DE2142708B2 - Verfahren zur Nachbehandlung von Sinterkörpern aus Eisen, Kupfer und Zinn - Google Patents
Verfahren zur Nachbehandlung von Sinterkörpern aus Eisen, Kupfer und ZinnInfo
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Description
(a) Die Sinterkörper werden mit einer Geschwin- r, digkeit ä15°C/min auf eine Temperatur zwischen
520 und 7500C abgekühlt und hernach abgeschreckt, wobei die Abschrecktemperatur
innerhalb des genannten Temperaturbereichs abhängig von den zu erzielenden Weiten der
Bruchdehnung oder der Zugfestigkeit gemäß den Kurven der Zeichnung zu wählen ist;
(b) die Sinterkörper werden langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, alsdann während 15 min bis 5 h einer Temperatur zwischen 520 und 75O°C lösungsgeglüht und hierauf abgeschreckt, wobei die Lösungsglühtemperatur innerhalb des genannten Temperaturbereichs abhängig von den zu erzielenden Werten der Bruchdehnung oder der Zugfestigkeit gemäß den Kurven der Zeichnung zu wählen ist.
(b) die Sinterkörper werden langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, alsdann während 15 min bis 5 h einer Temperatur zwischen 520 und 75O°C lösungsgeglüht und hierauf abgeschreckt, wobei die Lösungsglühtemperatur innerhalb des genannten Temperaturbereichs abhängig von den zu erzielenden Werten der Bruchdehnung oder der Zugfestigkeit gemäß den Kurven der Zeichnung zu wählen ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachbehandlung von aus pulverförmigen Ausgangsstoffen hergestellten
Sinterkörpern aus 0,5 bis 3% Zinn, 2 bis 14% Kupfer und Eisen als Rest, wobei das Verhältnis des
Anteils des Zinns zu dem des Kupfers im Bereich von 1 :2 bis 1 :9 liegt, zum Erzielen hoher Bruchdehnung
zugleich mit hoher Festigkeit.
Die genannten Sinterlegierungen aus Zinn, Kupfer, Rest Eisen sind z. B. aus der Zeitschrift »Bosch
Technische Berichte«, 2 (November 1968), Seiten 227 bis 234 bekannt. Dieser Veröffentlichung ist aber nur zu
entnehmen, daß die Sinterlegierungen bei geeigneter Wahl der Zusammensetzung beträchtliche Werte der
Zugfestigkeit zu erreichen gestatten; dagegen ist von ausreichenden Werten der Bruchdehnung zusammen
mit ausreichender Zugfestigkeit weder hier noch in anderen Literatursteüen die Rede, so daß diese Gruppe
von Sinterlegierungen, wenigstens im Bereich eines überwiegenden Eisenanteils, als nur bedingt verwendbar
erschien. Diese Feststellungen treffen auch für die Veröffentlichung in der Zeitschrift »Metallurgie«, 80
(September 1969), Seiten 87 bis 91 zu, nach der entsprechende Legierungen lediglich gesintert, aber
anschließend nicht einer gezielten Wärmebehandlung unterworfen werden, wodurch hier zwar Festigkeitswerte
von etwa 28 kp/mm2 erreicht werden, aber die Werte für die Bruchdehnung nur bei maximal 4% liegen:
die Textstelle aus Kieffer-Hotop, Sintereisen und Sinterstahl, Wien 1948, Seiten 515 bis 519 befaßt sich
lediglich mit Eisen-Kupfer-Sinterlegierungen, wobei sich die dort erwähnten Wärmebehandlungen auf
kupfergetränkte Sintereisenkörper beziehen. Für die an einem Sinterkörper erhaltenen Eigenschaften ist es aber
wichtig, in welcher Art die Zugabe des Legierungsbestandteils erfolgt ist, ob flüssig oder als Pulver, ob als
Kupfer oder als Kupfer-Zinn. Aus dieser Textstelle können daher keine Anregungen für die vorliegenden
Eisen-Kupfer-Zinn-Sinterlegierungen und deren Behandlung entnommen werden.
A.ufgabe der Erfindung ist es, NaohbehanHInngsverfahren
anzugeben, die bei diesem Legierungstyp zu Sinterkörpern mit hoher Bruchdehnung und gleichzeitig
hoher Festigkeit führen, wobei sich das Verhältnis beider Größen noch in einem bestimmten Rahmen
variieren lassen soll.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß unmittelbar nach dem Sintern eine
JD Wärmebehandlung wahlweise nach einem der nachstehenden
Verfahren (a) oder (b) vorgenommen wird:
(a) Die Sinterkörper werden mit einer Geschwindigkeit a 15°C/min auf eine Temperatur zwischen 520
j-, und 75O0C abgekühlt und hernach abgeschreckt,
wobei die Abschrecktemperatur innerhalb des genannten Temperaturbereichs abhängig von den
zu erzielenden Werten der Bruchdehnung oder der Zugfestigkeit gemäß den Kurven der Zeichnung zu
wählen ist;
(b) die Sinterteile werden langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, alsdann während 15 min bis 5 h bei
einer Temperatur zwischen 520 und 7500C lösungsgeglüht und hierauf abgeschreckt, wobei die
■r> Lösungsglühtemperatur innerhalb des genannten
Temperaturbereichs abhängig von den zu erzielenden Werten der Bruchdehnung oder der Zugfestigkeit
gemäß den Kurven der Zeichnung zu wählen ist.
Messungen über das ganze nach der Erfindung in Betracht kommende Legierungs>Tebiet haben einen
Zusammenhang zwischen den optimalen Abschrecktemperaturen bzw. den Lösungsglühtemperaturen und
r)5 den zu erzielenden Werten der Bruchdehnung und der
Zugfestigkeit erkennen lassen, der in den Kurven der Zeichnung wiedergegeben ist. In deren Achsensystemen
sind als Abszissen die Abschreck- bzw. Lösungsglühtemperaturen eingetragen, als Ordinaten die Werte der
Bruchdehnung bzw. der Zugfestigkeit (ausgezogene bzw. gestrichelte Kurve).
Die hier gezeigten Kurven beziehen sich auf eine Zusammensetzung 1% Zinn, 4% Kupfer, Rest Eisen. Für
andere Zusammensetzungen ergeben sich entsprechen-
fe= de Kurven.
Weitere Einzelheiten zur Erfindung sind den nachstehenden Angaben zusammen mit den Kurven der
Zeichnung zu entnehmen.
3 4
Ausführungsbeispiele
(Bei den Angaben zur Zusammensetzung ist im folgenden der Eisenanteil nicht besonders erwähnt.)
zu a):
| Pulvergemisch Dichte γ des fertigen Sinter- |
Sinterung | Abkühlung | Abschreck temperatur |
Bruchdehnung | Zugfestigkeit |
| [g/cnU] | [°C/min] | [0C] | ö [%] | ob [kp/mm2] | |
| 1% Sn, 4% Cu Sn :Cu=l :4 |
950°C, 20 min | 20-25 | 580 | 9,5 | 29,5 |
| r=7,o | 95O0C, 20 min | 20-25 | 750 | 9 | 30,8 |
| zu b): | |||||
| Pulvergemisch | Sinterung | Abkühlung | Lösungsglühen | Bruchdehnung ö [%] |
Zugfestigkeit an [kp/mrn2] |
| 1% Sn, 4% Cu Sn : Cu = 1 :4 |
950° C, 20 min | langsam auf RT |
4500C, 2 h 550° C, 2 h |
2 6,5 |
33 30 |
| y = 7,0 | 650° C, 2 h | 12 | 26,5 | ||
| 1 % Sn, 2% Cu Sn : Cu = 1 : 2 |
95O0C, 20 min | langsam auf RT |
650° C, 2 h | 9,5 | 26,5 |
| 1 % Sn, 6% Cu Sn: Cu=I :6 y-7,0 |
950° C, 20 min | langsam auf RT |
650° C, 2 h | 12 | 26,5 |
Die vorstehend angegebenen Daten sind sämtlich bei einer Dichte des fertigen Formteils von 7,0 g/cm3 bestimmt, so
daß ein Vergleich möglich ist. Bei hiervon abweichenden Dichten b'eiben die dargestellten Zusammenhänge praktisch
unverändert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Nachbehandlung von aus pulverförmigen Ausgangsstoffen hergestellten Sinterkör· r, pern aus 0,5 bis 3% Zinn, 2 bis 14% Kupfer und Eisen als Rest, wobei das Verhältnis des Anteils des Zinns zu dem des Kupfers im Bereich 1 : 2 bis 1 : 9 liegt, zur Erzielung hoher Bruchdehnung und hoher Festigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß unmit- m telbar nach dem Sintern eine Wärmebehandlung wahlweise nach einem der nachstehenden Verfahren (a) oder(b) vorgenommen wird:
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|---|---|---|---|
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