DE3244640A1 - Method and process for producing workpieces and tools of high hardness throughout the volume - Google Patents

Method and process for producing workpieces and tools of high hardness throughout the volume

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DE3244640A1 DE19823244640 DE3244640A DE3244640A1 DE 3244640 A1 DE3244640 A1 DE 3244640A1 DE 19823244640 DE19823244640 DE 19823244640 DE 3244640 A DE3244640 A DE 3244640A DE 3244640 A1 DE3244640 A1 DE 3244640A1
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Abstract

The production of workpieces and tools of increased hardness throughout the volume has hitherto been feasible only by using highly and very highly alloyed and hence expensive steel grades. When using low-alloyed or unalloyed cheap materials, it has hitherto only been possible to increase the hardness of a thin surface layer by thermochemical surface hardening. The present invention now makes it possible, by using metallic powder granules or thin metal foils which are first subjected to a thermochemical hardening process, to produce tools or workpieces of high hardness right into the core by sintering or brazing. In this case, the particle diameter or the layer thickness is selected such that it coincides with the depth of diffusion of the hardening elements. This novel process can be used for producing workpieces and tools of high hardness right into the core and for applying a hardened layer to worn-down tool surfaces.

Description

Methode und Verfahren zur Herstellung Method and process of manufacture

von Werkstücken und Werkzeugen hoher Härte im ganzen Volumen. of workpieces and tools of high hardness in the whole volume.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Methode und ein Verfahren,die die Erzeugung,unter geringen Herstellungskosten,von Werkstücken und Werkzeugen gesteigerter Härte im ganzen Volumen ermöglicht. The present invention relates to a method and method that the production, with low manufacturing costs, of workpieces and tools increased Allows hardness in the entire volume.

Im allgemeinen wird die Herstellung von Werkstükken und Werkzeugen von gesteigerter Härte so ausgeführt,daß man Stahlsorten benützt,die es erlauben,fürs erste durch ein konventionelles Wärmeverfahren die Härte des ganzen Kernes der Werkstücke oder Werkzeuge zu erhöhen,während eine noch weiter gesteigerte Oberflächenhärte nachträglich mit Hilfe eines chemisch-thermischen Beschichtungsverfahrens,wie Nitrieren (HV 1300), Borieren (HV 2000-3000) oder Titanieren (HV 3000-4000) erzielt wird. In general, the production of work pieces and tools Made of increased hardness in such a way that steel grades are used that allow it, for first by means of a conventional heating process, the hardness of the entire core of the work piece or to increase tools, while an even further increased surface hardness subsequently with the help of a chemical-thermal coating process such as nitriding (HV 1300), boriding (HV 2000-3000) or titanizing (HV 3000-4000) is achieved.

Das Erzielen einer-gesteigerten Härte des Kernes der Werkstücke oder Werkzeuge (also des Grundmaterials) erfordert die Verwendung von hoch- und höchst-legierten,folglich sehr kostspieligen Stahlsorten.Um überaus hohe Härten zu erreichen (z.B, für Schneidwerkstoffe, Flußpreßstempel, Schraubenkopfstempel,Kugelpreßmatrizen usw.) verwendet man Karbide einiger hitzebeständiger Metalle,wie Wolfram,Titan,Tantal,die sehr teuer sind. Achieving an increased hardness of the core of the workpieces or Tools (i.e. the base material) require the use of high and highly alloyed, consequently very expensive types of steel, in order to achieve extremely high levels of hardness (e.g. for cutting materials, Flußpreßstempel, screw head punches, ball press dies, etc.) carbides are used some refractory metals such as tungsten, titanium, tantalum, which are very expensive.

Die thermo-chemische Oberflächenhärtung durch Nitrieren,Borieren oder Titanieren ermöglicht das Erhalten von gehärteten Oberflächenschichten,deren Dicke in der Größenordnung von zehn bis einigen Hundertyum sein kann,und die von der Diffusionstiefe der Verhärtungselemente (N,B,Ti) abhängt;die Härte innerhalb der Dif- fusionsschicht hat ihren höchsten Wert an der Oberfläche und nimmt zum Kern hin ab,bis der Wert der Kernhärte erreicht wird. The thermo-chemical surface hardening by nitriding, boriding or titanizing enables hardened surface layers to be obtained Thickness can be on the order of ten to a few hundred degrees, and that of the diffusion depth of the hardening elements (N, B, Ti) depends; the hardness within the dif- Fusion layer has its highest value on the surface and decreases towards the core until the core hardness value is reached.

Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Methode und ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken oder Werkzeugen von hoher Härte im ganzen Volumen,unter Verwendung von sehr billigen Werkstoffen, aufzuzeigen. The main object of the present invention is to provide a method and a method of manufacturing workpieces or tools of high hardness in the whole volume, using very cheap materials.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel erreicht,indem man die Werkstücke oder WerKzeuge entweder aus metallischem Pulvergranulat,das zuerst einem chemisch-thermischen Härtungsprozeß,wie NitrierenBorieren,Titanieren unterworfen und anschließend gesintert wird,oder aus dünnen Metallfolien herstellt (aus nicht legierten oder legierten Stahlsorten),díe zuerst thermo-chemisch gehärtet (nitriert,boríert oder titaniert) und nachher unter Verwendung eines Bindestoffes zusammen-hartgelötet werden (Sandwich oder Spulen>.Auf diese Weise erhält man Werkstücke oder Werkzeugetdie eine gesteigerte Härte,die durch Nitrieren,Borieren oder Titanieren erzeugt wurde,innerhalb des ganzen Volumens besitzen. According to the present invention this object is achieved by the workpieces or tools are either made of metallic powder granules, which first subjected to a chemical-thermal hardening process, such as nitriding, boriding, titanizing and then sintered, or made from thin metal foils (from not alloyed or alloyed steel grades), which are first thermo-chemically hardened (nitrided, borated or titanized) and then brazed together using a bonding material (sandwich or coils>. In this way, workpieces or tools are obtained an increased hardness, which was produced by nitriding, boriding or titanizing, within of the whole volume.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung und durch die dazugehörigen Abbildungen näher erklärt. The invention is illustrated by the following description and by the associated illustrations explained in more detail.

Fig.i - stellt schematisch einen Reaktor für die thermo-chemische Härtung von Metallpulvern dar; Fig.2 - erklärt schematisch,wie das Separieren des, durch Borieren,gehärteten Metallpulvers von dem Borierpulver erfolgt; Fig.3 - zeigt einen Längsschnitt durch eine thermochemisch gehärtete Folie; Fig.4 - zeigt schematisch eine Rolle,die durch Wikkeln einer thermochemisch gehärteten Metallfolie erhalten wurde. Fig.i - schematically represents a reactor for thermo-chemical Hardening of metal powders; Fig. 2 - explains schematically how the separation of the, by boronizing hardened metal powder from the boronizing powder; Fig. 3 - shows a longitudinal section through a thermochemically cured film; Fig. 4 - shows schematically a roll obtained by winding a thermochemically hardened metal foil became.

Fig.1: Im ersten Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nimmt man das Nitrieren einer bestimmten Menge von Stahlpulver zusammen mit einem Pulver vor, das Elemente enthält,die Nitride von hoher Härte bilden und auch durch einen sehr hohen Schmelzpunkt oder eine sehr hohe Dissoziationstemperatur gekennzeichnet sind (Cr2N - HV 1570/165000; VN - HV 1520/23000C;TiN - HV 2000/320000;ZrN - HV 1980/2980°C;AlN - HV 1225/-).Das 90 nitrierte Pulver wird anschließend mit nicht nitriertem Stahlpulver vermischt,und das so erhaltene Gemenge wird in Formen eingepreßt und in einem Ofen mit kontrollierbarer Atmosphäre gesintert.Die Zusammensetzung des Pulvergemisches aus Nitrierhärtemetall-Pulver und aus Pulver von weicheren Stoffen hat einen bestimmenden Einfluß auf den Zusammenhang twischen Härte,bzw. Fig.1: In the first application example of the present invention takes one is the nitriding of a certain amount of steel powder together with a powder that contains elements that form nitrides of high hardness and also by a characterized by a very high melting point or a very high dissociation temperature are (Cr2N - HV 1570/165000; VN - HV 1520 / 23000C; TiN - HV 2000/320000; ZrN - HV 1980/2980 ° C; AlN - HV 1225 / -). The 90 nitrided powder is then mixed with non-nitrided steel powder mixed, and the mixture thus obtained is pressed into molds and placed in an oven Sintered with a controllable atmosphere. The composition of the powder mixture from nitriding hardened metal powder and from powder of softer substances has a defining effect Influence on the relationship between hardness or

Verschleißfestigkeit und Zähigkeit. Infolgedessen wird, je nach Anwendungsbestimmung des erhaltenen Werkstakkes,das jeweilige entsprechende Verhältnis zwischen der im Gemenge enthaltenen Menge des Nitrierhärtemetall--Pulvers und jener des Pulvers weicherer Stoffe ausgewählt.Um den Sinterprozeß zu erleichtern,xann man vor dem Sintern dem Pulvergemisch ein Pulver von einem Bindemetall (wie Cu,Ni,Co u.a.) beifügen.Die Porosität der erhaltenen Legierung kann durch die Anwendung von isostatischem Pressen vermindert werden.Das nitrieren des Pulvers findet in einem abgedichteten Reaktor 1 statt, der zwecks Aufrechterhaltung einer homogenen Verteilung des Pulvers mit einem Schneckenmischer 2 versehen ist;das Arbeitsgas G (dissoziertes Ammoniak) wird an der Grundfläche des Keaktors eingeführt und an dessen Oberfläche evakuiert.Der Reaktor wird in einen Ofen 3, der die Bitriertemperatur sichert (450-6000C),eingeführt.Wear resistance and toughness. As a result, depending on the intended use of the received work piece, the respective corresponding ratio between the im Amount contained amount of the nitriding hardening metal powder and that of the powder softer materials are selected. In order to facilitate the sintering process, one can use Sinter, add a powder of a binding metal (such as Cu, Ni, Co, etc.) to the powder mixture The porosity of the alloy obtained can be determined by the application of isostatic pressing The powder nitriding takes place in a sealed reactor 1 instead, which is used to maintain a homogeneous distribution of the powder a screw mixer 2 is provided; the working gas G (dissociated ammonia) becomes introduced at the base of the reactor and evacuated at its surface The reactor is placed in an oven 3 which ensures the bitration temperature (450-6000C).

Fig.2: Im nun folgenden Beispiel wird eine Quantität von Stahlpulver durch Borieren gehärtet,und anschließend mit einer Quantität von nicht boriertem Stahlpulver vermischt und in eine Form,entsprechend dem erwünschten Werkstück,gepreBt,und nachher in Ofen mit kontrollierbarer Atmosphäre gesintert Das Verhältnis zwischen der im Pulvergemisch enthaltenen Menge von boriertem Pulver und jener von nicht boriertem Pulver bestimmt den Zusammenhang zwischen Härte,bzw. Verschleißfestigkeit und Zähigkeit des so erzeugten Werkstückes,und wird infolgedessen gemäß den Verwendungszwecken ausgewählt.In das Pulvergemisch kann man vor dem Sintern ein Pulver von Bindemetallen hinzufügenD was den Sinterprozeß erleichtert.Das Borieren des Stahl pulvers kann in einem Reaktor'wie jenem aus Fig.1,ausgeführt werden,wobei das Boriermittel Diboran (B2H6), Borchlorid (bs3) oder ein Boriermittelsdas aus dem "Borudif"-Verfahren hervorgeht,sein kann.Da diese Boriermittel sehr toxisch sind,muß der Reaktor gut abgedichtet sein,und das aus dem Reaktor evakuierte Abgas muß in entsprechenden Bädern aufgefangen werden (Wasserbad im Falle von z2H6 und BCl ).Da die oben erwähnten Boriermittel abgesehen von ihrer Toxizität auch große Schwierigkeiten wegen ihrer thermischen Unbeständigkeit erzeugen,kann das Borieren des Stahlpulvers auch so durchgeführt werden, indem es mit einem Borierpulver (wie EKabor) vermischt und bis zu 700bs - 900 CC erhitzt wird,dieses Gemenge anschließend zermahlen9 und das borierte Metallpulver Fe2 vom Rest PB in einem Magnetfeld ausgeschieden wird.Das Borieren des Stahlpulvers in der Mischung mit einem Borierpulver wird in pfannenförmigen Behältern, in elektrischen Öfen (geschlossene oder tunnelförmige) durchgeführt,wobei das Pulvergemisch im vorhinein in ein Schutzpulver eingepackt wird (borabgebendes Pulver oder Siliziumkarbid oder reiner Sand),versehen mit einer Markierung zwischen den beiden Eulverschichten.Nach dem Borieren wird die Schutzschicht entfernt,das borierte Gemisch wird zwischen Walzen 4 oder in einer Mühle'die mit Rührern versehen ist,zerkleinert,und auf ein Laufband 5 gestreut. Fig. 2: In the following example, a quantity of steel powder hardened by boriding, and then with a quantity of non-borated Steel powder mixed and put into a shape corresponding to that desired Workpiece, pressed and then sintered in a furnace with a controllable atmosphere The ratio between the amount of borated powder contained in the powder mixture and that of non-borated powder determines the relationship between hardness, respectively. Wear resistance and toughness of the workpiece thus produced, and will as a result selected according to the intended use.In the powder mixture one can before sintering add a powder of binding metalsD which facilitates the sintering process. Boriding of the steel powder can be carried out in a reactor such as that from FIG the boriding agent diborane (B2H6), boron chloride (bs3) or a boriding agent the "Borudif" process, can be. Since these boriding agents are very toxic the reactor must be well sealed, and the exhaust gas evacuated from the reactor must be collected in appropriate baths (water bath in the case of z2H6 and BCl) .Because the above-mentioned boriding agents, apart from their toxicity, are also great Boriding can cause difficulties because of their thermal instability of the steel powder can also be carried out by adding a boron powder (such as EKabor) is mixed and heated up to 700bs - 900 CC, this mixture then ground9 and the borated metal powder Fe2 separated from the rest of the PB in a magnetic field Boriding the steel powder in the mixture with a boriding powder is carried out in pan-shaped containers, in electric ovens (closed or tunnel-shaped) carried out, the powder mixture packed in a protective powder in advance (boron-releasing powder or silicon carbide or pure sand), provided with a Marking between the two layers of owl. After boronizing, the protective layer is created removed, the borated mixture is between rollers 4 or in a Mühle'die with Stirrers are provided, crushed, and sprinkled on a treadmill 5.

Neben einem Magnetpol B wird das Metallpulver Fe2B von dem Laufband 6 angezogen,und bei dessen Austritt aus dem Magnetfeld von einer rotierenden Bürste 7 auf das Laufband 8 gekehrt.Das übriggebliebene Borierpulver PB kann unter Zugabe von unbenütztem Borierpulver wieder verwendet werden.Teilweise kann der Transport des Pulvers mit Hilfe der Laufbänder durch einen Transport mit Hilfe eines Gasstrahles in entsprechenden Rohrleitungen ersetzt werden.Die Härte der Phasen Fe2B und FeB beträgt HV 1900-2200,so daß sogar Pulver von nicht legierten Stählen (z.B. Ck 15) benützt werden können.Der Preis des Pulvers ist ungefähr 2-3 mal höher als jener der Stahlbarren,aus denen das Pulver hergestellt worden ist.In addition to a magnetic pole B, the metal powder Fe2B is removed from the treadmill 6 attracted, and when it emerges from the magnetic field by a rotating brush 7 swept onto the treadmill 8. The remaining boron powder PB can be added of unused boron powder can be reused the powder with the help of the conveyor belts by a transport with the help of a gas jet The hardness of the phases Fe2B and FeB HV 1900-2200, so that even powder of non-alloyed steels (e.g. Ck 15) The price of the powder is about 2-3 times higher than that the steel ingot from which the powder was made.

Fig.3; Im dritten Anwendungsbeispiel wird eine dünne Stahlfolie durch Nitrieren,borieren oder Titanieren entweder einseitig oder beidseitig gehärtet,die Dicke der erzielten Härtungsschicht ist dabei a,so daß zwischen den gehärteten Schichten 5a eine ungehärtete Schichte Sb der Dicke b bleibt.Die auf diese weise gehärteten Folien werden eine über die andere gelegt,wobei zwischen zwei aufeinanderfolgenden gehärteten Folien eine Folie F aus einem Bindemetall eingefügt wird, so daß sie entweder ein "Sandwich" oder (Fig.4) durch Wickeln von Folien einen Zylinder bilden .Zum Schluß wird das "Sandwich" oder der Zylinder in einem Ofen mit kontrollierbarer Atmosphäre hartgelötet.Das Verhältnis zwischen der Dicke der Härtungsschicht a und jener der nicht gehärteten Schicht b bestimmt den Zusammenhang zwischen Härte und Zähigkeit des so erzeugten Werkstückes.Wird die Folie nur einseitig gehärtet, kann die andere Seite im vorhinein mit einer dünnen Schutzschicht beschichtet werden,die aus einem Bindemetall (z.B.Cu) besteht.Die Beschichtung mit einem Bindemetall erfolgt entweder durch Metallisieren oder auf elektrolytischem Wege. Fig. 3; In the third application example, a thin steel foil is used Nitriding, boronizing or titanizing either on one side or on both sides hardened, the The thickness of the hardening layer obtained is a, so that between the hardened layers 5a an uncured layer Sb of thickness b remains, the hardened in this way Foils are placed one on top of the other, with between two consecutive ones cured foils a foil F made of a binding metal is inserted so that they either a "sandwich" or (Fig.4) by wrapping foils to form a cylinder Finally, the "sandwich" or cylinder is placed in an oven with controllable Atmosphere brazed. The ratio between the thickness of the hardening layer a and that of the non-hardened layer b determines the relationship between hardness and Toughness of the workpiece produced in this way. If the film is only hardened on one side, it can the other side can be coated in advance with a thin protective layer consists of a binding metal (e.g. Cu) and is coated with a binding metal either by plating or electrolytically.

Im nun folgenden Beispiel,das hier als Anwen -dungsmöglichkeit vier der vorliegenden Erfindung angeführt wird,wird in einem,wie in Fig.1 gezeigten,Reaktor ein Metallpulver in einer Atmosphäre von einem Gasgemisch G das TiCl4+ CH4+ H2 enthält und dem auch Argon beigefügt werden kann (CVD - Chemical Vapor Deposition),bei einer Temperatur von 1000°C,die von einem Heizofen gesichert wird,gehärtet.Nach dem Härtungsprozeß wird das gehärtete Pulver mit einer Quantität von nicht gehärtetem Pulver und ebenso mit Pulver eines Bindemetalles vermischt,und anschließend wird dieses Pulvergemisch in Formen entsprechend den erwünschten Werkstücken gepreßt und in einem Ofen mit kontrollierbarer Atmosphäre gesintert. In the following example, which is four as possible application of the present invention is set forth in a reactor as shown in FIG a metal powder in an atmosphere of a gas mixture G that contains TiCl4 + CH4 + H2 and to which argon can also be added (CVD - Chemical Vapor Deposition), for one Temperature of 1000 ° C, which is secured by a heating furnace, hardened. After the hardening process becomes the hardened powder with a quantity of non-hardened powder and the like mixed with powder of a binder metal, and then this powder mixture is pressed into shapes according to the desired workpieces and in an oven with sintered controllable atmosphere.

Die Methode und die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung haben den großen Vorteil,daß unter Benützung einiger billiger Werkstoffe,WerKstücke und Werkzeuge,die innerhalb ihres ganzen Volumens eine gesteigerte Härte aufweisen,hergestellt werden können. The method and methods according to the present invention have the great advantage that using some cheap materials, pieces of work and Tools that have increased hardness within their entire volume are produced can be.

Das letzte Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Beschichtung mit metallen durch elektrisches etallisieren in einer Atmosphäre, die Verhärtungselemente enthält,insbesondere von Werkstücken,die durch Abnützung stellenweise beschädigt sind (Aufarbeitung dieser werkstücke).Das Werkstück, das aufgearbeitet werden soll,wird in einem Rezipient, in dem sich eine kontrollierbare Atmosphäre,vorzugsweise von niederem Druck,befindet,eingeführt.Das Metall, mit dem das Werkstück beschichtet werden soll,wird mit Hilfe eines elektrischen Bogens pulverisiert und von einem Gasstrahl,der auch das Verhärtungselement enthält (Stickstoff + Wasserstoff,eventuell auch Argon) zum Werkstück transportiert.Die pulverisierten Teilchen werden erzeugt und zum Werkstück in der Verhärtungsatmosphäre transportiert,so daß sie als gehärtete Teilchen (nitrierte) das Werkstück beschichten und zur Bil- dung einer relativ dicken Metallschicht führen,die bis tief hinein gehärtet (nitriert) ist.Das Metallisieren bei niedrigem Druck (im Rezipient wird mit Hilfe einer Vorvakuumspumpe ein Vakuum hergestellt) ermöglicht das Entgasen der metallisierten Schicht und die Bildung einer harten und kompakten Schicht. The final example of application of the present invention relates on the coating with metals by electrical metallizing in one Atmosphere that contains hardening elements, especially of workpieces that pass through Wear and tear are damaged in places (reconditioning of these workpieces). that is to be worked up in a recipient, in which there is a controllable Atmosphere, preferably of low pressure, is introduced. The metal with which the workpiece to be coated is pulverized with the help of an electric arc and from a gas jet that also contains the hardening element (nitrogen + hydrogen, possibly also argon) is transported to the workpiece and the pulverized particles are produced and transported to the workpiece in the hardening atmosphere so that they are hardened Particles (nitrided) coat the workpiece and manure lead a relatively thick metal layer, which is hardened (nitrided) deep into The metallization at low pressure (in the recipient is done with the help of a forevacuum pump a vacuum is created) allows degassing of the metallized layer and the Formation of a hard and compact layer.

Bibliographie: - Borierpulver (EKabor): A.Graf von Matuschka,Borieren, Carl Hanser Verlag,München-Wien, 1977.Bibliography: - Boring powder (EKabor): A.Graf von Matuschka, Borieren, Carl Hanser Verlag, Munich-Vienna, 1977.

- "Borudif: P.Goeuriot u.a.,Traitement Thermique, 152 (1981).- "Borudif: P. Gouriot et al., Traitement Thermique, 152 (1981).

Claims (8)

Patentansprüche 1. Methode zur Herstellung von Werkstücken und Werkzeugen hoher Härte im ganzen Volumen dadurch gekennzeichnet,daß das Metall,aus dem sie hergestellt werden, in einer Form verwendet wird,deren DicKe sich der Diffusionstiefe einiger härtenden Elemente,wie Stickstoff oder Bor oder 'Ditan,in eben dem benützten Metall nähert,so daß nach der chemisch-thermischen Härtung eben dieses Metalles,durch Nitrierten oder borieren oder Titanieren,dieses in Formen9 entsprechend den erwünschten Werkstücken oder werkzeugen,geprebt und kompaKt gemacht wird,das letztere durch Sintern oder Hartlöten. Claims 1. Method for producing workpieces and tools high hardness throughout the volume characterized in that the metal from which it are produced, is used in a form, the thickness of which is equal to the depth of diffusion some hardening elements, such as nitrogen or boron or 'ditane, in just the one used Metal approaches, so that after the chemical-thermal hardening this metal, through Nitriding or boronizing or titanizing, this in forms9 according to the desired Workpieces or tools, pre-pressed and made compact, the latter is done by Sintering or brazing. 2. Methode zur Herstellung von Werkstücken und Werkzeugen noher Härte im ganzen Volumen gemäß Patentanspruches 1. dadurch gekennzeichnet,daß das Metall,aus dem die Werkstücke oder Werkzeuge hergestellt werden9 unter der Form eines Pulvers verwendet wird,das,nachaem es durch einen thermochemiscnen Härtungsprozeß wie Nitrieren oder Borieren oder Titanieren gehärtet wird9 in die gewunschte Form des herzustellenden Wersstückes oder Werkzeuges gepreßt und anschließend in Ofen mit kontrollierbarer Atmosphäre gesintert wird. 2. Method of manufacturing workpieces and tools of extreme hardness in the whole volume according to claim 1. characterized in that the metal is made of which the workpieces or tools are manufactured9 in the form of a powder which is used after it has been subjected to a thermochemical hardening process such as nitriding or boronizing or titanizing is hardened9 into the desired shape of the one to be produced Work piece or tool pressed and then in oven with controllable Atmosphere is sintered. 3. Methode zur Herstellung von Werkstücken und Werkzeugen hoher Härte im ganzen Volumen gemäß Patentanspruches 1. dadurch gekennzeichnet,daß das Grundmetall,aus dem die werkstücke oder Werkzeuge hergestellt werden,unter der Form von dünnen Metallfolien verwendet wird,die,nachdem sie durch einen thermochemischen HäT-tungsprozeß,wie Nitrieren oder iiorieren oder Titanieren gehärtet worden sind,unter der Form eines kompakten 'tSandwich"-es oder eines Zylinders,der durch Wickeln der Folien entsteht,hartgelötet werden,wobei zwischen zwei gehärteten Folien eine Folie aus einem Bindemetall eingeschoben wird. 3. Method of manufacturing workpieces and tools with high hardness in the whole volume according to claim 1. characterized in that the base metal consists of which the workpieces or tools are manufactured under the form of thin metal foils is used, which, after going through a thermochemical bonding process, such as Nitriding or ionizing or titanizing have been hardened, under the shape of a compact 't sandwich' or a cylinder made by winding the foils, brazed be, with between two hardened foils one foil from one Binding metal is inserted. 4. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken und Werkzeugen hoher Härte im ganzen Volumen gemäß Patentanspruches 2. dadurch gekennzeichnet,daß das Nitrieren einer Quantität von Stahlpulver zusammen mit einer Quantität von Pulver eines jener Elemente,deren Nitride eine sehr hohe Härte tesitzen,und deren Schmelzpunst oder deren Dissoziationstemperatur sehr hoch ist,ausgeführt wird,und anschließend das so gehärtete Pulvergemisch mit nicht nitriertem Stahlpulver und dem Pulver von einem Bindemetall vermengt,in Formen gepreßt und in einem Ofen,mit kontrollierbarer Atmosphäre,gesintert wird,dabei bestimmt das Verhältnis zwischen der im Gemenge enthaltenen Quantität von harten Nitriden und jener von weicheren Werkstoffen den Zusammenhang zwischen Härte, bzw. Verschleißfestigkeit und Zähigkeit. 4. Process for the production of workpieces and tools high Hardness in the whole volume according to claim 2, characterized in that the Nitriding a quantity of steel powder together with a quantity of powder one of those elements whose nitrides have a very high hardness and whose melting point or whose dissociation temperature is very high, is carried out, and then the so hardened powder mixture with non-nitrided steel powder and the powder of mixed with a binding metal, pressed into molds and put in an oven, with controllable Atmosphere that is sintered, thereby determining the relationship between that in the mixture contained quantity of hard nitrides and that of softer materials Relationship between hardness or wear resistance and toughness. 5. Verfahren zur Herstellung von Werkstücsen und Werkzeugen von hoher Härte im ganzen Volumen gemäß Patentanspruches 2. dadurch gekennzeichnet,daß eine Quantität von Stahlpulver durch Borieren gehärtet und anschließend sowohl mit einer Quantität von nicht gehärtetem Metallpulver als auch mit einer Quantität eines Bindemetall-Pulvers vermischt wird,wobei dieses Gemenge in Formen entsprechend den erwünschten Werkstücken gepreßt und in Öfen mit kontrollierbarer Atmosphäre gesintert wird,dabei bestimmt das Verhältnis zwischen der Menge des borierten und jener des nicht borierten Pulvers den Zusammenhang zwischen Härte,bzw. Verschlei3-festigkeit und Zähigkeit. 5. Process for the production of work pieces and tools of high Hardness in the whole volume according to claim 2, characterized in that a Quantity of steel powder hardened by boriding and then both with a Quantity of non-hardened metal powder as well as a quantity of binder metal powder is mixed, this mixture in forms according to the desired workpieces pressed and sintered in furnaces with controllable atmosphere, determined thereby the ratio between the amount of the borated and that of the non-borated powder the relationship between hardness or Wear resistance and toughness. 6. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken und Werkzeugen von hoher Härte im ganzen Volumen gemäß Patentanspruches 5. dadurch gekennzeichnet,daß das Borieren des Stahlpulvers in einer Mischung mit einem Borierpulver ausgeführt wird,wobei dieses Gemenge bis zu Temperaturen von 700-900°C erhitzt und anschließend zwi- schen den Walzen (4) oder in einer Mühle zerkleinert wird,und das so erhaltene Pulver auf ein Laufband (5) aufgestreut und in ein Magnetfeld,von einem Magnetpol (B) hergestellt,eingeführt wird,wo das Stahlpulver von dem Laufband (6) angezogen wird,und bei dessen Austritt aus dem Magnetfeld das borierte Stahlpulver (Fe2B) mit Hilfe einer rotierenden Bürste (7) auf das Laufband (8) gekehrt wird. 6. Process for the production of workpieces and tools of high Hardness in the whole volume according to claim 5, characterized in that the Boriding of the steel powder is carried out in a mixture with a boriding powder, wherein this mixture heated up to temperatures of 700-900 ° C and then between ting the rollers (4) or in a mill is crushed, and the powder thus obtained sprinkled on a treadmill (5) and introduced into a magnetic field produced by a magnetic pole (B) becomes where the steel powder is attracted to the treadmill (6) and when it exits borated steel powder (Fe2B) from the magnetic field using a rotating brush (7) is swept onto the treadmill (8). 7. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken und Werkzeugen von hoher Härte im ganzen Volumen gemäß Patentanspruches 2. dadurch gekennzeichnet,daß in einem Reaktor (1),erhitzt in einem Ofen (3),eine Metallpulvermenge in einer Gasatmosphäre,aie aus der Zusammensetzung von TiCl4 +CH4+H2 besteht,und der auch noch Argon beigefügt werden kann,gehärtet wird,wobei anschlie-Bend das gehärtete Pulver sowohl mit einer Quantität von nicht gehärtetem MetallFulver als auch mit einer Quantität von einem Bindemetall-Pulver vermischt wird, in eine Form entsprechend dem erwünschten Werkstück gepreßt und gesintert wird. 7. Process for the production of workpieces and tools of high Hardness in the whole volume according to claim 2, characterized in that in a reactor (1) heated in a furnace (3), a quantity of metal powder in a gas atmosphere, aie consists of the composition of TiCl4 + CH4 + H2, and argon is also added can be hardened, and then the hardened powder with both a Quantity of non-hardened metal powder as well as a quantity of one Binder metal powder is mixed into a shape corresponding to the desired workpiece is pressed and sintered. 8. Methode und Verfahren der Beschichtung durch elektrisches Metallisieren mit Metallschichten von gesteigerter Härte dadurch gekennzeichnet,daß das elektrische Pulverisieren und der Transport der pulverisierten Teilchen in einer kontrollierbaren Atmosphäre,die das Verhärtungselement enthält,stattfindet,so daß die Teilchen das Werkstück als gehärtete Teilchen beschichten und so zur Bildung einer relativ dicken Metallschicht, die bis in tiefe Schichten gehärtet ist,führen. 8. Method and process of coating by electrical plating with metal layers of increased hardness, characterized in that the electrical Pulverizing and transporting the pulverized particles in a controllable manner Atmosphere containing the hardening element takes place so that the particles the Coating the workpiece as hardened particles and so to form a relatively thick one Metal layer that is hardened down to the deep layers lead.
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EP0181317A3 (en) * 1984-10-29 1987-08-12 Miba Sintermetall Aktiengesellschaft Process for manufacturing a porous filter body from metal powder

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