Metallkeramischer verschleißfester Sinterkörper Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf metallkeramische verschleißfeste Sinterkörper für hohe Beanspruchungen,
insbesondere für Brems- und Reibbeläge. Es ist bekannt, auf metallkeramischem Wege
für die verschiedensten Verwendungsgebiete Sinterkörper herzustellen, die jeweils
nach ihrer Verwendung verschiedene technologische Eigenschaften aufweisen. Die Sinterkörper
bestanden aus einem Gemisch von Eisenpulver und Graphit. Das Gemisch wurde brikettiert
und bei einer Temperatur von 1000° C gesintert. Bei diesen Sinterkörpern zeigte
sich, daß der Graphit größtenteils verbrannte und nur in geringen Mengen im Eisen
gebunden war. Um zu besseren technologischen Eigenschaften zu kommen, hat man versucht,
die Sinterkörper mit Metallen zu legieren. Hierbei wurden nur unwesentliche Erfolge
erzielt, die nicht einmal den Einsatz der Legierungsmetalle lohnten. Der Versuch
zur Erreichung eines höheren Kohlenstoffgehaltes durch Verwendung von Stahlpulver
mit gebundenem Kohlenstoff brachte ebenfalls keine weiteren Fortschritte, da sich
hier bei der hohen Sintertemperatur ein Abbrand des Kohlenstoffes einstellte. Bemühungen,
den Sinterkörpern durch Zementation den erforderlichen Kohlenstoff zu geben, waren
durch die ungleichmäßige Verteilung des Kohlenstoffes als Perlit und Zementit nicht
zufriedenstellend. Beimischungen von Bleipulver ergaben wesentlich bessere technologische
Eigenschaften, da hierdurch der übermäßige Abbrand an Graphit herabgesetzt und die
Aufnahme des Graphits als gebundener Kohlenstoff im Sinterkörper nach Belieben erhöht
werden konnte. Dem Blei fällt die Bedeutung einer katalytischen Wirkung durch das
Hineinwandern des Graphits in das Sinterprodukt zu. Nach diesem Verfahren war es
erstmalig möglich, Sinterkörper für höher beanspruchte Maschinenteile herzustellen.
Aber für höchstbeanspruchte Sinterkörper stellte auch dieses Verfahren der Bleibeimischung
keine zufriedenstellende Lösung dar.Metal-ceramic wear-resistant sintered body The present invention
refers to metal-ceramic wear-resistant sintered bodies for high loads,
especially for brake and friction linings. It is known in a metal-ceramic way
to produce sintered bodies for a wide variety of applications, each
have different technological properties after their use. The sintered bodies
consisted of a mixture of iron powder and graphite. The mixture was briquetted
and sintered at a temperature of 1000 ° C. In these sintered bodies showed
found that most of the graphite was burnt and only in small quantities in the iron
was bound. In order to achieve better technological properties, attempts have been made to
to alloy the sintered bodies with metals. Here were only insignificant successes
achieved that were not even worth the use of alloy metals. The attempt
to achieve a higher carbon content by using steel powder
with bound carbon brought no further advances either, since
Here, at the high sintering temperature, the carbon burned off. Efforts
to give the sintered bodies the required carbon by cementation
not due to the uneven distribution of carbon as pearlite and cementite
satisfactory. Additions of lead powder resulted in much better technological
Properties, since this reduces the excessive burn-off of graphite and the
Increased uptake of graphite as bound carbon in the sintered body at will
could be. The importance of a catalytic effect stems from the lead
Migration of the graphite into the sintered product. After this procedure it was
For the first time it is possible to manufacture sintered bodies for machine parts subject to higher loads.
But this method of adding lead was also used for highly stressed sintered bodies
is not a satisfactory solution.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß die technologischen
Werte eines metallkeramischen verschleißfesten Sinterkörpers besser sind, wenn er
aus bis 1,5'% Graphit, bis 5% Aluminium, bis 4,6% Blei und Rest Eisen besteht. Auf
Grund dieser Zusammensetzung lassen sich Eigenschaften für Sinterkörper erzielen,
die an die hochlegierten Sonderstähle heranreichen bzw. diese sogar in manchen Fällen
übertreffen. Der erfindungsgemäße Sinterkörper kann noch zusätzlich b,is 1.921/o
Nickel enthalten. Er kann auch noch Legierungsgehalte an. Magnesium, Kalzium, Natrium,
Titan, Silizium, Bor und Zirkon, einzeln oder gemeinsam, aufweisen, die zusammen
mit dem vorhandenen Aluminiumgehalt insgesamt bis. 5% betragen. Zwecks Verbesserung
der Festigkeitseigenschaffen werden die Sinterkörper entweder einer Nachverdichtung
oder nach einer vorausgegangenen Normalglühung einer Kaltverdichtung oder auch nur
einer bei Sinterkörpern üblichen Wärmebehandlung unterworfen.It has now been shown, surprisingly, that the technological
Values of a metal-ceramic wear-resistant sintered body are better if it
consists of up to 1.5% graphite, up to 5% aluminum, up to 4.6% lead and the remainder iron. on
Due to this composition, properties for sintered bodies can be achieved,
which come close to the high-alloy special steels or even these in some cases
surpass. The sintered body according to the invention can additionally b, is 1.921 / o
Contain nickel. It can also contain alloy contents. Magnesium, calcium, sodium,
Titanium, silicon, boron and zirconium, individually or together, have that together
with the existing aluminum content in total up to. 5%. In order to improve
In terms of strength properties, the sintered bodies are either recompensated
or after a previous normal annealing of cold compaction or even just
subjected to a heat treatment customary for sintered bodies.
Der aus den erfindungsgemäßen Ausgangsstoffen bestehende und nachbehandelte
Sinterkörper zeigte bei Spindelverschleißversuchen vergleichsweise folgende Verschleißwerte:
1. Normaler Kohlenstoffstahl mit 0,95'% C, 1,5% Si und 0,30% Mn; Verschleiß 36,2
mm Sehnenlänge; 2. Sinterprodukt ohne Aluminium 4,2% Pb, 0,6'°/o C, Rest Eisen;
Verschleiß 25,1 mm Sehnenlänge; 3. Sinterprodukt mit Aluminium gemäß der Erfindung
mit 1,92% Ni, 4,6% Pb, 0,9% C, 0,98% Al, Rest Eisen; Verschleiß 7 mm Sehnenlänge.The one consisting of the starting materials according to the invention and after-treated
Sintered bodies showed comparatively the following wear values in spindle wear tests:
1. Normal carbon steel with 0.95% C, 1.5% Si and 0.30% Mn; Wear 36.2
mm chord length; 2. Sintered product without aluminum 4.2% Pb, 0.6 ° / o C, remainder iron;
Wear 25.1 mm chord length; 3. Sintered product with aluminum according to the invention
with 1.92% Ni, 4.6% Pb, 0.9% C, 0.98% Al, remainder iron; Wear 7 mm chord length.
Aus diesem Beispiel ergibt sich, daß der erfindungsgemäß zusammengesetzte
Sinterkörper gegenüber dem normalen Kohlenstoffstahl mit angegebener Analyse eine
um 420°/a und gegenüber dem Sinterwerkstoff ohne Aluminium eine um 260'% verbesserte
Verschleißfestigkeit aufweist.From this example it can be seen that the composite according to the invention
Sintered body versus normal carbon steel with the specified analysis one
by 420 ° / a and compared to the sintered material without aluminum a 260% improvement
Has wear resistance.
° Die- hohe Verschleißfestigkeit gestattet, den erfindungsgemäßen
Sinterwerkstoff insbesondere für Brems- und Reibbeläge zu verwenden.° The high wear resistance allows the invention
Sintered material to be used especially for brake and friction linings.