DE3301541A1 - Process for the production from surface-hardened sintered bodies - Google Patents

Process for the production from surface-hardened sintered bodies

Info

Publication number
DE3301541A1
DE3301541A1 DE19833301541 DE3301541A DE3301541A1 DE 3301541 A1 DE3301541 A1 DE 3301541A1 DE 19833301541 DE19833301541 DE 19833301541 DE 3301541 A DE3301541 A DE 3301541A DE 3301541 A1 DE3301541 A1 DE 3301541A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sintered
article
iron
heated
water vapor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833301541
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Joachim Dipl.-met. 5300 Bonn Dörschel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ringsdorff Werke GmbH
Original Assignee
Ringsdorff Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ringsdorff Werke GmbH filed Critical Ringsdorff Werke GmbH
Priority to DE19833301541 priority Critical patent/DE3301541A1/en
Publication of DE3301541A1 publication Critical patent/DE3301541A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/34Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in more than one step
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Process for the production of an article from sintered iron, which article has a narrow hardened zone extending from the outer surface. The sintered article, having a porosity of about 10-15%, is subjected to a heat treatment in steam, is heated, in a second stage, in the presence of a fluid supplying carbon, and is then quenched. The oxide layers formed in the first stage limit the diffusion of the fluid into the interior of the article, so that the hardened zone, whose width can be controlled by an intermediate heat treatment with a reducing agent, is small.

Description

Verfahren zur Herstellung oberflächengehärteterProcess for the production of surface-hardened

Sinterkörper Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines oberflächengehärteten Formlings aus gesintertem Eisen.Sintered body The invention relates to a method for production a surface-hardened molding made of sintered iron.

Sintermetalle, und vor allem auch Sintereisen - unter diesem Begriff werden im folgenden Formlinge oder Körper aus gesintertem reinen Eisen und aus Eisenlegierungen verstanden - werden heute für viele technische Zwecke verwendet. Die technischen Anforderungen an Gegenstände aus Sintermetallen sind nicht zuletzt wegen der sich ständig ausweitenden Verwendung erheblich gewachsen. Pulvermetallurgisch hergestellte Gegenstände sind im allgemeinen porös, sofern sie nicht durch Schmieden oder andere sekundäre Formungsverfahren verdichtet werden. Die Porosität ist häufig-eine vprteilhafte Eigenschaft, sie kann aber für Formlinge aus gesintertem Eisen nachteilig sein, da die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigt wird, weil Reaktionen mit fluiden Stoffen nicht ohne weiteres auf die äußere Oberfläche beschränkt werden können. Fluide durchdringen vielmehr den porösen Formling, so daß Reaktionen mit korrodierenden Agenzien oder reaktiven Mitteln, dessen Zweck etwa die Veränderung der Stoffeigenschaften an der Körperoberfläche ist, sich über das gesamte zugängliche Körpervolumen erstrecken.Sintered metals, and especially sintered iron - under this term are in the following briquettes or bodies made of sintered pure iron and iron alloys understood - are used today for many technical purposes. The technical Requirements for objects made of sintered metals are not least because of the steadily expanding use has grown considerably. Powder metallurgically produced Articles are generally porous unless they have been forged or otherwise secondary molding processes are compacted. The porosity is often advantageous Property, but it can be disadvantageous for molded articles made of sintered iron, since the corrosion resistance is impaired because of reactions with fluids Substances cannot simply be restricted to the outer surface. Rather, fluids penetrate the porous molding, so that reactions with corrosive Agents or reactive agents, the purpose of which is to change the properties of a substance is on the body surface, extend over the entire accessible body volume.

Es ist bekannt, die Permeabilität von Gegenständen aus gesintertem Eisen durch Imprägnieren des porösen Gegenstands mit Kunstharzen, Wachsen, ölartigen >bstanzen und dgl. zu vermindern. Da diese Mittel nur in einem vergleichsweise engen Temperaturbereich beständig sind, wird durch die Imprägnierung die Anwendbarkeit der Gegenstände beschränkt und sie sind insbesondere nicht brauchbar für gesinterte Gegenstände, die nach dem Sintern einer besonderen Wärmebehandlung im Kontakt mit einem reaktiven Fluid unterworfen werden. Ein bekanntes Wärmebehandlungsverfahren zur Verbesserung der EigensChaften von Sintereisen, beispielsweise zur Erhöhung der Härte, ist die Aufkohlung, bei welcher die Gegenstände im innigen Kontakt mit einem kohlenstoffabgebenden Mittel auf etwa 800 bis 950 OC erhitzt und dann beispielsweise in einem ölbad abgeschreckt werden.It is known the permeability of sintered articles Iron by impregnating the porous object with synthetic resins, waxes, oily > to reduce punches and the like. Since this means only in a comparative way are resistant to a narrow temperature range, the impregnation increases the applicability of articles are limited and they are not particularly useful for sintered Objects that, after sintering, have a special heat treatment in contact with be subjected to a reactive fluid. A well-known heat treatment process to improve the properties of sintered iron, for example to increase it the hardness, is the carburization at which the objects are in intimate contact with a carbon donor heated to about 800 to 950 OC and then for example quenched in an oil bath.

Es ist offensichtlich, daß Imprägniermittel auf der Basis organischer Stoffe diesen Temperaturen nicht standhalten und das Aufkohlungsmittel den gesamten Gegenstand durchdringen wird. Die Härtungsreaktion ist entsprechend nicht auf die Oberfläche oder eine schmale Oberflächenzone des Gegenstandes beschränkt, sondern erstreckt sich über das gesamte Körpervolumen, wodurch sich insbesondere die Eigenschaften im Inneren des Gegenstandes in nicht beabsichtigter Weise ändern können. Entsprechendes gilt für alle Nachbehandlungsverfahren gesinterter Exsenkörper, die wenigstens teilweise bei erhöhter Temperatur betrieben werden, z.B. das Carbonitrieren und Nitrieren.It is obvious that impregnating agents based on organic Fabrics cannot withstand these temperatures and the carburizing agent throughout Will penetrate the object. The hardening reaction is accordingly not dependent on the Surface or a narrow surface zone of the object, but rather extends over the entire body volume, which in particular increases the properties can change inside the object in an unintended manner. Corresponding applies to all post-treatment processes for sintered exes, at least partially operated at elevated temperatures, e.g. carbonitriding and nitriding.

Durch die DE-OS 1 947 963 sind imprägnierte Gegenstände aus gesintertem Eisen bekanntgeworden, deren Imprägniermittel eine bessere thermische Stabilität aufweisen. Zur Herstellung der Gegenstände werden Sinterkörper mit einem Alkalisilikat, z.B. einer Natriumsilikatlösung imprägniert und zum Entwässern und Härten des Imprägniermittels auf 315 bis 482 OC erhitzt. Derartige Körper können, nachdem das an der Oberfläche haftende Alkalisilikat abgelöst wurde, einer zur Härtung des Werkstoffs nötigen Wärmebehandlung in Kontakt mit einem reaktiven Fluid unterworfen werden (DE-OS 30 35 772), bei welcher das Fluid nur geringfügig in den Gegenstand eindringt, eine schmale von der Oberfläche ausgehende Zone gehärtet wird und die Stoffeigenschaften im übrigen unverändert bleiben.DE-OS 1 947 963 impregnated objects made of sintered Iron became known, the impregnating agent of which has better thermal stability exhibit. To manufacture the objects, sintered bodies are made with an alkali silicate, e.g. impregnated with a sodium silicate solution and for dewatering and hardening of the impregnating agent on Heated to 315 to 482 OC. Such bodies can, after the Alkali silicate adhering to the surface was removed, one to harden the material be subjected to necessary heat treatment in contact with a reactive fluid (DE-OS 30 35 772), in which the fluid penetrates only slightly into the object, a narrow zone starting from the surface is hardened and the material properties otherwise remain unchanged.

Es ist schließlich bekannt, Gegenstände aus gesintertem Eisen einer Wärmebehandlung in Heißdampf zu unterwerfen.After all, it is known to produce sintered iron objects Subject to heat treatment in superheated steam.

Dabei bilden -sich auf der gesamten Oberfläche des Sinterkörpers dünne Schichten aus Eisenoxid, vornehmlich Fe3O4, welche die Porenkanäle verengen und schließlich derart schließen, daß der Körper für Fluide im wesentlichen impermeabel ist. Die Dichtigkeit kann nach der DE-OS 22 27 918 dadurch erhöht werden, daß die Gegenstände nach der Dampfbehandlung einer Wärmebehandlung in einer chemisch inerten Atmosphäre und anschließend einer zweiten Dampfbehandlung unterworfen werden. Nachteilig ist bei diesem Verfahren der mit der Oxidbildung verbundene Volumenzuwachs, der nur zu einem Teil reproduziert werden kann. Die Folge ist eine größere Streuung der Maße des Gegenstands, so daß die üblichen Toleranzbereiche lT 6 und IT 7 nicht erreicht werden können.In the process, thin ones form on the entire surface of the sintered body Layers of iron oxide, mainly Fe3O4, which narrow the pore channels and finally close such that the body is essentially impermeable to fluids is. The tightness can be increased according to DE-OS 22 27 918 that the Objects after steaming a heat treatment in a chemically inert Atmosphere and then subjected to a second steam treatment. Disadvantageous In this process, the increase in volume associated with oxide formation, the can only be partially reproduced. The result is a greater spread the dimensions of the object, so that the usual tolerance ranges IT 6 and IT 7 are not can be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Verfahren der eingangs genannten Art, das keinen Imprägnierschritt mit einem flüssigen Imprägniermittel enthält, Gegenstände aus gesintertem Eisen herzustellen, die eine schmale, von der Oberfläche ausgehende gehärtete Zone und eine kleine Maßstreuung aufweisen.The invention is based on the object with a method of type mentioned at the beginning, which does not require an impregnation step with a liquid impregnation agent includes making objects from sintered iron, one narrow from the Surface outgoing hardened zone and a small dimensional variation.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der poröse Gegenstand aus gesintertem Eisen zur Erzeugung von Eisenoxidschichten auf den zugänglichen inneren Oberflächen und der äußeren Oberfläche in einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre und in einer zweiten Stufe zur teilweisen Reduktion dieser Oxidschichten und zur Härtung einer schmalen von der äußeren Oberfläche ausgehenden Zone in Gegenwart eines Kohlenstoff abgebenden Fluids erhitzt wird.The object is achieved according to the invention in that the porous object made of sintered iron to create layers of iron oxide on the accessible inner surfaces and the outer surface in an atmosphere containing water vapor and in a second stage for the partial reduction of these oxide layers and for Hardening of a narrow zone emanating from the outer surface in the presence a carbon-releasing fluid is heated.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Erkenntnis zugrunde, daß die beim Erhitzen eines Gegenstands aus gesintertem Eisen in Wasserdampf oder in einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre gebildete Oxidschichten durch Erhitzen des Gegenstands mit einem reduzierenden Mittel ausgehend von der Oberfläche des Gegenstands reduziert werden. Uberraschend wurdeogefunden, daß die üblicherweise zum Aufkohlen verwendeten Kohlenstoff abgebenden Fluide das Eisenoxid in einer schmalen von der äußeren Oberfläche ausgehenden Zone reduzieren und diese Zone für die Aufkohlung und Härtung erschließen. Man kann diesen Prozeß etwa wie folgt beschreiben: In einem ersten Zeitabschnitt werden die den Zugang der Poren verschließenden Eisenoxidschichten reduziert, in einem zweiten Abschnitt wandert die Reduktionsfront in das Innere des Gegenstandes und gleichzeitig beginnt die Aufkohlung des Gegenstandes von dessen äußerer Oberfläche. Da die Geschwindigkeit beider Reaktionen etwa gleich ist, kann die Härtungstiefe für eine gegebene Temperatur als Funktion der Reaktionszeit angegeben werden.The invention is essentially based on the knowledge that the when heating a sintered iron object in steam or in a Oxide layers formed in an atmosphere containing water vapor by heating the object reduced with a reducing agent starting from the surface of the object will. It was surprisingly found that those commonly used for carburizing Carbon-emitting fluids contain iron oxide in a narrow area from the outer surface Reduce the outgoing zone and develop this zone for carburization and hardening. This process can be described as follows: In a first period of time the iron oxide layers closing the access to the pores are reduced, in In a second section, the reduction front migrates into the interior of the object and at the same time the carburization of the object begins from its outer surface. Since the speed of both reactions is roughly the same, the depth of hardening can for a given temperature as a function of the reaction time.

Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird die Breite der Übergangszone in welcher Reste von Eisenoxidschichten neben gehärteten Bereichen vorhanden sind, dadurch verkleinert, daß zwischen der ersten Wärmebehandlung in einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre und der Wärmebehandlung in Gegenwart eines kohlenstoffabgebenden Fluids eine Verfah- rensstufe eingeschaltet wird, in welcher der Körper in Kontakt mit einem reduzierenden Gas erhitzt wird. Durch die Reduktionsbehandlung wird eine von der Oberfläche ausgehende Schicht permeabel und für das in der folgenden Verfahrensstufe angebotene Aufkohlungsmittel zugänglich. Außerhalb der Schicht oder Zone ist der Gegenstand im wesentlichen nicht zugänglich. Überraschend wurde gefunden, daß der mit der Bildung der Oxidschichten verbundene Volumenzuwachs des Gegenstandes durch die Reduktionsbehandlung in Gegenwart eines Kohlenstoff abgebenden Fluids allein und Verbindung mit einem reduzierenden Gas zum größten Teil durch ein Schrumpfen des Gegenstandes aufgehoben wird. Insbesondere sind die Toleranzen der oberflächengehärteten Gegenstände von den Toleranzen nichtgehärteter Gegenstände aus gesintertem Eisen nicht verschieden. Der unerwartete Effekt ist offensichtlich darauf zurückzuführen, daß bei der Wasserdampfbehandlung nach einer von der Porosität und Porengrößenverteilung des gesinterten Gegenstands und den Reaktionsbedingungen abhängigen Zeitspanne die in der äußeren Oberfläche mündenden Poren durch Oxidschichten ausgefüllt sind. Das angebotene Oxidationsmittel kann dann nicht mehr in das Körper innere diffundieren und im Inneren des Gegenstands verbleibt ein Restporenvolumen. Ensprechend ist die mit einem Volumenzuwachs verbundene Oxidation im wesentlichen auf eine schmale oberflächennahe Zone beschränkt, die bei der angegebenen Behandlung reduziert wird.According to a preferred embodiment of the invention, the width of the Transition zone in which remnants of iron oxide layers next to hardened areas are present, reduced in that between the first heat treatment in an atmosphere containing water vapor and the heat treatment in the presence of a carbon-emitting fluids a process power level switched on in which the body is heated in contact with a reducing gas. The reduction treatment makes a layer emanating from the surface permeable and accessible to the carburizing agent offered in the following process stage. Outside the layer or zone, the object is essentially inaccessible. It has surprisingly been found that the associated with the formation of the oxide layers Volume increase of the object by the reduction treatment in the presence of a Carbon-releasing fluids alone and in combination with a reducing gas is largely canceled out by shrinkage of the object. In particular the tolerances of surface-hardened objects are different from the tolerances of non-hardened objects Sintered iron objects not different. The unexpected effect is obviously due to the fact that in the steam treatment after a on the porosity and pore size distribution of the sintered article and the The period of time depending on the reaction conditions ends in the outer surface Pores are filled by oxide layers. The oxidizing agent offered can then no longer diffuse into the body and inside the object a residual pore volume remains. Correspondingly, it is associated with an increase in volume Oxidation is essentially limited to a narrow zone near the surface, which is reduced in the specified treatment.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur Herstellung eines Gegenstands aus gesintertem Eisen mit einer dünnen gehärteten Oberflächenschicht und in der Kernzone des Gegenstands unveränderten Stoffeigenschaften, eine Imprägnierung mit einem flüssigen Imprägniermittel entfällt.An advantage of the invention is that for the production of a Sintered iron object with a thin hardened surface layer and in the core zone of the article unchanged material properties, an impregnation with a liquid impregnating agent is not necessary.

Derartige Imprägnierungen sind vergleichsweise aufwendig, insbesondere muß die Oberfläche des Gegenstands nach der Imprägnierung gereinigt, der Gegenstand getrocknet und das Imprägniermittel durch eine besondere Wärmebehandlung gehärtet werden. Der Effekt der Imprägnierung hängt zudem in weitaus größerem Maß von der Porengrößenverteilung des zu imprägnierenden Gegenstands ab als die Diffusion eines gasförmigen Fluids, wie Wasserdampf.Such impregnations are comparatively expensive, in particular After the impregnation, the surface of the object must be cleaned, the object dried and the impregnating agent hardened by a special heat treatment will. The effect of the impregnation also depends to a far greater extent on the Pore size distribution of the object to be impregnated than the diffusion of a gaseous fluids such as water vapor.

Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich grundsätzlich alle porösen Gegenstände aus gesintertem Eisen. Die zur Herstellung einer hinreichenden Impermeabilität des Gegenstands nötige Behandlungsdauer mit Wasserdampf hängt natürlich von der Temperatur, der Porosität und dem mittleren Porendurchmesser des gesinterten Gegenstands ab - näherungsweise wächst der Zeitbedarf proportional mit den strukturellen Parametern. Für gesinterte Gegenstände mit einer Porosität von etwa 10 bis 15 % und einem mittleren Porendurchmesser von ca. 5 /um ist im allgemeinen eine Reaktionszeit von 0,5 bis 1,5 Stunden bei einer Reaktionstemperatur von 500 bis 600 OC ausreichend. Die oxidierende Behandlung erfolgt bei reduzierten Drücken, z.B. 2 bis 5 mbar. Die jeweils günstigsten Bedingungen werden zweckmäßig durch einfache, dem Fachmann geläufige Vorversuche bestimmt. Die Gegenstände, deren Rohdichte bei dieser Behandlung um etwa 0,10 bis 3 0,15 g/cm3 zunimmt, werden zur teilweisen Reduktion der gebildeten Oxidschichten und zur Härtung einer oberflächennahen Zone in einer kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt. Erdgas, allein oder in Gemischen mit Kohlenwasserstoffen, wie Propan, ist wegen seiner Verfügbarkeit und des Preises besonders günstig. Die Behandlungstemperatur beträgt etwa 800 bis 900 °C, die Behandlungsdauer ca. 0,5 bis 1,5 h. Die besten Bedingungen können ebenfalls durch einfache Versuche bestimmt werden.In principle, all are suitable for the method according to the invention porous sintered iron objects. The one to produce a sufficient Impermeability of the object necessary treatment time with water vapor depends of course on the temperature, the porosity and the mean pore diameter of the sintered Object - the time requirement grows approximately proportionally with the structural Parameters. For sintered objects with a porosity of around 10 to 15% and an average pore diameter of about 5 µm is generally a reaction time from 0.5 to 1.5 hours at a reaction temperature of 500 to 600 OC is sufficient. The oxidizing treatment takes place at reduced pressures, e.g. 2 to 5 mbar. the The most favorable conditions in each case are expediently provided by simple ones familiar to the person skilled in the art Preliminary tests determined. The objects whose bulk density in this treatment is around about 0.10 to 3 0.15 g / cm3 increases are used to partially reduce the amount formed Oxide layers and for hardening a zone near the surface in a hydrocarbon-containing zone Atmosphere heated. Natural gas, alone or in mixtures with hydrocarbons, such as Propane is particularly cheap because of its availability and price. The treatment temperature is about 800 to 900 ° C, the treatment time about 0.5 to 1.5 hours. The best Conditions can also be determined by simple experiments.

Die oberflächlich aufgekohlten Gegenstände werden abgeschreckt (DIN 17 014), zweckmäßig in einem ölbad.The superficially carburized objects are quenched (DIN 17 014), expediently in an oil bath.

Nach einer anderen Ausführungsform wird der nach der Dampfbehandlung gegen Fluide impermeable Gegenstand in einem zweiten Schritt in Gegenwart eines Reduktionsmittels erhitzt. Geeignete Mittel sind reduzierende Gase, besonders Wasserstoff. Die Stärke der reduzierten Zone wird im wesentlichen durch die Reaktionszeit bestimmt, im allgemeinen reicht eine Zeitspanne von 0,5 h bis 1,5 h, vor allem 1 h bei einer Reaktionstemperatur von 500 bis 600 QC, vor allem bei 550 OC aus. Die Dauer der reduzierenden Behandlung kann einfach durch Messung der Mikrohärte an normal zur Oberfläche angeschliffene Proben vorbestimmt werden.According to another embodiment, after the steam treatment against fluids impermeable object in a second step in the presence of a Reducing agent heated. Suitable agents are reducing gases, especially hydrogen. The strength of the reduced zone is essentially determined by the reaction time, in general, a period of from 0.5 hours to 1.5 hours is sufficient, especially 1 hour for one Reaction temperature from 500 to 600 oC, especially at 550 oC. The duration of the Reductive treatment can be done simply by measuring the microhardness to normal Surface-ground samples can be predetermined.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen und einer Zeichnung erläutert: Hohlzylinder aus Sintereisen, enthaltend 2 % Kupfer und 0,45 % Phosphor, Maße 35,5 x 20 x 14,5 mm, deren Roh-3 dichte 6,8 g/cm3 und Porosität 13 % betrugen, wurden in einem ersten Beispiel einer Behandlung mit Wasserdampf unterworfen, und dabei in Wasserdampf unter einem Druck von 3,5 mbar auf 540 OC erhitzt und 1,5 h auf dieser Temperatur gehalten. Die Zylinder wurden dann in einem Kammerofen in einer zusätzliches Propan enthaltenden Erdgasatmo-0 sphäre - Kohlenstoffpotential 0,85 % - auf 860 C erhitzt, Haltezeit eine Stunde, und dann in einem Clbad abgeschreckt.The invention is illustrated below with the aid of examples and a drawing explained: hollow cylinder made of sintered iron, containing 2% copper and 0.45% phosphorus, Dimensions 35.5 x 20 x 14.5 mm, whose raw 3 density was 6.8 g / cm3 and porosity was 13%, were subjected to a treatment with steam in a first example, and heated to 540 ° C. in steam under a pressure of 3.5 mbar and 1.5 h kept at this temperature. The cylinders were then placed in a chamber furnace an additional natural gas atmosphere containing propane - carbon potential 0.85% - heated to 860 ° C., holding time one hour, and then quenched in a Cl bath.

In einem zweiten Beispiel wurden die gleichen Hohlzylinder nach der thermischen Behandlung mit Wasserdampf zunächst 0 in strömenden Wasserstoff auf 530 C erhitzt, Haltezeit eine Stunde, und dann wie beschrieben der Aufkohlungsbehandlung unterworfen.In a second example, the same hollow cylinders were made according to the thermal treatment with water vapor initially 0 in flowing hydrogen Heated to 530 C, holding time one hour, and then the carburizing treatment as described subject.

Die MiRrohärte (Vickers HV 0,1) der Zylinder wurde in zwei zur Mantelflächenormalen Schnittflächen bestimmt. Die Meßwerte sind zeichnerisch dargestellt; Kurve A = Versuch 1, Kurve B = Versuch 2, Kurve C zum Vergleich in einem kohlenstoffabgebenden Fluid gehärtete Zylinder. Die Kurve C ist typisch für den Härteverlauf in Gegenständen aus Sintereisen, deren gesamte innere Oberfläche an den Härtungsreaktionen beteiligt ist. Durch die in Beispiel 1 der Härtung des Gegenstands vorgeschalteten Behandlung in Wasserdampf wird der Bereich hoher Härte im wesentlichen auf die äußere Oberfläche des Zylinders beschränkt (Kurve A). Die Härte nimmt fast linear mit dem Abstand von der Mantelfläche ab. Durch eine zusätzliche reduzierende Zwischenbehandlung mit Wasserstoff nach Beispiel 2 (Kurve B) kann die Zone der maximalen Härtung einfach gesteuert werden, die Breite der Zone nimmt mit der Dauer der Zwischenbehandlung zu. Die Maßtoleranzen der nach Beispiel 1 und 2 behandelten Hohlzylinder unterscheiden sich nicht von den Maßtoleranzen der unbehandelten Körper.The MiRrohhardness (Vickers HV 0.1) of the cylinders became the normals of the lateral surface in two Cut surfaces determined. The readings are shown in the drawing; Curve A = experiment 1, curve B = experiment 2, curve C for comparison in a carbon-donating Fluid hardened cylinders. Curve C is typical for the hardness curve in objects made of sintered iron, the entire inner surface of which is involved in the hardening reactions is. By the treatment preceding the hardening of the article in Example 1 in water vapor the area of high hardness is essentially on the outer surface of the cylinder (curve A). The hardness increases almost linearly with the distance from the outer surface. With an additional reducing treatment in between with hydrogen according to Example 2 (curve B), the zone of maximum hardening can simply be controlled, the width of the zone increases with the duration of the intermediate treatment to. The dimensional tolerances of the hollow cylinders treated according to Examples 1 and 2 differ does not depend on the dimensional tolerances of the untreated body.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines oberflächengehärteten Gegenstands aus gesintertem Eisen, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Gegenstand zur Erzeugung von Eisenoxidschichten auf den zugänglichen Oberflächen in einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre und anschließend zur teilweisen Reduktion der Oxidschichten und zur Härtung einer schmalen von der Oberfläche des Gegenstands ausgehenden Zone in Gegenwart eines Kohlenstoff abgebenden Fluids erhitzt wird.Claims: 1. A method for producing a surface-hardened Object made of sintered iron, marked by the fact that the Object for the production of iron oxide layers on the accessible surfaces in an atmosphere containing water vapor and then for partial reduction the oxide layers and for hardening a narrow one from the surface of the article outgoing zone is heated in the presence of a carbon donating fluid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Gegenstand 1. in einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre, 2. in Kontakt mit einem reduzierenden Gas und 3. in Gegenwart eines Kohlenstoff abgebenden Fluids erhitzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the object 1. in an atmosphere containing water vapor, 2. in contact with a reducing gas and 3. in the presence of a carbon-releasing fluid is heated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Gegenstand 1. in Wasserdampf unter einem Druck von 2 bis 5 mbar bei 500 bis 600 C, 2. in Wasserstoff bei 500 bis 600 OC und 3. in einer Kohlenwasserstoffe enthaltenden Atmosphäre bei 800 bis 900 OC thermisch behandelt und der Gegenstand in einem ölbad abgeschreckt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the object 1. in water vapor under a pressure of 2 to 5 mbar at 500 to 600 C, 2. in hydrogen at 500 to 600 OC and 3. in hydrocarbons containing atmosphere at 800 to 900 OC and thermally treated the object is quenched in an oil bath. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß Gegenstände mit einer Porosität von 10 bis 15 % und einem mittleren Porendurchmesser von 5 um verwendet werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that objects with a porosity of 10 to 15% and a medium Pore diameter of 5 µm can be used.
DE19833301541 1983-01-19 1983-01-19 Process for the production from surface-hardened sintered bodies Withdrawn DE3301541A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833301541 DE3301541A1 (en) 1983-01-19 1983-01-19 Process for the production from surface-hardened sintered bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833301541 DE3301541A1 (en) 1983-01-19 1983-01-19 Process for the production from surface-hardened sintered bodies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3301541A1 true DE3301541A1 (en) 1984-07-19

Family

ID=6188561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833301541 Withdrawn DE3301541A1 (en) 1983-01-19 1983-01-19 Process for the production from surface-hardened sintered bodies

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3301541A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5383979A (en) * 1991-02-07 1995-01-24 Robert Bosch Gmbh Process for producing a surface-hardened workpiece from sintered iron
AT512329A1 (en) * 2011-12-27 2013-07-15 Miba Sinter Austria Gmbh METHOD FOR PRODUCING A SINTERED COMPONENT
AT513429A1 (en) * 2012-09-20 2014-04-15 Miba Sinter Austria Gmbh Method for producing a sintered component module
WO2014067515A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rotor of a camshaft adjuster, camshaft adjuster with such a rotor, and method for producing a rotor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5383979A (en) * 1991-02-07 1995-01-24 Robert Bosch Gmbh Process for producing a surface-hardened workpiece from sintered iron
AT512329A1 (en) * 2011-12-27 2013-07-15 Miba Sinter Austria Gmbh METHOD FOR PRODUCING A SINTERED COMPONENT
AT512329B1 (en) * 2011-12-27 2014-01-15 Miba Sinter Austria Gmbh METHOD FOR PRODUCING A SINTERED COMPONENT
AT513429A1 (en) * 2012-09-20 2014-04-15 Miba Sinter Austria Gmbh Method for producing a sintered component module
AT513429B1 (en) * 2012-09-20 2014-07-15 Miba Sinter Austria Gmbh Method for producing a sintered component module
WO2014067515A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rotor of a camshaft adjuster, camshaft adjuster with such a rotor, and method for producing a rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3327103C2 (en) Sintering process for compacts
US5613180A (en) High density ferrous power metal alloy
DE3245689C2 (en)
DE2357814A1 (en) GRAPHITE BODY WITH SILICON CARBIDE COATING
DE19653598A1 (en) Metal powder piston ring
DE2027041B2 (en) Process for the production of a shaped graphite body which is particularly suitable for storage and sealing purposes
US4738730A (en) Steam sealing for nitrogen treated ferrous part
DE3301541A1 (en) Process for the production from surface-hardened sintered bodies
EP0049373B1 (en) Surface hardened sintered iron workpiece and method of manufacturing this workpiece
DE19510302C2 (en) Surface-treated piston rod and process for its manufacture
EP0570421B1 (en) Process for producing a surface-hardened workpiece of sintered iron
EP0320706A1 (en) Process for producing layers resistant against corrosion, wear and compaction
US4799970A (en) Surface treatment method for improving corrosion resistance of ferrous sintered parts
GB1603832A (en) Method for the gaseous nitriding of ferrous metal components
DE102006054280B4 (en) Method and device for increasing the corrosion resistance of nitrocarburised or nitrocarburised and oxidized surfaces of steel components
DE4407421C2 (en) Process for improving the oxidation resistance of carbonaceous materials
DE69815051T2 (en) Process for direct protection against wear corrosion of metallic objects
EP1215411B1 (en) Hydraulic brake piston and process for its surface treatment
DE4021286C1 (en)
DE2201349A1 (en) Process for the production of watch housing parts and watch housing parts produced by this process
DE4343315A1 (en) Method for forming one or more cavities in or under a coating of a base body
DE2658690A1 (en) HIGH TEMPERATURES ABRASION-RESISTANT MATERIAL AND METHOD OF MANUFACTURING IT
DE102019202499A1 (en) Friction brake body for a friction brake of a motor vehicle, friction brake and method for producing a friction brake body
DE2645134A1 (en) Wear and corrosion resistant aluminium cylinder - operating with a piston provided on the internal surface with an aluminium oxide or nickel coating
DE3607515C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee