DE635644C - Verfahren zur Herstellung gesinterter Metallegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung gesinterter Metallegierungen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfah-. ren zur Herstellung gesinterter Metallegierungen durch Pressen und Sintern von Metallpulver, durch welches man Produkte von vollkommener Gasfreiheit und anderen vorzüglichen Eigenschaften erhält. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß die aus praktisch reinen, pulverförmigen Ausgangsstoffen hergestellten Preßkörper :einer wiederholten thermischen Wechselbehandlung, und zwar Sinterung, im Vakuum und in reduzierender Atmosphäre unterworfen und zwischen den einzelnen Wärmebehandlungsstufen bis zur Erreichung praktischer Porenfreiheit mechanischer Bearbeitung, z. B. Schmieden oder Walzen, unterzogen werden.
• Es ist bekannt, Metallegierungen derart herzustellen, daß reinste Metallpulver unter Druck verdichtet werden und darauffolgend mit oder ohne Anwendung von zusätzlichem Druck durch thermische Behandlung, vorzugsweise in reduzierender Atmosphäre, verfestigt werden. Die Technik nennt dieses Herstellungsverfahren, wie es als Coolidge-Verfahren für das Wolfram in die Metallurgie Eingang fand, Sinterverfahren oder metallkeramisches Verfahren. Legierungen, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, haben physikalische und chemische Eigenschaften, die den Eigenschaften entsprechender Schmelzlegierungen weitgehend ähnlich sind. Der wesentliche Nachteil, der diesen Eisenlegierungen jedoch anhaftet und ihnen eigentümlich ist, liegt in ihrer mehr :oder weniger großen P@orosität, die ihrerseits wieder weitere Nachteile gegenüber den Eigenschaften von Schmelzlegierungen bedingt.
• Die Ursachen der Porosität, wie sie nach dem bisherigen Sinterverfahren zu beobachten ist, sind teils geringe Verunreinigungen, wie Oxyd- .oder Gaseinschlüsse, teils die durch das Verfahren als solches bedingte geringe Dichte als Folge der ungünstigeren Lagerung gesinterter Kristallite, gegenüber solchen, die aus einer homogenen Schmelze erstarrt sind.
• Es ist auch bereits bekannt, bei der Herstellung von Sinterkörpern Metallpulver nicht nur :einer einfachen Reduktionsbehandlung zu unterwerfen und dabei Verdichtungen unter mehr oder weniger großen Drucken vorzunehmen, sondern man hat auch bereits vorgeschlagen, neben der thermischen Behandlung eine mechanische Bearbeitung vorzunehmen, indem man das Pulver nach vorhergehender Pressung erhitzt und durch Schmieden, Walzen o. dgl. bearbeitet.
• Es hat sich aber gezeigt, daß auch durch eine derartige Vereinigung von thermischer und mechanischer Behandlung :eine vollkommene Porenfreiheit von Sinterkörpern nicht zu erreichen ist. Auch eine Wiederholung diese= Maßnahme führt an sich zu kaum wesentlich besseren Ergebnissen.
• Überraschenderweise, erhält man jedoch durch Anwendung von Vakuum im Wechsel mit reduzierender Atmosphäre bei gleichzeitiger Einschaltung mechanischer Behandlün:g eine vollkommene Gasfreiheit, wie sie weder durch Anwendung von Vakuum allein erreicht werden kann, noch durch eine Reduktionsbehandlung zu erzielen ist, und wie sie auch von einer Vereinigung dieser Maßnahme nicht zu erwarten war. Die Herstellung von Drähten, beispielsweise aus Legierungen von Nickel mit einem Gehalt von 25% Molybdän oder der gleichen . Menge Wolfram; auf- dem Schmelzwege führt selbst unter Zugabe größerer Mengen Desoxydationsmitteln nur zu spröden, praktisch kaum bearbeitbaren Produkten. Es ist bisher auf keine Weise gelungen, höhere Gehalte an Molybdän als 200/0 in Nickel oder Nickel-Eisen-Legierungen einzubringen und hieraus betriebsmäßig ein duktiles Material herzustellen. Eine :entsprechende gesinterte Legierung, die jedoch ohne abwechselnde Sinterung unter Wasserstoff oder im Vakuum und ohne zwischen die einzelnen Behandlungsstufen geschaltete mechanische Behandlung, d. h. im Sinne des sog. Go.olidge-Verfahrens, hergestellt wird, zeigt gegenüber einer geschmolzenen Legierung zwar :eine verstärkte Duktilität. Nach Verformungsgraden von 75 bis 5o% traten jedoch auch bei Variationen der Zwischenglühtemperaturen und Zwischenglühzeiten Risse und Sprünge auf, die eine weitere Verarbeitung der Legierung auf Feinblech und Feindraht unmöglich machen. Bei einer Behandlung gemäß Erfindung dagegen erhält man eine Legierung, die auf Grund ihrer hohen- Reinheit und praktisch vollkommenen Gasfreiheit die dadurch bedingte Beseitigung alle verformungshemmenden Korngrenzensubstanzen Verformungsgrade zuläßt, wie sie bisher für derartige und ähnliche Legierungen noch nicht erzielt werden kannten. Die Fähigkeit zur Gleitebenenbindung ist derartig hoch, daß sich leicht Feindraht jeder beliebigen Stärke aus diesem Material anfertigen läßt. Die gemäß Erfindung erzielten Sinterlegierungen sind also in ihrer Porenfreiheit und Homogenität praktisch den Schmelzlegierungen ebenbürtig, besitzen darüber hinaus aber den Vorzug höherer Rein-'heit und infolgedessen auch größere Duktilität. Die nach bisher bekannten Sinterverfahren .erzielten Legierungen übertreffen sie außerdem noch durch ihre praktisch vollkommene Porenfreiheit.
• Vom Gesichtspunkt der praktischen Verwendung ergeben sich hieraus als Vorzüge gegenüber nach bisherigen Verfahren hergestellten Sinterlegierungen folgende Eigenschaften: i. Hohe Korrosionsbeständigkeit, bedingt durch Porenfreiheit und Homogenität der Oberfläche, 2. hervorragende Bearbeitbarkeit in kaltem Zustand, infolge praktisch vollkommener Abwesenheit von Verunreinigungen in den Kristalliten :oder zwischen denselben, und 3. bisher unerreichte magnetische und elektrische Eigenschaften infolge der Abwesenheit von Widerstand erhöhenden und Kraftlinienfluß störenden Fremdkörpern.
• Besonders wertvolle Ergebnisse werden erzielt, wenn man die thermische und mechanische Behandlung so durchführt, bis das Fertigprodukt bei 3oofacher Vergrößerung praktisch keine Poren mehr aufweist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Verfahren zur Herstellung gesinterter Metallegierungen durch Pressen und Sintern von Metallpulver, dadurch gekennzeichnet, daß die aus praktisch reinen, pulverförmigen Ausgangsstoffen hergestellten Preßkörper einer wiederholten thermischen Wechselbehandlung, und zwar Sinterung, im Vakuum und in reduzierender Atmosphäre unterworfen und zwischen den einzelnen Wärm@ehehandlungsstufen bis zur Erreichungpraktischer Porenfreiheitmechanischer Bearbeitung unterzogen werden.
2. 2. Verfahren -nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholung der thermischen und anschließenden mechanischen-Phase so oft durchgeführt wird, bis das Fertigprodukt bei 3oofacher Vergrößerung praktisch keine Poren aufweist.