DE2357967C3 - Use of a powder mixture for the manufacture of sintered iron parts - Google Patents
Use of a powder mixture for the manufacture of sintered iron partsInfo
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Description
•ί Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,• ί The invention relates to the use The invention is now based on the object
ί eines mindestens eine bei Sintertemperaturen in eine Möglichkeit zum Herstellen von Sinterteilen mit ί one at least one at sintering temperatures in a way to produce sintered parts with
1 sauerstofffreier Atmosphäre zersetzbare und minde- 35 hoher Maßhaltigkeit und guten mechanischen Eigen-1 oxygen-free atmosphere decomposable and at least 35 high dimensional accuracy and good mechanical properties
1 stens teilweise in einer Eisenmatrix in Lösung gehen- schäften auch bei mittlerer oder geringerer Dichte1 at least partially in solution in an iron matrix, even with medium or low density
ξ den Verbindung enthaltenden Pulvergemischs. bzw. mittlerer oder hoher Porosität zu schaffen. Dieξ the compound-containing powder mixture. or medium or high porosity. the
I Es sind zahlreiche Verfahren zum Herstellen Ie- Lösung dieser Aufgabe besteht in der VerwendungI There are numerous methods for producing Ie the solution to this problem is to use
■j gierter Sinterkörper aus Metallpulvern bekannt, bei des eingangs erwähnten Pulvergemischs zum pulver-■ j yed sintered body made of metal powders is known, in the case of the powder mixture mentioned at the beginning for the powder
I denen stets ein Gemisch aus elementaren und/oder 40 metallurgischen Herstellen von Eisensinterteilen. Vor- I always a mixture of elementary and / or metallurgical production of iron sintered parts. In front-
I vorlegierten Pulvern gepreßt und gleichzeitig oder zugsweise enthält das Pulvergemisch eine sich beiI pressed pre-alloyed powders and at the same time or preferably the powder mixture contains a
I: anschließend gesintert wird. Diese Sinterverfahren der Sintertemperatur zersetzende intermetallischeI: is then sintered. This sintering process of the sintering temperature decomposing intermetallic
I unterliegen jedoch dem Nachteil, daß es beim Sin- Verbindung.However, I suffer from the disadvantage that there is a Sin connection.
I tern zu Maßänderungen kommt, die sich nur schwer Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, daß dieI tern to changes in dimensions, which are difficult. The invention is based on the idea that the
I beherrschen lassen und häufig ein aufwendiges Nach- 45 Zersetzungsprodukte der Verbindung bzw. der inter-I can be controlled and often a complex post- 45 decomposition products of the compound or the inter-
I bearbeiten des Sinterkörpers erfordern. Die Maß- metallischen Phase beim Sintern mindestens teilweiseI require machining the sintered body. The dimensional metallic phase during sintering at least partially
I abweichungen sind durch ein Schrumpfen oder Wach- in eine Legierung mit mindestens einem Metall desI deviations are due to shrinking or waxing in an alloy with at least one metal of the
S sen des Werkstoffs bedingt, das sich praktisch nicht Grundgefüges überführt wird, um auf diese WeiseS sen of the material is conditioned, which is practically not transferred to the basic structure in this way
I vermeiden läßt. Zwar besteht die Möglichkeit, die das Grundgefüge in eine homogene oder auch teil-I avoid. It is possible to divide the basic structure into a homogeneous or also partially
I Maßänderungen durch legierungstechnische Maßnah- 50 weise heterogene Legierung umzuwandeln. Auf dieseI To convert dimensional changes by means of alloying measures, 50 heterogeneous alloy. To this
I men in Grenzen zu halten. Dies erfordert jedoch die Weise ist es möglich, Sinterkörper mit hoher Maß-I keep men within limits. However, this requires the way it is possible to produce sintered bodies with high dimensional
I Verwendung von in ihrer Menge sorgfältig aufein- haltigkeit und guten technologischen EigenschaftenI use of careful consistency in their quantity and good technological properties
J ander abgestimmten Pulvern bzw. Legierungsbestand- auch bei verhältnismäßig geringer Dichte zu schaffen.To create other coordinated powders or alloy constituents - even with a relatively low density.
I teilen, die einerseits einwachsen und andererseits ein Vorzugsweise enthält das Pulvergemisch insgesamtI share, which on the one hand grow in and on the other hand a preferably contains the powder mixture as a whole
I Schrumpfen verursachen, um diese beiden Tendenzen 55 bis 20% der Verbindung, beispielsweise Chrom-I cause shrinkage to these two tendencies 55 to 20% of the connection, for example chrome
I nach Möglichkeit auszugleichen. Solche legierungs- nitrid, Chromsilizid und Siliziumnitrid einzeln oderI balance if possible. Such alloy nitride, chromium silicide and silicon nitride individually or
I technischen Maßnahmen führen gleichzeitig aber nebeneinander. Außer der Verbindung kann das Pu!-I technical measures run at the same time but side by side. Besides the connection, the Pooh can! -
I auch zu einer Beeinflussung der technologischen vergemisch noch Eisen mit oder ohne Legierungs-I also influence the technological mix of iron with or without alloy
1 Eigenschaften des Sinterkörpers, so daß sie nicht bildner, wie Kupfer, Nickel, Kohlenstoff und Mangan1 Properties of the sintered body so that it does not form, such as copper, nickel, carbon and manganese
s überall anwendbar sind. 60 einzeln oder nebeneinander enthalten. Vorzugsweises are applicable everywhere. 60 included individually or side by side. Preferably
I Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Sinterkörper enthält das Pulvergemisch 3 bis 16%Chromnitrid,I Another disadvantage of conventional sintered bodies is that the powder mixture contains 3 to 16% chromium nitride,
ist durch deren Porosität bedingt, die sich nur unter 2 bis 12% Chromsilizid und 4 bis 10%Silizium-is due to their porosity, which is only below 2 to 12% chromium silicide and 4 to 10% silicon
\ verhältnismäßig großem technischem Aufwand be- nitrid einzeln oder nebeneinander, Rest Eisen. \ Relatively great technical effort loading nitride separately or in combination, the remainder iron.
ί seitigen läßt und zu einer Beeinträchtigung der tech- Das Pulvergemisch wird nach üblichen pulver-The powder mixture is made according to the usual powder-
: nologischen Eigenschaften, insbesondere der Festig- 65 metallurgischen Verfahren behandelt; ihm wird vor : biological properties, in particular of the strengthening 65 metallurgical processes dealt with; him will be in front of
Ϊ keit führt. Es ist zwar bekannt, die Festigkeit von dem Mischen vorzugsweise ein Gleitmittel zugesetzt.Ϊ speed leads. While it is known to add a lubricant to the strength of the mixing, it is preferred.
■: Sinterwerkstoffen mit Hilfe einer Dispersionshärtung Das Verpressen kann mit einem Druck von 1,5 bis■: Sintered materials with the help of a dispersion hardening The pressing can be done with a pressure of 1.5 to
ί beispielsweise mit Karbiden, Oxiden, Nitriden und 10 · 102 MN/mz erfolgen. Der auf diese Weise her-ί for example with carbides, oxides, nitrides and 10 · 10 2 MN / m z . The one produced in this way
gestellte Preßkörper wird danach in Abwesenheit bzw. 0,7 % Paraffin als Gleitmittel gemischt und anvon
Sauerstoff, beispielsweise in Wasserstoff, Ammo- schließend bei einem Druck von 600 MN/m2 verniak-Spaltgas
oder im Vakuum, bei 900 bis 1300° C preßt. Der Preßkörper wurde alsdann 2 Stunden bei
gesintert. Das Sintern dauert bis 8 Stunden und ist 1280° C unter Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nach
mit einer Zersetzung der Verbindung bzw. interme- 5 dem Abkühlen auf Raumtemperatur besaß der Sintaliischen
Phase verbunden, deren Zersetzungspro- terkörper bei einer Dichte von 6,9 g/cm3 eine Festigdukte
mindestens teilweise in das Grundgefüge ein- keit von 36 cb, eine Dehnung von 4% und eine
gehen und mit einzelnen oder mehreren Metallen des Härte von 95 HRF; er unterlag weder einem Wach-Gnindgefüges
eine Legierung bilden. An das Sintern sen noch einem Schwund,
kann sich eine übliche Wärmebehandlung und/oder io
ein Kalibrieren anschließen. Beispiel 5The pressed body is then mixed in the absence or 0.7% of paraffin as a lubricant and pressed with oxygen, for example in hydrogen, ammonia at a pressure of 600 MN / m 2 of vernia cracking gas or in a vacuum at 900 to 1300 ° C . The compact was then sintered at for 2 hours. Sintering takes up to 8 hours and is sintered at 1280 ° C under ammonia cracked gas. After a decomposition of the connection or intermittent cooling to room temperature, the Sintali phase had connected, the decomposition protector of which at a density of 6.9 g / cm 3 had a firmness at least partially in the basic structure of 36 cb, an elongation of 4% and a go and with single or multiple metals of hardness of 95 HRF; he was not subject to a waking and graceful structure forming an alloy. There is still a loss of sintering,
a customary heat treatment and / or io
a calibration will follow. Example 5
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Aus- Ein Pulvergemisch aus 44 g bzw. 3,4% Silizium-The invention is explained below with reference to a powder mixture of 44 g or 3.4% silicon
führungsbeispielen des näheren erläutert. nitrid mit einer Teilchengröße unter 45 μΐη und 956 gexamples of management explained in more detail. nitride with a particle size below 45 μm and 956 g
g . . J1 Eisen wurde in Anwesenheit von 7 g bzw. 0,7%g. . J 1 iron was in the presence of 7 g or 0.7%
p ' 15 Paraffin als Gleitmittel 45 Minuten gemischt Das p '15 paraffin mixed as a lubricant 45 minutes that
Ein Pulver aus 7% bzw. 140 g Chromnitrid mit Pulvergemisch wurde bei einem Druck von 600MN/ einer Teilchengröße unter 44 μπα und 1860 g Eisen m2 verpreßt und der Preßkörper anschließend 2 Stunwurde zusammen mit 20 g bzw. 1% Paraffia als den bei 12800C in Ammoniak-Spaltgas gesintert. GleitmittEl 30 Minuten gemischt. Ein Teil der Mi- Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur besaß der schung wurde mit einem Druck von 600 MN/m2 ver- ao Sinterkörper bei einer Dichte von 6,7 g/cm3 eine preßt und der Preßkörper anschließend 2 Stunden Festigkeit von 35 cb, eine Dehnung von 20% undA powder of 7% or 140 g of chromium nitride with powder mixture was pressed at a pressure of 600MN / a particle size below 44 μm and 1860 g of iron m 2 and the pressed body was then 2 hours together with 20 g or 1% of paraffia than that at 1280 0 C sintered in ammonia cracked gas. Lubricant mixed for 30 minutes. After cooling to room temperature, some of the sintered bodies were pressed at a pressure of 600 MN / m 2 at a density of 6.7 g / cm 3 and the pressed body then had a strength of 35 cb for 2 hours , an elongation of 20% and
bei 1280° C in Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nach eine Härte von 84 HRF; er unterlag einem Schwundsintered in ammonia cracked gas at 1280 ° C. After a hardness of 84 HRF; he was subject to a decline
J dem Abkühlen auf Raumtemperatur ergab sich bei von 2%.Cooling to room temperature resulted in from 2%.
■ einer Dichte von nur 6,7 g/cm3 eine Festigkeit von B e i s η i e 1 6■ a density of only 6.7 g / cm 3 a strength of B is η ie 1 6
60 cb, eine Dehnung von 3% und eine Härte von 25 , p 60 cb, an elongation of 3% and a hardness of 25, p
80 HRB. Der Sinterkörper unterlag lediglich einem Ein Pulver aus 50 g bzw. 5 % Chromsilizid, einer80 HRB. The sintered body was subject to only a powder of 50 g or 5% chromium silicide, a
Wachsen von 0,4%. Teilchengröße von 44 μηι und 950 g Eisen wurde inGrow by 0.4%. Particle size of 44 μm and 950 g of iron was in
R ' " I 9 Anwesenheit von 7 g bzw. 0,7% Paraffin als Gleit-R '"I 9 presence of 7 g or 0.7% paraffin as a lubricant
Beispiel / ^^ 30Minuten gemischt. Ein Teil des Pulver-Example / ^^ 30 minutes mixed. Part of the powder
Ein Pulver aus 70 g bzw. 7 % Siliziumnitrid mit 30 gemischs wurde bei einem Druck von 800 MN/m2 A powder of 70 g or 7% silicon nitride with 30 mixtures was produced at a pressure of 800 MN / m 2
einer Teilchengröße unter 149 μηι und 930 g Eisen verpreßt und der Preßkörper anschließend 2 Stundena particle size below 149 μm and 930 g of iron are pressed and the pressed body is then pressed for 2 hours
wurde in Anwesenheit von 7 g bzw. 0,7% Paraffin bei 12800C in Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nachwas sintered in the presence of 7 g or 0.7% paraffin at 1280 ° C. in ammonia cracked gas. To
als Gleitmittel 45 Minuten gemischt. Das Pulver dem Abkühlen auf Raumtemperatur besaß der Sin-mixed as a lubricant for 45 minutes. The powder after cooling to room temperature possessed the sin-
wurde anschließend bei einem Druck von 600 MN/m2 terkörper bei einer Dichte von 7,1 g/cm3 eine Festig-was then at a pressure of 600 MN / m 2 terbody at a density of 7.1 g / cm 3 a strength
| verpreßt und der Preßkörper 2 Stunden bei 1280° C 35 keit von 40 cb und eine Dehnung von 22%; er unter-| pressed and the pressed body for 2 hours at 1280 ° C 35 speed of 40 cb and an elongation of 22%; he under-
unter Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nach dem Ab- lag einem Schwund von 1,5%.sintered under ammonia cracked gas. After depositing, a shrinkage of 1.5%.
kühlen auf Raumtemperatur besaß der Sinterkörper Ein weiterer Teil des Pulvergemischs wurde beicool to room temperature possessed the sintered body. Another part of the powder mixture was at
| bei einer Dichte von nur 6,1 g/cm3 eine Festigkeit einem Druck von 600 MN/m2 verpreßt und der| at a density of only 6.1 g / cm 3, a strength of a pressure of 600 MN / m 2 and the
von 28 cb, eine Dehnung von 8% sowie eine Härte Preßkörper anschließend 2 Stunden bei 112O0C inof 28 cb, an elongation of 8% and a hardness pressed body then 2 hours at 112O 0 C in
von 76 HRF; er unterlag einem Schwund von nur 40 Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nach dem Abkühlenfrom 76 HRF; it was subject to a loss of only 40 sintered ammonia fission gas. After cooling down
1 %. auf Raumtemperatur besaß der Sinterkörper bei einer1 %. the sintered body had at room temperature at one
Beispiel 3 Dichte von 6,4 g/cm3 eine Festigkeit von 23 cb undExample 3 density of 6.4 g / cm 3 a strength of 23 cb and
eine Dehnung von 8%; er unterlag keinerlei Maß-Ein Pulver aus 80 g bzw. 8 % Chromsilizid mit abweichungen,
einer Teilchengröße unter 44μΐη und 920g Eisen 45 Beispiel 7an elongation of 8%; He was not subject to any measure-a powder of 80 g or 8% chromium silicide with deviations,
a particle size below 44μΐη and 920g iron 45 Example 7
wurde in Anwesenheit von 7 g bzw. 0,7% Paraffinwas in the presence of 7 g or 0.7% paraffin
als Gleitmittel 30 Minuten lang gemischt. Ein Teil Ein Pulver aus 160 g bzw. 16% Chromnitrid einermixed as a lubricant for 30 minutes. One part A powder of 160 g or 16% chromium nitride one
des Pulvergemischs wurde mit einem Druck von Teilchengröße von 44 um und 840 g Eisen wurde in 600 MN/m2 gepreßt und der Preßkörper anschlie- Anwesenheit von 10 g bzw. 1% Paraffin als Gleitßend 2 Stunden bei 1120° C unter Ammoniak-Spalt- 50 mittel 30 Minuten gemischt. Das Pulvergemisch gas gesintert. Nach dem Abkühlen auf Raumtempe- wurde anschließend bei einem Druck von 600 MN/m2 ratur besaß der Sinterkörper bei einer Dichte von verpreßt und der Preßkörper 4 Stunden bei 1280° C 6,3 g/cm3 eine Festigkeit von 25 cb sowie eine Deh- in Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nach dem Abkühnung von 2%; er unterlag einem Schwund von nur len auf Raumtemperatur besaß der Sinterkörper bei 0,3 %. 55 einer Dichte von 6,6 g/cm3 eine Festigkeit von 48 cb,of the powder mixture was pressed with a particle size of 44 µm and 840 g of iron was pressed in 600 MN / m 2 and the pressed body was then pressed in the presence of 10 g or 1% paraffin as a lubricant for 2 hours at 1120 ° C under ammonia cracking 50 medium 30 minutes mixed. The powder mixture is gas sintered. After cooling to room temperature, the sintered body was then pressed at a pressure of 600 MN / m 2 at a density of 6.3 g / cm 3 and a strength of 25 cb and a stretch for 4 hours at 1280 ° C - sintered in ammonia cracked gas. After cooling off 2%; it was subject to a shrinkage of only len to room temperature, the sintered body had at 0.3%. 55 a density of 6.6 g / cm 3 a strength of 48 cb,
Ein weiterer Teil des Pulvergemischs wurde mit eine Dehnung von 6% und eine Härte von 89 HRF;
einem Druck von 800 MN/m2 verpreßt und der er unterlag einem Wachsen von 0,5 %.
Formkörper anschließend 2 Stunden bei einer Temperatur von 128O0C in Ammoniak-Spaltgas gesin- Beispiel 8
tert. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur be- 60Another part of the powder mixture was made with an elongation of 6% and a hardness of 89 HRF; a pressure of 800 MN / m 2 and which it was subject to a growth of 0.5%.
Shaped body then for 2 hours at a temperature of 128O 0 C in ammonia cracked gas Gesin- Example 8
tert. After cooling to room temperature, 60
saß der Sinterkörper bei einer Dichte von 7 g/cm3 Ein Pulver aus 110 g bzw. ll%Siliziumnitrid mitthe sintered body sat at a density of 7 g / cm 3 with a powder of 110 g or 11% silicon nitride
eine Festigkeit von 47 cb und eine Dehnung von 3%; einer Teilchengröße unter 149 μπι und 890 g Eisen er unterlag einem Schwund von 2%. wurde in Anwesenheit von 10 g bzw. 1% Paraffina strength of 47 cb and an elongation of 3%; a particle size below 149 μm and 890 g of iron it was subject to a decrease of 2%. was in the presence of 10 g or 1% paraffin
. 45 Minuten gemischt. Das Pulvergemisch wurde bei. Mixed for 45 minutes. The powder mixture was at
Beispiel 4 6s einem Dnick von 600 MN/m2 verpreßt und derExample 4 6s pressed to a thickness of 600 MN / m 2 and the
Eine Pulvermischung aus 35 g bzw. 3,5% Chrom- • Preßkörper anschließend 2 Stunden bei 1280° C in nitrid einer Teilchengröße unter 44 μτη und 975 g Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nach dem Abkühlen Eisen wurde 30 Minuten in Anwesenheit von 7 g auf Raumtemperatur besaß der Sinterkörper bei einerA powder mixture of 35 g or 3.5% chromium • compacts then 2 hours at 1280 ° C in nitride with a particle size below 44 μτη and 975 g ammonia cracked gas sintered. After cooling down Iron was in the presence of 7 g at room temperature for 30 minutes, the sintered body possessed at one
Dichte von 5,9 g/cm3 eine Festigkeit von 26 cb, eine Dehnung von 4°/o und eine Härte von 81 HRF; er unterlag einem Schwund von 2 %.Density of 5.9 g / cm 3, strength of 26 cb, elongation of 4% and hardness of 81 HRF; it was subject to a decrease of 2%.
Ein Pulver aus 120 g bzw. 12Va Chromsilizid mit einer Teilchengröße unter 44 {im und 880 g Eisen wurde in Anwesenheit von 10 g bzw. 1% Paraffin 30 Minuten gemischt Das Pulvergemisch wurde anschließend bei einem Druck von 600 MN/m2 verpreßt und der Preßkörper 8 Stunden bei 1280° C in Ammoniak-Spaltgas gesintert. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur besaß der Sinterkörper bei einer Dichte von 7 g/cm3 eine Festigkeit von 52 cb, eine Dehnung von 2 0Zo und eine Harte von 71 HRB; er unterlag einem Schwund von 2,8 %>.A powder of 120 g or 12Va chromium silicide with a particle size below 44 μm and 880 g iron was mixed in the presence of 10 g or 1% paraffin for 30 minutes. The powder mixture was then pressed at a pressure of 600 MN / m 2 and the Pressed body sintered in ammonia cracked gas at 1280 ° C. for 8 hours. After cooling to room temperature, the sintered body had a strength of 52 cb, an elongation of 2 0 Zo and a hardness of HRB 71 at a density of 7 g / cm 3; it was subject to a decline of 2.8%>.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele zeigen, daß es unter Verwendung von Chromnitrid (Cr2N), Chromsilizid (CrSi2) und Siliziumnitrid (Si3N4) möglich ist, ohne großen technischen Aufwand Sinterkörper herzustellen, die trotz vergleichsweise geringer Dichte ausgezeichnete mechanische Eigenschaften besitzen.The above embodiments show that using chromium nitride (Cr 2 N), chromium silicide (CrSi 2 ) and silicon nitride (Si 3 N 4 ) it is possible, without great technical effort, to produce sintered bodies which, despite their comparatively low density, have excellent mechanical properties.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732357967 DE2357967C3 (en) | 1973-11-21 | Use of a powder mixture for the manufacture of sintered iron parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732357967 DE2357967C3 (en) | 1973-11-21 | Use of a powder mixture for the manufacture of sintered iron parts |
Publications (3)
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DE2357967A1 DE2357967A1 (en) | 1975-08-07 |
DE2357967B2 DE2357967B2 (en) | 1976-01-02 |
DE2357967C3 true DE2357967C3 (en) | 1976-08-19 |
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