AT163161B - Verfahren zum Herstellen von legierten oder unlegierten Sinterstahlkörpern mit einem Kohlenstoffgehalt von 0.2 bis 2% - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Herstellen von legierten oder unlegierten Sinterstahlkörpern mit einem
Kohlenstoffgehalt von 0-2 bis 2% 
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 so durchgeführt werden, dass anschliessend an die
Fertigsinterung im heissen Zustand ein Nach- pressen stattfindet, worauf die Sinterkörper ge- gebenenfalls noch einer abschliessenden Glüh- behandlung unterworfen werden. Solche Mass- nahmen sind sowohl für Hartmetall als auch für die Herstellung anderer Sinterstoffe bekannt und auch schon bei der Herstellung von Sinter- stahlkörpern versucht worden. Im allgemeinen wird aber die Herstellung von   Stahlkörper   durch
Sintern dann vorgenommen, wenn es sich um die Erzeugung verhältnismässig verwickelter
Formen handelt.

   Das Nachpressen bei hohen
Temperaturen muss daher in geteilten Matrizen mit mehreren Einzelstücken stattfinden, wobei es sich gezeigt hat, dass die Matrizen dieser Beanspruchung nicht gewachsen sind. Bei reinen
Metallen, u. a. auch reinem Eisen, Stahl und niedrigschmelzenden Legierungen, ist auch schon versucht worden, eine Mehrfachsinterung durchzuführen, wobei nach jedem Sintern ein Verdichten stattfindet. In den einzelnen Sinterstufen wurden die für die Endsinterung vorgesehenen Temperaturen angewendet, wobei es infolge der metallurgischen Eigenart der erwähnten
Stoffe auf die Einhaltung besonderer Temperaturgrenzen nicht ankam, wenn nur ein Zusammen-   fritten   der Teilchen erreicht wurde. 



   Die erwähnten Schwierigkeiten bei der Herstellung von   Sinterstahlkörpern   werden beseitigt und gleichzeitig eine hohe Dichte der Formkörper verbunden mit Höchstwerten der Festigkeit und Dehnung erreicht, wenn gemäss der Erfindung die Technik des Doppelpressens und Doppelsintems angewendet wird. Das Verfahren besteht darin, den in üblicher Weise aus dem Ausgangspulvergemisch zu einem Formkörper gepressten Werkstoff bei einer Temperatur von 700 bis 1000  C vorzusintem. Bei dieser Vorsinterung wird erreicht, dass der Kohlenstoff bzw. der Graphit mit dem Eisen einen Verbundkörper bildet, ohne dass bereits wesentliche Diffusionsvorgänge stattfinden, die dem erzielten Körper den Charakter eines Stahles verleihen.

   Dieser aus eng nebeneinanderliegenden Eisen-und Kohlenstoffteilchen bestehende Körper besitzt bereits eine bemerkens- 

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 werte Festigkeit und Dichte, die etwa   6-5 bis 6'8   beträgt. Die mechanischen Eigenschaften dieses Körpers sind unerwarteterweise derart, dass er in kaltem Zustand in einem entsprechend geformten Gesenk einer erheblichen Nachverdichtung unterworfen werden kann. Ohne Gefahr des   Zerbröckelns   oder der Bildung von Spaltstellen können Querschnittsabnahmen von mehreren Prozenten erreicht werden. Die Möglichkeit, die Körper in der Kälte zu pressen, beseitigt Schwierigkeiten, wie sie dann auftreten, wenn ein Verdichten insbesondere verwickelter Formen bei hohen Temperaturen durchgeführt werden muss.

   Selbst bei geteilten aus mehreren Einzelteilen bestehenden Matrizen werden gemäss der Erfindung dagegen selbst komplizierte Formkörper einwandfrei verdichtet. Der so verdichtete Körper wird anschliessend bei Temperaturen zwischen 1150-1300 C fertig gesintert. Durch Anwendung dieser Massnahmen werden Dichten von   7. 0   bis 7-4 erreicht, wobei der eigentliche Stahlcharakter der Sinterkörper erst nach der zweiten Sinterung in Erscheinung tritt. Entsprechend der hohen Dichte werden ausserordentlich günstige Festigkeits- und Dehnungswerte erreicht. Ein grosser Vorteil des geschilderten Verfahrens ist der, dass der Schwund der Sinterkörper bei der Fertigsinterung auf ein äusserst geringes, sicher beherrschbares Mass zurückgeht. 



  Bei normal hergestellten Sinterstahlkörpern muss man mit verhältnismässig hohen Streuungen im Schwund, die zwischen 1 und 2% linear für den Schwund selbst liegen, rechnen, so dass die Einhaltung enger Toleranzen praktisch unmöglich ist. 



   Im Nachfolgenden sind zwei Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäss der Erfindung angegeben. 



   Beispiel 1 : Ein Gemisch aus 75% Eisenpulver, 24-5% Gusseisenpulver und   0-5%   Graphit wurde 
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Körper wurde darauf in kaltem Zustand mit
6 bis 8   /e   nachgepresst und bei   12700 C   fertiggesintert. Der erzeugte Kohlenstoffstahl mit etwa 0. 7% Endkohlenstoffgehalt hatte bei einer Dichte von 7-3 eine Festigkeit von 55 bis 65   A/MMK   bei einer Dehnung von 6 bis 10%. 



   Beispiel 2. Ein Gemisch von 96-5% Eisenpulver, 1-5% Chrompulver und 1-5% Graphit wurde feinst gemahlen, mit einem Druck von 5 bis 7   tlcml verpresst und   bei 1000   C vorgesintert. Der vorgesinterte Körper wurde in kaltem Zustand mit einem Druck von 5 bis 7 t/cm2 nachgepresst und bei 1210   C fertiggesintert. Der erzeugte Chromstahl hatte bei einer Dichte von 7-2 eine Festigkeit von 70 bis 90   kgfmm2   bei einer Dehnung von 4 bis   8%.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zum Herstellen von legierten oder unlegierten Sinterstahlkörpern mit einem Kohlenstoffgehalt von 0-2 bis 2%, wobei das Ausgangspulvergemisch zu Formkörpern gepresst, diese gesintert, im Gesenk verdichtet und sodann nochmals geglüht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper bei 700-1000 C vorgesintert, anschliessend im erkalteten Zustand im Gesenk verdichtet und sodann bei 1150-1300 C fertiggesintert werden.