DE1016943B - Verfahren zur Herstellung von Sinterkoerpern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Herstellung von Preß- und Sinterkörpern 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 geringer 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 bekannt, bei der pulvermetallurgischen Herstellung von Metallkörpern die Metalle vollständig oder zum Teil in kolloidaler Form, z. B. in Form von Gelen als Ausgangsstoff zu verwenden. Der kolloidale Anteil soll beim Pressen als Bindemittel wirken und beim nachfolgenden Erhitzen die Sinterung erleichtern.

Erfindungsgemäß wird die Herstellung von Sinterkörpern unter Verwendung von pulverförmigem Ausgangsmaterial, das aus einem oder mehreren Metallen, Vorlegierungen oder Metallverbindungen besteht und dem Zusätze in Form von gelösten Metallverbindungen, insbesondere in Form von kolloidalen Lösungen gegeben werden, dadurch erleichtert, daß den Zusätzen Stoffe beigemischt werden, die selbst oder vermittels eines aus ihnen während des Erhitzens auf Sintertemperatur gebildeten Zwischenproduktes die Oberfläche der einzelnen Körner des Metallpulvers durch Ätzwirkung aufrauhen und dadurch die Sinterfähigkeit verbessern.

Als ätzender Stoff kann z. B. Oxalsäure oder Eisenchlorür verwendet werden.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachstehend einige Ausführungsbeispiele gegeben.

1. Reineisenvormaterial in Handelsgüte, z. B. !Carbonyleisenpulver, wird mit Oxaloferrat in einer solchen Menge versetzt und gut gemischt, daß die Verfahren zur Herstellung
von Sinterkörpern

Anmelder:

Vacuumschmelze Aktiengesellschaft,
Hanau/M., Grüner Weg 37

Dr. techn. Adolf Vidmajer, Hanau/M.,
ist als Erfinder genannt worden

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 Fe₂O₃ zersetzt und unter dem Einfluß des Wasserstoffes aus diesem Eisenoxyd metallisches Eisen in feinstverteilter Form frei gemacht, 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. Zu einem Ausgangspulver, bestehend aus Nickel oder Nickel und Eisen oder einer Nickel-Eisen-Legierung, wird Fe(OH)₃-GeI, vermengt mit-einer konzentrierten wäßrigen Lösung von FeCl₃, 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)₃ zu feinstverteiltem metallischem 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 Sintereigenschäften. Bei der Steigerung der Temperatur bis zur Sintertemperatur wird es dann ebenfalls durch den Wasserstoff zu metallischem Eisen reduziert.

3. Zu dem pulverförmigen Ansatz einer Legierung mit 40% Kupfer, 23% Nickel und 37% Kobalt wird ein Kupferhydroxylgel zugegeben und die Mischung mit Oxalsäure versetzt, oder es wird erst das Kupferhydroxydgel mit Oxalsäure gemischt und dieses Gemi'sch dann dem Pulveransatz zugefügt. Hierauf werden aus diesem Pulver Preß formlinge hergestellt.

709 699ß60

Die ätzende Wirkung der Oxalsäure rauht die Oberfläche des Pulvers auf, so daß sie besonders gute Sintereigenschaften aufweist. Bei der nachfolgenden Erhitzung in Wasserstoff atmosphäre auf Sintertemperatur zersetzt sich das Kupferoxalat, indem CO₂ und CO als flüchtige Bestandteile fortgehen und
Kupferoxyd zu Kupfer reduziert wird.

das

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern unter Verwendung von pulverförmigem Ausgangsmaterial, das aus einem oder mehreren Metallen, Vorlegierungen oder Metallverbindungen besteht und dem Zusätze in Form von gelösten Metallverbindungen, insbesondere in Form von kolloidal en Lösungen, gegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß den Zusätzen Stoffe beigemischt werden, die selbst oder vermittels eines aus ihnen während des Erhitzens auf Sintertemperatur gebildeten Zwischenproduktes die Oberfläche der einzelnen Körner des Metallpulvers durch Ätzwirkung aufrauhen und dadurch die Sinterfähigkeit verbessern.

2. Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ätzender Stoff Oxalsäure verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 442 374, 638 586;
S. Kaupy, »Metallkeramik«, 1950, S. 36/37.

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