DE19756608A1

DE19756608A1 - Flüssigphasengesinterte Metallformteile

Info

Publication number: DE19756608A1
Application number: DE19756608A
Authority: DE
Inventors: Stanislaw Mocarski; Russell Chernenkoff; Charles Oliver Mchugh; David Alan Yeager
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: CA2226242A1; DE19756608C2; US5872322A

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Ei senbasis sowie ein flüssigphasengesintertes Fahrzeugteil einer Stahlzusam mensetzung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Technologie der Herstellung hochdichter Teile aus Metallegierungspulvern ohne Schmieden und im besonderen auf ein Flüssigphasensintern verwendendes Verfahren, das maßdimensional steuerbar ist, um ein nahezu formgenaues Präzisionsteil ho her Dichte zu erhalten.

Hochdichtverformen von Metallpulver ist erwünscht, da es die mechani schen Eigenschaften des verdichteten Metalls, wie Zugfestigkeit, Ermüdungs festigkeit und Schlagfestigkeit erhöht.

Aus dem Stand der Technik sind Vorschläge zum Hochdichtverformen bekannt, wie:

(i) Doppelpressen-Doppelsintern bei Sintertemperaturen von 1120-1200°C,
(ii) Warmpressen von Pulvern mit einer Eisenlegierungsbeimischung gefolgt von Hochtemperatursintern und
(iii) Hochtemperatur-Supersolidus-Sintern von vorlegierten Mischungen hohen Kohlenstoffgehalts, wie im US-Patent 5.476.632 offenbart.

Das Problem beim Doppelpressen-Doppelsintern-Ansatz sind die hohen Kosten für die zusätzliche Behandlung und verschiedene Ausrüstungen. Das Problem beim Warmpressen (ca. 300° F ≅ 150°C) gefolgt von Hochtemperatur sintern ist, daß das Quellen des entstehenden Metalls nicht gesteuert werden kann, da Hochtemperatursintern von mit Eisenlegierungen gemischten Pulvern den Preßling aufquellen läßt, wodurch die Vorteile des Warmpressens wieder zunichte gemacht werden.

Das Problem beim Hochtemperatur-Supersolidus-Sintern ist die Not wendigkeit von Nachbehandlungen nach dem Sintern, um die Form des beim Sintern gebildeten Carbidgitters zu modifizieren und die Notwendigkeit sehr empfindlicher Ofenregelungen, um nur Schmelzen der Korngrenzen zu errei chen; außerdem ist der resultierende Preßling hart, enthält Carbidpartikel, die Werkzeuge abreiben, was ernsthafte Bearbeitungsprobleme darstellt.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines flüssigphasengesinterten Präzisionsteils mit Eisengehalt durch das Einschrän ken der maßdimensionalen Änderung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf ein flüssigphasengesin tertes Fahrzeugteils einer Stahlzusammensetzung. Vorteilhafte Weiterbildun gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Präzisionsteil wird also unter eingeschränkter Änderung der Maße während des Herstellens durch die Kombination der Verwendung eines hoch dichten Grünlings und die Verwendung schnelleren Flüssigphasensinterns, wobei Vorlegierungen verwendet werden, um den Endpreßling zu legieren, hergestellt. Das Sintern wird in einer reduzierenden Atmosphäre niedrigen Taupunktes durchgeführt. Das Schrumpfen durch das Flüssigphasensintern der Vorlegierung wirkt dem Quellen, das der Diffusion der Legierungselemente in die Matrix inhärent eigen ist, entgegen. Der Zusatz von Kohlenstoff wird durch den Einsatz des Teiles vorgegeben, z. B. können gekohlte Zahnräder wenig Kohlenstoff, Pleuelstangen einen mittleren Kohlenstoffgehalt, während induktionsgehärtete Teile eine nahezu eutektische Kohlenstoffzusammenset zung (0,7-0,8% C) aufweisen können.

Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, die Ermüdungsfestigkeit des fertigen Preßlings durch Flüssigphasensintern unter Einsatz einer Vorlegierung mit einem vergleichsweise niedrigem Schmelzpunkt zu erhöhen, um die Schrumpfung und daher die Verdichtung zu erhöhen. Die Vorlegierungen sind so zusammengesetzt, daß sie die Härtbarkeit des endgültigen Preßlings erhö hen. Mindestens drei der Elemente aus der Gruppe Mn, Ni, Cr, Cu, Mo und Fe werden als Hauptlegierungselemente ausgewählt, Eisen wird nur bei Anwe senheit von Mo oder Cr zugefügt, um die Schmelztemperatur der Vorlegierung zu erniedrigen. Der Schmelztemperaturbereich der Vorlegierungen liegt zwi schen 900-1200°C (1690-2200°F), wobei Legierungen im unteren Schmelz temperaturbereich bevorzugt sind. Das Basispulver ist hochverdichtbares rei nes Eisenpulver oder Eisen, das mit Molybdän (0,05-1,5 Gew.-%) vorlegiert wurde, mit zusätzlichem Graphitzusatz.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das das Schrumpfen und die Verdichtung des Preßlings beim Flüssigphasen-Sin terzyklus durch Einsatz von Vorlegierungen mit Netzmitteln zum Erzeugen ei ner vorteilhaft aktivierten Sinterreaktion beschleunigt. Es ist vorteilhaft, wenn die Vorlegierung Netzmittel wie Silicium, Yttrium, Seltenerdmetalle und Bor enthält. Die Netzmittel reduzieren die Oberflächenspannung der Vorlegierung durch die Reaktion mit Oberflächenoxiden des Basispulvers, wobei die Legie rung die Basispulveroberfläche benetzen kann und schneller verteilt wird. Ka pillarkräfte, die durch die Flüssig/Fest-Grenzfläche an den benetzten Oberflä chen erzeugt werden, beschleunigen die Sinterreaktion.

Die Erfindung schafft also ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis, das aufweist: (a) Verschneiden eines verdichtbaren Pulvers auf Eisenbasis, eines Graphitpulvers zum Bereitstellen von Kohlenstoff in der Mi schung und eines einzigen Vorlegierungspulvers, das im Bereich von 900-1200°C (1690-2200°F) schmilzt, um eine Mischung zu bilden, wobei der Anteil des Vorlegierungspulvers in einem Bereich von 1-5 Gew.-% der Mischung liegt und besteht aus (i) die Härtbarkeit erhöhende Legierungsbestandteile ausge wählt aus der Gruppe Mn, Mo, Ni, Cr, Cu und Fe, wobei Fe nur zugefügt wird, wenn Cr oder Mo ausgewählt wurde und (ii) Netzmittel, die aus der Gruppe B, Y, Si und Seltenerdmischmetall gewählt sind; die Vorlegierung enthält kein Kohlenstoff und ist so bemessen, daß eine erwünschte Härtbarkeit im gesinter ten Teil geschaffen wird; (b) Verdichten der Mischung zu einer Gründichte von 7,1-7,4 g/cm³, um einen Grünling zu bilden; (c) falls notwendig Bearbeiten des Grünlings zu einer erwünschten Konfiguration; (d) Sintern des Grünlings, um zum Verdichten des Günlings auf 7,3-7,5 g/cm³ eine Verflüssigung der Vorle gierung zu erreichen ohne die Konfiguration des Grünlings wesentlich zu ver ändern; und (e) Abkühlen des gesinterten Teils bei einer steuerten Geschwin digkeit, um ein erwünschtes Gefüge wie ein im wesentlichen Bainit- oder Fer rit/Perlit-Gefüge zu bilden, wodurch zusätzliche Wärmebehandlungen vermie den werden.

Bevorzugt ist die maximale Partikelgröße des Basispulvers nicht größer als 100 µm und die durchschnittliche Partikelgröße des Vorlegierungspulvers ca. 10 µm. Vorteilhafterweise kann die Mischung ferner ein oder mehrere or ganische Verbindungen enthalten, um eine Schmierung, eine Staubverhinde rung und Segregationsverhinderung beim Mischen zu erhalten.

Dabei bezieht sich die Erfindung auch auf eine flüssigphasengesinterte Kraftfahrzeugkomponente, die aus einer Stahlzusammensetzung besteht, die aufweist: eine Eisenlegierung mit Legierungszusätzen von Molybdän, Nickel, Kupfer, Mangan und bis zu 0,5 Gew.-% Kohlenstoff besteht, wobei die Zusam mensetzung eine Dichte von 7,3-7,5 g/cm³, eine Porosität von ca. 7%, eine Zugfestigkeit von ca. 103 ksi, ein Streckgrenze von ca. 77 ksi, eine scheinbare Rockwell-Härte HRC von 20-26, eine ungekerbte Schlagzähigkeit nach Charpy von 18-32 ft. - lbs. und eine Bruchdehnung von 3,5 - 4,5% besitzt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der speziellen Beschreibung sowie der begleitenden Zeichnung näher erläutert, auf die sie jedoch keines falls begrenzt ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Flußdiagramm der Grundschritte dieser Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verfahrensstufen beim Flüs sigphasensintern; und

Fig. 3 eine Tabelle tatsächlicher und projektierter Daten, die die Verän derung bestimmter physikalischer Parameter als Funktion der Zusammenset zung, Dichte und Schmelztemperatur der Vorlegierung darstellen.

Die Automobilindustrie zögerte, Hochtemperaturflüssigphasensintern als Verfahren ihrer Wahl zum Herstellen großer Hochleistungsteile, wie Pleuel stangen, anzuwenden, da Befürchtungen über zu große Toleranzen oder Un terschiede in der Teilform, wie auch Zweifel an der Einsetzbarkeit von Teilen mit gewisser Porosität bestanden. Obwohl all diese Zweifel durch vorteilhafte Produktionserfahrungen in den letzten Jahren entkräftet wurden, ist das Erzie len geringer Toleranzen und beschränkter Porosität bei reduzierten Kosten immer noch schwer. Das vorliegende Verfahren überwindet diese Kostenpro blematik durch Beschränkung des Volumens und der Schmelztemperatur der Flüssigphase, so daß Neigungen zur Änderung ausgeglichen werden, die be nötigte Sintertemperatur verändert wird, während das Schrumpfen zum Erhalt guter Härtbarkeit verstärkt und verbesserte Ermüdungsfestigkeit ohne Ver sprödung erreicht wird, während das Entstehen von Carbiden, die die Bearbei tung erschweren, vermieden wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das Verfahren im wesentlichen die Schritte auf: Verschneiden der Pulver, Verdichten der Pulvermischung, Bearbeiten des Grünpreßlings oder Teils falls notwendig, Sintern des Preßlings oder Teils, und Abkühlen des Sinterteils, um das erwünschte Gefüge zu erhalten. Im ersten Schritt werden zugeführte Pulver verschnitten und in einer geeigneten Misch vorrichtung gemischt. Kommerziell erhältliche Bindemittel Behandlungsverfah ren der Pulverhersteller können verwendet werden, um Segregation der Legie rungszusätze zu vermeiden. Das Pulverausgangsmaterial zum Verschneiden weist ein verdichtbares Pulver auf Eisenbasis bestehend aus Eisen oder einer Eisenlegierung mit Molybdän (0,05-1,5 Gew.-% Mo) und einem Graphitpulver auf, um 0,1-0,8 Gew.-% Kohlenstoff zuzuführen, falls es nicht in anderen Pul vern enthalten ist; und ein einzelnes Vorlegierungspulver bestehend aus (i) die Härtbarkeit erhöhende Legierungen, die wahlweise Mn, Ni, Cu und wahlweise Cr, Mo (Fe ist enthalten, wenn Cr oder Mo ausgewählt wird) enthalten, und (ii) Netzmittel ausgewählt aus der Gruppe B, Si, Y und Seltenerdmischmetall (R. E.). Wird Bor gewählt, so liegt es bevorzugt zu weniger als 0,6 Gew.-% des gesinterten Teils vor. Die Menge des Basispulvers beträgt 95-99 Gew.-% der Mischung und das Vorlegierungspulver ist in einer Menge von 1-5 Gew.-% der Mischung enthalten. Innerhalb dieser Parameter wird die Chemie ausge wählt und die Mengen zugeteilt, nicht nur, um ein Vorlegierungspulver, das im Bereich von 900-1200°C (1690-2200°F) schmilzt, sondern auch, um den er wünschten Grad an Schrumpfung und Diffusion zu erhalten.

Die maximale Partikelgröße des Pulvers auf Eisenbasis beträgt ca. 100 µm und die durchschnittliche Partikelgröße des Vorlegierungspulvers durch schnittlich ca. 10 µm, mit einer maximalen Partikelgröße von 40 µm. Jedes Pul ver muß im wesentlichen rein mit einem Verunreinigungsgrad von nicht mehr als 0,5 Gew.-% sein. Die Mischung kann bis 0,6 Gew.-% einer organischen Verbindung als Schmiermittel beim Pressen oder Verbindungen, um die Staubbildung zu minimieren und eine Segregation der Pulver zu verhindern, enthalten.

Das Verdichten von Schritt zwei kann in Stahlformen, die die Form des herzustellenden Teils besitzen, durchgeführt werden; das Verdichten wird durch Verwendung mechanischer oder isostatischer Pressen bewirkt, um eine Dichte des Grünteils von 7,1-7,4 g/cm³ (90-94% der theoretischen Dichte) zu erreichen. Die Verdichtung kann bei' Raumtemperatur oder erhöhter Tempera tur wie 120-150°C (250-300°F) durchgeführt werden, um ein in der Mischung enthaltenes Preßschmiermittel zu aktivieren. Vorteilhafterweise wird nur wenig Schmiermittel bei der Wärmeverdichtung zugesetzt; ein solches Schmiermittel ist während des Verdichtens flüssig und ermöglicht den Partikeln zu rotieren, um auch die äußersten Volumenpositionen zu besetzen.

Die Grünteilbearbeitung, wenn erwünscht oder notwendig, kann als dritte Stufe zum Begrenzen der erwünschten Form durchgeführt werden. Die Grünteilbearbeitung führt zu einer erhöhten Werkzeuglebensdauer, während eine einfache und genaue Bearbeitung erleichtert wird.

Der vierte Schritt erhält das Sintern in einem Ofen in einer steuerten nichtoxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von ungefähr 1280°C (2340°F), um eine Verflüssigung der die Metall-Netzmittel enthaltenen Vorle gierung zu erzeugen, wodurch die Oberflächenspannung und Kapillarkräfte unterstützt werden, die die Verdichtung auf 7,3-7,5 g/cm³ erhöhen und die Porosität im gesinterten Teil auf 7% oder weniger verringern. Die Bestandteile in der flüssigen Vorlegierung diffundieren in die festen Partikel des Pulver auf Eisenbasis, um die Härtbarkeit ( als Folge der Wärmebehandlung) zu verbes sern und dadurch ein im wesentlich homogenes Bainit- oder Ferrit/Perlit Ge füge beim gesteuerten Abkühlen von der Sintertemperatur zu entwickeln. Die benötigte Härte und das benötigte Gefüge werden beim Sintern erreicht; somit besteht keine Notwendigkeit für zusätzliche Wärmebehandlungen.

Die Sintertemperatur wird auf Basis der optimalen Diffusion der Bestand teile der Vorlegierung in das Pulver auf Eisenbasis ausgewählt. Diese Tempe ratur wird vorteilhafterweise so ausgewählt, daß sie mindestens 80°C (150°F) über der zum Schmelzen der Vorlegierung in eine flüssige Phase notwendigen liegt. Die Ofenatmosphäre muß ein geringes Sauerstoffpotential aufweisen, um einen Verlust der Legierungseffektivität der Vorlegierungsbestandteile zu ver hindern oder zu minimieren. Dies wird durch das Halten eines sehr niedrigen Taupunktes von -37 bis -52°C (-35 bis -60°F) erzielt. Eine geeignete Sinterat mosphäre ist Vakuum, Inertgas und Stickstoffatmosphären mit reduzierenden Gasen wie H₂ oder CO. Die so gewählte Sintertemperatur wird eine maßdi mensionale Formstabilität der Komponente beim Flüssigphasensintern auf rechterhalten. Die Netzmittel unterstützen eine schnelle Verteilung der flüssi gen Phase, um die Diffusion der Vorlegierungsbestandteile in das Basispulver zu beschleunigen (die Diffusion führt zum Aufquellen der Teile), während Oberflächenspannung und Kapillarkräfte der flüssigen Phase Kräfte schaffen, die jedem Quellen entgegenwirken und dadurch das Teil stabilisieren. Maßdi mensionalität und Formstabilität hängen von der in die Mischung eingebrach ten Menge der Vorlegierung und der tatsächlichen Sintertemperatur gegenüber dem Schmelztemperaturbereich der Vorlegierung ab. Eine Optimierung der Verdichtungsdichte und der Sintertemperatur führt zur Formstabilität.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Abfolge der Arbeitsvorgänge des erfin dungsgemäßen Flüssigphasensinterverfahrens: Erwärmen des bearbeiteten Grünteils auf Sintertemperatur (Phase 1), Schmelzen der Vorlegierungspartikel in Phase 2, um eine Flüssigkeit zu bilden, die sich aufgrund der Kapillarkräfte und Oberflächenspannungskräfte entlang der Partikel der Pulver auf Eisenba sis verteilt, um die Porosität zu reduzieren, auf. Metallurgische Diffusion der flüssigen Legierungsbestandteile findet in die Partikeloberflächen der Pulver auf Eisenbasis statt (Phase 3); es gibt etwas Anpassung der Feststoffpartikel an die Form, die jedem Quellen durch Diffusion entgegenwirkt, und dadurch die Porosität wesentlich verringert und die Stabilität der bearbeiteten Grünteilform aufrechterhält (Phase 4).

In einem zweiten Aspekt ist die Erfindung eine flüssigphasengesinterte Fahrzeugteil, das eine Stahlzusammensetzung bestehend aus einer Eisenle gierung mit mindestens drei Legierungselementen aus der Gruppe Molybdän, Nickel, Kupfer, Mangan und Graphit enthält, wobei der Kohlenstoffgehalt des endgültigen Sinterteils auf 0,1-0,8 Gew.-% beschränkt ist, wobei die Zusam mensetzung eine Dichte von 7,3-7,5 g/cm³, eine Porosität von ungefähr 7% oder weniger, eine Zugfestigkeit von ca. 103 ksi, eine Streckgrenze von ca. 77 ksi, eine scheinbare Rockwell-Härte HRC von 20-26, eine ungekerbte Schlag zähigkeit nach Charpy von 18-32 ft. - lbs. und eine Bruchdehnung von 3,5-4,5% aufweist. In der Tabelle, der Fig. 3, sind repräsentative Beispiele der tat sächlichen und projektierte Eigenschaften von Teilen, die mittels des erfin dungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden, gezeigt; physikalische Eigen schaften sind als Funktion der Pulverchemie und Verdichtung gezeigt. Die physikalischen Eigenschaften enthalten die Enddichte, die Streckgrenze, die Zugfestigkeit, die Härte, die Bruchdehnung, die Schlagzähigkeit nach Charpy und Ermüdungsfestigkeit.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie keineswegs auf diese beschränkt, sondern erstreckt sich auf die dem Fachmann geläufigen Abwandlungen, wie sie unter den Schutzbereich der Ansprüche fallen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis, gekenn zeichnet durch:

(a) Verschneiden eines verdichtbaren Pulvers auf Eisenbasis und 1-5 Gew.-% eines Vorlegierungspulvers mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 900-1200°C (1690-2200°F) zu einer Mischung mit Graphitzusatz von 0,1-0,8 Gew.-%;
(b) Verdichten dieser Mischung auf eine Gründichte von 7,1-7,4 g/cm³, zu einem Grünling;
(c) ggf. Bearbeiten des Grünlings zu einer erwünschten Form;
(d) Sintern des Grünlings, um nur die Verflüssigung der Vorlegierung ohne Oxidation zu erzeugen und den Grünling auf 7,3-7,5 g/cm³ zu verdichten, ohne die Form des Teils wesentlich zu verändern; und
(e) Abkühlen des gesinterten Teils mit einer Geschwindigkeit zur Bildung im wesentlichen eines Ferrit/Perlit-Gefüges.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorle gierung mindestens drei Elemente, ausgewählt aus der Gruppe Mn, Ni, Cu, Mo und Fe enthält, wobei Fe nur ausgewählt wird, wenn Mo oder Cr ausgewählt ist, aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor legierungspulver Metallegierungsnetzmittel zur Förderung einer höheren Sin terdichte aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzmittel aus der Gruppe bestehend aus Bor, Silicium, Yttrium und Sel tenerdmischmetall ausgewählt werden, wobei der Bor-Gehalt unter 0,6 Gew.-% des Teils liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (d) in einer Atmosphäre durchgeführt wird, die eine Bildung von Oxiden bei der geringeren Sintertemperatur vermeidet und einen Taupunkt unter -25 bis -60°C (-35 bis -60°F) besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver auf Eisenbasis eine maximale Partikelgröße von ungefähr 100 µm besitzt und die Vorlegierung eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 10 µm be sitzt, um die Härtbarkeit des Teils zu erhöhen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

- das Basispulver aus Eisen oder aus Eisen legiert mit 0,5-1,5 Gew.-% Molybdän sowie zusätzlich Graphit und
- die Vorlegierung aus
(i) die Härtbarkeit erhöhenden Legierungsstoffen ausgewählt aus der Gruppe Mn, Mo, Ni, Cr und Cu, wobei Fe zugesetzt wird, wenn Mo oder Cr ausgewählt wird und
(ii) legierungsbildenden Netzmitteln, ausgewählt aus der Gruppe Bor, Silicium, Yttrium und Seltenerdmischmetall, besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) unter Warmpressen durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmpressen in einem Temperaturbereich von 120-150°C (250-300°F) durch geführt wird.

10. Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis gekenn zeichnet durch:

(a) Verschneiden eines verdichtbaren Pulvers auf Eisenbasis, Graphit pulvers und eines Vorlegierungspulvers, das bei 900-1200°C (1690-2200°F) schmilzt zu einer Mischung, wobei das Vorlegierungspulver in einer Menge von 1-5 Gew.-% der Mischung enthalten ist und besteht aus (i) die Härtbarkeit er höhenden Legierungsbestandteilen ausgewählt aus der Gruppe Mn, Mo, Ni, Cu und Cr, wobei Fe zugesetzt wird, wenn Cr oder Mo ausgewählt wird, und (ii) Netzmittel ausgewählt aus der Gruppe B, Si, Y und R.E. (Seltenerdmischmetall), wobei so viel Graphit in der Menge enthalten ist, daß ein Kohlenstoffgehalt von 0,1-0,8 Gew.-% im Erzeugnis erreicht wird;
(b) Verdichten dieser Mischung auf eine Gründichte von 7,1-7,4 g/cm³ zu einem Grünling;
(c) ggf. Bearbeiten des Grünlings zu einer erwünschte Form;
(d) Sintern des Grünlings in nichtoxidierender Atmosphäre mit einem Taupunkt von -25°C (-35°F) oder weniger und einer Temperatur, die minde stens ca. 80°C (150°F) oberhalb der Temperatur liegt, die benötigt wird, um die Vorlegierung zu schmelzen, um so eine flüssige Phase zu bilden, die den Grünling auf eine Dichte von 7,3-7,5 g/cm³ verdichtet, während jede Abwei chung von der Form des Teils begrenzt wird, wobei die Netzmittel eine schnelle Verteilung der flüssigen Phase unterstützen, um die Diffusion der Vorlegie rungsbestandteile in das Pulver auf Eisenbasis zu beschleunigen, wodurch das Teil quellen kann, während die Oberflächenspannung der flüssigen Phase Kräfte schafft, die das Teil schrumpfen und dadurch jedem Quellen entgegen wirken und die Teilform stabilisieren; und
(e) Abkühlen des gesinterten Teils mit einer Geschwindigkeit zum Erhalt des gewünschten Gefüges im Erzeugnis.

11. Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis, gekenn zeichnet durch;

(a) Herstellen einer gut gemischten Pulvermischung von 95-99 Gew.-% Basispulver und 1-5 Gew.-% eines einzelnen Vorlegierungspulvers, wobei das Basispulver aus Fe oder Fe legiert mit 0,5-1,5% Mo und zusätzlich 0,1-0,8% Graphit besteht, wobei die Vorlegierung aus (i) die Härtbarkeit erhöhenden Legierungsbestandteilen, ausgewählt aus der Gruppe Mn, Mo, Ni, Cr und Cu, wobei Fe zugesetzt wird, wenn Mo oder Cr ausgewählt wird, und (ii) legieren den Netzmitteln ausgewählt aus der Gruppe B, Si, Y und R.E., besteht, wobei die Vorlegierung bemessen wird, um die erwünschte Härtbarkeit im Endteil herzustellen;
(b) mechanisches oder isostatisches Verdichten der Mischung auf eine Gründichte von 7,1-7,3 g/cm³ zu einem Grünling; (c) ggf. Bearbeiten des Grünlings in eine erwünschte Form; (d) Sintern des Grünlings durch Erwärmen auf eine Temperatur im Be reich von 1215-1290°C (2225-2350°F) in nichtoxidierender Atmosphäre mit einem Taupunkt von -25 bis -52°C (-35 bis -60°F), um eine flüssige Phase des Vorlegierungspulvers zu bilden, die die Verdichtung des Grünlings beim Benet zen der festen Partikel verursacht und starke Kapillarkräfte bildet; und
(e) Abkühlen des gesinterten Teils mit einer Geschwindigkeit zum Erhalt des erwünschten Gefüges.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn Bor als legierendes Netzmittel ausgewählt wird, es auf weniger als 0,6 Gew.-% des gesinterten Erzeugnisses begrenzt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichten durch Warmpressen bei einer Temperatur von 120-150°C (250-300°F) durchgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinteratmosphäre durch Vakuum, Inertgase oder Stickstoff, begleitet durch Re duktionsmittel wie H₂ oder CO, geschaffen wird.

15. Flüssigphasengesintertes Fahrzeugteil einer Stahlzusammenset zung, die aufweist:

(a) eine Eisenlegierung mit mindestens drei Legierungsbestandteilen ausgewählt aus der Gruppe Molybdän, Nickel, Kupfer, Mangan und zusätzlich Graphit (der Kohlenstoff ist auf 0,1-0,8 Gew.-% beschränkt);
(b) eine Dichte von 7,3-7,5 g/cm³ und eine Porosität von ca. 7%
(c) eine Zugfestigkeit von ca. 103 ksi, eine Streckgrenze von ca. 77 ksi;
(d) eine Rockwell-Härte HRC von 20-26; und
(e) eine ungekerbte Schlagzähigkeit nach Charpy von 18-32 ft. - lbs. und eine Bruchdehnung von 3,5-4,5%.