DE1533353A1 - Process for the production of a finely divided alloy - Google Patents

Process for the production of a finely divided alloy

Info

Publication number
DE1533353A1
DE1533353A1 DE19661533353 DE1533353A DE1533353A1 DE 1533353 A1 DE1533353 A1 DE 1533353A1 DE 19661533353 DE19661533353 DE 19661533353 DE 1533353 A DE1533353 A DE 1533353A DE 1533353 A1 DE1533353 A1 DE 1533353A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
copper
temperature
iron
reduction
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19661533353
Other languages
German (de)
Other versions
DE1533353B2 (en
DE1533353C (en
Inventor
Arthur Adler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfizer Inc
Original Assignee
Pfizer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfizer Inc filed Critical Pfizer Inc
Publication of DE1533353A1 publication Critical patent/DE1533353A1/en
Publication of DE1533353B2 publication Critical patent/DE1533353B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1533353C publication Critical patent/DE1533353C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/30Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with decomposition of metal compounds, e.g. by pyrolysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/17Metallic particles coated with metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0235Starting from compounds, e.g. oxides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S75/00Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
    • Y10S75/956Producing particles containing a dispersed phase
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S75/00Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
    • Y10S75/962Treating or using mill scale

Description

Dr. Walter Beil "28.Juni1866 Dr. Walter Beil "June 28, 1866

Alfred HoeppenerAlfred Hoeppener

Dr.Uras Joa&im Wolff . 1533353 Dr Uras Joa & im Wolff. 1533353

Dr. Hans Chr. BeilDr. Hans Chr. Beil

Ki-cht.senwa.iteKi-cht.senwa.ite

Frankfurt a. M.-HöchstFrankfurt a. M.-Höchst

AdelcmstraiJe 58 - Tel. 312649AdelcmstraiJe 58 - Tel. 312649

Unsere Nr. 12 872Our no. 12 872

CHAS.PFIZER & CO., INO.
Brooklyn, N.Y., V.8t.A.
CHAS.PFIZER & CO., INO.
Brooklyn, NY, V.8t.A.

Verfahren zur Herstellung einer feinteili^en LegierungProcess for the production of a finely divided alloy

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Kupfer/Eisen-Legierungen, insbesondere von neuartigen, vorher mit Kupfer durchsetzter Eisenpulvern. The invention relates to a process for the production of copper / iron alloys, in particular of novel iron powders previously permeated with copper.

Der in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Legierung" bezeichnet ein Material mit Metalleigen- * schäften, das aus zwei oder mehr chemischen Elementen besteht, wovon mindestens eines als elementares Metall vorliegt, la ist bereits bekannt, dass die physikalischen Eigenschaften de· Eisens durch legieren mit Kupfer verbessert werden. Da dloee Metalle bei Bauatemperatur ineinander praktisch nicht löslich sind und da auch bei erhöhter Temperatur ihre gegenseitige Löslichkeit recht begrenzt ist, hat man zu verschiedenen Hilfsmitteln gegriffen, um die genannten Metalle in enge Verbindung zu bringen· So hat man Kupfer und Eisenpulver Miteinander The term "alloy" used in the description and in the claims denotes a material with metallic properties, which consists of two or more chemical elements, at least one of which is present as an elemental metal. It is already known that the physical properties of the · Iron can be improved by alloying with copper. Since the metals are practically insoluble in one another at building temperature and since their mutual solubility is quite limited even at elevated temperatures, various aids have been used to bring the metals mentioned into close contact.Thus, one has copper and iron powder together

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

209813/0213209813/0213

mengt und nach den Verfahren der Pulvermetallurgie au fertigen Gegenständen geformt. Auch hat man dae sog. Infiltration·- verfahren angewendet, d.h. die poren des einen gesinterten metalliceramisehen Bestandteils, in diesem Falle eus Eisen oder Stahl, mit einem Metall oder einer Legierung mit eines niedrigeren Schmelzpunkt, z.B. mit Kupfer, angefüllt.mixed and manufactured using powder metallurgy methods Objects shaped. One also has the so-called infiltration - method applied, i.e. the pores of one sintered metallic ceramic constituent, in this case iron or steel, filled with a metal or alloy with a lower melting point, e.g. copper.

Diese bekannten Verfahren zur Herstellung von Kupfer/Eisen-Legierungen sind mit grossen Schwierigkeiten und Eaohteilen verbunden. So kann bei der Lagerung und lern vor3and von Pulvergemischen aus Kupfer und Eieen Seigerung eintr'eten. Noch nachteiliger ist die Tatsache, lass sogar bei feinstvsrteilten Pulvergemisehen nicht die zur Gewährleistung optimaler Eigenschaften erforderliche Hoiaogeri tat erzielt »Yird. Weiterhin hat die Sirterung verdiehtetar Pul vergemi scha aus /Zupfer und Eisen eine Ausdehnung des Verbundstoffes zur Folge, wodurch eine Erhöhung der Porosität und damit die Hauptursache für eine zu geringe Festigkeit, sowie Materialfehler und ein hoher Prozentsatz an Ausschuss bedingt werden.These known processes for the production of copper / iron alloys are having great difficulty and sharing tied together. Thus segregation can occur during storage and in the presence of powder mixtures of copper and iron. Yet more disadvantageous is the fact, even with the most discriminated Powder mixes are not the ones to guarantee optimal Properties required Hoiaogeri tat achieved »Yird. Farther has the sirterungetar Pul vergemi scha aus / Zupfer and iron cause the composite to expand, thereby an increase in porosity and thus the main cause for insufficient strength, as well as material defects and a high percentage of rejects.

Nun wurde« eine verhältnismässig einfaches Verfahren zur Herstellung neuartiger Eisen/Kupfer-Legierungen in Pulverform gefunden, das« gegenüber den herkömmlichen Infiltrationsverfahren wesentliche Kostenvorteile bietet. Dieses Verfahren verleiht den erfindungsgemassen Pulvern sine ungewöhnliche Feinstruktur ' und gewährleistet eine engere Vermischung der Elemente, der die so erzielbaren, überlegenen physikalischen Eigenschaften zugeschrieben werden können. Nach einfachem Pressen und Sintern schrumpfen die neuen, in Einzelteilchen vorliegenden legierungen zu Produkten von grosser Dichte und hoher Festigkeit zusammen. Now it became “a comparatively simple method of manufacture new iron / copper alloys found in powder form, das «compared to conventional infiltration methods offers significant cost advantages. This process gives the powders according to the invention an unusual fine structure ' and ensures a closer intermingling of the elements that make up the thus attributed to attainable, superior physical properties can be. After simple pressing and sintering, the new alloys, which are present in individual particles, shrink into products of great density and high strength.

Die metallographischen Unterseil ei dunganerkmale der neuen Legierungen werden anhand der beigefügten Abzug· von »it Hilf· eines Elektronenmikroskop hergestellten und stark vergrößerten Mikrophotographien deutlicher erkennbar. Jede Photographic The metallographic underside characteristics of the new alloys can be seen more clearly on the basis of the attached print of greatly enlarged photomicrographs made with the aid of an electron microscope. Any photographic

20»813/0213 bad ordinal20 »813/0213 bad ordinal

zeigt einen Teil eines einzigen Teilchens einer erfindungsgemässen Legierung, die in einer 3#Lgen Lösung von Salpetersäure in Alkohol geätzt wurde, um die kupferreichen Stellen wegzuspülen. Diese beigefügten photograph!sehen Abzüge zeigen auf dershows part of a single particle of one according to the invention Alloy made in a 3 # Lgen solution of nitric acid was etched in alcohol to wash away the copper-rich areas. These attached photograph! See prints show on the

Abb. 1 eine erfindur^agemäss hergestellte Eisenlegierung mit 7 Gew.-?6 Kupfer in etwa 100.000-facher Durchmes3ervergrösserung, Fig. 1 with an iron alloy produced according to the invention 7 wt .-? 6 copper in about 100,000 times the diameter enlargement,

Abb. 2 die mit etwa gleicher Durchmesaervergrösserung wiedergegebene Legierung der Abb.l nach der im folgenden noch besenriebenen Wärmebehandlung,Fig. 2 the one reproduced with approximately the same diameter enlargement Alloy of Fig. 1 after the heat treatment described below,

Abb. 3 eine erfindungsgemäss hergestellte Eisenlegierung mit 20 Qe.v.-fo Kupfer in etwa 3.300-f ac tier DurchmesserVergrösserung, Fig. 3 an iron alloy produced according to the invention with 20 Qe.v.-fo copper in a diameter of about 3,300-f ac th enlargement,

Abb. 4 die ebenfalls mit etwa 3.000-facher Durchmesservergrösserung wiedergegebene Legierung der Abb. 3 nach der Wärmebehandlung undFig. 4 also with a 3,000-fold increase in diameter reproduced alloy according to Fig. 3 the heat treatment and

Abb. 5 einen Teil des am1 Abb. 4 wiedergesehenen Teilchens, diesmal in etwa 17.700-facher Durchiueaservergrtsserung.Fig. 5 shows a part of the back seen at 1 Fig. 4 particle, this time 17,700 fold-in about Durchiueaservergrtsserung.

Die Hauptmerkmale dieser Wiedergaben werden nachstehend in Verbindung mit der Peinstruktur der neuen produkte beschrieben.The main features of these representations are described below in Connection with the pain structure of the new products described.

Pas erfindungsgemäsae Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass eine reduzierbare Eisenverbindung mit Kupfer oder einer reduzierbaren Kupfer verbindung vermischt wi,rd und dass diese Reaktionsteilnehmer bei erhöhter temperatur zur metallischen Form reduziert werden· Dabei werden die Mengenverhältniece «ο gewählt, dass ein Produkt mit einem Kupfergehalt von etwa 1 bis etwa 50 Gew.-# anfällt.The method according to the invention essentially consists in that a reducible iron compound with copper or a reducible copper compound mixed wi, rd and that this Reactants are reduced to metallic form at elevated temperature · The quantitative proportions «ο chosen that a product with a copper content of about 1 to about 50 wt .- # is obtained.

Kupfer sintert bei etwa 825 bi3 850°C und schmilzt in reinem Zustand bei etwa 1083°C und mit einem Eisengehalt τοη 3,2j6 oder ■ehr bei etwa 10940C. Um den erfindungsgemäss erzielbaren, ungewöhnlich engen Zusammenschluss τοη Bisen und Kupfer zu er-Copper sinters at about 825 ° C and melts bi3 850 in the pure state at about 1083 ° C and having an iron content τοη 3,2j6 or ■ ore at about 1094 0 C. To the present invention can be achieved, unusually narrow concentration τοη Bisen and copper to it -

209813/0213 " ' BAD ORIG1NAL209813/0213 "'BAD ORIG 1 NAL

reichen, ist es wesentlich, dass die temperatur wahrer«! der Reduktionsetufe mindestens um 10O0G über der Sintertemperatur_ des Kupfers liegt. Im allgemeinen bevorzugt man als Reduktionstemperatur zumindest die Schmelztemperatur des Kupfers. Bei Legierungen mit mehr als 20 $ew.-# Kupfer jedoch führen Reduktionstemperaturen in Höhe der oder oberhalb der Schmelztemperatur des Kupfers leicht zu einer Agglomeration des reduzierten Produktes zu einer Masse, die sich dann nur äusserst schwierig in kleinere meile zerbrechen lässt. Bei der Herstellung von Legierungen mit einem derart hohen Kupfergehelt hält man daher am besten die Reduk.tio ns temperatur unterhalb des Kupfer-Schmelzpunktes, jedoch noch immer mindestens 1OG0G über der Sinterte&peratur des Kupfers, somit also, vorzugsweise auf einer Temperatur von 950 bis 10500C. Bei Legierungen mit einem Kupfergehalt von etwa 1 bis 20$ erzielt man den grössten Vorteil, wenn die Reduktion bei oder oberhalb der Kupfer-Schmelztemperatur, vorzugsweise bei etwa 1120 - 1135°O erfolgt. In jedem Falle aber sind Reduktionstemperaturen von mehr als etwa 11500O unerwünscnt, da sie eine weitgehende Agglomerierung des Produktes zu einer zähen, harten Masse begünstigen, die 3i5ft° l mit brauchbaren Vorrichtungen zu Metallpulver mahlen läast,enough, it is essential that the temperature is truer «! the reduction level is at least 10O 0 G above the sintering temperature of the copper. In general, at least the melting temperature of the copper is preferred as the reduction temperature. In the case of alloys with more than 20 $ ew .- # copper, however, reduction temperatures at or above the melting temperature of the copper easily lead to an agglomeration of the reduced product to a mass which is then extremely difficult to break into smaller miles. In the production of alloys with such a high Kupfergehelt it therefore holds best the Reduk.tio ns temperature below the copper melting point, but still at least 1OG 0 G on the sinter and temperature of the copper and thus to that, preferably at a temperature of 950 to 1050 0 C. for alloys with a copper content of about 1 to $ 20 will result in the biggest advantage if the reduction is at or above the copper melting temperature, preferably at about 1120 - 1135 is carried ° O. In any case, reduction temperatures are unerwünscnt of more than about 1150 0 O since they promote a high degree of agglomeration of the product to a viscous, hard mass, läast grind with useful devices to the metal powder 3i5ft ° l,

Unter den genannten Bedingungen wird das Reakticnsgemisch zu eine*· feint eiligen Legierung aua Eisen mit enger Kupferinfiltration reduziert, ohne das« es notwendig wird, das Kupfer zur Absättigung der -poren durch die Eisenmasse fliessen zu lassen, wie die« bei der herkömmlichen Infiltration geschmolzener Eisen-Verbundstoffe der Pail ist. In dem neuen Verfahren erfolgt die Reduktion des Oxyds oder der anderen reduzierbaren Eisenverbindung in festem Zustand« Reduziert man unterhalb von 10940C. jedooh bei einer Temperatur, die um mindestens 1000C über der Sintertemperatur des Kupfers liegt, so erfolgt keine Verflüssigung des Kupfers, sondern eine Korngrtayfcdiffusion der reduzierten Feststoffe unter Erzielung verglelehbartr Ergebnisse, Wie bereits darauf hingewiesen, bevorzugt »an diese niedrigeren Beduktionstemperaturen für die HerstellungUnder the conditions mentioned, the reaction mixture is reduced to a finely divided alloy of iron with close copper infiltration, without it being necessary to let the copper flow through the iron mass to saturate the pores, as is the case with conventional infiltration of molten copper Iron composites the pail is. In the new method the reduction of the oxide or other reducible iron compound takes place in the solid state "one reduces below 1 094 0 C. jedooh at a temperature which is at least 100 0 C above the sintering temperature of the copper, no liquefaction is carried out of the copper but rather a grain size diffusion of the reduced solids with the achievement of comparable results, as already pointed out, preferred at these lower induction temperatures for the production

209813/0213209813/0213

BADBATH

von Legierungen mit hohem Kupf erg-eh alt, und. es wird angenommen, dass die Fraktionen uit .hohem Kupfergehalt die Bildung infiltrierter produkte begünstigen.of alloys with high copper yield, and. It is believed, that the fractions uit. high copper content the formation favor infiltrated products.

. Wird in Besenreibung und Ansprüchen von feinteiligen (particulate) Legierungen aus Eisen mit Kupferinfiitration oder -durchsetzung gesprochen, ao versteht man darunter einzelne Teilchen, die sowohl Kupfer als auch Eist-n in enger, gegenseitiger Dispersion enthalten und sich somit vor. bloaeen Gemischen aus Kupfer- und Eisenpulver und des weiteren von solchen Teilchen unterscheiden, die nur aus einem-dieser Elemente bestehen und mit dem anderen lediglich überzogen sind.. If fine-particle alloys of iron with copper infiltration or penetration are spoken of in Besenreib and claims, ao is understood to mean individual particles that contain both copper and iron in close, mutual dispersion and are therefore in front of each other. bloaeen mixtures of copper and iron powder and further distinguish from those particles that consist of only one of these elements and are only coated with the other.

Infolge ihrer Beschaffenheit tritt bei Lagerung oder Versand der erfindungjjgemäss erhältlichen, in Einzelteilchen vorliegenden Legierungen keine Seigerung unter Zurücklaasung der einzelnen Elemente ein. Sie können sachgeiaäsa als "vorinfiltrierte'· Legierungen bezeichnet werden, ee da sie unter Anwendung herkömmlicher verfahren der Pulvermetallurgie direkt zu zweckentsprechenden geilen geformt werden können, ohne dass eine gesonderte Eindringung von flüssigem Kupfer in einen geformten Eisenteil notwendig würde, wie die» bei der herkömmlichen Infiltration der Fall ist.As a result of their nature, the items available in accordance with the invention and available in individual pieces occur during storage or shipping Alloys do not segregate while leaving the individual elements. You can sachgeiaäsa as "pre-infiltrated" · Alloys are called ee as they are using conventional process of powder metallurgy can be molded directly into appropriate hot parts without that a separate penetration of liquid copper into a shaped iron part would be necessary, like the »with the conventional one Infiltration is the case.

Im erfi ndu ng agemäaaen Verfahren kann jede reduzierbare Eiaanverbindung eingesetzt werden, wie z.B. Eisenaalze, oder jedea Eisenoxyd, wie Hämatit, Magnetit, aufbereitete Magnetiterze* Plugstaub, synthetische Oxyde oder reduzierbarer Walzainter z.B. aua Walzwerkebetrieben. Mit dem genannten, reduzierbaren Walzsinter ist walzenschlacke gemeint, die bis zu etwa 99 # oder mehr reduzierbar ist, wie z.B. Walzsinter aus Kohlenetoffatahl oder aus niedrig legiertem Stahl.In the process of the invention, any reducible compound can be used be used, such as iron eels, or anyea Iron oxide, such as hematite, magnetite, processed magnetite ores * Plug dust, synthetic oxides or reducible Walzainter E.g. also rolling mills. With the mentioned, reducible roll sinter is meant roll slag, which is up to about 99 # or more reducible, such as roll sintering from carbon steel or made of low-alloy steel.

Als KupferqLuelle kann Elementarkupfer, wie reduziertes K/upferpulvtr, feingepulvertea Kupfer, elektrolytisches Kupferpulver oder naesmetallurgiaches Kupferpulver verwendet werdsn. #&ni~ ger kostspielig ist jedoah i« allgemeinen ein ftusgefiü Xto«Elemental copper, such as reduced copper powder, finely powdered a copper, electrolytic copper powder or non-metallic copper powder can be used. # & ni ~ However, it is more expensive in general

BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM

209813/0213209813/0213

oder mechanisch hergestelltes Kupferoxyd, wie Kupfer-I-oxyd, Kupfer-II-oxyd, Kupfer-Walssirter oder Zeiaentkupfer, ein Nebenprodukt des (jrubenabwasser3, das gewöhnlich etv/a 50 bis 98$ Kupfer-I-oxyd enthält. Werden Kupferoxyde verwendet, 30 erweist es sieh bisweilen als vorteilhaft, der Be3C-uiakung Salpetersäure zuzusetzen, um dadurch eine engere Difjpergierung zu bewirken. Als Kupferquelle kann aber auffih Kupfer-TI-ritrat oder ein anderes wasserlösliches Kupfersalz in wässriger Lösung verwendet werden.or mechanically produced copper oxide, such as copper-I-oxide, Copper (II) oxide, copper Walssirter or Zeiaentkupfer, a by-product des (jrubenabwasser3, which is usually around 50 to 98 $ Contains copper-I-oxide. If copper oxides are used, 30 turns out to be Sometimes it is advantageous to add nitric acid to be added in order to thereby achieve a narrower diffusion cause. However, copper-Ti-ritrate can be used as a source of copper or another water-soluble copper salt in aqueous solution be used.

Ausser Kupfer und Eisen können Nickel, Kobalt, Molybdän oder Wolfram oder auch reduzierbare Verbindungen dieser Elemente, wie Nickel-II-oxyd, Kobalt-(III)ox:yd, !.'olybdäntrio^/d odar Wolframsäureanhydrid, einbezogen werden. Diese Elemente werden im allgemeiner! in kleineren n/rangen zur Erhöhung der Festigkeit eingesetzt, d.h. bia au etwa 6 Gew.-$ bei Verwendung eines Elementes öler bis zu insgesamt etwa 12SeW.-^ bei Verwendung mehrerer Elemente. "Derartige Elemente können zur Erzielung einer optimalen Dispersion in Form von löalichen ζen, wie Nitrate oder Acetate oder als yerbindungen zusa mit einer Säure oder Baee als Lösungsmittel, wie Ammoniakwasser oder Salpetersäure, verwendet werden.In addition to copper and iron, nickel, cobalt, molybdenum or Tungsten or reducible compounds of these elements, like nickel-II-oxide, cobalt- (III) ox: yd,!. 'olybdenum trio ^ / d odar Tungstic anhydride. These elements are in general! in smaller ranks to increase the strength used, i.e. bia au about 6 wt .- $ when used one element oiler up to a total of about 12 SEW .- ^ when used multiple elements. "Such elements can be used to achieve an optimal dispersion in the form of soluble oils, such as nitrates or acetates or as compounds together with an acid or baee as a solvent, such as ammonia water or nitric acid can be used.

Vorzugsweise verwendet man Reaktionsteilnehmer, deren Teilchengrösse kleiner ist als 250/u; besonders bevorzugt werden Eisenverbindungen mit einer rpeilchengrös^e von vreniger^als etwa 50/u und Kupferverbindungen von weniger als etwa 20/a, da diese eine sehr enge, gegenseitige DiSj ersion der am stärksten begünstigen.It is preferred to use reactants whose particle size is less than 250 / u; Particularly preferred are iron compounds with a particle size greater than or equal to about 50 / u and copper compounds of less than about 20 / a, since this is a very close, mutual division of the most favor.

Wenn auch nicht von entscheidender Bedeutung, so ist ea doch oft von Vorteil, den Reaktionsteilnehmeren eine wässrige Dispersion einee organischen Klebemittels zuzusetzen, um daduroh StaubungsVerluste oder Seigeruj^svprgänge während ihrer Handhabui^ und anschliessenden Aufbereitung auf ein Mindesi5»*s» herabzusetzen. Geeignete Bindemittel sind u.a. Leim aua tierischem protein, Methylcallulose, Hydroxyäthylcelluloae, Oix- Even if it is not of decisive importance, it is often advantageous to add an aqueous dispersion of an organic adhesive to the reaction participants in order to reduce dusting losses or seigging processes during their handling and subsequent processing to a minimum. Suitable binders include glue from animal protein, methylcallulose, hydroxyethylcelluloae, Oix-

209813/0213 BADORiGlNAL209813/0213 BADORiGlNAL

boxymethylcellulose und dergl. Solche Verbindungen zersetzen sicn rasch bei Reduktionstemperatur und sollten "verzugsweise einen geringen Aschegehalt aufweisen. Im allgemeinen sind Klebeinittelmengen von et^a 0,5 # des Gesaratgewicatea der Beschickung vollkommen ausreichend, wobei der Wasseranteil gewöhnlich b«is zu etwa 18 # der Geaamtbeschlckung ausmacht. boxymethyl cellulose and the like. Decompose such compounds sicn quickly at the reduction temperature and should "preferably have a low ash content. In general, adhesive amounts of about 0.5 # of the total weight of the batch are used perfectly adequate, the water content usually accounting for up to about 18% of the total consummation.

Bei yerwersdung eines Klebemittels kennen die fieaktioneteilneh« mer mit Vorteil im Kollergang oder "Strehler" ("chaser") vermischt werden, der die Bestandteile zu harten Kügelchen mit einer Durchmess er grösae von bis zu etva 25,4- bib formt, wobei ein zweiter Mahlgang nicht oder in nur geringem Mause erforderlich ist. Diese Kügelchen können ohne vorheriges trocknen irden Reduktionsofen eingetragen werden. Wird kein Klebemittel zugegeben, dann werden die Reak.tionst eil nehmer vor ihrer Eintragung in den Ofen gründlich vermischt. When an adhesive is used, the parties know mixed with advantage in the pan mill or "chaser" that the constituents become hard globules with a diameter of up to 25.4 bibs, whereby a second grinding process is not necessary or only necessary to a small extent. These beads can be earthed without drying beforehand Reduction furnace can be entered. If no adhesive is added, the reaction components are mixed thoroughly before they are placed in the oven.

Die im Ofen erforderlichen Reduktionsbedingungen können durch eine gasförmige Reduktionsatmosphäre z.B. aua Wasserstoff oder Kohlenmonoxyd oder aua Stoffen wie diasoziiertem Ammoniak, Wassergas, Generatorgas und dergl. geschaffen werden. Zur Erzeugung der notwendigen Reduktionsbedingungen kann aber auch feinzerteilter Kohlenstoff dem Reaktion3gemisch zugesetzt werden. Hierfür eignen sich u.a. Eisenschwarz, Petrolkoks, Anthrazitabrieb, Ru33f Knochensehwarz oder Graphit. Die Mindestmengen an Kohlenstoff richten sich nach den jeweiligen Raaktienateilnehmern und ihren Mengenverhältnissen und können aus der Stöchiometrie der Reaktion abgeschätzt werden. Die optimalen Mengen lassen sich ^edoeh^-^mH^esirexrO^ErQiimentQll ermitteln. Normalerweise verwendet man den Kohlenstoff in Mengen von wa 8 bis 12 ^. Auch dann, wenn ein gasförmiges Reduktionsmittel eingesetzt wird, erweist es 3ich biaw:ilen ale vorteilhaft, besonders bei grossen Beschickungen eine geringe Menge Kohlenstoff zu verwenden, damit eine wirksame Reduktion gewährleistet ist. Wie in der R«duktionstechnlk bekannttist ea bei Verwendung von Kohlenstoff ala Hauptreduktionamittel imThe reduction conditions required in the furnace can be created by a gaseous reduction atmosphere, for example hydrogen or carbon monoxide or substances such as diassociated ammonia, water gas, generator gas and the like. However, finely divided carbon can also be added to the reaction mixture to generate the necessary reduction conditions. Iron black, petroleum coke, anthracite abrasion, Ru33 f bone black or graphite are suitable for this. The minimum amounts of carbon are based on the respective Raaktie participants and their proportions and can be estimated from the stoichiometry of the reaction. The optimal quantities can be determined ^ edoeh ^ - ^ mH ^ esirexrO ^ ErQiimentQll. Usually one uses the carbon in amounts of wa 8 to 12 ^. Even if a gaseous reducing agent is used, it has proven to be always advantageous to use a small amount of carbon, especially with large loads, so that an effective reduction is ensured. How duktionstechnlk t known in the R "ea is by using carbon ala Hauptreduktionamittel in

BAD ORIGINAL 209813/0213 BAD ORIGINAL 209813/0213

allgemeinen wünschenswert, ein Trägergas durch den Ofen su leiten, um die flüchtigen Reduktionsprodukte auszutreiben und eine erneute Oxydation au verhindern. Geeignete Trägergase sind u.a. stickstoffreiche, endotherme Gase, exotherme Gase, Methan, Propan, Brdgaa und der.id. Gegebenenfalls kann selbstverständlich auch künstliches Gas, Generatorgas oder Wasserstoff verwendet werden.generally desirable to have a carrier gas through the furnace see below conduct to drive off the volatile reduction products and prevent renewed oxidation. Suitable carrier gases include nitrogen-rich, endothermic gases, exothermic gases, Methane, propane, Brdgaa and der.id. If necessary, of course, artificial gas, generator gas or hydrogen can also be used be used.

Die Reduktion wird so lange fortgesetzt, bis die realisierbaren Verbindungen prkaktisch vollständig, d.h· zu etwa 93 bis 98 reduziert sind. Während- dee Reeduktionsvorgangee bilden die als produkt anfallenden Teilchen gewöhnlich einen leicht gesinterten Schwamm, der sich ohne Schwierigkeiten zu der beatimmungamässig festgelegten, endgültigen ipeilchengrösse zerreiben oder mahlen lässt. Es wurde gefunden, dass ein restlicher Sauerstoffgehalt von 2 # oder mehr einen besonders leicht zerreibbaren schwamm ergibt, der sich besser «erbrochen läset ale Schwämme mit niedrigerem Sauerstoffgehalt. Die Zeit, die für die Durchführung der Reduktion bis au diese» Grade «.».forderlich, ist, hängt von den Reduktionabedingungen und den jeweiligen Reaktioneteilnehaiern ab. Pur eine praktisch vollständige Reduktion genügt gewöhnlich ein Zeitraum von etwa 50 Minuten bis zwei Stunden. Es ist unzweckmässig, die Reduktion unnötig zu verlängern, da bei Reduktionezeiten von mehr als etwa zwei Stunden Schwierigkeiten beim Aufbrechen des gohwan:- mes auftreten können.The reduction is continued until the realizable connections prkaktisch completely, · ie to about 93 to 98 i "are reduced. During the re-reduction process, the particles produced as a product usually form a lightly sintered sponge, which can be ground or ground to the final particle size determined in terms of ventilation without difficulty. It has been found that a residual oxygen content of 2% or more results in a particularly easily friable sponge which is easier to vomit than all sponges with a lower oxygen content. The time required to carry out the reduction to these "degrees" depends on the reduction conditions and the respective reaction participants. For a practically complete reduction, a period of about 50 minutes to two hours is usually sufficient. It is inexpedient to prolong the reduction unnecessarily, as difficulties in breaking open the gohwan: - mes can occur with reduction times of more than about two hours.

flach der Kühlstufe kann das produkt in einer Hammermühle oder einer Mahlanlage auf die bestimmungsmässig festgelegten Teiiehengrösse, im allgemeinen so fein gemahlen werden, das ο das Pulver ein Sieb alt einer lichter. Maschenweite zwischen 0,175 und 0,246 mm passiert.The product can be placed in a hammer mill or at the cooling stage a grinding plant to the specified particle size, are generally ground so finely that ο the powder is a sieve old a light. Mesh size between 0.175 and 0.246 mm happened.

Das so erhaltene Pulver kann nach herkömmlichen Verfahr β η <X*r Pulvermetallurgie zu zweckentsprechenden Fora en geforat vrtrden, Sie· geschieht durch Verdichten unter Anwendung von etwaThe powder thus obtained may by conventional traverse β η <X * r powder metallurgy to purpose shall Fora en geforat vrtrden, you · done by compacting using about

209813/0213 BAD or209813/0213 BAD or

1.400 bis 8.400 kg/cm und ansohltessendes Sintern unter nichtoxydierenden bedingungen bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei oder oberhalb der Schmelztemperatur des Kupfers, um optimale Eigenschaften zu ereielen. Ee iat darauf hinzuweisen, dass dann, wenn Pulvergentische aus Kupfer und Eisen auf diese Weise geformt werden, bei hohem Kupfer gehalt die Hotwendigkeit besteht, die Sinterung unterhalb dea Kupfer-Schmelzpunk tee unter damit verbundener Festigkei-Gseinbuase durchzuführen, um einen Kupf erver lust infolge von " Blasenbildung11 zu verhütten. Ursache hierfür let die während der Sinterung eintretende Agglomeration der mit Kupfer angereicherten Massen in solchen Gemischen. Weiterhin ist darauf hiESuweisen, dass die Sinterung vorgemischter Kupfer- und Bisenpulver xu einer Auedehnung des verbundstoffes ale Folge des Legierungsvorgangea führt. Hingegen erfolgt bei den erfindungsgemässen, in Einzelteilchen vorliegenden Legierungen jegliche Auedehnung als Auswirkung des ^egieruagsvorganges während der Heduktionsetufe und nicht während der Sinterung der verdichteten teilchen. Die Sinterung dar neuen Legierungen ist ale ein Zusammenschluss der bereite miteinander durchsetzten oder legierten Teilchen z«u verstehen, wobei die weitere Legierung in erster Linie an den Berührungsflächen dar Teilchen erfolgt. Dies führt zu einer Schrumpfung des geein- " terten Verbundstoffe», waa, wie bereits ausgeführt, zweckmäsaiger ist. .1,400 to 8,400 kg / cm and soles sintering under non-oxidizing conditions at elevated temperature, preferably at or above the melting temperature of copper, in order to achieve optimal properties. It should be pointed out that if powder tables made of copper and iron are formed in this way, if the copper content is high, it is necessary to carry out the sintering below the copper melting point with the associated strength and loss of copper to smelt of "blistering. 11 the reason for this let the incoming during sintering agglomeration of the copper-enriched compositions in such mixtures. Furthermore hiESuweisen that the sintering premixed copper and Bisenpulver xu a Auedehnung the composite ale sequence results of Legierungsvorgangea. in contrast, In the case of the alloys according to the invention, which are present in individual particles, any expansion occurs as a result of the refraction process during the hedging stage and not during the sintering of the compacted particles To understand that, the further alloying takes place primarily on the contact surfaces of the particles. This leads to a shrinkage of the integrated composite material, which, as already stated, is more expedient.

Die gesinterten Teile, die aus den in Einzelteilchen vorlie- j genden Legierungen aus dem beschriebenen Reduktionsverfahren ' hergestellt werden, besitzen auch ohne Weiterbehandlung gute physikalische Eigenschaften. Schrumpfungegrad wie auch Festigkeit hängen hauptsächlich vom Kupfergehalt ab, wobei Schrumpfung und Stetigkeit bei einem Kupfergehalt von etwa 30 ^ maximale werte erreichen. ,The sintered parts which are made from the individual particles in vorlie- j constricting alloys of the described reduction process', have good physical properties even without further treatment. The degree of shrinkage and strength mainly depend on the copper content, with shrinkage and steadiness reaching maximum values at a copper content of around 30 ^. ,

Ein weiteres wichtig©» Merkmal der Erfindung beruht auf der Entwicklung einer neuartigen Wärmebehandlung d«ß Legierungo-Another important feature of the invention is based on the Development of a new type of heat treatment of the alloy

BADBATH

209813/0213209813/0213

pulvere. Dieaes Wärmebehandlungsverfahren führt zu einer überraschenden, beispielelosen Erhöhung der Dichte und der Festigkeit des fertigen, gesinterten Verbundstoffes. Durch diese Wärmebehandlung wird im wesentlichen eine Verliehcurg oder "vorzeitige Schrumpfung11 arzielt, wodurch der Schrumpfungsgrad in der eigentlichen Sinterungs3tufe herabgesetzt wird, ohne dass dadurch die vorstehend ermähnte, unerwünschte Ausdehnung eintritt.powder. The heat treatment process results in a surprising, unprecedented increase in the density and strength of the finished, sintered composite. This heat treatment essentially creates a lending curve or "premature shrinkage 11 ", as a result of which the degree of shrinkage in the actual sintering stage is reduced without the undesired expansion mentioned above occurring.

Die a-'Z-Üborgangetemperatur des Eisens liegt bei etwa ^1O0C. Bei Eisen mit einem Kupfergehalt von menr als 3,9 ')Ό erfolgt jedoch dieser Übergang bei etwa 835 bis ö50°C. Es wurde nun gefundsn, dasa die Wärmebehandlung der neuen Legierun,j3pulver am wirksamsten innerhalb eines Temperaturbereiches zwiscnen dem a-'7~'Jbergangspunkt der eisenreichen Phase und einer um 150 'G darunter liegenlen Temperatur iat. Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn die Wärmebehandlung bei einer uia weniger als 500C unter dem α- 7-übergang liegenden Temperatur, vorzugsweise bei etwa 825 bia 8450C durchgeführt wird. Dax-artige Töiaperäturbedingungen führen nach der Sinterung zur Entwicklung höchster Dichte, Festigkeit und Härte bei minimaler Schrumpfung. Übersteigt die Wärmebehanllung Temperaturen von 845 bis 85O0C, so setzt ein jähes Abfallen der Eigenschaften von ihren optimalen Werten ein.The a-'Z transition temperature of iron is around ^ 10 0 C. In the case of iron with a copper content of less than 3.9 ') Ό , however, this transition takes place at around 835 to Ö50 ° C. It has now been found that the heat treatment of the new alloy powder is most effective within a temperature range between the transition point of the iron-rich phase and a temperature 150 ° C. below it. The best results are obtained when the heat treatment uia less than 50 0 C under the α- 7-transition at a temperature greater, is preferably carried out at about 825 bia 845 0 C. Dax-like Töiaperäturbedingungen lead to the development of highest density, strength and hardness with minimal shrinkage after sintering. Exceeds the Wärmebehanllung temperatures of 845 to 85O 0 C, so is an abrupt drop of the properties of a their optimal values.

Zur Erzielung bester Ergebnisse soll las Pulver mindestens etwa 30 Minuten lang vor der Kühlung wärmebehandelt werden. Der maximale Zeitraum ist nicht entscheidend, und es können Zeitspannen bis au 10 Stunden angewendet werden· Jedoch bleibt eine Wärmöbexiandlung von mehr als 4 Stunden ohne Vorteil, Günstigste Ergebnisse erzielt man im allgemeinen mit etwa 1 bis 2 Stunden.For best results, the powder should be heat treated for at least about 30 minutes before cooling. The maximum amount of time is not critical and periods of up to 10 hours can be used. However, it remains a heat treatment of more than 4 hours without benefit, cheapest Results are generally achieved in about 1 to 2 hours.

Hat das reduzierte Pulver, auf das die Wärmebehandlung angewendet wird, einen Sauerstoffgehalt von mehr als 2 ^, so erfolgt die Wärmebehandlung am zweckmässigsten unter Reduktiona-If the reduced powder to which the heat treatment is applied has an oxygen content of more than 2 ^, it takes place the heat treatment is most appropriate with reduction

209813/0213209813/0213

BADBATH

bedingungen, so dass der Sauerstoffgehalt während dieser Stufe auf einen wert unter 2 #, vorzugsweise unter 1 1> «eiterreduziert wird. Beträgt jedoch der Sauerstoffgehalt bereite 2 $ oder weniger, so kann unter einer inerten Atmosphäre gaarbeitet werden, wenn diea gewünscht wird.conditions so that the oxygen content is reduced to a value below 2 #, preferably below 1 1> «, during this stage. However, if the oxygen content is already $ 2 or less, an inert atmosphere can be used if so desired.

Das Pulver wird als lose-geeinterte Masse aus dem Ofen herausgenommen. Biese Masse kühlt rasch ab und kann in der gleichen weise wie nach der ersten Reduktion erneut so fein gemahlen werden, dass die feilchen ein Sieb mit einer lichten Maschenweite zwischen 0,175 und 0,246 mm passieren. The powder is taken out of the oven as a loosely separated mass. This mass cools down quickly and can be ground again so finely in the same way as after the first reduction ensure that the particles pass through a sieve with a mesh size between 0.175 and 0.246 mm.

Durcn die be sw nxi ebene Wärmebehandlung werden die Eigenschaften des erfinlungogemässen !,egierun&spulvers weitgehend verbessert» Tff^ch dem Verdichten und Sintern besitzen die produkte eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, wie aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich ist. Es ist festzustellen, dass Legieruii0sn mit einem Kupfergehalt von etwa 1 bis 6 ?6 Zugfestigkeit ten von über 3150 kg/cm haben, während Kupfergehalte von 6 bis 10 i* Produkte mit Zugfestigkeiten von 4200 kg/ca oder mehr ergeben, Kupfergehalte von 10 bis 40 i> ZugfestigkeitenThe properties of the invention, egierun & powder are largely improved by means of the flat heat treatment. The products have excellent tensile strength after compression and sintering, as can be seen from the following examples. It should be noted that alloys 0 sn with a copper content of about 1 to 6? 6 tensile strengths of over 3150 kg / cm, while copper contents of 6 to 10 i * result in products with tensile strengths of 4200 kg / ca or more, copper contents of 10 to 40 i> tensile strengths

von 5250 kg/cm oder höher hervorbringen und Kupfergehalte von 40 bis 50 zu produkten mit Zugfestigkeiten über 4550of 5250 kg / cm or higher and copper contents of 40 to 50 i » to products with tensile strengths above 4550

kg/cm führen. Vergleichsweise ist festzustellen, dasβ gesinterte meile aus vorgeeniachten Pulvern Zugfestigkeiten auf- kg / cm lead. By way of comparison, it can be established that the sintered mile of pre-cut powders has tensile strengths.

weisen, die nur bis zu 2800 - 3150 kg/c» reichen und daran ist praktisch auch durch vorherige Wärmebehandlung der PulTergemische nichts zu ändern.wise that only reach up to 2800 - 3150 kg / c »and that is also practical through previous heat treatment of the pulver mixes nothing to change.

Aus.erdem wird die bei der Sinterung eintretende Schrumpfung durch die Wärmebehandlung der neuen Legierungen weit Terringert, die Diente wird wesentlich erhöht und die Porosität herabgesetzt. Diese Vorteile werden in den Beispielen alle quantitativ dargelegt. Die genannta^ nach der Sinterung vorliegenden Eigenschaften entsprechen oder übertreffen die Ei gen sch al't er herkömmlich infiltrierter Teils, werden aber nach einem recht einfachen und wirtschaftliohea Prees- uadIn addition, there is the shrinkage occurring during sintering The heat treatment of the new alloys significantly increases the diene and increases the porosity degraded. These advantages are all in the examples presented quantitatively. The nameda ^ present after sintering Properties correspond to or exceed the properties of conventionally infiltrated parts, but are after a fairly simple and economic pres- uad

209813/0213 bad original209813/0213 bad original

Sinterverfahren anstelle des komplizierteeren und kostspieligeren Infiltrationeverfahrens erzeugt.Sintering process instead of the more complex and expensive one Infiltration process generated.

Einen vorläufigen Einblick in die Feinstruktur der neuen Legierungen gewähren ihre Roentgenspektren. Eine Legierung mit einem Kupfergehalt von 20 # zeigt nach der ersten Reduktion und nach der Wärmebehandlung praktisch das gleiche Spektrum, nämlich in beiden Fällen eine mit α-Eisen angereicherte Phase und eine mit £-Kupfer angereicherte Phase. Das Brechungsspektrum einer 7 # Kupfer enthaltenden Legierung nach der Wärmebehandlung ist im wesentlichen gleich, mit Ausnahme des erwarteten Nachweises für das Vorhandensein eines kleineren Anteils der mit Kupfer angereicherten Phase. Jedoch zeigt die Legierung mit einem Kupfergehalt von 7 # nach der ersten Reduktion ein Bild, das einer einzigen, mit α-Eisen angereicherten Phase entspricht. Bei jedem dieser Diagramme sind die Eisemaxima vernaltnismässig flach, die Kupfermaxima schaj&fer ausgebildet.A preliminary insight into the fine structure of the new alloys grant their x-ray spectra. An alloy with shows a copper content of 20 # after the first reduction and after the heat treatment practically the same spectrum, namely in both cases a phase enriched with α-iron and a phase enriched in £ -copper. The refractive spectrum of an alloy containing 7 # copper after heat treatment is essentially the same except for the expected evidence of the presence of a smaller one Proportion of the phase enriched with copper. However, the 7 # copper alloy shows after the first reduction an image that corresponds to a single phase enriched in α-iron. For each of these diagrams are the ice maxima relatively flat, the copper maxima schaj & fer educated.

Die matsache, dass man nach diesem verfahren keine zweite Phase erhält, ist wohl überraschend und zeigt an, dass Legierungen mit einem Kupfergehalt unter der Lö'slichkeitsgrenze in Eisen bei Reduktionstemperatur (etwa 8 # bei 11250C) das Kupfer nach der ersten Reduktion in äusserst feiner Dispersion aufweisen. Dies kann auf die Kühlungsgeschwindigkeit nach Rarausnahme aus dem Ofen zurückgeführt werden, wobei charakteristischerweise die Temperatur in der ersten Minute auf etwa 4900C fällt, so dass «ie den Änderungsbereich der maximalen Löslichkeit raach durchläuft. (Die Löslichkeit von Kupfer in Eisen bei 5000C beträgt nur etwa 0,25 #)» Andererseits gewinnt man den Eindruck, dass die anschliessende Wärmebehandlung innerhalb des angegebenen Temperaturbereiches während einer Zeitspanne von 30 Minuten oder länger die Trennung einer auflösbaren, mit Kupfer angereicherten Phase ermöglicht.The matsache that one method for this does not receive a second phase as is well surprising and indicates that alloys having a copper content under the Lö'slichkeitsgrenze in iron at the reduction temperature (about 8 # at 1125 0 C), the copper according to the first reduction in have extremely fine dispersion. This can be attributed to the cooling rate after Rarausnahme from the furnace, wherein characteristically the temperature falls within the first minute to about 490 0 C, so that "ie the variation range of the maximum solubility undergoes raach. (The solubility of copper in iron at 500 0 C is only about 0.25 #) »On the other hand, one gets the impression that the subsequent heat treatment within the specified temperature range for a period of 30 minutes or longer results in the separation of a dissolvable, enriched with copper Phase enables.

Einen besseren Einblick in die Feinstruktur gewinnt nan durch mikroskopische Untersuchung der Legierungsteilchen, die auf-Through nan gains a better insight into the fine structure microscopic examination of the alloy particles that

209813/0213209813/0213

gezogen, poliert und mit Salpetersäure geätzt werden, um mit Kupfer angereicherte Stellen zu entfernen und dadurch die Phasen abzugrenzen.drawn, polished, and etched with nitric acid to use To remove copper-enriched areas and thereby delimit the phases.

Legierungen mit einem Kupfergehalt von etwa 1 bis 10 # weisen hiernach eine sehr gleichmäasige Feinstruktur auf, wobei der Kupfergehalt bis zu etwa 8 56 in den Eisenkörnern in lOrm von Teilchen mit einem Durchmesser von weniger ale etwa 1000 i (0,1/u) dispergiert ist. Bei 250-facher Pulververgrösserung sind keine klaren Korngrenzen erkennbar, so dass zur weiteren Abgrenzung eine stärkere Vergrösderung mit einem Elektronenmikroskop notwendig ist. So zeigen die Abb. 1 eine Eisenlegierung mit 7 tigern Kupfergehalt nach der ersten Reduktion und die Abb. 2 die gleicne. Legierung nach der Wärmebehandlung, jeweils in etwa 100.000-facner Durchmössörvergrösserun^. Auf den als Vertiefungen erscueinenden Stellen wurde das Kupfer durch die ätzende Säure entfernt, so dass die Feinheit der Dispersion ohne weiteres erkennbar ist. Bei weiterer ür.teroucnurig der Felder kann man feststellen, dass die probe nach der Reduktion dispergierte, mit Kupfer angereicherte und bandförmige angehäufte Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 350 % aufweist, wobei der durschnittliche Abstand zwischen den Kupferteilchen etwa 150 % beträgt. Der Abstand dieser Anhäufungen liegt zwischen nur 500 α und werten bis zu etwa 0,75/U. zwischen den Anhäufungen entieckt man mit Kupfer angereicherte meilchen, ■deren mittlerer Durchmesser ebenfalls etwa 550 % beträgt, doch ist anzunehmen, das3 auch Teilchen unter der Auflösungegrenze von 50 % vorhanden sind. Weiterhin kann man in der Feinstruktur Risse mit einer Länge von etwa 0,1 bis 0,3/u und einer Breite von 400 - 900 Ϊ sowie Winkelhohlräume mit einem Durchmee3tr von 0,1 bis 0,9/U entdecken. N-iCh der Wärmebehandlung eind die Riese nicht mehr sichtbar, und die Anhäufungen erscheinen nun als Bänder oder Ringe mit einer Länge von 10/u + 5 und einer Breite von 5/xx± 1. Die Kupferteilchen in dieaen Ringen zeigen einen mittleren Durchmesser von etwa 400 % bei einem TeilohenabstandAccording to this, alloys with a copper content of about 1 to 10 # have a very uniform fine structure, the copper content being dispersed in the iron grains up to about 856 in 1 orm of particles with a diameter of less than about 1000 i (0.1 / u) is. At 250 times the powder magnification, no clear grain boundaries can be seen, so that a greater magnification with an electron microscope is necessary for further delimitation. Thus, Fig. 1 shows an iron alloy with 7 tiger copper content after the first reduction and Fig. 2 the same. Alloy after heat treatment, each with a diameter of about 100,000. The copper was removed by the corrosive acid on the areas that appeared as depressions, so that the fineness of the dispersion can be recognized without further ado. If the fields are further ür.teroucnurig one can see that the sample after the reduction has dispersed, copper-enriched and band-shaped accumulated particles with a diameter of about 350 % , whereby the average distance between the copper particles is about 150 % . The distance between these clusters is between only 500 α and values up to about 0.75 / U. Between the clusters one finds particles enriched with copper, whose mean diameter is also about 550 % , but it can be assumed that there are also particles below the dissolution limit of 50 % . Furthermore, cracks with a length of about 0.1 to 0.3 / u and a width of 400 - 900 Ϊ as well as angular cavities with a diameter of 0.1 to 0.9 / u can be found in the fine structure. After the heat treatment and the giants are no longer visible, and the clusters now appear as bands or rings with a length of 10 / u + 5 and a width of 5 / xx ± 1. The copper particles in the rings show an average diameter of about 400 % with a partial height distance

208813/021$208813/021 $

von etwa 150 5L Die aufgelösten Kupferteilchen zwischen den Anhäufungen haben einen mittleren Durchmesser von etwa 175 Si bei einem Teilchenabstand von etwa 550 %. of about 150 5L The dissolved copper particles between the clusters have a mean diameter of about 175 Si with a particle spacing of about 550 %.

Eine mikroskopische Untersuchung von erfindungsgemässen Legierungen mit einem Kupfergöhalt von mehr als 10 und bis zu etwa 50 Gew.-# ergibt, dass diese Legierungen ungewöhnlich feine, dicht« gepackte und mit Eisen angereicüerte Körner aufw?is3nf deren grösaerer oder grosster Durchmesser etwa 35/U bei einem mittleren Abstand zwischen anliegenden Eiaenkorngrenzen von weniger als etwa 5/u beträgt. Dieae mit Eisen angereicherten Körner weisen eine sehr gleichmässige Dispergierung feinverteilter, mit Kupfer angereicherter Teilchen auf.A microscopic examination of alloys of this invention with a Kupfergöhalt of more than 10 and up yields to about 50 wt .- # that these alloys fine unusual tight "packed and angereicüerte with iron grains asc? Is3n f whose grösaerer or grosster diameter approximately 35 / U with an average distance between adjacent egg grain boundaries of less than about 5 / u. The iron-enriched grains have a very uniform dispersion of finely divided, copper-enriched particles.

Die Abb. 3 zeigt eine Legierung mit ainein Kupfergehalt von nach, der ersten Reduktion und die Abb. 4 die gleiche Legierung nach der Wärmebehandlung, bei-de mit et,va 3.600-facher Durchmess erver gross erung. Die auf diesen Abbildungen hervortretenden, inselartigen Stellen, die den grösaten Teil des Sichtfeldss bedecken, bestehen aus Eisenkörnern in der Art eines Plateaus, umgeben von mit Kupfer angereicherten, durch die Säure entfernten "Tälern". Die Eisenkörner mögen hier dazu neigen, sich lern Auga des Betrachters als Vertiefungen darzubieten, docn ist diese offensichtliche, stereoskop!sehe Umkehr eine optische Täuschung, die auf die Beleuchtung zurückgeführt» werden kann. Es ist festzustellen, dass die Eisenkörner in der probe nach der ersten Reduktion eine unregelmässige Form aufweisen, während sie nach der Wärmebehandlung rund oder kugelartig erscheinen.Fig. 3 shows an alloy with a single copper content of after, the first reduction and Fig. 4 the same alloy after the heat treatment, both with et, above all 3,600 times the diameter enlargement. The island-like areas that emerge on these images and cover most of the field of vision consist of iron grains in the manner of a plateau, surrounded by "valleys" enriched with copper and removed by the acid. The iron grains here may tend to present themselves as depressions to the eye of the beholder, but this obvious, stereoscopic! See reversal is an optical illusion that can be attributed to the lighting. It can be seen that the iron grains in the sample have an irregular shape after the first reduction, while they appear round or spherical after the heat treatment.

i stärkerer Vergrösserung entdeckt man in der reduzierten Probe Risse mit einer Länge von etva 2500 % und einer Breite von 850 i. Daraus kann sich zumindest« teilweise die höhere Schrumpfung erklären, die nach der Sinterung eintritt. Nach der War,-mebenandlung sind solche Risse nicht mehr vorhanden.At greater magnification, cracks with a length of about 2500% and a width of 850 % are found in the reduced sample. This can at least «partially explain the higher shrinkage that occurs after sintering. Such cracks are no longer present after the war, -me transformation.

Nacnstehend werden die durch Zeissche Gegenmesaungen ermittelten durchschnittlichen Abmessungen einer 20 % Kupftr «nthalten-In the following, the average dimensions of a 20 % copper door, determined by Zeis countermeasures, are used.

209813/0213209813/0213

BAD üfliBATHROOM

den Regierung«« nach der ersten Beduktion bei 11250C wiedergegeben: the government "" reproduced after the first Beduction at 1125 0 C:

EisenkörnerIron grains

Länge 17,50 /ULength 17.50 / rev

Breite 13,b9/UWidth 13, b9 / U

Abstand zwischendistance between

den Körnern 1,76 /Uthe grains 1.76 / rev

Kupferteilchen in den EisenkörnernCopper particles in the iron grains

Länge 0,0423/uLength 0.0423 / u

Breite 0,0371/UWidth 0.0371 / rev

Abstand zwiscuenDistance between

den Teilchen 0,0352/Uthe particle 0.0352 / U

Eisenteiloiien in den mit Kupfer
angereicherten Stellen
Iron parts in those with copper
enriched bodies

Lange 0,0268/ULong 0.0268 / rev

Breite 0,0216 ax Width 0.0216 ax

Abstand zwischendistance between

den Teilcnen 0,0894/uthe parts 0.0894 / u

Bei -jenauem Hinsehen zeigen die Eisenkörner der ADb. 4 eine viel rauhere Struktur al3 die der Abb. 3. Dem Grund hierfür ent-edeckt man anhand der sträkeren Vergrösaarung. Die Abb. 5 zeigt einen Teil des Sichtfeldes der Abb. 4 in etwa 17.700-facner Durchmesservergrösserung. Das hervorstechendste Merkmal dieser Wiedergabe ist ein langgezogenes "Tal" bzw. eine mit Kupfer angereicherte Stelle, die Teile der beiden anliegenden Eisenkörner trennt. Die wiedergegebene Stelle innerhalb dieser Eisenkörner ist durch die Entfernung der mit Kupfer angereicherten rneilchen mit Hilfe der Säure angegriffen. Man erkennt, dasa die Kupferteilchen innerhalb der Eisenkörner zwei verschiedenen Grössenbereichen angehören: die primären rpeilchen haben einen Durchmesser von etwa 0,1 bis 0,5/U, die sekundären Teilchen einen Durchmesser unter etwa 0,05/U.On closer inspection, the iron grains of the ADb. 4 one Much rougher structure than that of Fig. 3. The reason for this can be discovered from the greater growth in size. Fig. 5 shows part of the field of view of Fig. 4 in about 17,700 facner Diameter enlargement. The most prominent feature this rendering is an elongated "valley" or one with Copper-enriched body, the parts of the two adjoining Iron grains separates. The reproduced place within these iron grains is due to the removal of the copper-enriched ones particles attacked with the help of the acid. One recognises, that the copper particles within the iron grains belong to two different size ranges: the primary particles have a diameter of about 0.1 to 0.5 / U, the secondary ones Particles less than about 0.05 / U in diameter.

Diase unerwartete und ungewöhnliche Struktur zeigt sich nur nach erfolgter Wärmebehandlung. Wahrscheinlich atellen dieThis unexpected and unusual structure just shows itself after the heat treatment. Probably the atelle

209813/0213 bad original209813/0213 bad original

grösseren, primären Teilchen eine Agglomeration der ursprüngliahen Kupferteilohen in den reduzierten Proben als Folge der unterschiedlichen Löslichkeit von Kupfer in Eisen bei Reduktionstemperatur (etwa 8 $ bei 11250C) und bei der Wärmebehandlung s temp er a tür (etwa 3,5 # bei Ö35°O) dar. Es kann die Theorie aufgestellt werden, dass die primären Kupferteilchen solches Kupfer darstellen, dessen Löslichkeit oberhalb der Wärmebehandlungstemperatür liegt und das während dieser Beharcilungastufe agglomeriert. Ea kann weiterhin die Theorie aufgestellt werden, dass die kleineren, sekundären Teilchen jenes Kupfer darstellen, das« aich bei der Wärmebehandlungstemperatur bis. zur Sättigung im Eisen löste und sich anschliessend wahrend der Kühlung auf Raumtemperatur absonderte. Die Tatsacue, d^ss diese sekundären Teilcnen grössemäsaip-, den Kupferteilcaer, gleichkommen, die nach der erste.\ Reduktion in der; Eisenkornyrn vorhanden sind, muout diese Hypothese glaubhaft. Dennoch i3t darauf hinzuweisen, dass die vorliegende rtrx'indung durch keine, wenn auch glaubhafte Theorie oder Hypothese begrenzt wird.larger, primary particles agglomeration of ursprüngliahen Kupferteilohen in the reduced sample as a result of the different solubility of copper in iron at the reduction temperature (about $ 8 at 1125 0 C) and in the heat treatment s temp he a door (about 3.5 # at Ö35 ° O). It can be theorized that the primary copper particles represent such copper, the solubility of which is above the heat treatment temperature and which agglomerates during this hardening stage. The theory can also be set up that the smaller, secondary particles represent the copper that is present at the heat treatment temperature up to. dissolved to saturation in the iron and then separated while cooling to room temperature. The fact that these secondary parts are equal in size, the copper parts, to those after the first. \ Reduction in the; If iron grains are present, this hypothesis must be credible. Nevertheless, it should be pointed out that the present definition is not limited by any theory or hypothesis, even if it is credible.

liachstehelid werden die durchschnittlichen Abmessungen einer 20 fo Kupfer entnaltenden Legierung nach dar Wärm eben andlur^ bei &35°ü wiedergegeben:liachstehelid be the average dimensions of a 20 fo entnaltenden copper alloy according Warm is reproduced just andlur ^ at 35 ° & ü:

Ei so nkοrner Oh so bad

Länge 20,09/ULength 20.09 / rev

.breite 16,39/u.width 16.39 / u

Abstand zwischen denDistance between the

CTj 1,6 D Al CTj 1.6 D Al

iv.ku.i-H /vupferteiionen in den
Eisvnkö'rnern
iv.ku.iH / vupferteiionen in the
Eisvnkö'r ne rn

Länge 0,2713/ULength 0.2713 / rev

Breite 0,2404/UWidth 0.2404 / rev

Abstand zwischen denDistance between the

Teilchan 0,2865/UTeilchan 0.2865 / U

SADSAD

209813/0213209813/0213

Sekundäre ICupferteilchen in den EisenkörnernSecondary copper particles in the Iron grains

Länge 0,0331/U,Length 0.0331 / U,

Breite 0Width 0

Abstand zwischen denDistance between the

Teilchen 0,028?/UParticle 0.028? / Rev

Eisenteilchen in den mit Kupfer angeieicherten Stellen Iron particles in the areas enriched with copper

Länge 0,1238/ULength 0.1238 / rev

Breite 0,1122 /UWidth 0.1122 / rev

Abstand zwischen denDistance between the

Teilchen 0,47207uParticle 0.4720 7 u

Aus der Dispergierung einer grösseren Menge Kupfer Ln den Eisenkörnern der erfindungcgemässen Legierungen kann sich ihre höhere Festigkeit nach der Sinterung im Vergleich zu herkömmlich infiltrierten Legierungen mit äquivalenter Dichte, deren Kupfergehalt anscheinend zwischen den Körnern konzentrierter ist, erklären.The dispersion of a larger amount of copper in the iron grains of the alloys according to the invention can result in their higher strength after sintering compared to conventionally infiltrated alloys with equivalent density, whose copper content appears to be more concentrated between the grains.

Es kann noch hervorgehoben werden, dass, wie eine mikroskopische Untersuchung ergab, die mit Eisen und Kupfer angereicherten Teile auch dann eine enge Verbindung mit Verschmelzung an den Korngrenzen eingehen, wenn die primäre Reduktion unterhalb des Schmelzpunktes der mit Kupfer angereicherte Phase, doch immer noch mindestens 100 0 oberhalb der Kupfer-Sintertemperatur (beispielsweise die Reduktion einer 40 ,0 Kupierenthaltenden Legierung bei 95O0G) durchgeführt wird. Diese Aussage gilt von den Teilchen nach der ersten Reduktion wie auch nach der Wärmebehandlung.It can also be emphasized that, as a microscopic examination showed, the parts enriched with iron and copper enter into a close connection with fusion at the grain boundaries even if the primary reduction is below the melting point of the phase enriched with copper, but still at least 100 is performed 0 above the copper-sintering temperature (for example, the reduction of a 40, 0 Kupierenthaltenden alloy at 95O 0 G). This statement applies to the particles after the first reduction as well as after the heat treatment.

Es wurde auch eine mikroskopische Untersuchung der neuartigen Legierungen nach erfolgter Verdichtung und Sinterung aufgestellt. Dabei zeigte sich, dass die dicht gesinterten Legierungen den ungesinterten Teilchen ähneln· Die Sinterung schließt also die Teilchen durch Korngrenzdiffusion lediglich zu einer Masse zusammen, waB aus einem Vergleich der durchschnittlichenThere was also a microscopic examination of the novel Alloys set up after compaction and sintering. It was found that the densely sintered alloys resemble the unsintered particles · Sintering only closes the particles into one through grain boundary diffusion Mass together, what from a comparison of the average

BAD 209813/0213 BATH 209813/0213

i'Jisenkorngrössen sowie der zwischen den Körnern ν or κ .-und Abstandswerbe des wärmebehandeLben Pulvers mit einem daraus hergestellten, gesinterten Teil unter Verwendung einer z.L. 20 "ο Kupfer enthaltenden Legierung hervorgeht:i'Jisen grain sizes as well as that between the grains ν or κ.-and Distance advertising of the heat-treated powder with one of them manufactured, sintered part using a z.L. 20 "ο copper-containing alloy shows:

Länge der Breite der Abstand ζτ/i jenen üJ.l £ enkörner i-Jisenkörner de η ".ι la exik ö me rn Length of the width of the distance ζτ / i those üJ.l £ enkö r ner i-Jisenkörner de η ".ι la exi k ö me rn

(/arme behände 1 te s(/ poor nimble 1st p

Pulver 2ü,O9/U 16,39/U I,o6,.iPowder 2ü, O9 / U 16.39 / U I, o6, .i

Gesintertes Teil 22,09/U 17,39 A* 1,6B7USintered part 22.09 / U 17.39 A * 1.6B 7 U

Herkömmliche Infiltration 56,66 Ai 27,91 /U 8,3?/UConventional infiltration 56.66 Ai 27.91 / U 8.3? / U

Das vorstehend nachgewiesene Widerstandsvermögen gegen cihöhtes Kornwachsbum wähi-end der fcSinberung schein', die strukturelle Beständigkeit der neuartigen Legierungen widerzuspiegeln» Aus der vorstehenden tabellarischen Zusammenstellung ist auch die feinere, dichter gepackte Kornstruktür gegenüber dorn trodukb herkömmlicher Infiltration erkennbar» Diesen Unterschied zeigt auch ein Vergleich von 40 /o Kupfer enthaltenden Legierungen :The above proven resistance to increased grain wax during the sintering appears to reflect the structural stability of the new alloys 40 / o copper containing alloys:

Länge der !reite der Abstand zv.'is Bisenkörner Bisenkörner deit I'lisenkürnei'n Length of the! Ride the distance from the bisenkörner bisenkörner dei t I'lisenkürnei'n

Gesintertes Teil ausSintered part from

einem wärmebehandeltena heat treated

Pulver 16,28 ax 14,00 ,u. 3,41 ax Powder 16.28 ax 14.00 , u. 3.41 ax

Übliche Infiltration 40,01 ax 22,66 ax 12,5-1 /UConventional infiltration 40.01 22.66 ax ax 12.5 to 1 / U

Die bekannten gesinterten Eisen-Verbundstoffe sind gewöhnlich von solcher Porosität, dass der Zusatz von mehr als 10 - 15 >« Kupfer zur Erzielung einer ausreichenden Infiltration nach dem herkömmlichen Verfahren erforderlich ist. Um einen Vergleiohsmaßstab für die erfindungsgemässen Legierungen mit geringem Kupfergehalt zu haben, müssen daher gesinterte Teile aus Pulvergemischen aus Kupfer und Bisen herabgezogen werden. Öo zeigen Diikrosj&kopische Untersuchungen gesinterter, 7 % Kupfer enthaltender Stäbe aus einem Gemisch von Kupfer/Bisen-Pulver, das ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 Jnm passiert,The known sintered iron composites are usually of such a porosity that the addition of more than 10-15% copper is necessary to achieve sufficient infiltration by the conventional method. In order to have a comparative standard for the alloys according to the invention with a low copper content, sintered parts made of powder mixtures of copper and iron must therefore be drawn down. Öo show Diikrosj & Kopische investigations of sintered, 7% copper-containing rods made from a mixture of copper / iron powder, which passes through a sieve with a mesh size of 0.147 µm,

209813/0213 BAD original209813/0213 BAD original

groGse winkelförmige Poren und massive Kupfersteilen mit einem Durchmesser von 30/U und mein·. Hingegen weist der gesinterte Verbundstoff'aus der erfindungsgemässen, in Einzelteilchen voi"liegenaen Legierung mit einem Kupfergehalt von 7 ceine sehr feine, gleichmässige und dicht gepackte Struktur auf. Die mit den neuen, in Einzelteilchen vorliegenden Iüipf er/Eis en- -Legierungen erzielbaren, ausgezeichneten Festigkeitseigenschaf— ten lassen sich durch verschiedene Verfahrensweisen noch "bis auf Werte von IO5OO kg/cm steigern« So "bewirkt z.E. der Zusatz kleinerer -vlengen Graphit vor der Forinungs- und Sinterungsstufe Erhöhungen der Zugfestigkeit von 21G0 "bis 4200 kg/cm . Gewöhnlich genügen Graphitmengen von etwa 0,5 his 2 %·> Auch erneutes Pressen und Sintern (Prägen) erweisen sich als zweckdienlich für eine Erhöhung der Dichte und der Festigkeit, ebenso verschiedenen Nachbehandlungen wie Abschrecken, Ziehen und Normalisieren, die in den nachstehenden Beispielen noch erläutert werden.large angular pores and massive copper parts with a diameter of 30 / U and my ·. In contrast, the sintered composite material according to the invention, consisting of individual particles of the alloy with a copper content of 7 ° C. , has a very fine, uniform and densely packed structure. The excellent strength properties that can be achieved by alloys can be increased "up to values of 10000 kg / cm" through various procedures. cm. Usually, amounts of graphite of about 0.5 to 2% are sufficient. Pressing and sintering (embossing) again prove to be useful for increasing the density and strength, as are various aftertreatments such as quenching, drawing and normalizing, which are also used in the following examples explained.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung. Eeispiel 1The following examples serve to illustrate the invention. Example 1

Legierung mit einem Kupferg'ehalt von 7 % A. Reduktion Alloy with a copper content of 7 % A. Reduction

Eioen-Walzsinter 1247,1 gRolled iron sinter 1247.1 g

Getrocknetes Zementkupfer . 77,0 gDried cement copper. 77.0 g

Hydi'oxyäthylcellulose 5»3 g
itfaeser 285,0 g
Hydroxyethyl cellulose 5 »3 g
it fiber 285.0 g

Der Eisen-Walzsinter aus obigem Ansatz ist ein Nebenprodukt aus einem Stahl-Vorwalzwerk oder -Nachwerk und ist so fein, dass er ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,044 mm passiert, wobei etwa 50 °/o £ 5 % gröber als 20/U sind. Dieser V/alzsinter hat ein Schüttgewicht von 1,8 bis 2,2 g/cm^ und weist folgende analytische Zusammensetzung auf:The iron mill scale from the above approach, a by-product of a steel roughing mill or -Nachwerk and is so fine that it passes through a sieve having a mesh width of 0.044 mm, with about 50 ° / o £ 5% coarser than 20 / U are. This V / alz sinter has a bulk density of 1.8 to 2.2 g / cm ^ and has the following analytical composition:

BAD ORiGINAL 209813/0213BAD ORiGINAL 209813/0213

« dö - « Dö - 15333531533353 FeFe 74,58% (als FeO 70,50%)74.58% (as FeO 70.50%) OO 24,58 %24.58% MoMon < 0,05 %<0.05% MnMn 0,308 %0.308% Ni .Ni. 0,038 %0.038% CC. 0,006 %0.006% SS. 0,027 %0.027% PP. 0,100 %0.100% SiO2 SiO 2 0,301 %0.301% Al2O3 Al 2 O 3 0,010 %0.010%

Das Zementkupfer aus obigem Ansatz ist ein Nebenprodukt aus dem Grubenabwasser· Sein Feinheitsgrad liegt unter 20/U, etwa 85 % sogar unter 10/U. Das Zementkupfer hat ein Schüttgewicht von 0,8 bis 1,5 g/cm* und weist folgende analytische Zusammensetzung auf:The cement copper from the above approach is a by-product of the Mine sewage · Its degree of fineness is less than 20 / U, approximately 85% even below 10 / rev. The cement copper has a bulk weight from 0.8 to 1.5 g / cm * and has the following analytical composition on:

Cu - 90,80 % (als Cu: 2,91%, als Cu2O:Cu - 90.80% (as Cu: 2.91%, as Cu 2 O:

96,72%, als CuO: 2,61%)96.72%, as CuO: 2.61%)

00 NitrateNitrates 8,038.03 ZnZn ChlorideChlorides 0,220.22 FeFe SulfateSulfates 0,470.47 SiO2 SiO 2 0,030.03 0,260.26 0,010.01 0,080.08 0,100.10 Andere MetalleOther metals LöslicheSoluble LöslicheSoluble LöslicheSoluble

Die Bestandteile werden nach ihrer Vereinigung in einem Kollergang oder Strehler, der eine enge Vermischung bei minimaler Mahltätigkeit ermöglicht, zu Kügelchen gemahlen. Diese werden in einen Reduktionsofen bei etwa 1120 bis 1135°C eingetragen und 45 Minuten lang unter Wasserstoff oder dissoziiertem Ammoniak auf dieser Temperatur gehalten. Nach der Reduktion werden die Kügelchen aus dem Ofen herausgenommen und zunächst in einer Hammermühle auf eine Grosse von 3,175 mm und weniger aufgebrochen und dann in einer Mikromahlanlage so stark zerkleinert, dass alle Teilchen ein Sieb mit einer lichten Maschen-After their union, the components are in a pan mill or chasers, which allow close mixing with minimal milling activity, ground into pellets. These will placed in a reduction furnace at about 1120 to 1135 ° C and for 45 minutes under hydrogen or dissociated Ammonia kept at this temperature. After the reduction, the beads are taken out of the oven and first in a hammer mill to a size of 3.175 mm and less broken up and then crushed in a micro-grinding system so that all the particles are passed through a sieve with a clear mesh

209813/0213209813/0213

weite von 0,175 mm passieren. Das Produkt weist ein Schüttgewicht von 2,3 Ms- 2,5 g/cnr und einen Sauerstoffgehalt von etwa 1,6 % (nach 30-minütiger Reduktion bei 105O0G unter Wasserstoff) bzw. von 2,37 % (nach Behandlung entsprechend dem Leco-Yerfahren - Schmelzen in Yakuum bei 19260C) auf. Der Gewichtsverlust des Wasserstoffes gibt nur Aufschluss über den Gehalt an reduzierbarem Sauerstoff.width of 0.175 mm. The product has a bulk density of 2.3 Ms- 2.5 g / cm 3 and an oxygen content of about 1.6% (after 30 minutes of reduction at 105O 0 G under hydrogen) or of 2.37% (correspondingly after treatment the Leco-Yerfahren - melting in Yakuum at 1926 0 C). The weight loss of the hydrogen only provides information about the content of reducible oxygen.

Anstelle des Eisen-Walzsinters in vorstehendem Ansatz kann auch Hämatit (Pe2O3) oder Magnetit (Fe2O,,FeO).in zur Erzielung des gleichen Eisengehaltes ausreichender Menge verwendet werden. Ebenso,kann man das Zementkupfer durch reines Kupfer-I-oxyd ersetzen.Instead of the iron roll sintering in the above approach, hematite (Pe 2 O 3 ) or magnetite (Fe 2 O 1, FeO) can also be used in sufficient quantities to achieve the same iron content. Likewise, you can replace the cement copper with pure copper-I-oxide.

Für die Reduktionsstufe kann anstelle des Wasserstoffes Kohlenmonoxyd eingesetzt werden. Es können auch mit Kohlenmonoxid oder Wasserstoff angereicherte Gase, wie Generatorgas, zur Verwendung gelangen.For the reduction stage, carbon monoxide can be used instead of hydrogen can be used. Gases enriched with carbon monoxide or hydrogen, such as generator gas, can also be used reach.

B. WärmebehandlungB. Heat treatment

150 g des reduzierten Pulvers werden in den Reduktionsofen gebracht, eine Stunde lang auf 825 - 845°0 gehalten und dann gekühlt. Das Pulver wird in Form einer lose gesinterten Masse aus dem Ofen herausgenommen und erneut, in der gleichen rfeise wie nach der ersten Reduktion, so fein gemahlen, dass die Teilchen ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,175 mm passieren· Das ausgeglühte Pulver weist einen Sauerstoffgehalt von 0,3 % (ermittelt durch Gewichtsverlust an Wasserstoff) bzw. von 1,14% (Leco-Verfahren) auf«150 g of the reduced powder are put into the reduction oven brought, kept at 825-845 ° 0 for one hour and then cooled. The powder comes in the form of a loosely sintered mass taken out of the oven and ground again, in the same rfeise as after the first reduction, so finely that the Particles pass through a sieve with a mesh size of 0.175 mmThe calcined powder has an oxygen content of 0.3% (determined by weight loss of hydrogen) or from 1.14% (Leco method) to «

Beispiel 2Example 2

Legierungen mit einem Kupfergehalt von 1 und 2 %.Alloys with a copper content of 1 and 2%.

Eisen-Walzsinter 1314·»2 gRolled iron sinter 1314 · »2 g Kupfer-II-nitrat-trihydrat 37,5 "bzw. 76 gCopper (II) nitrate trihydrate 37.5 "or 76 g Carboxymethylcellulose 6,2 gCarboxymethyl cellulose 6.2 g

Wasser 300,0 gWater 300.0 g

209813/0213209813/0213

Diese Ansätze werden "bei II50 CJ reduziert und dann wärme "be-·. handelt, wobei man. nach der in Beispiel 1 -beschriebenen Ar-... beitsweise vorgeht. Anstelle des Eisen-V/alzsinters kann Hämatit (Fe2O,) oder Magnetit (Fe2O^FeO) in zur Erzielung des gleichen Eisengehaltes ausreichender Menge verwendet werden.These approaches are “reduced at II50 CJ and then heat”. acts, where one. proceed according to the working method described in example 1. Instead of iron-V / salt sinter, hematite (Fe 2 O,) or magnetite (Fe 2 O ^ FeO) can be used in sufficient quantities to achieve the same iron content.

Das Kupfer-II-nitrat kann durch gleichwertige Mengen von Kupfer-II-oxyd und Salpetersäure oder durch eine äquivalente Menge an Kupfer-II-aeetat ersetzt werden.The copper (II) nitrate can be obtained by equivalent amounts of Cupric oxide and nitric acid or an equivalent Amount of copper (II) acetate to be replaced.

Beispiel 3Example 3

Legierung mit 14 % Kupfer und 1 % Hickel.Alloy with 14% copper and 1 % hickel.

Bisen-Walzsinter 1153»3 gBisen roll sinter 1153 »3 g

Getrocknetes Zementkupfer 154»0 gDried cement copper 154 »0 g

Leim aus tierischem Protein 6,0 gAnimal protein glue 6.0 g

Wasser 270,0 gWater 270.0 g

Nickelnitrat (20,3 % Wi) 4-9,5-8Nickel nitrate (20.3% Wi) 4-9.5-8

Dieser Ansatz wird wie in Beispiel 1 zu Kügelchen geformt, bei 1110°G reduziert und dann wärmebehandelt. Anstelle des Eisen-Walzsinters und des Hickelnitrats können gleichwertige Mengen an Hämatit (Fe2O^) und Niekel-II-acetat-tetrahydrat eingesetzt werden. Das Zementkupfer kann man durch eine äquivalente Menge von reinem Kupfer-I-oxyd ersetzen.This batch is formed into beads as in Example 1, reduced at 1110 ° G and then heat treated. Instead of rolled iron and nickel nitrate, equivalent amounts of hematite (Fe 2 O ^) and Niekel II acetate tetrahydrate can be used. The cement copper can be replaced by an equivalent amount of pure copper oxide.

Beispiel 4Example 4

Legierung mit 20 % Kupfer·Alloy with 20% copper

Eisen-Walzsinter 10?2 gRolled iron 10-2 g

Getrocknetes Zementkupfer 205»2 gDried cement copper 205 »2 g

Kupfer-II-nitrat-trihydrat 37»1 gCopper (II) nitrate trihydrate 37 »1 g

Eisenschwarz 105,1 gIron black 105.1 g

MethylcelluiBe 7,9 gMethyl celluiBe 7.9 g

Wasser 153 gWater 153 g

Diese Bestandteile werden zu Kügelchen geformt, in einen Re-These components are formed into spheres, in a re-

0950O unter095 0 O under

BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM

duktionsofen gebracht und 75 Minuten bei 1O95°O unter Durch·brought to the induction furnace and heated for 75 minutes at 1095.degree.

209813/0213209813/0213

leiten eines schwach endothermen Trägergases (etwa 84 % Stickstoff, 10 % Kohlenmonoxyd, 6 % Wasserstoff) gehalten. Im Anschluss an die Keduktion wird die Beschickung unter Anwendung der Arbeitsweise von Beispiel 1 gemahlen und wärmebehandelt·pass a weak endothermic carrier gas (about 84 % nitrogen, 10% carbon monoxide, 6 % hydrogen) held. Following the reduction, the feed is milled and heat treated using the procedure of Example 1.

Aus den ib chsteilenden Bestandteilen wird nach dem Reduktionsund v/ärmebehandlungsverfahren des Beispiels 1 eine Legierung mit, 20 % Kupfer und 1 % Molybdän hergestellt:After the reduction and v / heat treatment method of Example 1 an alloy made with, 20% copper and 1% molybdenum:

Eisen-WalzsinterRolled iron sintering 1072,81072.8 SS. Getrocknetes ZempentkupferDried pickled copper 220,5220.5 SS. Molybdäntri oxydMolybdenum trioxide 15,015.0 SS. Ammoniakwasser (26 Be )Ammonia water (26 Be) 34,034.0 SS. CarboxymethylcelluloseCarboxymethyl cellulose 6,06.0 SS. Wasserwater 275275 gG

Auf gleiche Weise, doch unter Verwendung von 12,6 g Wolframsäureanhydrid (WO,) anstelle des Molybdäntrioxyds in obigem Ansatz wird eine ähnliche Legierung mit einem Wolframgehalt von 1 % hergestellt. Einen gleichwertigen Kobaltgehalt erzielt man mit 14,1 g Kobalt-(III)-oxyd anstelle des Molybdäntrioxyds. Unter entsprechender Anpassung der zugefügten Menge kann der Eisen-Walζsinter durch Hämatit (FegO,) ersetzt werden.In the same way, but using 12.6 g of tungstic anhydride (WO,) instead of the molybdenum trioxide in the above approach, a similar alloy with a tungsten content of 1 % is produced. An equivalent cobalt content is achieved with 14.1 g cobalt (III) oxide instead of molybdenum trioxide. The iron whale sinter can be replaced by hematite (FegO,) with the appropriate adjustment of the amount added.

Beispiel 5Example 5

Auswirkungen der Teilchengrosse.Effects of particle size.

Das Verfahren des Beispiels IA wird unter Verwendung von Eisen-Walzsinter mit verschiedener Teilchengrösse wiederholt. Die reduzierten Pulver weiden mit 7,031,5 kg/cm verdichtet, 45 Minuten bei 1120 0 unter Wasserstoff gesintert und anschliessend einer Untersuchung ihrer physikalischen Eigenschaften unter Erzielung folgender Ergebnisse unterzogen:The procedure of Example IA is carried out using iron roll sintering repeated with different particle size. the reduced powder pastures compacted at 7,031.5 kg / cm, 45 Sintered minutes at 1120 ° under hydrogen and then an investigation of their physical properties to achieve subjected to the following results:

Walzsinter mit einem Feinheitsgrad unter: 250 /U 44/U 20/U Roll sintering with a degree of fineness below: 250 / U 44 / U 20 / U

Mittlere Teilchengrösse desMean particle size of the

Walzsinters: 80 ai 20 Ai 5/U.Roll sintering: 80 ai 20 Ai 5 / U.

209813/0213209813/0213

2,702.70 1,811.81 2,252.25 6,256.25 5,965.96 6,216.21 21142114 27722772 16801680 1,41.4 1,01.0 1,61.6

Geschmolzene Produkte:Melted products:

Lineare Schrumpfung, % Dichte nach Sinterung, g/cm Zugfestigkeit, kg/cm Dehnung, %■ Linear shrinkage,% density after sintering, g / cm tensile strength, kg / cm elongation, % ■

Härte ' B 45',3 B 34,0 B 48,0Hardness 'B 45', 3 B 34.0 B 48.0

Beispiel 6Example 6

Wirkung eines Bindemittels.Effect of a binder.

Das Verfahren des Beispiels IA wird mit und ohne Einschluss der als Klebemittel verwendeten Hydroxyäthylcellulose wiederholt. In einem zweiten Dpppelversuch wird, dieses Verfahren einmal mit und einmal ohne Klebemittel, in beiden Fällen unter "Verwendung von Zementkupfer in solcher Menge wiederholt, dass Legierungen mit einem Kupfergehalt von 20 % entstehen. Die vierThe procedure of Example IA is repeated with and without the inclusion of the hydroxyethyl cellulose used as an adhesive. In a second duplicate experiment, this process is repeated once with and once without adhesive, in both cases using cement copper in such an amount that alloys with a copper content of 20 % are formed. The four

ρ reduzierten Pulver werden alle mit 7»031,5 kg/cm- verdichtet,ρ reduced powder are all compacted with 7 »031.5 kg / cm-,

45 Minuten bei 112O0C unter Wasserstoff gesintert und unter Erzielung folgender Ergebnisse auf ihre physikalischen Eigenschaften hin untersucht«Sintered under hydrogen for 45 minutes at 112O 0 C and examined for their physical properties with the following results «

7 7th % % Cu 20 % CuCu 20% Cu

Mit BindeWith a bandage TrockenDry Mit Einde-With a TrockenDry mittelmiddle gemischmixture mittelmiddle gemischmixture 2
Zugfestigkeit, kg/cm
2
Tensile strength, kg / cm
27722772 23242324 42354235 35703570
Dichte nach Sinterung,Density after sintering, g/carg / car 5,965.96 5,675.67 6,876.87 6,546.54 Dehnung, % Elongation, % 1,01.0 0,50.5 3,03.0 2,02.0 Lineare Schrumpfung, % Linear shrinkage, % r,8ir, 8i (0,25)x (0.25) x 3,683.68 2,652.65 Härtehardness B 32,3 BB 32.3 B 28,0 B28.0 B 69,6 B69.6 B 51,251.2 x) Ausdehnungx) expansion Beispiel 7Example 7

Auswirkungen der Eeduktionstemperatur. Effects of the reduction temperature.

Das Verfahren des Beispiels IA wird anhand einer Reihe von Beschickungen wiederholt, mit der einzigen Ausnahme, dass einige The procedure of Example IA is repeated for a number of batches with the only exception that a few

209813/0213209813/0213

dieser Beschickungen bei 100O0G anstatt bei 1120 - 'll35°G re duziert werden» Jede Beschickung wird dann mit 7,031,5 kg/cm verdichtet, 45 Minuten bei 11200G unter Wasserstoff gesinter und anschliessend unter Erzielung nachstehender Ergebnisse a . ihre physikalischen Eigenschaften hin untersucht:these charges at 100O 0 G rather than at 1120 - 'LL35 ° G are re duced "Every feed is then with 7,031,5 kg / cm compacted, 45 minutes at 1120 0 G under hydrogen gesinter and then below, achieving results a. examined their physical properties:

Reduktionstemperatur:Reduction temperature:

Reduziertes Pulver
Schüttge~wicht, g/cm
Reduced powder
Bulk weight, g / cm

FIi es sgeschwindigkeit,
sec/50 g
Fii it s speed,
sec / 50 g

Pulver, das Sieb mit
lichter Maschenweite von
0,044 mm passiert, %
Powder, the sieve with
clear mesh size of
0.044 mm passed, %

Grew «-Verlust an H^, % "0^
Verbundstoff
Grew «loss of H ^, % " 0 ^
Composite

■z■ z

Erstdichte, g/cnrFirst density, g / cnr

(green density) 6,40 6,29 · 6,33 5,76 5,67 5,7(green density) 6.40 6.29 x 6.33 5.76 5.67 5.7

Gesintereter VerbundstoffSintered composite

10000G1000 0 G Besch.3Coating 3 BeschComplaint 1125°G1125 ° G BeschComplaint BeseheSee 1 Besch.21 occupation 2 1,731.73 2,352.35 .1 Besch«2.1 Employment «2 •2,4• 2.4 2,152.15 1,831.83 keineno 30,730.7 2,392.39 29,929.9 35,435.4 40,040.0 67,967.9 32,832.8 '29,3'29, 3 42,842.8 42,242.2 59,859.8 2,072.07 1,211.21 36,736.7 1,21.2 1,701.70 1,931.93 1,221.22

Dic-hfceDic-hfce nach Sinterung,after sintering, ■ %■% 6,316.31 6,206.20 6,096.09 5,965.96 6,026.02 6,C6, c g/cnrg / cnr Schrumpfung,%Shrinkage,% 28632863 22542254 28002800 27722772 28072807 276276 Zugfestigkeit in kg/cmTensile strength in kg / cm 1*31 * 3 1,41.4 1,01.0 1,01.0 1,11.1 1,31.3 Dehnung,Strain, x) Ausdehnungx) expansion (0,90)x (0.90) x (0,13)X (0.13) X (0,14)X-(0.14) X - 1,811.81 1,751.75 1,81.8 LineareLinear B 55,3B 55.3 B 50,7B 50.7 B 48,0B 48.0 B 32,3B 32.3 B 30,7B 30.7 B 34,B 34, Härtehardness xx) 30 Minuten bei HOO0Gxx) 30 minutes at HOO 0 G Beispiel 8Example 8

Auswirkung der Wärmebehandlung.Effect of heat treatment.

Ein Teil des Legierungspulvers mit 7 % Kupfer aus dem Beispi IA wird in einer Reihe von Beschickungen aus jeweils 150 g tu terteilt, um anschliessend der Wärmebehandlung des Beispiels unterzogen zu werden, wobei allerdings die Temperaturen undA portion of the alloy powder with 7% copper from Example IA is divided into a series of charges of 150 g each, in order then to be subjected to the heat treatment of the example, although the temperatures and

QRIGiMÄL INSPECTED .,^QRIGiMÄL INSPECTED., ^

2 0 9813/02132 0 9813/0213

Wärmebehandlungszeiten in nachstehend aufgeführter Weise abgeändert werden. Jede Beschickung wird nach der Wärmebehandlung nach dem Verfahren des Beispiels 7 verdichtet und gesintert■ und anschliessend unter Erzielung folgender Ergebnisse geprüft : : : Heat treatment times can be modified as follows. Each feed is compressed and after the heat treatment according to the method of Example 7 and then tested under sintered ■ obtaining the following results:::

1 Stunde1 hour ,39, 39 ,1,1 99 ι 2ι 2 Stundenhours 33 Stundenhours Nach Wärmebehandlung bei 9000CAfter heat treatment at 900 0 C ,33, 33 ,83, 83 7777 Schüttgewicht des Pulvers, g/cnrBulk weight of the powder, g / cnr 22 29612961 ,4, 4 00 2,412.41 2,392.39 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm 66th 11 6,346.34 6,29 :'6.29 : ' Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 00 ,44, 44 29122912 27372737 Dehnung, % Elongation, % 4242 ,52, 52 1,11.1 1,01.0 Lineare Schrumpfung, % Linear shrinkage, % 33463346 0,800.80 0,71 '0.71 ' Härte BHardness B 2,2, 2,2, BB. 43,143.1 EE. 40,740.7 Nach Wärmebehandlung bei 8500OAfter heat treatment at 850 0 O 6,6, 0,0, Schüttgewicht des Pulvers, g/cmPowder bulk density, g / cm 52,52, 2,452.45 2,462.46 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm 6,596.59 6,506.50 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 2,2, 34303430 28632863 Dehnung, % Elongation, % 6,6, 2,02.0 1,91.9 Lineare Schrumpfung, % Linear shrinkage, % ,0, 0 0,620.62 0,540.54 Härte BHardness B ,80, 80 BB. 53,153.1 BB. 49,2-49.2- Nach Wärmebehandlung bei 8350CfAfter heat treatment at 835 0 Cf ,7, 7 Schuttgewicht des Pulvers, g/cm5 Bulk weight of the powder, g / cm 5 2,562.56 2,502.50 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm ,58, 58 6,896.89 6,706.70 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm ,83, 83 45574557 40954095 Dehnung, % Elongation, % 44314431 3,03.0 2,82.8 Lineare Schrumpfung, % Linear shrinkage, % 3,3, 0,620.62 0,530.53 Härte -BHardness -B 0,0, BB. 64,964.9 BB. 59,259.2 Nach Wärmebehandlung bei 8000GAfter heat treatment at 800 0 G 63,63, Schuttgewicht des Pulvers, g/cmBulk weight of the powder, g / cm 2,512.51 2,472.47 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm 2,2, 6,806.80 6,786.78 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 6,6, 42004200 36333633 Dehnung, % Elongation, % ,1,1 3,03.0 2,92.9 Lineare Schrumpfung, %Linear shrinkage,% ,79, 79 0,700.70 0,550.55 Härte BHardness B ,3, 3 BB. 61,961.9 BB. 58,858.8 ,52, 52 ,80, 80 40814081 2,2, o,O, 61,61,

209813/0213209813/0213

1 Stunde 2 Stunden 3 Stunden 1 hour 2 hours 3 hours

Wärmebehandlung bei 700 0Heat treatment at 700 0 2,362.36 2,482.48 2,472.47 Schuttgewicht des Pulvers», g/cmBulk weight of the powder », g / cm 6,686.68 6,606.60 6,516.51 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm 35003500 35843584 31853185 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 2,02.0 2,12.1 1,81.8 Dehnung, % Elongation, % 0,770.77 0,690.69 0,510.51 Lineare Schrumpfung, %Linear shrinkage,% 60,160.1 B 61,2B 61.2 B 58,1B 58.1 Härte■ BHardness ■ B Wärmebehandlung bei 6000OHeat treatment at 600 0 O 2,252.25 2,232.23 2,212.21 Schuttgewicht des Pulvers, g/cnrBulk weight of the powder, g / cnr 6,306.30 6,306.30 6,216.21 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm 3234-3234- 31013101 27162716 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 1,11.1 0,80.8 0,80.8 Dehnung, %Strain, % 0,910.91 0,870.87 0,700.70 Lia&re Schrumpfung, % Lia & re shrinkage, % 54,254.2 B 56,2B 56.2 B 49,1B 49.1 Härte BHardness B Wärmebehandlung bei 5000OHeat treatment at 500 0 O 2,152.15 2,112.11 -- Schüttgewicht des Pulvers, g/cmPowder bulk density, g / cm 6,096.09 6,106.10 5,825.82 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm 24152415 22822282 21002100 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 1,01.0 0,80.8 0,80.8 Dehnung, %Strain, % 1,421.42 1,391.39 1,121.12 Lineare Schrumpfung, %Linear shrinkage,% 38,038.0 B 38,2B 38.2 B 34,5B 34.5 Härte " BHardness "B

Beispiel 9Example 9

Auswirkung der Wärmebehandlung.Effect of heat treatment.

Man wiederholte das Verfahren des Beispiels 8, schränkte aber nun die Wärmebehandlung auf eine Zeit von 60 Minuten ein, wobei der Temperaturbereich zwischen 810 und 8500O mit einer Temperatursteuerung von ¥20 genauer erforscht wurde« Aus ^e der Be·* Schickung wurden eeche Proben unter Erzielung der durchschnittlichen Ergebnisse geformt:Repeating the procedure of Example 8, but now limited the heat treatment to a time of 60 minutes, with the temperature range 810-850 0 O was further explored with a temperature control of ¥ 20 "From ^ e of Be x * destiny were eeche Samples molded to give the average results:

209813/0213209813/0213

Temperaturtemperature Zugfestig-oTensile strength o Dehnungstrain Line areLine are Härtehardness 60,260.2 keit kg/cmspeed kg / cm %% Schrumpfungshrinkage 59,459.4 8100G810 0 G 40954095 2,02.0 0,730.73 BB. 62,062.0 8200C820 0 C 41164116 2,02.0 0,750.75 BB. 63,363.3 83O0G83O 0 G 42494249 2,9 ·2.9 -' 0,69- '0.69 BB. 64,164.1 835°G835 ° G 44314431 3,13.1 0,790.79 BB. 60,060.0 8400G840 0 G 44664466 3,03.0 0,820.82 BB. 52,752.7 8450G845 0 G 41024102 2,12.1 0,840.84 BB. 8500G850 0 G 34373437 2,0-2.0- 0,800.80 BB.

Bei dieser Versuchsreihe liegen die Schuttg'ewichte der Pulver zwischen 2,44 und 2,58 g/cm und die Dichte nach der Sinterung zwischen 6,52 und 6,84 g/cm ·In this series of experiments, the bulk weights of the powders are between 2.44 and 2.58 g / cm and the density after sintering between 6.52 and 6.84 g / cm

Beispiel 10Example 10

Auswirkung der Wärmebehandlung·Effect of heat treatment

Unter Anwendung des "Verfahrens der Beispiele 8 und 9 wurde eine Pulverlegierung mit einem Kupfergehalt von 7 % unter Erzielung folgender Ergebnisse 30, 45 und 60 Minuten lang bei einer Temperatur von 835°0 wärmebehandelt.Using the "procedure of Examples 8 and 9" a powder alloy with a copper content of 7% below Heat-treated at a temperature of 835 ° 0 for 30, 45 and 60 minutes to achieve the following results.

Wärmebehandlung während: 30- Minuten 45 Minuten 60 Minuten Verbundstoff Heat treatment for: 30 minutes 45 minutes 60 minutes composite

Erstdichte, g/cm5 5,91 6,40 6,65First density, g / cm 5 5.91 6.40 6.65

Gesinterter VerbundstoffSintered composite

Lineare Schrumpfung, % 1,21 0,97 0,79 Zugfestigkeit, kg/cm2 3969 4067 4431Linear shrinkage, % 1.21 0.97 0.79 Tensile strength, kg / cm 2 3969 4067 4431

Beispiel 11Example 11

Auswirkungen der Reduktionetemperatur und der Wärmebehandlung.Effects of reduction temperature and heat treatment.

Proben aus jedem der reduzierten Pulver des Beispiels 7 wurden eine Stunde lang bei 835°G wärmebehandelt· Anschliessend verdichtete und sinterte man die Pulver auf die beschriebene Weise und prüfte sie mit folgenden Ergebnissen auf ihre physikalischen Eigenschaften hin: _ ^Samples from each of the reduced powders of Example 7 were made Heat-treated for one hour at 835 ° G. Subsequently compacted and the powders were sintered in the manner described and examined for their physical properties with the following results Properties down: _ ^

209813/0213209813/0213

Reduktionstemperatur;Reduction temperature;

10000G1000 0 G

Besch«! Besch»2 Besch,3 Pulver nach WärmebehandlungBesch «! Besch »2 Besch, 3 powder after heat treatment

Schüttdichte, g/cm5 2,44 2,12 2,10 Fließgeschwindigkeit,sec/50g 33,3 38,6Bulk density, g / cm 5 2.44 2.12 2.10 flow rate, sec / 50g 33.3 38.6

Pulver, das Sieb mit lichter Maschenweite van 0,044 mm passiert, % 40,5 re-Verlust an H9, % x^ 0,51Powder passing through a sieve with a mesh size of 0.044 mm,% 40.5 r e loss of H 9 , % x ^ 0.51

1125°C
Besch.l Besch.2 Besc
1125 ° C
Acc. 1 App. 2 Besc

53,953.9

0,520.52

,keine,no

60,0
0,67
60.0
0.67

2,69
25,3 ·
2.69
25.3

34,1
0,30
34.1
0.30

2,58 2,5 25,7 25,C2.58 2.5 25.7 25, C.

40,2
0,22
40.2
0.22

45,C 0,245, C 0.2

VerbundstoffComposite

Erstdichte, g/cnrFirst density, g / cnr 6,486.48 6,376.37 6,306.30 6,6, 6565 11 6,736.73 6,66.6 Gesinterter VerbundstoffSintered composite 7979 Dichte nach Sinterung, g/cmDensity after sintering, g / cm 6,686.68 6,556.55 6,526.52 6,6, 8383 ,3, 3 6,806.80 6,76.7 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 37453745 34303430 33253325 44314431 42774277 436436 Dehnung, % Elongation, % 1,91.9 2,02.0 1,81.8 3,3, 3,23.2 2,92.9 Lineare Schrumpfung, %Linear shrinkage,% 1,491.49 1,311.31 1,531.53 o,O, 0,770.77 0,60.6 Härte BHardness B 60,9 B60.9 B 59,459.4 B 63,0B 63.0 B 63B 63 B 58,9 BB 58.9 B 60,460.4

x) HOO0G während 30 Minutenx) HOO 0 G for 30 minutes

Beispiel 12Example 12

Einfluss anderer Metalle·Influence of other metals

Nach dem Verfahren der Beispiele 3 und 4 wurden Legierungspu ver mit 7 % Kupfer hergestellt, wobei jedes dieser Pulver no 1 % Kobalt, Nickel oder Molybdän enthielt. Sie wurden wie in vorstehenden Beispielen verdichtet und gesintert und unter E zielung nachstehender Ergebnisse sowohl in reduziertem als a in wärmebehandeltem Zustand untersucht:Following the procedure of Examples 3 and 4, alloy powders with 7% copper were produced, each of these powders containing no 1% cobalt, nickel or molybdenum. They were compacted and sintered as in the previous examples and examined with the aim of the following results both in the reduced and in the heat-treated state:

209813/0213209813/0213

% Kobalt % Cobalt Zugfestig
keit , ρ
kg/cm
Tensile strength
speed, ρ
kg / cm
1313th 30 -30 - Dichte nach
Sintesung,
g/cnr
Density according to
Sintesung,
g / cnr
15333531533353 Härtehardness
reduziertreduced Dehnung
%
strain
%
Lineare
Schrum
pfung^
Linear
Schrum
pfung ^
11 wärmebehändeItheat handIt 22262226 5,975.97 E 29,1E 29.1 % Nickel % Nickel 38643864 1,91.9 - 6,79- 6.79 1,431.43 B 59,7B 59.7 reduziertreduced 4,04.0 0,720.72 11 wärmebehandeltheat treated 22682268 5,945.94 B 33,0B 33.0 % Molybdän% Molybdenum 45574557 1,91.9 6,776.77 1,541.54 B 70,9B 70.9 reduziertreduced 2,32.3 0,900.90 11 wärmebehandeltheat treated 24712471 5,995.99 B 28,1B 28.1 Beispielexample 45854585 1,81.8 6,906.90 1,731.73 B 74,5B 74.5 1,91.9 0,690.69

Verwendung von elementarem Kupfer.Use of elemental copper.

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei nun anstelle des Zementkupfers eine gleichwertige Menge (70 g) feingepulvertee Kupfer, das ein Sieb mit einer lichten Haschenweite von 0,147 mm passierte, eingesetzt wurde. Die Reduktion wurde 45 Minuten lang bei 10000C, die Wärmebehandlung eine Stunde bei 835°C durchgeführte Hach erfolgter Verdichtung und Sinterung auf die beschriebene"Weβ e wies das Pulver einmal in reduziertem und dann in wärmebehandeltem Zustand folgende Eigenschaften auf:The process of Example 1 was repeated, but instead of the cement copper, an equivalent amount (70 g) of finely powdered copper, which passed through a sieve with a mesh size of 0.147 mm, was used. The reduction was 45 minutes at 1000 0 C, the heat treatment for one hour at 835 ° C carried out Hach completion of compaction and sintering in the manner described "e Weβ the resulting powder had once reduced and then heat-treated in the following state properties:

Reduziert WärmebehandeltReduced heat treated

ρ
Zugfestigkeit, kg/cm
ρ
Tensile strength, kg / cm
36683668 46064606
Dehnung, % Elongation, % 0,800.80 1,01.0 Dichte nach Sinterung,Density after sintering, g/cnrg / cnr 6,396.39 6,706.70 Lineare Schrumpfung, %Linear shrinkage,% 0,850.85 0,090.09 Härtehardness B 61,3B 61.3 B 68,4B 68.4 Eeispiel 14Example 14

Andere Kupferquellen.Other sources of copper.

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei anstelleThe procedure of Example 1 was repeated using instead

209813/0213209813/0213

ϊ -·3ϊ - 3

Dichte nach -, Density according to -, Zugfestigkeit.Tensile strenght. Sinterung, ff/cm''Sintering, ff / cm '' kft/cmkft / cm 6,816.81 35073507 6,806.80 35843584 6,856.85 44314431 6,886.88 47604760 % Gu) 6.75 % Gu) 6.75 48444844

des Zementkupfers'verschiedene andere Kupferquellen in im Verhältnis zu ihrem Kupfergehalt gleichwertigen Mengen verwendet wurden. Nach Reduktion bei 11250G während 45 Minuten und Wärmebehandlung bei 825 - 845°C während einer Stunde wurden die Pulver auf die beschriebene Weise gepresst und gesintert, wonach folgende Eigenschaften ermittelt werden:des Zementkupfers' various other sources of copper were used in amounts equivalent to their copper content. After reduction at 1125 G 0 for 45 minutes and heat treatment at 825-845 ° C for one hour, the powders were pressed and sintered in the manner described, after which the following characteristics are determined:

KupferquelleCopper source

Kupfer-II-oxyd (83,02 % Cu)
Kupfer-Walzsinter (88,64 % Gu)
Zementkupfer Nr.1 (90,80 % Cu)
Zementkupfer Nr.2 (93,04 % Cu)
Reduziertes Kupferpulver (99,52 % Gu) 6,75
Cupric oxide (83.02% Cu)
Rolled copper sinter (88.64% Gu)
Cement copper # 1 (90.80 % Cu)
# 2 cement copper (93.04 % Cu)
Reduced copper powder (99.52% Gu) 6.75

Beispiel 15Example 15

Auswirkung des Verdichtungsdruckes.Effect of the compression pressure.

Ein 7 Ί» Kupfer enthaltendes Legierungspulver, das nach dem Reduktions- und Wärmebehandlungsverfahren des Beispiels 1 hergestellt worden war, wurde mit 0,75 & Stearinsäure versetzt und unter Anwendung verschiedener Drücke verdichtet, wonach jed Verbundstoff 45 Minuten bei 11200C unter Wasserstoff gesintert wurde. Folgende physikalischen Eigenschaften konnten in Abhängigkeit des Verdichtungsdruckes ermittelt werden: A 7 Ί "copper-containing alloy powder that had been produced by the reduction and heat treatment process of Example 1 was added with 0.75 stearic acid and mixed using pressures compacted, after which Jed composite was sintered for 45 minutes at 1120 0 C under hydrogen . The following physical properties could be determined depending on the compression pressure:

Verdichtungsdruck: 4218,9 kg/cm2 5625,2 kg/cm2 7031,5 8437,8pCompaction pressure: 4218.9 kg / cm 2 5625.2 kg / cm 2 7031.5 8437.8p

kg/cm ks/cmkg / cm ks / cm

VerbundstoffComposite

Er st dichte, g/cm3 5,94 6,29 6,65 6,76He st density, g / cm 3 5.94 6.29 6.65 6.76

Erstzugfestigkeit,kg/cm2 144,06 175,07 251,37 338,03Initial tensile strength, kg / cm 2 144.06 175.07 251.37 338.03

Gesinterter VerbundstoffSintered composite

Zugfestigkeit, kg/cm2 3039 3703 4431 5264 Tensile strength, kg / cm 2 3039 3703 4431 5264

Dehnung, % 2,9 3,1 3,0 1,8Elongation, % 2.9 3.1 3.0 1.8

Dichte nach Sinterung,g/cm^ 6,09 6,46 6,83 " 6,93Density after sintering, g / cm ^ 6.09 6.46 6.83 "6.93

Lineare Schrumpfung, % 0,83 - 0,80 0,79 0,75Linear shrinkage,% 0.83-0.80 0.79 0.75

•Härte B 46,0 B 61,3 B 63,3 B 69,2• Hardness B 46.0 B 61.3 B 63.3 B 69.2

COPY 209813/0213COPY 209813/0213

Beispiel 16Example 16

Graph!t-Einflues bei verschiedenen Verdichtung«drucken.Graph! T Influences with Different Compression «.

Dae Beispiel 15 wurde niederholt, wobei nun j«dtm wärmebehandeItem Pulver vor der Verdichtung und Sinterung 1 % Graphit zugesetzt wurde. Folgende Ergebnisse konnten ermittelt werden: Example 15 was carried out, with 1% graphite now being added to the heat-treated item powder before compaction and sintering. The following results could be determined:

Verdichtungsdruck:Compression pressure: Beispiel 17Example 17 4218,9'4218.9 ' 5625,25625.2 7031,57031.5 8437,88437.8 kg/cm2 kg / cm 2 kff/onkff / on kK/cmkK / cm * kfc/ca* kfc / approx VerbundstoffComposite Bretdichte, g/cnrBoard density, g / cnr 5,965.96 6,336.33 6,68 ·6.68 · 6,786.78 Gesinterter VerbundstoffSintered composite Dichte nach Sinterung,Density after sintering,
Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm
g/cm3 6,07g / cm 3 6.07 6,436.43 6,806.80 6,916.91
Dehnung, i> Elongation, i> 50395039 64o564o5 76377637 95909590 Lineare Schrumpfung, #Linear shrinkage, # 1,91.9 2,02.0 2,02.0 0,90.9 Härtehardness 0,860.86 0,840.84 0,810.81 0,800.80 B 72,3B 72.3 B 83,2B 83.2 B 86,9 BB 86.9 B 100,2100.2 --

Auswirkung einer Prägung.Effect of an imprint.

Die Verfahren der Beispiele 15 und 16 wurden wiederholt, wobei nun das fertige, gesinterte Stück erneut unter denselben Bedingungen wie im ersten Press- und Sinterzyklus gepresst und gesintert wurde. Oadurch wurden folgende Eigenschaften erzielt!The procedures of Examples 15 and 16 were repeated, wherein Now the finished, sintered piece is pressed again under the same conditions as in the first pressing and sintering cycle was sintered. As a result, the following properties were achieved!

209813/0219209813/0219

Verdichtungsdruck:Compression pressure:

ZusatzmitteljAdditivesj

VerbundstoffComposite

Erstdichte, g/cmInitial density, g / cm

7031,5 kg/om 7031.5 kg / om

6,656.65

Gesinterter VerbundstoffSintered composite

Diente nach Sinterung, g/cm 6,83Served after sintering, 6.83 g / cm

Dichte nach erneuter. Pressung, g/anrDensity after renewed. Pressure, g / anr

Diente nach erneuter Sinterung, g/om* - Endgültige Zugfestigkeit, kg/caServed after re-sintering, g / om * - Final tensile strength, kg / approx

Endgültige Dehnung, Endgültige HärteFinal elongation, i » Final hardness

Lineare Scnrumpfung, % Nach der 1.Sinterung Nach der 2. Verdichtung Nach der 2. SinterungLinear shrinkage, % After the 1st sintering After the 2nd compression After the 2nd sintering

7031,5 84-37,8 8437,87031.5 84-37.8 8437.8

kff/cm kg/cm k^/omkff / cm kg / cm k ^ / om

Jt Graphit - 1 ^ GraphitJt graphite - 1 ^ graphite

6,636.63

6,796.79

6,756.75

6,926.92

6,746.74

6,906.90

6,866.86 6,816.81 7,137.13 7,057.05 6,936.93 6,856.85 7,207.20 7,117.11 54045404 77917791 58035803 S652S652 3,03.0 2,02.0 5,15.1 3,03.0 B 77,8B 77.8 B 94,2B 94.2 B 85,3B 85.3 B 99,7B 99.7 0,790.79 0,910.91 0,750.75 0,760.76 0,060.06 0,010.01 0,060.06 0,010.01 0,070.07 0,010.01 0,050.05 0,010.01

Beispiel 18Example 18

Wirkung des Graphita bei unterschiedlichem Kupfergenalt.Effect of graphite with different copper ages.

Eine Anzahl eisenhaltiger Legierungspulver mit unterschiedlichem Kupfergehalt wurde nach den Verfahren der Beispiele 1 und 2 unter Reduktion bei 11250C während 45 Miruten und anschliessender Wärmebehandlung bei 8350C während einer Stunde unter einer Wasseratoffatmosphäre hergestellt. Jede« Pulver wurde mit 1 Graphit versetzt. N-iCh Druckbehandlung bei 7·Ο31β5 kg/on und 45 Minuten Sinterung bei^ll20°C unter Wasserstoff wurden folgende physikalischen Eigenschaften ermittelt:A number of iron-containing alloy powders with different copper content was prepared according to the procedures of Examples 1 and 2 under reduction at 1125 0 C for 45 Miruten and subsequent heat treatment at 835 0 C for one hour under a Wasseratoffatmosphäre. Each «powder was mixed with 11 ° graphite. N-iCh pressure treatment at 7 31 β 5 kg / on and 45 minutes sintering at ^ 1120 ° C under hydrogen, the following physical properties were determined:

209813/0213209813/0213

KupfergehaltiCopper content 4* Cu4 * Cu 7Ji Cu7Ji Cu 14* Cu14 * Cu 20* Cu20 * Cu VerbundstoffComposite Erstdichte, g/cm5 First density, g / cm 5 6,636.63 6,686.68 6,866.86 6,976.97 Gesinterter VerbundstoffSintered composite Dichte nach Sinterung,Density after sintering, g/cm2 6,76g / cm 2 6.76 6,806.80 7,207.20 7,467.46 Zugfestigkeit, kg/cmTensile strength, kg / cm 72597259 76377637 78407840 79037903 Dehnung, *Strain, * 2,12.1 2,02.0 2,02.0 1919th

Lineare Schrumpfung, * 0,77 0,81 1,46 1,96Linear shrinkage, * 0.77 0.81 1.46 1.96

Härte B 88,3 B 86,9 B 97,4 B 101,5Hardness B 88.3 B 86.9 B 97.4 B 101.5

Beispiel 19Example 19

Behandlungen nach der Sinterung.Post-sintering treatments.

Gemäss Beispiel Ib hergestellte, gesinterte Verbundstoffe wurden zur weiteren Verbesserung der physikalischen Eigenschaften verschiedenen zusätzlichen Behandlungen unterzogen. Damit wurden folgende Ergebnisse erzielt:Sintered composites produced according to Example Ib have been used to further improve physical properties subjected to various additional treatments. The following results were achieved:

Kupfergehalt: 4* Cux 7* Cux 14* Cu" 20* Cu3" Copper content: 4 * Cu x 7 * Cu x 14 * Cu "20 * Cu 3 "

Ohne GraphitWithout graphite

Dichte nach Alterung,
g/cm
Density after aging,
g / cm
6,766.76 6,786.78 7,337.33 7,597.59
Zugfestigkeit nach
Alterung, kg/cm
Tensile strength according to
Aging, kg / cm
51315131 67766776 59925992 54185418
Dehnung, #Strain, # 2,02.0 1,91.9 2,12.1 2,02.0 Lineare Schrumpfung
nach Alterung, *
Linear shrinkage
after aging, *
0,760.76 0,480.48 1,651.65 2,472.47
Härte BHardness B 70,970.9 B 84,4B 84.4 B 92,0B 92.0 B 95,9B 95.9 Mit 1 * GraphitWith 1 * graphite

•Jt• Jt

Dichte nach Alterung, g/omDensity after aging, g / om

6,72 6,74 7,26 7,516.72 6.74 7.26 7.51

Zugfestigkeit nochTensile strength still

Alterung, kg/oaT 8267 9331 10290 9604Aging, kg / oaT 8267 9331 10290 9604

Dehnung, * 1,9 1,9 1»9 . 2,0Elongation, * 1.9 1.9 1 »9. 2.0

Lineare SchrumpfungLinear shrinkage

nach Alterung, * 0,83 0,63 1,58 1,89after aging, * 0.83 0.63 1.58 1.89

Härte B 85,4 B 94,4 B 110,8 B 109,4Hardness B 85.4 B 94.4 B 110.8 B 109.4

x) Aus der Sinteratufe in Wasser abgeschreckt und und 30 Minuten bei 465 C unter Wasserstoff gealtert.x) Quenched from the sintering stage in water and aged for 30 minutes at 465 C under hydrogen.

xx) nach der Sinterung 60 Minuten bei 100O0C unter Sfcicketoff* normalisiert, dann im Ofen auf 370 C gekühlt, 10 Minuten unter Wasserstoff böi 815°c gehalten, von dieser T«»p«r»- tur in Wasasr abgeschreckt und schlieaslich 1 StanJe bei 26o°C an der Luft gealtert.xx) after sintering 60 minutes at 100O 0 C under Sfcicketoff * normalized, then cooled in the oven to 370 C, kept 10 minutes under hydrogen at 815 ° C, quenched from this temperature in Wasasr and finally Aged 1 time at 26o ° C in air.

Beispiel 20Example 20

Auswirkung des Kupfergehaltes in reduzierten Pulvern.Effect of the copper content in reduced powders.

Eine Reihe eisenhaltiger Legierungspulver mit unterschiedlichem Kupfercenalt wurde nach dem Seiuktionsverfahren des Beispiele IA untar entsprechender Einstellung der Zementkupfer-Menge hergestellt. Die reduzierten Pulver wurden mit 0,75 # Stearinsäure als Gleitmittel versetzt, bei 7.031,5 kg/cm verdichtet und 45 Minuten bei 112O0C untar Wasserstoff gesintert, folgende physikallα cnen Eigenschaften wurden ermittelt:.A series of iron-containing alloy powders with different copper ages were produced according to the induction process of Example IA with the appropriate setting of the amount of cement-copper. The reduced powder was mixed with 0.75 # stearic acid as a lubricant, compacted at 7031.5 kg / cm and sintered for 45 minutes at 112o C 0 untar hydrogen, the following properties were determined physikall α CNEN :.

Kupfercopper 0, $
(a)
0, $
(a)
Dichte
nach
Sinterung,
density
after
Sintering,
Zugfestig
keit,,
χ 10 |
kg/cm
Tensile strength
ability ,,
χ 10 |
kg / cm
Dehnungstrain Lineare
Schrum
pfung,
Linear
Schrum
exam,
Härtehardness
22 1,221.22 p, 90p, 90 2,6462,646 1,91.9 1,821.82 B 27,2B 27.2 44th 1,201.20 5,yo5, yo 2,6602,660 1,91.9 1,841.84 B 29,7B 29.7 66th 1,261.26 5,925.92 2,6952,695 1,11.1 1,811.81 B 35,2B 35.2 77th 1,211.21 5,965.96 2,7722.772 1,01.0 1,811.81 B 34,0B 34.0 66th 1,201.20 5,985.98 2,7792,779 1,01.0 1,801.80 B 35,5B 35.5 1010 1,261.26 6,086.08 2,8282.828 1,91.9 2,202.20 B 42,2B 42.2 1212th 1,231.23 6,296.29 3,2133.213 1,81.8 2,352.35 B 49,3B 49.3 1414th 1,261.26 6,376.37 3,4233.423 2,02.0 2,642.64 a 51,6 a 51.6 1616 1,261.26 6,546.54 3,6123,612 2,12.1 3,173.17 B 55,6 B 55.6 1818th 1,201.20 6,756.75 3,9623,962 2,02.0 3,613.61 B 68,2B 68.2 2020th 1,971.97 6,876.87 4,2354,235 3,03.0 3,683.68 B 69,6B 69.6 30 (b)30 (b) 1,201.20 6,816.81 5,5795,579 3,93.9 8,138.13 B 90,9B 90.9 40 (c)40 (c) 1,841.84 6,886.88 4,0744.074 3,83.8 8,488.48 B 86,4B 86.4 50 (d)50 (d) 1,991.99 7,277.27 2,9402.940 4,04.0 8,448.44 B 53,8B 53.8

(a) "flio sich aus dem prozentualen Gewichtsverlust von Wasserstoff während 30 Minuten bei 1100 C ergibt.(a) "flio results from the percentage weight loss of hydrogen over 30 minutes at 1100 ° C.

(b) 30 Minuten bei 105O0C reduziert, 10 Minuten bei 11200C gesintert.(b) reducing 30 minutes at 105 0 C, sintered for 10 minutes at 1120 0 C.

(c) 30 Minuten bei 95O0O reduziert, 10 Minuten bei 11200C gesintert.(c) Reduced at 95O 0 O for 30 minutes, sintered at 1120 0 C for 10 minutes.

(d) 30 Minuten bei 95O0C reduziert, 10 Minuten bei 10950C gesintert.(d) Reduced at 95O 0 C for 30 minutes, sintered at 1095 0 C for 10 minutes.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

209813/0213209813/0213

Beispiel 21Example 21

Auswirkung des Kupfergeiialtes in wärmebehandelten Pulvern..Effect of the copper content in heat-treated powders.

Nach dem Beispiel 20 hergestellte, reduzierte Pulver wurden 60 Minuten bei 835 0" unter Wasserstoff wärmebehandelt, "bevor sie bei 7·Ο'31,5 kg/cm verdichtet und 45 Minuten bei 11200C unter Wasserstoff gesintert wurden· Die Auswirkung der Wärmebehandlung auf die physikalischen Eigenschaften ist der nachstehenden Tabelle zu entnehmen:Following the example 20 produced, reduced powder was 60 minutes at 835 0 "heat-treated under hydrogen," before it is compressed at 7 × Ο'31,5 kg / cm and 45 minutes at 1120 0 C were sintered in hydrogen · The effect of heat treatment the following table shows the physical properties:

Kupfer
ίο
copper
ίο
0, %
Ca)
0. %
Ca)
Dichte
nach
Sinte
rung-
g/cm-7
density
after
Sinte
tion-
g / cm- 7
■ Porosi
tät, %
■ Porosi
activity, %
Zugfestig
keit ,
χ 10"|
kg/cm
Tensile strength
ability,
χ 10 "|
kg / cm
Dehnungstrain Linea
re
Schrum
pfung,
%
Linea
re
Schrum
exam,
%
Härtehardness
22 0,290.29 6,806.80 13,813.8 3,4303.430 4,94.9 0,770.77 B 42,2B 42.2 4,4, 0,300.30 6,826.82 13,813.8 3,6123,612 4,84.8 0,800.80 B 50,0B 50.0 66th 0,270.27 6,836.83 14,014.0 4,0814.081 3,93.9 0,750.75 B 53,9B 53.9 77th 0,300.30 6,836.83 14,114.1 4,4314,431 3,13.1 0,790.79 B 63,3B 63.3 88th 0,230.23 6,896.89 13,413.4 4,8234.823 4,04.0 0,930.93 B 66,1B 66.1 1010 0,280.28 6,896.89 13,613.6 5,7965.796 3,93.9 1,141.14 B 77,2B 77.2 1212th 0,310.31 7,027.02 12,312.3 5,8595.859 4,14.1 1,321.32 B 80,0B 80.0 1414th 0,300.30 7,127.12 11,211.2 5,9365.936 4,04.0 1,551.55 B 80,9B 80.9 1616 0,280.28 7,237.23 10,110.1 6,0136.013 4,04.0 1,971.97 B 83,1B 83.1 1818th 0,230.23 7,387.38 8,48.4 6,0696.069 3,93.9 2,322.32 B 84,8B 84.8 2020th 0,230.23 7,467.46 7,87.8 6,1186.118 4,14.1 2,582.58 B 88,1B 88.1 30(b)30 (b) 0,320.32 7,487.48 8,88.8 6,1116.111 3,03.0 1,391.39 B 89,3B 89.3 40(c)40 (c) 0,310.31 7,$57, $ 5 9,39.3 5,5235.523 3,13.1 2,032.03 B 79,7B 79.7 50 (d)50 (d) 0,330.33 7,757.75 * 8,1* 8.1 4,6484,648 3,93.9 2,182.18 B 76,5B 76.5

(a) Wie aus dem prozentualen Gewichtsverlust von Wasserstoff während 30 Minuten bei 1100 C hervorgeht.(a) As shown by the percentage weight loss of hydrogen over 30 minutes at 1100 ° C.

(b) 30 Minuten bei 10500O reduziert, 10 Minuten bei 112O0C gesintert·(b) 30 minutes at 1050 0 O reduced, 10 minutes at 112O 0 C sintered

(c) 30 Minuten bei 95O0O reduziert, 10 Minuten bei 1120° C gesintert· (c) Reduced for 30 minutes at 95O 0 O, sintered for 10 minutes at 1120 ° C

(d) 30 Minuten bei 95O0C reduziert, 10 Minuten bei 10950C gesintert· (d) 30 minutes at 95O 0 C reduced, 10 minutes at 1095 0 C sintered

209813/0213209813/0213

Beispiel 22Example 22

Kupfer/Eis en-Pulvergemisehe 0 Copper / iron powder mix 0

Zu Vergleichszwecken wurde eine Reihe von KupferIegierungen nach, "bekannten Verfahren dadurch hergestellt, dass man entsprechende Mengen reduzierter, ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,147 mm passierender Pulver aus elementarem Kupfer und aus Eisen 30 Minuten lang vermischte, bei 7,031,5 kg/cm
verdichtete und 45 Minuten bei 112O0G unter Wasserstoff sinterte e Danach wurden folgende Eigenschaften ermittelt:
For comparison purposes, a number of copper alloys were made according to "known processes" by mixing corresponding amounts of reduced powder of elemental copper and iron that passed through a sieve with a mesh size of 0.147 mm for 30 minutes at 7.031.5 kg / cm
compacted and sintered for 45 minutes at 112O 0 G under hydrogen. The following properties were then determined:

Kupfer
%
copper
%
Dichte
- nach Sin
terung,
g/cm
density
- according to Sin
tion,
g / cm
Porosi
tät, %
Porosi
activity, %
Zugfestig
keit ,
χ ΙΟ"?
kß/cm
Tensile strength
ability,
χ ΙΟ "?
kß / cm
Dehnung
%
strain
%
Lineare
Schrum
pfung,
% (a)
Linear
Schrum
exam,
% (a)
Härtehardness
22 6,286.28 20,420.4 2,4922,492 4,94.9 (0,01)(0.01) B 25,5B 25.5 44th 6,306.30 20,720.7 2,8002,800 2,92.9 (0,92)(0.92) B 21,4B 21.4 77th 6,376.37 20,720.7 2,94-72.94-7 1,61.6 (1,88)(1.88) B 39,3B 39.3 1414th 6,406.40 20,220.2 3,1643.164 2,32.3 (2,04)(2.04) B 20,2B 20.2 2020th 6,496.49 19,819.8 3,1013.101 2,52.5 (2,24)(2.24) B 19,7B 19.7

50(b) 7,02 16,6 1,862 4,5 (0,99) B 3,250 (b) 7.02 16.6 1.862 4.5 (0.99) B 3.2

(a) Alle Proben dehnten sich beim Sintern aus(a) All samples expanded upon sintering

(b) 30 Minuten bei 10000O gesintert.(b) Sintered at 1000 0 O for 30 minutes.

Eine Wärmebehandlung der Pulyergemische nach dem Verfahren
des Beispiels 21 vor der Verdichtungsstufe blieb ohne
bedeutende Einwirkung auf die Ergebnisse.
A heat treatment of the powder mixtures according to the process
of Example 21 before the compression stage remained without
significant impact on results.

Beispiel 23
Schlagfestigkeit·
Example 23
Impact resistance

Die Schlagfestigkeit der neuen Legierungen des Beispiels 21 wurden den entsprechenden Werten der herkömmlichen Legierungen (hergestellt aus vermiß chten Kupfer / Eisen - Pulvern wie in Beispiel 22) sowie der mit Kupfer auf die herkömmliche Weise versetzten Eisen-VerbundBtoffe wie fol^t gegenübergestellt.The impact strength of the new alloys of Example 21 were the corresponding values of the conventional alloys (made from missing copper / iron powders as in Example 22) as well as that with copper in the conventional manner offset iron composites as shown below.

8AD ORIGINAL8AD ORIGINAL

209813/0213209813/0213

Schlagfestigkeit nach ASTM, m/kgASTM impact strength, m / kg

Kupfer, % Copper, % Verfahrenprocedure T-K CharpyT-K Charpy IzodIzod Spannungtension 77th Beispiel 21Example 21 2,482.48 5,95.9 133,2133.2 7 (+ 1% Graphit)7 (+ 1% graphite) Beispiel 21Example 21 3,223.22 5,365.36 124,8124.8 77th Pulvergemx sehePulvergemx see 2,342.34 2,542.54 58,258.2 7 O 1% Graphit)7 O 1% graphite) Pulvergemis ehePowder mix before 2,02.0 3,823.82 63,763.7 1414th Beispiel 21Example 21 3,083.08 - -- 1515th herkömmliche
Infiltration
conventional
infiltration
2,142.14
2525th herkömmliche
Infiltration
conventional
infiltration
__ 3,353.35 __
2020th Beispiel 21Example 21 3,553.55 - -- 3030th Beispiel 21Example 21 3,423.42 - -

209813/0213209813/0213

Claims (24)

PATENTANSPRÜCHE :PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Herstellung einer feinteiligen Legierung aus mit etwa 1 bis 50 GeWo-% Kupfer durchsetztem Eisen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine reduzierbare Eisenverbindung mit .einer entsprechenden Menge an elementarem Kupfer oder reduzierbarer Kupferverbindungen und gegebenenfalls kleineren Mengen an ITiekel, Kobalt, Molybdän, Wolfram oder reduzierbaren Verbindungen dieser Elemente mischt, dieses Gemisch unter Reduk— tionsbedingungen auf eine Temperatur bis zu etwa 11500C, mindestens aber auf eine um etwa 1000C über der Sintertemperatur von Kupfer liegende Temperatur erhitzt und so lange auf dieser Temperatur hält, bis die reduzierbaren Verbindungen praktisch vollständig in ihren metallischen Zustand umgewandelt sind.1. A process for the production of a finely divided alloy of iron interspersed with about 1 to 50% by weight of copper, characterized in that a reducible iron compound with a corresponding amount of elemental copper or reducible copper compounds and possibly smaller amounts of ITiekel, cobalt, molybdenum , tungsten, or reducible compounds of these elements mixed, this mixture under reductive tion conditions at a temperature up to about 1150 0 C, but at least heated to a about 100 0 C higher than the sintering temperature of copper temperature and holding at this temperature for as long until the reducible compounds are practically completely converted into their metallic state. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktionsteilnehmer in solchen Mengen mischt, dass eine Legierung aus mit etwa 1 bis 20 Gew.-% Kupfer durchsetztem Eisen entsteht, und dass man während der Reduktion eine Temperatur anwendet, die mindestens bei der Schmelztemperatur des Kupfers liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the reactants are mixed in such amounts that an alloy from iron interspersed with about 1 to 20% by weight of copper, and that a temperature is reached during the reduction applies, which is at least the melting temperature of the copper. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man während der Reduktionsstufe eine Temperatur von 1120 bis 1135°C anwendet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that a temperature of 1120 up to 1135 ° C. A-. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktionsteilnehmer in solchen Mengen mischt, dass eine Legierung aus mit über 20 und bis zu 50 Gew.-% Kupfer durchsetztem Eisen entsteht, und dass man während der Reduktion eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer anwendet.A-. The method according to claim 1, characterized in that one mixes the reactants in such amounts that a Alloy of more than 20 and up to 50 wt .-% copper interspersed Iron is formed and that a temperature below the melting point of copper is used during the reduction. 5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur während der Reduktion etwa 950 bis 10500C beträgt·5. The method according to claim 4-, characterized in that the temperature during the reduction is about 950 to 1050 ° C. 209813/0213209813/0213 6. Verfahren nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchengrösse des reduzierbaren Gemisches unterhalb von etwa 250/U liegt.6. The method according to claim 1-5 »characterized in that the particle size of the reducible mixture below about 250 / rev. 79 Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchengrösse der Eisenverbindung unterhalb von etwa 50/U und die der Kupferverbindung unterhalb von etwa 20/U liegt.79 The method according to claims 1-6, characterized in that the particle size of the iron compound below about 50 / U and that of the copper compound below about 20 / U lies. 8. Verfahren nach Anspruch 1-7» dadurch gekennzeichnet, dass die Bisenverbindung aus einem Eisenoxyd besteht.8. The method according to claim 1-7 »characterized in that the bison compound consists of an iron oxide. 9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisenverbindung aus Hämatit, Magnetit oä er reduzierbarem Walzsinter besteht·9 · The method according to claim 8, characterized in that the Iron compound from hematite, magnetite or reducible rolled sinter consists· 10. Verfahren nach Anspruch 1-9» dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferverbindung aus Kupferoxyd besteht.10. The method according to claim 1-9 »characterized in that the copper compound consists of copper oxide. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferverbindung aus Kupfer-I-oxyd oder aus Zementkupfer besteht .11. The method according to claim 10, characterized in that the copper compound consists of copper-I-oxide or of cement copper . 12· Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferverbindung aus Zementkupfer besteht und dass dem Gemisch vor der Reduktion Salpetersäure zugesetzt wird.12. The method according to claim 10, characterized in that the copper compound consists of cement copper and that nitric acid is added to the mixture before the reduction. 13· Verfahren nach Anspruch 1-9» dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferverbindung wasserlöslich isi? und in. Form einer wässrigen Lösung zugeführt wird.13 · Method according to claims 1-9 »characterized in that the copper compound is water-soluble? and in the form of an aqueous Solution is supplied. 14·· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferverbindung aus Kupfer-II-nitrat besteht.14 ·· The method according to claim 13, characterized in that the copper compound consists of copper (II) nitrate. 15· Verfahren nach Anspruch 1 - 14·, dadurch gekennzeichnet, dass man das reduzierbare Gemisch vor der Reduktion mit einer wässrigen Dispersion eines organischen Klebemittels vermischt·15 · Method according to claim 1 - 14 ·, characterized in that that the reducible mixture is mixed with an aqueous dispersion of an organic adhesive before the reduction 209813/0213209813/0213 16. Verfahren nach. Anspruch. 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Schaffung der Reduktionsbedingungen feinverteilten Kohlenstoff in das reduzierbare "Gemisch einführt.16. Procedure after. Claim. 1-15, characterized in that that one introduces finely divided carbon into the reducible "mixture to create the reduction conditions. 17· Verfahren nach Anspruch 1 — 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen in einer reduzierenden Atmosphäre erfolgt.17 · Method according to claims 1 - 16, characterized in that the heating takes place in a reducing atmosphere. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Atmosphäre Wasserstoff oder Kohlenmonoxyd enthält.18. The method according to claim 17, characterized in that this atmosphere contains hydrogen or carbon monoxide. 19· Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Atmosphäre aus dissoziierten Ammoniak besteht.19. The method according to claim 17, characterized in that this atmosphere consists of dissociated ammonia. 20. Verfahren nach Anspruch 1-19, dadurch gekennzeichnet, dass das reduzierte Gemisch durch Mahlen zerkleinert wird.20. The method according to claim 1-19, characterized in that the reduced mixture is comminuted by grinding. 21· Verfahren nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass man die Legierung zwecks Wärmebehandlung mindestens etwa 30 Minuten lang auf einer Temperatur zwischen der OL — ^ -tJbergangstemperatur der eisenreichen Legierungsphase und einer etwa 150°-0 unterhalb dieser Übergangstemperatur liegenden Temperatur hält und sie dann kühlt.21 · The method according to claim 1 to 20, characterized in that the alloy for the purpose of heat treatment is at least about 30 minutes at a temperature between the OL - ^ transition temperature the iron-rich alloy phase and a temperature about 150 ° -0 below this transition temperature holds and then cools it. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmebehandlungstemperatur weniger als 500C unter der Übergangstemperatur liegt.22. The method according to claim 21, characterized in that the heat treatment temperature is less than 50 0 C below the transition temperature. 23· Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen etwa 825 und 845°C erfolgt.23 · The method according to claim 21 or 22, characterized in that that the heat treatment takes place at a temperature between about 825 and 845 ° C. 24. Verfahren nach Anspruch 21 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmebehandelte Gemisch durch Mahlen zerkleinert wird»24. The method according to claim 21-23, characterized in that the heat-treated mixture is comminuted by grinding » Für CHAS. PFIZER & CO., IUC.For CHAS. PFIZER & CO., IUC. Brooklyn, ΙΓ.Υ., V.St.A.Brooklyn, ΙΓ.Υ., V.St.A. 209813/0213209813/0213 RechtsanwaltLawyer
DE19661533353 1965-07-13 1966-06-29 Process for the production of a fine alloy powder from iron alloyed with copper Expired DE1533353C (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47176765A 1965-07-13 1965-07-13
US47176765 1965-07-13
DEP0039813 1966-06-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1533353A1 true DE1533353A1 (en) 1972-03-23
DE1533353B2 DE1533353B2 (en) 1972-11-16
DE1533353C DE1533353C (en) 1973-06-07

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
DE1533353B2 (en) 1972-11-16
GB1155366A (en) 1969-06-18
BE683502A (en) 1966-12-30
US3489548A (en) 1970-01-13
SE317521B (en) 1969-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0326861B1 (en) Composite agglomerated metal powder, process for manufacturing it an its use
EP1079950B1 (en) Sinter-active metal and alloy powders for powder metallurgy applications and methods for their production and their use
EP0956173A1 (en) Metal powder granulates, method for their production and use of the same
AT394188B (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF FINE-GRINED, SINTER-ACTIVE NITRIDE AND CARBONITRIDE POWDERS OF TITANIUM
DE2833015A1 (en) ALLOY CONTAINING MOLYBDA AND TUNGSTEN IN POWDER FORM AND USE OF THIS ALLOY
DE69932148T2 (en) MICRONOON METAL POWDER BASED ON 3D TRANSITION METALS
DE2625213A1 (en) Process for the production of sintered molded bodies
DE2238473C3 (en) Process for producing a wear-resistant iron-based sintered metal
DE3130920A1 (en) &#34;ELIGIBLE COPPER ALLOYS&#34;
DE1558805C3 (en) Process for the production of deformed workpieces from dispersion-reinforced metals or alloys
DE1812144A1 (en) Metallurgical material and process for its manufacture
DE1533371A1 (en) Dispersion-enhanced nickel-chromium alloy mixtures and processes for making them
DE2910596A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING TITANIUM CARBONITRIDE
DE1758400A1 (en) Dispersion hardened chromium alloys and process for their manufacture
DE19708197B4 (en) Sintered sliding element and method for its production
DE3313736A1 (en) HIGH-STRENGTH MOLDED BODY FROM A MECHANICALLY MACHINABLE POWDER METAL ALLOY ON IRON-BASED, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE1558719A1 (en) Process for the powder metallurgical production of alloys containing chromium
DE1533353A1 (en) Process for the production of a finely divided alloy
DE2826301A1 (en) COPPER ALLOY
DE1238219B (en) Process for the production of metals and alloys in which irreducible oxides are finely dispersed
DE1191113B (en) Process for the powder metallurgical production of creep-resistant alloys
DE1533353C (en) Process for the production of a fine alloy powder from iron alloyed with copper
DE2807602C2 (en) Powder mixture for soft magnetic sintered bodies
DE1758477C3 (en) Process for the production of objects of comparatively high density
DE19752805A1 (en) Dispersion strengthened copper is produced in a falling ball mill

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)