DE2558156A1 - Verfahren zur erhitzung von stahlpulverpresslingen - Google Patents

Verfahren zur erhitzung von stahlpulverpresslingen

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DE2558156A1 DE19752558156 DE2558156A DE2558156A1 DE 2558156 A1 DE2558156 A1 DE 2558156A1 DE 19752558156 DE19752558156 DE 19752558156 DE 2558156 A DE2558156 A DE 2558156A DE 2558156 A1 DE2558156 A1 DE 2558156A1
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Kazuo Ogata
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Description

München, 23. Dezember 1975
Kobe Steel, Ltd. Kobe, Japan
Verfahren zur Erhitzung von Stahlpulverpreßlingen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhitzung von Stahlpulverpreßlingen unter Anwendung einer geregelten Atmosphäre aus einem Primärgas, das wenigstens 8o Vol.-% eines inerten Gases enthält, und eines Sekundärgases, das aus o,1 bis 5 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) eines paraffinischen Kohlenwasserstoffs besteht. Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Restsauerstoff konzentration in Stahlpulverpreßlingen zu reduzieren, während der Kohlenstoffgehalt genau geregelt wird.
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Bekannt ist, daß Stahlpulverpreßlinge, die
durch Pressen von pulvermetallurgischem Stahl erhalten werden, normalerweise Sauerstoff in Mengen in der Größenordnung von 1ooo bis 2ooo ppm enthalten. Daher ist es zur Erzielung einer guten Qualität der Produkte wesentlich, daß der Sauerstoff auf für die nachfolgende Erhitzungsstufe akzeptable Gehalte vermindert wird, während die Kohlenstoffgehalte in den Preßkörpern geregelt werden. Es gibt bereits verschiedene Verfahren zum Erhitzen von Stahlpulverpreßlingen, nämlich beispielsweise (vgl. auch die nachstehende Tabelle I) RX-, SRX- und ASRX-Gasverfahren, wobei Gase verwendet werden, die durch paraffinische Kohlenwasserstoffe, z.B. Methan, Propan, Butan etc., für die betreffenden Atmosphären erzeugt werden. Ferner ist bereits ein sogenanntes AX-Gasverfahren vorgeschlagen worden, wobei ein Gemisch aus Wasserstoffgas und Stickstoffgas, erhalten durch Zerlegung von Ammoniak, als entsprechende Atmosphäre verwendet worden ist.
Bei diesen Verfahren werden reduzierende Atmosphären, z.B. Wasserstoffgas, zur Deoxydation der Stahlpulverpreßlinge verwendet. Während der Deoxydationsreaktion neigen die Reduktionsbestandteile in den betreffenden Atmosphären zur Reaktion mit Sauerstoff in den Pulverpreßlingen, wodurch oxydative Gase entwickelt werden. Die oxydativen Gase reagieren dann mit dem Kohlenstoff in den Pulverpreßlingen, so daß entkohlte Schichten gebildet werden. Demzufolge ist es schwierig, die Kohlenstoffkonzentration in den Stahlpreßlingen zu regeln, da unerwünschte entkohlte Schichten in den Stahlpreßlingen gebildet werden,
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woraus schlechte Qualität der Produkte resultiert.
Die Reaktionen zwischen den reduzierenden Gasen in der betreffenden Atmosphäre und den Stahlpulverpreßlingen finden gemäß den folgenden Gleichungen statt:
co + FeO = Fe + co2 (Deoxydation) (D
co2 + Fe(C) = Fe + 2CO (Entkohlung) (2)
TT ι FeO = Fe + H2O (Deoxydation) (3)
H2O + Fe(C) = Fe + CO + H, , (Entkohlung) (4)
Aus den vorstehenden Reaktionsgleichungen ist
ersichtlich, daß die Entkohlung gemäß (4) durch das entwickelte H2O-GaS verursacht wird. Diese Reaktion kann nicht verhindert werden, selbst wenn eine Atmosphäre mit niedrigem Taupunkt (z.B. Taupunkt von -4o°C) verwendet wird. Zur Lösung dieser Probleme ist schon vorgeschlagen worden, die RX-Gase als entsprechende Atmosphäre zu verwenden und die Stahlpulverpreßlinge über eine lange Zeitdauer auf eine hohe Temperatur zu erhitzen. Bei diesem Verfahren verbleibt jedoch Sauerstoff in hohen Gehalten in den Stahlpulverpreßlingen, obwohl der Kohlenstoffgehalt ungefähr bei dem erwarteten Wert gehalten wird. Wenn zur Verminderung des Sauerstoffgehalts hohe Temperaturen angewendet werden, ist es äußerst schwierig, einen geeigneten Kohlenstoffgehalt als Atmosphäre zu erhalten, nämlich wegen des üblichen Aufbaus des Generators· Daher ist die genaue Kohlenstoffregelung fast unmöglich.
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Wie man aus den vorstehenden Gleichungen ersieht, soll die Atmosphäre stark reduzierend gemacht werden; die Reaktionen (1) und (3) sollen glatt voran gehen, damit der Sauerstoffgehalt in den Stahlpulverpreßlingen vermindert wird. Praktisch geht jedoch gleichzeitig eine Entkohlung gemäß den Gleichungen (2) und (4) vor sich. Infolge dieses widersprechenden Verhaltens können weder die entkohlten Schichten verhindert werden noch kann eine zufriedenstellende Deoxydation erreicht werden.
Daher ist es bei den bekannten Verfahren äußerst schwierig, eine zufriedenstellende Deoxydation zu erreichen und die Bildung von entkohlten Schichten zu verhindern, während der Kohlenstoff auf einen optimalen Gehalt geregelt wird. Es hat sich tatsächlich als unmöglich erwiesen, pulvermetallurgische Stahlprodukte mit guten Qualitäten aus Stahlpulverpreßlingen su erzeugen, die Sauerstoff in Mengen von mehr als 1ooo ppm enthalten.
Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in der Schaffung eines Verfahrens zur Erhitzung von Stahlpulverpreßlingen, wobei diese Stahlpulverpreßlinge vollständig deoxydiert werden können, während dabei der Kohlenstoffgehalt auf geeignete Höhe geregelt vstxä.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, wobei die Entkohlungsreaktion und die Deoxydations-
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2 5 5 8 I S
reaktion gemäß den vorstehenden Gleichungen dadurch geregelt werden, daß eine Mischgasatmosphäre verwendet wird, v/obei das Mischgas durch Verdünnung der reduzierenden Gase mit einem inerten Gas erhalten und dazu weiterhin ein paraffinisches Kohlenwasserstoffgas gegeben wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die reduzierende Atmosphäre durch Verdünnung mit einem inerten Gas so eingestellt, daß sie mit den zu erhitzenden Materialien, d.h. den Stahlpulverpreßlingen, nicht reagiert. Eine solche Verdünnung verhindert, daß die Stahlpulverpreßlinge durch die Atmosphäre entkohlt werden; daher finden die Reaktionen nicht statt, wie sie in den vorstehenden Gleichungen (1) bis (4) gezeigt sind. Andererseits wird die Deoxydation durch Reaktion von Sauerstoff mit dem Kohlenstoff ausgeführt, der zuvor mit dem Stahlpulver vermischt worden ist.
In einer besonderen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält die Atmosphäre ein Primärgas und ein Sekundärgas. Das Primärgas enthält wenigstens 8o% eines inerten Gases; der restliche Teil wird durch andere Gase, z.B. Wasserstoffgas und Kohlenmonoxydgas, gebildet. Das Sekundärgas besteht aus einem paraffinischen Kohlenwasserstoff, beispielsweise Methan, Äthan, Propan oder Butan. Das Sekundärgas wird mit dem Primärgas in einer Menge von o,5 bis 5 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) vermischt. Wenn Stahlpulverpreßlinge in dieser Atmosphäre erhitzt werden, kann der
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Restsauerstoffgehalt in den Preßlingen vermindert werden, so daß der Kohlenstoffgehalt zweckmäßig eingeregelt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher veranschaulicht. Die Zeichnung zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Relation zwischen der Zusammensetzung der Bestandteile in der Atmosphäre und der Kohlenstoffanalysenwerte des Produktes.
Bei den üblichen Erhitzungsverfahren für Deoxydationsreaktionen von Stahlpulverpreßlingen ergibt sich mit Bezug auf die Zusammensetzung der verwendeten Atmosphären folgende Übersicht, wie in der nachstehenden Tabelle I dargestellt:
Tabelle 31 2 I ,2 CO 2 II 2° CH4 N 2
(Bekannte 32 ,5 ,1 o, 1 O ,4 o, 4 43 ,4
Art des
Verfahrens		 Brennstoff H 41 ,9 Verfahren) /5 o, 1 O ,4 o, 4 42 /5
C4H1o 66 ,9 CO ,4 o, 1 O /4 o,4 36 ,7
RX C3H8 67 ,4 24 ,2 6, 3 6 ,5 o,4 - —
CH4 71 ,4 23 ,8 6, 7 6 ,5 o,4 - —
C4H1O 61 ,1 2o ,9 5, 2 6 ,5 o,4 - —
SRX C3H8 62 .3 2o ,7 4, 6 6 ,5 o,4 5 ,3
CH4 65 ,6 19 ,7 4, 3 6 o,4 4 ,8
C4H1o 75 ,4 16 3, 3 6 ,5 o,4 5 ,7
ASRX C3H8 ,ο 21 O O ,0 0,0 25 fO
CH4 21
AX NH3 18
0
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Beim Erhitzen in üblicherweise verwendeten Atmosphären finden die Deoxydationsreaktionen (1) und (3) zwischen den reduktiven Bestandteilen in den betreffenden Atmosphären (d.h. CO-Gas und Wasserstoff) und dem Metalloxyd im Stahlpulver statt. Weiterhin resultiert eine Deoxydation aus der Reaktion zwischen Sauerstoff und Kohlenstoff in den Stahlpulverpreßlingen, wie durch die nachstehende Gleichung veranschaulicht ist:
Fe(C) + FeO = 2Fe + CO (5)
Andererseits werden entkohlte Schichten gebildet, wenn oxydative Gase, z.B. C0_ und H3O, die in den Deoxydationsreaktionen (2) und (4) entwickelt werden, und ferner das O3-GaS im Erhitzungsofen mit Kohlenstoff in dem Stahlpulver reagieren.
Die Bildung von entkohlten Schichten kann durch Unterdrückung der Reaktionen (2) und (4) verhindert werden. Jedoch beeinträchtigt eine solche Unterdrückung die Deoxydationsreaktionen (1) und (3). Zur Ausschaltung solcher nachteiligen Effekte ist es daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr vorteilhaft, daß ein paraffinisches Kohlenwasserstoffgas, z.B. Methan, mit der Atmosphäre vermischt wird, worin die Stahlpulver preßlinge erhitzt werden. Die Zugabe von Methan zu der betreffenden Atmosphäre führt zu den folgenden Reaktionen (6), (7) und (8), so daß die Konzentration des oxydativen Gases vermindertverden kann, woraus sich eine Verringerung der Reaktionen der oxydativen Gase mit Kohlenstoff ergibt:
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CO2 + CH4 = 2C0 + 2H2 (6) H2O + CH4 = CO + 3H2 (7)
O2 + 2CH4 = 2CO + 4H2 (8)
Zunächst wurden 2% Methan zu der Atmosphäre hinzugegeben, wie sie im RX-Verfahren (CH4) verwendet wird. Wenn Stahlpulverpreßlinge in dieser methanangereicherten Atmosphäre erhitzt werden, kann die Bildung von entkohlten Schichten verhindert werden; jedoch kann die restliche Sauerstoffkonzentration nicht bis auf eine tragbare Höhe vermindert werden, wie aus der nachstehenden Tabelle III ersichtlich ist. Der Grund für die hohe Sauerstoffkonzentration liegt darin, daß die durch Gleichung (5) veranschaulichte Reaktion wegen des hohen CO-Gehalts in der Atmosphäre verhindert worden ist. Daraufhin wurde der CO-Gehalt durch Zugabe eines inerten Gases zur reduzierenden Atmosphäre vermindert; eine solche Verdünnung erleichtert die Deoxydationsreaktion (5) und verhindert auch die Entkohlungsreaktionen (2) und (4).
So kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur die Deoxydation zufriedenstellend ausgeführt werden, sondern es können auch die Reaktionen zwischen den oxydativen Bestandteilen in der Atmosphäre und dem Kohlenstoff im Stahlpulver verhindert werden; nur die Reaktion mit Sauerstoff in dem Stahlpulver, wie durch die vorstehende Gleichung (5) veranschaulicht wird, geht voran. Wenn daher der Sauerstoffgehalt der Stahlpulverpreßlinge zuvor bestimmt und Kohlenstoff in einer entsprechenden Menge zugegeben wird, kann der Kohlenstoffgehalt
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gesinterten Produktes genau eingeregelt werden. Dies wird durch die nachstehende Gleichung (9) veranschaulicht, die sich entsprechend aus Gleichung(5) ergibt:
- 3/4
worin y und y die Konzentrationen von Kohlenstoff bzw. Sauerstoff in dem Produkt bedeuten und χ und χ die betreffenden Werte der Stahlpulverpreßlinge vor der Sinterbehandlung bedeuten; sämtliche Werte sind in Gew.-% ausgedrückt.
Kohlenstoff kann zuvor als Bestandteil zum Stahlpulver in einer größeren Menge hinzugegeben oder er kann mit Stahlpulver in der nachfolgenden Stufe vermischt werden.
Die Erfindung wird nachstehend weiterhin an einem Ausführungsbeispiel näher veranschaulicht.
Beispiel
Der hier verwendete Stahlpulverpreßling wurde durch Vermischen von o,32% Graphit mit feingepulvertem Legierungsstahlpulver (Zusammensetzung: 2 Ni - o,5 Mo - Rest Fe) und Verpressen des Pulvers bis zu einer Dichte von 6,4 g/cm hergestellt. Der Pulverpreßling wurde in eine Erhitzungsvorrichtung mit kontinuierlicher Förderung (bestehend aus einem drehbaren Erhitzungsofen und einem Siebband-Tiefofen) eingebracht. Die Wärmebehandlung wurde dadurch ausgeführt, daß Gase, die als Primärgas Stickstoff, Wasserstoff und Kohlenmonoxyd in variierenden
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- 1ο -
Anteilen und als Sekundärgas ο bis 1ofo Vol.-% Methan enthielten, eingeleitet wurden. Methan wurde mit Stickstoff vermischt, bevor die Einleitung in den Ofen erfolgte. Wenn Methan allein hinzugegeben wird, wird zweckmäßigerweise ein Gasmischer am Zufuhrrohr angebracht, so daß Methan homogen mit dem Primärgas verdünnt werden kann. Das Gemisch aus dem größeren Gasteil und dem Kohlenwasserstoffgas wurde mit einer Fließgeschwindigkeit von 2o m /h eingeleitet. Während der Wärmebehandlung wurden diese Fließgeschwindigkeit und die Zusammensetzung der Behandlungsatmosphäre durch einen Fließmeter bzw. durch Gaschromatographie überprüft; soweit erforderlich, wurden Fließgeschwindigkeit und Zusammensetzung korrigiert.
Die Erhitzungstemperatur und die Tiefofen-Ausgangstemperatur wurden auf MaxLmaltemperaturen von 12oo C bzw. 95o°C eingeregelt. Der Preßling wurde 17 Minuten lang im Ofen gehalten. Nach dieser Wärmebehandlung wurde der gesinterte Vorformling aus dem Ofen herausgenommen und zur Erzielung des entsprechenden Produkts direkt geschmiedet. Das Produkt hatte eine Dichte von mehr als 99,8%.
Dieses Produkt wurde dann auf Kohlenstoffgehalt und auf Sauerstoffgehalt analysiert; ferner wurde es durch mikroskopische Beobachtung auf das Vorhandensein von entkohlten Schichten untersucht. In der Zeichnung ist die Relation zwischen den Kohlenstoffanalysenwerten bei diesen Produkten und der Menge an reduzierendem Wasserstoffgas im eingeleiteten Primärgas dargestellt. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß
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die Bildung von entkohlten Schichten insbesondere in solchen
Fällen beträchtlich ist, wo die Atmosphäre ein paraffinisches Kohlenwasserstoffgas, z.B. Methan, nicht enthält (vgl. hierzu in der Zeichnung die Symbole 0 und Δ ). Je höher die Anteile an reduzierenden Gasen in der Atmosphäre liegen, desto größere Anteile an Entkohlung resultieren. So zeigt sich, daß es vorteilhaft ist, wenn das Primärgas wenigstens 8o Vol.-% Stickstoff als inertes Gas enthält.
Die nachstehende Tabelle II veranschaulicht weitere üntersuchungsdaten bei dieser Ausführungsform.
Tabelle II
Taupunkt CH4 0 2ο H2 (V. 3ΐ.-%) 1οο
(Vol.-%) X X 5θ 8ο X
0 0 O X X X
+ Ίο o,1 0 O X X X
1,o 0 O X X X
5,o Δ Δ X X X
8,0 Δ* Δ* X X X
1o,o χ χ X X X
0 0 0 X X X
0,1 0 O X X X
- 1o 1,0 0 O X X X
5,0 Δ A X X X
8,0 Δ* Δ* X X X
1o,o X X
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Die Taupunkte gemäß der vorstehenden Tabelle
veranschaulichen das Ausmaß der Abschirmung des Ofens gegenüber der äußeren Atmosphäre. Je höher der Taupunkt liegt, desto geringer ist das Ausmaß der Abschirmung bzw. Schutzfähigkeit. In der vorstehenden Tabelle II bedeutet das Symbol X einen solchen Fall, wo entkohlte Schichten in einer Dicke von o,5 mm oder mehr erzeugt werden. Das Symbol 0 stellt einen solchen Fall dar, wo eine entkohlte Schicht nicht gebildet wird. Das Symbol Δ veranschaulicht einen solchen Fall, wo keine entkohlte Schicht gebildet wird, aber gekohlte Schichten erzeugt werden. Das
afc
Symbol A zeigt einen solchen Fall, wo gekohlte Schichten gebildet werden und Ruß auf den Stahloberflächen abgesetzt wird. Weiterhin ist aus der vorstehenden Tabelle II ersichtlich, daß das Primärgas vorzugsweise aus wenigstens 8o Vol.-% Stickstoff als Inertgas besteht, damit die Bildung einer entkohlten Schicht während der Erhitzungsstufe verhindert wird. Ferner zeigt Tabelle II, daß man ausgezeichnete Ergebnisse dadurch erhält, daß das Sekundärgas, bestehend aus einem paraffinischen Kohlenwasserstoff gas, z.B. Methan, zum Primärgas in Anteilen von o,1 bis 5 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) hinzugegeben wird, so daß die Stahlpreßlinge erhitzt werden, ohne daß die Bildung von irgendeiner entkohlten oder gekohlten Schicht hervorgerufen wird. Erfindungsgemäß hat sich weiterhin herausgestellt, daß die Produkte mit ausgezeichneter Qualität erhalten werden können, wenn Methan mit dem Primärgas vorzugsweise in einem Anteil von 2 Vol.-% vermischt wird.
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Die nachstehende Tabelle III veranschaulicht
die Restsauerstoffkonzentrationen in den gesinterten Vorformlingen (unter Anwendung der gemäß der vorstehenden Ausführungsform verwendeten Atmosphäre ) mit den Daten gemäß den bekannten Ausführungsformen nach dem RX-Gasverfahren und dem RX-Gasverfahren plus 2 Vol.-% Methan.
Tabelle III
Atmosphäre Kohlenstoffgehalt (%) Sauerstoffgehalt (ppm)
Atmosphäre
erfindungsgemäß or21 7ο
RX o,2o 3oo
RX + 2% CH4 or2.3 4oo
Gemäß dieser Ausführungsform besteht die Atmosphäre aus dem Primärgas, enthaltend 95 Vol.-% Stickstoff und 5 Vol.-% Wasserstoff,und dem Sekundärgas Methan, vermischt mit dem Primärgas in einer Menge von 2 Vol.-%, bezogen auf das Volumen des Primärgases. Tabelle III zeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Restsauerstoffkonzentration der Produkte auf eine so geringe Höhe wie bei üblichen Stahlmaterialien vermindert werden kann; gleichzeitig kann außerdem der Kohlenstoffgehalt in geeigneter Weise geregelt werden.
Die nachstehende Tabelle IV veranschaulicht die Restsauerstoffkonzentrationen in gesinterten Vorformlingen,
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die unter Anwendung der Atmosphäre gemäß diesem Beispiel erhalten worden sind, wobei die Menge an Methangas auf einer konstanten Höhe von 2 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) gehalten wurde; die Menge des reduzierenden Kohlenmonoxydgases im Primärgas wurde in verschiedenen Gehalten von 0, 5, 12 bzw. 2o Vol.-% (Restteil enthaltend Stickstoffgas) verwendet.
Tabelle IV
CO (Vol.-%) Sauerstoffgehalt (ppm)
0 5o
5 5o
12 1oo
2o 4oo
Wie aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich, steigt der Gehalt an restlichem Sauerstoffgas mit der Zunahme des Gehalts an Kohlenmonoxyd, das im Primärgas enthalten ist. Zur Verminderung des Sauerstoffgehalts in den Stahlpulverpreßlingen auf eine Höhe etwa entsprechend üblichen Stahlmaterialien ist bevorzugt, daß der Kohlenmonoxydgehalt bei weniger als 12 Vol.-% gehalten wird.
Der Einfluß des Kohlenmonoxydgases auf die Entkoh lungsreaktion ist aus der Zeichnung ersichtlich, wo die Kohlenstoffanalysenwerte gegen die Werte der Volumina des reduzierenden Gases aufgetragen sind. Diese Ergebnisse sind bei Untersuchungen
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unter Anwendung von solchen Atmosphären erhalten worden, die jeweils ein reduzierendes Gas in unterschiedlichen Anteilen von 0, 2o bzw. 5o Vol.-% als Primärgas enthalten, worin Kohlenmonoxydgas und Wasserstoffgas jeweils miteinander in gleichen Volumina zur Erzielung des entsprechenden reduzierenden Gases vermischt sind und worin das restliche Gas beispielsweise Stickstoffgas enthält} ferner ist in den betreffenden Atmosphären als Sekundärgas beispielsweise Methan in einem Anteil von o,1 Vol.-% mit Bezug auf das Primärgas enthalten. Ersichtlich ist, daß die Kohlenstoffanalysenwerte der gesinterten Vorformlinge im wesentlichen ähnlich den Werten von solchen Vorformlingen sind, die unter solchen Bedingungen behandelt worden sind, wobei nur Wasserstoff als reduzierendes Gas verwendet worden ist. Daher zeigt sich, daß der Einfluß von Kohlenmonoxyd auf die Entkohlung ebenso hoch ist wie derjenige von Wasserstoff.
Außer Methan können auch andere paraffinische Kohlenwasserstoffe, z.B. kettengesättigte Kohlenwasserstoffe der allgemeinen Formel c n H2n+2' we9en ihrer sehr ähnlichen chemischen Eigenschaften verwendet werden, z.B. Äthan (n = 2), Propan (η = 3) oder Butan (n = 4).
Die Reaktionen der betreffenden Kohlenwasserstoffe gemäß der allgemeinen Formel C H2 +2 mit den oxydativen Gasen sind durch die nachstehenden Gleichungen veranschaulicht:
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η CO2 + CnH2n+2 = 2η CO + (η + 1) H2 (1ο) η H2O + CnH2n+2 = η CO + (2η + 1) H2 (11)
η O0 + 2C H0 ., = 2η CO + (2η + 2) H0 (12) ζ η Zn+ζ ζ
Die Reduktionskraft der Kohlenwasserstoffe steigt im Verhältnis mit der Anzahl an Kohlenstoffatomen (n) in dem betreffenden Molekül. Wenn η = 1, entsprechen die vorstehenden Gleichungen (1o), 11) und (12) den zuvor angegebenen Gleichungen (6), (7) und (8) , wo Methan verwendet wird.
Daher wird bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn man Methan durch Äthan (n = 2), Propan (n = 3) oder Butan (n = 4) ersetzt, dieselbe Reduktionskraft wie bei Einsatz von Methan in einer Menge von 1/n des betreffenden Methanvolumens erhalten. Soweit der mit dem Primärgas zu vermischende Methananteil vorzugsweise 2 Vol.-% beträgt, liegen die entsprechenden bevorzugten Anteile für Äthan, Propan und Butan bei 1, o,66 bzw,o,5 Vol.-%.
Ersichtlich ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren zur Erhitzung von Stahlpulverpreßlingen die Verminderung der Restsauerstoffkonzentration der Pulverpreßlinge bis auf einen so niedrigen Gehalt, wie er in üblichen Stahlmaterialien vorgefunden wird. Das erfindungsgemäße Verfahren verhindert auch die Bildung von sowohl entkohlten als auch gekohlten Schichten im Stahl und ermöglicht die Regelung des Kohlenstoffgehalts in den Produkten in einer geeigneten Höhe, wodurch pulvermetallurgische Produkte mit ausgezeichneter Qualität erhalten werden können.
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Claims (13)

- 17 Patentansprüche
1. Verfahren zur Erhitzung von Stahlpulverpreßlingen in einer Atmosphäre zur Verminderung der Restsauerstoffkonzentration in den betreffenden Pulverpreßlingen, wobei der Kohlenstoffgehalt der Preßlinge geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre aus einem Primärgas und einem Sekundärgas besteht, wobei das Primärgas wenigstens 8o Vol.-% eines inerten Gases enthält und das Sekundärgas aus einem paraffinischen Kohlenwasserstoff in einer Menge von o,1 bis 5 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärgas ein reduzierendes Gas enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende Gas Wasserstoffgas in einem Anteil von weniger als 2o Vol.-% enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende Gas Kohlenmonoxydgas in einem Anteil von weniger als 12 Vol.-% enthält.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas Stickstoffgas enthält.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der paraffinische Kohlenwasserstoff
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enthält bzw» aus Methan besteht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der paraffinische Kohlenwasserstoff-Äthan enthält bzw. aus Äthan besteht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der paraffinische Kohlenwasserstoff Propan enthält bzw. aus Propan besteht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der paraffinische Kohlenwasserstoff Butan enthält bzw. aus Butan besteht.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Methan mit dem Primärgas in einem Anteil von 2 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) vermischt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Äthan mit dem Primärgas in einem Anteil von 1 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) vermischt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Propan mit dem Primärgas in einem Anteil von o,66 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) vermischt wird.
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13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Butan mit dem Primärgas in einem Anteil von o,5 Vol.-% (bezogen auf das Volumen des Primärgases) vermischt wird.
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Leerseite
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