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Verfahren zur Verbesserung der Preßfähigkeit von Pulvergemengen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Preßfähigkeit von Pulvergemengen,
die spröde und plastische Metalle enthalten. Es wurde gefunden, daß die Menge und
Plastizität des im Pulvergemisch verwendeten plastischen Metalls nicht allein bestimmend
für den Grad der Preßfähigkeit der Mischung ist, sondern daß die Preßfähigkeit unter
sonst gleichen Bedingungen, um so größer wird, je kleiner das spezifische Schüttgewicht
des Pulvers aus plastischem Metall im Vergleich zu dem des Pulvers aus sprödem Metall
ist.
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Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Preßfähigkeit von Pulvergemengen,
die spröde und plastische Metalle enthalten, dadurch zu verbessern, daß die plastischen
Metalle in Form eines Pulvers verwendet werden, dessen spezifisches Schüttgewicht
kleiner ist als das des verwendeten Pulvers aus spröden Metallen. Zweckmäßigerweise
wird ein solches Pulver aus plastischem Metall gewählt, dessen spezifisches Schüttgewicht
etwa die Hälfte oder weniger als die Hälfte des spezifischen Schüttgewichtes des
Pulvers aus sprödem Metall beträgt.
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Die Erfindung wird an Beispielen erläutert, die ein wichtiges Anwendungsgebiet,
und zwar die Herstellung von porösen Maschinenteilen, betreffen, die in den Poren
ein Schmiermittel aufnehmen und einer gleitenden Beanspruchung unterworfen werden
sollen. Derartige selbstschmierende Maschinenteile können bekanntlich auf metallheramischem
Wege durch Pressen und Sintern von Metallpulver hergestellt werden, beispielsweise
aus Gemengen aus Kupfer, Zink und Zinn oder aus Eisenpulver mit oder ohne weitere
Zusätze. Kupferhaltige Pulver und andere Pulvergemenge, die plastische Metalle,
z. B. Zinn enthalten, lassen sich erheblich leichter zu Formlingen bestimmter
Gestalt
und Abmessung verpressen als Pulver, die aus einem nichtplastischen Metall, z. B.
Eisen, bestellen. Durch Anwendung hoher Preßdrucke ist -es zwar auch möglich, Formlinge
aus reinem Eisenpulver, das zweckinäßigerweise einen geringen Zusatz von Graphit
enthält, oder aus vorwiegend Eisen enthaltenden Pulvergemengen zu erhalten, die
nach dem Sintern, Sättigung mit öl und Kalibrieren hervorragende technologische
Eigenschaften aufweisen und beispielsweise als Lager sehr hohen Drucken ausgesetzt
werden können. Das Verpressen von Eisenpulver erfordert aber nicht nur sehr hohe
Preßdrucke, sondern bereitet auch insofern Schwierigkeiten, als das Eisenpulver
sich an den Werkzeugen ansetzt und diese angefressen werden. Die Preßfähigkeit von
Eisen enthaltenden Pulvergemengen kann nun gemäß der Erfindung dadurch verbessert
werden, daß zusätzlich plastische Metalle, wie Kupfer, Zinn, Aluminium, Magncsiuin,
in Form eines Pulvers verwendet werden, düssen spezifisches Schüttgewicht kleiner
ist als das des verwendeten Eisenpulvers.
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Zur Herstellung von Gleitlagern aus einem Pulvergemenge, das Eisen
und Kupfer enthält, kann beispielsweise folgendermaßen verfahren werden: Es wird
ein Eisenpulver verwendet, von dem 3,3 g, auf Volumenkonstanz gerüttelt, einen Raum
von i cms einnehmen. Dieses Eisenpulver zeigt die Korngrößenvcrteilung: Rückstand
auf Din-Sieb 6o (Maschenweite o,zo mm) = zo bis 2o':!o, Rückstand auf Din-Sieb zoo
(Maschenweite o,o6 mm) = 4o bis 5o 0/0, Durchgang durch Din-Sieb zoo (Maschenweite
o,o6 mm) = 4o bis 5o',',. In Mischung mit diesem Eisenpulver wird ein Kupferpulver
A verwendet, von dem 2 g, auf Volumenkonstanz gerüttelt, einen Raum von i cms einnehmen.
Das Kupferpulver A zeigt die Korngrößenverteilung: Rückstand * auf Din-Sieb 6o (Maschenweite
o,zo mm) = o0/0, Rückstand auf Din-Sieb xoo (Maschenweite o,o6 mm) = 2 0/0, Durchgang
durch Din-Sieb zoo (Maschenweite o,o6 mm) = 98 '/,). Die gemäß der Erfindung
erfolgende Verwendung des Kupferpulvers A in Mischung mit dem oben zahlenmäßig gekennzeichneten
Eisenpulver bringt folgende Vorteile mit sich: gegenüber der Verwendung des Eisenpulvers
ohne Zusatz an plastischem Metallunter der Voraussetzung gleicher Verdichtung pro
Gewichtseinheit - eine Erniedrigung des Preßdrucks, und zwar für ein Pulvergemenge
aus go % Eisen, zo % Kupfer um etwa 12'/0, aus 8o 0/0. Eisen, 2o',/, Kupfer um etwa
25'/" und gegenüber der Verwendung eines Gemenges aus dem Eisenpulver und einem
Kupferpulver B gleichen spezifischen Schüttgewichtes - unter der Voraussetzung gleicher
Verdichtung pro Gewichtseinheit - eine Erniedrigung des Preßdrucks, und zwar für
ein Pulvergemenge aus go % Eisen, so % Kupfer um etwa 50/" aus 8o % Eisen, 2o 0/0
Kupfer um etwa =5 0/0. Weiterhin zeigt sich, daß zur Erzielung gleicher Preßfähigkeit
(gleicher Verdichtung pro Gewichtseinheit bei gleichem Preßdruck) bei der gemäß
der Erfindung erfolgenden Verwendung von Kupferpulver A nur etwa halb soviel Kupferpulver
dem Eisenpulver zugesetzt zu werden braucht wie .bei Verwendung von Kupferpulver
B. Das Verfahren gemäß der Erfindung bringt daher auch eine. -wesentliche Ersparnis
an plastischem Metall mit sich.
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Besonders günstig wirkt sich die Verwendung eines Kupferpulvers aus,
dessen spezifisches Schüttgewicht weniger als die Hälfte ( des spezifischen Schüttgewichtes
des verwendeten Eisenpulvers beträgt. Beispielsweise kann als Zusatz zu dem oben
zahlenmäßig gekennzeichneten Eisenpulver ein elektrolytisch gewonnenes Kupferpulver
dienen, von dem 1,4 g, auf Volumenkonstanz gerüttelt, einen Raum von i cm-' einnehmen
und das auf Din-Sieb ioo keinen Rückstand hinterläßt.
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Die erwähnten Beispiele zeigen, daß die Erfindung auch dann verwirklicht
werden kann, wenn das plastische Metall (Kupfer; spezifisches Gewicht - 8,9) ein
höheres spezifisches Gewicht hat als das spröde Metall (Eisen; spezifisches Gewicht
Die Erfindung bietet auch wesentliche Vorist, dem zu pressenden und zu sinternden
ist, dem zu pressenden .und zu sinternden Pulvergemenge Bestandteile zugesetzt werden,
die härtende Gefügebestandteile im gesinterten Körper ergeben. Hierfür kommen vor
allem Antimon, Arsen, Silicium, Phosphor, Schwefel in Betracht, die zweckmäßigerweise
in Form von Vorlegierungen Anwendung finden, z. B. als Phosphorkupfer. Da das Verfahren
gemäß der Erfindung die Einhaltung verhältnismäßig niedriger Preßdrucke gestattet,
wird die Struktur der Zusatzstoffe
nicht verändert oder bleibt zum
mindesten in dem gewünschten Ausmaß erhalten. Diese Umstände sind beispielsweise
für die Eigenschaften eines Gleitlagers von Bedeutung, das aus einem 2o% Kupfer,
20'o Antimon, 2% Graphit, Rest Eisen enthaltenden Pulvergen:enge hergestellt ist.