CH275201A

CH275201A - Legierter Sinterstahl.

Info

Publication number: CH275201A
Authority: CH
Inventors: Plansee Gesellschaf Metallwerk
Original assignee: Plansee Metallwerk
Priority date: 1948-07-08
Filing date: 1949-04-19
Publication date: 1951-05-15

Description

Legierter Sinterstahl. Legierte Stähle, wie sie in bekannter Weise durch Giessen hergestellt werden, haben seit vielen Jahren für die verschie densten Zwecke in der gesamten Technik eine sehr bedeutende Verwendung gefunden. Obwohl man durch mannigfache Auswahl der Legierungskomponenten oftmals Stahl legierungen mit spezifischen Eigenschaften erhalten konnte, war dennoch die Herstellung derselben infolge zu geringer oder gänzlich fehlender Legierungsbildung einzelner Kom ponenten in vielen Fällen beschränkt.

Erst als die Methoden der Pulvermetal lurgie für die Herstellung legierter Stähle nutzbar gemacht wurden, hatte man einen Weg gefunden, legierte Sinterstähle zu erzeu gen, wie sie durch Giessen vielfach nicht er reicht werden konnten.

Die Erfindung betrifft nun einen legierten Sinterstahl, der 0,2 bis 2,5% Kohlenstoff, 1 bis 20% Mangan und 7,5 bis 30% Kupfer enthält. Zwecks Erzielung besonderer Eigen schaften, z. B. erhöhter Korrosions- und Warmfestigkeit, können die Legierungen bis zu 30% Chrom, bis zu 20% Nickel,

Kobalt oder Wolfram sowie gegebenenfalls in Men gen bis zu 5% mindestens ein Metall der dritten bis fünften Gruppe des periodischen Systems der Elemente, wie Vanadin, Niob, Tantal, Titan, Zirkonium oder Aluminium, eventuell auch bis zu 5% Molybdän oder Bor, einzeln oder zu mehreren, enthalten, wobei jedoch der Gesamtgehalt der mit dem Eisen und Kohlenstoff legierten Stoffe 50% nicht überschreiten darf.

Die erfindungsgemässen legierten Sinter- stähle können nach den bekannten Methoden der Pulvermetallurgie hergestellt werden. So können z. B. die Pulver der einzelnen Legie rungsbestandteile mit Eisenpulver gemischt, gepresst und anschliessend gesintert werden.

Als zweckmässig hat es sich gezeigt, gepul- verte Vorlegierungen aus zwei oder drei Le gierungsmetallen, beispielsweise aus Kupfer- Aluminium, Kupfer-Mangan, Kupfer-Eisen- Mangan, Kupfer-Mangan-Kohlenstoff, Kup- fer-Chrom-Kohlenstoff oder Kupfer-Alumi- nium-Mangan zu verwenden.

In besonders bevorzugter Weise kann die Kupferkom ponente - gegebenenfalls auch als Vorlegie- rung - dem aus den übrigen Komponenten gepressten und gesinterten Formstück durch Tränken einverleibt werden. Die verschie denen Verfahren können auch kombiniert werden. So kann man z.

B. die Kupferkom ponente zum Teil in Pulverform dem Aus gangspulver zumischen und den Rest des Kupfers in das gepresste und gesinterte Formstück durch Tränken einbringen.

Die erhaltenen Stähle können in bekann ter Weise nachbehandelt werden. So sind z. B. durch Abschrecken und Anlassen Aus scheidungshärtungseffekte in der Grund masse und auch in der Kupferphase zu erzie len. Der Kohlenstoff kann auch in bekannter Weise durch Einsatzhärtung eingebracht werden.

Gegenüber den geschmolzenen Man ganstählen zeigen die erfindungsgemässen legierten Sinterstähle eine ausserordentlich hohe Härte sowie ausgezeichnete Festigkei- ten und Dehnungen und sind daher überall dort bevorzugt anzuwenden, wo es auf diese Eigenschaften und besonders hohe Ver- schleissfestigkeiten ankommt.

Gegenüber den bisher bekanntgewordenen gesinterten reinen Manganstählen, die stets eine gewisse Poro- sität aufweisen, können die Legierungen nach der Erfindung infolge eines dichteren Gefüges von wesentlich gesteigerter Härte und Festigkeit sein.

Beispiel 1: Martensitischer, kupfergetränkter Man gansinterstahl: Kohlenstoff 0,8% Mangan 6% Kupfer 10% Eisen Rest Dieser Sinterstahl zeigt eine Vickershärte von 840 kg/mm2. Derselbe Sinterstahl, jedoch ohne Kupfergehalt, zeigt eine Vickershärte von 290 kg/mm2, während geschmolzener Stahl ohne Kupfergehalt eine Vickershärte von 400 kg/mm:2 aufweist.

Beispiel 2: Austenitischer, kupfergetränkter Man gansinterstahl Kohlenstoff 0,8% Mangan 14 Kupfer 13 Eisen Rest Dieser Sinterstahl zeigt eine Vickershärte von 350 kg/mm2. Derselbe Sinterstahl, jedoch ohne Kupfergehalt, zeigt eine Vickershärte von 170 kg/mm@. Der gleiche geschmolzene Stahl ohne Kupfergehalt weist eine Vickers- härte von 200 kg/mm2 auf.

Beispiel 3: Chrom-Mangan-Sinterstahl Kohlenstoff 0;2 /a Mangan 7,50/, 1 Chrom 15% Kupfer 25% Aluminium 2 Dieser nichtrostende Sinterstahl hat eine Vickershärte von 400 kg/mm2. Derselbe Sin- terstahl ohne Kupfer zeigt eine Vickershärte von 145 kg/mm2. Der gleiche Gussstahl ohne Kupfer weist eine Vickershärte von 220 kg/mm2 auf.

Beispiel 4: Nickel-Chrom-Mangan-Sinterstahl Kohlenstoff 0,3% Mangan 4% Chrom 8% Nickel 15% Kupfer 15 Eisen Rest Eigenschaften ähnlich wie in Beispiel 3, aber korrosionsfester.

Claims

PATENTANSPRUCH: Legierter Sinterstahl, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,2 bis 2,5% Kohlenstoff, 1 bis 20% Mangan und 7,5 bis 30% Kupfer. UNTERANSPRÜCHE 1. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Chrom gehalt bis zu 30%, wobei jedoch der Gesamt anteil der Legierungsstoffe 50% nicht über steigt. 2. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Nickel bis zu 20%, wobei jedoch der Gesamt anteil der Legierungsstoffe 50% nicht über steigt. 3.

Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Kobalt bis zu 20%, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legierungsstoffe 50% nicht übersteigt. 4. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Wolfram bis zu 20%, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legierungsstoffe 50% nicht übersteigt. 5. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Nickel und Kobalt jeweils bis zu 20%, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legie rungsstoffe 50% nicht übersteigt. 6.

Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Nickel und Wolfram jeweils bis zu 20%, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legie rungsstoffe 50% nicht übersteigt. 7. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Kobalt und Wolfram jeweils bis zu 20%, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legie rungsstoffe 50% nicht übersteigt. B. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Nickel, Kobalt und Wolfram, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legierungsstoffe 50% nicht übersteigt. 9.

Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch den Gehalt mindestens eines Metalles der dritten bis fünften Gruppe des periodischen Systems der Elemente in einer Gesamtmenge bis zu 5%, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legie rungsstoffe 50% nicht übersteigt. 10. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch und Unteranspruch 9, gekennzeichnet durch den Gehalt an Vanadin in einer Menge bis zu 5%. 11.

Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch und Unteranspruch 9, gekennzeich net durch den Gehalt an Niob in einer Menge bis zu 5%. 12. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch und Unteranspruch 9, gekennzeich net durch den Gehalt an Tantal in einer Menge bis zu50/,. 13. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch und Unteranspruch 9, gekennzeich net durch den Gehalt an Titan in einer Menge bis zu 5%. 14.

Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch und Unteranspruch 9, gekennzeichnet durch den Gehalt an Zirkonium in einer Menge bis zu 5%. 15. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch und Unteranspruch 9, gekennzeichnet durch den Gehalt an Aluminium in einer Menge bis zu 5%. 16. Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Bor bis zu 5%, wobei jedoch der Gesamt anteil der Legierungsstoffe 50% nicht über steigt. 17.

Legierter Sinterstahl nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Molybdän bis zu 5%, wobei jedoch der Gesamtanteil der Legierungsstoffe 50% nicht übersteigt.