DE1817495C - Verfahren zur pulvermetallur gischen Herstellung einer chrom haltigen Legierung - Google Patents
Verfahren zur pulvermetallur gischen Herstellung einer chrom haltigen LegierungInfo
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Description
1100
1200°
1300°
1350°
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1300°
1350°
Dauer (Stunden) Zirkoniumsilikat ersetzt werden kann. Diese hitze
beständigen nichtmetallischen Stoffe müssen sehr fein 60 65 sein und vorzugsweise eine Teilchengröße kleiner als
24 0,5 μηι besitzen.
1 Die Metallpulver werden anschließend, vorzugs-
V« weise während 20 Minuten, innig gemischt.
Die Pulver hitzebeständiger nichtmetallischer Stoffe, d. h. von Magnesiumoxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid
oder Zirkoniumsilikat, werden ebenfalls gewogen, sofern erforderlich, getrocknet, und von Hand in das aus
dem Mischer kommende Metallpulver gemischt.
Das auf diese Weise erhaltene Gemisch wird dann mittels einer Kugelmühle gemahlen. Dieser Mahlvorgang
wird während etwa 5 Stunden durchgeführt. Das aus der Mühle austretende Gemisch wird dann nochmals
8 Stunden lang gemahlen, wobei im wesentlichen die Metalloxide, die sich zusammenballen können, zerdrückt
werden sollen.
Danach liegt ein homogenes Gemisch vor. Dieses Pulvergemisch zur Herstellung eines Ferritstahles wird
in. bekannter Weise in eine metallische Hülle aus Weicheisen
geschüttet. Diese Hülle wird mittels eines Deckels verschlossen, der aus einem hitzebeständigen St?.hl,
z. B. aus nichtrostendem Stahl 18/8, besteht. Die Wahl der Werkstoffe für die Hülle hängt von der herzustellenden
Legierung ab.
Hülle und Hülleninhalt werden zunächst kaltgepreßt. Das Pulver wird dabei einem Druck in der
Größenordnung von 3 kg/mm* ausgesetzt.
Nach dem Kaltpressen wird der Preßkörper während 1. Stunde in inerter Atmosphäre auf etwa 7000C aufgeheizt
und anschließend bei dieser Temperatur warmgepreßt.
Der Warmpreßkörper wird anschließend während etwa 20 Minuten auf eine Temperatur in der Größenordnung
von 1100 bis 12000C im Salzbad aufgeheizt und dann das erfindungsgemäße Strangpressen vorgenommen.
Die chromhaltige Legierung, nämlich der
ίο beispielsweise beschriebene Ferritstahl, liegt dann als
Profil vor, dessen Querschnitt durch die Form der Düse festgelegt ist. Die vom Hüllenwerkstoff gebildete
Außenschicht wird beispielsweise durch mechanische Bearbeitung entfernt.
Das Strangpreßprofil wird anschließend der Diffusionsbehandlung bei Temperaturen unterhalb 1200" C
unterzogen. Die Dauer dieser Diffusionsbehandlung liegt vorzugsweise in der Größenordnung 1 Stunde
und somit wesentlich niedriger als bei gleichen Tempe-
ao raturen, wenn der Diffusionsbehandlung kein Strangpressen
vorhergegangen ist.
Der hergestellte Stahl ist sehr homogen und feinkörnig.
Claims (2)
1. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstel- geben sind, die eine Diffusion des Chroms unterhalb
lung einer harten Legierung aus Chrom, wenig- 5 einer Temperatur von 1050'C verhindert und die Diffustens
einem weiteren Metall und wenigstens einem sion bei höheren Temperaturen verlangsamt,
hitzebeständigen, nichtmetallischen Stoff, bei dem Die zwei Bedingungen, relativ niedrige Temperatur die innig gemischten Legierungsbestandteile in und relativ kurze Wärmebehandlungsdauer, zur Ereiner metallischen Hülle kalt- und warmgepreßt zielung möglichst kleiner Oxidteilchen und relativ hohe werden, worauf eine Wärmebehandlung bei solcher io Temperatur und relativ lange Wärmebehandlungs-Temperatur und für solche Dauer erfolgt, daß das dauer zur Erzielung einer guten Diffusion des Chroms Chrom innerhalb des Preßkörpers diffundiert, in der Legierung, sind einander widersprechende Fordadurch gekennzeichnet, daß der derungen, was zur Folge hat, daß bisher Chrom ent-Preßkörper stranggepreßt und anschließend bei haltend? Legierungen mit einer guten Teilchendisper-Temperaturen unterhalb 1200DC und während 15 sion der hitzebeständigen Substanz, z. B. des Oxids, einer wesentlich unterhalb der bekannten Behänd- nicht wirtschaftlich herstellbar waren.
hitzebeständigen, nichtmetallischen Stoff, bei dem Die zwei Bedingungen, relativ niedrige Temperatur die innig gemischten Legierungsbestandteile in und relativ kurze Wärmebehandlungsdauer, zur Ereiner metallischen Hülle kalt- und warmgepreßt zielung möglichst kleiner Oxidteilchen und relativ hohe werden, worauf eine Wärmebehandlung bei solcher io Temperatur und relativ lange Wärmebehandlungs-Temperatur und für solche Dauer erfolgt, daß das dauer zur Erzielung einer guten Diffusion des Chroms Chrom innerhalb des Preßkörpers diffundiert, in der Legierung, sind einander widersprechende Fordadurch gekennzeichnet, daß der derungen, was zur Folge hat, daß bisher Chrom ent-Preßkörper stranggepreßt und anschließend bei haltend? Legierungen mit einer guten Teilchendisper-Temperaturen unterhalb 1200DC und während 15 sion der hitzebeständigen Substanz, z. B. des Oxids, einer wesentlich unterhalb der bekannten Behänd- nicht wirtschaftlich herstellbar waren.
lungsdauer liegenden Zeitspanne der Diffusions- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver-
behandlung unterworfen wird. fahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- mittels dessen ohne Beeinträchtigung der Härte die
zeichnet, daß die Diffusionsbehandlung während ao Legierung auf wirtschaftliche Weise herstellbar ist.
einer Dauer in der Größenordnung von 1 Stunde Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, durchgeführt wird. daß der Preßkörper stranggepreßt und anschließend
einer Dauer in der Größenordnung von 1 Stunde Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, durchgeführt wird. daß der Preßkörper stranggepreßt und anschließend
bei Temperaturen unterhalb 12000C und während
einer wesentlich unterhalb der bekannten Behanc-
»5- lungsdauer liegenden Zeitspanne der Diffusionsbehandlung
unterworfen wird. Bevorzugt wird die Diffu-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pulver- sionsbehandlung während einer Dauer in der Größenmetallurgischen Herstellung einer harten Legierung Ordnung von 1 Stunde durchgeführt,
aus Chrom, wenigstens einem weiteren Metall und Erfindungsgemäß wird also durch das Strangpressen
aus Chrom, wenigstens einem weiteren Metall und Erfindungsgemäß wird also durch das Strangpressen
wenigstens einem hitzebestä'.digen, nichtmetallischen 30 ein Teil der Wärmebehandlung ersetzt, wobei überStoff,
bei dem die innig gemischten Legierungsbestand- raschend ist, daß die mechanische Vorbehandlung das
tei'e in einer metallischen Hülle kalt- und warmgepreßt Material so vorbereitet, daß die Diffusion trotz relativ
werden, worauf eine Wärmebehandlung bei solcher niedriger Temperatur in so kurzer Zeit ablaufen kann.
Temperatur und Dauer erfolgt, daß das Chrom inner- Das Strangpressen von Metallpulvern in metalli-
halb des Preßkörpers diffundiert. 35 sehen Schutzhüllen und die thermische Behandlung
BwI der hitzebeständigen Substanz handelt es sich im des daraus hergestellten Preßkörpers sind zwar an sich
allgemeinen um ein Oxid, z. B. um ein keramisches bekannt (deutsche Patentschrift 738 536 und
Oxid. F. Eisenkolb »Fortschritte der Pulvermetallur-
Die Härte der bei Verfahren dieser Art erhaltenen gie«, Bd. 1, S. 327, Kapitel 4, und Bd. 2, S. 828,
Legierung wird insbesondere durch die Feinheit der 40 Abs. 2), doch dient bei den bekannten Verfahren das
Oxidteilchen in der Dispersion bestimmt. Die Härte Strangpressen zur Herstellung von Formkörpero. Die
wird mit der Feinheit dieser Teilchen größer, und die bekannten Verfahren machen daher von der bekannten
Erhöhung der Härte ist am meisten ausgeprägt bei Eigenschaft des Strangpressens, aus formlosen Massen
einer Verringerung der Maximalabmessung der Teil- Profile zu formen, Gebrauch. Die entscheidenden
chen des Oxids auf 0,1 bis 0,01 μηι. 45 Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich
Es ist ferner bekannt, daß die Teilchengröße mit der die Senkung der Behandlungstemperaturen und die
Dauer der Wärmebehandlung sowie mit der Tempe- Verkürzung der Wärmebehandlung auf Grund des
ratur, bei der diese Behandlung durchgeführt wird, Strangpreßschrittes, sind jedoch bei den bekannten
größer wird. Um eine harte Legierung zu erhalten, Verfahren nicht vorgesehen.
muß somit die Wärmebehandlung bei einer möglichst 50 Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines
♦•eier. Temperatur und während einer möglichst kurzen Verfahrens zur Herstellung eines chromhaltigen Ferrit-Dauer
durchgeführt werden. Stahls, der als Hüllmaterial für Brennstäbe von schnel-
Diese Wärmebehandlung muß eine Diffusion des len Reaktoren verwendet werden kann, erläutert.
Chroms in die Legierung ermöglichen, was bei den be- Ausgangsstoffe sind: 83% Eisenpulver oder Stahlkannten Verfahren nur erreicht werden kann, wenn 55 pulver, z. B. Eisencarbonylpulver von technischer wenigstens eine Temperatur in der Größenordnung Reinheit mit 99,95 % Fe, mit einer Teilchengröße von .von 1300 bis 1350°C während sehr langer Behänd- 2 bis 5μηι; 13% Chrompulver von 6 bis 10μηι Teillungsdauer benutzt wird. Versuche haben gezeigt, chengröße; 2% Molybdänpulver, das durch 1% daß in Abhängigkeit von den verwendeten Tempe- Wolfram und 0,5%,Niob ersetzt oder ergänzt werden raturen folgende Behandlungsdauer erforderlich ist: 60 kann, auch Vanadium kann zugesetzt werden; 2%
Chroms in die Legierung ermöglichen, was bei den be- Ausgangsstoffe sind: 83% Eisenpulver oder Stahlkannten Verfahren nur erreicht werden kann, wenn 55 pulver, z. B. Eisencarbonylpulver von technischer wenigstens eine Temperatur in der Größenordnung Reinheit mit 99,95 % Fe, mit einer Teilchengröße von .von 1300 bis 1350°C während sehr langer Behänd- 2 bis 5μηι; 13% Chrompulver von 6 bis 10μηι Teillungsdauer benutzt wird. Versuche haben gezeigt, chengröße; 2% Molybdänpulver, das durch 1% daß in Abhängigkeit von den verwendeten Tempe- Wolfram und 0,5%,Niob ersetzt oder ergänzt werden raturen folgende Behandlungsdauer erforderlich ist: 60 kann, auch Vanadium kann zugesetzt werden; 2%
Titanoxidpulver, das ganz oder zum Teil durch Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid oder
Temperatur in °C
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE53725 | 1968-01-24 | ||
| BE53725 | 1968-01-24 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1817495A1 DE1817495A1 (de) | 1969-08-14 |
| DE1817495B2 DE1817495B2 (de) | 1973-01-04 |
| DE1817495C true DE1817495C (de) | 1973-07-26 |
Family
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