DE1758849B2 - Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Formteilen - Google Patents

Description

damit verbundenen hohen Verformungsgrads zu einer sehr hohen Festigkeit und zu hoher Dichte föhn.

Bei Verweben hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sogar Formteile aus porösen Sinterwerkstoffen ein recht hohes Formänderungsvermögen besitzen und beim freien Fließen, wie es sehr einfach beispielsweise durch Zusammendrücken zwischen zwei Platten ei »eicht werden kann, mit sehr geringem Druckaufwand auf 99 bis 99,6°/o der theoretischen Dichte verdichtet werden können.

Das Herstellen von Preßkörpern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist sehr einfach. Das Verfahren besteht im einzelnen darin, daß in einer ersten Verfahrensstufe aus Metallpulver ein Preßkörper mit einer Dichte von 50 bis 85% der theo retischen Dichte hergestellt wird. Dabei kann ein Preßwerkzeug mit üblicher Konstruktion benutzt werden. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der so hergestellte Preßkörper in üblicher Weise gesintert. Das Sintern sollte vorzugsweise unter Schutzgas erfolgen. In einer dritten Verfahrensstufe wird der gesinterte Preßkörper erfindungsgemäß einem Preßdruck ausgesetzt. Das dazu benutzte Werkzeug ist derartig ausgebildet, daß der Werkstoff quer zur Preßbewegung der Druckstempel frei fließen kann, d. h. in dieser Richtung durch das Werkzeug nicht oder nur unbedeutend behindert wird. Durch den Preßdruck wird der gesinterte Preßkürper auf 85 bis 99,9% der theoretischen Dichte nachverdichtet. Di?- ses Nachverdichten kann ein- oder mehrmals vorgenommen werden.

Die nachverdichteten Sinterteile können, sofern sie nur auf Festigkeit, nicht aber auf Bruchdehnung beansprucht werden, häufig schon ihrer Verwendung zugeführt werden. Zweckmäßig werden sie jedoch noch in einer vierten Verfahrensstufe in an sich bekannter Weise geglüht. Dabei erreichen sie ihre optimale Festigkeit und Bruchdehnung. Sie können in üblicher Weise kalt oder warm kalibriert, geprägt oder geschmiedet werden.

Es hat sich gezeigt, daß die Zähigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Sinterteile so groß ist, daß diese sogar als Ausgangsprodukte für das bekannte Fließpressen verwendet werden können, bei dem durch spanlose Umformung komplizierte Formkörper hergestellt werden. Wegen der vergleichsweise hohen Dichte eignen sich die erfindungsgemäß hergestellten Sinterteile auch sehr gut als Vorprodukte für das Genauschmiedep, das sich dann praktisch auf ein Kalibrieren bei erhöhter

s Temperatur beschränken kann, so daß vergleichsweise geringe Kräfte ausreichen. Schließlich haben sich die nach der Erfindung hergestellten Sinterteile auch als Ausgangsprodukt für das Kaltprägen seUr gut bewährt.

ίο Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfübrungsbeispieis des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt
F ϊ g. 1 einen Vorkörper;
F i g. 2 einen erfindungsgemäß umgeformten Preßkörper;

F ί g. 3 den einer weiteren Umformung unterzogenen Preßkörper im Querschnitt;

F i g. 4 das fertiggepreßte und gesinterte Formteil gleichfalls im Querschnitt und

F i g. 5 eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete i'reßvorrichtung.

Der in F i g. 1 dargestellte VorKörper mit einem ungefähren Durchmesser von 15 mm und Mner Höhe von 14,8 mm wurde aus einer Metallpulvermischung hergestellt, die aus 95% Elektrolyt-Eisenpulver, 4% Nickel, und l°/o Zinkstearat bestand. Der Vorkörper besaß nach dem Pressen eine Dichte von 7,3 bis 7,4 g/cm³. Er wurde anschließend bei 1250" C zwei Stunden unter Wasserstoff gesintert.

Seine Dichte betrug danach 7,4 g/cm³ und seine Brinellhärte HB 5/2,5 etwa 83 kp/mm². Der gesinterte Preßkörper wurde anschließend in einer nicht dargestellten, aus Ober- und Unterstempel bestehenden Matrize unter einem Preßdruck von 2 Mp/cm² umgeformt, wobei der Werkstoff frei fließen konnte. Der entsprechende Preßkörper ist in Fig. 2 dargestellt. Seine Dichte betrug nach dem Umformen 7,78 g/cm³ und seine Brinelfhärte HB 5/2,5 im Mittel 183kp/mm². Der umgeformte Preßkörper wurde ein zweites Mal bei 1250° C unter Wasserstoff gesintert. Die Dichte betrug danach 7,75 g/cm-¹ und die Brinellhärte HB 5/2,5 ging auf 108kp/mm² zurück. Hieran wurde der Preßkörper zwei weiteren Umformungen unterzogen, wobei er die in den Fig. 3

und 4 dargestellten Formen aufwies. Seine Diüite stieg dabei wiederum auf 7.78 g/cm³ und seine Brinellhärte HB 5/2,5 betrug 183 kp/mm².

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1768 849

SS

der Vorkömer unter

Bändern gesehenen. 'm _etwa

Verfestigung. Festigkeit eines Sinterteils

^BeH^anni DiS ab Während die Zugfestigkeit

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum ₂₅ von dessen υ ^ p.^ _a j _h

pulvermetallurgischen Herstellen von Formierten, bei und Härtere _w._rkstoffeigenschaften, wie Bruch-Sem ein gepreßter und gesinterter Vorkörper ver- ^^^^it und Elastizi^ m,t ste.gcn-

-iSÄSS^ -fahren gestatten das Her- ^-&^Γ1^^^ stellen von Wertstücken aus pulverförmiger« Aus- 30 stuckedie f _und übertragung von vergangsmaterial; sie werden dort angewandt wc,d.e Indus tne zur ^_{n hen sind}, eine Verfahrens des Schmelzen., GieUns und Leg.erens S^l^^we' ^ aufweisen müssen. . oder der spanlosen oder der spanabhebenden Form- seh ^ hohe D^t ^ _{daß tscha t} gebung nicht oder nur mit großen Kosten und tech- In der^I^ raxis _{ücken bd} Metallpulverprcinischen Schwierigkeiten durchgeführt werden kon- 35 J* ^S'tSns eine Dichte von etwa 85»/o dc-r nen. Das Verfahrensprinzip beim Herstellen ein« gW^,, _d. _h. der Dichte des kompakten Presskörpers aus einem pulverförm.gen Ausgangs- theorc^" _{i±bar ist}. _Einer weitergehenden \e,-material beruht darauf, daß Metallpulver oder Ge- M^^ia'^s· ^{C r}p;_eßkörper ist vot allem dadurch c:ne mische aus Pulvern metallischer und n.chtmetal- d.chtung üer _{d ß} ^_{eim Ρπ}._55βη der Metallpuhcr lischer Natur in Matrizen durch Pressen geformt und 40 Grenz ^ g«^etZt _{pulverhaufwer}ks eine Kaltverfestigung nachfolgendes Sintern bei erhöhten Temperaturen ™5« dieder weiteren Verdichtung entgegensteht, verdichtet werden. M₁ besonders aufwendigen und kostspieliger, Ver-Der Druck zum Pressen des gewichts- oder volu- Mit beso aer MeiMen auch Formmenmäßig in genau dosierter Menge in d,e Matnze fahren las^sen »A ^ ^ _{fe; ; de he0}. eingeführten Metallpulvers wird entweder durch 45 ^J"^ _herstellen. Dies w.rd dadurch ereinen oder zur Erzielung einer gleichmäßigeren Ver- ^re|^iscf^e" J* _{d Pre}ßkörper entweder geglüht oder dichtung durch zwei gegeneinanderwirkende Stempe ™tojg ^_d ^_nn J zweites Mal gepreßt w,«l erzeugt Durch diese Druckbeaufschlagung entsteht vorgesinjert u _enannte Doppelpreßverfahren ein Presskörper, dessen Gestalt und Abmessungen Aber elbst ^ ^ _{Ve|didltung der} Preßkorpcr durch die Form des benutzten Presswerkzeuges und 5° -™ghcht

die Höhe des ausgeübten Pressdrucks bestimmt sind mehr _hmenden Verwendung von Sinter-

Der Presskörper wird dann ^. hoher Temperatur Mit der _verschiedensten Zwecke, beson-

gesintert. Das Sintern hat den Zweck, die Te.lchen ^^^^,e^nte, die der Aufnahme oder Über-

des Werkstoffs durch Diffusion miteinander zu ver- ders als *™ _dienen, _{hat si}ch d.e Herstellung

binden. Zur Vermeidung einer Oxydation erfolgt das 55 tragung ^ _{mit noch höhere}n D.chten als

Sintern meist unter Schutzgas oder in reduz.erender von^ S "^ _erwiesen.

Atmosphäre. . . ™πζ _der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe be-

Um Genauteile herstellen zu können, .st es auch De der fcnmu κ β _Metallpulver bestehende

bekannt, die Presskörper nach dem Sintern m emem steht^ daher^ da ^ ^ ^

zweiten Werkzeug nachzupressen bzw. zu kalibrieren. Formtet a _herzustellen. Dies wird bei dem

Dabei kann es sich um ein positives oder negatives ^^e'™^are"_rw^_hnten Verfahren erfindungsgemaß

Kalibrieren handeln. Beim positiven Kal.bneren,wird e.ngangs er^ah ^ _{νοΛΆίρα unt}er seidicnem

das betreffende Sinterteil in e.n kleineres Werkzeug dadurOi er ^ _{wird Beim freien} Fheßen

hineingepreßt, während beim negativen Kahbr.eren Fließen kau ^ g^ _{zu dem genng}f_uglgen

das Sinterteil in einem größeren Gesenk nach*- ⁶* ^^d^_h%ifXkzeugwandung begrenzten Bre.ten

preßt wird. Da das Sinterteil beim negativen Kali- und' ^urcn ^α _Kalibrieren um einen ungehinderten

hZ Ϊ Z"kÄÄ rSS 'S Sostpis^en Materialfluß, der angers des

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