DE2301137C3

DE2301137C3 - Verfahren zum Herstellen von Legierungskörpern durch Warmverdichten eines mechanisch legierten Eisenpulvers

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Publication number: DE2301137C3
Application number: DE19732301137
Authority: DE
Inventors: Robert Lacock; Benjamin John Stanwood; Suffern N. Y. Cairns (V.StA.)
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Priority date: 1972-01-17
Filing date: 1973-01-11
Publication date: 1976-11-11

Description

** 23 Ol 137

3 4

mehr, besser noch 0,25 bis 5 Volumprozent eines Die Formgebung kann bei erhöhter Temperatur, beifeuerfesten Dispersoids m feindisperser Verteilung, spielsweise bei Temperaturen bis 1090⁰C oder bei wie die Oxide des Aluminiums, Lantans, Yttriums, Cers, Raumtemperatur gegebenenfalls mit einem Zwischen-Titans Sihziurns Zirkoniums und des Hafniums glühen nach einer Querschnittsabnahme von etwa und/oder ein Metallkarbid und/oder Metallnitrid wie 5 50% erfolgen.

Zirkoniumnitrid und/oder ein Metallborid, Rest im Alsdann wird das verdichtete Gut bei einer T-empewesenthchen Eisen. Andere Elemente, wie Kohlenstoff ratur von höchstens 930⁰C, vorzugsweise höchstens und Mangan, gelten als Verunreinigungen und können 870⁰C, verformt und mit den daraus resultierenden bis zu Gehalten von je 0,4 ^ vorliegen. Die Dispersoid- Spannungen einem Grobkornglühen bei Temperateilchen besitzen eine mittlere Teilchengröße von 0,005 io türen von beispielsweise 1200⁰C bis zum Schmelzbis 0,5 μπι, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 μπι bei einem beginn unterworfen, um ein grobes und gestrecktes mittleren Teilchenabstand von 0,05 bis 0,25 μπι, vor- Korn einzustellen. Ein bloßes Glühen des verdichzugsweise von 0,066 bis 0,18 μπι. _teten Gutes ohne ein Verformen im Anschluß an das

Das mechanische Legieren erfolgt vorzugsweise in Verdichten ergibt im allgemeinen kein gestrecktes

einer Rührarm-Kugelmuhle, beispielsweise in einer 15 Grobkorn. Der erforderliche Verformungsgrad fällt

Szegvari-Mühle mit Kugeln eines mittleren Durch- mit steigendem Dispersoidgehalt und beträgt vorzugs-

messers von 2,6 bis 12,7 mm und einer Rülirarm- weise 10 bis 12% oder mehr; so kann beispielsweise

geschwindigkeit von 60 bis 350 UpM. Das Mahlen ein verdichtetes Gut mit einem Dispersoidgehalt von

erfolgt vorzugsweise bei einem Kugel-Pulver-Verhältnis höchstens 1 bis 2 Volumprozent mit einer Quer-

von 4: 1 bis 50: 1. Das mechanische Legieren erfolgt so schnittsabnahme von 16 bis 25% oder mehr kalt-

vorzugsweise in inerter Atmosphäre, beispielsweise verformt werden.

unter Argon mit einer Strömungsgeschwindigkeit von Generell gilt, daß höhere Glühtemperaturen erfor-

0,142 m³/h, die das Eindringen von Falschluft aus- derlieh sind, wenn das Gut 0,5% oder mehr Zir-

schließt, im Falle einer Mühle mit einem Volumen konium enthält oder das Pulver verhältnismäßig kurz,

von 37,9 bis 56,81, so daß die Gefahr einer uner- 25 beispielsweise etwa 15 Stunden mechanisch legiert

wünschten Aufnahme von Gasen, wie Sauerstoff und worden ist. Das Glühen führt zu einem Kornwachstum,

Stickstoff, durch das Pulver gering gehalten wird. bei dem das Korn bis zu einer bestimmten Größe

Die Anwesenheit von zuviel Sauerstoff und mög- wächst, die auch bei einem fortgesetzten Glühen bis

licherweise auch Stickstoff in der Mahlatmosphäre zur Temperatur des Schmelzpunktes der Legierung,

während des Mahlens kann das Verschweißen der 30 beispielsweise bei einem 100 Stunden oder mehr

einzelnen Teilchen während des mechanischen Le- dauernden Glühen bei 1290 bis 132O°C, nicht über-

gierens beeinträchtigen sowie zu überfeinen und in- schritten werden kann. Das Korn ist in Walzrichtung

homogenen Pulvern führen. bzw. in den Walzrichtungen gestreckt und besitzt im

Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Stickstoff und allgemeinen eine Breite von 10 bis 100 μπι und eine

Sauerstoff im Pulver, abgesehen vom Stickstoff- und 35 Länge von 50 bis 2000 μΐη bei zweidimensionaler Be-

Sauerstoffgehalt des Dispersoids, d. h. der aus der trachtung. Ein derartig großes Korn verleiht dem

Mahlatmosphäre aufgenommenen Gase, höchstens Werkstoff eine merkliche Verbesserung der Warm-

0,4% Sauerstoff und 0,2% Stickstoff. Die Pulver- festigkeit und Zeitstandfestigkeit. Außerdem besitzt

teilchen sollten im allgemeinen eine mittlere Teilchen- der Werkstoff eine ausgezeichnete Kornstabilität bei

größe von 10 bis 1000 μηι, beispielsweise etwa 20 bis 40 erhöhter Temperatur, eine gute Kaltverformbarkeit,

200 μιτι, besitzen. eine verhältnismäßig hohe Zugfestigkeit bei Raum-

Es wurde festgestellt, daß sich die charakteristische temperatur und eine vergleichsweise geringe Neigung

hohe Härte oder Sättigungshärte in dem Pulver aus zur Versprödung bei Raumtemperatur nach einer

den Verbundteilchen nach einem verhältnismäßig langzeitigen Beanspruchung bei erhöhter Temperatur,

kurzen Mahlen einstellt und im allgemeinen etwa 45 Die Dispersoidteilchen brauchen dem Ausgangs-

630 HV beträgt. pulver nicht direkt zugesetzt zu werden; vielmehr kann

Für das mechanische Legieren eignen sich beispiels- der Pulvermischung auch ein Vormaterial zugesetzt

weise Pulver auf Basis von Schwammeisen, reduziertem werden, das anschließend zu dem Dispersoid umge-

Walzzunder und entkohltem Karbonyleisen mit einer setzt wird. Beispielsweise kann der Ausgangsmischung

Teilchengröße unter 147 μηι. Als Chrompulver eignen 50 metallisches Zirkonium und/oder Mischmetall zu-

sich beispielsweise Elektrolytchrom und Ferrochrom gesetzt werden, das alsdann zu Zirkonium-, Lanthan-

mit 50 bis 80 % Chrom und höchstens 0,2 % Kohlen- oder Ceroxid umgesetzt wird. Eine solche Umsetzung

stoff, Rest Eisen, jeweils mit einer Teilchengröße von läßt sich beispielsweise durch Einführen bestimmter

höchstens 147 μΐη. Das Aluminium kann in die Mengen Sauerstoff in die Mischung vor oder während

Pulvermischung als Eisen-Aluminium-Vorlegierungs- 55 des mechanischen Legierens errreichen. So kann bei-

pulver mit 50 bis 80% Aluminium eingeführt werden. spielsweise ein leicht reduzierbares Metalloxid, wie

Vorzugsweise enthält das Ausgangspulvergemisch Eisen- oder Nickeloxid, mit einer negativen freien

möglichst wenig Stickstoff, so daß der Stickstoffgehalt Enthalpie wesentlich unter 90 kcal/Grammatom Sau-

des mechanisch legierten Pulvers unter 0,2% liegt. erstoff bei 25 ⁰C in die Pulvermischung eingebracht

Das mechanisch legierte Pulver aus Verbundteilchen 60 werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß

wird anschließend warmverdichtet, beispielsweise in während des Mahlens ein Mischgas aus Sauerstoff

eine Büchse aus weichem oder rostfreiem Stahl oder und Argon in die Mühle eingeleitet wird. Auf diese

Nickel eingefüllt und die Büchse zugeschweißt sowie Weise bildet sich durch Diffusion und innere Oxydation

beispielsweise warmstranggepreßt. Das Warmstrang- beim Verdichten ein feines Dispersoidoxid. Für das

pressen kann bei Temperaturen bis 87O⁰C oder mehr, 65 erfindungsgemäße Verfahren eignen sich als Disper-

beispielsweise bei 1090 oder 1320°C mit einem Strang- soide nicht nur Oxide und Nitride, sondern beispiels-

preßverhältnis von 5 :1 bis 50:1 oder mehr erfolgen. weise auch 0,1 bis 10 Volumprozent harter Phasen,

Der verdichtete Werkstoff läßt sich dann verformen. wie Karbide und/oder Boride.

23 Ol

Beispiel 1

8,5 kg einer Pulvermischung aus 1 % Kobalt mit einer mittleren Teilchengröße voa 5 μΐη, 61 % Eisen einer Teilchengröße unter 147 μηι, 6% Ferroaluminium einer Teilchengröße unter 147 μηι mit 65% Aluminium, 2,5% Ferroaluminium einer Teilchengröße von 147 μπι mit 65% Aluminium und 10% cerfreiem Mischmetall, 0,3% Ferroniob mit 67% Niob, 0,5% Ferrozirkonium mit 10% Zirkonium, Rest ίο Ferrochrom einer Teilchengröße von 147 μπι wurden 18 Stunden in einer 37,9-1 Szegvari-Kugelmühle mechanisch ledert. Das mechanische Legieren geschah mit 173,4 kg Stahlkugeln eines Durchmessers von 7,9 mm bei einem Kugel-Pulver-Verhältnis von 20:1 und einer Rührgeschwindigkeit von 180 UpM in mit einer Geschwindigkeit von 0,142 m³/n strömendem Argon. Eine Teilmenge des mechanisch legierten Pulvers wurde in eine Büchse eingefüllt und bei 1066"C von einem Ausgangsdurchmesser von 88,9mm zu einem Stab mit einem Durchmesser von 19,1 mm stranggepreßt. Die chemische Analyse ergab 5,7 °_u Aluminium, 21,5 % Chrom, 0,9% Kobalt, 0,16% Mangan, 0,15% Nickel, 0,035% Kohlenstoff, 0,24% Sauerstoff und 0,12% Stickstoff, Rest einschließlich üblicher Verunreinigungen Eisen. Der Gesamtgehalt an Dispersoid einschließlich der Seltenen Erdmetalloxyde betrug annähernd 1 Volumprozent. Ein Probestück des Strangpreßknüppels wurde dann bei Raumtemperatur mit einer Querschnittsabnahme von 40% kalt- 3c gewalzt und anschließend eine Stunde bei 1316°C geglüht. Die Gefügeuntersuchung nach dem Glühen ergab ein Korn mit einer mittleren Breite von 100 μπι und einer mittleren Länge von 1000 μπι.

Ein anderes Teilstück des Strangpreßknüppels wurde mit einer Dickenabnahme von 50% kaltgewalzt und anschließend 2 Stunden bei 1316°C grobkorngeglüht, wobei sich ein Korn mit einer mittleren Breite von 100 μηι und einer Länge von 2000 μπι ergab. Die Probe wurde alsdann einem stufenweisen Zeitstandversuch bei 1O38°C mit einer Belastungszeit von 162,7 Stunden bei 34,47 MN/m², 47,9 Stunden bei 41,37 MN/m², 24 Stunden bei 48,26 MN/m² und 24 Stunden bei 55,16 MN/m² sowie anschließend 33,4 Stunden bei 62,05 MN/m² unterworfen. Der Probestab brach mit einer Dehnung v.jn 2,5% und einer Einschnürung von 7 %.

Beispiel 2

In der im Zusammenhang mit Beispiel 1 geschilderten Weise wurde aus demselben Pulver, das jedoch nur 12 Stunden mechanisch legiert wurde, ein Strangpreßknüppel mit feinkörnigem Gefüge hergestellt und auf einen Durchmesser von 10,16 mm gebracht sowie bei Raumtemperatur auf einen Durchmesser von 7,04 gezogen. Der Stab wurde dann 1 Stunde bei 1093⁰C geglüht und bis auf einen Durchmesser von 2,54 mm, d. h. mit der außerordentlich starken Querschnittsabnahme von 90% ohne jedes Zwischenglühen ge- zogen. Der Draht wurde dann mehrere Male während 30 Minuten bis 160 Stunden bei 1316⁰C geglüht. Das Korn war nach jedem Glühen in Verformungsrichtung gestreckt mit einer mittleren Breite von 20 μηι Sireckgrenze und einer mittleren Länge von 200 μπι. Die im weseitlichen gleichbleibende Korngröße des Draht- (MN/m^s) gefüges nach jedem Glühen bezeugt die hohe Korn-Stabilität bei erhöhten Temperaturen. Zum Vergleich 9,65 wurde ein üblicher Draht mit einem Durchmesser von 6 35mm aus 5,55% Aluminium, 21,0% Chrom, θ!δ5% Kobalt, 0,1% Mangan, 0,1% Silizium, C,25% Titan, 0,19% Nickel und 0,19% Seltene Erdmetalle und Eisen als Rest während 170 Stunden bei 1316'C geglüht. Dieser Draht besaß anfangs ein Gefüge mit einer Korngröße von 40 μπι und unterlag beim Glühen einem starken unkontrollierten Kornwachsrum, wobei sich ein im wesentlichen gleichachsiges Korn mit einer Achsenlänge von 1200 μΐη ergab.

Um die Auswirkungen hoher Temperaturen und die Eigenschaften bei Raumtemperatur zu ermitteln, wurden je eine weitere Probe des herkömmlichen Drahtes und eines dispersionsverfestigten Drahtes mit der obenerwähnten Zusammensetzung in der vorbeschriebenen Weise behandelt, dabei allerdings 30 Minuten bei 1316²C grobkorngeglüht, verschieden lang bei 1316°C geglüht und bei Raumtemperatur untersucht. Die Glühzeiten und Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellt, aus der sich ergibt, daß der herkömmliche Draht bereits nach kurzer Zeit, d. h. nach einem weniger ah 2V₂ Stunden dauernden Glühen, bei 1316 C versprödet war, während sich der Draht mit dem eründungsgemäßen Grobkorngefüge auch nach einem 120stündigem Glühen bei 1316⁰C bei Raumtemperatur noch als außerordentlich fest und duktil erwies. Die geringe Duktilität des dispersionsverfestigten Drahtes im gezogenen Zustand läßt sich auf die außerordentlich starke Kaltverformung beim Ziehen zurückführen.

Tabelle I

Glühzeit Streckgrenze Zugfestigkeit Dehnung Ein-

bei 1316⁰C schnürung

(h) (MN/m²) (MN/m²)

6,35 mm-Draht ohne Dispersoid

0	588,2	751,6	27,5	69,0
2,5	482,6	537,8	3,5	2,0
6,0	455,1	517,1	2,8	2,2
70,0	461,9	517,1	2,0	2,5
170,0		393,0	<l,0	<l,0

2,54-mm-dispersionsverfestigter Draht

gezogen 1213,4 1406,4 0,0
758,4 15,0

120 592,9

0,0

Bei einem weiteren herkömmlichen 6,35-mm-Draht wurden bei 1O38°C Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung und Einschnürung gemessen, während ein dispersionsverfestigter Draht mit einem Durchmesser von 2,54 mm, der in der oben beschriebenen Weise hergestellt und 30 Minuten bei 1316⁰C grobkorngeglüht worden war, bei 1O38°C auf Zeitstandfestigkeit geprüft wurde. Aus der nachfolgenden Tabelle II sind die Ergebnisse ersichtlich.

Tabelle II
Herkömmlicher Draht

Zugfestigkeit Dehnung
(MN/m⁸) (%)

Einschnürung

r/o)

16,55

120

95

Dispersiousverfestigter Draht

Belastung (MN/m«)

Standzeit (h)

34,47

13,3

Die Daten der Tabelle II lassen erkennen, daß der herkömmliche Draht bei 1038° C und einer Belastung von etwa 16,55 MN/m* oder mehr eine Standzeit von etwa 0 Stunden haben würde. Mithin zeigt sich angesichts einer Standzeit von 13,3 Stunden bei 1038° C und einer Belastung von 34,47 MN/m¹ die außerordentliche Überlegenheit des grobkörnigen und dispersionsverfestigten Drahtes nach der Erfindung.

Beispiel 3

Eine Teilmenge des im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschriebenen mechanisch legierten Pulvers wurde in einer Hülse verschlossen und bei 1149⁰C zu einem 88,9-mm-Rundstab mit feinkörnigem Gefüge stranggepreßt. Der Preßkörper wurde auf 1149 ⁰C erwärmt und bis auf einen Quadratstab mit einer Kantenlänge von 76,2 mm sowie schließlich zu einem 50,8 mm

dicken Rechteck ausgewalzt, das dann durch Kreuz- und Querwalzen zu einer 25,4 mm dicken Platte ausgewalzt wurde. Die Platte wurde dann erneut auf 1149⁰C erwärmt und bis auf eine Dicke von 6,35 mm heruntergewalzt sowie anschließend 1 Stunden bei 982⁰C geglüht, durch Beizen von der Hülse befreit und alsdann bis auf eine Dicke von 4,83 mm kaltgewalzt. Nach dem Kaltwalzen wurde die Platte 2 Stunden bei 1204⁰C geglüht, danach bis auf 1,4 mm

ίο Dicke kaltgewalzt und schließlich 30 Minuten bei 1316° C grobkorngeglüht. Weder beim Warm- noch beim Kaltwalzen ergaben sich dabei Schwierigkeiten. Die Untersuchung ergab, daß das Blech den unter Beispiel 2 erwähnten Kornaufbau besaß, mithin das Gefüge ein verhältnismäßig grobes, langgestrecktes Korn mit einer Breite von 20 μπι und einer Länge von 200 μπι aufwies.

Verschiedene Pulvergemische mit der aus Tabelle III ersichtlichen Endzusammensetzung wurden in einer

ao 37,85-1-Szejvari-Mühle mit einer Rührgeschwindigkeit von 180 UpM in strömendem Argon mit einer Geschwindigkeit von 0,142 m^s/h 15 Stunden (Pulver 1 bis 5) bzw. 24 Stunden (Pulver 6) und 36 Stunden (Pulver 7) gemahlen.

Tabelle III

Pulver

Ni

Cr

Al

Zr

Seltene Erdmetalle CYtO₁)

Fe

0,04

0,034

0,025

0,026

0,029

0,026

0,034

0,35
0,26
0,26
0,24
0,19
0,21
0,22

21,3
21,7
22,1
20,7
21,5
21,9
21,0

4,6
4,6
4,5
4,3
4,1
4,2
4,2

0,93 0,88 0,89 0,85 0,80 0,86 0,79 0,37
0,36
0,46
0,35
0,36
0,47
0,48

0,09
0,11
0,05
0,06
0,06
0,07
0,09

0,10

0,11

0,12

0,03

0,5

0,08

0,06

0,18 0,45 0,72 0,45 0,44 0,76 0,76

Rest Rest Rest Rest Rest Rest Rest

Jedes der vorerwähnten mechanisch legierten Pulver wurde in einer Büchse aus weichem Stahl mit einem Durchmesser von 88,9 mm verschlossen und ohne vorheriges Evakuieren bei 1093⁰C zu einem 19,05-mm- Stab warmstranggepreßt, der alsdann auf einen Durchmesser von 17,06 mm gebracht wurde. Probestücke der Stäbe wurden 30 Minuten bei 1316⁰C grobkorngeglüht, ohne daß sich eine Kornvergröberung ergab. Weitere Proben der Pulver 1 bis 3, 6 und 7 wurden dann bei Raumtemperatur mit unterschiedlicher Dickenabnahme von 16 bis 41% kaltgewalzt. Nach jedem Stich wurde von jeder Probe ein Stück entnommen, und sämtliche Stöcke wurden alsdann 30 Minuten bei 1316°C geglüht Nach dem Glühen wurde das Gefüge mit den in der nachfolgenden Tabelle rv* zusammengestellten Anteilen der Grobkornbildung in Prozent untersucht, wobei jede Probe durch die Nummer ihres Pulvers gekennzeichnet ist

Die GrOBe der Dispersoidteilchen lag im allgemeinen bei 0,015 χ 0,05 pm mit einem mittleren Teilchenabstand von 0,11 [im im Falle der Probe 1, von 0,08 Jim im Falle der Proben 2, 4 und 5 sowie von 0,065 μχη im Falle der Proben 3, 6 und 7 jeweils im stranggepreBten Zustand und nach dem Grobkornglühen.

Tabelle IV
Kaltverformung

Probe 0%

16% 25%

0
0
0
0
0

100

100

100
100
100
100
100

35%

100 100 100 100 100

41%

100 100 100 100 100

Die Tabelle TV zeigt, daß bis zu einer bestimmte Kaltverformung keine der Proben einem Kon wachstum bzw. einer Sekundärrekristallisation untei lag. Während diese untere Grenze für die Kai verformung im Falle der Probe 2 25% betrug, lag s für die Proben 1, 6 und 7 bei 16%; die Probe 3 unte lag dagegen nach einer 16%igen Querschnittsabnahn nur einer 50%igen Kornvergröberung. Nach ein mindestens 25%igen Kaltverformung wiesen sämtlicl Proben ein im wesentlichen vollständig grobkörnig Gefüge auf.

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Beispiel 4

Verschiedene Stücke der Proben 1 bis 7 gemäß Beispiel 3 wurden mit 25 %iger Abnahme kaltgewalzt und alsdann jeweils 30 Minuten bei verschiedenen

Temperaturen von 871 bis 1316° C geglüht und anschließend mit den in Tabelle V zusammengestellten Ergebnissen metallografisch untersucht. Die angegebenen Nummern der Proben weisen als Endziffer jeweils die Nummer der Proben aus Tabelle IV auf.

Tabelle V

Probe

871° C

982⁰C

1O38°C 1093 ⁰C

1204°C

1316-C

11	100	100
12	0	0
13	0	0
14	30	100
15	0	0
16	40	50
17	0	0

20

100	—	100
0	75	100
0	100	100
100	—	100
0	100	100
100		100
100		100

Die Daten der Tabelle V zeigen, daß alle Proben nach dem Kaltwalzen mit 25%iger Querschnittsabnahme und einem 30minütigen Glühen bei 1316⁰C ein zu 100% grobkörniges Gefüge mit einem in Verformungsrichtung gestreckten Korn besaßen. Bei einem Vergleich der Proben 12 und 13 mit der Probe 11 zeigt sich, daß die Temperatur des Grobkornglühens unter der« vorerwähnten Bedingungen mit zunehmendem Dispersoidgehalt unter Berücksichtigung der Angaben der Tabelle III ansteigt. Ein Vergleich der Proben 14 und 15 unter Berücksichtigung der Angaben der Tabelle III beweist, daß die Temperatur des Grobkornglühens unter den vorerwähnten Bedingungen mit zunehmendem Zirkoniumgehalt ebenfalls ansteigt, da das Zirkonium offensichtlich teilweise in einen oxydischen, karbidischen oder nitridischen Dispersoid umgewandelt wurde. Ein Vergleich der Proben 13 und 16 führt zu dem Schluß, daß die für eine vollständige Grobkornbildung erforderliche Glühtemperatur unter den angegebenen Bedingungen offensichtlich mit zunehmender Mahldauer niedriger wird.

Claims

^J türen ausgesetzt sind. Sie besitzen zudem nach einer

Patentansprüche· langzeitigen Beanspruchung bei höheren Tempera

turen eine vernachlässigbar geringe Raumtemperatur-

1- Verfahren zum pulvermetallurgischen Her- Duktiütät. Wegen der vorerwähnten Nachteile werden stellen von Legierungskörpern durch Warmver- 5 die in Rede stehenden Legierungen im wesentlichen dichten eines mechanisch legierten Pulvers von nur dort bei hohen Temperaturen eingesetzt, wo eine Aluminium und/oder Chrom und ein hoch- geringe Festigkeit erforderlich ist, wie beispielsweise schmelzendes Dispersoid enthaltenden Eisenle- für elektrische Widerstands-Heizelemente, oder bei gieningen, dadurch gekennzeichnet, niedrigen Temperaturen, wenn die Beanspruchung daß ein mechanisch legiertes Pulver aus 10 bis io durch Korrosion die Verwendung anderer Werkstoffe 40 % Chrom und/oder 1 bis 10 % Aluminium, 0 bis ausschließt Die Praxis verlangt jedoch nach der Uber-10% Nickel, 0 bis 20% Kobalt, 0 bis 5% Titan, je windung dieser Nachteile, d. h. nach vergleichbaren 0 bis 2% Seltene Erdmetalle, Yttrium, Zirkonium, Eisenlegierungen, die auch dann bei höheren Tempe-Niob, Hafnium, Tantal, Silizium und/oder Va- raturen eingesetzt werden können, wenn neben der nadin, je 0 bis 6% Wolfram und Molybdän, 0 bis 15 Korrosionsbeständigkeit auch eine höhere Festigkeit 0,4% Kohlenstoff und 0 bis 0,4% Mangan, Rest erforderlich ist, wie im Falle von Leu- und Rotor-Eisen einschließlich üblicher Verunreinigungen schaufehl oder Brennerbüchsen,
zusammen mit 0,1 bis 10 Volumprozent eines Aus der deutschen Offenlegungsschnft 19 43 062

hochschmelzenden Dispersoids warmverdichtet und ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Metallanschließend mit einer Querschnittsabnahme von 20 teilen bekannt, bei dem durch mechanisches Legieren mindestens 10% bei Temperaturen bis 930°C ver- hergestellte und einen feuerfesten Dispersoid entformt und grobkorngeglüht wird. haltende Verbundteilchen warmverdichtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Dieses Warmverdichten geschieht durch Warmstrangzeichnet, daß das warmverdichtete Gut bei einer pressen des in einer Büchse aus weichem Stahl beTemperatur von höchstens 87O°C und/oder mit as findlichen Pulvers und anschließendes Verformen beieinem Verformungsgrad von mindestens 25 % ver- spielsweise durch Warm- und Kaltwalzen zu Band formt wird. oder Draht für elektrische Heizelemente.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Die Erfindung basiert auf der Feststellung, daß die gekennzeichnet, daß das Pulver in inerter Atmo- Zugfestigkeit, Zeitstandfestigkeit und Duktiütät solcher sphäre mechanisch legiert wird. 30 Werkstoffe aus mechanisch legierten Verbundteilcheii
4. Verfahren nach einem oder mehreren der besser ist, wenn die Legierung ein Gefüge besitzt, das Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus gioben, mindestens in einer Richtung gestreckten ein dispersoidbildende Metalle enthaltendes Pulver Körnern bestellt. Dieses Gefüge läßt sich durch ein mechanisch legiert und das dispersoidbildende Verformen bei bestimmten Temperaturen und da-Metall oxidiert, karburiert, nitriert und/oder 35 durch hervorgerufene innere Spannungen in der verboriert wird. dichteten Legierung sowie ein anschließendes Grob-
5. Formkörper, hergestellt nach dem Verfahren kornglühen einstellen.

gemäß Ansprüche 1 bis 4, mit einer mittleren Das erfindungsgemäße Verfahren läßt Legierungs-

Teilchengröße des hochschmelzenden Dispersoids körper aus warmverdichteten, mechanisch legierten von 0,005 bis 0,5 μπι in feindisperser gleichmäßiger 40 Pulvern aus einer Mischung von 10 bis 40% Chrom Verteilung im Gefüge sowie mit einer Dichte von und/oder 1 bis 10% Aluminium, 0 bis 10% Nickel, 0 mindestens 98% der theoretischen Dichte und bis 20% Kobalt, 0 bis 5% Titan, je 0 bis 2% Seltene einem bis mindestens 131O⁰C stabilen, gestreckten Erdmetalle, Yttrium, Zirkonium, Niob, Hafnium, Korn mit einer Breite von 10 bis 100 μΐη und einer Tantel, Silizium und/oder Vanadin, je 0 bis 6 % Wolf-Länge von 50 bis 2000 μπι. 45 ram und Molybdän, 0 bis 0,4 % Kohlenstoff und 0 bis
6. Teil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich- 0,4% Mangan, Rest Eisen einschließlich üblicher Vernet, daß der Dispersoid einen mittleren Teilchen- unreinigungen zusammen mit 0,1 bis 10 Volumprozent abstand von 0,05 bis 0,25 μηι besitzt. eines hochschmelzenden Dispersoids mit einem

Schmelzpunkt von mindestens 1500⁰C herstellen, 50 wobei der warmverdichtete Werkstoff mit einer Quer-

scbnittsabnahme von mindestens 10% bei einer

Temperatur von höchstens 930⁰C zur Erzeugung von Restspannungen verformt und alsdann einem Grob-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kornglühen unterworfen wird.

Herstellen von Legierungskörpern durch Warmver- 55 Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her-Öichten eines mechanisch legierten Eisenpulvers; sie gestellten Formkörper enthalten ein hochschmelzenbetrifft dispersionsverfestigte sowie Chrom und/oder des Dispersoid mit einer mittleren Teilchengröße von Aluminium enthaltende, bei höheren Tempera- 0,005 bis 0,5 μπι gleichmäßig im Gefüge verteilt und türen oxidationsbeständige Eisenlegierungen. haben eine Dichte von mindestens 98% der theore-

Regulinisch hergestellte, Chrom und/oder Alu- 60 tischen Dichte und ein Gefügekorn von 10 bis 100 μηι minium enthaltende Eisenlegierungen besitzen im all- Breite sowie 50 bis 2000 μπι Länge, das bei Tempegemeinen eine hohe Oxidationsbeständigkeit auch bei raturen bis mindestens 131O⁰C stabil ist.
höheren Temperaturen; diese in herkömmlicher Weise Vorzugsweise bestehen das Pulver und die daraus

hergestellten Legierungen sind jedoch wegen ihrer hergestellten Legierungen bzw. Gegenstände aus 15 verhältnismäßig geringen Warmfestigkeit nur begrenzt 65 bis 40% Chrom, besser noch 18 bis 26% Chrom, 0 bis einsetzbar und unterliegen im allgemeinen einem außer- 5% Kobalt, 0 bis 6% Nickel, 1 bis 7% Aluminium, ordentlichen Kornwachstum sowie einer Korngrenzen- beispielsweise 3 bis 7% Aluminium, 0 bis 0,5% Zirversprödung, wenn sie langzeitig höheren Tempera- konium, 0 bis 1 % Titan, 0,1 bis 10 Volumprozent oder