DE1810883A1 - Process for the production of molded parts with high density - Google Patents
Process for the production of molded parts with high densityInfo
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Description
.« 4 Düsseldorf, den 25. November 1968. « 4 Düsseldorf, November 25, 1968
Dr. ing. Eichenberg Cecilienallee 76 Ill/Sch.Dr. ing. Eichenberg Cecilienallee 76 Ill / Sch.
Dipl.-Ing. SauerlandDipl.-Ing. Sauerland
Sintermetallwerk Krebsöge GemebeHo, 5608 Krebsöge/Rhld.Sintermetallwerk Krebsöge G e m e b e Ho, 5608 Krebsöge / Rhld.
"Verfahren zum Herstellen von Pormtellen hoher Dichte""Process for the production of high-density molded parts"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von SOrmteilen hoher Dichte durch Nachverdichten bzw. Umformen eines erhitzten Vorpreßlings in einem vorgewärmten Werkzeug.The invention relates to a method for producing high-density parts by compacting or forming a heated preform in a preheated tool.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, zum überwiegenden Teil aus Eisenpulver bestehende Vorpreßlinge ohne Sinterbehandlung auf 800 bis 11000C zu erhitzen und in einem 300 bis 35O0C vorgewärmten, auf konstanter Temperatur gehaltenen Werkzeug nachzupressen. Derartige Eisenformteile zeichnen sich durch eine vergleichsweise hohe Dichte von 7»4 bis 7,8 g/cnr aus. Dabei ist wesentlich, daß das Herstellen solch hoch verdichteter Teile aus einem Vorpreßling ohne das Übliohe zeitabhängige Sintern erfolgt, nämlich durch einfaches Erhitzen dee Vorpreßlings auf 800 bis 11000C und anschließendes Nachpressen des Vorpreßlinga in einem auf 300 bis 35O0C vorgewärmten Werkzeug, wobei dai Gefälle zwieohen der Werkzeug- und der Preßlingtemperatur etwa konstant bleibt. Das konstante Temperaturverhältnia zwischen dam Preßling und dem Werkzeug bein Nachpres sen führt zu stets glaiohan RakriataUiaationabadln- It has already been proposed to heat, consisting of iron powder, for the most part preforms without sintering treatment at 800 to 1100 0 C and preheated in a 300 to 35O 0 C, repacked at a constant temperature held tool. Such molded iron parts are characterized by a comparatively high density of 7.4 to 7.8 g / cm3. It is essential that the production is carried out such highly compacted parts from a preform without Übliohe time-dependent sintering, namely by simply heating dee preform at 800 to 1100 0 C and then re-pressing the Vorpreßlinga in a 300 to 35O 0 C preheated tool, the gradient between the tool temperature and the compact temperature remains approximately constant. The constant temperature relationship between the pressed part and the tool during re-pressing leads to always glaiohan RakriataUiaationabadln-
die sich vor allen bei dar Massenfertigung βηΐ- which is found above all in mass production βηΐ-
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scheidend auswirken, "bei der die Vorpreßlinge in ein und demselben Werkzeug in rascher Folge nachverdichtet werden.having a divisive effect, "in which the pre-pressings in a and the same tool can be re-compacted in quick succession.
Es hat sich nun ergeben, daß das einleitend erwähnte Verfahren zum Herstellen von Formteilen hoher Dichte nicht nur für zum überwiegenden !eil aus Eisenpulver bestehende Formlinge, sondern in hervorragender Weise auch für Formkörper aus nicht oder schwer,schmiedbaren Legierungen geeignet ist und sich auch bei niedriger Werkzeugtemperatur durchführen läßt* Es wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, für den Vorpreßling ein aus hochlegierten, nicht oder schwer schmiedbaren Werkstoffen bestehendes Metallpulvergemisch zu verwenden und die Werkzeugtemperatur auf 150 bis 35O0C einzustellen.It has now been found that the above-mentioned process for producing molded parts of high density is not only suitable for molded parts consisting predominantly of iron powder, but also in an excellent manner for molded parts made of non-malleable or difficult-to-malleable alloys and is also suitable for low-density alloys perform mold temperature can * It is therefore proposed according to the invention, set for the pre-press an existing high-alloy, difficult or impossible malleable materials metal powder mixture to be used and the mold temperature to 150 to 35O 0 C.
Das Nachpressen des mit einem Druck von etwa 6 t/cm vorgepreßten Formlinge erfolgt zweckmäßig unter einem Druck von 8 t/cm . Die Aufrechterhaltung der Vorwärmtemperatur des Werkzeugs während des Nachpressens erfolgt durch geregeltes Abkühlen.The re-pressing of the with a pressure of about 6 t / cm Pre-pressed moldings are expediently carried out under a pressure of 8 t / cm. Maintaining the preheating temperature of the tool during re-pressing takes place through controlled cooling.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt gewissermaßen ein "Pulverschmieden" dar, das im Vergleich zu den herkömmlichen Schmiedeverfahren, beispielsweise dem Gesenkschmieden die Herstellung -von Formteilen aus an sich nicht oder schwer schmiedbaren Werkstoffen mit guten Festigkeitseigenschaften ermöglicht. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren im Gegensatz zu den bekannten Schmiedeverfahran ein abfall- und gratfreie ι Herstellen von Forateilen mil; einer Maigs« nauigkeit. die höher als bei den anderen Sehraiedeveas» fahren ist. Dabei lassen sich insbesondere DurehbrüoheThe method according to the invention is, so to speak, a "powder forging", which in comparison to the conventional Forging processes, for example die forging, the production of molded parts materials that are difficult or impossible to forge allows good strength properties. In addition, the method according to the invention enables in contrast to the well-known forging process a waste and burr-free ι production of format parts mil; a Maigs " accuracy. which are higher than the other Sehraiedeveas » drive is. In particular, long-lasting broths can be used here
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und komplizierte Außenkonturen mit hoher Maßgenauigkeit erzielen. Schließlich ist die Warmverformung auch mit einem geringeren Aufwand an Verformungsarbeit als bei jedem anderen Schmiedeverfahren möglich.and achieve complex outer contours with high dimensional accuracy. Finally, the hot deformation is too with less deformation work than with any other forging process.
Erfindungsgemäß kann sich an das Nachpressen ein etwa
4 bis 5-stündiges G!
Vakuum anschließen.According to the invention, a 4 to 5 hour G!
Connect vacuum.
4 bis 5-stündiges Glühen des Formlinge bei 125O0O im4 to 5 hours annealing of the molding at 125O 0 O im
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläuterteThe method according to the invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments
Aus einer Mischung von Elektrolyteisenpulver mit 5# Chrompulver, 59$ Nickelpulver und 2656 Molybdänpulver wurde unter einem Druck von 6 t/cm ein Preßling hergestellt, dieser auf 85O0C erwärmt und in einem auf 35O0C vorgewärmten und gehaltenen Werkzeug mit einem Preß-Of a mixture of electrolytic iron powder with 5 # chromium powder, 59 $ nickel powder and 2656 molybdenum powder was pressed under a pressure of 6 t / cm, a compact prepared heats this to 85O 0 C and in an at 35O 0 C pre-heated and held tool having a pressing
druck von 8 t/cm nachgepreßt. Das Formteil besaß nach dieser Behandlung eine Dichte von 8,51 g/cm . Das Formteil wurde anschließend viereinhalb Stunden bei 12500C ^ im Vakuum geglüht. Nach dem Glühen besaß das Formteil m pressure of 8 t / cm. After this treatment, the molded part had a density of 8.51 g / cm. The molded part was then annealed for four and a half hours at 1250 ° C. in a vacuum. After the annealing, the molding had m
eine Zugfestigkeit von 48 kp/mm .a tensile strength of 48 kgf / mm.
Aus einer Mischung von Elektrolyteisenpulver mit Chrompulver, 57# Nickelpulver, 17# Molybdänpulver und 4?C Wolframpulver wurde mit einem Preßdruck von 6 t/cm ein Preßling hergestellt. Der Preßling wurde auf 8500C vorgewärmt und in einem auf 35O0C vorgewärmten und ge-A compact was produced from a mixture of electrolyte iron powder with chromium powder, 57 # nickel powder, 17 # molybdenum powder and 4 ° C. tungsten powder with a pressing pressure of 6 t / cm. The compact was preheated to 850 0 C and preheated in a to 35O 0 C and overall
haltenen Werkzeug mit einem Preßdruck von 8 t/cm warm nachgepreßt. Nach viereinhalbstündigem Glühen bei 125O0C im Vakuum besaß der Körper eine Dichte von 8,78 g/cm*, eine Zugfestigkeit von 39 kp/mm2, eineholding tool with a pressing pressure of 8 t / cm hot pressed. After annealing for four and a half hours at 125O 0 C in a vacuum, the body had a density of 8.78 g / cm *, a tensile strength of 39 kp / mm 2 , a
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Bruchdehnung von 6,4$ und eine Brinellhärte von 120«Elongation at break of 6.4 $ and a Brinell hardness of 120 «
Aus einer Mischung von Elektrolyteisenpulver mit \$> Ghr.ompulver, 65$ Nickelpulver und 30$ Molybdänpulver wurde mit einem Preßdruck von 6 t/cm ein Preßling hergestellt, auf 8500C erwärmt und in einem auf 35O0C vorgewärmten und gehaltenen Werkzeug unter einem PreßdruckOf a mixture of electrolytic iron powder with \ $> Ghr.ompulver, 65 $ nickel powder and 30 $ molybdenum powder at a pressure of 6 t / cm, a compact prepared, heated to 850 0 C and in an at 35O 0 C pre-heated and held tool under a press pressure
von 8 t/cm nachgepreßt. Nach einem viereinhalbstündigen Glühen bei 125O0C im Vakuum wies der Preßkörper bei einer Dichte von 8,35 g/cnr eine Zugfestigkeit vonrepressed by 8 t / cm. After a four and a half-hour annealing at 125O 0 C in vacuo, the compact exhibited at a density of 8.35 g / cnr a tensile strength of
57 kp/mm und eine Bruchdehnung von 4# auf.57 kp / mm and an elongation at break of 4 #.
Aus einer Mischung von 20$ feinem Chrompulver, 79$ Karbonylnickelpulver und 1$ Titankarbidpulver wurde mit einem Preßdruck von 6 t/cm ein Preßling hergestellt. Der Preßling wurde dann auf 8500C erwärmt und in einem auf 35O0C vorgewärmten und gehaltenen Werkzeug mitA compact was produced from a mixture of 20 $ fine chrome powder, 79 $ carbonyl nickel powder and 1 $ titanium carbide powder with a pressing pressure of 6 t / cm. The compact was then heated to 850 0 C and pre-heated in a 35O to 0 C and held tool with
einem Preßdruck von 8 t/cm nachgepreßt. Nach einem viereinhalbsttindigen Glühen bei 12500C im Vakuum wies der Preßkörper eine Dichte von 7,6 g/cm auf., Seinere-pressed with a pressure of 8 t / cm. After a viereinhalbsttindigen annealing at 1250 0 C in vacuo, the compacts had a density of 7.6 g / cm., His
Zugfestigkeit betrug 30 kp/mm , ί 16,5$ und seine Brinellhärte 105,Tensile strength was 30 kp / mm, ί 16.5 $ and its Brinell hardness was 105,
Zugfestigkeit betrug 30 kp/mm , seine BruchdehnungTensile strength was 30 kgf / mm, its elongation at break
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