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Verfahren zur Herstellung von legierten Stählen durch Sintern.
Die Herstellung von Werkstücken aus gesinterten Metallen hat gegenüber den bisher noch allgemein üblichen Herstellungsverfahren auf schmelzflüssigem Wege den Vorteil, dass die Verluste durch Schlacke beim Giessen und bei der Bearbeitung wegfallen. Selbst die Herstellung kompliziert geformter Werkstücke wird durch Anwendung des Sinterns einfach. Dazu kommt der Vorteil, beim Sintern auf die Struktur und Porosität Einfluss nehmen zu können.
Man hat sich daher schon vielfach bemüht, legierte Stähle und besonders chromhaltige Stähle durch Sintern herzustellen. Bei den Versuchen, chromlegierte Stähle durch Sintern aus den Metallpulvern der einzelnen Legierungsbestandteile herzustellen, zeigte es sich, dass dabei die Diffusionsgeschwindigkeit zu gering ist, um eine gleichmässige Verteilung der Legierungsbestandteile zu erzielen ; man ist daher u. a. dazu übergegangen, bei Chrom-Nickel-Stählen auf dem Wege der interkristallinen Korrosion zuerst ein Pulver aus legiertem Stahl herzustellen und dieses zu sintern. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und kostspielig.
Es hat sich nun gezeigt, dass legierte Stähle durch einfaches Sintern hergestellt werden können, wenn man einen oder mehrere der Legierungsbestandteile, z. B. bei chromlegierten Stählen das Chrom, in Form ihrer Halogenverbindungen, vorzugsweise der wasserfreien Chloride, in die Mischung einbringt. Beim Sintern im Wasserstoffstrom oder im Vakuum erfolgt dann die Umsetzung zur Legierung, während ein äquivalenter Teil der betreffenden Halogenverbindungen abgeht, was bei der Herstellung des Mischungssatzes berücksichtigt werden muss. Da neben dem Eisenchlorid auch geringe Mengen von Chloriden der anderen Metalle abgehen können, empfiehlt es sich, den erforderlichen Mischungssatz durch Versuche zu bestimmen.
Das erfindungsgemässe Verfähren kann auch so ausgeführt werden, dass man Halogenwasserstoff, vorzugsweise mit dem für die Durchführung des Sintervorganges erforderlichen Wasserstoff, durch den Sinterofen leitet und auf diese Weise zwischenzeitlich Metallchloride der Legierungsbestandteile herstellt oder, besonders bei der Herstellung poröser Sinterkörper, andere bei Sintertemperatur zersetzliche Halogenverbindungen, wie z. B. Ammonchlorid, zusetzt. Das Verfahren wird vorteilhaft bei Stählen angewendet, die Chrom und/oder Aluminium als Legierungsbestandteil enthalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von legierten Stählen durch Sintern, dadurch gekennzeichnet, dass beim Sintern ein oder mehrere Legierungsbestandteile in Form ihrer Halogenverbindungen vorhanden sind.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Legierungsbestandteile in den Mischungsatz in Form ihrer Halogenverbindungen eingebracht werden.
3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung von chromhaltigen Stählen das Chrom in Form von wasserfreiem Chromchlorid, vorzugsweise wasserfreiem Chromchlorür, eingebracht wird.
4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zugabe anderer, zersetzlicher Halogenverbindungen zwischenzeitlich Halogenverbindungen der Legierungsmetalle hergestellt werden.
5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Halogenwasserstoff, vorzugsweise als geringer Zusatz zu dem für die Durchführung des Sintervorganges erforderlichen Wasserstoff, durch den Sinterofen über den zu sinternden Pressling geleitet wird.
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