DE2024064A1

DE2024064A1 - Drop forging of sintered iron alloy for high density

Info

Publication number: DE2024064A1
Application number: DE19702024064
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Saito Yuichi Urawa Nishino Yoshio Inoue Shunichi Omiya Saitama Yamaguchi (Japan) P
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1970-05-16
Filing date: 1970-05-16
Publication date: 1971-11-25

Abstract

High density iron alloys are produced by a process comprising (a) moulding a powder mixture comprising Fe and at least one reinforcing element, selected from C, Cu, Ni, Cr, Mn, Mo and W; (b) presintering the shaped body at a temp. between 600 and 1200 degrees C at which the reinforcing component does not yet diffuse into iron and the reinforcement produced during the pre-forming is annuled; (e) rapidly heating the material for a short time to substantially prevent diffusion of the reinforcing element(s) into iron; and (d) hot-pressing the body under a pressure of 4-7 T./cm2. By this method, the resistance of the body to plastic deformation is lowered and a product of a very high density (e.g. 99.5% theor.) is obtained.

Description

Gesenkschmiedeverfahren für gesinterte Eisenlegierungen hoher Dichte hoher Dichte Die Erfindung betrifft ein Gesenkschmiedeverfahren für gesinterte Eisenlegierungen hoher Dichte und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von gesinterten Eisenlegierungen überraschend hoher mechanischer Festigkeit durch Hochverdichten der Legierung, die mit einem oder mehreren Verfestigungsmitteln, wie Kohlenstoff, Kupfer, Nickel, Chrom, Mangan, Molybdän, Wolfram usw., versetzt ist.Drop forging process for high density sintered iron alloys high density The invention relates to a drop forging process for sintered iron alloys high density and in particular a method of making sintered iron alloys surprisingly high mechanical strength due to high compression of the alloy, the with one or more solidifying agents such as carbon, copper, nickel, chromium, Manganese, molybdenum, tungsten, etc., is offset.

In jüngster Zeit wurde die Produktion verschiedener Maschinenteile aus gesinterten Legierungen, die auf pulvermetallurgischem Wege erhalten wurden, stark ausgeweitet, was auf die Automatisierung in der industriellen Herstellung sowie auf die charakteristischer Weise hohe Präzision zurückzuführen ist, mit der diese gesinterten Maschinenteile in ihren Abmessungen hergestellt werden können. Mit dem Anwachsen der Herstellung der Maschinenteile, insbesondere für die Automobilindustrie, wurde auch die hohe Nachfrage nach einem Material von stärkerer Qualität zu einem beträchtlichen Faktor. So zielen-Forschung und Entwicklung dieser gesinterten Legierungen in letzter-+.Recently there has been production of various machine parts from sintered alloys obtained by powder metallurgy, greatly expanded, leading to automation in industrial manufacturing as well as the characteristic high precision with which these sintered machine parts can be manufactured in their dimensions. With the growth of the manufacture of machine parts, especially for the automotive industry, There was also high demand for a material of stronger quality to a considerable factor. So target research and development of this sintered Alloys in the last- +.

Zeit auf eine höhere mechanische Festigkeit des gesinterten Materials.Time for a higher mechanical strength of the sintered material.

Es gibt im allgemeinen zwei Verfahren zur Erzielung von Materialien mit hoher mechanischer Festigkeit, nämlich die Verstärkungsmethode, die auf dem Zusatz von Verfestigungsmitteln zu der Legierungszusammensetzung beruht, sowie das Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit durch Verdichten des Legierungsmaterials in beträchtlichen Ausmaß. Die gesinterte Legierung kann durch derartiges Hochverdichten insbesondere im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Duktilität, Schlagzähigkeit usw. verbessert werden. In der folgenden Tabelle sind beispielsweise die mechanischen Eigenschaften einer herkömmlichen gesinterten Eisenlegierung denen einer hochverdichteten gesinterten Legierung der gleichen Qualität gegenübergestellt, woraus man ersehen kann, daß die verschiedensten physikalischen Eigenschaften bei dem hochverdichteten gesinterten Material merklich besser sind.There are generally two methods of obtaining materials with high mechanical strength, namely the reinforcement method based on the Addition of strengthening agents to the alloy composition is based, as well as that Method of increasing strength by compacting the alloy material in considerable extent. The sintered alloy can by such high compaction especially with regard to their mechanical properties, such as tensile strength, Ductility, impact resistance, etc. can be improved. In the following table are for example the mechanical properties of a conventional sintered iron alloy compared to those of a highly compressed sintered alloy of the same quality, from which one can see that the most diverse physical properties at are noticeably better than the highly compressed sintered material.

Tabelle Herkömml. Hochverdichtete ge sinterte ge sinterte Eisen- Eisen legierung legierung Dichte (g/cm3) 6,0 - 6,7 7,2 und darüber Porosität (%) 15 - 25 10 und darunter Härtewert 30 und 100 und darüber darüber Querbruchfe stigkeit (kg/mm2) 20 -120 60 - 150 Zugfestigkeit (kglmm2 )-- 10 - 6o 30 - 100 Duktilität (%) 15 u.darunter 3Q und darunter Schlagzähigkeit (kg/cm2) 1,Q u.darunter 2,0 - 10,0 Im Hinblick auf die Tatsache, daß beim unmittelbaren Verformen von Metallpulver eine Begrenzung für das Anwachsen der Dichte im geformten Zustand existiert, selbst wenn der Verformdruck wie gewünscht erhöht wird, und daß darüberhinaus die Metallform sehr schnell abgenutzt wird, wurde jedoch als der wirtschaftlichste Druck beim Pulververformen im allgemeinen ein Druck unter 5 bis 6 t/cm2 erachtet. Aus dem gleichen Grund gibt es eine Begrenzung für das Anwachsen der Dichte der gesinterten Legierung, wenn das Material durch Wiederholungen von Preß- und Sintervorgängen kompaktiert werden soll Weiterhin konnte die Dichte von reduzierten Eisenmaterialien in gesintertem Zustand bei den herkömmlichen Verfahren lediglich einen Wert zwischen 6,3 und 6,7 g/cm erreichen und die von elektrolytischem Eisenpulver höchstens einen Wert von unter 7,2 g/cm3. Insbesondere der Sinterkörper, dem Zusätze zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Formkörpers, wie beispielsweise Kohlenstoff, Kupfer, Nickel, Chrom, Ikuagan, Molybdän, Wolfram usw., zugesetzt sind, weist eine unvermeidliche Erhöhung seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber plastischer Deformierung auf, und seine Dichte läßt sich selbst durch wiederholtes Verpressen nur schlecht erhöhen. Table Conventional. Highly compressed sintered sintered iron Iron alloy alloy density (g / cm3) 6.0 - 6.7 7.2 and above porosity (%) 15-25 10 and below hardness value 30 and 100 and above Querbruchfe stigkeit (kg / mm2) 20 -120 60 - 150 tensile strength (kglmm2) - 10 - 6o 30 - 100 ductility (%) 15 and below 3Q and below impact strength (kg / cm2) 1, Q and below 2.0 - 10.0 In view of the fact that when deforming directly of metal powder imposes a limit on the increase in density in the as-molded state exists even if the deformation pressure is increased as desired, and more the metal mold wears out very quickly, however, was considered to be the most economical Pressure in powder molding is generally considered to be a pressure below 5 to 6 t / cm2. For the same reason, there is a limit to the increase in density of the sintered alloy, if the material by repetitions of pressing and sintering processes should be compacted Furthermore, the density of reduced iron materials in the sintered state in the conventional method only a value between Reach 6.3 and 6.7 g / cm, and that of electrolytic iron powder at most one Value of less than 7.2 g / cm3. In particular the sintered body, the additives to increase the mechanical strength of the molded body, such as carbon, copper, Nickel, chromium, ikuagan, molybdenum, tungsten, etc., are added, has an inevitable Increasing its resistance to plastic deformation on, and its density can only be increased with difficulty even by repeated pressing.

Hauptaufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung gesinterter Eisenlegierungen mit einem Gehalt an Verfestigungsbestandteilen und einer höheren Dichte, als sie die herkömmlichen Legierungen besitzen, durch Heißverformen bei einem Druck, der praktisch gleich den Drücken oder geringer als die Drücke ist, die innerhalb der oben erwähnten wirtschaftlichen Werte liegen.The main object of the invention is therefore a method for production sintered iron alloys with a content of strengthening constituents and a higher density than the conventional alloys have by hot working at a pressure practically equal to or less than the pressures, which are within the economic values mentioned above.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gesenkschmiedeverfahren für hochdichte gesinterte Eisenlegierungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man (a) ein Pulvergemisch aus metallischem Eisenpulver und mindestens einer der Verfestigungskomponenten Kohlenstoff, Kupfer, Nickel, Chrom, Mangan, Molybdän und Wolfram vorformt, (b) den vorgeformten Körper bei einer Temperatur von 600 bis 1200 OC, bei der die zugesetzten Verfestigungskomponenten im wesentlichen nicht in das Eisenpulver diffundieren und bei der die während des Vorformens erzielte Verfestigung wieder rückgängig gemacht wird, vorsintert, (c) das vorgeformte Material innerhalb einer kurzen Zeit rasch erhitzt, um eine Diffusion wesentlicher Teile der zugesetzten Verfestigungskomponenten zu verhindern, und (d) den erhitzten vorgeformten Körper bei einem Druck von 4 bis 7 t/cm2 heißverformt.The invention relates to a drop forging process for high density sintered iron alloys, which is characterized in that one (a) a powder mixture of metallic iron powder and at least one of the solidification components Carbon, copper, nickel, chromium, manganese, molybdenum and tungsten preforms, (b) den preformed body at a temperature of 600 to 1200 OC, at which the added Solidifying components do not substantially diffuse into the iron powder and in which the solidification achieved during preforming is reversed is, presintered, (c) the preformed material rapidly within a short time heated in order to diffuse essential parts of the added solidification components to prevent, and (d) the heated preformed body at a pressure of 4 to 7 t / cm2 hot formed.

Durch das Vorformen wird das Sintermaterial in eine Form gebracht, die der erwünschten Endform nahekommt. Außer der Diffusion zwischen dem Hauptbestandteil Eisen und den zur Verfestigung zugesetzten Stoffen darf beim Vorsintern natürlich auch keine Umsetzung zwischen den verschiedenen Bestandteilen eintreten. Durch das Vorsintern werden außerdem die Bindekräfte zwischen den Teilchen des Eisenpulvers zu einem gewissen Ausmaß erhöht. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber plastischer Deformation des auf diese Weise behandelten vorgeformten Sinterkörpers ist fast gleich der eines getemperten Sinterkörpers aus reinem Eisenpulver, die wiederum sehr viel niedriger ist als die der herkömmlichen gesinterten Legierung. Der gesinterte vorgeformte Körper wird bei dem auf das Vorsintern folgenden schnellen Erhitzen der Wirkung von Hochfrequenzerhitzern ausgesetzt. Danach kann er bei äußerst geringer Widerstandsfähigkeit gegen plastische Deformation zu einem Körper von hoher Dichte verformt werden.By preforming the sintered material is brought into a shape, which comes close to the desired final shape. Except for the diffusion between the main component Iron and the substances added for solidification are of course allowed during pre-sintering there is also no conversion between the various components. By the The binding forces between the particles of the iron powder are also pre-sintered increased to some extent. Resistance to plastic Deformation of the preformed sintered body treated in this way is almost like that of a tempered sintered body made of pure iron powder, which in turn is much lower than that of the conventional sintered alloy. The sintered one preformed body becomes in the rapid heating following the pre-sintering exposed to the effects of high frequency heaters. After that he can be extremely low Resistance to plastic deformation into a body of high density be deformed.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert werden, in denen Figuren 1, 2 und 3 graphische Darstellungen sind, die die Beziehung zwischen der Verformtemperatur und der Dichte der aus pulverförmiger Eisenlegierung vorgesinterten bzw. gesinterten Körper, wenn sie der Verformung unterworfen werden, wiedergeben, und Figuren 4 und 5 graphische Darstellungen sind, die die Beziehung zwischen dem Verformdruck und der Dichte der gleichen Legierungsprobe im verformten Zustand wiedergeben, von der auch die Kurven in den Figuren 1 und 2-stammen.The invention is explained below with reference to drawings in which Figures 1, 2 and 3 are graphs showing the relationship between the deformation temperature and the density of powdered iron alloy pre-sintered or sintered bodies if they are subjected to deformation, and Figures 4 and 5 are graphs showing the relationship between the deformation pressure and the density of the same alloy sample in the deformed Reproduce the state from which the curves in FIGS. 1 and 2 originate.

Es wurden verschiedene Arten von Proben hergestellt. Die erste Probe bestand aus einem Prozent Kohlenstoff, Rest Eisen; die zweite aus einem Prozent Kohlenstoff, 25g Nickel, Rest Eisen; die dritte aus 0,5% Kohlenstoff, 2% Mangan, 0,5% Molybdän, Rest Eisen; die vierte aus 0,5% Kohlenstoff, 2% Nickel, 0,5% Molybdän, Rest Eisen; und die fünfte aus einem Prozent Kohlenstoff, 2% Chrom, Rest Eisen.Different types of samples were made. The first rehearsal consisted of one percent carbon, the remainder iron; the second from one percent Carbon, 25g nickel, remainder iron; the third from 0.5% carbon, 2% manganese, 0.5% molybdenum, remainder iron; the fourth from 0.5% carbon, 2% nickel, 0.5% molybdenum, Remainder iron; and the fifth from one percent carbon, 2% chromium, the remainder iron.

Die Zusatzkomponenten, die sich in der Form von Graphit, Carbonylnickelpulver, Manganpulver, Molybdänpulver, Chrompulver, und pulverisiertem reduziertem Eisen befanden, wurden miteinander vermischt und bei einem Verformdruck von etwa 4 t/cm2 zu Stäben von 20 mm Durchmesser und 10 mm Länge sowie einer Dichte von 6,3 g/cm verformt und anschließend eine Stunde bei 600 bis 700 0C vorgesintert. Einige von ihnen wurden eine Stunde bei 1150 OC gesintert. Jede der Proben wurde mit Hochfrequenzheizern schnell innerhalb einer Minute erhitzt und anschlieBeSd bei den in der graphischen Darstellung angegebenen Drükken erneut verpreßt.The additional components, which are in the form of graphite, carbonyl nickel powder, Manganese powder, molybdenum powder, chrome powder, and powdered reduced iron were mixed together and at a molding pressure of about 4 t / cm2 to bars of 20 mm diameter and 10 mm length and a density of 6.3 g / cm deformed and then pre-sintered for one hour at 600 to 700 ° C. Some of they were sintered at 1150 OC for one hour. Each of the samples was heated with high frequency heaters fast heated within a minute and then at those shown in the graph specified pressures pressed again.

In Fig. 1 ist die Dichte gegen die Temperatur in Kurve A (ausgezogene Linie) für eine Probe aufgetragen, die aus % Kohlenstoff, Rest Eisen, bestand--und bei 600- 0-C vorgesintert wurde, während die Kurve B (gestrichelte Linie) die entsprechenden Werte für eine Probe derselben Zusammensetzung darstellt, die jedoch bei 1150 0C gesintert wurde. Beide Proben waren bei einem Verformdruck von 4 t/cm2 verformt worden.In Fig. 1, the density versus the temperature in curve A (solid Line) for a sample that consisted of% carbon, the remainder iron - and was pre-sintered at 600-0 C, while curve B (dashed line) the corresponding Represents values for a sample of the same composition, but at 1150 0C was sintered. Both samples were deformed at a deformation pressure of 4 t / cm2 been.

In Fig. 2 ist die Dichte gegen die Temperatur in Kurve c (ausgezogene Linie) für eine Probe aufgetragen, die aus 1% Kohlenstoff, 2% Nickel, Rest Eisen, bestand und bei 600 0C vorgesintert wurde, während Kurve D (gestrichelte Linie) die entsprechenden Werte für eine Probe derselben Zusammensetzung angibt, die jedoch bei 1150 0C gesintert wurde. Beide Proben waren bei einem Druck von 4 t/cm2 verformt worden.In Fig. 2, the density versus the temperature in curve c (solid Line) for a sample consisting of 1% carbon, 2% nickel, the remainder iron, existed and was pre-sintered at 600 0C, while curve D (dashed line) gives the corresponding values for a sample of the same composition, but which was sintered at 1150 0C. Both samples were deformed at a pressure of 4 t / cm2 been.

In Fig. 3 ist die Dichte gegen die Temperatur in Kurve E (ausgezogene Linie) für drei Proben aufgetragen, die bei 800°C vorgesintert waren und die folgenden unterschiedlichen Zusammensetzungen besassen: die erste Probe bestand aus 0,590 Kohlenstoff, 2% Mangan, 0,5% Molybdän, Rest Eisen; die zweite Probe bestand aus 0,5,' Kohlenstoff, 2% Nickel, 0,5% Molybdän, Rest Eisen; während die dritte Probe aus 1% Kohlenstoff, 2% Chrom, Rest Eisen bestand.In Fig. 3, the density versus the temperature in curve E (solid Line) for three samples that were pre-sintered at 800 ° C and the following possessed different compositions: the first sample consisted of 0.590 Carbon, 2% manganese, 0.5% molybdenum, remainder iron; the second sample consisted of 0.5% carbon, 2% nickel, 0.5% molybdenum, remainder iron; during the third rehearsal consisted of 1% carbon, 2% chromium, the remainder being iron.

Die drei Proben ergaben praktisch die gleiche Kurve.The three samples gave practically the same curve.

Die Kurve F (gestrichelte Linie) stammt von einer Probe mit einem Gehalt von O*5,6 Kohlenstoff, 3% Mangan, 0,5% Molybdän, Rest Eisen, die bei 1130 0C gesintert war.The curve F (dashed line) comes from a sample with a Content of O * 5.6 carbon, 3% manganese, 0.5% molybdenum, remainder iron, those at 1130 0C was sintered.

Die Kurve G (strichpunktierte Linie) stammt von der Probe mit einem Gehalt von 0,5% Kohlenstoff, 2% Nickel, 0,5,' Molybdän, Rest Eisen, die bei 1150 0C gesintert war.The curve G (dash-dotted line) comes from the sample with a Content of 0.5% carbon, 2% nickel, 0.5 'molybdenum, remainder iron, those at 1150 0C was sintered.

Die Kurve H (Linie mit zwei Punkten und einem Strich) stammt von einer Probe mit einem Gehalt von 1% Kohlenstoff, 2% Chrom, Rest Eisen, die bei 1180 OC gesintert war.The curve H (line with two points and a dash) comes from one Sample with a content of 1% carbon, 2% chromium, remainder iron, which is at 1180 OC was sintered.

Sämtliche der erwahnten Proben wurden bei einem Druck von 4 t/cm2 verformt.All of the samples mentioned were at a pressure of 4 t / cm2 deformed.

Wie aus den Figuren 1, 2 und 3 hervorgeht, weisen die Proben, die bei 600 bis 800 0C vorgesintert wurden, bei jeder Verformtemperatur eine wesentlich höhere Dichtezunahme auf als die Proben, die bei einer Temperatur von 1130 bis 1180 0C gesintert wurden, wenngleich sich gemäß Fig. 2 die Wirkung des Hochverdichtens des vorgesinterten Körpers bei 1000 OC leicht zu erniedrigen beginnt, da teilweise Diffusion der Zusatzkomponenten erfolgt.As can be seen from Figures 1, 2 and 3, the samples have the were pre-sintered at 600 to 800 0C, at each deformation temperature one substantially higher density increase on than the samples taken at a temperature of 1130 to 1180 0C were sintered, although according to FIG. 2, the effect of high compression of the pre-sintered body begins to lower slightly at 1000 OC, since partially Diffusion of the additional components takes place.

In Fig. 4 ist die Dichte gegen den Druck in Kurve I (ausgezogene Linie) für eine Probe aufgetragen, die aus 1% Kohlenstoff, Rest Eisen, bestand und bei 600 OC vor gesintert wurde, während die Kurve J (gestrichelte Linie) von einer Probe der gleichen Zusammensetzung stammt, die jedoch bei 1150 0C gesintert war. Beide Proben waren bei den auf der Abszisse angegebenen Drücken verformt worden, wobei die Dichte der verformten Körper mit den Druckänderungen variiert ist.In Fig. 4, the density versus the pressure in curve I (solid line) applied to a sample that consisted of 1% carbon, the remainder iron, and at 600 OC before it was sintered, while curve J (dashed line) is from a sample of the same composition, but which was sintered at 1150 ° C. Both Samples had been deformed at the pressures indicated on the abscissa, where the density of the deformed bodies is varied with the changes in pressure.

Analog ist in Fig. 5 die Dichte gegen den Druck in Kurve K (ausgezogene Linie) für eine Probe aufgetragen, die aus 1% Kohlenstoff, 2% Nickel, Rest Eisen, bestand und bei 600 OC vorgesintert war, während die Kurve L (gestrichelte Kurve) von einer Probe derselben Zusammensetzung stammt, die jedoch bei 1150 0C gesintert war. Beide Proben waren bei den auf der Abszisse angegebenen Verformdrücken verformt worden, wobei die Dichte der verformten Körper mit den Druckänderungen variierte.Similarly, in Fig. 5, the density against the pressure in curve K (solid Line) for a sample consisting of 1% carbon, 2% nickel, the remainder iron, existed and was pre-sintered at 600 OC, while curve L (dashed curve) comes from a sample of the same composition but sintered at 1150 ° C was. Both samples were at the deformation pressures indicated on the abscissa been deformed, the density of the deformed body with the pressure changes varied.

Wie aus Figuren 4 und 5 ersichtlich, konnten Dichten der verformten Körper von 7,2 g/cm3 und darüber mit pulverisiertem reduziertem Eisen erhalten werden, indem man das Material bei einem Verformdruck von 3 bis 4 t/cm2 oder darüber und einer Formtemperatur von 700 0C verformte.As can be seen from Figures 4 and 5, densities of the deformed Solids of 7.2 g / cm3 and above are obtained with powdered reduced iron, by molding the material at a deformation pressure of 3 to 4 t / cm2 or more and deformed at a mold temperature of 700 ° C.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below by means of examples.

Beispiel 1 Ein Gemisch aus Eisenpulver mit 0,8% Graphitpulver, 20% Wolframpulver, 4% Chrompulver, und 0,6% Mangan wurde zu einem Stab von 20 mm Durchmesser, 10 mm Länge und einer Dichte von 6,3 g/cm³ verformt. Der vorkompaktierte Körper wurde 30 Minuten bei 1200 °C vorgesintert und anschließend sehr schnell auf eine Temperatur von 1200 OC erhitzt und in einem geschlossenen Gesenk bei einem Druck von 7 t/cm2 verformt.Example 1 A mixture of iron powder with 0.8% graphite powder, 20% Tungsten powder, 4% chromium powder, and 0.6% manganese became a rod of 20 mm in diameter, 10 mm long and a density of 6.3 g / cm³. The pre-compacted body was pre-sintered for 30 minutes at 1200 ° C and then very quickly to a Temperature of 1200 OC heated and in a closed die at one pressure deformed by 7 t / cm2.

Nach dieser Behandlung besaß der Gegenstand eine Dichte von 8,4 g/cm), entsprechend 99,5 der theoretischen Dichte, und wurde erneut gesintert.After this treatment, the object had a density of 8.4 g / cm), corresponding to 99.5 of the theoretical density, and was sintered again.

Beispiel 2 Eine Probe aus 3% Kupfer, 3% Nickel, 0,50/0 Kohlenstoff, Rest Eisen, wurde zu einem Stab von 20 mm Durchmesser, 10 mm Länge und einer Dichte von 6,3 g/cm3 verformt. Der vorkompaktierte Körper wurde bei 800 C vorgesintert und bei 600 0C und einem Druck von 6 t/cm2 geschmiedet. Die Probe erreichte eine Dichte von 7,4 g/cm3 und wurde anschließend erneut gesintert.Example 2 A sample of 3% copper, 3% nickel, 0.50 / 0 carbon, Remaining iron, became a rod 20 mm in diameter, 10 mm in length and density deformed by 6.3 g / cm3. The pre-compacted body was pre-sintered at 800 ° C and forged at 600 ° C and a pressure of 6 t / cm2. The sample reached one Density of 7.4 g / cm3 and was then sintered again.

Beispiel 3 Ein Gemisch aus Eisenpulver mit 0,3% Graphitpulver wurde zu einem Stab von 20 mm Durchmesser, 10 mm Länge und einer Dichte von 6,3 g/cm3 verformt. Der vorkompaktierte Körper wurde bei 600 °C vorgesintert und anschließend rasch auf eine Temperatur von 900 °C erhitzt und in einem geschlossenen Gesenk bei einem Druck von 4 t/cm2 zu einer Dichte von 7,6 g/cm3 verformt und anschließend erneut gesintert.Example 3 A mixture of iron powder with 0.3% graphite powder was made to a rod 20 mm in diameter, 10 mm in length and a density of 6.3 g / cm3 deformed. The pre-compacted body was pre-sintered at 600 ° C. and then quickly heated to a temperature of 900 ° C and placed in a closed die deformed at a pressure of 4 t / cm2 to a density of 7.6 g / cm3 and then sintered again.

Nach dieser Behandlung besaß das Material eine Zugfestigkeit von 46 kg/mm2, eine Dehnung von 112%, eine Härte von 120 Einheiten und eine Schlagzähigkeit von 6,0 kg m/cm2.After this treatment, the material had a tensile strength of 46 kg / mm2, an elongation of 112%, a hardness of 120 units and an impact strength of 6.0 kg m / cm2.

Beispiel 4 Ein Gemisch aus Eisenpulver mit 3% Nickelpulver und 0,3°zó Graphitpulver wurde zu einem Stab von 20 mm Durchmesser, 10 mm Länge und einer Dichte von 6,3 g/cm3 vorkompaktiert.Example 4 A mixture of iron powder with 3% nickel powder and 0.3 ° zó Graphite powder became a rod of 20 mm in diameter, 10 mm in length and density of 6.3 g / cm3 precompacted.

Der vorkompaktierte Körper wurde 30 Minuten bei 800 °C vorgesintert und anschließend eine Minute auf eine Temperatur von 800 0C erhitzt und bei dieser Temperatur während des Verformens bei einem Druck von 5 t/cm2 gehalten. Man erzielte eine Dichte von 7,5 g/cm3.The pre-compacted body was pre-sintered at 800 ° C. for 30 minutes and then heated to a temperature of 800 ° C. for one minute and at this Maintained temperature during deformation at a pressure of 5 t / cm2. One scored a density of 7.5 g / cm3.

Das Material besaß eine Zugfestigkeit von 60 kg/mm², eine Dehnung von 14%; eine Härte von 170 Einheiten un.d eifle Schlagzähigkeit von 6,9 kg . mm/cm Beispiel 5 Aus einem Gemisch aus Eisenpulver mit 2% Nickelpulver, 0,5% Molybdänpulver und 0,5(,0 Graphitpulver wurde ein Stab mit 20 mm Durchmesser,. 10 mm Länge und einer Dichte von 6,4 g/cm3 vorgeformt. Der vorkompaktierte Körper wurde 30 Minuten bei 900 0C vorgesintert und anschließend auf eine Temperatur von 1000 0C erhitzt und bei derselben Temperatur schnell unter einem Druck von 5 t/cm2 bis auf eine Dichte von 7,5 bis 7,6 g/cm3 verformt.The material had a tensile strength of 60 kg / mm², an elongation of 14%; a hardness of 170 units and a double impact strength of 6.9 kg. mm / cm Example 5 From a mixture of iron powder with 2% nickel powder, 0.5% molybdenum powder and 0.5 (, 0 graphite powder became a rod 20 mm in diameter, 10 mm in length and preformed with a density of 6.4 g / cm3. The pre-compacted body was 30 minutes pre-sintered at 900 0C and then heated to a temperature of 1000 0C and at the same temperature quickly under a pressure of 5 t / cm2 down to one density deformed from 7.5 to 7.6 g / cm3.

Das Material besaß eine Zugfestigkeit von 80 kg/mm2, eine Dehnung von 6,0%, eine Härte von 230 Einheiten und eine Schlagzähigkeit von 5,0 kg m/cm2.The material had a tensile strength of 80 kg / mm2, an elongation of 6.0%, a hardness of 230 units and an impact strength of 5.0 kg m / cm2.

Beispiel 6 Aus einem Gemisch von 97% Eisenpulver, 2% Ohrompulver und 1% Graphitpulver wurde ein Stab von 20 mm Durchmesser, 10 mm Länge und einer Dichte von 6,4 g/cm3 vorgeformt Der vorkompaktierte Körper wurde bei 1000 0C vorgesintert und anschließend auf eine Temperatur von 1100 0C erhitzt und in einem geschlossenen Gesenk bei einem Druck von 6 t/cm2 bis auf eine Dichte von 7,6 g/cm³ verformt und anschließend erneut gesintert.Example 6 From a mixture of 97% iron powder, 2% ear powder and 1% graphite powder became a rod 20 mm in diameter, 10 mm in length and density of 6.4 g / cm3 pre-formed. The pre-compacted body was pre-sintered at 1000 ° C and then heated to a temperature of 1100 0C and in a closed Die is deformed at a pressure of 6 t / cm2 to a density of 7.6 g / cm³ and then sintered again.

Nach dieser Behandlung besaß das Material eine Zugfestigkeit von 85 bis 95 kg/mm2, eine Dehnung von 25 bis 4,0%, eine Härte von 220 bis 250 Einheiten und eine Schlagzähigkeit von 3,0 bis 5,0 kg o m/cm20 Das Gesenkschmiedeverfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es somit, hochdichte Formkörper mit einer Dichte von. über 7,2 g/om3 selbst aus einer Naterialzusammensetzung hierzustellen, die die genannten Verfestigungsbestandteile besitzt und die sich bisher nach den herkömmlichen Methoden als schwierig zu "inter-Formen" erwiesen hatte. Demzufolge weisen die gesinterten Legierungen, die durch Sintern von Formkörpern, wie sie oben beschrieben sind eine hohe mechanische Festigkeit Auf, wie sie in der Tabelle angegeben, die bei den bisher bekaren gesinterten kegierungen kaum erzielt werden werden konnte.After this treatment, the material had a tensile strength of 85 up to 95 kg / mm2, an elongation of 25 to 4.0%, a hardness of 220 to 250 units and an impact strength of 3.0 to 5.0 kg o m / cm20 The drop forging process according to the invention thus makes it possible to produce high-density molded bodies with one density from. about 7.2 g / om3 even from a material composition that possesses the aforementioned strengthening components and which have so far been according to the conventional Methods had proven difficult to "inter-mold". As a result, the sintered Alloys obtained by sintering shaped bodies as described above are a high mechanical strength On, as indicated in the table, for the previously sintered alloys could hardly be achieved.

Claims

1. Drop forging process for high-density sintered iron alloys, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that »(a) a powder mixture of metallic Iron powder and at least one of the strengthening components carbon, copper, Nickel, chromium, manganese, molybdenum and tungsten deformed, (b) the preformed body at a temperature of 600 to 1200 ° C, at which the added solidifying components essentially does not diffuse into the iron powder and during the Deformation achieved hardening is reversed, presintered, (the Preformed material rapidly heated within a short time to cause diffusion to prevent essential parts of the added solidification components, and (d) the heated preformed body is thermoformed at a pressure of 4 to 7 t / cm2.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the stage to C from 700 to 1300 ° C heated. Blank page