DE1909781A1 - Metallpulver aus gekneteten Verbundteilchen und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Dipl.-lng. H. Sauenland ■ Dr.-lng. R. König Patentanwälte · 4qod Düsseldorf · Cecilienallee 76 -Telefon 4327 3a

Unsere Aktet 24 728 26.Februar 1969

III/K.

International Nickel !limited, Thames House, Millbank, London, S,W.1, England

"Metallpulver aus gekneteten Verbundteilehen und Verfahren zu deren Herstellung"

Die Erfindung bezieht sich auf geknetete, Metallteilchen für eine pulvermetallurgische Verwendung. Die Pulvermetallurgie stellt einen Weg dar, eine Reihe von Schwierigkeiten beim Herstellen von Gegenständen über den Schmelzpunkt zu vermeiden, wie beispielsweise Seigerungserscheinungen beim Gießen komplexer Legierungen und Schwierigkeiten bei schwer verformbaren Legierungen. Aui3erdem stellt die Pulvermetallurgie ein übliches Verfahren zum Herstellen dispersionsgehärteter Metalle und Legierungen dar, die aus feinkörnigen und mischbaren Bestandteilen bestehen. Trotz dieser Vorteile besitzen auch die pulvermetallurgischen Verfahren ihre eigenen Schwierigkeiten. . ■

Da die Möglichkeiten einer Homogenisierung auf die thermische Diffusion im festen Zustand und ein örtliches Anschmelzen begrenzt sind, erfordern die pulvermetallurgisehen Verfahren ein Ausgangsmaterial, dessen Komponenten feinkörnig und gleichmäßig verteilt sind.

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So müssen beim Herstellen einer Legierung aus einem Gemisch von Elementarpulvern die einzelnen Pulverkomponenten feinkörnig sein, um innerhalb kurzer Zeit im ^ Wege der Diffusion eine homogene Legierung zu ergeben. Derartig feine Pulver neigen jedoch zur Selbstentzündung und zur Aufnahme von Verunreinigungen, wie beispielsweise Sauerstoff, aus der Atmosphäre.

Ähnliche Schwierigkeiten treten beim Herstellen dispersionsgehärteter Metalle und Legierungen durch Mischen ' der Pulverkomponenten auf. Auch in diesem Falle sind feinkörnige Metallpulver erforderlich, wozu sich noch die Schwierigkeit gesellt, daß die feuerfesten oder dispersoiden Teilchen unter dem Einfluß einer stati-sehen Aufladung zum Ausflocken und diePulverkompönenten bei der Handhabung des Pulvergemischs zur Segregation neigen. "-.-■■

Um die Schwierigkeiten beim mechanischen Mischen zu vermeiden, werden häufig pulverförmige Yorlegierungen verwendet, die beispielsweise durch Zerstäuben einer Legierungsschmelze hergestellt werden können. Derartige Pulver sind jedoch sehr teuer und lassen sich nur unter Schwierigkeiten mit definierter Teilchengröße herstel·-- len. Außerdem neigen sie zur Aufnahme von Verunreinigungen.

Zu den nichtmechanischen Verfahren zum Mischen von Metallen und nichtmetallischen Teilchen gehört die innere Oxydation, bei der ein Legierungspulver mit einem Pulverbestandteil wie Aluminium, Titan, Zirkonium oder Thorium selektiv oxydiert wird, um in der /'■'/

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metallischen .Grundmasse -verteilte schwer schmel-zende Oxyde zu erzeugen. Auch dieses Verfahren erfordert feinlcörniges Pulver und-läßt sich ohne Oxydation des Chroms-nur schwierig auf Pulver aus. Ghrom-IIiclcel- _Legierungen anwenden. Wird dagegen zunächst das ganze Pulver oxydiert und dann selektiv reduziert, um feuerfeste Oxyde zu erhalten, dann ist es sehr-.-schwierig, die Oxyde der metallischen Grundmasse vollständig zu reduzieren.

Weiterhin sind auch verschiedene naßtechnische Verfahren vorgeschlagen worden. Beim Überziehen eines Metall- oder^ Legierungspulvers mit in die dispersoiden Feuerfestoxyde zersetzbaren Salzen müssen die Pulverteilchen mit* der; betreff enden Salzlösung!-"".vermischt und das. Lösungsmittel anschließend verdampft werden. Danach wird das überzogene Pulver in reduzierender oder inerter Atmosphäre geglüht, um das Salz -in seine Oxyde zu zersetzen. Auch bei diesem Verfahren führt die"Verwendung feiner Metallpulver im Hinblick auf einen geringen Abstand der dispersoiden Teilchen zu der Gefahr von Verunreinigungen. Außerdem muß Vorsorge getroffen werden, um ein. Verbrennen der Pulverteilchen beim Zersetzen des Salzes zu-vermeiden.. Schließlich besteht die Gefahr .von Seigerungen, da der zuletzt verdampfende; Flüssigkeitsteil häufig einen besonders hohen Salzgehalt aufweist. ; Im übrigen zeigt da's Gefüge der nach diesem Verfahren hergestellten gekneteten Produkte leicht. Oxydstreifen.

Beim selektiven Reduzieren"wird ein inniges Gemisch aus Ketalloirräen, von denen..eines reduzierbar ist,' wan-rend das andere die dispersοide Oxydphase ergibt, durch gleichzeitiges Ausfällen der Hetallhydrate und deren .

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Oxydation sowie die anschließende Reduktion des Oxyds der Grundmasse hergestellt. Die dabei anfallenden Pul-vergemische sind außerordentlich pyrophor und feinkör— nig, weswegen sie zur Verunreinigung neigen. ^

Dieses und die anderen Naßverfahren bergen eine Reihe von Schwierigkeiten bei der Handhabung der Ausgang-s-•stoffe. Sie neigen zu Verunreinigungen und sind im ■

allgemeinen kostspielig. .-..-- '

In der britischen Patentschrift 821 336 wird der Vorschlag gemacht, als Ausgangsmaterial für pulvermetallurgische Verfahren Pulver aus einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt,, einem harten Feuerfeststoff und einem duktilen Metall zu verwenden, wobei die Teilehen der einen Komponente mit den anderen Komponenten über-'^{ zogen sind. Dieses ältere Verfahren erfordert eine ' chemische I'Ietallabscheidung oder ein Abscheiden aus der Dampfphase auf den Teilchen des feuerfesten _; Stoffes. Eine andere.Möglichkeit besteht darin, die Teilchen des duktilen Metalls mit einer Schicht aus : einem Metall· zu überziehen, das bei der Oxydation ein feuerfestes Oxyd bildet. -

Ähnliche Teilchen fallen beim langzeitigen Mischen eines duktilen Metalls und eines feuerfesten Oxyds,¹ > : beispielsweise von Nickel- und Thoriumoxydpulver, in ^: einer üblichen Kugelmühle mit einem Volumenverhältnis , der Kugeln zum Pulver von bis 3:1 an. All. diese Pulver*-/ gemische besitzen den Haarteil," daß die Größe, des Kerns der überzogenen Teilchem im wesentlichen auf die Korngröße des betreffenden Ausgangspulvers beschränkt ist.

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Beim pulvermetallurgischen Herstellen von Teilen aus normalerweise nicht mischbaren Metallen, beispielsweise aus Eisen und Kupfer, kann auch ein gesinterter Poröskörper aus dem einen Metall mit einer Schmelze des anderen Metalls infiltriert oder das Gemisch zweier Metallpulver gesintert werden. Die Verteilung des Kupfers ist unabhängig von dem jeweiligen Verfahren entweder durch die Porengröße des Sinterkörpers oder durch die Körnung des Ausgangspulvers begrenzt. Außerdem führt die Anwesenheit einer flüssigen Phase bei der Infiltration oder beim Sintern zu einer Mikroseigerung.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, ein Pulvergemisch zu schaffen, das sich ,ohne die vorerwähnten Nachteile in besonderem Maße als Ausgangsmaterial für pülvermetallurgische Verfahren eignet und auf einfachste Weise ohne das Erfordernis sehr feiner Ausgangspulver, der Zerstäubung einer Schmelze oder eines chemischen Verfahrens, wie beispielsweise einer Ausfällung, gemeinsamer Ausfällung oder Reduktion herstellbar ist. ' -.-

Das erfindungsgemäße Pulvergemisch besteht aus verschiedenen gekneteten Verbundteilcheh mit einem fest zusammenhängenden, nicht porösen Gefüge, die aus zwei oder mehreren innig miteinander verbundenen und"dispergierten Komponenten hergestellt werden, deren eine mit einem Volumen von mindestens 15% ein druckverformbares Metall ist, wobei die Einzelteilchen im wesentlichen die Zusammensetzung des Pulvers besitzen. Das Gefüge der Verbundteilchen läßt sich am ehesten als. mechanische Legierung bezeichnen. " ·

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Die Komponenten der Verbundteilchen können mit Ausnahme der verformbaren Metallkomponente aus anderen,Metalien oder Nichtmetallen einschließlich feuerfesten Oxyden und anderen harten Phasen bestehen, die sich für . dispersionsgehärtete Legierungen eignen. Unter den Begriff Metall fallen in diesem Zusammenhang selbstverständlich auch die Metallegierungen. -

Der Durchschnittsabstand zwischen den Subteilchen der Komponenten der Verbundteilchen sollte so klein wie möglich sein, um die Thermodiffusion beim Glühen und damit die Legierungsbildung zu erleichtern. Vorteilhafterweise übersteigt die Teilchengröße TO Mikron besser noch 1 Mikron oder noch geringere Werte nicht, während die Verbundteilchen im allgemeinen eine Durch- \ schnittsgröße von 20 bis 200 Mikron besitzen.

Die Legierungsbildung aus den Komponenten durch Thermodiffusion beim Glühen wird beschleunigt, wenn sich die Teilchen in einem stark kaltverfestigten Zustand befinden, so daß die verformbare Metallkomponente einen ." : Schmelzpunkt von mindestens 327° C und vorzugsweise von mindestens 727° C besitzt,,um die Teilchen bei Raumtemperatur durch eine Kaltverformung härten zu können." -

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in einem Verfahren zum Herstellen eines Mehrkomponentenpulvers, bei dem ein Gemisch aus mindestens 15 VoI.-^ eines, druckverformbaren Metallpulvers mit einem oder mehreren anderen Metall- oder Nichtmetallpulvern längere Zeit in einer Schlagmühle mit ausreichender Energie trocken behandelt wird, um die Dicke der Teilchen des verf-orm-

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baren Metalls auf weniger als die Hälfte ihrer ursprünglichen Dicke -zu verringern und die Mischungskomponenten miteinander zu vermählen und zu verbinden, so daß nichtporöse, geknetete Teilchen mit einem feindispersen Haf— tungsgefüge entstehen. ",- .

Das Gefüge der auf diese Weise hergestellten Verbundteilchen besteht aus miteinander vermahleneh und. festverbundenen Fragmenten der Ausgangskomponenten in feiner Verteilung. Sofern, was zu bevorzugen ist, das Mahlen unterhalb der Eelcristallisationstemperatur der Komponenten erfolgt, befinden sich die Teilchen in einem stark kältverfestigtem Zustand und besitzen ein Gefüge, das durch-.Streifungen mit geringem Abstand gekennzeichnet ist, , , ■ -.

Um sicherzustellen, daß sich die Mischungskomponenten in Gestalt der Verbundteilchen miteinander verbinden, muß das Ausgangsgemisch eine ausreichende Henge mindestens . eines druckverformbaren Ketails, im allgemeinen mindestens 15 Vol.-%, enthalten. Unter den Begriff druckverforinbare Metalle fallen solche Metalle, die eine tatsächliche, bleibende Verformung von

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besitsen, wobei t_Q die ursprüngliche Teilchendicke und t die Ehddicke der Teilchen ist. Durch .Versuche konnte, festgestellt A>;erdeh, daß außer Metallen, wie Nickel, die von Natur aus duktil sind, einige normalerweise spröde Metalle in der Sclilagmühle druclcverformt werden können, wenn sie in üblicher Weise, beispielsweise durch

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Warm- oder Kaltwalzen, Schmieden oder dgl.,, verformt worden sind. Dies gilt beispielsweise für Chrom.

Unter den Begriff Schlagmühle fallen sämtliche Mühlen, die mit einer sich wiederholenden Schlagfolge arbeiten", wie sie sich beispielsweise in einer Mühle ergibt, die Verschleiß- bzw. Mahlkörper beliebiger Form enthält. Derartige Mahlkörper werden nachfolgend der EinfacWeit

halber a-jis Kugeln bezeichnet. Um der vorstehenden Be-■ " ■ : ·ί-κ::_;ίΐ-:}ϋ Bedingung zu genügen, mui3 ein wesentlicher Teil der Kugeln, vorteilhafterv/eise mindestens hO%_t ständig und,

kinetisch im Zustande der Relativbev/egung gehabten werden, so daß sie wiederholt aufeinandertreffen. Besondere Vorteile ergeben sich,"wenn im wesentlichen sämtliche Kugeln im hochaktiven Zustand wechselseitiger Kollision gehalten werden. Dieser Zustand ist in Fig.* 1, der Zeichnung-'schematise!! dargestellt, 'die einen Satz Λ^Γοη Kugeln 10 im Zustand ungerichteter Bev/egung zeigt, der durch eine in zahlreichen Richtungen wirkende und durch die Pfeile 11 und 12 veranschaulichte, mechanische Energie erzeugt wird;,: dabei sind zahlreiche ZwI-schenlagen der Kugeln in gestrichelten Linien eirige-.zeichnet, Gelbstverständlich braucht die ungerichtete Bev/egung der Kugeln nicht auf eine Ebene begrenzt zu sein; vielmehr findet sie in allen drei Dimensionen statt. ' ■";

Um den Kugeln vor der Kollision ein ausreichendes Moment zu verleihen, sollte das zu malilende Pulvervolumen v/es entlich geringer sein als das dynamische Zwischenraumvolumen der sich bewegenden-Kugeln'", wobei unter Zv/ischenraumvolumen die Differenz zwischen dem

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Kugelvolumen, und dem von ihnen während ihrer Bewegung durchfahrenen Gesamtvolumen.zu'verstehen, ist. Vorteil— hafterweise nimmt das Pulver nicht mehr als ein Viertel dieses Volumens ein. Darüber hinaus sollte das Volumenverhältnis der Kugeln zum Pulver über 4:1 liegen und vorteilhafterweise mindestens 10:1 betragen. Vorzugsweise beträgt das Volumen 12:1 bis 50:1. Die einzelnen Kugeln sollten im Verhältnis zur Größe der Pulverteil- -. chen ein großes Volumen besitzen; der Kugeldurchmesser beträgt vorteilhafterweise mindestens das 50-fache, vorzugsweise mindestens das; fast 150-fache des durchschnittlichen Teilchendurchmessers. - ^: '

Eine für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeig--■■ nete Mühle stellt die Rührarmmühle dar, die aus einem ortsfesten, vertikalen Zylinder mit einem Satz Kugeln SOWie einer koaxial verlaufenden Welle besteht, die sich im. Abstand voneinander erstreckende, im wesentlichen horizontal verlaufende und die Hauptmasse der Kugeln in kontinuierlicher Relativbewegung haltende Rührarme besitzt. Eine derartige Mühle wird in Perry's "Chemical ■ Ingeneer's Handbook", 4.Aufl., 1963, S. 8 bis 26, beschrie'ben und ist schematisch in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Die Mühle besteht aus einem teilweise im Schnitt dargestellten aufrecht stehenden Zylinder 13 mit einem-Kühlmantel 14, in dem über ein Einlaßrohr 15 und ein Auslaßrohr 16 ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, zirkuliert. Im Zylinder 13 befindet sich eine koaxiälö"¥elle 17 mit horizontalen Rührarmen 18, 19 und 20. Die Mühle ist mit "Kugeln-.2t- gefüllt, deren Schütthöhe ausreicht, um mindestens einige Rührarme zu überdecken. .

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Für das erfindungsgemäße Verfahren können jedoch auch: andere Mühlen, beispielsweise Vibrationskugelmühlen,.' . Druckgeschwindigkeitsrüttler und Magneten-Kugelmühlen verwendet .werden. Unabhängig von der jeweiligen- Mühlen-.. art müssen die Kugeln oder Schlagelemente hart und aäh, ■ genug sein, um das verfqrmbare Metall zu komprimieren. Sie bestehen vorzugsweise.aus Metall oder Zermets, beispielsweise aus Stahl, rostfreiem 3tahl, Nickel- oder V/olframkarbid. Die Kugeln sollten einen in Bezug auf die Mühle geringen Durchmesser sowie eine im wesentlichen gleiche Größe besitzen. ■ .'

Bei üblichen Kugelmühlen, in denen ein wesentlicher Teil der Kugeln in "sta-tä schein Kontakt miteinander verharrt, findet "-das- Schlagmahlen lediglich in der Sturazone statt. Demzufolge reicht die Kompressiohsenergie bei derartigen Kugelmühlen für das erfindungsgemäße Ver-r fahren.in aller Regel nicht aus, wenngleich diese Kühlen bei entsprechend hoher .Rotationsgeschwindigkeit und hohem Volumen verhältnis der Kugeln zum Pulvergemisch, •von beispielsweise 10:1 oder mehr, auch für erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden können.

Das Kahlen muJ3 jedoch mit ausreichender Energie Lind lange genug erfolgen, um die Dicke der Teilchen des verformbaren Metalls um mehr als die Hälfte der ursprünglichen Dicke, vorzugsweise auf 1/5, oder noch besser auf 1/10 des durchschnittlichen Anfangsdurchmessers zu verringern und dabei die Komponenten miteinander -zu vermählen bzw. die Fragmente zu Verbundteilchen miteinander zu verschweißen.

Erfolgt das Mahlen mit unzureichendem Energieaufwand,;

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beispielsweise bis su 36 Stunden, in einer Kugelmühle.!, dann mischen sich die Po^lverkomponenten ■ unter beginnender Abflachung der Teilchen aus verformbarem Ketall, jedoch ohne Größenänderung. Ein geringfügig höherer Energieaufwand fuhrt nu_; einer Kufenbilclung oder zu einem Anschweißen an der Innenwandung der 1-IUhIe und uu GiUOm₁ Schleifen der Kugel., \rälirend eine weitere wesentliche Erhöhung des Energieaufwandes,/ beisprelijv/ei'se UEi- den Faktor ^l> oder mehr erforderlich äst, um die erfindun>jE£:emäßen Verbündteliehen herzustellen. Das Mahlen in einer Schlagmühle unter diesen Bedingungen führt SVi einem gleichseitigen-. .Verschweißen und Zeitnahlen der Fulverlcomponenxen unter Bildung von Verbundteilche.n_l; in denen die Fragmente der ursprünglichen Komponenten feindicpers verteilt sind. Dabei .nähert sich die jusanunensetnung jedes Teilchens progressiv der Durchsclinitxsnusanimensetsung des Ausgangsgemisches bis ggfls. im wesentlichen alle T-eälchen,, beispielsv/eise 90;j der Teilchen oder mehr diese Zusammensetsuiig be— sitsen. Während der Anfangsphase werden die gröberen Teilchett in kleine Teilchen aufgebrochen, wonach mit fortschreitendem Mahlen die durchsclanl ^"cliche TeilchengröiBe progressiv bis au einem IIa::irnun a:is~eigx 'und- dann in dero: Hai3e v'ieder abfällt, wie die Teiicheii wiederholt uiteinander vermählen und verschweißx v,^rerdea, v/obei der Anteil sowohl dor sehr kleinen als auch der sehr großen Teilchen abnimmt: uiid sich ein BndEustand einsxelix^ in. dem die durchs chnittliche uröie der - Verbündte !Ionen... ". über die 2eix im vresoiixliclien icons "cant ist und. ein sehr großer Frozentsats der. Verbundteilchen einen DuFclaraesscr in der Größenordnung der. durchsciinittiichen Teilchengröße besitst. Die Fortse^ung des Aufbrechens und Wiedervers clwe 13 ens der Teilchen führi zu einer Verfeinerruzg des, leilchengefüges.

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Um kaltverfestigte Verbündteilchen zu:.,erhalten, wird vorzugsweise unterhalb der Ilelcristallisationstemperatur der Teilchen aus verformbarem Metall gemahlenj so daß die Teilchen während des Mahlens lcaltverformt und dabei ■ verfestigt werden. Die Kaltverfestigung erhöht die Mahlbarkeit der.Teilchen und führt damit au einem feineren Fertigpulver... Außerdem ergibt sich eine innigere Mischung der Fragmente der Ausgangskomponenten innerhalb; der Verbundteilchen. Schließlich erhöht eine starke Kaltverfor^ mung die Diffusxoiisgeschwindigkeit beim Glühen des Fertigpulvers.-Sowohl die geringeren Abstände der verschiedenen Fragmente als auch die Erhöhung der Diffusionsgeschwindigkeit wirkt sich in Richtung einer raschen Homogenisierung und Legierungsbildung beim Glühen bei Iioiaogenisierungstemperatur aus. Dies ist von besonderem Vorteil beim Herstellen von Sinterteilen mit komplexem Legierung s gefüge.- ' . :

Ein weiterer. Vorteil ergibt sich sowohl; bei der Verfahrensdurchführung als auch: "im Hinblick auf die Unterbindung einer Oxydation der oxydierbaren Koiffponenten wie Aluminium und Titan, vrenn bei" Raumtemperatur gemahlen und ein Temperaturanstieg über 65° C,- beispielsweise durch Kühlung der Mahltrommel, vermieden wird.

Aus dieaem Grunde besteht im Hinblick auf den Erhalt stark-"kal.tverformt.er Verbundteilchen bei diesen Temperature::! mindestens eine Komponente aus einem verformbaren He tall mit einem Schmelzpunkt von mindestens 327° C, vorzugsweise mindestens 727° G. Dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch.Metalle mit niedrigerem":Schmelzpunkt zusanmen mit anderen Metallen bei Raumtemperatur unterworfen'werden, oder sie können unterhalb ihrer

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Rekristaliisationstemperatur gemahlen werden, wenn die Mahltrommel auf eine Temperatur unterhalb der Raumtemperatur gebracht wird. '

Das Mahlen bei einer Temperatur unterhalb der Rekristallisationstemperatur der verformbaren Metallkomponente führt mit der Zeit zu einem progressiven Härteanstieg der Verbundteilchen, der sich durch eine Mikrohärteprüfung unter Verwendung eines Diamaritkegels nachweisen läßt. Versuche haben erwiesen, daß sowohl der Grad der Kaltverformung des verformbaren Metalls,, der sich beim Mahlen erreichen läßt, als auch die damit verbundene Kaltverfestigung häufig die tferte weit- übersteigt, die sich erreichen lassen, wenn das kompakte Metall beispielsweise durch Walzen öder Schmieden kalt- ^; verformt wird. So kann beispielsweise Iiickelpulver in einer Schlagmühle auf eine Härte von 475 Vickers gebracht werden, während tfickelband beim Kaltwalzen eine Härte von etwa nur 2550'Vickers erreicht.

Die Härtesteigerung beim Mahlen veranschaulicht das Diagramm der Fig_r 3» in dem die Kurven A. und B die iin-\ derung der Vickers-Härte aufgrund von Durchschnittswerten von jeweils 10 Messungen von Verbundteilchen wiedergeben, die durch trockenes Mahlen eines Pulvergeraisches ausHickelpulver mit einer durchschnittlichen Korngröße, von 3 bis 5 Mikron (gemessen" mit einem·Fisheroiebklassierer) und Thoriumoxyd mit einer Teilchengröße unter Q,1 Mikron in zwei verschiedenen Mühlen bei einem Volumenverhältnis Kugeln/Pulver von 18:1 hergestellt wurden. Die Kurve A würde unterVerwendung einer Hochenergle-Kugelmühle gemäß Fig. 2 ermittelt, während die

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¹ Kurve B auf der Vervrendung einer herkömmlichen Kugel- ^; mühle basiert. Beim Extrapolieren auf den Zeitpunkt 0 ergeben beide Kurven eine Grundhärte von 300 Vickers und nach ausreichend langem Mahlen eine Endhärte von'■; etwa 650 Vickers. Bei der Hochenergie-Kugelmühle findet etwa die halbe Härtesteigerung zwischen Grund- -und Endhärte innerhalb von etwa-8 Stunden und etwa 3/4 der Härtesteigerung in "etwa 10 Stunden-statt, während-die. Endhärte nach etwa 16 Stunden erreicht wird. Demgegenüber erfordern die entsprechenden Härtewerte bei der herkömmlichen Kugelmühle 100, 14O bzw. 190 Stunden Mahlzeit.

Die Endhärte eines bestimniiefe'"Systems, dessen Komponenten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemahlen worden sind, stelle ein von der Zusammensetzung des Systems abhängiges Charakteristikum dar. In Sonderheit besitzt ein System mit feuerfesten Teilchen eine wesentlich. höhere Endhärte als dasselbe System ohne feuerfeste. Teilchen. ' ' .

Der progressive Kärteanstieg beim Mahlen verläuft " parallel zum progressiven Anstieg des Grades der Gleichmäßigkeit der Teilchenzusammensetzung und der Verfeine-''^i:>· rung ihres Gefüges. Aufgrund von Versuchen hat sich-er- ' geben, daß eine ausreichende Dispersion eingetreten ist, wenn die Härte der Verbundteilchen auf die Hälfte der Härtedifferenz zwischen Anfangshärte und Endhärte für das betreffende System erhöhtworden ist. Vorzugsweise wird die Leistungsaufnahme so gewählt, daß sich der 50%-ige Härteanstieg innerhalb höchstens 24 Stunden ergibt, Torzugsweise wird uas Mahlen fortgesetzt bis/ 7550 der Härtedifferenz erreicht sind, besser noch,

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bis kein weiterer Härteanstieg eintritt, d.h.. bis zur Endhärte des Systems.

Es muß noch erwahnt werden, dai3 bei herkömmlichen Kugelmühlen selbst bei einem Verhältnis für^:Kugeln/Puder von 18:1, d.h. wesentlich höher als das normale Verhältnis von bis zu 3:1, eine sehr lange Zeit benotigt wird, um auch nur einen Härteanstieg von "30/ά in der HUhIe su erhalten.

Der Fortgang der. Kaltverformung im System iiickel-Thoriixmoxyd kann durch röntgenografische- Untersuchung unter Verwendung einer "CuK^, -»Strahlung verfolgt Werden, bei der die Breite der iH-Spitse des nickels bei der halben Höhe gemessen wird. Eine i^öntgenografische Untersuchung kann auch zur 'Verfolgung .der/Kaltverformung beim trockenen Mahlen anderer Systeme, beispielsweise der Systeme ilickel-Ghroi:·, liickel-iCupfer, Eisen-Kupfer, Blei-Kupfer und dgl. angewandt werden*

Die maximale bsw. Endhärte.entspricht im allgemeinen■ ^: der. maximalen rei-lchen_;;r3;2e,u:id, v;ie oben bereits erwälmt, ein weiteres Hähleii verringert die Teilchengröße und verbesserte eic Komugenität des fexlchengefügec:, dadie Iloniponente,:-! feiner -«erden \m& ihre Abstände sich verringern. So stieg in, einem dem System: der T.urve A ähnlichen- System die durchschnittliche teilchengröße nach 2A-stilndigem Mahlen zunächst auf ein iua:ci:-ium von 100 bis 125 Mikron, um danach auf ^ bis i.'0_liikron bei einer Gesamtmahlneit von 75 Stunden absufallen.

Es ist bei dem erfinauiigsgemäßen Verfahren v^ichtig, daß das '"Kahlen im-trockenen Sustand stattfindet und Flüssigkeiten vom Kahlgut ferngehalten werden. Die Anwesen-

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heit von Flüssigkeiten im Pulvergemisch, beispielsweise von Wasser oder organischen Flüssigkeiten wie Methylalkohol, flüssige Kohlenv/as s er stoffe, mit oder ohne oberflächenaktiven Reagenzien, wie_ Stearinsäure,,. Pal- ".■;... mitinsäure, Oleinsäure oder Aluminiumnitrat, verhindert. , sehr wirksam das Verschweißen der. Teilchen und damit _; das Teilchenwachstum und fördert das Vermählen der me- , tallischen Komponenten des Gemische, so daß keine .-Verbundteilchen entstehen. Darüberhinaus fördert das Naß-r.,,,,. mahlen die.,. Flockenbildung., die vermieden werden sollte.. Außerdem neigen die feingemahlenen metallischen Be-·.-.".-",, ., standteile zur Reaktion mit der Flüssigkeit, beispielsweise Alkohol, und die stark vergrößerte Oberfläche., führt .-SU. einer Beeinträchtigung beim Entfernen, des absorbierten". Gases im Vakuum. Ganz allgemein, neigen feine -. Teilchen zur Verschmutzung, wenn sie an Luft stehen, oder können auch pyrophor sein. Ein Vorzug des trpckenen Mahlens besteht darin, daß sich in vielen Fällen luft als geeignetes gasförmiges Medium.; verwenden läßt._ Andererseits können aber auch Stickstoff, Wasserstoff, Kohlendioxyd, Argon und Helium-sowie Gemische dieser , Gase verwendet werden. Inerte Gase fördern das Teilchen-\ wachstum und sind von besonderem Vorteil, wenn Pulvermischungen gemahlen werden, die aktive'Metalle wie Aluminium oder Titan enthalten. . --■.- -..^: .'"

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, hergestellten .-Verbundteilchen sind verhältnismäßig groß, sie erreichen beispielsweise 500 Iiikron und mehr, liegen in ihrer ..;. Große üblicherweise zwischen 20 und 200 Mikron» Außerdem besitzen sie eine geringe Oberfläche, die normalerweise höchstens 6000. cm /er beträgt, so daß sie nicht pyrophor sind und in Luft keiner vresentüchen Öberfiächen-

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verschmutzung unterliegen. Schließlich sind die Teilchen im v/es entlichen auch porenfrei. Diese Eigenschaften sind außerordentlich vorteilhaft für eine Verwendung bei pulvermetallurgischen Verfahren, die eine Vakuumentgasung erfordern. Grobe Pulver besitzen außerdem den Vorteil eines freien Gießens und einer hohen scheinbaren Dichte bzw. eines hohen Schüttgewichtes. Die einzelnen Komponenten des Ausgangsgemisches behalten ihre ursprünglichen chemischen Eigenschaften auch in den Verbundteilchen, sind aber im allgemeinen weitaus feinkörniger als im Ausgangspulver. Vorteilhafterweise wird die Dicke der ursprünglichen Teilchen des verformbaren Metalls soweit verringert, daß ihre Fragmente in den Verbundteilen weniger als 1/5 und vorteilhafterweise weniger als 1/10 des ursprünglichen Teilchendurchmessers einnehmen. Im allgemeinen liegt die Teilchengröße unter' 1 'Mikron. Auf'.diese Weise können feuerfeste Teilchen des Ausgangsgemisches-im metallischen Grundgefüge der einzelnen Verbundteilchen äußerst fein verteilt werden.

Die- Teilchengröße der metallischen Komponenten in der Ausgangsmischung beträgt Üblichervreise 3 bis 200 Hikron. Außerhalb dieser Grenzen liegende Pulver, beispielsweise mit einer Korngröße bis 1000 Hikron lassen sich auch verwenden, doch ergibt sich bei der Verwendung feinerer- Pulver der Wesentliche Vorteil, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit leicht erhältlichen und relativ billigen Ausgangsstoffen, wie beispielsweise ,jchwainrneisenpulver, Ferrochrompulver, Kobaltpulver, Molybdänpulver, Kupferpulver und Karbonylnickelpulver.

Die Teilchen der stabilen feuerfesten Komponente in

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der Ausgangsmischung sollten andererseits so fein wie ' '" möglich sein und beispielsweise eine Körnung unter 2 Mikron, besser noch unter 1 Mikron besitzen. Ein für die Herstellung dispersionsgehärteter Systeme besonders geeigneter Korngrenzenbereich liegt zwischen 10 und 1000 Angström (0,001 bis 0,1 Mikron). /

Unter die Erfindung fallen Verbundpulver zahlreicher binärer öder aus komplexen Legierungen bestehender Systeme, sofern diese ein druckverformbares Metall enthalten.

Zu den einfachen binären Legierungen gehören solche auf Basis Blei, Zink, Aluminium und Magnesium, Kupfer, ' . ilickel., Kobalt, Eisen und■ schwerschraelzbarer I-Ietalle. Die komplexen Legierungen umfassen die bekannten Litzebeständigen Legierungen, beispielsv/eise Nickel-Chrom-, Kobalt-Chrom- und Eisen-Chrom-Legierungen mit- einem oder mehreren Legierun{;szusätsen,Vwie Molybdän, 1/olfram, iliob, Tantal, Aluminium, Titan,. Zirkonium oder dgl. Beim Herstellen der Pulver können die Legierungsbestandteile im Ausgangsgemisch in elementarer Form oder zur Vermeidung einer Verunreinigung aus der Luft als pulverförmige Vorlegierung oder Metallverbindung vorliegen, in der der reaktionsfähigere Legierungsbestandteil mit einem reaktionsträgeren Metall, wie beispielsweise Nickel, Eisen oder Kobalt verdünnt oder verbunden ist. Einige nichtmetalle, beispielsweise Kohlenstoff, 31Iizium, Bor und dgl. lassen sich in elementarer Fora verwenden oder können als mit einem reaktionsträgeren Metall verdünnte oder verbundene Vorlegierung zugesetzt v/erden.

Verbundpulver auf Basis binärer oder komplexerer Legie-

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rungen. lassen sich.rait gleichmäßiger Verstellung der harten Phase, beispielsweise der schwerschmelzbaren Oxyde und Karbide, Nitride, Boride mid dgl. herstellen. Die.beim. Herstellen .erfindungsgemäßer Verbundpulver in der Pulvermischung enthaltenen schwerschmelzbaren Verbindungen können aus. Oxyden, .Karbiden, ITitriden, Bqriden solcher schwerschmelzbarer Metalle wie Thorium, Zirkonium, Hafnium, Titan oder auch aus schwerschmelsbaren Oxyden des Siliziums, Aluminiums, Yttriums,' Zers, Urans, Magnesiums, Kalziums und Berylliums bestehen. Als im Rahmen der Erfindung als dispergierte Phase verwendbare Oxyde kommen diejenigen Oxyde irifrage,. deren freie Reaktionsenthalpie per Grammatom Sauerstoff bei etwa 25° C mindestens 90 Kcal beträgt und deren Schmelzpunkt mindestens 1300° C beträgt. Der Anteil der harten Phase kann auf die Herstellung von Zermets abgestellt sein, solange ein ausreichender Anteil duktilen Metalls vorhanden ist, ura eine Einbettungsmasse ,für die harte Phase oder den Dispersoid zu schaffen. Sofern ausschließlich eine disTiersionsgehärte.te 'Keilverbindung rovalnscht .wird-, "beispielsweise eine hochwarmieste Legierung, -kann der Anteil des Dispe.rsoids 0,5- bis" "2^"VoI.-^, ■ voraugsvieise 0,5 bis 5 oder 10 .Vol.-% betragen.

Verbuiidpulver entsprechender Süsammensexsüiig sind besonders geeignet für die ijiilvermetallurgische 'Herstellung hochwariaf ester und hitzebeständiger Legierungen mit Ο bis 6;· r Chrom,- beispielsweise 5' bis' 'SO-C^hrcci, ' 0 bis 3,j Älüniniun, -beispi'e'lsweise." 3, 5 "bis 6/5,^ AIu-miniiua, 0 "bis SJj TitaH,- "beispi*Gl$iv.^rcise^:- 0,5 bis" 6γ5>^ ""-Titan, 0 bis *40;o Kolybdän, Q bis 40^ V/olfraia'i; O bis ·^r" 20>ό Hiob, 0 bis 50ίϊ Tantal, 0 bis 4θ;ί Kupfer, 0 bis -

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2/5 Vanadin, .0 bis ' Λ5% Hangan, 0 bis 2Ji Kohlenstoff, ^: 0 bis 1>ό Silizium, 0 bis ~\% Bor, 0 bis 2^₁ Zirkonium,-._ und 0 bis Q,3,* liagnesium, Rest ra-ind.estens ein Metall der Uisengruppe (Eisen, Uiclcel, Kobalt), bei'einem Gesamtgehalt der Metalle der Eisengruppe von mindestens 23A Dii"t oder oline schwerschmelzbaren, dispersionshär- . tenden Komponenten, wie beispielsweise Thoriumoxydin-Gehalten bis 10 Yo..-% des Gesamtgemischs. ^:

Von großer Bedeutung sind Verbundpulver, die 0 bis 65y'o Chrom,.0,5 bis 10 VoI₁.-,-j einer feuerfesten Verbindung,, liest, einzeln oder nebeneinander. Eisen, Wickel und .Kobalt enthalten, insbesondere Pulver aus Nickel.und Thorium.-"v^: p::yd mit oder ohne Chrom, ; .-

'/ju den Iietalls;^rstenen begrenzter jjösliehlceit. gehören . rlei und.IDiceii :.ait 1 bis 95>a Kupfer, w'ölfram'mit 5 bis 3-c?,-. ILupxer oäer 2 οίε 9B% fJilber und Chrom mit 5 bis SS,'-> !'Zupfer. Handelt es oich bei den System begrenzter Lösliclilceit un. ein. Gycteni auf Basis Kupfer oder Silber, dann I:ann das Partnerelement,, beispielsweise V/olfram" oder Chrom als iJißpercionGhärter'dienen. Sofern die Jlcciente begrenzter Löslichkeit im wesentlichen von . i.atur aus druclrverformbar ~sind, können die\sie ent- ^: haltenden Yerbundmetallte'ilciien- innerhalb eines breiten.

iches hergestellt werden. / ' '

Der iLaltverfornuiigssustand der _ verformbare Teilchen . mit einem Schmelzpunlct von mindestens 727° C enthal-" tenden v^rerbuiidteilchen erfordert im- allgemeinen einiicnogenisieren oder Glühen vor- der 'pulvemetallürgisehen Weiterverarbeitung, SO daß nach einem; weitereh Merkmal der Erfindung kaitverformte Verbundteilehen

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homogenisierend geglüht werden,-Dieses Homogenisierungsglüheh kann bei einer Temperatur von mindestens h5% des absoluten Schmelzpunktes stattfinden. -Andererseits braucht das Pulver zur Verbesserung seiner Preßbarkeit ggfls. nur spannungsfrei geglüht oder teilweise die wesentliche Metallkomponente der Verbundteilchen ohne vollständige Homogenisierung angelassen -werden, ohne daß es zu einem wesentlichen Sintern der Teilchen kommt. In jedem Falle empfiehlt es sich, unter Schutzgasatmosphäre zu glühen.

Ein Vorteil, des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin^ daß beim Hochenergiemahlen nur eine sehr geringe oder auch gar keine Oxydation stattfindet. Darüber hinaus werden die im Ausgangspulver enthaltenen Oxyde feindispers im Verbundpulver verteilt und können als Dispersionshärter dienen, wenn sie chemisch stabil und temperaturbeständig sind.

Beim Herstellen von Legierungspulvern für übliche pulvermetallurgische Verfahren können Sauerstoffgehalte bis 1%, vorzugsweise jedoch nicht über 0,5% toleriert v/erden. Beim Herstellen dispersionsgehärteter Werkstoffe sind Sauerstoffgehalte der Ausgangsmischung'in anderer Form als die feuerfesten Oxyde des Dispersoids oder in einem die für die Bildung der Oxyde erforderlichen Menge übersteigenden Gehalt schon schädlicher, so daß der Sauerstoffgehalt etwa 0,2% nicht übersteigen und vorzugsweise höchstens etwa Ό,Ά% betragen sollte.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend des näheren erläutert, wobei das Mahlen stets bei Raumtemperatur stattfand und die Teilchengröße des

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Karbonylnickepulvers mittels eines Fisher-Siebklassierers bestimmt vairde.

BEISPIEL 1

Eine Charge aus 1,175 g Karbonylnickelpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis5 Mikron und 27 g Thoriumoxyd mit einer Teilchengröße von 0,005 Mikron wurden in einem Hochgeschwindigkeits-Jiebensffiittelmischer vorgemischt und dann unter Luft 24 Stunden lang in einer wassergekühlten Kugelmühle mit Rührarmen gemäß Fig. 2 gemahlen. Die Hahltrommel enthielt 3,8 1 . Karbonylnickelkugeln mit einem mittleren Durchmesser von 6,2 mm bei einem Volumenverhältnis von Kugeln zu Pulver von 18:1. Die Kugelmühle wurde mit einer Impeller— geschwindigkeit von 176 Upm betrieben, die im wesentlichen sämtliche Kugeln in einem hochaktiven.Zustand'gegenseitiger Kollision hielt, in dem das Verhältnis des Pulvervolumens zum dynamischen Zwischenvolumen etwa 1:18 betrug. Das Mahlprodukt bestand aus Verbundteil— chen aus Nickel mit Thoriumoxydteilchen in sehr feiner und gleichmäßiger Verteilung; es besaß eine Endhärte von 640 bis 650 Vickers. Nach dem Entfernen einiger grober Teilchen wurde das Pulver in eine Strangpreßbüchse aus weichem Stahl eingefüllt und bei 400° C im Vakuum entgast, anschließend diese Büchse versiegelt und bei einem Strangpreßverhältnis von 16:1 bei 982° C zu einem Knüppel gepreßt. Der Knüppel bestand aus einem iiickelgefüge mit einer Korngröße unter 5 Mikron und kleinen, ■ stabilen, im wesentlichen gleichmäßig verteilten Thoriumoxydteilchen unter 0,2 Mikron, die zum überwiegenden Teil eine Größe von etwa 0,02 Mikron besaßen.

; - 25 -

009808/1063

Die Eigenschaften des werkstoffs im stranggepreßten Zustand nach unterschiedlichen Gesenkschmieden sind in der nachfolgenden -Tabelle zusammengestellt:

TABELLE I

Yersuchstemp.

V/aria3ugfestigkeit

strang- 40JO -geprait '

760 109?·

15.1

■1-1.*3

Or'

1 ; K

Die TaDeIIe selrt, claö eich das ausgea.eichn.sxc Oefüi;o des. stranggepreiten Vier":aer:ff es und cecsex. .gute technologischoü Kigencchaftei: nit ei:ie:a YcraundpulTcr nach der Er^indunp bei einen G^rangpreäverhältnis yqii nur 16:1 eraieleii lassen. /

In. völligen (ierensats άε,ζη or.gao ein curch :icrl:3nnli—.-ches Kahlen einer "ähnlichen Ausgangsiaiochuiig aiic iliclzel unc Thoriumor-ja i:i einer Ilugelmliile bei einer, >urel/ Pulvei^-Yerhüitnis γοη J:1 nach .einer Kaiil se it. ν on bis 5G Sajiden Wickelt eil clien, die etwa ti. ie ursprüngliclx uröi3"e. sov.'ie einen Überzug aus. Thoriunoicrdteil.chen. besagen. Dieses Pulver erforderte ein Strangpressen r.i": dem sehr hohen atrangpreÄYerhältnis von 40:1 oder mehr, um die Grö^e der ::i ekelt eilchen ausreichend su verringern und dadurch ein Produkt mit einer ausreichenden Verteilung der Thoriumoxydtelichen zu erhalten.

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BAD ORIGINAL

BEISPIEL 2 ..

Die Auswirkung einer Verringerung der Mahlzeitund -geschwindigkeit zeigt dieses Beispiel, bei dem eine Charge aus 977,5 g Karbonylnickelpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis 5 Mikron und 22,5g Thoriumoxyd, mit einer Teilchengröße von 0,005 Mikron in Luft 6 Stunden in der MUhIe gemäß Beispiel 1 bei einer Geschwindigkeit von 146 Upm und einem Gewichtsverhältnis Kugel/Pulver von 22:1 gemahlen wurde. Die auf diese Weise hergestellten Teilchen besaßen eine mittlere Größe von 74 Mikron und bestanden aus feinverteilten Thoriumoxydteilchen in einer Gruhdmasse aus Wickel, χ Nach einem 16-stündigen Glühen in einer ArgonatmöSphäre bestand das Gefüge der einzelnen Verbundteilchen aus thoriumoxydfreien Zonen relativ grober Eörnüng von etwa 10 Mikron. . ' "

Ein dem Beispiel 1 entsprechendes Warmstrangpressen ergab ein Nickelgefüge mit einer Korngröße unter 10 Mikron_f das eine feine, stabile Dispersion von Thoriumoxydteilchen mit'einer Größe unter 0,2 Mikron und außerdem einige thoriumfreie Zonen aufwies,- \ .

In der nachfolgenden Tabelle Il sind die Eurzzeitzug- - _:. festigkeiteii iiä s-tranggepreßten und kaltgewalzten Zustand mit einer Flächenreduktion von 22 % zusammengestellt. Obgleich die, technologischen Eigenschaften schlechter sind als die Werte nach Tabelle I sind sie doch besser als diejenigen reinen Nickels.

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	Z u s ta η d	TABELLE II	Zügfe stig keit .·'. -"ν	Deh nung	Ein schnü rung
			,9 (kg/imm-)	(%)	(%)
Ver- suchs- tempe— ratur	. . - - ■ stranggepreßt	Streck- : grenze	77.7.	19.0	60.5
(0C)	stranggepreßt	(kg/mm )	9.9	14.0	38.5
RT	kältverformt	; ■'. 65.3 :	12.4	15.5	. 29.0
760	s.tr anggepreßt	v9.9-	- 6v1;	10.9	11.6
760	kai tverf omit.	- '■■; -.'; 11,7 -::	9.6	7.2	11.2
982	stranggepreßt	■ .': ■-. -5.a. :	■ ' 4.8	9.0	16.0
982	'.■■■■ ."■■■]	5.1 r
1093	■3.4 . :
	BEISPIEL 3 !

Als Beispiel eines niedrigeren Kugel/Pulver-Verhältnisses bei höherer Mahlgeschwindigkeit /viurden..22'Q.O g eines PuI-vergemisches der Zusammensetzung nach dem 1. Beispiel 24 Stunden in Luft und der in Beispiel 1 "beschrielDenen Kugelmühle jnit einer Geschwindigkeit von 184 Upm und einem Kugel/Pulver-Yolumenverhältnis von 10ί1 gemahlen. Die auf diese Weise hergestellten Verbündteliehen /besaßen " ein mit dem Gefüge der Verbundteilchen nach Beispiel 1 i vergleichbares Gefüge. Ein dem Beispiel 1 entsprechendes Strangpressen ergab ein Produkt mit einer Zugfestigkeit von 5,2 kg/mm bei 1093° C. Ein Kältgesenkschmieden dieses Prodijkts zur Quer Schnitts verringerung um 75% führte zu einer Zugfestigkeit von 10,5 kg/mm bei 1093° C.

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Die nachfolgenden Beispiele 4 bis 6 veranschaulichen die Anwendung des erfinduhgsgemäßen Verfahrens beim Herstellen von Verbundpulvern für Hoc3ateiaperaCurlegler\mgen.

BEISPIEL· 4 '

Zunächst wurde eine Pul Vermischung aus 14,9% einer pulverförmigen Niclcel-Titan-Aluminiuni-Vorlegierung mit ... ■ 72,93% Nickel, 16,72% Titan, 7,75% Aluminium,; 1, Eisen, 0,62% Kupfer, 0,033% Kohlenstoff, 0,05% ^^ 0,036% TiO₂ sowie aus 62,25?^ Karbonylnickelpulver mit einer Teilchengröße von 5 bis 7 Mikron, 19,S>% Chrompul ver mit einer Teilchengröße unter 74 Mikron und 3,05% Thoriumoxyd mit einer Teilchengröße unter 0,04 Mikron vorgemis'cht. Danach vmrden 1300 g der Pulvermischung 48 Stunden unter einer Argonatmosphäre in einer Mühlegemäß Beispiel 1 mit einem Kugel/Pulver-Verhältnis von 17:1 und einer Rotationsgeschv/indigkeit von 176 Upm trocken gemahlen. Das auf diese Weise hergestellte Verbundpulver besaß eine ausgezeichnete Dispersion seiner. Bestandteile innerhalb der einzelnen Teilchen sowie bei einer 750-fachen Vergrößerung ein Streifengefüge. Dieses Gefüge ist in Fig. 4 der Zeichnung dargestellt, die die Gefügeaufnähme eines Einze-Lteiichehsin 750-facher Vergrößerung darstellt. Die Pulveranalyse ergab 73,86% Nickel, 19,3% Chrom, 2,16% Titan, 1,19% Aluminium, 0,017% Kohlenstoff, unter 0,05% Kupfer, 2,93% Thoriumoxyd, 0,015% Aluminiumoxyd und 0,013% Titanoxyd. Der Gehalt an anderen Verunreinigungen war vernachlässigbar klein.

Mach dem Entfernen einiger größerer Teile über 0,35 mm wurde das Pulver in einer Büchse aus rostfreiem Stahl

0 0 9808/1063

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nach einer Valtuuiaentgasung bei 350° G mit einem Strangpreßverhältnis von 16:1 bei einer Temperatur von 1175° C ζU einem Knüppel gepreßt. Der Knüppel bestand aus feindispersen Thorxmaoxydteilchen mit einer durchschnittlichen Größe von O,04 Mikron und einem Teilchenäbstand unter 1 Mikron und wies eine Härte von 275 Vickers auf. Ein 16-stUndiges Lösungsglühen bei 1200° C verringerte die Harte auf 235 Vickers, während sich bei einem nach-? folgenden 16-stUndigen Aushärten bei 705° C ein Härteanstieg auf 356 Vickers ergab.

BEISPIEL 5

Eine Pulvermischung aus 3915% einer pulverförmigen Vorlegierung mit einer Teilchengröße unter 43 Hikron und 67,69% Hickel, 8,95/o Holybdän, 5,1% Niob, 15,UMrA Aluminium, 1,775a Titan, 0,053^ Kohlenstoff, 0,06^ Zirkonium und 0,0i;ä Bor so\-;ie aus k5_tjU% Karbonylniclcelpulver mit einer TeilchengröBe von 5 llilcron, 1,1,6.4,6 Chrompulver mit einer Teilchengröße unter 74 liilcröA und 3,12U Thoriumos^^Td mit einer Teilchengröße von 0,04 llikron vnirden 48 Stunden unter Luft 'bei einem Kugel/ Pulver-Verhältnis von 29:1 und einer itotatiouogeschwindigkeit von 176 üpm in der Mühle gemäß Beispiel 1 gemalilen. Die iaikroslcopische Untersuchung des Pulvers ergab, daß die Pulverkomponenten eine innige Hischung eingegangeil vjaren, und Verbundteilcheii mit feindisper- ■ ser Verteilung der Einlagerungen bildeten.

Ein Teil des Verbundpulvers vairde nach einer Vakuum- . entgasung "bei 423° C in einer Büchse aus rostfreiem Stahl mit einem Strangpreßverhältnis von 16:1 bei einer Temperatur von 1200° G au einem Knüppelvmrm^

009808/1063 - 28 -

- 23 - ^:

1§09781

strang gepreßt« Dae Analyse des Knüppels ergab. Qy Kohlenstoff, 1Ο,4θνά Chroffi* 5*©ö§& MolyMäriy 1,6Q^ Mob, 5,2O^ Aluminium, O_r65^ fitan, OyOffB* Bar,: d koniup, 3,20?a Tliorliimoxjci_r 0,,€8SS j _f

Titanojcyd_f 0>0i6>i Chromoixyd, Heat IMeI. Di© Menge der FreEKloxydie Al^Ovi TlO^ vxxi CrJEü* war sehf*

!Pelle des warmstranggepreflitep Knüppels tfvirdeii 4 Stunden 1>ei 1240° C unter Argon lösmigsgeglfflit_r iÄ Ä© ί£ο$·ΐ3*τ : .; größe ep erhöhen vend ein JioMCfgenes Qeföge sie -siim Aussehe!dttBgsliarten im Ofen g

Das Gefifge der LegiertEng nacli dieser Wärme-g^ liandlung zeigt in 100-^faelier Yergröiternrig Fig. 5 dep" 2eichnung. Die Gefügeaiifnalme läßt· die Streekpng der Körner in Strangpreßriclitiing erkenneii.. Eine eleiptrpnen-^ inilcrpskopische Untersuchung der Legierung ergab spwphl eine priiBäre Q -^ Aushärtungsphase als auch eine äußerst feine Verteilung der Thoriumoxydteil<?hen mit einer durchsplinittlichen Größe vcn 0,05 IIikrpn sowie einen? Teilchenabstand von unter 1 Hilcrpn.

Die hohe Y/arin£estiglceit der Legierung nach ihrer Wärmebehandlung ergibt eich aus der nachfolgenden Tabelle III,

	Streck grenze	Tabelle III	Dehnung	i.
	(kg/mm"		M)	Einschnü·* rung ;
Versuchs- tempe^ ratur	69,6	Zugfe stigkeit	- 1-.5
(° C)	19,5	) Ckg/am2)	11.0 ,	'-.'..: 10.0 _-' -'
760	'. J* 5	79,0	9,0 .-	a.0'-
'332	24,9 '		•24,5
1093	8.2

D0 9800/ 1p6

- 29 -

Die durch die feine Verteilung des Thoriumoxyds in der legierung bewirkte Verbesserung zeigt ein Vergleich der Zeltstandfestigkeiten einer wärmebeharidelt'en !Legierung mit der hochwarmfesten ausgehärteten Gußlegierung 713» die kein Thoriumoxyd enthielt und deren Zusammensetzung ähnlich der Grundmasse der thoriumöxydhaltigen Le-' gierung war. Diese Legierung bestand aus' 74,.84% Wickel, 12,0% Chrom* '4,5$ Molybdän, 2,0% Miob^;, O,6?6 Titari^ ;/ ^: 5,% Aluminium, 0,05$ Kohlenstoff, 0,1?6 Zirkonium ^! und 0,01$5 Bor. Die Werte der Vergleichs versuche sind in Tabelle IV als Belastungen verzeichnet, bei denen die beiden Legierungen eine Standzeit von 100 und TOOO Stunden besaßen.

TABELLE IV .

	Belastung (kg/mm2) ThO2-HaItige Legierung 713 !legierung
Standzeit 00	·.. . \ ■ 6.0 4.5 5.4 2.9 1 - -
100 1000	..*.,·. .■_;-_-". ----- -.-_■■'_" ■. - -.>·■- BEISPIEL 6
l

Dieses Beispiel veranschaulicht die Auswirkung der Mahlzeit auf das Gefüge der Verbundteilchen beim Mahlen eines Pulvergemisches aus einer pulverförmigen Nickel-, Äluminium-Titan-Vorlegierung mit einer Korngröße unter 44 Mikron, ,Karbonylnickelpulver (5 Mikron), Chrompulver

-■■■■- 30 -. 009808/1063

BAD OBlGVNAL

unter 74 Mikron und Thoriumoxydpulver (0,05 lükron), das aus 19,9?j Chrom, 1,13$ Aluminium, 2,28^ Titariy 3,06% Thoriumoxyd,· Ftest flicke! bestand. Der MaIiIvOrgang entsprach dem des Beispiels 1 bei einem Kugel/" ^; Pulver-Volumenverhäitnis von 17:1. '.

Nach 16 Stunden bestand die Charge aus Verbundteirchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 150 bis 200 Mikron und einer Härte von 806 Vlckers, deren Komponenten innig miteinander verbunden und im wesentll^ chen abwechselnd verteilt waren. Die verschiedenen Komponenten waren bei 1000-facher Vergrößerung in Form ^ ' eines groben Streifengefüges identifizierbar, dessen Streifenabstand zwischen den Komponenten 5 bis 10 Mikron betrug, was für ein Homogenisierungsglühen ausreichend war. Fig. 6 der Zeichnung gibt das Gefüge eines einzigen Teilchens in 1000-fächer Vergrößerung wiecLer.

'Nach einer Gesamtmahlzeit von 48 Stunden änderte sich die Teilchengröße und Härte (79.6 Vickers) kaum noch, doch war die Verteilung der Komponenten innerhalb der Teilchen weitaus feiner und gleichmäßiger, wobei das Chrom nahezu vollständig in der"Grundmasse aus Nickel eingebettet war. Dies- zeigt die Ge füge aufnahme eines,,;,;;; . einzelnen Teilchens gemäß Fig. 7 in 1000-facher Vergrößerung. Der Abstand zwisehen den Streifen betrug 1 Mikron, so daß die Teilchen ohne weiteres im ¥e Thermodiffusion homogenisiert werden konntenjHp -\..^v,,..«*?_μ-""

BEISPIEL 7 -^v::-:,;

Um einen Verbundlcörper mit den Eigenschaften eines rostfreien Stahles herzustellen,·¹ wurde eine Au^gangsmischung¹

1909701

aus 21,2% pulverförmiger^ niedrig gekohltem Ferroehrom mit einer Teilchengröße von 44 bis 74 Mikron und 10% Chrom, 1,01* Silicium, 1,35% Kieselsäure, O,5A% Chromoxyd, Rest Elften sowie aus 62,896 hochreinem Eisen·=· schwamm mit einer Teilchengröße unter 150 Mikron und 1O# larbonylnickelpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis 5 Mikron in der in Beispiel 1 beschriebenen Kugelmühle mit einem Kugel/Pulver-VerhHltnis von 24x1 in «wei Chargen 16 Stunden baw. 48 Stunden gemahlen. Die beiden Chargen ergaben Verbundteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 125 bis 130 Mikron, wobei die 48 Stunden gemahlenen Teilchen ein weitaus feineres und homogeneres Gefüge besaßen. Die gemahlenen Pulver besaßen nach verschiede« nen Wärmebehandlungen die eich aus Tabelle V ergebenden Härten. Diese Tabelle ceigt, daB die Härte des 48 Stunden gemahlenen Pulvers nach dem Glühen auf einem höheren Niveau verharrte. ■"".."■

TABELLE T

Hörte (Vickers) nach einer Warmtbehandlung Mahl jteit von

16 h 48 h

Mahleustand 30 min/ 982° C 30 min/1066° C 1 h/t204° C

Nach 30-minütigem Glühen bei 1066° q war das Gefüge der 48 Stunden gemahlenen Teilchen homogen j beiin

785	794
381
324	409
	200-220

98 087106 3 '

BAD ORIGINAL

sen nit einem Preßdruck von 56,2 kg/m² fiel ein Preßling mit einer Dichte von 74jt der theoretischen Dichte und einer Grünfestigkeit von 76,2 kg/cm an· Die Anfangshärte der Teilchen war bemerkenswert hoch im Vergleich zu der Härte von 235 Tickare einer in herköma— licher Weise zerstäubten Schmelze eines rostfreien Stahls.

BEISPIEL· 8

Ein weiteres rostfreies Verbundpulver wurde durch trockenes Mahlen einer Mischung aus 84 g Karbonylnlckelpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis 5 Mikron, 341 g hochreinen Ferrochrompulvers aus 70Jt Chrom und 0,1J< Kieselsäure, Rest Elsen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 120 Mikron und 763 g eines hochreinen Eisenschwammpulvers mit O,O329i Kohlenstoff und 0,115# Kieselsaure sowie einer Teilchengröße unter 150 Mikron für 40 Stunden unter Luft in der MUhIe gemäß Beispiel 1 mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 176 Opa und einem Kugel/ Pulver-Volumenverhältnis von 18:1 hergestellt· Die auf diese Weise erzeugten Verbundteilchen besaßen einen sehr geringen Sauerstoffgehalt und eine Teilchengröße von 85 Mikron. Das Strangpressen des Verbundpulvere in einer vakuumversiegelten Büchse aus welchem Stahl bei einem Strangpreßverhältnis von 12,5:1 mit 1038° C ergab einen Stab aus 9% Nickel, 20% löslichem Chrom, 0,099t Silizium, 2,15% Chromoxvd, Rest Elsen, dar einen feindispersen grauen Dispersold vermutlich als Chromoxyd in gleichmäßiger Verteilung enthielt· Das Chromoxyd dürfte sich infolge Eintritts von Falschluft In dia StrangpreßbUcnae gebildet haben. Bei Raumtemperatur

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BAD ORIGINAL

besaß der Stat) eine Zugfestigkeit von 137,5 kg/mm , eine Streckgrenze von 121,0 kg/nm , eine Dehnung τοη 7,556, eine Einschnürung von 29# und einen Elastizitätsmodul von 18,8 χ 10-⁵ kg/mm². Außerdem besaß der Stab eine Vickershärte von 421 und war leicht ferromagnetisch.

Nach einem 90-stUndigen Glühen bei 1093° C war der Stab unmagnetisch und besaß eine Vickershärte von 390, während die Standzeit bei einer Belastung von 24,6 kg/mm und einer Temperatur von 650° C bei 2,5% Dehnung 44,9 Stunden betrug.

Diese Eigenschaften zeigen ganz deutlich, daß das Material dispersionsgehärtet war.

BEISPIEL 9

Im Rahmen dieses Beispiels sollte ein Verbundpulver aus 8096 Eisen und 20% Kupfer hergestellt werden.

Zunächst wurde wasserstoffreduziertes Kupfer mit einer Teilchengröße unter 45 Mikron, Eisenschwamm mit einer Teilchengröße unter 65 Mikron unter Luft in einer 50 cc HochgeschwindigkeitsrUttelmühle mit 1200 Zyklen/min trocken gemahlen, wobei im Gegensatz zu der Mühle gemäß Beispiel 1 bereits nach sehr kurzer Zeit ein brauchbares Verbundpulver anfiel. Die Mühle wurde mit 10 g der Pulvermischung und 45 g Nickelkugeln mit einem Durchmesser von 6,2 mm beschickt, so daß das Kugel/ Pulver-Verhältnis 4,5:1 und das Volumenverhältnis des Zwischenraums zum Pulver 41:1 betrug.

- 34 -Q09808/1063

Nach 10-minütigen Mahlen ergaben sich Verbundteile mit einer Vickershärte τοη 241 und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 115 Mikron, die ein verhältnismäßig grobes StreifengefUge mit einem Streifenabetand von 5 bis 20 Mikron besaßen.

Eine andere, 30 Minuten gemahlene Charge ergab Verbundteilchen mit einer Härte von 353 Vickers und einer durchschnittlichen Größe von 135 Mikron, die ein weitaus feineres und gleichmäßigeres StreifengefUge mit einem durchschnittlichen Streifenabstand von etwa 1 Mikron besaßen.

BEISPIEL 10

Um ein Produkt begrenzter Löslichkeit aus 5096 Kupfer und 50# Blei herzustellen, wurden zunächst gleiche Volumina Blei, Foilstaubs und wasserstoffreduzierten Kupfers mit einer Teilchengröße unter 45 Mikron in dem Rüttler gemäß Beispiel 9 bei einem Kugel/Pulver-Verhältnis von 4:1 gemahlen. Nach 10-minütigem Mahlen fielen Verbundteilchen mit einer Härte von 34,6 Vickers und einer Teilchengröße von 100 bis 200 Mikron und nach 30-minütigem Mahlen Teilchen mit einer Härte von 69,5 Vickers und einer Teilchengröße von 100 bis 150 Mikron an. In jedem Falle enthielten die einzelnen Verbundteilchen zwei im wesentlichen gleichmäßig verteilte Elemente mit einem Teilchenabstand von etwa 5 Mikron nach 10-minütigem und von etwa 1 Mikron nach 30-minU-tigem Mahlen. Das Gefüge zeigte keine Streifen. Dies dürfte dadurch bedingt sein, daß das Blei infolge seines Schmelzpunktes von etwa 327° C schon während der Verformung bei Raumtemperatur geglüht wird.

009808/1063 ·,,·.... - 35 -

Es 1st außerordentlich schwierig, wenn nicht gar un-BUgIiCh₉ puLverfOrmige Verbundmetalle alt einer derartigen Homogenität durch herkömmliche pulvermetallurgiache Verfahren herzustellen. Dabei wurden anfängliche KorngrOfien von unter 1 Mikron erforderlich sein; derartig klein· Teilchen sind im allgemeinen pyrophor und neigen wegen ihrer grollen Oberfläche su Verunreinigungen. Darüber hinaus Überziehen derartig duktile und sähe Metall· eher die Kugeln und die Innenwandung der Mühle, als dal sie die erfindungsgemäfien Verbundteilchen bilden.

Nachfolgend, werden weitere Beispiele für Produkte auf geführt, dl· durch Herstellen τοη Verbundteilchen nach dem erflndungageaäBen Verfahren und nachfolgendes pulvermetallurgischeB Verarbeiten dieser Teilchen hergestellt werden können.

a) Hochgekohlte Legierungen, wie Werkzeugstähle, beispielsweise ein Stahl, der aus 2054 Wolfram, 12S Kobalt, 4* Chrom, 2* Vanadin, 0,8* Kohlenstoff, Rest Eisen besteht und im wesentlichen frei τοη karbidischen Dendriten und Seigerungen ist, wie sie sich bei der Erzeugung über den Schmelsflufl ergeben.

b) Martensitaushärtbare Stähle, beispielsweise ein Stahl alt 18,55t Nickel, 7,5% Kobalt, 4,8* Molybdän, 0,1Jt Aluminium, 0,4* Titan, und höchstens O,O39t Kohlenstoff, Rest Bisen. Derartige S^-ULhIe lassen sich durch herkömmliche pulTermetallurgische Verfahren aus einfachen Pulvergemisch·!! der Legierungskomponenten nur schwer herstellen, da das Molybdän

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BAD ORIGINAL

nur ein sehr geringes DIffuslcmsveraugen feesitzt;* Dieser Nachteil wird jedoch dadurch; tlfeerwiaiden, daß die Legierungskomponenten nach den eFflndungsgemäßen Verfahren In die Form von Verbundteilehen gebracht werden, in denen das Molybdän sehr fein verteilt ist. Gegebenenfalls kann in diese Teilchen auch eine geringe Menge harter, schwer schmelzender Teilchen eingelagert werden» um eine dispersionsgehSrtete Legierung herzustellen.

c) Feuerfeste Karbide, wie für Werkzeuge verwendbare Wolframkarbide, die beispielsweise aus 2536 Kobalt und 15% Wolframkarbid bestehen« Derartige Karbide lassen sich durch Zermahlen des Kobalts und des Wolframkarbids unter Verwendung von Wolframkarbidkugeln herstellen, wobei Verbundteilchen anfallen, die anschließend geglüht und nach herkömmlichen Verfahren zu Sinterwerkzeugen verarbeitet werden.

d) Hitzebeständige Eisenlegierungen mit hohem Aluminiumgehalt von beispielsweise 1596· Derartige Legierungen, die sich nach herkömmlichen Verfahren nur äußerst schwer herstellen lassen, können durch Zermahlen der Legierungskomponenten und anschließendes Glühen sowie Strangpressen der Verbundteilchen hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch zur Herstellung von Verbundteilchen mit Komponenten anwenden, die anfänglich nicht vorhandene feuerfeste Oxyde oder andere schwerschmelzbare Phasen beim nachfolgenden Glühen bilden. Derartige Verbündteliehen können Metalle enthalten, die stabile feuerfeste Oxyde bilden,

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beispielsweise Thorium, Chrom, Silizium, Aluminium, Beryllium oder die seltenen Erdmetalle zusammen mit einem weniger stabilen Oxyd eines anderen Metalls, wie beispielsweise Nickeloxyd, und anderen Legierungskomponenten. Derartige Pulver können dann verfestigt und geglüht werden, um eine Oxydation des Metalls mit dem stabilen Oxyd im Wege der Sauerstoffdiffusion von dem weniger stabilen Oxyd zu erreichen. Durch Einstellen des tatsächlichen Diffusionsabstandes, den der Sauerstoff überwinden muß, auf unter 1 Mikron oder auf unter 0,5 Mikron lassen sich die schwerschmelzbaren Oxydteilchen in sehr feindisperser Verteilung durch kurzzeitiges Glühen herstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich vorteilhafterweise beim Herstellen von Nickel- oder nickelhaltigen Legierungen mit Thoriumoxyd aus Verbundteilchen mit metallischem Thorium und Nickeloxyd im Wege einer Dispersionshärtung verwenden. Liegen mehrere oxydierbare Metalle vor, so kann das Verfahren durch Begrenzen des Sauerstoffangebotes auf diejenige Menge gesteuert werden, die zur Oxydation des Metalls mit dem stabilsten Oxyd erforderlich ist.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel veranschaulicht ein derartiges Verfahren zum Herstellen einer mit Aluminiumoxyd dispersionsgehärteten Nickellegierung.

BEISPIEL 11

Ein Gemisch aus 781 g Karbonylnickelpulver mit einer Teilchengröße von 3 bis 5 Mikron, 44 g Nickeloxyd (NiO) mit einer Teilchengröße unter 44 Mikron und 75 g einer Vorlegierung aus 80% Nickel und 20% Aluminium mit einer

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Teilchengröße unter 44 Mikron wurde 48 Stunden bei einem Kugel/Pulver-Verhältnis von 22:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 176 Upm in einer HUhIe gemäß Beispiel 1 gemahlen. Die auf diese Weise hergestellten Verbundteilchen wurden nach Entfernung einer kleinen Fraktion gröberer Teilchen in einer Büchse aus weichem Stahl bei 982° C und einem Strangpreßverhältnis von 16x1 zu einem Knüppel gepreßt. Der Preßling wurde dann 24 Stunden bei 870° C geglüht, um eine Interdiffusion der metallischen Teilchen und eine Reaktion des Sauerstoffs aus dem Nickeloxyd mit dem Aluminium zwecks Bildung einer stöchiometrischen Menge von Aluminiumoxyd zu ermöglichen, das in feindisperser Verteilung über die ganze Legierung anfiel.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch die Verbindung zweier unverträglicher Komponenten in derselben Legierung, indem diese durch eine wechselseitig verträgliche Komponente voneinander getrennt werden. Dabei werden die beiden unverträglichen Komponenten durch aufeinanderfolgende Einzelmahlungen in die Legierung eingeführt. Unter der Annahme, daß härtere oder weniger duktile Komponenten zu einer Dispersion in weicheren oder duktileren Komponenten neigen, lassen sich nach und nach zahlreiche Kombinationen verschiedener Komponenten aufbauen. Eine derartige Stufenverbindung läßt sich mit einer oder mehreren anderen Stufenverbindungen in einer gemeinsamen Bettungsmasse kombinieren. Auf diese Weise lassen.sich völlig neuartige GefUge herstellen, die auf keine andere Weise herstellbar sind.

Ein Stufenverfahren der zuvor skizzierten Art wird nachfolgend des näheren erläutert.

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BEISPIEL· 12

Eine Charge aus 50 Vol.-96 Wolframpulver mit einer Teilchengröße von 5 Mikron und 50 Vol.-96 Zirkoniumoxydpulver mit einer Teilchengröße von 0,03 Mikron wurde in einem Hochgeschwindigkeits-Laboratoriumsrüttler 3 Stunden gemahlen. Dabei ergab sich ein Verbundpulver aus in einer Bettungsmasse aus Wolfram feinverteiltem Zirkoniumoxyd. 40 Vol.-96 dieses Pulvers wurden dann mit 60% Earbonylnickelpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis 5 Mikron vermischt und das Gemisch anschließend in einem Hochgeschwindigkeitsrüttler insgesamt 2 Stunden gemahlen. Beim Mahlen wurden die harten Wolfram-Zirkoniumoxyd-Pulverteilchen zerkleinert und als feindisperse Phase in dem Verbundpulver verteilt. Das dabei anfallende relativ grobe Pulver bestand aus 20 Vol.-96 Zirkonium, 20 Vol.-96 Wolfram und 60 Vol.-96 Nickel; es wies infolge des stufenweisen Aufbaus nur eine minimale Berührung zwischen dem Zirkoniumoxyd und dem Nickel auf«,

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Claims (1)

1. International Nickel Limited, Thames House, Millbank, London, S.W.1, England

   Patentansprüche:

   1. Metallpulver aus gekneteten Verbundteilchen, gekennzeichnet durch ein zusammenhängendes, nicht poröses Gefüge aus zwei oder mehr innig miteinander verbundenen und feindispers verteilten Komponenten, von denen mindestens eine in einer Menge von mindestens 15 Vol.-iX! aus einem druckverformbaren Metall besteht, und eine im wesentlichen der Pulverzusammensetzung entsprechende Zusammensetzung der einzelnen Verbundteilchen.

   2. Metallpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckverformbare Metall einen Schmelzpunkt von mindestens 727° C besitzt und die Verbundteilchen stark kaltverfestigt sind.

   3. Metallpulver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Zwischenraum zwischen den Komponenten der Verbundteilchen 10 Mikron nicht übersteigt.

   4. Metallpulver nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß der mittlere

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   Abstand zwischen den Komponenten der Pulverteilchen 1 Mikron nicht Übersteigt.

   5. Metallpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Teilchengröße der Verbundteilchen 20 bis 200 Mikron beträgt.

   6. Metallpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Komponente der Verbundteilchen aus einer stabilen hochschmelzenden und feuerfesten Verbindung besteht.

   7. Metallpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Komponente der Verbundteilchen im Wege der Thermodiffusion mit dem deformierbaren Metall legierbar ist.

   8. Metallpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, bestehend aus 0 bis 65% Chrom, 0 bis 8% Aluminium, 0 bis 8% Titan, 0 bis 4096 Molybdän, 0 bis 4096'Wolfram, 0 bis 2056 Niob, 0 bis 30% Tantal, 0 bis 4096 Kupfer, 0 bis 296 Vanadin, 0 bis 1596 Mangan, 0 bis 296 Kohlenstoff, 0 bis 196 Silizium, 0 bis 196 Bor, ο bis 296 Zirkonium, 0 bis 0,596 Magnesium und 0 bis 10 Vol.-96 einer schwerschmelzenden Verbindung, Rest mindestens 2596 eines oder mehrerer der Metalle Eisen, Nickel und Kobalt.

   9. Metallpulver nach Anspruch 8, das jedoch aus 0 bis

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   6596 Chrom und 0,5 bis 10 Vol.-# einer schwerschmelzbaren Verbindung, Rest eines oder mehrerer der Metalle Eisen, Nickel und Kobalt besteht.

   10. Metallpulver nach Anspruch 9, das Jedoch aus 0 bis 6596 Chrom und 0,5 bis 1096 Thoriumoxyd, Rest Nickel besteht.

   11. Metallpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter den Pulverkomponenten mindestens zwei Metalle mit begrenzter gegenseitiger Löslichkeit befinden.

   12. Verfahren zum Herstellen eines Metallpulvers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß ein Gemisch aus mindestens 15 Vol.-% eines druckverformbaren Metallpulvers zusammen mit einem oder mehreren anderen Metallen oder NE-Metallpulvern in einer Schlagmühle mit ausreichender Energie ausreichend lange trocken-gemahlen und dabei die Teilchen des deformierbaren Metalls auf weniger als die halbe Ursprungsdicke reduziert und die Komponenten zerkleinert sowie in Form gekneteter Verbundteilchen mit festhaftendem, nicht porösem feindispersen Gefüge miteinander verbunden werden, wobei die Einzelteilchen im wesentlichen die Zusammensetzung der Mischung besitzen.

   1?. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Teilchen aus den verformbaren Metall auf weniger als 1/5 der ursprünglichen Dicke reduziert wird.

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   14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlen in einer Kugelmühle mit einem Eugel/Pulver-Volumenverhöltnis von 12ϊ1 bis 50?1 erfolgt.

   15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten in einer Kugelmühle mit einem Rührwerk gemahlen werden,

   16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

   12 bis 151 dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulvermischung mit einem verformbaren Metall, dessen Schmelzpunkt mindestens 327° C betrögt, bei einer Temperatur unterhalb der Rekristallisationstemperatur des verformbaren Metalls und einer Leistungsaufnahme gemahlen wird, die einen HUrteanstieg auf 5O?6 der Härtedifferenz zwischen der Ausgangs- und der EndhUrte innerhalb hüchntena Zh Stunden ergibt, und daß das Mahlen mindestens bis zu einer Kaltverfestigung auf die EndhUrte erfolgt.

   17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeich net durch die Verwendung eines verformbaren Metalls mit einem Schmelzpunkt von mindestens 727° C,

   '/erfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch pekennaeichnet, daß nach dem Mahlen iraltverfestigten Verbundteilchen homogenisiegeglüht werden.

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   BAD CFSiQiNAL

   19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulvergemisch bestehend aus · einem ein stabiles, schwerschmelzendes Oxyd bildenden Metall und einem weniger stabilen Oxyd eines anderen Metalls gemahlen und anschließend die Verbundteilchen unter Reduktion des weniger ' stabilen Metalloxyds und Oxydation des ein schwerzschmelzbares Oxyd bildenden Metalls in feiner Verteilung über die Verbundteilchen geglüht werden.

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