DE2011065A1

DE2011065A1 - Nitridstahlpulver

Info

Publication number: DE2011065A1
Application number: DE19702011065
Authority: DE
Inventors: G S Ansell; L E Kindlimann
Original assignee: Allegheny Ludlum Steel Corp
Current assignee: Allegheny Ludlum Steel Corp
Priority date: 1969-03-07
Filing date: 1970-03-09
Publication date: 1970-11-05
Also published as: US3650729A; GB1263008A; SE373605B; JPS5212124B1

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. A. Grünecker .

Dr.'lng. H. Kinkeldny

Dr.-lng. W. Stockmalr ~~ g_§ HärZ 1970 ·

9 Mönchen 22, Maximilians'r *!*

P 5058 -

Allegheny Ludlua ßteel Corporation

2000 Oliver Building, Pittsburgh, Pennsylvania 15222» USA

Hitridstahlpulver

Die Entwicklung der luft«· und Baunfahrtinduetrie hat zu einem erheblichen Bedarf an Materialien mit verbesserten Hochtemperatureigenschaften- und anwendungsmößlichkeiten geführt. In der USA-Patentanmeldung 755 186 vom 7* Juni 1963 (nachstehend kurz alß USP bezeichnet) ist ein Material beschrieben, mit dem diese Bedarfslucice auegefüllt v/erden kann. Es handelt sich inn einen nitridverstärkten, korrosionsbeständigen Stahl, der in disperser Phaßo lietallnitridkftrnchen bzw. -teilchen aus einem Nitrid Kit einer freien Bildungseuergie von mehr als etwa -21 Kai/Mol enthält. Der durchschnittliche Abstand der ^ teilchen voneinander in diesem Stahl ist gering und beträgt beispielsweise nur 2 Mikron oder weniger, vas mit Bückeicht auf die festigkeit des nitriergehartoten Stahls bftw» Hitrid-

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Stahls wichtig ist, da dessen Festigkeit sit abnehmendem Hitridteilchenabstand suninmt»

Die durch die Kitridstählo nach der 0SP ersielte Verbesserung der festigkeit ist zwar bei verhaltnismfcßig dünnen Elementen bzw· Blechen, d.h. Elementen mit einer Stärlce von höohetens etwa 0,254 mm recht eindrucksvoll, wird jedoch mit wachsender Stärke der Werketücke bsv. Bleche immer geringer» Dickere Bleche erfordern im allgemeinen die Anwendung höherer Temperaturen und/oder längerer Behandlungsseiten, damit der Stickstoff in alle Teile des Blechee eindiffundiert· Längere sind jedoch der Festigkeit des Stahle abtrBglich, da dabei zwangläufig der durohschnittliche Abstand swisehen den Nitridteilchen aufgrund des Kornwachstums der NitridteilchGE größer wird« Gleichermaßen sind auch höhere Behandlüngstemperaburon der Fest&koit des Stahls abträglich, da sie ebenfalls größarö durchschnittliche Abstände »wischen den einseinen Hitridteilchen zur Folge haben, weil bei höheren Temperaturen weniger Nitridteilchenkeime gebildet werden· Sa das nitrieren do α Stahle mit kürzeren Behandlungsseiten und niedrigeren Behandlungstemperaturen, wie bereits erwfihnt, jBwar einerseits Torteile bringt, andererseits jedoch die Hitrierhlrtung bei niederen Semperaturen langsamer verläuft,

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muB diesbes0glieh irgendwie ein Ausgleich geschaffen «erden·

Aufgabe der Erfindung ist ee daher, dieses Problem stt lösen und ein Vitridstahlpulver ans nitrivtktem Steal, ein Verfahren «or Herstellung eines solchen HitridV atahlpulvers und heißgepreßtee, verdichtetes Hitridatahl~ ^ pulver aus nitridveratarktem bsw· nitriezgehirtete« f entaaltende Sleaente sowie ein Verfahren »or solcher heißgepreßter Elemente on eohaffen·

■ ■ *

Gegenstand der Erfindung ist soait ein Hitridatahl·

pulver _t im weaentlidhen bestehend aus einem Stahl, der in disperser Hiaee Seilchen mlodeetens eines ffetallnitrids mit einer freien Bildungeenergie von mindestens etwa «21 Kai/Mol enthält» deren durchschnittlicher Abstand hoOhstens etwa 2 Mikron beträgt.

Sie Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren sur Herstellung solcher VitridstahlpulTer und ein Verfahren sum ▼erpressen bws· Verdichten solcher Hitridetahlpulver su dickeren Stahlteilen, wie Blöcken und Bleohen aus Hitrid» atahl ait einer Stark· von beispielsweise mehr als 0,254- mm. Durch die Erfindung wird somit der Wert von nitridveratärk-

ten i3tßhl keträclitlich CrIiSUt₁ do Juan danach dickere Kitridatahlelementθ »it einor StSvIrG von heinpieleweieo mehr nlfi 0^254 iran herstellen fcann, die baeüglich der erhöhten
Ventißlceit den nnoli oar IKIF erliältlicihan,
dünnen

Die Niliridnlnhlpulvor dar Erfindung werden
indem man ein ßtηMpulver, daa mindeptonn ein Metall enthält_t wolchon ein Hltrid bilden kann (nachstehend kura ale Nitridbildner beeoidinet)_t in Hitridstahlpulver
unn-iaiidelt_t daß Nitridt a lichen in einom durcheohnittliehen Abet an 4 von hSchetene 2, vorangewöise weniger ale O₉ 5 Mikron cntJiält, umwandelt_f indem man so in einer nitrierende«. Atmosphäre oriiitzt« 3)ao auf dioee Weiae erhaltene Witridötciulpiilver wird hierauf, gegeljenenfalls unter Zusatü e.1i'.0H auderöii PuItgx's lißiß verpreßt·

t/io in d«r UßP Tsxamaa für die ISvocke der Krfindung irerßchiedene ITitridhildner in Betracht«, Diece Stoffe HÜesen der Anforderung f;onügen₄ daß die auo ilmen ontstohenden 3fitridö, d.h« die In. diaperiior Ηιαπο vorliegenden liitridteilohen, eine freie ^Uldxwgoenergie beeiteen, die hoch genug iet, daß heim Nitrieren Eohr kleine Nitridteilohen entstehen· se soll die fihjjq Bildutjgsenergie der nitride eol-

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eher Nitridbil&ner größer, dJi. stärken negativ, als etwa -21,0 Kai/Mol sein» Sie sollen in ainor Menge vorhanden sein» daß der Abstand awiechon den Hitridteilchen kleiner als 2 und voraugaweise kleiner als 0,5 Mikron lab, wobei der Gohalt in ITolumenproaent vom durchachnibtlichen Hibiddtoilehenabstand abhängt und, tool konstanter Bibridtoilchongi^ßo waoo höliai* ist, Je kloJjior der durohschnifcb liohe Hit-ridbaiichenälJötand iat» Bio XoBlicMfcei b der in den ITifcridatÖiilßn enthaltenon nitride aoll außoiOrdontlich gering sein* damit die Heigung der Hitridteilc!hen jsiir Kornv(3rgj.*öl>erunB bei exhöhten Sempöraturen* wie denen, denen Bauteile sub den Hitridßfeäblen bzw. Kitridßtalilpulvern der PJrXinäung im Betrieb aüsgGsab25t v/arden, möglicdiBt gering ist. Umfangreiche Untersuchungen ergaben_s daß der X'iir dio Zweck© dar Erfindung weitaus beste llitri&bildner Kitnn iöt* i'i-ban. bositat tdna ralabi-y hohe !löslichkeit in kom>nioÄobeßtö&dißom /3taiii xind sein liitrid bositiat eine sehr holis Troio Bildungaonergle» Ba gibt awar auch andex'9, goeitpLüte NitridbilcjiLox% von denen ,jedoch keiner . EO gut- wife ¹Xiban ißt* Püi» niedrigere Jhiw]öndungs~ baw» einflatgtqHQpoi'SLturon .Minnen, aica Tora bücken baw» aucli Wib^i&'bi linoiN khIö -Alumiziluni,. Vanadin und Niob

bs^·, jii.liridvox'Htärkben baw«.

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verfestigten StShIo könnon bei Temperaturen eingeeetst werdon, bei denen die Kornvergruberung nooh nicht su rasen abläuft, be ο it; Ben. Jedoch niohb die Hoohtemperatfflureigeneohaften-- und fghigkeltan von tltamiitridverstBrktesi Stahl- Andere Nitridbildner, wie Bor, Zirkon, Oer, Hafnium {Phoriom new, elnd in StBhI nicht in hohen Ausmaß löslich. Die bevoreugten erfindungsgemäßen tfitrldsfcahlpulTer_t die ale Metallni« fcridteilchen in disperser Fhaee Titannitrid enthalben, sollen gemäß einer bevorzugten Aueföhrusgstoxm der Erfindung 0,5 bis 3 % Titan enthalten« Verwendet man weniger als etya 0,5 % Ti ban, bo erhfill; man ein Produkt, das swar bei Raunbemparatui* befrlodigondo Bigenechaften beeitst, in dem jedoch der diirchschnitblicho Ribridtoilchenabatand größer als 2 Hikrön soin kann· Wonn der titahl mehr als etwa 3 % Titan onbhältj i>o kann dadurch uwar eine weitere Vorboeserung der Bigenschajrton erhielt; worden, die dodoch verhältniamfißig kleiner ißt, als die mit 0,5 bis 3 9ί Titan au ersielende·

Dj.e nihrlui'dndä Atmosphäre kann Stickstoff, Aaiaoniak, üov hoidon Gant; und Gemiuche eines oder beider der Gaao mib niiiUvreu chunib vertrnglluhen Gauen enthalten. Dur Ausdruck "vartrfiglLohe Gano" böaeLohnet im Sinne der BrfLndiing nicht oKldiovendo odor inoreto Qano_t wie Waeeäretoff odor Argon. Ammoniak Lfju als nitrierende Atmosphäre bevorzugt

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und soll im wesentlichen feuchtigokeifts- und saueretoffrei sein. Wenn ßtickatoff verwendet wird, so arbeitet »an vorzugsweise hei erhöhtem Druok, d.h. hei einem Druck von »ehr als 1 kp/cm , un eine vergleichbar hohe Mitrier^oscliwindigkeit wie hei der Verwendung ron Ammoniak au erriel#n· In. einer StickstoffatmosphSre beeinträchtigt die Anwesenheit seihst geringer Mengen Feuchtigkeit oder Sauerstoff die Hitrier- bev. Hitridhildungsgeschwindigkeit stark·

Die erfindungsgeaäB durchgeführte ITitrierung ist t/de alle Bd fuscioiiBVorgänge sowohl seit- als auch temperaturabhängig. Die angewandten fDemparaturen liegen in der Hegel iswischeu 87O⁰C imdlaaapp unter dem Schmelzpunkt, dcch können hei feineren Pulvern, heiopielsweise mit einer Kerngröße von 0,025 &&% auch Temperaturen von nur ?60°C angewandt werden. Der hevorsugte Teraporaturbereich liegt Evißchen 925 und 1200⁰G. In diesem Bereich ist ein günstiger Ausgleich !wischen dem Vorteil, daß sich hei tieferen Temperaturen mehr Nitridteilchenkeime hilden und den Nachteilen, daß hei niedrigeren Temperaturen die Kitrierge-Bchvrindigkelt geringer und somit die erforderliche Behandlungsdauer langer ist, woraus ein vermehrtes Eornwaohstua folgt, gegeben·

BAD OFUQJNAL

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Die erforderliche Bohimdlungsdauer liann nur aus der BohftodluTigßtanportvtwr und (Or PulverteilchengrSße "be·* stimmt werden_v jedoch noil die Behandlung nicht ISnger dan« em ^ als zur Erzielung einer aunroi rfliundon Diffussion von Stickstoff erforderlich ist, um unnötiges Kornwachstua $n vermeiden« Sie kann thooretieoh länger nein als dl« ZeIt₄ wHhrenö der das ßtablpul/ver der nitrierenden AtmoephSre avGcesetzt ist« Boinpielßweise könnte man die nitrierende Atmosphäre entfernen₉ wenn dor ßticlcötoff erat einen (Peil der Strecke "bin &ur Hitto der SU/üilpiilvoricörnolien elndiffnndiert lot, s.32. mir tlio ilälCtü der Strecke surti<»kgeXegt hat« Wie Niti'lGxuncr den '>t;a1i!! 3 würde in dieaem Fall durch Avf lösen <1q?.¹ nribe stund igen HitrJ.de, «.B. der Chx?oinnitride, vervolletäadS.tst, die den «ur vollständigen Hitriorang erforderlichen Stickstoff abgeben. Dioae 7ervollßtöÄdieung lcann bei einer l»clio"bdgon ü?oiüporatur im Hitridbildungsbereich unfl ijavjijiifichtenfnlTe fjloichaoitig alt der welter unten, "beschriebener! jßirlrfarming von {iberocliüesigem Stickstoff durchgeführt worden. Bio instabilen Nitride bilden eich im AnfangBatßfLiura doj? Nitrioruag^ in dom ein Überangebot an Stickstoff vorhanden ist.

Bio ßtab!pulver luünsen (in der nitrierenden Atmosphäre) verteilt werden, wodurch vorJiindert wird, daß eich

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eine größere Ansahl einzelner Pulvorbdilchon agglomeriert und die nitrier ende Atwouphäro Öle Teiloheu umgibt, 90 daß en der Oberfläche dedea einzelnen Io1ionone eine hohe Stickstof fkoneontration vorließ, die es )rmH glicht, eine raeohe nitrierung su ersielön, die erforderlich ist, damit eich in Jeden Btanlteilchen eine feine Nibridtoilchendiepereion ausbiLdeb, Die Vörüeilimg der Pulver kann auf beliebig· b#- kannbe Weiße er folgen ^₁ boiflpielswoise indem aan sie auB-breitet und wtUirond des Hiti'iereno bewegt, B.11. dusch Xrcw« sieln« Gmröß einor ti ar ä ο it Lavoraugben AiiDführungnfoitQ wird beim Verfahren der Erfindung eine geneigt angeordnete Drahtromsiel veruonddt_t die auf der Innenseite Bit Rippen vereehen ist _? durch dio das PaXver ständig aufgenommen und frei diD?oh den Troröcioliiiaanraim fiHengeXassdn vird· Um das Öttb

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zu bewogen, lcön&tti man auf der Außenseite der Trommel HHa« mfnc üun.P'lnou. Andere Vorriohtungon, um das Out zu bewegen, π lad unter andorea Fi^ej.f all - und Tibrationekolonnen·

Hi trlfiren !mim öle Ausgangßinnborlal ferritieohea οάητ aai^ouitii5ühoß etehlpulver '/or^iondat worden« AuirtenL-bluclic ί; EtalilpuLvor 1st bev^rzugb., da es bei holien Teapörntnrren oliiü grb'Ber^ T'onUgbjiu besitzt· Aufiordein waoiinen die HitriH« in auetonlfcisenaa ötshlpulver lengeomer alo in ferri-Dan vorwendete Ötahlpnlvor noil rein floln, d.h. einen

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geringen Oborflächensauerstoffgehalt aufveisen. Pulver alt einem starken Gxydfilm, s.B« einem blauen oder schwärmen PIIa₉ haben eine stark verringerte Kitrlergeachirlndigkait und liefern Nitridstahlpulver mit größeren Nitridteilchenabständen als saubere Pulver. Die Nitrierung von Btahlpulver mit: einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,12? ■» sollte » wenn die Übrigen Parameter konstant bleiben, rascher verlaufen als das Nitrieren von 0,12? mm starken Biochen, da das Pulver ο in 3 größere spezifische Oberfläche als ein entsprechende β Blοoh besitzt.

Um die Bildung einer zu hohen Menge an Ohronnitriden an den Korngrenzen au vermeiden, ist es zweckmäßig, jedoch nicht in jodem Pall erforderlich.beim Verfahren der Erfindung das l\ilvor au entgasen und üborochüßsigen Stickstoff, d.h., die im Überschuß über die zur Umsetzung mit dem Nitridbildnor erfordnrlione Konge Stickstoff zu entfernen. Duron die Bildung von Ohroanitrid i/ird der Gehalt der ilitridütahlpulver an in fosbr)r Γ/Jsung vorliegendera Chrom verringert und dadurch din Korrorr.onn- mid OicidationsbsBtändigkeit dos Materials ht).cab(5O£3öbiii;. Außordöm erweichen Chroinnitrido bei hohen Tenpomturon, i:*B* 650 bis 815⁰C, Oberschüssiger Stiokstoff kann in einem Vakuum odor mibbole eines mib dem Bhohl nicht reagie·

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BAD ORIG!NAL

renden Qpülgases, z.B. tfaeeeretoff, entfernt werden«

Xaeh den Burchnitrieren wird das StahlpulYer (Hitridstahlpulver) au Formkörper», vie Blechen, Barren, Röhren und Schmiede- bzw· Valzprofilen heifigepreßt. Sie Formkörper können aus verdichtetem HitridstahlpulTör allein oder aus auf ein Substrat, z.B. ein Band oder Blech aus einer lcorrosions- oder oxidationsbeatändigen tegierunii B.B. einer I^egierung aue 4? % Hi, 22 % Cr, 20 # Fe₁ 9% Wo und weiteren üblichen. Legierungobeetandteilen. und Venrnroinigangen, bestehen, wobei (lan Substrat so geuShlt wird, daß man ein Material ait für spezielle Anwendungsztreoke naSgesohneiderten Sigenechaften erhält. Außerdem kann nan ein Material mit speziell auf bestirnte invendungszwecke a-a^oßchnlt-bonen und abgeatimnten Eigenschaften dadurch erhalten ι daß man das Ui1;ridatalilpulvor mit einem anderen Pul-rer mischt, κ.Β. einem Pulver aue einer sueecheidungahärtenden legierung, Z.B. einer Legierung aus 5* % Ui₁ 19 % Or, 11 % Go₁ 10 % Mo₁ 3 % Si₄ 1_t5 Al und üblichen

Gegenstande bzw« Haterialien*die

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de !legierungen enthalten, sind bei ^emparaturen bis cu etwa 815⁰C fester als ein üaterial, d&B nur aue Hitridstahl be->

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-•12

oteht, da «lic ntJnafthoSäunßßhärbonde Lögierunp, auohärtet« Mo, ο erfindHiigräcnnnß heretollbnren Katorialion behalten aufgrund ihron Hitviani^ilg&halts auch bei höheren Tomperattirou oinc bot;j r*o;i1;3:foJic Fontiglre&t,

Dan KfiiAverprefißon vird j η oiner nicht oxidieren*· den Atraociphäre had 5?er5i)i5ra1n?roii von über 07O⁰O und vorzugein eincan IBoi'c.icli von 980 bin 1200⁰C durchgeführt· Bei unter Ö7Q°G wird aim Material au ntarr tm aus-

reichend voj-tiiclitot; wordon isu. l.ÖiinKJa, wo liingogen swieohen 980 und 12oo°C üio Vortoila und liaohiioile hoher Temperaturen «ich um beate.n die \ia&&u baltezi« Hohe Temperaturen sind in« uo£avn vorteilhaft* »Ojs ai.o den Nitridatalilpulver eine grö- Uqtc; Piaslii-sAtiit vorloihan^ ,JHüocIi jjißofera nachteilig, ale «io dia Tirltrxa!:awj^aö"if?HiOnui5^f5i5cln«udißkeJt erhöhen· Zum Vexv kurm. >.■?.(».;■> Λ.ΐο de-= Mt:d.<\nvah.f.pulver aum Nitrieren oder s'jfinurfco MIu^m r.vcnütsonv ijadom wan die aus dieaf.i.jV'ui'cji Yπ·.v:»3nrio2i nooh Jiaißen Pulver verpreßt. flor Sx-aß'Ta/tMilr. 1τ;ί:>β1· ύ/ινοη ab« vri« ßtar'lc dne Pulver susomenß«d3.«ückt 1,'02JdOi- viuH^. u-n cn noi/cit au vürdichten, daß ββ in wüßontlicJi32i poxa«iii>.i i.o1i« .Vorori »lud für das Material iiißofern ooliUdlich, t\Xa f3io_t tiio ltcrbc}?._? ßtollon mit auegeprttgtor Bpannwigoltou'söwtratioii dnrntellmi» durch die die Bruch« ävu Iiai.orinln os-höliti wird· Dia ifitridntampnlver wer-

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den voreugsweiße durch Extrudieren verpreßt· Beim Ertrudioron werdon die Pulvor äusaBmengedrückt und Druökkxäfte führen nicht au einem Losbrechen der iiitridkcJrnohon- bzw» teilchen aus der Matrix, wie zn hohe Zugkräfte. Di· nicht oxidierende Atmosphäre kann von einem Vakuum, einem Inertgaa, S₄Be Argon, oder einem reduzierenden Gas, z.B. Wasserstoff, gebildet iforden·

Die nachstehenden Beispiele erläutern mehrere Aue» fiihruBgßformen der Brfin&tiag» Es werden Pulver mit der in dor Sabollo I aut^efülxrten Zueasnndneotzung und Teilohongrößo jetieils 10 Minuten bai der in dar Sobelle I angegebenen 3?empera1;ur nitriert. Alle Pulver enthalten Titan, daa, trie vorstellend erwähnt _t ala der beato iiitridbildner an gesehen v/ii'd*

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Dae Nitrieren wird in einem Jimmoniakotron durchgeführt;, woboi eich, die au nitrierenden Pulver durch eine goneigte Drehtrommel der vorstehend beschriebenen ixt bewegen· Anschließend worden die Hitridatahlpulver in Bleehhülaen nit offenen Saiden gegeben und aur Entfernung von überschüssigen Stickstoff im Vakuum bei 115O⁰O entgast» Die Pulver C und E werden 26 bzw. 24 Stunden lang entgast, die übrigen Pulver M nur 4 ßtunden lang« Nach dem Entgaeen worden die Blochschutahülsen evakuiert und verschlossen« Die in Blech verpackten Pulver werden hierauf bei 1150° iait einem Verhältnis von 23:1 extrudiert· Schließlich wird jeweils die Blechhülle durch abbeizen bira· aufläsen in einer Säure entfernt· Aus dor nachstehenden Tabelle II sind dl© jeweiligen 0*2 % Streckgrenzen und Stigf eatigkeitewerte der auf diese Wei« so auo den HitridstEililpulvern hergestellten ProbeKSrper ßo\rie der durchschnittliche Kitridtcilchenabstand au eraohen. ^

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BAD ORIGINAL

Aue dar ftibdlle II ist öraichtlioh, daß alle Prob»körper gute» Ißigensohaften, eine Zugfestigkeit von nähr ala 5»6 kp/tom² (8 kai) bei 1O95°G und einen duranschnittliehen Hitritlfcöilehoiusibstand iron wanlgor als 2 Mikron auf·· veinan. Eb ist: zu bemerken, daß die Vrobofcürper B und 0 eine höhere Poabigkeit alo der Probekörpor A böeiteen, obwohl alle die so Probekcirpar unter gleichen Arbeitsbedingungen aua Pulvern mit der gleichen Köiiiung her gestellt sind» Dion Ln b darauf aiDMlokzuführon, daß Λ mohr Hiokel enthält ale B und β und} da ifickol dio NlferlörgOBOhwindlgkoit Tre.*?iingört, Sttthlpalvor alt höherem Hickelgoholt und djsmsufolgu HiodxdBoroa? Biitoiorgasehiiindiglfcoit nitrid· verstärköo Stühle ait grüfiörea clarolinohnlbtliclion Hifcrid«

ergo'Don» Weiterhin, füllt auf, dafl dar U oino goriBgere Feittigkeit als der Probaktfrper 0 basitüt, obwoiil haIAd dio g.lnl^hrj Zu£inmineneeteung boßibsen mvl ujibor idßiibifichen Bedingimgen hergestellt nincU Dias i&t darauf surü.okenitihr*6n_t daß daß Fulver B gröber lot ala tlno fülver G tind daher iängor nitriert f3ori mußi trodurch oin vörüttirktoe Koniwachnfeum d»3f in HJ.— tridetahlpulvor enthaltenen S

kann« Der Vitpidtoilebdiiabotand im £^obokörpor H liegt eohen O,V^r/ und 1,54 Hliicon, wo Mngugeti er beim Proboktfrper 0 atflaohen 0,38 und 0,42 Kikron liegt*

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Die Ptfobükorpor B und Ώ werden außerdem auf ihre Hochtomperaturreißfeabigkeitsoigonscliaftsn geprüft* In der n&chatehciiden Taballe III sind dio PrüXtanparaturen sowie die RoiBapanmin^ü- und reißzeitverto aufgeführt»

Tabelle III

körper	760	Wim^Ocei)	HeißBeit (Stunden)
B	983	23,1-(4O)	23
B	1033	JO,6-(15)	110
B	1038	7v7-(11)	91
3	1093	5,7^(9,5)	170
Π	1093	6.3-C9)	34
3	W9	4,2-(6)	243
B	ΐ2οη·	3»5~(5)	49
B	927	2,5~(3,5)	20,5
D	927	Ί2,7-(1Θ)	953
υ	9?7	17^(25)	32
D		11. ,1-(2O)	196

0 0 9 8 A 5 / 1 2 2 4 ^BA0 °^

Ana den Werten der Tabelle IXX ist au ersehen, daß beide Probokörpor gute Hottotemperattirreißfestigkeitoeigen-0eh&ften auf«eisen*

Die vomtehenden Beispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind keinesfalls als BeechjrHnkung au verstehen. So liegen »war die Stärken der £robek$vper in den Beispielen ewischen 10,57 und 12,4 na, jedoch kannten diese Frobekörper auch dünner oder dicker sein« Sie Endatärfce der Probekörper bzw. Stahlstuoke ist mir durch dia Möglichkeiten der vorhandenst Preß- und Verarbeitungsvorrichtungen beschränkt. Vfenn auch bei den Beispielen überschüssiger Stickstoff durch Entgasen entfernt vurde, und das Entgasen häufig bevorzugt; ißt, so ist es doch kein in jedem fall erforderlicher Arbeitsgang· Ferner kann man anstelle der speziell in den Beispielen beim !Titrieren angewandten Terrparaturen auch bei einer beliebigen anderen Temperatur im weiter obon erörterten Bereich arbeiten und auch QiiQtGllo einer strömenden Annoniakatmospharo eine beliebige andere der veiter eben beschriebenen nitrierenden Atmosphären verwenden. Weiterhin kann die Verteilung der Pulver auch durch andere Mittel als die in den Beispielen verwendete DrehtroMaeX erfolgen und die Pulver können statt durch Erbrudieren, das fcHar bevorsugt ist, auch auf andere Weise heiß <*»

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^ßÄ& ORIGINAL

gepreßt; werden, κ «Β, ια11;1ό3ρ einer ßicenpeiprfmeo, floliließ-3icli Idtfnnion mwimllv c'or in ilen Ite.inx>ieleu voniendcltn Steill· pulTor mieli atiAorn Ruoteniiiiattlie Süohlpnlvor verwonöiit und 'ültaii diu^ch anß&re iUtiridbildiiai¹ Hi ο die t wordon»

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Claims

Pat e ni; aii's ρ ϊϋ.

Λ, llitridoijohlpulvttr, im wesentlichen bastehond aue ο in au Stahl ₃ der in dioporeer Hiaae iSoilolion mindestens eine» Hotallnitridii uifc einen? freien Blldungaanerglo von mindeekens etwa -21,0 IecbI/HoI enthSuLt, deren i¹ Abs band liöchßtians eijwa 2 Hita?on beträgt«

nach inspnudi 1, cladm»ch g » k β^; η n-

2 e ί e h η a t _T aßß es in dispersal» Phase l'ailchon ain» doatüris üinas Kitrida dörc Metalle i'ltan, Aluminium.) l^ dln uad/odör ETiob enthält,, \

„ Hit3?id?3tnitlpiilvö'ji? nach Jinapxrach 'i oder 2, dadurch β kennte Ichnot » daß es im vroöontllchen aus j titannitrid ontli&ltonäem Stahl

4* 5Jifcridöl;alxlj;mlver nach AnispXHieh 3i dadurch g β k ο η η

8-β i ο h η ο t j daß der durchschnittliche ihetmid dar lilbri.dtoilcb.en kleiner als utwa 0,5 Hitoon int*

5· HöiBfpprfBtaij ßtahlßatoritäl, enthaltond ein verdiohtet«B

er, diiB aus öin»m Stahl beeteht, der In Mso' l'oilchcai laindöoteiia

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Ei it eir-ior freien BiläuBQSsnorgie τοη mindestens etwa -21 Kal./Hci onbhäli;* deren diirchBennittlLcher Abstand et v/a P M Lk:: on beträgt-·

a ßbaulaiabörial nach /m0pru0.li !5? dadurch g ο fc θ η η ι; ο χ ο h η ο fc , daJi cUiß Ilitridötalilpulvor in disper- £).)c PlidBO miudofitotis oin fiic3?id dor Möballe Titan« Aluminium, Vanadin imd/odor Hiob enthält«.

7. iibalilriii'JGidal nach nvifjpruch J5„ dadurch g 0 k θ η η ~ i, a ;L -j Ix η α t; ₃ di'tß d/iB HitridsbahlpulVer Tibannitrid eAbliäV: und. aus auö"b!-mitJ.3oliesi Sbah'l boa1;ohb_e

8, ö^ab'IiiJiL'örial ü ich A;anpruo"i 7% dafiurch g ö fc β η η r. ο i ο Ii η S k ^ (iy.ß d:le Nifiridfcoilohen. Im Nitridstahl* palvüi? ίj:· C¹Cn lbiitarid voii\«snigor öXa etwa O_g5 Mikron ϊ>β-

9. .v'';nl).l:n..'\t;ü:f.ⁱia]. nach ftufipruou ϊ?, dadurch g e k θ η η -υ 0 L υ h i"i r) b , daß on außa:c' dem verdichboban Kitridi)i>i Vortlichtotor. PiVLvor a\is oinor aueecheionthälfc.

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10. Stahlnaterial nach Anspruch. 5» dadurch gekennzeichnet , daß dae verdichtete Pulver ant ein Substrat aufgepreßt ist.

11. Stahlnaterial nach Anspruch 5, dadurch e e k eft a ϊ β iclinet , daß en durch Extrudieren hergestellt let.

12. fitahliaatorial nach 'Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet j daß ee hei 1O93°C eine Zugfestigkeit von mehr ala 5,6 k$/vm (8 kei) beöitat·

» Verfahren smr Herstellung eines Eleenlcgieruiigopulvere nit Terbesserter feotigkeit durch nitrieren, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Stahlpulver, dae join&eatene ein Metall ala !legierungsbestandteil enthält, das ein Ki.trid rait einer freien Bildungeenergie \^ron mohr ala -21 Kal/llol bilden kann und in einer Ilenge enthalten ist, die ausreicht, daß der Stahl nach dam Nitrieren ITitridteilchsa enthtilt, deren Abstand kleiner als etwa 2 Hikron ist, in einer nitrierenden Atmosphäre verteilt und in dieser nitrierenden Atmon*· phäro, die das Pulver im vreaentlichon umgibt, wodurch

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«η der Oberfläche der Pulvörteilchen ein ßtiokatoffpottntial ereeugt wird, nitriert.

Verfahren nach .Ansprach 13 ♦ dadurch gekennzeichnet , daß als nitrierende Atmosphäre im · wesentlichen feuchtigkaite- und sauerstoffreies AtonlaV und/oder Stickstoff, gegebenenfalls i& Gemisch mit träglichen Qaeon verwendet wird.

15* Verfahren nch Anspruch 15$ dadurch geicenn- »eichnet , dafi die nitrierende Atmosphäre Stickstoff toei erhöhtem Druck enthält«

16« Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet _v daß das Stahlpulver hei einer Temperatur eidachen etwa 870% und seinem SchmelEpunkt nitriert

» Verfahren nach .Anspruch 13, daduroh g β k β η η - . BQichnat, daß bei einer Temperatur Ewischen etwa 925 und etwa 1200° C nitriert wird.

18· Verfahren nach Anspruch 13, daduroh g · k e η η - !«lohnet , daß dae Btehlpulver »»eh dem titrieren •ur Entfernung von ÜberflohtiaBigen ßtieketoff entgaet wird,

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19· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g β k e ä η -eeichnet , daß das Btahlpulver durch 3üroa»ln verteilt wird·

20. Verfahren nach Anspruch 13* dadurch g e k e η η -s θ i oh η e t , daB daa «le Aujsgangeaaterial verwendete Stahlpulver als nitridbildenden LegierungebestandV toil Titan_v Aluminium) Tenadin und/oder Hiob exrtliSlt·

21« verfahren nach Ansprach 13« dadurch gekennzeichnet , daß als Ausgangematerial ein Titan enthaltendes auetenitioches Stahlpulver verwendet \ wird·

22· Terfahren nach Anspruch 21, dadurch g θ k e η η - -zoich.net, daß als Auegangtanaterial ein Stahl-¹ pulver verwandet ^ird» das so viel nitridbildendes Katall al» Xiegiorungsboutazidteil enthalt, daß der Nitridteilchenabstand im fertigen Hitridstahlpulver kiel» nor als etwa 0,5 Hl&ron ist.

23· Verfahren zur Hiarstellung von verdichtetes Pulver enthaltenden Jforstkurpern, dadurch gelcoiinseioh-

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net, daB »an ein Hitridstahlpulver aus eine« Stahl, der in disperser Phase Teilchen toindeetens eines Hetellnitride ait einer freien Bildungaenergie von. Mli^aelane etna -21,0 Kal/fcol enthält, deren durchBchnittlioheT Jib» etand hoOhetena etwa 2 Mikron beträgt in einer nicht axL-dierendeii Atmosphäre eihitat und zu einem zoBejeBenhlnve»» den, ia. veeentlichen poren£reien Forekörper Yerdiehte*·

24» Verfahrea nach Anspruch 25* dadurch g e k e η η -»•lehnet , daß das Stahlpulver auf Ober 870⁰O hitat wird·

25, Vorfahren nach Anspruch 23% dadurch geken η -zeichnet » daß das Stahlpulver auf eine e ratur von etwa 960 biß etwa 1200° C erhitsb wird·

26·Verfahren nach Anspruch 25 * dadurch g e fc β η η -zoichnoi; _v daß das ßtahlpulver durch Bctroflie reu verdichtet wird«

* Verfahren nach Anspruch 25 t dadurch gekennzeichnet , daß ein Qtahlpulver vomendet das Mindeatene ein Hetallnitrid der Metalle Titan» ₁ Vanadin und/oder Niob enthält.

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28. Verfahren, nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet , daß flsaa ein Titannitrid in disperse* fhase enthaltendes ßtahlpulver aas einen aast·- nitisehon Stahl ale AuegangsBaterial verwendet·

29« Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß der Hitridtellohenabstand ie als Auegangematerial verwendeten Hitridetahlpulver kleiner als otva 0,5 Mikron

30· Verfahren nach Anspruch 23, dadaroh gekennzeichnet, daß das Hitridfltahlpulver vor dem Verdichten mit einem Pulver aus einer ausseheidungs-ASrfbaren legierung geaiachfc wird.

Verfahren nach Anspruch 23» dadnxoh g β k e η η - ; seich η et , daß daa Stahlpulver auf ein Substrat aufgepreßt wird.

32« Verfeiiren zur Herstellung eines hoißgepreßtea, verdichtetes Hitridetahlpulver enthaltenden Fornköxpers« dadurch gekennzeichnet, daß man ein ßtahlpulver aus einen austenitisoben Stahl« der so viel Titan

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enthalt, daß e* naeh den ^Titrieren in disperser Titaumitridteilchen enthält, deren Abstand weniger al« etwa 2 Mikron betragt, in einer nitrierendem Atmosphäre vorteilt und dorchnitriert, wobei die nitrierende Atmosphäre die SteiapwlTerteilohen 1» wesentlichen wgiht und dadurch an der Obernäche der PalTarteilchen ein Stick· atoffi>otential schafft, worauf aan das so erhaltene HitridetahlpolTer «u einem Kuwwewnh3ngondgn und in weaentliehen porenfreien JorsakÖrper rerdiohtot.

33· Verfonren naeh Jnspruch 32, dadurch gekeniiti ch- η e .t, daß man als insganeaaaterial ein StaW.pulYer ver-

j wendet, das soviel Titan enthalt« daß dor Abstand der

ι T.itannitridtoilcnea ja daraus hergestellten Hitridetakl-

pulver kleiner als etwa 0,5 Hikron ist»

» Terfahrfin nach Anspruch 32, cteünrrih gekennzeichnet, daß das anstenitische Stahlpttuhner nach dem Vitrieren sor Batfermuag von. überschüssigen Stickstoff entgast wird.

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