DE2247299B2 - Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterkörpern aus Aluminiumlegierungen - Google Patents
Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterkörpern aus AluminiumlegierungenInfo
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- C22C—ALLOYS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterkörpern aus
Aluminiumlegierungen. Bei bekannten Verfahren 4> dieser Art geht man von Pulvern aus, die entweder
ohne Bindemittel oder unter Zusatz von organischen Bindemitteln gepreßt und anschließend gesintert werden.
Dabei ist z. B. bei der Herstellung von Fertigteilen aus den sogenannten S. A. P.-Pulvern, die aus
einem Gemisch von Aluminium und Aluminiumoxid bestehen und ohne Bindemittel verarbeitet werden,
ein wesentlicher Nachteil in der nur beschränkten Anwendungsmöglichkeit zu sehen. Wie in Aluminium-Taschenbuch,
12. Auflage, 1963, Seite 291, dargelegt, sind die Möglichkeiten einer spanlosen Formgebung
stark vom Oxidgehalt abhängig und in den meisten Fällen auf nur wenige Umformungsverfahren beschränkt,
die zudem vielfach nur in der Wärme (ca. 550°C) ausgeführt werden können. So kann bei- bo
spielsweise S. A. P.-865 nur durch Strangpressen und Fließpressen umgeformt werden. In der Regel geht
man bei der Herstellung von Fertigteilen aus S. A. P. von Abschnitten aus stranggepreßtem Halbzeug aus,
die erst durch ein weiteres Schmieden der Endform b5
des Teils angenähert werden und meist noch spanabhebend bearbeitet werden müssen. Bei der Pulvermetallurgie
ist man jedoch allgemein bestrebt, das fertige Bauteil in nur einem einzigen Arbeitsgang aus
dem Pulver zu formen.
Ein weiterer Nachtei! sind die hohen Herstellungsund
Verarbeilungskosten, die dazu geführt haben, daß Teile aus S. A. P. nur in ganz bestimmten Sonderfällen
Anwendung finden. Bei der Fertigung von Gegenständen unter Zuhilfenahme von Bindemitteln besteht
die Gefahr, daß beim anschließenden Sinterprozeß Poren infolge Verdampfung des Bindemittels
entstehen, wodurch die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erläuterten Art zur Fertigung
von Gegenständen zu schaffen, bei deren Herstellung keinerlei Schwierigkeiten bei der spanlosen Formgebung
auftreten und deren Endform infolgedessen in einem Arbeitsgang ohne Schwierigkeiten hergestellt
werden kann. Außerdem erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, auf die Verwendung eines Bindemittels zu
verzichten und damit ein unerwünschtes Absinken der mechanischen Eigenschaften bei der Wärmebehandlung
zu verhindern. Diese Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, aß die Pulverteiichen aus
Aluminium oder Aluminiumlegierungen ohne Bindemittel mit dem Pulver einer niedriger schmelzenden
Aluminium- oder Zinklegierung mit 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut und/oder Strontium
und/oder Barium und/oder Antimon und/oder 0,00001 bis 1%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,1%, Beryllium gemischt
werden, die Mischung gepreßt und unter nicht oxidierender Atmosphäre mindestens auf die Schmelztemperatur
der niedriger schmelzenden Komponente erhitzt wird. Es handelt sich dabei also um ein Sintern
mit flüssiger Phase. Auf diese Weise werden, wie Versuche ergeben haben, Gegenstände erhältlich, die ausreichende
mechanische Eigenschaften aufweisen und sich auch gut spanlos, erforderlichenfalls auch spanabhebend,
verformen lassen.
Bei einer vorteilhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die niedriger schmelzende
Aluminiumlegierung aus 4 bis 20% Silizium, 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut und/oder Strontium
und/oder Barium und/oder Antimon und/oder 0,00001 bis 1%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,1%, Beryllium.
Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, gegebenenfalls mit weiteren Zusätzen
von 0,05 bis 5% Kupfer,0,05 bis 6% Magnesium, 0,05 bis 4% Nickel, 0,05 bis 12% Zinn, 0,05 bis 11% Zink, 0,05 bis
12% Kadmium und/oder 0,05 bis 0,2% Chrom.
Diese Variante ist besonders geeignet, Gegenstände aus aushärtbaren Pulvergemischen beispielsweise vom
Typ AIMgSi herzustellen, denen sodann durch eine entsprechende Wärmebehandlung höhere mechanische
Eigenschaften, ggfs. bis zum Doppelten und mehr, verliehen werden können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die niedriger
schmelzende Zinklegierung aus 2 bis 45% Aluminium, 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut und/
oder Strontium und/oder Barium und/oder Antimon und/oder 0,00001 bis 1%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,1%,
Beryllium, Rest Zink und herstellungsbedingte Verunreinigungen, gegebenenfalls mit weiteren Zusätzen
von 0,03 bis 1% Mangan, 0,05 bis 4% Kupfer und/oder 0,01 bis 0,1% Silber.
Auf diese Weise lassen sich Gegenstände aus Legierungspulvern fertigen, die nur eine verhältnismäßig
geringe Sintertemperatur von ca. 420 bis 450'C er-
fordern. Durch Mischen entsprechender Pulvermengen können somit Teile beispielsweise vom Legierungstyp
AIZnMg oder auch AIZnMgCu hergestellt werden. Ein wesentlicher Vorteil bei der Herstellung von Gegenständen
vom Legierungstyp AIZnMg oder AIZnMgCu besteht darin, daß die Erhitzung auf die Schmelztemperatur der niedrig schmelzenden Komponente
gleichzeitig die Lösungsglühung erlaubt und somit eine zusätzliche Lösungsglühbehandlung entfallen
kann. Die niedrige Erhitzungstemperatur ist bei einigen Legierungstypen, wie z. B. beim AlZnMgCu,
unbedingt erforderlich, da bei höheren Temperaturen (>500°C) Überhitzungen in Form von Anschmelzungen
auftreten können.
Ausführungsbeispiele
1. Es soll ein Exzenter hergestellt werden. Zu diesem
Zweck wird eine entsprechende Menge eines Pulvers, bestehend aus 0,03% Kupfer, 0,09% Mangan, 0,95% Magnesium,
0,16% Silizium, 0,23% Eisen, 0,018% Zink, 0,025% Titan, Rest Aluminium und herstellungsbedingte
Verunreinigungen, mit dem Pulver einer niedriger schmelzenden Aluminiumlegierung aus
0,024% Kupfer, 0,08% Mangan, 0,021% Magnesium, 11,34% Silizium, 0,27% Eisen, 0,03% Zink, 0,02% Titan,
0,16% Wismut, 0,0038% Beryllium, Rest Aluminium, in einem Verhältnis von 9 : 1 innig gemischt, anschließend
in einer Form mit einem Druck von ca. 6 · 103N/
cm2 zu einem Exzenter gepreßt und der Preßkörper
einer Wärmebehandlung unter Schutzgas, z. B. Argon, 15 Min. lang bei einer Temperatur von 605''C unterworfen.
Im Anschluß daran wird dar- Teil warmausgehärtet. Dies geschieht durch Lösungsglühen
während 30 Min. bei 530°C, Abschrecken in Wasser und anschließendes Warmauslagern während 16 h bei
160°C. Es ergaben sich Zugfestigkeitswerte von 250 bis 260 N/mm2. Ohne diese Warmaushärtung lagen die
entsprechenden Werte zwischen 130 und 140 N/mm2
2. Es soll ein Kipphebel hergestellt werden. Zu diesem Zweck werden 70% einer Pulverkomponente A,
25% einer Komponente B sowie 5% einer niedrig schmelzenden Komponente C innig gemischt. Die Zusammensetzung
der Pulverkomponenten geht aus der nachstehenden Tabelle hervor.
Diese Pulvermischung wird sodann in einer Form mit einem Druck von wiederum ca. 6 · 103N/cm2 gepreßt
und der Preßkörper unter Stickstoff 30 Min. lang bei 4800C erhitzt. Hierbei wird die Wärmebehandlung
gleichzeitig als Lösungsglühung ausgenützt. Anschließend wird das Teil abgekühlt,
3 Monate bei R. T. ausgelagert bzw. nach einer Raumtemperaturvorlagerung
von 3 Tagen 24 h lang bei 120'C warmausgelagert.
Es ergaben sich dabei folgende Festigkeitswerte:
Im Zustand kaltausgehärtet (3 Monate R. T.-Lagerung): aH = 230 bis 250 N/mm2; nach der vorstehend beschriebenen Warmauslagerung: aH = 290 bis 300 N/mm2.
Im Zustand kaltausgehärtet (3 Monate R. T.-Lagerung): aH = 230 bis 250 N/mm2; nach der vorstehend beschriebenen Warmauslagerung: aH = 290 bis 300 N/mm2.
Cu
Mn
Mg
Si
Fe
Cr
Sb
Bi
A | 0,03 | 0,08 | 0,91 | 0,13 | 0,22 | 0,17 | 0,03 | 0,04 |
B | 0,06 | 0,87 | 2,25 | 0,21 | 0,19 | 0,13 | 0,04 | 0,38 |
C | _ | _ | _ | _ | _ | 95,92 | - | - |
0,31
0,04
Rest Rest
Claims (3)
1. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterkörpern aus Aluminiumlegierungen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen
ohne Bindemittel mit dem Pulver einer niedriger schmelzenden Aluminium- oder Zinklegierung
mit 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut und/oder Strontium und/oder Barium u>
und/oder Antimon und/oder 0,00001 bis 1%, vorzugsweise 0,0002 bis 0,1%, Beryllium gemischt werden,
die Mischung gepreßt und unter nichtoxidierender Atmosphäre mindestens auf die SchmelztemperaturderniedrigerschmelzendenKomponenr>
te erhitzt wird.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf eine Pulvermischung mit einer niedriger schmelzenden
Aluminiumlegierung aus 4 bis 20% Silizium, 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut
und/oder Strontium und/oder Barium und/oder Antimon und/oder 0,00001 bis 1%, vorzugsweise
0,0002 bis 0,1%, Beryllium, Rest Aluminium und herstellungsbedingte Verunreinigungen, gegebenenfalls
mit weiteren Zusätzen von 0,05 bis 5% Kupfer, 0,05 bis 6% Magnesium, 0,05 bis 4% Nickel,
0,05 bis 12% Zinn, 0,05 bis 11% Zink, 0,05 bis 12% Kadmium und/oder 0,05 bis 0,2% Chrom.
3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf eine Pulvermischung mit einer niedriger schmel- jo
zenden Zinklegierung aus 2 bis 24% Aluminium, 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,05 bis 2%, Wismut
und/oder Strontium und/oder Barium und/oder Antimon und/oder 0,00001 bis 1%, vorzugsweise
0,0002 bis 0,1%, Beryllium, Rest Zink und her- J5 stellungsbedingte Verunreinigungen, gegebenenfalls
mit weiteren Zusätzen von 0,03 bis 1% Mangan, 0,05 bis 4% Kupfer und/oder 0,01 bis 0,1% Silber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722247299 DE2247299C3 (de) | 1972-09-27 | 1972-09-27 | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterkörpern aus Aluminiumlegierungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722247299 DE2247299C3 (de) | 1972-09-27 | 1972-09-27 | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterkörpern aus Aluminiumlegierungen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2247299A1 DE2247299A1 (de) | 1974-03-28 |
DE2247299B2 true DE2247299B2 (de) | 1978-06-29 |
DE2247299C3 DE2247299C3 (de) | 1979-03-01 |
Family
ID=5857481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722247299 Expired DE2247299C3 (de) | 1972-09-27 | 1972-09-27 | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterkörpern aus Aluminiumlegierungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2247299C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3113886C2 (de) * | 1981-04-07 | 1983-01-20 | Eckart-Werke Standard-Bronzepulver-Werke Carl Eckart, 8510 Fürth | Verfahren zur Herstellung eines Metall- oder Metallegierungspulvers |
GB2367303A (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-03 | Federal Mogul Sintered Prod | Sintered aluminium component |
GB201209415D0 (en) * | 2012-05-28 | 2012-07-11 | Renishaw Plc | Manufacture of metal articles |
-
1972
- 1972-09-27 DE DE19722247299 patent/DE2247299C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2247299A1 (de) | 1974-03-28 |
DE2247299C3 (de) | 1979-03-01 |
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