DE3506275C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei
Metallkörpern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein der
artiges Verfahren ist aus der DE-OS 30 07 008 bekannt.
Zum Verbinden von porösen Körpern, beispielsweise aus Sinterle
gierungen, sind bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen
worden.
Beispielsweise ist ein Verfahren vorgeschlagen worden,
in dem zwei Körper, die entweder beide aus Pulverpreßlingen
bestehen oder von denen der eine aus einem Pulverpreßling und
der andere aus einem Sinterwerkstoff besteht, dadurch miteinan
der verbunden werden, daß sie in Anlage aneinander gehalten und
in diesem Zustand erhitzt und zusammen gesintert werden. Ein
typisches Ausführungsbeispiel eines derartigen Verfahrens ist
in der JP-OS 57-89 412 angegeben. Nach einem anderen, beispiels
weise in der JP-AS 58-34 524 angegebenen Verfahren wird ein
Hartlot verwendet, mit dem eine peritektische Reaktion durch
geführt wird.
Zum Zusammensintern von zwei Körpern im festen Aggregatzustand
ist es im wesentlichen notwendig, die beiden Körper zu erhitzen,
während sie an ihren miteinander zu verbindenden Flächen in
satter Anlage gegeneinandergedrückt werden. Zum Herstellen
dieses Zustandes sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen wor
den. Beispielsweise ist es vorgeschlagen worden, zwei Körper
so auszubilden, daß sie zueinander komplementär oder satt an
einanderlegbar sind. Ferner ist vorgeschlagen worden, die Werk
stoffe für die beiden Körper so auszuwählen, daß der äußere
Körper stärker schrumpft als der innere Körper. Diese Verfah
ren sind jedoch nicht allgemein, sondern nur in bestimmten
Fällen anwendbar.
Auch in den bekannten Verfahren zum Verbinden von zwei porösen
Körpern miteinander durch Hartlöten unter Durchführung einer
peritektischen Reaktion sind ebenfalls Probleme aufgetreten.
Wenn beispielsweise zum Erhitzen von zwei miteinander zu ver
bindenden, porösen Körpern ein Tunnelofen verwendet wird, der
mit einem Maschenband oder einem Schuber versehen ist, kommt es
häufig vor, daß diese beiden Körper während ihrer Erhitzung ge
geneinander verrückt werden, weil sie bei hoher Temperatur
nicht fest aneinandergehalten werden können und während der Er
hitzung Stößen und Schwingungen durch das in dem Ofen verwende
te Fördermittel ausgesetzt sind. Ferner kommt es häufig vor,
daß die mechanischen Eigenschaften des Produktes dadurch beein
trächtigt werden, daß die hohen Temperaturen, die zum Verbinden
angewendet werden, zu einer Vergröberung des Korns der beiden
Körper führen.
Da die Poren der beiden Körper mit dem Hartlot gefüllt werden,
wird dieses in großer Menge verbraucht und gehen die für den
porösen Werkstoff typischen Vorteile verloren, weil die Poren
geschlossen werden. Im allgemeinen können nach diesem Verfah
ren auch keine genügend festen Verbindungen hergestellt werden.
Aus der DE-OS 33 21 845 ist ein Lager aus einer Sinterlegie
rung für die Anbringung an einer rotierenden Welle bekannt.
Dabei weist ein auf einer rotierenden Welle angebrachtes
Lager einen äußeren Teil aus einer in festern
Phase gesinterten Legierung auf und einen inneren Teil, der aus einer in
flüssiger Phase gesinterten Legierung besteht. Bei dem vorbekannten Lager ist
eine als eigener Körper ausgestaltete Zwischenschicht vor
handen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs an
gegebenen Art zu schaffen, welches mit weniger Hartlot aus
kommt und bei dem die für einen porösen Werkstoff typischen
Vorteile in größerem Maße erhalten bleiben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnen
den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Als
Hartlot wird ein metallisches Material verwendet, das eine
eutektische Legierung enthält, die ein Element enthält, das
in dem ein poröses, eisenhaltiges Material enthaltenden Metall
körper gut diffusionsfähig ist. Das Hartlot weist die Zusammen
setzung auf, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange
geben ist.
Die Erfindung schafft ferner ein metallisches Produkt mit zwei
Metallkörpern, von denen mindestens einer porös ist und die
miteinander durch ein metallisches Hartlot verbunden sind, das
eine eutektische Legierung enthält.
Die Poren des oder der porösen Metallkörper sind mit dem Hartlot nur
im Bereich der miteinander verbundenen Flächen gefüllt.
Das Hartlot hat in den Poren eine andere als die eutektische Zusam
mensetzung, weil das gut diffusionsfähige Element des Hart
lotes aus diesem in die Metallkörper diffundiert ist.
Gemäß der Erfindung füllt die eutektische Legierung im schmelz
flüssigen Zustand die Poren des oder der porösen Körper aus und dif
fundiert das gut diffusionsfähige Element der eutektischen Le
gierung aus dieser in den oder die porösen Körper. Infolgedes
sen verliert die eutektische Legierung ihre eutektische Zusam
mensetzung und wird eine hochschmelzende Feststoffphase gebildet,
die die Poren blockiert und ein weiteres Füllen der Poren durch
die eutektische Legierung im Bereich der Phasengrenzen zwischen
der eutektischen Legierung und den Metallkörpern verhindert.
Infolgedessen werden die Poren nur im Bereich der miteinander
zu verbindenden Flächen gefüllt und bleiben die Poren zum
größten Teil leer. Die porösen Körper werden daher metallur
gisch fest miteinander verbunden, ohne daß die durch die Poro
sität des Werkstoffes bedingten Vorteile verlorengehen.
Das in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Hartlot
kann zunächst in verschiedenen Formen vorliegen, beispielsweise
als Pulverpreßling, als mit einem organischen Bindemittel zu
einem Blatt verarbeitetes Pulver, im pulverigen Zustand, als
Folie, Blech, Band usw. Von diesen Formen wird die Verwendung
eines mit einem organischen Bindemittel zu einem Blatt verarbei
teten Pulvers bevorzugt.
Zum Herstellen des Blattes aus dem Pulver wird ein Legierungs
pulver mit einer Korngröße feiner als 100 µm mit einer geeig
neten Menge Bindemittel vermischt und das Gemisch unter Erhit
zung gepreßt und verformt. Zum Herstellen des Blattes aus dem
Pulver kann man dem Legierungspulver ein organisches Bindemit
tel und ein geeignetes Lösungsmittel in einer geeigneten Menge
zusetzen und das Gemisch beispielsweise durch Walzen zu einem
Blatt verformen.
Zum Verbinden der Körper miteinander mit Hilfe des blattförmigen
Hartlotes wird dieses zwischen den beiden Metallkörpern angeord
net und mit Hilfe von Bindemittelzwischenschichten festgelegt.
Wenn das blattförmige Hartlot ein klebfähiges organisches Binde
mittel enthält, sind keine Bindemittelzwischenschichten erfor
derlich, sondern wird das Hartlot direkt an den miteinander zu
verbindenden Körpern befestigt.
Als organisches Bindemittel und für die Bindemittelzwischen
schichten kann man zweckmäßig einen Acrylharzklebstoff verwen
den, der vorzugsweise aus einem Ester-Acrylat- oder Ester-
Methacrylat-Polymer oder -Copolymer und aus polymerisierten
Monomeren besteht, die mit diesen Estern copolymerisierbare
funktionelle Gruppen enthalten.
Das Mischverhältnis zwischen dem Acrylharzklebstoff und dem
Legierungspulver wird vorzugsweise so gewählt, daß das Gemisch
10 bis 1 Gew.-% Klebstoff und 90 bis 99 Gew.-% Legierungspulver
enthält. Bei einem Klebstoffgehalt unter 1 Gew.-% ist das Blatt
infolge ungenügender Adhäsion spröde und nicht genügend biegsam.
Mit einem Klebstoffgehalt über 10 Gew.-% wird keine genügend
feste Verbindung erzielt, weil infolge des zu hohen Harzgehaltes
in der Hartlotschicht zu viele Poren und Hohlräume vorhanden
sind.
Das Hartlot wird aus einem Legierungspulvergemisch
folgender Zusammensetzung hergestellt: 10 bis 70 Gew.-%
Fe-Cr-Legierungspulver, vorzugsweise in einer Korngröße feiner als 100 µm,
wobei dieses Legierungspulver aus 10,0 bis 15,0
Gew.-% Cr, höchstens 1,5 Gew.-% mindestens eines der Elemente C,
P, Si, S, Mn und Ni, Rest im wesentlichen Fe, besteht, und 70
bis 30 Gew.-% eines Fe-C-P-Mo-Legierungspulvers, vorzugsweise in einer Korn
größe feiner als 100 µm, wobei dieses Legierungspulver
aus 3,5 bis 4,5 Gew.-% C, 1,8 bis 2,8 Gew.-% P, 8 bis
12 Gew.-% Mo, höchstens 4 Gew.-% mindestens eines der Elemente Cr,
Si, S, Mn und Ni, Rest im wesentlichen Fe, besteht. Es wird
ein Gemisch hergestellt, das 90 bis 99 Gew.-% des vorgenannten
Legierungspulvergemisches und 10 bis 1 Gew.-% des vorgenannten
Acrylharzklebstoffes enthält und das mit einem geeigneten
Lösungsmittel, wie Aceton, Toluol oder dergleichen, geknetet
wird. Aus dem gekneteten Gemisch wird ein als Hartlot verwend
bares Blatt beispielsweise durch Walzen hergestellt.
Das auf diese Weise hergestellte Blatt aus dem Hartlot wird mit
oder ohne Bindemittelzwischenschichten zwischen den miteinander
zu verbindenden Körpern angeordnet und zwischen diesen Körpern
gepreßt und dadurch festgelegt. Vorzugsweise bestehen die Bin
demittelzwischenschichten auch aus dem vorstehenden Acrylharz
kleber. Man kann die Bindemittelzwischenschichten ohne weiteres
dadurch herstellen, daß auf die miteinander zu verbindenden Kör
per eine Lösung des Klebstoffes in einem geeigneten Lösungsmit
tel aufgetragen wird, oder durch Ankleben eines Klebstreifens,
zu dessen Herstellung die Lösung auf einen Träger, beispiels
weise ein Siliconblatt, aufgetragen und dann das Lösungsmittel
verdampft wird.
Dann wird die aus den beiden miteinander zu verbindenden
Körpern und dem zwischen ihnen angeordneten Hartlot bestehende
Anordnung erhitzt und gebrannt. Damit das Legierungspulver und
bei Verwendung eines Klebstoffes auch dieser nicht oxidiert,
wird das Erhitzen in einer nichtoxidierenden Atmosphäre durch
geführt. Diese kann aus einem Inertgas, wie Stickstoff und
Argon, oder aus einem reduzierend wirkenden Gas, wie Wasser
stoff bestehen, aber auch Vakuum kann verwendet werden.
Das Erhitzen wird vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von
höchstens 40°C/min durchgeführt. Bei einer Erhitzungsgeschwin
digkeit über 40°C/min führt das schnelle Verdampfen des niedrig
schmelzenden Bestandteils des Klebstoffes zu verschiedenen
Schwierigkeiten, beispielsweise zu einem Bruch des aus dem
Pulver hergestellten Blattes, einem Abtrennen des Hartlotes von
dem porösen Körper infolge der Bildung von Hohlräumen, und
einem unerwünschten Verrücken des Hartlotes gegenüber dem porö
sen Körper.
Wenn das Hartlot einen Acrylharzklebstoff enthält oder bei Ver
wendung von Bindemittel-Zwischenschichten wird die aus den mit
einander zu verbindenden Körpern und dem Hartlot bestehende
Anordnung vorzugsweise vorerhitzt, ehe sie auf Sintertemperatur
erhitzt wird. Dazu wird diese Anordnung mindestens 5 Minuten
lang auf einer Temperatur zwischen 150 bis 380°C, vorzugsweise
zwischen 200 und 350°C, gehalten. Bei diesem Vorerhitzen wird
das als Klebstoff verwendete Kunstharz nicht vollständig ver
brannt, sondern bildet es durch Polymerisation und Kondensa
tion eine teer- oder pechartige Substanz, die gewährleistet,
daß dank der erzielten Haftfestigkeit das Gewicht und die Form
des Legierungspulvers auch bei hohen Temperaturen über 300°C
aufrechterhalten werden. Ein Herunterfallen oder Ablösen des
Legierungspulverblattes wird daher auch dann vermieden, wenn
die miteinander zu verbindenden Körper während ihrer Förderung
Schwingungen oder Stößen ausgesetzt sind. Bei einer Vorerhit
zung auf eine Temperatur unter 150°C erfährt die Harzkomponente
keine genügende thermische Zersetzung, so daß die teer- oder
pechartige Substanz nicht in genügender Menge erzeugt wird.
Dagegen wird bei einer Vorerhitzung über 380°C das Harz so
schnell zersetzt, daß auch in diesem Fall nur eine geringe
Haftfestigkeit erzielt wird, weil die teer- oder pechartige
Substanz nicht in genügender Menge erzeugt wird.
Bei einer Vorerhitzungszeit unter 5 Minuten erhält man keine
genügende Menge einer teer- oder pechartigen Substanz, so daß
mit einer so kurzen Vorerhitzungszeit die erstrebte Haftfestig
keit nicht erzielt werden kann. Die Vorerhitzungszeit wird in
der Praxis unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren gewählt,
beispielsweise der Vorerhitzungstemperatur, der Art des als
Klebstoff verwendeten Harzes usw. Im allgemeinen ist jedoch
eine Vorerhitzungszeit von mehr als 120 Minuten nicht notwendig
und unwirtschaftlich.
Danach werden zum Hartlöten die vorerhitzten porösen Körper und
das Hartlot auf eine Temperatur über der Solidus-Linie des
Hartlotes erhitzt. Dabei diffundiert der in dem porösen Metall
körper gut diffusionsfähige Bestandteil der schmelzflüssigen
eutektischen Legierung in den porösen Metallkörper und diffun
dierten gleichzeitig die Bestandteile des vorwiegend aus Eisen
bestehenden, porösen Metallkörpers in die eutektische Legierung,
die daher ihre eutektische Zusammensetzung verliert. Dabei ent
steht eine hochschmelzende Feststoffphase. Dieser Vorgang
wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert,
in dem die porösen Metallkörper aus einer Eisenlegierung beste
hen, die eine Dichte von 6,50 g/cm3 hat und 0,4 Gew.-% C, Rest
im wesentlichen Fe, enthält, während das Hartlot aus einem Ge
misch aus einem Fe-Ce-Legierungspulver und einem Fe-C-P-Mo-Le
gierungspulver besteht.
Dabei wird auf die Zeichnungen bezuggenommen.
In diesen zeigt
Fig. 1 in einer Mikrophotographie einen Schnitt durch den Ver
bindungsbereich eines Verbindungskörpers, der nach dem Verbin
dungsverfahren gemäß der Erfindung hergestellt worden ist, und
Fig. 2 eine Photographie eines Sekundärelektronenstrahlbildes
des Verbindungsbereiches.
Fig. 3 und 4 zeigen ein Röntgenbild der ckarakteristischen Mo
K α-Röntgenstrahlen bzw. ein Röntgenbild der charakteristischen
P K α-Röntgenstrahlen zwecks Darstellung der Diffusion des Mo
und des P, die in einem Hartlot enthalten sind, in einen Sinter
körper.
Fig. 1 ist eine Mikrophotographie eines nach dem vorgenannten
Ausführungsbeispiel erhaltenen Verbindungsbereiches. Man erkennt,
daß der eutektische Anteil des Hartlots reich ist an C, P und
Mo. Dieser Anteil schmilzt bei einer Erhitzung über 1030°C,
während andere Teile dabei fest bleiben, so daß sich dann die
Fe-C-P-Mo-Legierung insgesamt in einem teilweise geschmolzenen
Zustand befindet. Dagegen bleibt die Fe-Cr-Legierung fest. Da
der aus einer festen Phase bestehende Anteil der Fe-C-P-Mo-Le
gierung und die Fe-Cr-Legierung von dem schmelzflüssigen Anteil
des Hartlotes gut benetzbar sind, werden die Pulverbereiche und
die Körner allmählich von dem schmelzflüssigen Anteil umschlos
sen und werden dabei die im Innern vorhandenen Poren nach außen
gedrückt. Es findet somit ein Sintern in flüssiger Phase statt,
und bei einer Schrumpfung wird ein kompaktes Gefüge erhalten. Die
poröse Fe-C-Sinterlegierung ist von dem schmelzflüssigen Anteil
des Hartlotes ebenfalls gut benetzbar, so daß dieser schmelz
flüssige Anteil in die Poren des porösen Werkstoffes eintritt.
Vorstehend wurde schon darauf hingewiesen, daß bei Verwendung
eines üblichen Hartlotes, wie Kupfer oder Silber, eine große
Menge desselben zum Füllen von zahlreichen Poren verbraucht
wird, weil das Hartlot vollständig geschmolzen wird. In dem
Verfahren gemäß der Erfindung dagegen wird das Hartlot nicht
vollständig geschmolzen, sondern in einen teilweise geschmolze
nen Zustand überführt, in dem nur der eutektische Bestandteile
der Fe-C-P-Mo-Legierung schmelzflüssig ist, während andere Be
standteile dieser Legierung und die Fe-Cr-Legierung fest blei
ben. Infolgedessen tritt nur der schmelzflüssige eutektische
Bestandteil in die Poren des porösen Körpers ein und gelangt
nur dieser Bestandteil mit der den porösen Körper bildenden
Fe-C-Legierung in Berührung. Bei dieser Berührung findet eine
schnelle Diffusion des C-, P- und Mo-Gehaltes der Schmelze in
den Werkstoff des porösen Körpers und eine Diffusion von Fe aus
dem porösen Körper in den eutektischen Bestandteil statt. In
folgedessen geht die eutektische Zusammensetzung verloren, so
daß die Schmelztemperatur ansteigt und der schmelzflüssige Be
standteil erstarrt. Auf diese Weise werden die wirksamen Poren,
d. h., die ununterbrochenen Poren, in dem porösen Metall bloc
kiert, so daß sie nicht weiter mit dem schmelzflüssigen Bestand
teil des Hartlotes gefüllt werden können.
Auf Grund der vorstehenden Beschreibung wird verständlich, daß
in dem Verbindungsverfahren gemäß der Erfindung das Hartlot me
tallurgisch mit dem porösen Werkstoff verbunden wird, so daß
eine genügend feste Verbindung erzielt werden kann. Da die
Poren nur in der Nähe der zu miteinander zu verbindenden Flächen
gefüllt werden, kann der Verbrauch an Hartlot vorteilhafterweise
vermindert werden.
Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung einer metallur
gischen Verbindung von genügender mechanischer Festigkeit
zwischen porösen Werkstoffen. Dabei wird weniger Hartlot ver
braucht und werden die Vorteile des porösen Werkstoffes nicht
beeinträchtigt, weil die Poren des porösen Werkstoffes nur zu
einem geringen Teil mit dem schmelzflüssigem Hartlot gefüllt
werden.
Ein als Hartlot zu verwendendes Legierungspulver wurde wie
folgt hergestellt: Es wurde ein Pulvergemisch hergestellt, das
im wesentlichen 50 Gew.-% Fe-Cr-Legierungspulver enthielt, das
eine Korngröße feiner als 74 µm hatte und 12,22 Gew.-% Cr,
0,014 Gew.-% C, 0,018 Gew.-% P, 0,79 Gew.-% Si, 0,003 Gew.-% S,
0,08 Gew.-% Mn, 0,08 Gew.-% Ni, Rest Fe, enthielt, sowie 50 Gew.-%
eines Fe-C-P-Mo-Legierungspulvers, das eine Korngröße feiner als 74 µm
hatte und 4,3 Gew.-% C, 2,46 Gew.-% P, 10,6 Gew.-% Mo,
2,73 Gew.-% Cr, 0,52 Gew.-% Si, 0,037 Gew.-% S, 0,37 Gew.-% Mn,
0,05 Gew.-% Ni, Rest Fe, enthielt. Zum Herstellen einer Lösung
wurde ein Acrylharzklebstoff (Esteracrylat-Acrylat-Copolymer)
in 50 Volumenteilen Toluol aufgelöst. Ein Gemisch von 92 Vol.-%
(97,18 Gew.-%) des Pulvergemisches und 8 Vol.-% (2,82 Gew.-%) der
Lösung des Acrylharzklebstoffes wurde geknetet. Das geknetete
Gemisch wurde zu einem 1,0 mm dicken Blatt ausgewalzt.
Es wurden ferner zwei poröse Sinterkörper hergestellt, die mit
einander verbunden werden sollten und im wesentlichen aus
0,4 Gew.-% C, Rest im wesentlichen Fe, bestanden und eine Dich
te von 6,5 g/cm3 hatten. Diese Körper hatten miteinander zu
verbindende, kreisförmige Flächen von 10 mm Durchmesser. Das
aus der dem Legierungspulver hergestellte Blatt wurde unter
Zwischenlage von 30 µm dicken Klebstreifen aus Acrylharz
zwischen den beiden porösen Sinterkörpern angeordnet. Die
Klebstreifen hatten dieselbe Zusammensetzung wie der in der
Lösung enthaltene Acrylharzklebstoff. Dann wurde das aus dem
Legierungspulver hergestellte Blatt zwischen den beiden porösen
Metallkörpern gepreßt und wurden die Endbereiche der porösen
Körper zusammen mit dem aus dem Legierungspulver hergestellten
Blatt in einer Wasserstoffgasatmosphäre mit einer Erhitzungsge
schwindigkeit von 15°C/min auf 300°C erhitzt und 30 Minuten
lang auf dieser Temperatur gehalten. Dabei wurden die Enden
der porösen Körper und das Hartlot mit derselben Erhitzungsge
schwindigkeit erhitzt und 20 Minuten lang auf der genannten
Temperatur gehalten und danach langsam abgekühlt.
Fig. 1 zeigt in einer Mikrophotographie im Schnitt den Verbin
dungsbereich, der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
erhalten wurde. Man erkennt deutlich, daß auf dem Sinterkörper
en Mikrogefüge des Hartlotes vorhanden ist und daß der flüssi
ge Anteil des Hartlotes von der Oberfläche des Sinterkörpers
aus bis zu einer Tiefe von etwa 0,35 mm eingetreten ist und
dann in eine größere Tiefe diffundiert ist, so daß eine genügend
feste Verbindung erzielt worden ist.
Fig. 2 zeigt in einer Photographie das Sekundärelektronen
strahlbild des Verbindungsbereiches. Die Fig. 3 und 4 sind
Röntgenbilder der charakteristischen Mo K α-Röntgenstrahlen
bzw. der charakteristischen P K α-Röntgenstrahlen und lassen
die Diffusion von Mo und P erkennen. Man erkennt, daß Mo und P
in die Sinterkörper hinein diffundiert sind. Dabei sind aber
Mo und P nur bis zu einer Tiefe von 0,8 mm bzw. 0,6 mm von der
Oberfläche vorhanden, d. h., daß das Hartlot nicht tief in die
porösen Sinterkörper eingedrungen ist.
Zum Vergleich wurden zwei Körper aus Stahl (S25C) an Flächen
von 10 mm Durchmesser miteinander durch ein Silber-Hartlot ver
bunden. Die dabei erzielte Verbindungsfestigkeit wurde mit der
des gemäß der Erfindung erhaltenen Verbundkörpers verglichen.
Dabei zeigte es sich, daß mit dem Verfahren gemäß der Erfindung
unter Verwendung eines Hartlotes aus einem aus Pulver hergestell
ten Blatt eine Verbindungsfestigkeit von 250 bis 550 N/mm2, beim
Verbinden mit einem Silberhartlot dagegen nur eine viel niedri
gere Verbindungsfestigkeit von 150 bis 400 N/mm2 erzielt wurde.
Da Kipphebel aus mit einem Silber-Hartlot miteinander verbunde
nen Teilen bereits praktisch verwendet worden sind, erkennt man,
daß ein mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verbindungsverfahrens
erhaltener Verbundkörper eine für die Praxis genügende Verbin
dungsfestigkeit besitzt.
Claims (10)
1. Verfahren zum Verbinden von zwei Metallkörpern miteinander,
von denen mindestens einer ein poröses, eisenhaltiges
Material enthält, wobe ein Hartlot zwischen den Metall
körpern angeordnet wird und wobei das Hartlot und die Metall
körper auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Hart
lotes erhitzt und danach abgekühlt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Hartlot ein Gemisch aus 30 bis 70 Gew.-% eines Fe-Cr-
Legierungspulvers und 70 bis 30 Gew.-% eines eutektischen
Fe-C-P-Mo-Legierungspulvers verwendet wird, wobei das Fe-Cr-
Legierungspulver 10,0 bis 15,0 Gew.-% Cr, weniger als 1,5
Gew.-% mindestens eines der Elemente C, P, Si, S, Mn und Ni,
Rest Fe, enthält, und das eutektische Fe-C-P-Mo-Legierungs
pulver 3,5 bis 4,5 Gew.-% C, 1,8 bis 2,8 Gew.-% P, 8 bis 12
Gew.-% Mo, weniger als 4 Gew.-% mindestens eines der Elemente
Cr, Si, Mn und Ni, Rest Fe enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Hartlot im Gemisch mit einem organischen Bindemittel ein
eutektisches Legierungspulver verwendet wird, das feiner ist
als 100 µm.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hartlot in Form eines Blattes verwendet wird, das
mit Hilfe eines Klebstoffes an mindestens einem der Metall
körper befestigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als organisches Bindemittel ein Acrylharz verwendet
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als
organisches Bindemittel ein Acrylharz aus einem Ester-
Acrylat- oder Ester-Methacrylat-Polymer oder -Copolymer und
aus polymerisierten Monomeren verwendet wird, die mit diesen
Estern copolymerisierbare funktionelle Gruppen enthalten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß als organisches Bindemittel ein Acrylharz
verwendet wird und ein Gemisch aus 10 bis 1 Gew.-% dieses
Acrylharzes und 90 bis 99 Gew.-% Legierungspulvergemisch
verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als poröser Metallkörper ein Sintereisen
teil verwendet wird und die Erhitzung in einer nicht
oxidierenden Atmosphäre oder unter Vakuum erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erhitzung mindestens 5 Minuten lang bei einer
Temperatur von 150° bis 380°C erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Klebstoff ein Acrylharzklebstoff verwendet
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als
Acrylharz ein Ester-Acrylat- oder Ester-Methacrylat-Polymer
oder -Copolymer aus polymerisierten Monomeren verwendet
wird, die mit diesen Estern copolymerisierbar funktionelle
Gruppen enthalten.
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