AT209577B - Verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern

Info

Publication number
AT209577B
AT209577B AT286755A AT286755A AT209577B AT 209577 B AT209577 B AT 209577B AT 286755 A AT286755 A AT 286755A AT 286755 A AT286755 A AT 286755A AT 209577 B AT209577 B AT 209577B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
metal
powder
production
sintered bodies
mixture
Prior art date
Application number
AT286755A
Other languages
English (en)
Inventor
Adolf Dr Ing Vidmajer
Original Assignee
Vacuumschmelze Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vacuumschmelze Ag filed Critical Vacuumschmelze Ag
Application granted granted Critical
Publication of AT209577B publication Critical patent/AT209577B/de

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern 
Die Herstellung von   Press- und Sinterkòrpern   aus Metallen, Legierungen oder Metallverbindungen wie Karbiden, Boriden, Nitriden usw. ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden, teils weil das pulverförmige Ausgangsmaterial für die Herstellung profilierter Körper nicht plastisch genug ist, teils weil sich bisweilen die verschiedenen Komponenten nicht genügend miteinander vermischen. 



   Die Schwierigkeiten der Mischung können in einer besonderen spezifischen Unmischbarkeit begründet liegen, die z. B. durch grosse Unterschiede im spezifischen Gewicht bedingt ist oder dadurch, dass eine Komponente nur in sehr geringen Menge zugesetzt werden soll oder sinngemäss auch dadurch, dass man einer besseren Verteilung wegen eine Vorlegierung herstellen muss. 



   Die nicht genügende Plastizität wirkt sich bei der Herstellung von Formkörpern dadurch nachteilig aus, dass für kompliziertere Presslinge mehrfach unterteilte Pressstempel verwendet werden müssen. Das sonst vorteilhafte Strangpressen hat gerade wegen der im allgemeinen ungenügenden plastischen Eigenschaften der pulverförmigen Ausgangsstoffe bisher nur wenig Eingang in die Pulvermetallurgie gefunden und stützt sich praktisch nur auf die Verwendung von presserleichternden Zusätzen auf Kunstharzbasis. 



   Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angedeuteten Schwierigkeiten zu beheben. 



  Darüber hinaus soll die Anzahl der bisher üblichen Verfahrensschritte möglichst herabgesetzt und die Zeit für die Herstellung der   press-und sinterfertigen   Mischungen aus den Ausgangspulvern so weit als möglich gekürzt werden. 



   Durch die im folgenden näher beschriebene Erfindung werden diese Forderungen im weitgehenden Masse erfüllt. Der Gegenstand der Erfindung besteht in einem verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern durch Verpressen und anschliessendes Sintern von pulverförmigem Ausgangsmaterial, das aus einem oder mehreren Metallen, Vorlegierungen oder metallischen Hartstoffen, wie Metallkarbiden,-bo-   riden   oder-nitriden besteht und   presserleichternde   Zusätze enthält und das dadurch gekennzeichnet ist, dass man dem Ausgangsmaterial einen Zusatz von Metallverbindungen, in Form von Gelen oder kolloidalen Lösungen beigibt, der aus Oxalo-Ferrat allein oder aus Metallhydroxyden mit beim Erhitzen ätzend wirkenden Zusätzen wie   Fell   oder Oxalsäure besteht.

   Diese Zusätze wirken presserleichternd und   ausser-   dem rauhen beim Erhitzen auf Sintertemperatur die ätzend wirkenden Bestandteile selbst oder Zwischenprodukte, die aus ihnen in der Hitze gebildet werden, die Oberfläche der einzelnen Körner des Ausgangspulvers auf, wodurch die Sinterfähigkeit verbessert wird. Gleichzeitig werden gegebenenfalls vorhandene   unerwünschte   Bestandteile des Zusatzes in der Hitze verflüchtigt oder zu flüchtigen Bestandteilen zersetzt bzw. bilden sie mit unerwünschten Bestandteilen des Ausgangspulvers oder mit dem Schutzgas fluchtige Verbindungen, die während des Sinterns weggehen. Das aus dem Ausgangspulver und dem Zusatz beste-   '1ende   Gemenge wird ohne Zwischenschaltung weiterer Behandlungsstufen unmittelbar gepresst und an-   schliessend gesintert.    



   Die Beschaffenheit des Zusatzes wird so gewählt, dass dieser der sinterfertigen Mischung wahlweise eine Form-oder Strangpressfähigkeit, vorzugsweise auch bei Raumtemperatur verleiht. 



   Den in kolloidaler Form beigefügten Zusätzen können Lösungen, vorzugsweise konzentrierte Lösungen von Salzen, Salzgemischen oder Komplexsalzen beigegeben werden. Die Feuchtigkeit des Zusatzes wird je nach Art und Beschaffenheit des Ausgangsmaterials so gewählt, dass die günstigsten Gleiteigenschaften erzeugt werden. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Legierungsanteile, die beispielsweise nur in sehr geringer Menge notwendig oder nur über Vorlegierungen zugänglich sind, können zusammen mit dem Zusatz eingebracht werden, wodurch eine besonders feine Verteilung dieser Legierungsanteile gewährleistet ist. 



   Ausser durch die Wahl des geeigneten Zusatzmaterials können die   Preys- un   Sintereigenschaften der Metallpulvermischung auch noch durch geeignete Wahl der Dispersität des   Ausgangspulvers beeinflusst   werden. 



   Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird erstmalig erreicht, dass bei der Herstellung von metallischen Sinterwerkstoffen mit wenigen Verfahrensschritten auf einfache und zeitsparende Weise gleichzeitig die nachstehenden Vorteile gewonnen werden :   l.   Nach dem Mischen aller Bestandteile kann unmittelbar, also ohne zwischengeschaltetes Trocknen, Mahlen oder Reduzieren, das gemischte Metallpulver verpresst und gesintert werden. 



   2. Es ergibt sich eine feinste Verteilung der Zusatzbestandteile und dadurch a) besonders gute Sinterfähigkeit b) gleichförmige Vermischung aller Bestandteile und damit erleichterte Legierungsbildung. 



   3. Das Endprodukt der Mischung weist eine so gute Form-und Strangpressfähigkeit auf, dass es unmittelbar verformt, z. B. auch kaltverformt und anschliessend bis auf Sintertemperatur erhitzt werden kann. 



   4. In dem gesinterten Endprodukt sind keine technisch schädlichen bzw. unerwünschten Bestandteile enthalten. 



   5. Die Zusätze wirken selbst oder ein aus ihnen unterhalb oder bei der Sintertemperatur entstehendes Zwischenprodukt ätzend auf die Kornoberfläche des Ausgangspulvers, wodurch noch zusätzlich die Sintereigenschaften günstig beeinflusst werden. 



   6. Das Stauben des Pulvers beim Pressen wird weitgehend oder ganz vermieden. 



   Gegenüber dem Stande der Technik ist das erfindungsgemässe Verfahren neu und zeigt auch deutlich einen technischen Fortschritt. 



   Die bisher bekannten Verfahren arbeiten teils auf anderem Wege, teils mit mehreren zwischengeschalteten Behandlungsstufen, teils ist die Bedeutung der Reihenfolge dieser Behandlungsstufen nicht erkannt worden. 



   Es wurden beispielsweise Metallpulver zum Zwecke der Verbesserung der Pressbarkeit mit Metallsalzen gemischt. Bei Gemischen von Metallpulvern mit Metallsalzen wird aber nicht eine so gleichmässige und feine Verteilung der Komponenten erreicht, wie dies beim Mischen von Metallpulvern mit Lösungen von Metallverbindungen und insbesondere beim Vermischen mit Gelen möglich ist. Presslinge, die aus Mischungen von Metallpulvern und Metallsalzen hergestellt sind, weisen nach dem oben unter 2. Gesagten eine weniger gute   Sinterfähigkeit   auf als solche Presslinge, die gemäss der Anmeldung aus Metallen und Lösungen, insbesondere Gelen, erzeugt werden. 



   In andern Fällen hat man einem Metallpulvergemisch Salze zugesetzt, die einerseits Oxydhäute auf dem Ausgangspulver zu lösen vermochten, anderseits eine Verfestigung des fertigen Sinterkörpers bewirkten. Dabei sollten die Salze spätestens vor dem Sintern zugesetzt werden. Ob und inwieweit bei etwaigem Zusatz der Salze vor dem Pressen die Pressfähigkeit des Ausgangspulvers durch den Salzzusatz erhöht werden könnte, war nicht bekannt. 



   Ferner sind Sinterverfahren bekannt, bei denen zu dem Ausgangspulver ein Zusatz von Salzlösungen gegeben wird. Diese Lösungen wurden mit den   Ausgangsmetallpulvern   vermischt, die Mischungen danach getrocknet, gegebenenfalls gemahlen, dann reduziert und   schliesslich gesintert.   Trotz des erheblichen Arbeitsaufwandes, der durch die grosse Zahl der vorstehend angegebenen Verfahrensschritte bedingt ist, erfüllen diese Arbeitsweisen nicht in genügendem Masse die Forderung nach guter Verpressbarkeit. Der   Zweck des Zusatzes von Salzlösungen   war hiebei vielmehr der, die einzelnen Teilchen eines harten Grundbestandteils zu umhüllen und nach dem Reduzieren der Salze ein inniges Gemenge der Grundbestandteile und des aus den Salzen reduzierten Zusatzbestandteiles zu erhalten.

   Eine presserleichternde Wirkung der Salzlösungen war aus den Angaben über die bekannten Arbeitsweisen weder zu entnehmen, noch zu vermuten, insbesondere deshalb nicht, weil die Salzlösungen bei den bekannten Arbeitsweisen vor dem Verpressen bereits zu Metall reduziert waren und infolgedessen eine presserleichternde Wirkung nicht ausüben konnten. 



   Weiterhin ist es bekannt, zur Erzielung einer Presserleichterung Zusätze von Kunstharz oder ähnlichen organischen Stoffen zu verwenden. Diese Stoffe bedeuten aber einen Fremdzusatz zu dem Ausgangspulver, der nach dem Pressen wieder entfernt werden muss oder der zu einer oft unerwünschten Aufkohlung des Metalles führen kann. 



   Es ist auch bekannt,   Sinter körper   aus einer Mischung, die hauptsächlich Siliziumkarbid und Bentonit 

 <Desc/Clms Page number 3> 

   enthält, herzustellen. Das Bentonit kann dabei in der Mischung in kolloidaler Lösung vorliegen. Die aus einer solchen Mischung hergestellten Sinterkorper sind aber keine metallischen Sinterkörper, wie es das Ziel der Erfindung ist. 



  Es wurde auch schon vorgeschlagen, dem Ausgangspulver zur Herstellung von Sinterkörpern Zusätze zu geben, die die Formbarkeit des Pulveransatzes verbessern sollten, z. B. plastischen Ton, der eine kolloidale Korngrösse aufweist. Diese Pulveransätze dienten jedoch zur Herstellung keramischer Massen und nicht zur Herstellung metallischer Sinterkörper. 



  Weiterhin ist es bei der Herstellung von Sinterkörpern bekannt, zu dem Ausgangsmetallpulver einen Zusatz von kolloidalen Metallener Metallverbindungen zu geben, z. B. Eisenhydroxyd, das als Gel abgeschieden worden ist. Bei der iterung eines solchen Pulveransatzes findet jedoch keine Ätzwirkung statt, durch die die Oberfläche uzi einzelnen Körner aufgerauht und dadurch die Sinterfähigkeit verbessert wird. 



  Schliesslich ist vorgeschlagen worden, dem Metallpulver Zusätze in Form von Silicathydraten zu geben. Diese Arbeitsweise hat jedoch den Nachteil, dass die Silicatbestandteile fast vollständig als Fremdstoffe in dem fertig gesinterten Körper verbleiben, weil sie bei den üblicherweise angewendeten Sintertemperaturen nicht ausgetrieben werden können. 



  Durch die vorliegende Erfindung werden die oben geschilderten Nachteile vermieden. Zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachstehend einige Ausführungsbeispiele gegeben. 



  1. Reineisenvormaterial in Handelsgüte, z, B, Karbonyleisenpulver, wird mit Oxaloferrat in einer solchen Menge versetzt und gut gemischt, dass die Mischung in der Kälte strangpressfähig ist. Die Mischung wird dann stranggepresst und anschliessend z. B. in Wasserstoffatmosphäre auf Sintertemperatur erhitzt. Bei diesem Erhitzen wird zunächst das Oxaloferrat zu Fe 0 zersetzt und unter dem Einfluss des Wasserstoffes aus diesem Eisenoxyd metallisches Eisen in feinstverteilter Form freigemacht, das infolge seiner feinen Verteilung die Sinterung fördert. In dem Karbonyleisen enthaltener Kohlenstoff wird durch Reaktion mit dem aus dem Oxaloferrat als Zwischenstufe gebildeten Eisenoxyd entfernt. 



  2. Nickel-Eisen. Zu einem Ausgangspulver, bestehend aus Nickel oder Nickel und Eisen oder einer Nickel-Eisen-Legierung wird Fe (OH),-Gel, vermengt mit einer konzentrierten wässerigen Lösung von FeCl hinzugefügt. Die Menge der Lösung ist dabei so bemessen, dass sich eine gut pressfähige Mischung ergibt. Diese wird gepresst, z. B. in der Kälte stranggepresst, oder zu Formstücken. Die Presskörper werden anschliessend auf Sintertemperatur erhitzt, vorzugsweise in Wasserstoffatmosphäre. Dabei wird das Fe (OH) zu feinst verteiltem metallischen Eisen reduziert. Das Eisenchlorid reagiert zunächst mit metallischem Eisen unter Bildung von Eisenchlorür. Dieses wirkt auf den Metallpulveransatz ätzend, rauht dabei die Oberfläche auf und verbessert damit insbesondere bei Verwendung groben Ausgangspulvers dessen Sintereigenschaften.

   Bei der Steigerung der Temperatur bis zur Sintertemperatur wird es dÅann ebenfalls durch den Wasserstoff zu metallischem Eisen reduziert. 



  3. Kupfer-Nickel-Kobalt-Legierung. Zu dem pulverförmigen Ansatz einer Legierung mit 40% Kupfer, 2,"a Nickel und 370/0 Kobalt wird ei. i Kupferhydroxyd-Gel zugegeben und die Mischung mit Oxalsäure versetzt, oder es wird erst das Kupferhydroxyd-Gel mit Oxalsäure gemischt und dieses Gemisch dann dem Pulveransatz zugefügt. Hierauf werden aus diesem Pulver Pressformlinge hergestellt. Die ätzende Wirkung der Oxalsäure rauht die Oberfläche des Pulvers auf, so dass sie besonders gute Sintereigenschaften aufweist. Bei der nachfolgenden Erhitzung in Wasserstoffatmosphäre auf Sintertemperatur zersetzt sich das Kupferoxalat, indem CO und CO als flüchtige Bestandteile fortgehen und das Kupferoxyd zu Kupfer reduziert wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern durch Verpressen und anschliessendes Sintern von pulverförmigem Ausgangsmaterial, das aus einem oder mehreren Metallen, Vorlegierungen oder metallischen Hartstoffen, wie Metallkarbiden,-boriden oder-nitriden besteht und presserleichternde Zusätze enthält, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Ausgangsmaterial einen Zusatz von MetallverbinJungen, in Form von Gelen oder kolloidalen Lösungen beigibt, der aus Oxaloferrat allein oder aus Me- : allhydroxyden mit beim Erhitzen ätzend wirkenden Zusätzen wie FeCls oder Oxalsäure besteht.
AT286755A 1954-06-29 1955-05-18 Verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern AT209577B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE209577X 1954-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT209577B true AT209577B (de) 1960-06-10

Family

ID=5794837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT286755A AT209577B (de) 1954-06-29 1955-05-18 Verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT209577B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2134072A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Silizium-Nitrid
DE1583742C3 (de) Verfahren zum Herstellen fließfähiger Metallpulver und so hergestelltes granuliertes Karbonylmetallpulver
DE541515C (de) Herstellung von porigen oder nichtporigen geformten Metallstuecken durch Druck- oder Waermebehandlung oder beide von Metallpulvern ohne Schmelzung
DE1533320C3 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von porösen Metallkörpern
DE756272C (de) Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden aus Aluminium-Silizium-Legierungen
AT209577B (de) Verfahren zur Herstellung von metallischen Sinterkörpern
DE3313736A1 (de) Hochfester formkoerper aus einer mechanisch bearbeitbaren pulvermetall-legierung auf eisenbasis, und verfahren zu dessen herstellung
DE2234653A1 (de) Verfahren zur verhinderung des teilchengroessenwachstums bei der herstellung keramischer produkte
DE2615488C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten
DE1150953B (de) Verfahren zur Herstellung von Formlingen
AT202583B (de) Verfahren zur Herstellung eines verkupferten Eisenpulvers für die Sintermetallurgie
DE886078C (de) Verfahren zur Herstellung von Metallgegenstaenden
DE1930486A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden aus Berylliumoxid grosser Dichte
DE4038003A1 (de) Sinterwerkstoff auf si(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)n(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts)-basis sowie verfahren zu seiner herstellung
DE877177C (de) Verfahren zur Herstellung von Magnetkernen
AT300869B (de) Wolframhaltiger Zugabestoff für Legierungen
DE1571315A1 (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung,von Gegenstaenden
DE864097C (de) Verfahren zum Hintanhalten des Aufquellens oder Wachstums und zur Erhoehung der Zugfestigkeit von mit Kupferpulver vermischtem Eisen-pulver beim Pressen und Sintern in einer Wasserstoffatmosphaere
DE1016943B (de) Verfahren zur Herstellung von Sinterkoerpern
DE2423713C3 (de) Selbsthärtende Formmasse für Gießformen und -kerne
DE1471422A1 (de) Verfahren zur Herstellung von poroesen Gegenstaenden aus Kohlenstoff
DE1963860C (de) Eisen Chrom Sinterlegierung und Ver fahren zur Herstellung von Sinterformteilen hieraus
AT200804B (de) Verfahren zur Herstellung geformter Metallgegenstände
AT228522B (de) Verfahren zur Herstellung Verbundwerkstoffes
AT109974B (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Metallstoffen.