DE1963860C - Eisen Chrom Sinterlegierung und Ver fahren zur Herstellung von Sinterformteilen hieraus - Google Patents
Eisen Chrom Sinterlegierung und Ver fahren zur Herstellung von Sinterformteilen hierausInfo
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Description
1 963 880 ^
i lie trundling bezieht sich auf eine Sinterlegierung die mil der Herstellung von Formierten für die verauf
Uasis von Risen und Chrom, die gegebenenfalls arbeitende Industrie befaßt ist, sucht daher ständig
als'weiteren Bestandteil Kupfer enthalten kann. Diese nach Legierungen, die unier den oben angegebenen
Legierung eignet sich sehr gut zur Herstellung von Preß- und Sinterbedingungen bessere Festigkeitswerie.
Formkörpern durch pulvermetallurgische Verfahren. 5 insbesondere höhere Zugfestigkeiten besitzen, oder
Zu den wichtigsten Anwendungsgebieten der Pul- aber bei gleicher Zugfestigkeit eine höhere Bruchvermetallurgie
gehört die Herstellung von Oenauteilen dehnung aufweisen.
aus Sintereisenwerkstoffen. Dabei werden eine Reihe Ziel der Erfindung sind daher Legierungen, die die
verschiedener Arbeitsweisen angewandt, deren ein- beiden Hauptforderungen, die an die physikalischen
fachste das sogenannte Einfachpreßverfahren ist, io Eigenschaften von Sintereisenlegierungen gestellt vver-
das aus einer im wesentlichen vierstufigen Arbeits- den.erfüllen'indaußerdemeinerweitertesAnwendungs-
folge besteht. Die erste Stufe besteht in der Aufberei- gebiet besitzen.
tung des Metallpulvers zu einer leicht fließfähigen Erfindungsgemäß sollen Legierungen geschaffen
und gut verpreßharen Masse. In der zweiten Stufe werden, die gegenüber dem unlegierten Siniereisen
wird dieses Pulver in besonderen Werkzeugen, ins- 15 ohne Verringerung der Dehnung eine höhere Festigbesondere
auf automatisch arbeilenden mechanischen keit besitzen als die bekannten Eisen-Kupfer-Sinteroder
hydraulischen Pressen zu einem Formkörper legierungen und gegebenenfalls andere bekannte
verpreßt. In der dritten Stufe werden die Formlinge Eiscn-Kupfer-Legierungen.
dann bei Temperaturen zwischen ICOO und KIOO0C Gegenstand der Erfindung ist eine Eisen-Chromin
besonderen öfen während einer Dauer von .30 bis 20 Sinterlegierung mit einem Chromgehalt von 2 bis 13%
240 Minuten unter Schutzgas gesintert. Dabei bildet -,owie zusätzlichen Gehalten an Kupfer in einer Menge
sich aus den vorher nur durch Adhäsion miteinander bis 5% und/oder Kohlenstoff. Die erfindungsgemäße
\erbundenen Gefügebestandteilen ein fester Gefüge- Sinterlegierung enthält vorzugsweise mindestens 0,5%
verband, dessen physikalischen Werte neben dem Kupfer.
Raumcrfülliingsgrad von der Sintertemperatur und 25 Die erfindungsgemäße binäre Eisen-Chrom-Legieder
Sinterzeit bestimmt werden. Die Formlinge erlei- rung besitzt nicht nur eine höhere Festigkeit als unclcii
dabei gewisse Maßveränderungen. Daher werden legiertes Sintereisen, sondern zeigt auch keinen so
sie nach dem Sintern häufig noch durch Kalibrieren, starken Abfall der Dehnungswerte wie die bekannten
das die physikalischen Kennwerte kaum verändert. Eisen-Kupfer-Sinterlegierungen.
auf lias gewünschte genaue Maß gebracht. 3" Erfindur.gsgemäße Eisen-Chrom-Kupfer-Legierun-Dieses Verfahren wird durch den Aufwand an Roh- gen besitzen darüber hinaus den Vorteil, daß die Fef.toffen und Energie, der durch den erforderlichen stigkeit gegenüber den bekannten Eisen-Kupfer-Preßdruck und die zum Sintern notwendige Tempe- Legierungen erhöht ist. Binäre Sinterlegierungen des iratur und Temperaturhaltezeit bedingt ist. sowie den Systems Eisen-Chrom mit Chromgehallen innerhalb Werkzeugverschleiß bestimmt. Das Einsatzgebiet der 35 des erfindungsgemäßen Bereichs und ternäre Sinterdabei erhaltenen Sinterteile ist von den erzielten legierungen des Systems Eisen-Chrom-Kupfer der physikalischen Eigenschaften, der Maßgenauigkeit erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurden in der der Formkörper und der Wirtschaftlichkeit des Her- pulvermetallurgischen Verfahrenstechnik bisher noch stellungsverfahrcns abhängig. Unter Verwendung von nicht verwendet, und ihr Verhalten in der Pulverunlegierten Eisenpulvern lassen sich zwar Sinter- 4° metallurgie ist in der Literatur bisher noch nicht bcciscntcilc in wirtschaftlicher Weise und mit hoher schrieben worden. Sie schienen offenbar ohne bcson-Cicnauigkcit herstellen, das Einsatzgebiet für die Form- deres Interesse für die Pulvermetallurgie zu sein, weil teile ist jedoch wegen der niedrigen Werte der physi- es nicht möglich war, höher chromhaltige Pulver mit k iliNchen Eigenschaften stark begrenzt. Unter den hinreichend guten Preß- und Sintereigenschaften herbcscliricbcncn Aibeilsbedingungen des Einfaßpreß- *5 zustellen.
auf lias gewünschte genaue Maß gebracht. 3" Erfindur.gsgemäße Eisen-Chrom-Kupfer-Legierun-Dieses Verfahren wird durch den Aufwand an Roh- gen besitzen darüber hinaus den Vorteil, daß die Fef.toffen und Energie, der durch den erforderlichen stigkeit gegenüber den bekannten Eisen-Kupfer-Preßdruck und die zum Sintern notwendige Tempe- Legierungen erhöht ist. Binäre Sinterlegierungen des iratur und Temperaturhaltezeit bedingt ist. sowie den Systems Eisen-Chrom mit Chromgehallen innerhalb Werkzeugverschleiß bestimmt. Das Einsatzgebiet der 35 des erfindungsgemäßen Bereichs und ternäre Sinterdabei erhaltenen Sinterteile ist von den erzielten legierungen des Systems Eisen-Chrom-Kupfer der physikalischen Eigenschaften, der Maßgenauigkeit erfindungsgemäßen Zusammensetzung wurden in der der Formkörper und der Wirtschaftlichkeit des Her- pulvermetallurgischen Verfahrenstechnik bisher noch stellungsverfahrcns abhängig. Unter Verwendung von nicht verwendet, und ihr Verhalten in der Pulverunlegierten Eisenpulvern lassen sich zwar Sinter- 4° metallurgie ist in der Literatur bisher noch nicht bcciscntcilc in wirtschaftlicher Weise und mit hoher schrieben worden. Sie schienen offenbar ohne bcson-Cicnauigkcit herstellen, das Einsatzgebiet für die Form- deres Interesse für die Pulvermetallurgie zu sein, weil teile ist jedoch wegen der niedrigen Werte der physi- es nicht möglich war, höher chromhaltige Pulver mit k iliNchen Eigenschaften stark begrenzt. Unter den hinreichend guten Preß- und Sintereigenschaften herbcscliricbcncn Aibeilsbedingungen des Einfaßpreß- *5 zustellen.
Verfahrens wird für diese Sinterkörper nur eine Zug- Durch die Erfindung wurden nun puKerförniipe
festigkeit von 22 bis 24 kp/mm2 bei einer Bruchdeh- Sinterlegierungen zugänglich, die nicht nur die ernung
von IS bis 20% erzielt. wähnten guten physikalischen Eigenschaften auf-Zur
Erzielung einer höheren Festigkeit müssen daher weisen, sondern auch ein ausgezeichnetes Verhalten
legierungstechnische Maßnahmenergriffen werden; d.h. 5° beim Pressen und Sintern zeigen. Dies läßt sich durch
in crstci Linie Maßnahmen bei der ersten Verfahrens- ein spezielles Herstellungsverfahren erreichen,
stufe, der Herstellung des preßfertigen Metallpulver. Das crfmdungsgemäße Verfahren zum Herstellen Bei der pulvcrmetallurgischen Herstellung von dieser pulverförmigen Eiscn-Chrom-Sinterlegierungen Formteilcn für die verarbeitende Industrie werden ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine pulverdiihcr vielfach Sinterlegierungen verwendet, die aus 55 förmige Eisen-Chrom-Legierung mit einem Chrom-Eisen und Kupfer bestehen. Ausgegangen wird bei gehalt von 35 bis 50% und einer Teilchengröße von ihrer Herstellung meist von Mischungen aus Eisen- weniger als 150μιη unter Luftabschluß 2 Stunden bei pulver und Kupferpulver. Die Pulver werden in be· 850 bis 930° C glüht, das geglühte Pulver durch Zustimmten Verhaltnissen miteinander vermischt. Aus mischen von Eisenpulver einer Teilchengröße von der Mischung werden dann mit einem Preödruck von 6o weniger als 400 μηι auf den gewünschten Endchrom· maximal 6 Mp/crn1 Formkörper gepreßt, die bei Tem· gehalt einstellt und gegebenenfalls Kupferpulver einer peraturen von 1100 bis 1300"C unter Schutzgas ge· Teilchengröße von weniger als 150 μιη zusetzt, sintert werden. Die auf diese Weise hergestellten Eine andere A >isfUhrungsform des erfindungsge-Sinterlegierungen besitzen je nach K upf «gehalt eine mäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß Zugfestigkeit von 36 bis 38 kp/mm* und eine Bruch· «s eine pulverförmige Eisen-Chrom-Legierung mit einem dehnung von 2 bis 5%, Chromgehalt von 35 bis 50% und einer Teilchen-Für viele Anwendungsgebiete reicht diese Festigkeit größe von weniger als 150 μηι mit feinem Eisenpulver jedoch nicht aus. Die pulvermetallurgische Industrie, einer Teilchengröße von weniger als 40 μηι vermischt,
stufe, der Herstellung des preßfertigen Metallpulver. Das crfmdungsgemäße Verfahren zum Herstellen Bei der pulvcrmetallurgischen Herstellung von dieser pulverförmigen Eiscn-Chrom-Sinterlegierungen Formteilcn für die verarbeitende Industrie werden ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine pulverdiihcr vielfach Sinterlegierungen verwendet, die aus 55 förmige Eisen-Chrom-Legierung mit einem Chrom-Eisen und Kupfer bestehen. Ausgegangen wird bei gehalt von 35 bis 50% und einer Teilchengröße von ihrer Herstellung meist von Mischungen aus Eisen- weniger als 150μιη unter Luftabschluß 2 Stunden bei pulver und Kupferpulver. Die Pulver werden in be· 850 bis 930° C glüht, das geglühte Pulver durch Zustimmten Verhaltnissen miteinander vermischt. Aus mischen von Eisenpulver einer Teilchengröße von der Mischung werden dann mit einem Preödruck von 6o weniger als 400 μηι auf den gewünschten Endchrom· maximal 6 Mp/crn1 Formkörper gepreßt, die bei Tem· gehalt einstellt und gegebenenfalls Kupferpulver einer peraturen von 1100 bis 1300"C unter Schutzgas ge· Teilchengröße von weniger als 150 μιη zusetzt, sintert werden. Die auf diese Weise hergestellten Eine andere A >isfUhrungsform des erfindungsge-Sinterlegierungen besitzen je nach K upf «gehalt eine mäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß Zugfestigkeit von 36 bis 38 kp/mm* und eine Bruch· «s eine pulverförmige Eisen-Chrom-Legierung mit einem dehnung von 2 bis 5%, Chromgehalt von 35 bis 50% und einer Teilchen-Für viele Anwendungsgebiete reicht diese Festigkeit größe von weniger als 150 μηι mit feinem Eisenpulver jedoch nicht aus. Die pulvermetallurgische Industrie, einer Teilchengröße von weniger als 40 μηι vermischt,
I 963 860
das Gemisch unter Luftabschluß etwa 2 Stunden hei
K50 bis 950"C geglüht, das Pulver danach zerkleinert,
gegebenenfalls mit Eisenpulver auf den gewünschten Liulehromgeluüt eingestellt und gegebenenfalls Kupferpulver
einer Teilchengröße von weniger als 15ϋμηι
/Ligemischi wird.
Ms Eisen-Chrom-Legierung wird vorzugsweise Ferroehrom bei dem erlindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt. Das als Ausgangsmaterial verwendete Eisenpulver kann reines Eisen, beispielsweise Elektrolyteisen
oder Eisen sein, das geringfügige Anteile anderer Elemente enthalt, wie beispielsweise Roheisenpulver.
Die geringe Teilchengröße des Ausgangsmaterials kann durch übliche Zerkleinerungsverfahren,
wie beispielsweise Zerstäuben, oder durch Reduktion von Eisenverbindungen erzielt werden. So eignen sich
für das erlindungsgemäße Verfahren Roheisen-Zerstäubungspulver und -reduktionspulver.
Für die zweite Ausführungsform der Erfindung kann beim Glühen entweder eine Mischung von
Ferrochrompaiver und Eisenpulver verwendet werden, die schon die endgültige Zusammensetzung mit 2 bis
13°/„Chrom aufweist,öderes kann eine Muttersubstanz
miterhöhtem Chromgehalt von z. B. 18 bis 30% vorgeglüht werden, die dann mit Eisenpulver auf jede Chromkonzentration
zwischen 2 und 13% verdünnt wird.
Zur Erfindung gehört außerdem die Verwendung tier pulverförmigen Eisen-Chrom- oder Eisen-Chrom-Kupfer-Sinterlegierungen
zum Herstellen von Sinterformteilen. Zu diesem Zweck wird das erfindungsgcinäße
Sinterpui/tr zu Preßkörpern verpreßt und danach
bei einer Temperatur von 1000 bis l300°C,
vorzugsweise 1200 bib 13000C gesintert.
Entsprechend der Ausgsngsr ilvermischung ergeben
sich Sintereisen-Formteile mit einem Chromgehalt von 2 bis 13% ur!(J gegebenenfalls einem Kupfergehalt
von 0,5 bis 5%.
Das erfindungsgemäß hergestellte Sinterpulver besitzt sehr gute Preßeigenschaften, die etwa denen des
Roheisen-Zerstäubungspulvers und Reduktionspulxeis
entsprechen, wie die nachstehende Tabelle 1 zeigt'.
Reduktions-Eisenpulver, Spalte -1 die Mischung aiu
Ferroehrompulver und Rohcisen-ZerstäubunuspiiKer
und einem Zusatz von 11V0 Zn-Siearal als Gleitmiiiel.
[iiscn- | Cr | ΠΊ | Raumerfiilliing | 4Mp/cm: | (7o> |
pulvcr | CVo) | 2 M p/cm1 | 78,5 | 6 M p/cm1 | |
0 | 0,78 | 68,5 | 78,0 | 85,0 | |
2 | 0,78 | 68,0 | 77,5 | 84,0 | |
Zerstäu- | 4 | 0,74 | 67,5 | 77.0 | 83.5 |
bungs- ι | 6 | 0,72 | 67,0 | 76,0 | 83,0 |
pulver | 9 | 0,67 | 66,6 | 74,5 | 82,2 |
RZ 150 | 13 | 0,63 | 65,5 | 73,6 | 81,0 |
18 | 0,62 | 64,5 | 78,0 | 80,0 | |
0 | 0,77 | 68,0 | 77,0 | 84,5 | |
2 | 0,77 | 67,0 | 77,0 | 84,0 | |
Reduk | 4 | 0,77 | 67,0 | 77,0 | 84,0 |
tions | 6 | 0,77 | 67,0 | 77.0 | 84,0 |
pulver | 9 | 0,77 | 67,0 | 77,0 | 84,0 |
MH | 13 | 0,77 | 67,0 | 77,0 | 84,0 |
100/24 | 18 | 0,77 | 67,0 | 84,0 |
In Tabelle 2 sind für den Chromgehalt von 9% die Rautnerfüllungs£iade aufgetragen, die sich bei
vier verschiedenen Mischungen ergaben. Spalte 1 betrifft die Mischung aus geglühtem Ferrochrompulver und Elektrolyteisenpulver, Spalte 2 das gemein·
sam geglühte Ferrochrompulvcr und Eisenpulver, Spalte 3 die Mischung aus Ferroehrompulver und
Tahelie 2
Pulver | 2 Mp.cnr | Raumfiilliinti ("/'„) | it Mp.L-m- |
77,5 | 4 Mpcm- | 89,K | |
1 | 74.0 | «5,8 | 88.0 |
τ | 67,0 | 82,2 | 84.0 |
3 | 66,4 | ; 77,0 | 82,2 |
4 | ' 76,0 | ||
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zugfestigkeit der gesinterten
binären Eisen-Chrom-Legierung mit 2 bin 13", „
Chrom und der ternären Eisen-Chrom-Kupfer-Legierung mit 2 bis 13% Chrom und 0,5 bis 5% Kupfer
noch gesteigert, wenn das Sintern in einer aufkohlenden Atmosphäre erfolgt. Dies kann dadurch geschehen.
daß der pulverförmigen Sinterlegierung kohlenstoffhaltige Materialien, wie beispielsweise Graphit oder
ein Gleitmittel, das sich bei der Sintertemperatur zersetzt, zugesetzt wird. Als besonders günstig haben
a5 sich Kohlenstoffgehalte von 0.05 bis 0,3% erwiesen.
Dieser Kohlenstoffgehalt bewirkt außerdem eine »ehr hohe Bruchdehnung.
Zum Herstellen der Sinierformkörper wird die
Pulvci mischung mit einem Preßdruck von 4 bis
7 Mp/em2 zu einem Formkörper mit einer Dichte von 6,4 bis 6,9 g/cm3 verpreßt.
Der Pulverpreßling wird dann bei 1000 bis 1300 C gesintert und der Sinterung dann, falls notvsend'y,
durch Kalibrieren auf genaues Maß gebracht. Bei dieser Verfahrensweise wurden unter Verwendung einer
Mischung aus Elektrolyteisenpulver HVA-Star und feinem geglühtem Ferroehrompulver in Abhängigkeit
vom Chromgehalt und der Sintertemperalur die in Tabelle 3 aufgeführten Werte tür Zugfestigkeit, Bruchdehnung
und Brinellhärte gefunden. Alle in der Tabelle aufgeführten Werie beziehen sich auf eine Prelidichte
von 6,7 g/cm3 und cmc Sinterzeit von 2 Stunden
unter Wasserstoff. Bei höherer Preßdichte liegen die
Werte etwas höher, bei niedrigerer Preßdichte etwas
*5 niedriger.
Legierungs- 50 bestandteile |
9% Cr | Sinler- lcmpt'ralur |
a U | 0",'„Cu Λ ("■'„·. |
III) |
CC) | (kp/mmJ) | 1 bis 5(1) | (kp 'mi | ||
1050 | 23 | 3 | 80 | ||
1100 | 25 | 4 | X 5 | ||
55 3% Cr | 11 50 | 27 | 6 | Η« | |
1200 | 29 | 12 | 90 | ||
1250 | 31 | 17.5 | 99 | ||
1050 | 30 | 2.5 | KX) | ||
HOO | 31 | 3.6 | 105 | ||
60 6% Cr | 1150 | 32 | 5.0 | 125 | |
1200 | 34 | 9,6 | 110 | ||
1250 | 37 | 16,6 | 120 | ||
1050 | 31 | 1.6 | 106 | ||
65 | 1100 | 33 | 2.8 | 109 | |
1150 | 34 | 4.9 | 116 | ||
1200 | 36 | 8,0 | 114 | ||
1250 | 39 | 14,9 | 121 |
Die Tabelle /eigt, dull die Festigkeit, besonders
aber die Bruchdehnung, mit zunehmender Sinlertemperalur
erheblich zunehmen. Im Hinblick auf eine besonders hohe Festigkeit Lind eine günstige Kombination
von Zugfestigkeit und Bruchdehnung beträgt daher die Sintertemperatur vorzugsweise 1200 bis
I MO C.
Vergleicht man die Werte aus der Tabelle mit den Angahen au. der Literatur über die Festigkeit der
gesinterlen Eisen-Kupfer-Stähle, so ergibt sich folgendes Bild:
Ein Eisen-Kupfer-Sinterwerksloff mit 3°/., Chrom, der auf Basis Elektrolyteisenpulver mit einer Preßdichte
von 6,7 g/cm3 hergestellt wurde, besaß nach dem Sintern bei 1200 C eine Zugfestigkeit von 28 kp/
cm3 und eine Bruchdehnung von 6%. Ein Eisen-Chrom-Sinterwerkstoff
mit 4u/0 Chrom zeigt beim
Herstellen aus Elektrolyteisenpulver, Verpressen auf eine Preßdichte von 6.7 g/cm3 und Sintern bei 12000C
hingegen eine Zugfestigkeit von 29 kp/mm2 und eine Bruchdehnung von 12%.
Vergleicht man Legierungen mit 4,5% Kupfer -·■■ dem üblicherweise höchsten Kupfergehalt — mit
Legierungen mit 4°/„ Chrom und andererseits mit 6% Chrom unter sonst gleichen Herstellungsbedinßungcn,
so ergibt sich folgendes:
Eisen -Chrom
4,0 "/„Chrom
4,0 "/„Chrom
P.iscn—Chrom
6,0% Chrom
6,0% Chrom
Zugfestigkeit 29 kp/mm2 Bruchdehnung 12%
Zugfestigkeit 34 kp/mm2 Bruchdehnung 9,6%
Eisen—Kupfer
4.5% Kupfer
4.5% Kupfer
Zugfestigkeit 30 kp/mm2
Bruchdehnung 2,2%
Bruchdehnung 2,2%
Die Überlegenheit der Legierungen nach der Erfindung tritt in beiden Fällen deutlich in Ersehelrung.
Erlindungsgemäße ternäre Sinterlegierungen, die
ίο zusätzlich einen Kupfergehalt von 0,5 bis 5% aufweisen
und in der bereits angegebenen Weise hergestellt wurden, können vorteilhaft unter Zusatz von
0,5 bis 1,2% eines Gleitmittels, beispielsweise Zinkstearat zu Formteilcn verarbeitet werden. Diese
Pulvermischung kann unter einem Druck von 4 bis 6MrVCm8 zu einem Formkörper verpreßt und der
Formkörper bei 1000 bis 13000C gesintert werden. Der Sinterkörper wird, wenn aks erforderlich ist,
durch Kalibrieren auf ein genaues Maß gebracht.
ao Die Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Brineilhärte
der erfindungsgemäß bei einei ''reßdichte von6,7 g/cm3
und einer Sinterzeit von 2 Stunuen unter Wasserstoff hergestellten Formkörper sind in Tabelle 4 zusammengestellt;
sie sind dort in Abhängigkeit von der Sinter-
a5 temperatur, dem Chromgehalt sowie dem Kupfergehalt
wiedergegeben und beziehen sich auf ternäre Eiscn-Chrom-Kupfer-Sinterlegierungen aus einer Mischung
von Elektrolyteisenpulver H VA-Star und feinem geglühtem Ferrochrompulver.
Sinler- | (kp/mm:) | Tabelle | 4 | HB | (kp/mm') | 4°/0Cu | HB | |
Chrom- | tcmpcratur | 32 | 2% Cu | (kp/mm1) | 36 | Λ | (kp/mm1) | |
gelialt | ( O | 36 | ό | 108 | 39 | (•/0;l bis5d) | 116 | |
1050 | 42 | (0/„;lbis5d) | HO | 42 | 2 : | 119 | ||
1100 | 42 | 114 | 43 | 2,0 | 116 | |||
1150 | 44 | 120 | 45 | 3,0 | 121 | |||
3% Cr | 1200 | 40 | 2,8 ; | 128 | 41 | 6,0 i | 138 | |
1250 | 44 | 3,4 | 124 | 47 | 6,3 | 128 | ||
1050 | 51 | 3,8 i | 128 | 51 | 1,3 | 138 | ||
HOt) | 49 | 6,2 | 132 | 56 | 2,5 | 139 | ||
1150 | 52 | 8,0 | 136 | 52 | 2,6 | 140 | ||
6% Cr | 1200 | 41 | 2,4 | 139 | 43 | 5,0 | 158 | |
1250 | 47 | 2,5 | 138 | 48 | 5,0 | 130 | ||
!OSO | 52 | 136 | 53 | 1,5 | 142 | |||
1100 | 53 | 141 | 54 | 1,6 | 148 | |||
1150 | 5K | 138 | 65 | 2,4 | 147 | |||
9% Cr | 1200 | 147 | 4,0 | 160 | ||||
1250 | 2,7 I | 4,6 | ||||||
6,0 | ||||||||
8,2 | ||||||||
1,8 | ||||||||
2,2 | ||||||||
2,6 | ||||||||
6,0 | ||||||||
7,4 | ||||||||
Es /L'igt si'.'li /unächst. daß schon bei einer relativ
niedrigen Sintcrtempcratur recht gute Festigkeiten erreicht werden können. Weitet läßt die Tabelle aber
erkennen, dall Zugfestigkeit und Bruchdehnung und damit auch das Verhältnis der Zugfestigkeit zur Bruchdehnung
stark ansteigt, wenn eine Sintertemperatur von 12000C und darüber angewandt wird. Werden
hohe Ansprüche an Zugfestigkeit und Bruchdehnung gestellt, so beträgt die Sinlcrtemperatur vorzugsweise
1200 bis 1300°C. Kommt es dagegen hauptsächlich
auf die Zugfestigkeit an und ist die Bruchdehnung von
geringerer Bedeutung, so genügt eine Sintertemperatur von 1050 bis 1150 C.
Vergleicht mar. auch hier die Festigkcilswerlc der
Legierungen gemäß der Erfindung mit den lesligkcitswcrlcn
bekannter Eiscn-Kupfcr-Werkstoffe, die unter gleichen Preß- und Sinterbedingungen und unter Verwendung
des gleichen Eisenpulvers hergestellt wurden, so ergibt sich für eine Preßdichtc von 6,7 g/cnv! das
folgende:
Eisen—Kupfer
2% Kupfer
2% Kupfer
Eisen—Chrom—Kupfer
4% Cr, 2% Cu
g Eisen—Chrom—Kupfer
6%, Cr, 2% Cu
6%, Cr, 2% Cu
Eisen Chrom— Kupfer
9% Cr, 2% Cn
9% Cr, 2% Cn
Zugfestigkeit 26,5 kp/mm2 Bruchdehnung 7,9%
Zugfestigkeit 42 kp/mm* Bruchdehnung 6,2%
Zugfestigkeil 49 kp/mmä Bruchdehnung 6,0%
Zugfestigkeit 53 kp/mni2 Bruchdehnung 6%
Die trundling soll nachstehend durch einige Anwendungsbeispielc
näher erläutert werden
Ferrochrompulver einer Teilchengröße von maximal
50 μιη wurde bei 850 C 2 Stunden unter Luftabschluß in einer Wasserstoffatmosphäre geglüht. Nach dem
Erkalten wurde es zerkleinert und zu einer Pulvermischung verarbeitet, die 1 "Z0 Zinkstearat. 6"/n Chrom.
2°/n Kupfer und 91 ".„ Eisen enthielt. Das Eisen, soweit
es nicht aus dem I errochrom stammte, wurde der Mischung in Form von Elektrolyteisenpulver zugeführt.
Die Pulvermischung wurde mit einem Druck von 6 Mp,cm3 zu einem Formkörper verpreßt. Der Preßling
wies eine Dichte von 6.8 g/cm:) auf. Es wurde bei
1250 C 2 Stunden unter Ammoniakspaltgas in einem geschlossenen Kasten gesintert. Als Dichtung des
Kastens diente eine Gcttermasse. die den Zutritt von ao
Wasserdampf oder Sauerstoff zu den Preßlingen verhinderte. Nach dem Sintern besaß das Formteil eine
Zugfestigkeit von 51 kp mm'- und eine Bruchdehnung von 90Z0.
Eine Mischung enthielt 4n'„ Chrom in Form von
Ferrochrom mit einem Chromgehalt ^011 }$nln.
wurde auf eine Teilchenfeinheit unter 50 μη vermählen und mit Schwammeiseiipulver einer Feinheit unter
100 μπι im geschlossenen Kasten 2 Stunden bei
9(Xl C geglüht. Nach dem Erkalten wurde das Pulver zerkleinert und dann mit l"„ Zinkstearat gemisch!.
Diese Mischung wurde mit einem Druck von 6 Mp-em2
/u einem Formkörper verpreßt. Dieser wurde bei 12(XVC 2 Stunden in einer Schutzgasatmosphäre,
die aus 700Z0 N2 und 30" n H2 bestand, gesintert. Der
Pulverpreßling wurde dabei in einen Kasten gepackt. in dem er mit einer Gcttersubstanz gegen den unmittelbaren
Zutritt der Sinteratmosphärc abgeschlossen war. Nach dem Sintern besaß der Formkörper, der beim
Sintern aiif\eine Dichte von 7.0 g'cnv1 geschrumpft
war. eine Zugfestigkeit von 30 kp-mm2 und eine Bruchdehnunti von 11 ° „.
B c 1 s ρ i e
45
Line Mischung, enthaltend 40Zn Chrom in Form von
feinvcrmahlenem Fcrrochrompulvcr mit einem Chromgehalt von 42" n. 4°„ Elektrolyt-Kupferpulvcr. I0Z0
Zinkstearat. Rest Eisenpulver in Form von Reduktionseiscnpulver
mit einer maximalen Teilchengröße von 1 50 μπι wurde mit einem Druck von 4 Mp/cm2
/u einem Formkörper mit einer Dichte von fi.4 g.'cm·1
verpreßt. Der Preßling wurde in einem geschlossenen Kasten, in dem die Preßlinge zusätzlich durch Getterung
\or dem Zutritt von Sauerstoff und feuchtigkeit der Sinteratmosphäre geschützt waren, bei 1100 C
in einem Bandofen gesintert. Nach dem Abkühlen wies das Werkstück eine Zugfestigkeit von 33 kp mm*
und eine Bruchdehnung von 2.5" „ auf.
Claims (10)
1. Fisen-Chrom-Sinterlegierung. gekennzeichnet d u r c h einen Chroing-halt von 2
bis I3n/n sowie zusätzliche Gehalte an Kupfer in
einer Menge bis 5n,'n und oder Kohlenstoff.
2. Eisen-Chrom-Sinlerlegierung nach Anspruch I.
dadurch gekennzeichnet, daß als pulverförmige Fiscn-Chrom-Legierung I errochrom mit einem
Chromgehalt von 35 bis 50 Gewichtsprozent dient und daß zur Einstellung des Chromgehaltes nach
Anspruch 1 als Eisenpulver entweder pulverförmiges Roheisen oder pulverförmiges I eincisen.
insbesondere Elektrolv leisen verwendet wird.
3. Verfahren zum Herstellen von Sinterformteilen aus Legierungen nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß eine pulverförmigc Liscn-Chmml.cgicrung mit einer Teilchengröße von weniger als
150;xm unter Luftabschluß 2 Stunden bei 850 bis 950 C geglüht, das geglühte Pulver durch Zumischen
von Eisenpulver einer Teilchengröße von
weniger als 4(K) μπι auf den gewünschten Chromgehalt
eingestellt und das Pulvergemisch ν erpreßt
sowie der Preßling bei HHM) bis 1300 C gesintert wird.
4. Verfahren zum Herstellen von Sintcrformteilen aus Legierungen nach Anspruch I. dadurch
gekernzeichnet. daJi eine piilverförmige Lixeii-Chrom-Legierung
einer Teilchengröße von weniger als 150 μπι mit feinem 1 iscnpulver einer Teilchengröße
von weniger als 40 μπι vermischt, das
Gemisch unter Luftabschluß etwa 2 Stunden bei 850 bis 950 C geglüht, das Pulver danach zerkleinert
und mit Eisenpulver auf den gewünschten Chromgehalt eingestellt und verpreßt sowie die
Preßlinge hei 1000 bis 1300 C gesintert werden.
5. Verfahren nach der. Ansprüchen 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß nach dem (ilüheii
des Ausgangspulvers Kupferpnlver einer leilchengröße
von weniger als 150 μπι zugemischt wird
6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorpressen unter einem Preß druck von 4 bis 7 Mp'cm'- erfolgt, unter Bildung
eines Preßkörpers der Dichte von 6.4 bis 6.9 g cm'
7. Verfahren nach Anspruch 6. dadurch gekenn zeichnet, daß der Pulvermiscluing Zinkstearat al
Gleitmittel z.ugemischt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7. dadurch gekenn zeichnet, daß die Preßlinge in einem gesclilosscnei
Raum in Gegenwart einer Gettcrsubstanz gesinter werden.
9. Verfahren nach Anspruch S. dadurch gekenn zeichnet, daß das Sintern in einer Atmosphäre au
Ammoniak-Spaltgas oder Wasserstoff crfolei.
10. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gc
kennzeichnet, daß die Siniertemperatur 1000 K
1300'C. vorzugsweise 12(Xl bis 13(X) C beträgt.
109 684 33
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---|---|---|---|
BE759464D BE759464A (de) | 1969-12-20 | ||
DE19691963860 DE1963860C (de) | 1969-12-20 | Eisen Chrom Sinterlegierung und Ver fahren zur Herstellung von Sinterformteilen hieraus | |
FR707042904A FR2077565B1 (de) | 1969-12-20 | 1970-11-30 | |
GB5680570A GB1331090A (en) | 1969-12-20 | 1970-11-30 | Sintering alloys |
SE7016925A SE373879C (sv) | 1969-12-20 | 1970-12-14 | Sett att framstella sinterformkroppar av en jern-kromlegering |
US00098965*[A US3853537A (en) | 1969-12-20 | 1971-12-16 | Sintering alloy |
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DE19691963860 DE1963860C (de) | 1969-12-20 | Eisen Chrom Sinterlegierung und Ver fahren zur Herstellung von Sinterformteilen hieraus |
Publications (3)
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---|---|
DE1963860A1 DE1963860A1 (de) | 1971-06-24 |
DE1963860B2 DE1963860B2 (de) | 1971-06-24 |
DE1963860C true DE1963860C (de) | 1972-01-20 |
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