DE19756608C2

DE19756608C2 - Flüssigphasengesinterte Metallformteile und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19756608C2
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: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: US5872322A; CA2226242A1; DE19756608A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis sowie ein flüssigphasengesintertes Fahrzeugteil einer Stahlzusammensetzung. Insbesondere, bezieht sich die Erfindung auf die Technologie der Herstellung hochdichter Teile aus Metallegie rungspulvern ohne Schmieden und im besonderen auf ein Flüissigphasensintern verwen dendes Verfahren, das maßdimensional steuerbar ist, um ein nahezu formgenaues Präzisi onsteil hoher Dichte zu erhalten.

Hochdichtverformen von Metallpulver ist erwünscht, da es die mechanischen Eigenschaften des verdichteten Metalls, wie Zugfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Schlagfestigkeit erhöht. Aus dem Stand der Technik sind Vorschläge zum Hochdichtverformen bekannt, wie:

a) Doppelpressen-Doppelsintern bei Sintertemperaturen von 1120-1200°C,
b) Warmpressen von Pulvern mit einer Eisenlegierungsbeimischung gefolgt von Hochtemperatursintem und
c) Hochtemperatur-Supersolidus-Sintern von vorlegierten Mischungen hohen Koh lenstoffgehalts, wie im US-Patent 5.476.632 offenbart.

Das Problem beim Doppelpressen-Doppelsintern-Ansatz sind die hohen Kosten für die zu sätzliche Behandlung und verschiedene Ausrüstungen. Das Problem beim Warmpressen (ca. 149°C) gefolgt von Hochtemperatursintern ist, daß das Quellen des entstehenden Me talls nicht gesteuert werden kann, da Hochtemperatursintern von mit Eisenlegierungen ge mischten Pulvern den Preßling aufquellen läßt, wodurch die Vorteile des Warmpressens wieder zunichte gemacht werden.

Beim Hochtemperatur-Supersolidus-Sintern sind daher Nachbehandlungen nach dem Sin tern notwendig, um die Form des beim Sintern gebildeten Karbidnetzwerks zu modifizieren und die Notwendigkeit sehr empfindlicher Ofenregelungen, um nur Schmelzen der Korngrenzen zu erreichen; außerdem ist der resultierende Preßling hart, enthält Karbidpartikel, die Werk zeuges verschleissen; was ernsthafte Bearbeitungsprobleme darstellt.

Aus der US 5,516,483 ist ein Verfahren zum Herstellen eines gesinterten Formteils auf Ei senbasis bekannt, das die Schritte: Verschneiden eines verdichtbaren Pulvers auf Eisenba sis, eines Schmiermittels und Kohlenstoff zu einer Mischung; Verdichten und Formen dieser Mischung sowie Sintern des Teils aufweist. Die mit diesem Verfahren hergestellten Formteile sind aber noch verbesserungfähig hinsichtlich ihrer Dichte.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, flüssigphasengesinterte Präzisionsteile mit Eisengehalt unter Verringerung der Dimensions-Änderung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und flüssigphasengesinterte Form teile mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Automobilindustrie zögerte, Hochtemperaturflüssigphasensintern als Verfahren ihrer Wahl zum Herstellen großer Hochleistungsteile, wie Pleuelstangen, anzuwenden, da Be fürchtungen über zu große Toleranzen oder Unterschiede 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 Erzielen geringer Toleranzen und beschränkter Porosität bei reduzierten Kosten immer noch schwer. Das vorliegende Verfahren überwindet diese Kostenproblematik durch Beschrän kung des Volumens und der Schmelztemperatur der Flüssigphase, so daß Neigungen zur Änderung ausgeglichen werden, die benötigte Sintertemperatur verändert wird, während das Schrumpfen zum Erhalt guter Härtbarkeit verstärkt und verbesserte Ermüdungsfestigkeit ohne Versprödung erreicht wird, während das Entstehen von Carbiden, die die Bearbeitung erschweren, vermieden wird.

Das Präzisionsteil wird also unter eingeschränkter Änderung der Maße während des Her stellens durch die Kombination der Verwendung eines hochdichten Grünlings und die Ver wendung schnelleren Flüssigphasensinterns, wobei Vorlegierungen verwendet werden, um den Endpreßling zu legieren, hergestellt. Das Sintern wird in einer reduzierenden Atmo sphäre niedrigen Taupunktes durchgeführt. Das Schrumpfen durch das Flüssigphasensin tern 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 Zusammensetzungen mit nahezu eutektoidem Kohlenstoffgehalt (0,7-0,8% C) aufweisen können.

Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, die Ermüdungsfestigkeit des fertigen Preßlings durch Flüissigphasensintern unter Einsatz einer Vorlegierung mit einem vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt zu erhöhen, um die Schrumpfung und daher die Verdichtung zu erhöhen. Die Vorlegierungen sind so zusammengesetzt, daß sie die Härtbarkeit des endgül tigen Preßlings erhöhen. Mindestens drei der Elemente aus der Gruppe Mn, Ni, Cr, Cu, Mo und Fe werden als Hauptlegierungselemente ausgewählt, Eisen wird nur bei Anwesenheit von Mo oder Cr zugefügt, um die Schmelztemperatur der Vorlegierung zu erniedrigen. Der Schmelztemperaturbereich der Vorlegierungen liegt zwischen 900-1200°C, wobei Legierun gen im unteren Schmelztemperaturbereich bevorzugt sind. Das Basispulver ist hochver dichtbares reines 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 Flüssigphasensinterzyklus durch Einsatz von Vorlegie rungen mit Netzmitteln zum Erzeugen einer vorteilhaft aktivierten Sinterreaktion beschleu nigt. Es ist vorteilhaft, wenn die Vorlegierung Netzmittel wie Silizium, Yttrium, Seltenerdme talle und Bor enthält. Die Netzmittel reduzieren die Oberflächenspannung der Vorlegierung durch die Reaktion mit Oberflächenoxiden des Basispulvers, wobei die Legierung die Ba sispulveroberfläche benetzen kann und schneller verteilt wird. Kapillarkräfte, die durch die Flüssig/Fest-Grenzfläche an den benetzten Oberflächen 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 und 1-5 Gew.-% ei nes Vorlegierungspulvers mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 900-1200°C 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) Sintern des Grünlings, um nur die Ver flüssigung 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 (d) Abkühlen des gesinterten Teils mit einer gesteuerten Geschwindigkeit, um ein erwünschtes Gefüge wie ein im wesentlichen Bainit- oder Ferrit/Perlit-Gefüge zu bilden, wodurch zusätzliche Wärmebe handlungen vermieden werden.

Sofern erforderlich wird der Grünling im Anschluß an das Verdichten (Schritt b) zu einer er wünschten Form bearbeitet.

Die Vorlegierung enthält vorzugsweise mindestens drei Elemente, ausgewählt aus der Gruppe Mn, Ni, Cu, Mo, Cr und Fe, wobei Fe nur ausgewählt wird, wenn Mo oder Cr ausge wählt ist, aufweisen. Dabei kann das Vorlegierungspulver auch Metalllegierungsnetzmittel zur Förderung einer höheren Sinterdichte aufweisen. Vorzugsweise werden die Netzmittel aus gewählt aus der Gruppe Bor, Silicium, Yttrium und Seltenerdmischmetallen. Die Vorlegierung enthält keinen Kohlenstoff und ist so bemessen, daß eine erwünschte Härtbarkeit im gesinterten Teil geschaffen wird.

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 organische Verbindungen enthalten, um eine Schmie rung, eine Staubverhinderung und Segregationsverhinderung beim Mischen zu erhalten.

Dabei bezieht sich die Erfindung auch auf eine flüssigphasengesinterte Kraftfahrzeugkom ponente, die aus einer Stahlzusammensetzung besteht, die eine Eisenlegierung mit minde stens drei Legierungsbestandteilen ausgewählt aus der Gruppe Molybdän, Chrom, Nickel, Kupfer, Mangan und zusätzlich Graphit (der Kohlenstoff ist auf 0,1-0,8 Gew.-% beschränkt); eine Dichte von 7,3-7,5 g/cm³ und eine Porosität von ca. 7%; eine Zugfestigkeit von ca. 10609 N/mm², eine Streckgrenze von ca. 528,99 N/mm²; eine Rockwell-Härte HRC von 20-26; und eine Schlagzähigkeit nach Charpy (ungekerbte Probe) von 24,48-43,52 J und eine Bruchdehnung von 3,5-4,5%, aufweist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, auf die sie jedoch keinesfalls begrenzt ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Flußdiagramm der Grundschritte dieser Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verfahrensstufen beim Flüssigphasensintern; und

Fig. 3 eine Tabelle tatsächlicher und projektierter Daten, die die Veränderung bestimmter physikalischer Parameter als Funktion der Zusammensetzung, Dichte und Schmelz temperatur der Vorlegierung darstellen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das Verfahren zum Herstellen eines Formteils im wesentlichen die Schritte Verschneiden der Pulver, Verdichten der Pulvermischung, Bearbeiten des Grün preßlings oder Teils falls notwendig, Sintern des Preßlings oder Teils, und Abkühlen des Sinterteils, um das erwünschte Gefüge zu erhalten, auf. Im ersten Schritt werden zugeführte Pulver verschnitten und in einer geeigneten Mischvorrichtung gemischt. Kommerziell erhält liche Bindemittel-Behandlungsverfahren der Pulverhersteller können verwendet werden, um Segregation der Legierungszusätze zu vermeiden. Das Pulverausgangsmaterial zum Ver schneiden 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 Pulvern 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 Seltenerdmi schmetall (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. Inner halb dieser Parameter werden die Zusammensetzungen ausgewählt und die Mengen zugeteilt, nicht nur, um ein Vorlegierungspulver, das im Bereich von 900-1200°C schmilzt, sondern auch, um den erwünschten Grad an Schrumpfung und Diffusion zu erhalten.

Die maximale Partikelgröße des Pulvers auf Eisenbasis beträgt ca. 100 µm und die durch schnittliche Partikelgröße des Vorlegierungspulvers durchschnittlich ca. 10 µm, mit einer maximalen Partikelgröße von 40 µm. Jedes Pulver muß im wesentlichen rein mit einem Ver unreinigungsgrad 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 Temperatur wie 120-150°C durchgeführt werden, um ein in der Mischung enthaltenes Preß hilfsmittel zu aktivieren. Vorteilhafterweise wird nur wenig des zugesetzten Preßhilfsmittels beim Heißpressen verwendet; ein solches Preßhilfsmittel ist während des Verdichtens flüs sig und ermöglicht es den Partikeln, zu rotieren, um auch extreme Freiräume besetzen zu können.

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

Der vierte Schritt enthält das Sintern in einem Ofen in einer gesteuerten nichtoxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von ungefähr 1280°C, um eine Verflüssigung der die Me tall-Netzmittel enthaltenen Vorlegierung 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 flüssi gen Vorlegierung diffundieren in die festen Partikel des Pulvers auf Eisenbasis, um die Härtbarkeit (als Folge der Wärmebehandlung) zu verbessern und dadurch ein im wesentlich ho mogenes Bainit- oder Ferrit/Perlit Gefüge beim gesteuerten Abkühlen ausgehend 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 nach Maßgabe einer optimalen Diffusion der Bestandteile der Vorlegie rung in das Pulver auf Eisenbasis ausgewählt. Diese Temperatur wird vorteilhafterweise so ausgewählt, daß sie mindestens 80°C 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 erzielt. Geeignete Sinteratmosphären sind Vakuum, Inertgas und Stick stoffatmosphären mit reduzierenden Gasen wie H₂ oder CO. Die so gewählte Sintertempe ratur wird eine maßdimensionale Formstabilität der Komponente beim Flüssigphasensintern aufrechterhalten. Die Netzmittel unterstützen eine schnelle Verteilung der flüssigen 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. Maßbeständigkeit und Formstabilität hängen von der in die Mischung ein gebrachten 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 erfindungsgemäßen Flüs sigphasensinterverfahrens: 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 Eisenbasis verteilt, um die Porosität zu reduzieren, auf. In die Partikeloberflä chen der Pulver auf Eisenbasis findet metallurgische Diffusion der flüssigen Legierungsbe standteile statt (Phase 3); es gibt etwas Anpassung der Feststoffpartikel an die Form, die jedem Quellen durch Diffusion entgegenwirkt, und dadurch wird die Porosität wesentlich ver ringert und die Stabilität der bearbeiteten Grünteilform aufrechterhalten (Phase 4).

Ferner betrifft die Erfindung ein flüssigphasengesintertes Fahrzeugteil, das eine Stahlzu sammensetzung, bestehend aus einer Eisenlegierung mit mindestens drei Legierungsele menten 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 Zusammensetzung eine Dichte von 7,3-7,5 g/cm³, eine Porosität von ungefähr 7% oder we niger, eine Zugfestigkeit von ca. 10609 N/mm², eine Streckgrenze von ca. 528,99 N/mm², eine scheinbare Rockwell-Härte HRC von 20-26, eine Schlagzähigkeit nach Charpy (ungekerbte Probe) 24,48-43,52 J und eine Bruchdehnung von 3,5-4,5% aufweist. In der Tabelle, der Fig. 3, sind repräsentative Beispiele der tatsächlichen und projektierten Eigenschaften von Teilen, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden, gezeigt; phy sikalische Eigenschaften sind als Funktion der chemischen Zusammensetzung der Pulver und Verdichtung gezeigt. Die physikalischen Eigenschaften enthalten die Enddichte, die Streckgrenze, die Zugfestigkeit, die Härte, die Bruchdehnung, die Schlagarbeit 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, mit den Schritten:

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

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete Grünling des Schrittes (b) zu einer erwünschten Form bearbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlegierung mindestens drei Elemente, ausgewählt aus der Gruppe aus Mn, Ni, Cu, Mo, Cr und Fe enthält, wobei Fe nur gemeinsam mit Mo oder Cr ausgewählt wird, aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorlegierungspulver Metalllegierungsnetzmittel zur Förderung einer höheren Sinterdichte aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzmittel aus der Gruppe bestehend aus Bor, Silizium, Yttrium und Seltenerdmischmetall ausgewählt werden, wobei der Bor-Gehalt unter 0,6 Gew.-% des Teils liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (d) in einer Atmosphäre durchgeführt wird, die eine Bildung von Oxiden bei der niedrigeren Sintertemperatur vermeidet und einen niedrigen Taupunkt, unter -37 bis -52°C, besitzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver auf Eisenbasis eine maximale Partikelgröße von ungefähr 100 µm und die Vorlegierung eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 10 µm besitzt, um die Härtbarkeit des Teils zu erhöhen.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß:

- das Basispulver aus Eisen oder aus Eisen legiert mit 0,05-1,5 Gew.-% Molybdän und zusätzlich Graphit; und
- die Vorlegierung aus
- a) die Härtbarkeit erhöhenden Legierungsstoffen ausgewählt aus der Gruppe aus Mn, Mo, Ni, Cr und Cu, wobei Fe zugesetzt wird, wenn Mo oder Cr ausgewählt wird und
- b) legierungsbildenden Netzmitteln, ausgewählt aus der Gruppe Bor, Silizium, Yttrium und Seltenerdmischmetall,

besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) unter Warmpressen durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmpressen in einem Temperaturbereich von 120-150°C durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen eines Formteils auf Eisenbasis folgende Schritte umfaßt:

a) Verschneiden eines verdichtbaren Pulvers auf Eisenbasis, eines Graphitpulvers und eines Vorlegierungspulvers, das bei 900-1200°C schmilzt zu einer Mischung, wobei das Vorlegierungspulver in einer Menge von 1-5 Gew.-% der Mischung enthalten ist und aus (i) die Härtbarkeit erhöhenden Legierungsbestandteilen ausgewählt aus der Gruppe aus Mn, Mo, Ni, Cu und Cr, wobei Fe zugesetzt wird, wenn Cr oder Mo ausgewählt wird, und (ii) Netzmitteln 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, besteht;
b) Verdichten dieser Mischung auf eine Gründichte von 7,1-7,4 g/cm³ zu einem Grünling;
c) Sintern des Grünlings in nichtoxidierender Atmosphäre, die einen Taupunkt von -37°C oder weniger hat bei einer Temperatur, die mindestens ca. 80°C oberhalb der Temperatur liegt, die benötigt wird, um die Vorlegierung zu schmelzen, um so eine flüssige Phase des Vorlegierungspulvers zu bilden, die den Grünling auf eine Dichte von 7,3-7,5 g/cm³ verdichtet, während jede Abweichung von der Form des Teils begrenzt wird, wobei die Netzmittel eine schnelle Verteilung der flüssigen Phase unterstützen, um die Diffusion der Vorlegierungsbestandteile 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 entgegenwirken und die Teilform stabilisieren; und
d) Abkühlen des gesinterten Teils mit einer Geschwindigkeit, die zum Erhalt des gewünschten Gefüges im Erzeugnis geeignet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete Grünling des Schrittes (b) zu einer erwünschten Form bearbeitet wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit den Schritten:

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) legierenden 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) Sintern des Grünlings durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 1215-1290°C in nichtoxidierender Atmosphäre mit einem Taupunkt von -37 bis -52 °C, um eine flüssige Phase des Vorlegierungspulvers zu bilden, die die Verdichtung des Grünlings beim Benetzen der festen Partikel verursacht und starke Kapillarkräfte ausübt; und
d) Abkühlen des gesinterten Teils mit einer Geschwindigkeit zum Erhalt des erwünschten Gefüges.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete Grünling des Schrittes (b) zu einer erwünschten Form bearbeitet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinteratmosphäre durch Vakuum, Inertgase oder Stickstoff, begleitet von Reduktionsmitteln wie H₂ oder CO, geschaffen wird.

16. Flüssigphasengesintertes Fahrzeugbauteil einer Stahlzusammensetzung, die aufweist:

a) eine Eisenlegierung mit mindestens drei Legierungsbestandteilen ausgewählt aus der Gruppe Molybdän, Chrom, Nickel, Kupfer, Mangan und zugemischtem 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. 10609 N/mm², eine Streckgrenze von ca. 528,99 N/mm²;
d) eine Rockwell-Härte HRC von 20-26; und
e) eine Schlagzähigkeit nach Charpy (ungekerbte Probe) 24,48-43,52 J und eine Bruchdehnung von 3,5-4,5%.