DE1195955B

DE1195955B - Process for powder metallurgical processing of metal powder on a magnesium basis

Info

Publication number: DE1195955B
Application number: DEC25888A
Authority: DE
Inventors: Jean Herenguel; Jacques Boghen; Marc Salesse; Roger Caillat; Raymond Darras
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1961-03-03
Filing date: 1962-01-02
Publication date: 1965-07-01

Description

Verfahren zur pulvermetallurgischen Verarbeitung von Metallpulver auf Magnesiumbasis Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Verarbeitung von Metallpulver aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung.Process for powder metallurgical processing of metal powder Magnesium-based The present invention relates to a method for Powder metallurgical processing of metal powder from magnesium or a magnesium alloy.

Bekanntlich hängt die Anwendungsmöglichkeit metallischer Materialien im wesentlichen von ihren mechanischen Eigenschaften und ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Oxydation in einem bestimmten Temperaturbereich ab. Bei dem Magnesium und seinen Legierungen tritt - beginnend mit Temperaturen von 350 bis 400° C - eine Verschlechterung des mechanischen Verhaltens der unter Verwendung dieses Metalls hergestellten Gegenstände auf. Weiterhin wird die Oxydation an der Luft bereits sehr merklich und beschleunigt sich schnell, wenn die Temperatur beispielsweise über Werte von 350 bis 450° C ansteigt. Das Metall ist in oxydierender, trockener oder feuchter Atmosphäre oder in einem nichtoxydierenden, aber feuchten Milieu vollkommen unverwendbar.It is well known that metallic materials can be used essentially on their mechanical properties and their resistance against oxidation in a certain temperature range. With the magnesium and its alloys - starting at temperatures of 350 to 400 ° C - a Deterioration in mechanical behavior of using this metal manufactured objects. Furthermore, the oxidation in the air is already very noticeable and accelerates quickly when the temperature for example rises above values of 350 to 450 ° C. The metal is more oxidizing, drier or a humid atmosphere or in a non-oxidizing but humid environment unusable.

Bekannte Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Magnesiums bestehen im wesentlichen darin, daß man Legierungen benutzt oder besser Magnesium pulvermetallurgisch verarbeitet, wobei das Magnesiumpulver vor oder während der Verdichtung eine Oxydation erfährt.Known method for improving the mechanical strength of the Magnesium essentially consists in using alloys or better Magnesium powder metallurgically processed, with the magnesium powder before or during the compression undergoes oxidation.

Nun ist aber ein in bestimmten Grenzen zu haltendes Oxydieren von feinen Magnesiumpartikeln eine schwierige Aufgabe, insbesondere bei feinen Pulvern, die der verdichteten Masse eine hohe mechanische Festigkeit verleihen. Das gleiche gilt für die feinen Partikeln in Pulvermischungen mit breiter Korngrößenverteilung. Bei feinen Pulvern führt das Oxydieren zu übermäßig starken Oxydfilmen, wenn nicht - infolge nicht zu beherrschender Temperatursteigerung - eine fast vollständige Oxydation eintritt, die sich gegebenenfalls über die gesamte Masse erstrecken kann. Die nach diesen bekannten Verfahren gewonnenen Produkte weisen die folgenden Nachteile auf: Relativ geringe Bruchfestigkeit, weil es aus den obengenannten Gründen unmöglich ist, Pulver genügender Feinheit zu verwenden; geringe Bruchdehnung beim Zugversuch sowohl in warmem als auch in kaltem Zustand, was auf übermäßige allgemeine oder örtlich begrenzte Oxydation zurückzuführen ist; ungleichmäßige und innerhalb der Masse auch ungleich verteilte Eigenschaften, wenn die Erhitzung der Pulver vor ihrem Verpressen oder Verdichten nicht genügend hoch war; schließlich keine Verbesserung des Widerstandes gegenüber einer Oxydation.But now there is an oxidation of, which must be kept within certain limits fine magnesium particles a difficult task, especially with fine powders, which give the compacted mass a high mechanical strength. The same applies to the fine particles in powder mixtures with a broad grain size distribution. In the case of fine powders, oxidation leads to excessively thick oxide films, if not - as a result of the temperature increase that cannot be controlled - an almost complete one Oxidation occurs, which can optionally extend over the entire mass. The products obtained by these known processes have the following disadvantages on: Relatively low breaking strength, because it is impossible for the reasons mentioned above is to use powder of sufficient fineness; low elongation at break in the tensile test both warm and cold, suggesting excessive general or localized oxidation is due; uneven and within the Also unevenly distributed properties when heating the powder before its mass Grouting or compaction was not sufficiently high; after all, no improvement the resistance to oxidation.

Daneben sind Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern aus Leichtmetallpulver bekannt (z. B. deutsche Patentschrift 673 505), bei denen vor dem Sintervorgang feste Alkalichloride oder -fluoride zu dem Metallpulver zugegeben werden. Diese Zusätze dienen vornehmlich der Erleichterung des Sintervorganges neben der Beseitigung von Oxydschichten auf den Metallteilchen. Die Verfahrensprodukte enthalten dadurch Fremdstoffe, deren Gegenwert bisweilen unerwünscht ist, und zeigen eine geringere Korrosionsbeständigkeit insbesondere in feuchter und oxydierender Atmosphäre. Auch ist es bekannt (z. B. deutsche Patentschrift 435 931), Fertigteile aus Magnesium gegen Luftfeuchtigkeit dadurch zu schützen, daß sie mit einer wäßrigen Fluoridlösung behandelt werden, wodurch aber nur eine oberflächliche Schutzwirkung erzielt wird.In addition, there are processes for the production of sintered bodies from light metal powder known (z. B. German Patent 673 505), in which before the sintering process solid alkali chlorides or fluorides are added to the metal powder. These Additions primarily serve to facilitate the sintering process in addition to removal of oxide layers on the metal particles. The process products thus contain Foreign matter, the equivalent of which is sometimes undesirable, and shows a lower value Corrosion resistance, especially in a humid and oxidizing atmosphere. Even it is known (z. B. German Patent 435 931), finished parts made of magnesium protect against humidity by treating them with an aqueous fluoride solution treated, but only a superficial protective effect is achieved.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur pulvermetallurgischen Verarbeitung von Metallpulver auf Magnesiumbasis werden die obenerwähnten Nachteile vermieden, und es werden geformte metallische Werkstoffe auf Magnesiumbasis erhalten, die sowohl in kaltem als auch in warmem Zustand ausgezeichnete mechanische Eigenschaften sowie eine vorzügliche Korrosionsfestigkeit bei höherer Temperatur in oxydierender und feuchter Atmosphäre aufweisen.By the method according to the invention for powder metallurgical processing magnesium-based metal powder avoids the disadvantages mentioned above, and it becomes shaped metallic Magnesium-based materials Obtain excellent mechanical properties in both cold and warm conditions Properties and excellent corrosion resistance at higher temperatures exhibit in an oxidizing and humid atmosphere.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß man die Pulverteilchen vor dem Verpressen oder dem endgültigen Verdichten so lange mit einem Fluorierungsmittel, wie Fluor oder einer Fluorverbindung, bei einer Temperatur zwischen 0 und 600° C behandelt, bis die Pulvermasse 0,1 bis 15 Gewichtsprozent an gebundenem Fluor enthält.The method according to the invention is essentially characterized in that that the powder particles before pressing or final compaction so long with a fluorinating agent such as fluorine or a fluorine compound in a Treated temperature between 0 and 600 ° C until the powder mass 0.1 to 15 percent by weight contains bound fluorine.

Dieses Verfahren ist außerdem durch die folgenden, einzeln oder in Kombination anwendbaren zusätzlichen Merkmale gekennzeichnet: Die für die Fluorierung zu verwendenden Reaktionsmittel können gasförmiges Fluor, Fluorwasserstoffsäure oder irgendeine Fluorverbindung sein, die ihr Fluor leicht abgibt; alle diese Fluorierungsmittel können gegebenenfalls durch ein inertes Gas, beispielsweise. durch Argon, verdünnt sein.This procedure is also supported by the following, individually or in Combination applicable additional characteristics marked: Those for fluorination Reactants to be used can be gaseous fluorine, hydrofluoric acid or any fluorine compound which gives off its fluorine easily; all of these fluorinating agents can optionally by an inert gas, for example. by argon, diluted be.

Die Korngrößen des als Ausgangsmaterial verwendeten Pulvers liegen zwischen 1 bis 2000 Mikron.The grain sizes of the powder used as the starting material are different between 1 to 2000 microns.

Das Verfahren läßt sich mit Pulvern durchführen, deren Partikeln oder Körner eine beliebige Form haben, beispielsweise Kugel- oder dendritische Form; es sind auch Pulver geeignet, deren Partikeln oder Körner ganz unregelmäßige Formen haben.The method can be carried out with powders, their particles or Grains have any shape, for example spherical or dendritic shape; powders whose particles or grains are completely irregular in shape are also suitable to have.

Die Temperatur, bei der die Fluorierung durchgeführt wird, liegt zwischen der Umgebungstemperatur und einem Wert von 600° C.The temperature at which the fluorination is carried out is between the ambient temperature and a value of 600 ° C.

Die Dauer der Fluorierung hängt von der Zusammensetzung der dabei angewendeten gasförmigen Phase sowie der Temperatur ab; sie liegt im allgemeinen zwischen 2 und 5 Stunden.The duration of the fluorination depends on the composition of the process applied gaseous phase as well as the temperature; it lies in general between 2 and 5 hours.

Die Fluorierungsbehandlung kann gemäß der Erfindung in unterschiedlicher Weise vorgenommen werden.The fluorination treatment according to the invention can be different Way to be made.

Bei einer ersten Durchführungsweise wird das zu fluorierende Metallpulver vor seiner Verdichtung in einen aus geeignetem Material, wie beispielsweise Nickel oder nichtoxydierendem Stahl, bestehenden Behälter eingebracht; dieser Behälter wird in einen dicht abgeschlossenen ortsfesten Horizontalofen eingesetzt, der aus geeignetem Material, beispielsweise aus Kupfer, besteht.In a first implementation, the metal powder to be fluorinated is used before being compacted into one of a suitable material such as nickel or non-oxidizing steel, placed in existing containers; this container is used in a tightly sealed stationary horizontal furnace that consists of suitable material, for example copper.

Das Ganze wird sodann mit inertem Gas durchspült, beispielsweise mit Argon; dann führt man gasförmiges Fluor oder eine Fluorverbindung als Fluorierungsmittel - das gegebenenfalls durch ein inertes Gas verdünnt sein kann - in den Ofen ein. Das Einlassen der Gase und gegebenenfalls die Beheizung werden derartig geregelt, daß die Temperatur zwischen der Umgebungstemperatur und einem Wert von 600° C liegt.The whole is then flushed with inert gas, for example with Argon; gaseous fluorine or a fluorine compound is then introduced as the fluorinating agent - which can optionally be diluted by an inert gas - into the furnace. The inlet of the gases and, if necessary, the heating are regulated in such a way that that the temperature is between the ambient temperature and a value of 600 ° C.

Bei einer anderen Arbeitsweise wird in einem drehbaren Ofen gearbeitet, der im Innern Kugeln enthält; in diesem Falle wird das Pulver ständig in Bewegung gehalten und zerteilt, während es fluoriert wird. Die Kugeln können aus geeignetem Material bestehen, beispielsweise aus mit Magnesium überzogenem Stahl. Dieses Verfahren gestattet es, sehr feine Partikeln zu erhalten und zum Erreichen eines gleichen Gehaltes an gebundenem Fluor, wie bei der ersten Durchführungsart, bei einer viel niedrigeren Temperatur zu arbeiten. Außerdem führt die schließliche Verdichtung des so behandelten Pulvers leichter zu einem Material mit guten mechanischen Eigenschaften.Another way of working is to work in a rotatable furnace, which contains balls inside; in this case the powder is constantly in motion held and parted while it is being fluorinated. The balls can be made of suitable Material consist, for example of steel coated with magnesium. This method allows very fine particles to be obtained and to achieve the same Content of bound fluorine, as in the first embodiment, with a lot lower temperature to work. It also leads to the eventual densification of the powder treated in this way more easily to a material with good mechanical properties.

Gegebenenfalls kann es auch vorteilhaft sein, die Fluorierungsbehandlung an einem aus dem Pulver herzustellenden Preßling gleichzeitig mit der plastischen Deformation dieses Preßlings, beispielsweise durch Walzen oder Strangpressen, vorzunehmen oder ein Fluorierungsmittel auf eine mehr oder weniger verdichtete, durch Pressen des Pulvers erhaltene Masse einwirken zu lassen. Die Masse selbst kann durch Pressen des Pulvers in kaltem Zustand oder bei einer wesentlich höheren Temperatur hergestellt worden sein. Auf diese Weise läßt sich ein Preßling, der aus einem nicht fluorierten Pulver oder einem nach dem vorliegenden Verfahren bereits fluorierten Pulver besteht, behandeln.It may also be advantageous to use the fluorination treatment on a compact to be produced from the powder at the same time as the plastic To make deformation of this compact, for example by rolling or extrusion or a fluorinating agent on a more or less compacted, by pressing of the powder obtained mass to act. The mass itself can be pressed of the powder in the cold state or at a much higher temperature have been. In this way, a compact, which consists of a non-fluorinated Powder or a powder already fluorinated according to the present process, treat.

Welche Durchführungsweise des Verfahrens auch gewählt werden mag, man erzielt auf den Metallkörnchen oder Partikeln eine dünne Oberflächenschicht aus Magnesiumfluorid, deren Stärke in der Größenordnung eines einhundertstel Mikron liegt. Es erweist sich als zweckmäßig, den Gehalt des an das Metall gebundenen Fluors auf einen Wert zwischen 0,1 und 15 Gewichtsprozent des fluorierten Produktes einzustellen. Für ein gegebenes Pulver bestimmter Art ist der Fluorgehalt, der es gestattet, bestimmte mechanische Eigenschaften zu erzielen, von der Korngröße des Pulvers abhängig. So soll bei feinen Pulvern, deren Partikelgröße kleiner als 60 Mikron ist, der Gehalt an gebundenem Fluor vorzugsweise zwischen 0,5 und 2°/o liegen, wenn man eine gute Verformbarkeit und gleichzeitig im Endprodukt eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegenüber Kriechen erhalten will.Whichever way of carrying out the procedure may be chosen, a thin surface layer is obtained on the metal granules or particles made of magnesium fluoride, the thickness of which is on the order of a hundredth of a micron lies. It proves to be expedient to check the content of the fluorine bound to the metal to a value between 0.1 and 15 percent by weight of the fluorinated product. For a given powder of a certain type, the fluorine content that allows it is certain Achieve mechanical properties, depending on the grain size of the powder. So for fine powders with a particle size of less than 60 microns, the content should be of bound fluorine are preferably between 0.5 and 2%, if you have a good Deformability and at the same time sufficient resistance in the end product against creeping wants to get.

Ganz allgemein läßt sich sagen, daß bei zunehmender Partikelgröße des Pulvers der Wert für die Bruchfestigkeit abnimmt, während der Wert der Bruchdehnung steigt. Bei einem Pulver mit gegebener Korngröße wird durch eine Erhöhung des Fluorgehaltes der Wert der Bruchfestigkeit nur wenig erhöht und der Wert der Bruchdehnung verhältnismäßig schnell verringert. Infolgedessen gestattet es die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mechanische Eigenschaften zu erhalten, die man vorher dadurch bestimmen kann, daß man entweder die Korngröße des Pulvers oder den Fluorgehalt oder schließlich diese beiden Faktoren gleichzeitig variiert.In general it can be said that with increasing particle size of the powder, the value for the breaking strength decreases, while the value for the elongation at break increases. In the case of a powder with a given grain size, an increase in the fluorine content the value of the breaking strength increases only slightly and the value of the elongation at break proportionally quickly decreased. As a result, it allows the application of the invention Process to obtain mechanical properties that can be determined in advance can that one either the grain size of the powder or the fluorine content or finally these two factors varied at the same time.

Das Verdichten oder Pressen der fluorierten Pulver wird in mehreren Stufen durchgeführt: Zunächst verdichtet man das Pulver in kaltem Zustand mit einem Verdichtungsdruck zwischen 4 und 60 kg/mm=. Beim Arbeiten im Bereich der geringen Verdichtungen erweist es sich als vorteilhaft, das Pulver vorher in einen Hilfsbehälter aus Magnesium einzubringen.The compaction or pressing of the fluorinated powder is done in several ways Steps carried out: First, the powder is compacted in the cold state with a Compaction pressure between 4 and 60 kg / mm =. When working in the area of low Compressions, it is advantageous to put the powder in an auxiliary container beforehand to bring in magnesium.

Dann führt man eine oder mehrere Warmpressungen durch, wobei je nach Korngröße des verwendeten Pulvers bei Temperaturen unterhalb von 600° C gearbeitet wird. Wenn man Pulver verdichtet, deren Korn- oder Partikelgröße unter 100 Mikron liegt, ist es günstig, nacheinander zwei oder drei Verdichtengen bei ansteigenden Temperaturen vorzunehmen; wenn man nämlich nach der Kaltverdichtung unmittelbar die Verdichtung bei der höchsten Temperatur durchführen würde, könnte eine Oxydation, vielleicht sogar eine Entzündung des Magnesiumpulvers eintreten.Then one or more hot pressings are carried out, depending on the Grain size of the powder used worked at temperatures below 600 ° C will. When compacting powders, their grain or particle size is less than 100 microns it is best to compress two or three times one after the other at undertake increasing temperatures; if you namely after the cold compaction would immediately perform the compression at the highest temperature an oxidation, perhaps even an inflammation of the magnesium powder occur.

Die so erhaltenen verdichteten Massen können dann einer plastischen Verformung durch bekannte Maßnahmen unterworfen werden, wie Walzen oder Strangpressen; auf diese Weise lassen sich Körper mit gewünschten Formen und Abmessungen erhalten. Wenn man ein Strangpreßverfahren anwendet, ist es zweckmäßig, Strangpreßdüsen mit progressiv veränderlichem Profil vorzusehen, wie sie üblicherweise bei Magnesiumlegierungen benutzt werden.The compacted masses obtained in this way can then be of a plastic type Subjected to deformation by known measures, such as rolling or extrusion; in this way, bodies with the desired shapes and dimensions can be obtained. When using an extrusion process, it is useful to use extrusion nozzles Provide progressively variable profile, as is usually the case with magnesium alloys to be used.

In der folgenden Zusammenstellung sind die Ergebnisse unterschiedlicher Durchführungsweisen des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammengefaßt; diese Beispiele stellen keine Einschränkung der Erfindung dar; sie sind nur als Beispiele ihrer Anwendung zu werten.In the following compilation the results are more different Combined modes of implementation of the method according to the invention; these examples do not represent a limitation of the invention; they are only as examples of theirs To evaluate application.

Die Beispiele beziehen sich auf mehrere voneinander abweichende Fluorierungsbehandlungen; zu jeder dieser Behandlungsweisen sind die mechanischen Eigenschaften der durch Verdichten des fluorierten Pulvers erhaltenen Probestücke bei 20 und 450° C angegeben. Die Probestücke wurden durch Aufheizen in Luft auf die Temperatur von 450° C gebracht. Sämtliche Pulvermuster wurden nach der Fluorierung einer Verdichtungsbehandlung in einer Strangpresse unterworfen, bei der das Querschnittsverhältnis S/s beim Strangpressen gleich 49 und der Preßdruck etwa 40 kg/mm2 betrug. Es wurde in vier Stufen gearbeitet: Kaltverdichten, Verdichten bei 350° C, Verdichten bei 450° C, Verdichten bei 500° C.The examples relate to several different fluorination treatments; for each of these treatment methods are the mechanical properties of the Compaction of the fluorinated powder obtained specimens at 20 and 450 ° C indicated. The test pieces were brought to the temperature of 450 ° C. by heating them in air. All powder samples were subjected to densification treatment after fluorination subjected in an extruder at which the aspect ratio S / s in extrusion equal to 49 and the pressing pressure was about 40 kg / mm2. It was worked in four stages: Cold compaction, compaction at 350 ° C, compaction at 450 ° C, compaction at 500 ° C.

Zum Vergleich sind in der letzten rechten Spalte der Zusammenstellung entsprechende Ergebnisse der Verarbeitung einer auf gleiche Weise verdichteten Masse angegeben, zu deren Herstellung jedoch ein Pulver aus einer nicht fluorierten Mg-Mg0-Zusammensetzung verwendet wurde, dessen Partikelabmessungen zwischen 100 und 200 Mikron lagen. Die aus diesem Material erhaltene Masse wurde bis auf eine Temperatur von 450° C an der Luft erhitzt. Es ist bei dieser Gelegenheit noch darauf hinzuweisen, daß bei Verwendung eines noch feineren Mg-MgO-Pulvers, dessen Partikelabmessungen zwischen 10 und 65 Mikron liegen, die aus diesem Pulver erhaltenen Massen sich an der Luft entzünden, wenn die Temperatur einen Wert von 400° C erreicht. Die Zusammenstellung zeigt deutlich die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, die man durch die Anwendung des neuen erfindungsgemäßen Verfahrens erzielen kann. So sind die Werte für die Bruchfestigkeit 6B, die Elastizitätsgrenze E und die Bruchdehnung ö sowohl in kaltem wie in heißem Zustand wesentlich günstiger als die entsprechenden Werte des in üblicher Weise hergestellten Materials auf Magnesiumbasis, beispielsweise der Magnesiumlegierungen oder Zusammensetzungen der Type Mb Mg0.For comparison, in the last right-hand column of the compilation, corresponding results of the processing of a mass compacted in the same way are given, but for the production of which a powder of a non-fluorinated Mg-MgO composition was used, the particle dimensions of which were between 100 and 200 microns. The mass obtained from this material was heated in air up to a temperature of 450 ° C. It should be pointed out on this occasion that if an even finer Mg-MgO powder is used, the particle dimensions of which are between 10 and 65 microns, the masses obtained from this powder ignite in air when the temperature reaches a value of 400 ° C reached. The compilation clearly shows the improvement in the mechanical properties that can be achieved by using the new process according to the invention. The values for the breaking strength 6B, the elastic limit E and the elongation at break ö both in the cold and in the hot state are considerably more favorable than the corresponding values for the conventionally produced magnesium-based material, for example the magnesium alloys or compositions of the Mb Mg0 type.

Das neue fluorierte und verdichtete Material, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, hat neben seinen günstigen oben angegebenen mechanischen Eigenschaften noch den für seine Anwendung wesentlichen Vorteil, daß seine Wider= standsfähigkeit gegenüber Korrosion an der Luft bemerkenswert groß ist. Das Material kann in mit Feuchtigkeit gesättigter Luft bis auf 500° C erhitzt werden, ohne eine nennenswerte Korrosion zu erfahren; die Gewichtserhöhung ist nach 800 Stunden Einwirkung kleiner als 1 mg/cm2, während bei den bekannten Materialien auf Magnesiumbasis bei 400° C in Luft bereits eine starke Schädigung eintritt, selbst von 350° C ab beginnt die Oxydation merkbar zu werden und schädliche Wirkungen zu erzeugen.The new fluorinated and densified material obtained according to the invention Process is produced has, in addition to its favorable mechanical above-mentioned Properties still have the essential advantage for its application that its cons = stability is remarkably large to corrosion in air. The material can be in with Moisture saturated air can be heated up to 500 ° C without any significant To experience corrosion; the increase in weight is smaller after 800 hours of exposure than 1 mg / cm2, while with the known magnesium-based materials at 400 ° C in air, severe damage occurs, even from 350 ° C the oxidation become noticeable and produce harmful effects.

Die Entzündungstemperatur des neuen Materials in feuchter Luft, die 640° C beträgt, liegt ungefähr 40 bis 50° C höher als die des reinen Magnesiums. Die Verbrennung ist zwar lebhaft, aber weniger heftig.The ignition temperature of the new material in moist air that 640 ° C is approximately 40 to 50 ° C higher than that of pure magnesium. The burn is brisk but less severe.

Die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung führt also zu einem neuen Material, dessen Verwendung sich wegen der im folgenden aufgeführten Vorzüge als besonders vorteilhaft erweist: Gute mechanische Eigenschaften in kaltem und insbesondere in warmem Zustand, die denen der besten bekannten Materialien auf Magnesiumbasis weit überlegen sind.The application of the method according to the invention thus leads to one new material, the use of which is due to the advantages listed below proves to be particularly advantageous: Good mechanical properties in cold and especially when warm, similar to those of the best known magnesium-based materials are far superior.

Die Möglichkeit, sehr unterschiedliche, jeweils den Ansprüchen anzupassende mechanische Kennwerte zu erzielen, einerseits durch entsprechende Bemessung der Korngrößenverteilung und der Korn- oder Partikelform des als Ausgangsstoff zu verwendenden Pulvers und anderseits durch den Gehalt an gebundenem Fluor, der insbesondere dadurch beeinfiußt werden kann, daß man die Temperatur und!oder die Dauer der Fluorierungsbehandlung sowie die Zusammensetzung der verwendeten gasförmigen Phase variiert.The possibility of very different, each to be adapted to the requirements to achieve mechanical parameters, on the one hand by appropriate dimensioning of the Grain size distribution and the grain or particle shape of the starting material to be used Powder and, on the other hand, by the content of bound fluorine, which is particularly due to this It can be influenced by the temperature and / or the duration of the fluorination treatment and the composition of the gaseous phase used varies.

Eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Oxydation an der Luft, selbst feuchter Luft, die bei hohen Temperaturen wesentlich besser ist und die Verwendung des Magnesiums bis zu einer Temperatur von 500° C gestattet, während man bisher auf die Anwendung bei Temperaturen von 350° C beschränkt war.A resistance to oxidation in air, itself humid air, which is much better at high temperatures and the use of magnesium up to a temperature of 500 ° C, while previously was limited to use at temperatures of 350 ° C.

Diese charakteristischen Werte und Eigenschaften, die bisher noch nicht erreicht werden konnten, machen das neue Material besonders geeignet zur Verwendung als Hüllenbaustoff für Brennstoffelemente in Kernreaktoren, die bei hoher Temperatur betrieben werden.These characteristic values and properties that still exist could not be achieved, making the new material particularly suitable for use as a shell building material for fuel elements in nuclear reactors operating at high temperature operate.

Claims

Claims: 1. Process for powder metallurgical processing of magnesium-based metal powder using fluorine compounds, thereby characterized in that the powder particles before pressing or the final Compact with a fluorinating agent such as fluorine or a fluorine compound for as long treated at a temperature between 0 and 600 ° C until the powder mass 0.1 to Contains 15 percent by weight of bound fluorine.

2. The method according to claim 1, characterized characterized in that the fluorinating atmosphere is in addition to the fluorinating agent contains inert gas.

3. The method according to claim 1, characterized in that the Fluorinating agent Fluorine, hydrofluoric acid or a readily fluorine donor Fabric is.

4. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the Fluorination is between 2 and 5 hours.

5. Using one of the preceding Claims made of the material used as a shell for fuel elements in nuclear reactors, which are operated at high temperature. Considered publications: German Patent No. 673 505; Chemisches Zentralblatt, 1951, 11, p. 448.