bei der Herstellung des Bearbeitungskörpers vermieden werden.

[0034] Alternativ oder zusätzlich zum Hartstoffmaterial in Form von Hartstoffpartikeln kann das Hartstoffmaterial beim durch Druckgießen hergestellten Einlegekörper als wenigstens ein Hartstoffkörper vom Druckgussmetall zumindest bereichsweise umgossen werden und das Druckgussmetall zumindest bereichsweise in Hohlräume des Hartstoffkörpers eindringen. Der Hartstoffkörper kann vor dem Druckgießen durch Pressen oder Sintern von Hartstoffmaterial geformt werden. Der Hartstoffkörper kann in die Druckgussform eingelegt werden und schließlich bereichsweise oder vollständig vom Druckgussmetall umgossen werden.

[0035] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur eines erfindungsgemäßen Bearbeitungskörpers. Bei dem Reparaturverfahren wird ein Schweißmaterial auf die Funktions- bzw. Verschleißfläche des Bearbeitungskörpers geschweißt, wobei das Schweißmaterial zumindest ein Metall und ein Hartstoffmaterial umfasst. Mittels des Reparaturverfahrens kann ein verschlissener Bearbeitungskörper zumindest temporär mit einfachen Mitteln wiederhergestellt werden. Auf diese Weise kann der Zeitraum bis zum Austausch des verschlissenen Bearbeitungskörpers durch einen neuen Bearbeitungskörper kostengünstig überbrückt werden. Des Weiteren kann auch vorbeugend ein nur teilweise verschlissener Bearbeitungskörper durch Aufschweißen eines derartigen Verschleißmaterials behandelt werden, um beispielsweise eine Nichtgebrauchsphase für eine die Lebensdauer des Bearbeitungskörpers verlängernde Maßnahme zu nutzen.

[0036] Zweckmäßigerweise sind das Metall des Einlegekörpers und das Metall des Schweißmaterials der Zusammensetzung nach zumindest im Wesentlichen gleich. Sie weisen vorteilhafterweise gleiche oder für eine feste Schweißverbindung ausreichend nahe beieinander liegende Schmelztemperaturen auf. Von Vorteil ist, wenn das Schweißmaterial einschließlich seines Hartstoffmaterials die gleiche oder in etwa die gleiche Zusammensetzung wie die Metall-Hartstoff-Mischung aufweist, die den Einlegekörper bildet, also auch das Hartstoffmaterial des Schweißmaterials der Zusammensetzung und dem Anteil nach der Hartstofffraktion des Einlegekörpers zumindest weitgehend entspricht.

[0037] In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Schweißmaterial durch Verschweißen eines Schweißdrahts auf die Funktions- bzw. Verschleißfläche aufgebracht werden. Besonders bevorzugt kann der Schweißdraht eine Materialzusammensetzung ähnlich oder gleich der des Einlegekörpers aufweisen. Insbesondere kann der Schweißdraht aus einem Keramikpartikelkern gebildet sein, welcher mit einem Metall ummantelt ist. Die Partikel des Keramikkerns können bevorzugt wenigstens ein Carbid eines Carbidbildners aus der Gruppe bestehend aus Si, Cr, W, Mo, V, Nb, Ti, Zr, Ta und Hf sein oder zumindest ein solches Carbid oder mehrere unterschiedliche Carbide enthalten..

[0038] Vorteilhafte Merkmale werden ferner in den Unteransprüchen und deren Kombinationen offenbart.

[0039] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche vorteilhaft weiter. Es zeigen:

Fig. 1

einen Metallgusskörper mit eingebetteten Einlegekörpern in einem Querschnitt,

Fig. 2

eine Gießform mit darin angeordneten Einlegekörpern für eine Herstellung eines Metallguss-Probekörpers,

Fig. 3

den gegossenen Metallguss-Probekörper,

Fig.4

einen Metallgusskörper nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit eingebetteten Presssinterkörpern als Einlegekörpern in einem Querschnitt,

Fig.5 5

einen Metallgusskörper nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit eingebetteten Druckgusskörpern als Einlegekörpern in einem Querschnitt

Fig. 6

einen Metallgusskörper mit auf einer Verschleißoberfläche aufgeschweißtem Schweißmaterial in einem Querschnitt,

Fig. 7

einen Einlegekörper mit konusartigen Durchgängen,

Fig. 8

in einer Prinzipdarstellung die Herstellung eines Einlegekörpers durch Pressen einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial

Fig. 9

in einer Prinzipdarstellung eine Druckgussform mit zwei voneinander beabstandeten Zuleitungen,

Fig. 10

in einer Prinzipdarstellung eine Druckgussform mit zwei direkt nebeneinander angeordneten Zuleitungen,

Fig. 11

in einer Prinzipdarstellung eine Druckgussform mit einer vorgeschalteten Mischkammer und

Fig. 12

in einer Prinzipdarstellung eine Druckgussform mit einer verzweigten Zuleitung und

Fig. 13

in einer Prinzipdarstellung die Herstellung eines Einlegekörpers als Druckgusskörper mit einem in einer Druckgussmatrix eingebetteten porösen Keramikkörper.

[0040] In der Fig. 1 ist in einem Querschnitt ein Metallgusskörper 1 dargestellt, der ein Mahlplattensegment für ein Mahlwerk zum Zerkleinern von granulatförmigen Stoffen, beispielsweise Kohle, Kalk, Klinker oder Zementrohmehl, ist. Der Metallgusskörper 1 kann als Zylinderringsegment, wie beispielsweise der in Fig. 3 dargestellte Metallguss-Probekörper, ausgebildet sein. Auch ein Guss als voller Zylinderring oder auch jeder anderen Mahlkörperform ist denkbar. Der Guss erfolgt statisch unter Schwerkraft in einer Gussform mit einem Überkopfspeiser 5. Der Metallgusskörper 1 weist an einer Stirnfläche, die eine plane Funktions- bzw. Verschleißfläche 2 bildet, einen Verbundwerkstoff in einer über die gesamte Funktionsfläche gleichmäßig dicken Schicht 3 von etwa 50 mm Schichtdicke auf. Der Verbundwerkstoff dieser Schicht 3 besteht aus einer Mehrzahl von dicht nebeneinander angeordneten Einlegekörpern 7 (Fig. 2), die in einer erstarrten Gussträgermatrix 4 eingebettet sind und im Verbund mit der Gussträgermatrix 4 die Funktionsfläche 2 bilden.

[0041] Die Gussträgermatrix 4 wird beispielsweise von dem Werkstoff GX300CrNiSi9-5-2 gebildet. In der nachfolgenden Tabelle 2 sind neben diesem Werkstoff weitere besonders bevorzugte Werkstoffe für die Gussträgermatrix 4 des Ausführungsbeispiels und jeden anderen erfindungsgemäßen Metallgusskörper angeführt.

Tabelle 2: Gussträgermatrix-Werkstoffe

Materialbezeichnung	Name	Werkstoffnummer (DIN 12513:2001	Gefüge / Zusammensetzung
GX260NiCr4-2 /	Ni-Hard 2	EN-GJN-HV520	Martensit / Perlit mit
GX330NiCr4-2		EN-GJN-HV550	Karbiden der Form
			FE3C und M23C6
GX300CrNiSi9-5-2	Ni-Hard 4	EN-GJN-HV600	Martensit / Karbide
			der Form M23C6 und
			M7C3 mit Anteilen von
			Restaustenit
GX260Cr11	Gusseisen mit	EN-GJN-	Martensit /
GX300CrMo15-3	hohem	HV600(XCr11)	Restaustenit / teilweise
GX260CrMoNi15-2-1	Chromanteil	EN-GJN-	Perlit
GX260CrMoNi20-2-1		HV600(XCr14)	Karbide der Form
GX260Cr27		EN-GJN-	M7C3 und/oder M23C6
GX300CrMo27-1		HV600(XCr14)
		EN-GJN-
		HV600(XCr18)
		EN-GJN-
		HV600(XCr23)
		EN-GJN-
		HV600(XCr23)
GX300NiNo3Mg	Zwischenstufen-		Zwischenstufen-
	vergütetes		gefüge / Bainit /
	Gusseisen mit		Martensit /
	Kugelgraphit		Karbidanteil kleiner
			3%

[0042] Fig. 2 zeigt eine ringsegmentförmige Gießform 6 von oben, an deren Bodenfläche eine Vielzahl von Einlegekörpern 7 dicht nebeneinander angeordnet ist. Die Herstellung der Einlegekörper 7 ist weiter unten anhand von Beispielen beschrieben. Die Einlegekörper 7 werden in diese Anordnung mit Formnägeln an der Bodenfläche der Gießform 6 befestigt. Für den Abguss des Probekörpers wurden exakt quaderförmige Einlegekörper 7 verwendet. Für eine gleichmäßige Überdeckung der Bodenfläche der Gießform 6, und damit zur Ausbildung einer vollkommen gleichmäßigen Verbundstruktur in der Verbundwerkstoffschicht 3 (Fig. 1), können selbstverständlich auch der Form der Funktionsfläche 2 des Metallgusskörpers 1 exakt angepasste Einlegekörper 7 verwendet werden. Insbesondere kann die Verbundwerkstoffschicht 3 auch durch einen einzigen, homogenen Einlegekörper 7 gebildet sein. Bevorzugt können die Einlegekörper 7 Durchgänge 14 aufweisen, insbesondere dergestalt, dass sich die Durchgänge 14 zur Funktionsfläche 2 des Einlegekörpers 7 hin konusartig erweitern (Fig. 7). Die Durchgänge 14 können in einer Längsrichtung A und einer Querrichtung B der Funktionsfläche 2 versetzt zueinander angeordnet sein. Wie aus der Fig. 7 hervorgeht, wird ein Querschnitt des Einlegekörpers 7 durch die konusartigen Druchgänge 14 kontinuierlich verändert.

[0043] Fig. 3 zeigt den gegossenen Probekörper nach der Entnahme aus der Gießform 6. Der Probekörper ist im Bereich einer Ringsegmentfläche 8 angeschliffen worden. Die von dem Verbundwerkstoff gebildete Oberfläche des Probekörpers ließ sich extrem schwierig schleifen. Der Abtrag lag hauptsächlich in der Schleifscheibe und nicht am Probekörper, was auf eine sehr hohe Schleißfestigkeit des Probekörpers hindeutet.

[0044] Nachfolgend ist die Herstellung der Einlegekörper 7 anhand dreier Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

[0045] In einem ersten Schritt I wird eine Mischung aus 30 Gew.-% Stahlpulver 21, insbesondere Sinterstahl, und 70 Gew.-% keramischen Hartstoffpartikeln 10, die vorzugsweise einen Carbidanteil von 50 bis 100 Gew.-% aufweisen, beispielsweise SiC, in einer Pressform 22 zu einem Grünling des Einlegekörpers 7 gepresst (s. Fig. 8). Das Pressen kann bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden. Das Stahlpulver 21 weist vorzugsweise eine Körnung von 100 µm auf, wohingegen die Hartstoffpartikel 10 eine größte Erstreckung von vorzugsweise höchstens 5000 µm aufweisen. Nach dem Pressen kann der Grünling des Einlegekörpers 7 in einem optionalen zweiten Schritt II bei 200 - 300 °C vorgesintert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Grünling des Einlegekörpers 7 im Schritt II isostatisch vorgepresst werden. Schließlich wird der Grünling des Einlegekörpers 7 im dritten Schritt III bei einer Temperatur von größer 1000 °C heißisostatisch gepresst (HIP) oder gesintert.

Beispiel 2

[0046] Eine Mischung aus 50 Gew.-% verschleißfestem Gusseisen und 50 Gew.-% keramischen Hartstoffpartikeln 10, die vorzugsweise einen Carbidanteil von 50 bis 100 Gew.-% aufweisen, beispielsweise SiC, wird in einer Druckgussform 15 druckgegossen. Die Hartstoffpartikel 10 weisen eine größte Erstreckung von vorzugsweise höchstens 5000 µm auf. Das Einspritzen bzw. Einblasen des Gusseisens und der Hartstoffpartikel 10 kann zeitlich beabstandet voneinander oder zeitgleich erfolgen, wobei vorteilhafterweise für eine möglichst gleichmäßige Durchmischung in der Druckgussform 15 gesorgt wird. Das flüssige Gusseisen und die Hartstoffpartikel 10 können über separate, bevorzugt voneinander beabstandete, Zuleitungen 16, 17 in die Druckgussform 15 eingespritzt bzw. eingeblasen werden (Fig. 9). Die Zuleitungen 16, 17 können aber auch direkt nebeneinander angeordnet sein (Fig. 10). Alternativ können das flüssige Gusseisen und die Hartstoffpartikel 10 als Gemisch in die Druckgussform 15 eingespritzt werden. Das Vermischen des flüssigen Gusseisens und der Hartstoffpartikel 10 kann in einer der Druckgussform 15 vorgeschalteten Mischkammer 18 (Fig. 11) oder in einem der Druckgussform 15 vorgeschalteten Zuleitungsabschnitt 19 einer verzweigten Zuleitung 20 (Fig. 12) erfolgen. Selbstverständlich können die in den Fig. 9 bis 12 dargestellten Ausführungen zur Zuleitung von Gusseisen und Hartstoffpartikeln 10 in die Druckgusskammer 15 auch miteinander kombiniert werden.

Beispiel 3

[0047] Ein poröser Keramikkörper 24, vorzugsweise durch Sintern von SiC bei 1030 bis 1100 °C hergestellt, wird in einer Druckgussform 15 angeordnet (s. Fig. 13). Der poröse Keramikkörper 24 kann zusätzlich oder alternativ zu den Poren mehrere makroskopische Hohlräume 26 aufweisen. Wie aus der Fig. 13 hervorgeht, können die makroskopischen Hohlräume 26 als konusartige Durchgänge ausgebildet sein. Vor dem Druckgießen kann die Druckgussform 15 auf eine Temperatur von 300 - 500 °C vorgewärmt werden. Das Druckgießen erfolgt durch Einspritzen von Gusseisen bei einer Temperatur von 1200 - 1400 °C durch eine Zuleitung 28.

[0048] In der Fig. 4 ist der Metallgusskörper 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit mehreren in der Gussträgermatrix 4 eingebetteten Einlegekörpern 7 gezeigt. Die Einlegekörper 7 wurden in einem Press- und Sinterverfahren nach Beispiel 1 hergesellt. Wie aus der Fig. 4 hervorgeht sind die Hartstoffpartikel 10 im Wesentlichen gleichmäßig im metallischen Sintergefüge 11 jedes einzelnen Einlegekörpers 7 verteilt.

[0049] Die Fig. 5 zeigt den Metallgusskörper 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit mehreren in der Gussträgermatrix 4 eingebetteten Einlegekörpern 7, welche in einem Druckgussverfahren nach Beispiel 2 hergestellt worden sind. Auch in der Druckgussmatrix 12 jedes einzelnen Einlegekörpers 7 sind die Hartstoffpartikel 10 im Wesentlichen gleichmäßig verteilt.

[0050] Die Einlegekörper 7 wiesen während des Ausgießens mit der Gussträgermatrix 4 eine hohe Formbeständigkeit auf. Eine Entmischung, d. h. eine Sedimentation oder ein Aufschwimmen von Hartstoffpartikeln 10 konnte nicht beobachtet werden.

[0051] In der Fig. 6 ist ein Metallgusskörper 1 gezeigt, welcher nach einer längeren Einsatzdauer an seiner Funktionsfläche 2 verschlissen ist. Der verschlissene Metallgusskörper 1 ist in einem Reparaturverfahren wiederhergestellt worden, bei dem ein Schweißmaterial 13 auf die bisherige Funktions- bzw. Verschleißfläche 2 aufgeschweißt worden ist. Das Schweißmaterial 13 weist eine an die Metall-Hartstoff-Mischung der Einlegekörper 7 angepasste Zusammensetzung, vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung wie die Metall-Hartstoff-Mischung der Einlegekörper 7, auf.

Ansprüche

1. Bearbeitungskörper zum Zerkleinern eines Aufgabeguts, der als Metallgusskörper (1) eine Gussträgermatrix (4) und wenigstens einen in der Gussträgermatrix (4) eingebetteten, die Verschleißfestigkeit einer Funktions- bzw. Verschleißfläche (2) des Bearbeitungskörpers erhöhenden Einlegekörper (7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlegekörper (7) ein Press- oder Sinterkörper einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial oder ein Druckgusskörper, welcher ein Hartstoffmaterial in einer Druckgussmatrix (12) aus Druckgussmetall umfasst, ist oder solch einen Körper in einem Verbund umfasst.

2. Bearbeitungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussträgermatrix (4) aus einer Eisenbasislegierung, vorzugsweise einem Gusseisen, insbesondere mit einem Perlit-, Bainit- und/oder Martensitgefüge, gebildet ist, die auch höherwertige Carbide enthalten kann.

3. Bearbeitungskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallpulver des Press- oder Sinterkörpers aus einem im Vergleich zum Metall der Gussträgermatrix (4) höher schmelzenden Metall, bevorzugt Stahl, besonders bevorzugt Werkzeugstahl, gebildet ist.

4. Bearbeitungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial ein Keramikmaterial aus der Gruppe der Carbide, Oxide und Nitride oder eine Kombination dieser Materialien, besonders bevorzugt ein Keramikmaterial aus einem Carbid wenigstens eines Carbidbildners der Gruppe bestehend aus Si, Cr, W, Mo, V, Nb, Ti, Zr, Ta und Hf, umfasst.

5. Bearbeitungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial in Form von Hartstoffpartikeln (10) zumindest im Wesentlichen gleichmäßig im Press-, Sinter- oder Druckgusskörper verteilt ist.

6. Bearbeitungskörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel (10) jeweils eine größte Erstreckung von höchstens 5 mm aufweisen.

7. Bearbeitungskörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel (10) eine multimodale Partikelgrößenverteilung aufweisen.

8. Bearbeitungskörper nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel (10) zur Herstellung des Druckgusskörpers separat vom Druckgussmetall in eine Druckgussform (15) einspritzbar bzw. einblasbar sind.

9. Bearbeitungskörper nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel (10) mit dem Druckgussmetall vermischt in eine Druckgussform (15) einspritzbar bzw. einblasbar sind, wobei die Hartstoffpartikel (10) und das Druckgussmetall bevorzugt in einer der Druckgussform (15) vorgeschalteten Mischkammer (18) oder in einem der Druckgussform vorgeschalteten Zuleitungsabschnitt (19) vermischbar sind.

10. Bearbeitungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial als Hartstoffkörper (24) zumindest bereichsweise von der Druckgussmatrix umgeben und das Druckgussmetall der Druckgussmatrix (12) zumindest bereichsweise in Hohlräume (26) des Hartstoffkörpers (24) eingedrungen ist.

11. Bearbeitungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgussmatrix (12) des Einlegekörpers (7) aus einer Eisenbasislegierung, vorzugsweise einem Gusseisen, vorzugsweise weiß erstarrtem Gusseisen, gebildet ist.

12. Bearbeitungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlegekörper (7) wenigstens einen Durchgang (14) aufweist, der sich vorzugsweise von einem Ende zum anderen aufweitet, beispielsweise konisch.

13. Bearbeitungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlegekörper (7) stoffschlüssig mit der Gussträgermatrix (4) verbunden ist, vorzugsweise dergestalt, dass die stoffschlüssige Verbindung durch eine Grenzflächenreaktion beim Ausgießen des Bearbeitungskörpers gebildet ist.

14. Einlegekörper für einen Bearbeitungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungskörpers für die Materialzerkleinerung, insbesondere eines Bearbeitungskörpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

a) wenigstens ein die Verschleißfestigkeit erhöhender Einlegekörper (7) durch zumindest Pressen, bevorzugt isostatisches Pressen, einer Mischung aus Metallpulver und Hartstoffmaterial oder durch Druckgießen eines Druckgussmetalls als Druckgussmatrix (12), welche zumindest bereichsweise ein Hartstoffmaterial umgibt, gebildet wird,

b) der wenigstens eine Einlegekörper (7) in einer Gussform (6) angeordnet wird,

c) und die Gussform (6) mit einer verschleißfesten Eisenbasislegierung, vorzugsweise einem verschleißfesten Gusseisen ausgegossen wird, so dass die Eisenbasislegierung den wenigstens einen Einlegekörper (7) zumindest bereichsweise umgibt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Pressen gebildete Einlegekörper (7) gesintert, bevorzugt bei einer Temperatur von 800 bis 1700 °C gesintert, und im gesinterten Zustand in der Gussform (6) angeordnet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Pressen gebildete Einlegekörper (7) bei 200 bis 300 °C vorgesintert oder vorgepresst, bevorzugt isostatisch vorgepresst, wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial des durch Druckgießen gebildeten Einlegekörpers (7) in Form von Hartstoffpartikeln (10) separat vom Druckgussmetall in eine Druckgussform (15) eingespritzt bzw. eingeblasen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 15 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial des durch Druckgießen gebildeten Einlegekörpers (7) in Form von Hartstoffpartikeln (10) mit der Schmelze des Druckgussmetalls vermischt in eine Druckgussform (15) eingespritzt bzw. eingeblasen wird, wobei die Hartstoffpartikel (10) und das Druckgussmetall bevorzugt in einer der Druckgussform vorgeschalteten Mischkammer (18) oder in einem der Druckgussform vorgeschalteten Zuleitungsabschnitt (19) vermischt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 15, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffmaterial des durch Druckgießen gebildeten Einlegekörpers (7) als wenigstens ein Hartstoffkörper (24) vom Druckgussmetall zumindest bereichsweise umgossen wird und das Druckgussmetall zumindest bereichsweise in Hohlräume (26) des Hartstoffkörpers (24) eindringt.

21. Verfahren zur Reparatur eines Bearbeitungskörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem ein Schweißmaterial (13) auf die Funktions- bzw. Verschleißfläche (2) des Bearbeitungskörpers geschweißt wird, wobei das Schweißmaterial (13) zumindest ein Metall und ein Hartstoffmaterial umfasst.

Zeichnung