Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern Es ist bekannt, daß die
Hartstoffe vom Typus AB, und besonders die Disi:lizide und Diboride der Übergangsmetalle
der IV. bis VI. Gruppe des Periodischen Systems wegen ihrer Härte und Sprödigkeit
schwer verpreßbar sind und außerdem keine guten Sintereigenschaften aufweisen. Die
Silizid- und Boridbildungen selbst stellen exotherme Vorgänge dar und sind mit einer
starken Kontraktion der Komponenten verbunden. Deshalb hat man bisher bei der Silizid-bzw.
Boridbildung vorerst aus den Komponenten einen Sinterkuchen hergestellt und aus
diesem nach neuerlicher Zerkleinerung die gewünschten Formkörper unter verhältnismäßig
großen Schwierigkeiten auf pulvermetallurgischem Wege hergestellt.Process for the production of sintered bodies It is known that the
Hard materials of the type AB, and especially the disilicides and diborides of the transition metals
the IV. to VI. Group of the Periodic Table because of their hardness and brittleness
are difficult to compress and, moreover, do not have good sintering properties. the
Silicide and boride formations themselves represent exothermic processes and are associated with one
strong contraction of the components associated. Therefore one has so far with the silicide or.
Boride formation initially made from the components and made a sinter cake
this, after further comminution, the desired shaped body under relatively
produced with great difficulty by powder metallurgy.
Es konnte nun gefunden werden, daß man die Sintereigenschaften dieser
Hartstoffe vom Typus AB., auch ohne Druckanwendung während des Sintern; ganz entscheidend
verbessern kann, wenn man die Hartstoffe mindestens zum Teil während des Sinterv
organges aus den in elementarer Form verpreßten Komponenten herstellt. Die exotherme
Verbindungsbildung bewirkt eine örtlich beschleunigte Sinterung.It has now been found that the sintering properties of these
Type AB. Hard materials, even without the application of pressure during sintering; very crucial
can improve if the hard materials at least partially during the sintering
organges from the components pressed in elementary form. The exothermic
The formation of a connection causes a locally accelerated sintering.
Überraschenderweise führt die starke Kontraktion bei der Verbindungsbildung
nicht zum Zerreißen, Verziehen oder einer anderen Zerstörung der gepreßten Formkörper,
wenn die bei der Sinterung gebildeten Verbindungen maximal 50, vorteilhafterweise
etwa 25 Volumprozent des Sinterwerkstoffes betragen.Surprisingly, the strong contraction results in connection formation
not for tearing, warping or other destruction of the pressed moldings,
if the connections formed during sintering are a maximum of 50, advantageously
be about 25 percent by volume of the sintered material.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sinngemäß auch auf solche
Werkstoffe anwenden, die nur zum Teil aus den Hartstoffen selbst bestehen, so z.
B. für kombinierte Silizid-Oxyd-Werkstoffe. Es konnte des weiteren gefunden werden,
daß das elementare B-Ha,lb,metall (Bor oder Silizium) in besonders, gut verpreßbarer
Form dann vorliegt, wenn eine zerkleinerte heterogene AB2-B-Metall-Legierung hierfür
zur Anwendnug gelangt. Hierbei kann die A-Komkomponente auch aus verschiedenen Metallen
kombiniert angewendet werden. Als Beispiel hierfür kann folgender Preßwerkstoff
angegeben werden: Eine Molybdän-Silizium-Legierung mit der Zusammensetzung 25 Atomprozent
Mo und 75 Atomprozent Si dient als Vorlegierung mit Überschuß an B-Komponente. Nach
Zerkleinerung wird diese mit 8 Atomprozent Chrompulver verpreßt und hochgesintert.
Es entsteht ein Molyhdän-Chrom-Silizid-Werkstoff von hervorragender Zunderbeständigkeit
und ausgezeichneten Sintereigenschaften.The method according to the invention can also be applied analogously to such
Use materials that only partly consist of the hard materials themselves, e.g.
B. for combined silicide-oxide materials. It could also be found
that the elementary B-Ha, lb, metal (boron or silicon) in particularly, well compressible
Form is present when a comminuted heterogeneous AB2-B metal alloy for this purpose
comes to use. The A-component can also be made of different metals
can be used in combination. The following molding material can be used as an example of this
Specified: A molybdenum-silicon alloy with a composition of 25 atomic percent
Mo and 75 atomic percent Si serve as a master alloy with an excess of B component. To
Crushing, this is pressed with 8 atomic percent chromium powder and highly sintered.
The result is a molybdenum-chromium-silicide material with excellent resistance to scaling
and excellent sintering properties.
Auch konnte gefunden werden, daß die B-Komponenten in Form von Legierungen
mit Vorteil angewendet werden können, in welchen das B-Halbnietall unlöslich und
ausgeschieden vorliegt und mit dem Legierungsmetall keine interinetallischen Verbindungen
bildet, während das Legierungsmetall selbst beim Sintervorga@ng aus. dem Preßling
ausschmilzt bzw. aus diesem abdestilliert. Für den ersten Fall kann als Beispiel
eine Zinn-Silizium-Legierung, für den -zweiten Fall eine Zink-Silizium-Legierung
genannt werden. Endlich hat es sich als besonders vorteiIh.aft sowohl h:insicht1,ich
einer schnellen und vollständigen Durchsinterung des Preßkörpers als auch bezüglich
einer besonders guten Oxydationsbeständigkeit erwiesen, wenn die B-Komponente im
Überschuß gegenüber der hartstoffbildenden Metallkomponente vorliegt. Es konnte
gefunden werden, daß sich ein Metallunterschuß (A) bis zu 10 Atomprozent, bezogen
auf die stöchiometrische ABS Zusammensetzung, bewährt.It was also found that the B components are in the form of alloys
can be used with advantage in which the B-half rivet is insoluble and
is present and there are no inter-metallic compounds with the alloy metal
forms, while the alloy metal itself during the sintering process. the compact
melts out or distilled off from this. For the first case can be used as an example
a tin-silicon alloy, in the second case a zinc-silicon alloy
to be named. Finally it has proven to be particularly advantageous for both h: insicht1, me
a quick and complete sintering of the compact as well as with respect to
proved to be particularly good resistance to oxidation when the B component in the
Excess over the hard material forming metal component is present. It could
found that a metal deficit (A) is up to 10 atomic percent based
on the stoichiometric ABS composition, proven.
Endlich konnte gefunden werden, daß die metallische Hartstöffkomponente
(z. B. Cr, Mo u. a.) durch an sich bekannte Verfahren, wie z. B. Aufdampfen oder
Elektrolyse, auf dem rohen oder vorgesinterten Preßling mit entsprechendem Überschuß
an B-Koinponente oberflächlich aufgebracht werden kann. Die Preßlinge sind hierdurch
besonders fest, und man erhält nach der erfindungsgemäßen Sinterung unter Verbindungsbildung
Sinterkörper mit besonders glatter und dichter Oberfläche.
Grundsätzlich
zeichnen sich Formstücke, welche gemäß dieser Erfindung hergestellt worden sind,
durch ihr festgesintertes Gefüge aus.Finally it has been found that the metallic hard material component
(e.g. Cr, Mo and others) by methods known per se, such as e.g. B. vapor deposition or
Electrolysis, on the raw or presintered compact with a corresponding excess
can be applied to the surface of B components. The compacts are thereby
particularly strong, and obtained after sintering according to the invention with the formation of compounds
Sintered body with a particularly smooth and dense surface.
Basically
are characterized by fittings which have been produced according to this invention,
due to their firmly sintered structure.