DE69107005T2 - Verfahren zur Herstellung von Formstoff und Formstoff. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formstoff und Formstoff.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Materials (nachfolgend als "Formenmaterials" bezeichnet) das zur Bildung eines metallischen Formkörpers verwendet wird, sowie auf das nach dem Verfahren erhaltenen Material. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Materials, das zur Bildung des Körpers verwendet wird, der über die gesamte Wand des Körpers offene Poren hat und der z. B. bei der Herstellung von Metallgußteilen oder beim Formpressen von Kunststoffen eingesetzt wird.
- Die Körper von Metallformen, die bei der Herstellung von Metallgußteilen oder beim Formpressen von Kunststoffen verwendet werdend werden i. a. durch die Schritte Schmelzen, Gießen und Bearbeiten hergestellt. Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat bereits früher ein Formenmaterial vorgeschlagen, das sich von den nach den herkömmlichen Verfahren erhaltenen Materialien unterscheidet, JP-A- 2-101102. Das Formenmaterial enthalt kurze Stahlfasern, die jeweils ein Formverhältnis (l/d) von 30 bis 100 und eine Breite von 100 um oder weniger haben.
- Derartige kurze Stahlfasern werden nach einem Schneideverfahren hergestellt, das als Verfahren zum Schneiden eines Stahldrahtes in Längsrichtung zu einer dünnen flachen Form bekannt ist. Nach diesem Verfahren erhaltene lange Fasern werden in kurze Fasern geschnitten, die ein Formverhältnis (l/d: l ist die Faserlänge; d ist die Breite einer Faser) von 30 bis 100 haben.
- Es werden 0,5 bis 1,2 Gew.% Kohlenstoffpulver und wenn erforderlich, Chrompulver und/oder Manganpulver mit den kurzen Stahlfasern vermischt, um ein gemischtes Material zu erhalten. Das gemischte Material wird mit einer gleichmäßigen Dichte in eine Form zum Formpressen oder eine Form aus CJP- (Cold Isostatic Press)-Kautschuk (z. B. Urethan-Kautschuk oder Neopren-Kautschuk) eingefüllt und bei einem Druck von 0,5 bis 8 t/cm² komprimiert. Das so erhaltene geformte Produkt wird unter Bildung eines gewünschten Formenmaterials gesintert.
- Das Formenmaterial hat ausgezeichnete Festigkeit und Widerstandsfähigkeit und braucht keiner Bildung von Lüftungslöchern, welche bei herkömmlichen Formen aus Werkzeugstahl erforderlich sind, unterworfen zu werden, da das Formenmaterial bereits offene Poren hat, die gleichmäßig über den ganzen Körper verteilt sind. Allerdings hat das Formenmaterial den Nachteil, daß die offenen Poren durch Bildung von Rost, der durch oxidative Korrosion der kurzen Stahlfasern im Material im Laufe der Verwendung verursacht wird, verstopft werden. Das Formenmaterial hat wegen der niedrigen Härte auch eine schlechte Verschleißbeständigkeit.
- Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Probleme zu lösen.
- Eine andere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Formenmaterials, das über den ganzen Körper offene Poren hat und ausgezeichnete Korrisionsbeständigkeit aufweist, und das bearbeitet werden und durch Hitzebehandlung in der Härte verbessert werden kann.
- Ein solches Formenmaterials wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt:
- a) Mischen von ferritischem Steinless Steel-Pulver und mindestens einem der beiden: Kupferpulver und Kupferlegierungspulver mit kurzen Fasern, die ein Formverhältnis (aspect ratio, l/d) von 30 bis 300 haben und die durch Schneiden von langen ferritischen Stainless Steel-Fasern, welche durch ein Drahtschneideverfahren hergestellt werden, erhalten werden und die eine Breite von 100 um oder weniger haben;
- b) Beschicken einer CJP-Kautschukform mit dem in Schritt a) erhaltenen gemischten Material mit gleichmäßiger Dichte und Komprimieren desselben unter Druck;
- c) Sintern des in Schritt b) komprimierten Materials in Vakuumatmosphäre; und
- d) Halten des in Schritt c) erhaltenen Materials in einer Atmosphäre aus Stickstoffgas oder zersetztem Ammoniakgas, so daß dem gesinterten Materials 0,3 bis 1,2 Gew.% Stickstoff zugesetzt werden.
- Vorzügliche Mischungsverhältnisse für die langen Fasern aus ferritischem Stainless Steel, das Pulver aus ferritischem Stainless Steel-Pulver und das Kupferpulver in Schritt a) sind 36 Gew.%, 60 Gew.% bzw. 4 Gew.% (wenn Kupferlegierungspulver verwendet wird, wird eine Menge, die 4 Gew.% Kupferpulver entspricht, verwendet). Als Kupferlegierung wird eine Cu-Sn-Legierung wie z. B. eine Legierung aus 75 Gew.% Cu - 25 Gew.% Sn empfohlen. Da es heißt, daß Zinn einen positiven Einfluß auf die Bearbeitbarkeit hat und keinen wirklichen Nachteil mit sich bringt, kann Zinn zugesetzt werden.
- JIS SUS434 (0,1 Gew.% C, 18 Gew.% Cr, 1 Gew.% Mo) wird z. B. als ferritischer Stainless Steel verwendet. Ein Stainless Steel-Draht, der einen Durchmesser von 3 bis 5 mm hat, wird durch ein Drahtschneideverfahren in lange Fasern mit einer Breite von 20 bis 50 um geschnitten. Die langen Fasern werden unter Verwendung einer Schneidemaschine in kurze Fasern mit einem Formverhältnis (l/d) von 30 bis 300 geschnitten. Wenn das Formverhältnis weniger als 30 ist, kann, da die Fasern pulvrig werden, keine notwendige Festigkeit aufgrund eines geringen Grades eines Ineinandergreifens der Fasern, selbst wenn sie vermischt sie, erhalten werden. Wenn andererseits das Forinverhältnis über 300 liegt, wird das Material, da die Fasern sich während des Mischens des Materials verhaken, ungleichmäßig gemischt.
- Der Grund für die Verwendung des ferritischen Stainless Steel-Pulvers ist der, daß Formenmaterial mit einer gewünschten Festigkeit im wesentlichen erhalten werden kann, indem nur kurze Fasern aus ferritischem Stainless Steel verwendet werden; da die Größe der offenen Poren in einigen Fällen in Abhängigkeit vom Druck beim Spritzgießen oder von den Harzarten, die zu formen sind, reduziert werden muß, wird Stainless Steel-Pulver zur Steuerung der Größe der offenen Poren verwendet.
- Der Grund für eine Verwendung von Kupferpulver und/oder Kupferlegierungspulver ist der, daß die Festigkeit des ferritischen Stainless Steels nach dem Sintern wiedererlangt werden soll. Obgleich die Konstante der radialen Bruchfestigkeit in Abhängigkeit von der Menge des zugesetzten Cu- und/oder Cu-Legierungspulvers zunimmt, tritt eine Kupferphase auf, wenn die Menge 5 % oder mehr beträgt; damit wird das Material zur Verwendung als Formenmaterial ungeeignet. Die Konstante der radialen Bruchfestigkeit wird aus dem Wert, der durch Messung der Kompressionslast, die auf die äußere Oberfläche eines zylindrischen Lagers in zur Achse des Lagers senkrechter Richtung angewendet wird, erhalten wird, gemäß dem Festigkeitsprüfverfahren für gesinterte Stützen, das in JIS Z2507 definiert ist, bestimmt.
- In dem CIP-(Cold Issostatic Press)-Verfahren zur Formung des gemischten Materials unter Druck beträgt der vorzuziehende Formungsdruck 2 bis 4 t/cm². Wenn der Druck weniger als 2 t/cm² ist, ist die Konstante der radialen Bruchfestigkeit schlecht; während, wenn der Druck 4 t/cm² übersteigt, die Porosität vermindert ist.
- Das geformte Material wird vorzugsweise bei einem Vakuum von 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) oder weniger bei Zufuhr von Stickstoff gesintert oder alternativ wird das gesinterte Material vor dem Schritt des Zusetzens von Stickstoff zu dem gesinterten Material für 30 Minuten bei 700ºC gehalten. Der Stickstoff wird dem Vakuum zugeführt, um zu verhindern, daß Chrom im Stainless Steel verdampft wird, wenn dieser im Vakuum bei hoher Temperatur gehalten wird.
- Die Nitrierungsbehandlung, bei der das gesinterte Material in einer Atmosphäre von Stickstoffgas oder zersetztem Ammoniakgas bei einer Temperatur von 900 bis 1500ºC gehalten wird, kann auf das Sinterverfahren folgend oder nach dem das gesinterte Material abgekühlt und wieder erhitzt worden ist, durchgeführt werden. Eine für die Nitrierungsbehandlung empfohlene Zeit ist 30 Minuten oder mehr.
- Das nach dem oben erläuterten Verfahren hergestellte Formenmaterial enthält durch die Nitrierungsbehandlung 0,3 bis 1,2 Gew.% Stickstoff in Basismetall und hat eine HMV (Micro Vickers Hardness)-Härte von 250 bis 500. Das obengenannte Formenmaterial kann zur Bildung von Formen für Metallgußteile oder zum Formpressen von Kunststoffen eingesetzt werden.
- Zur Lösung der gestellten Aufgabe untersuchte der Erfinder die Verwendung von Stainless Steel-Fasern anstelle der in der JP-A-2-101102 offenbarten Eisen- oder Eisenlegierungsfasern. Allerdings beinhaltet die Verwendung von Stainless Steel- Fasern die folgenden Probleme:
- Stainless Steel wird im allgemeinen in drei Typen eingeteilt, das sind ferritischer Stainless Steel, austenitischer Stainless Steel und martensitischer Stainless Steel.
- Ferritischer Stainless Steel ist eine Fe-Cr-Legierung mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Die Legierung hat die geringe Härte aufgrund ihres niedrigen Kohlenstoffgehalts. Wegen der geringen Härte kann die Legierung geschnitten werden. Andererseits kann die Legierung nicht durch Abschrecken gehärtet werden.
- Der austenitische Stainless Steel ist eine Fe-Cr-Legierung, die einige Prozent Nickel enthält und die selbst bei Raumtemperatur eine austenitische Phase hat. Obgleich der austenitische Stainless Steel im allgemeinen ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit aufweist, tritt die Kaltverfestigung während eines Schneidevorgangs auf, wodurch ein Schneiden sehr schwierig wird.
- Der martensitische Stainless Steel ist eine Fe-Cr-Legierung mit hohem Kohlenstoffgehalt, die 11,5 bis 19 % Cr enthält. Da die Härte des martensitischen Stainless Steels durch Erhöhung des Kohlenstoffgehalts (%) erhöht wird, kann die Härte gesteuert werden. Allerdings verschlechtert sich die Korrosionsbeständigkeit des Stahls mit Erhöhung des Kohlenstoffgehalts, so daß leicht Rost gebildet wird.
- In der vorliegenden Erfindung werden kurze Fasern und Pulver aus ferritischem Stainless Steel als Hauptkomponenten eingesetzt. Typische ferritische Stainless Steels sind z. B. JIS SUS434 (C ≤ 0,1, Cr: 16 bis 19 %, Mo: 0,5 bis 2 %) und JIS SUS430 (C ≤ 0,03, Cr: 16 bis 19 %). Aus dem Draht aus den ferritischen Stainless Steels mit der obengenannten chemischen Zusammensetzung werden durch das Drahtschneideverfahren lange flache Fasern mit einer Breite von 20 bis 50 um produziert. Die so produzierten langen Fasern werden mit einer Schneidemühle geschnitten, um so kurze Fasern mit einem Formverhältnis von 30 bis 300 zu erhalten. Der Ausdruck "breit" bezeichnet den Durchmesser eines Kreises, der die Schnittfläche der langen, durch Schneiden hergestellten Fasern begrenzt.
- Die Faserachse der kurzen Fasern ist parallel zur Schneiderichtung; sie sind als Ganzes leicht gekräuselt. Die kurzen Fasern haben auch eine flache rechteckige Querschnittsform im rechten Winkel zur Faserachse sowie eine bandartige Form als Ganzes.
- Das ferritische Stainless Steel-Pulver mit der obengenannten Zusammensetzung sowie Kupferpulver oder Cu-Sn-Pulver werden mit den so erhaltenen kurzen Fasern unter Bildung eines gemischten Materials vermischt. Das gemischte Material wird dann gleichmäßig in eine Kautschukform des CIP-Verfahrens gegeben, bei einem Druck von 2 bis 4 t/cm² komprimiert und dann in einer Vakuumatmosphäre gesintert. Das gesinterte Material wird dann in Stickstoffgas oder zersetztem Ammoniakgas bei einer Temperatur von 900 bis 1050ºC gehalten, so daß dem Basismaterial aus Stainless Steel 0,3 bis 1,2 Gew.% Stickstoff zugesetzt werden. Im Ergebnis wird ein Formenmaterial mit offenen Poren über die gesamte Oberfläche desselben erhalten. Die notwendige Härte des Formenmaterials kann durch Hitzebehandlung erhöht werden, ohne daß die Bearbeitbarkeit und die Korrosionsbeständigkeit verschlechtert werden.
- Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Sinterbedingungen für ein komprimiertes Produkt zeigt;
- Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Nitrierungsbedingungen eines gesinterten Körpers zeigt, wenn die Erhitzungstemperatur geändert wird, während die Haltezeit konstant gehalten wird;
- Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Nitirerbedingungen eines gesinterten Körpers zeigt, wenn die Haltezeit verändert wird, während die Erhitzungszeit konstant gehalten wird,; und
- Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Bedingungen für ein Vakuumabschrecken eines erfindungsgemäßen Metallformenmaterials zeigt.
- Ein Stainless Steel-Draht aus JIS SUS434 (C: 0,1 %, Cr: 18 %, Mo: 1 %), der einen Durchmesser von 3 bis 5 mm hatte, wurde nach dem Drahtschneideverfahren entlang seiner Achse unter Bildung von langen Fasern mit einer Breite von 20 bis 50 um geschnitten. Die so gebildeten langen Fasern wurden mit einer Schneidemühle unter Erhalt von kurzen Fasern mit einem Formverhältnis (l/d) von 30 bis 300 (0,4 bis 3,0 mm lang) geschnitten. 60 Gew.% JIS SUS434 Stainless Steel-Pulver (C: 0,05 %, Cr: 17 %, Mo: 2 %) und 4 Gew.% elektrolytisches Kupferpulver wurden mit 40 Gew.% kurzen Fasern vermischt, wobei ein gemischtes Material erhalten wurde. Das gemischte Material wurde in eine Kautschukform des CIP-Verfahrens gepackt und mit einem Druck von 3 t/cm² komprimiert, wobei ein Grünling erhalten wurde. Der Grünling wurde dann unter den Sinterbedingungen, die in Fig. 1 angegeben sind, gesintert, um ein Formenmaterial zu erhalten.
- Die Sinterbedingungen werden unten unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Ein Block mit 250 mm x 200 mm x 100 mm (etwa 30 kg) wird als Probe verwendet und in einen Vakuum- Sinterofen gestellt. Nachdem der Druck im Sinterofen auf 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) oder weniger reduziert worden ist, wird die Temperatur erhöht und für 30 Minuten bei 550ºC gehalten, um verdampfende Komponenten in ausreichendem Maße zu entfernen. Nachdem ein Vakuum von 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) oder weniger erreicht worden ist, wird die Temperatur erneut gesteigert und für 2 Stunden bei 1150ºC gehalten und anschließend auf 700ºC gesenkt.
- Während dieser Zeit wird Stickstoff mit einem Partialdruck von 1,33 kPa (1 Torr oder 10/780 atm) zugeführt, um zu verhindern, daß Chrom im Stainless Steel verdampft wird, wenn dieser im Vakuum bei hoher Temperatur gehalten wird.
- Wenn die Temperatur 700ºC erreicht, wird Stickstoffgas mit 3 kg/cm² in den Ofen geleitet, so daß die Probe schnell abkühlt (der Grund für den Beginn eines schnellen Abkühlens bei 700ºC ist der, daß eine Änderung in der Struktur bei der Umwandlungstemperatur verhindert werden soll).
- Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse einer analytischen Messung der Komponenten und der Härte bei jeder der Proben, welche unter den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Nitrierungsbedingungen nitriert worden waren.
- Die Nitrierungsbedingungen sind unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Fig. 2 zeigt die Bedingungen, wenn die Haltetemperatur geändert wurde, während die Haltezeit konstant gehalten wurde, und Fig. 3 zeigt die Bedingungen, wenn die Haltezeit geändert wurde, während die Haltetemperatur konstant gehalten wurde. Nachdem der Druck in einem Vakuum-Hitzebehandlungsofen auf 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) oder weniger reduziert worden war, wurde die Temperatur erhöht und für 30 Minuten bei 700ºC gehalten, um verdampfende Komponenten in ausreichendem Maße zu entfernen. Nachdem ein Vakuum von 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) oder weniger erhalten worden war, wurde die Temperatur erneut erhöht. Die Haltetemperatur oder die Haltezeit wurde geändert und es wurde eine Nitrierungsbehandlung in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. TABELLE 1 Probe Nitrierungsbedingungen Analysen-Werte Härte Nr. Temp. (ºC) Zeit Stickstoff (1 kg/cm²) * C: Kohlenstoff, N: Stickstoff, O: Sauerstoff Anmerkung 1: Probe Nr. 0 ist nur gesintert. Anmerkung 2: Probe Nr. 1 bis 5 wurden unter den in Fig. 2 gezeigten Bedingungen nitriert. Anmerkung 3: Proben Nr. 6 bis 9 wurden unter den in Fig. 3 gezeigten Bedingungen nitriert.
- Bei Probe Nr. 6 mußte wegen einer großen Differenz zwischen den Analysen-Werte für den Stickstoffgehalt in der Oberfläche und im Inneren der Probe eine Haltezeit von 30 Minuten oder mehr eingeräumt werden.
- Proben, die eine HMV-(Micro Vickers Hardness)-Härte von 500 oder mehr und einen Stickstoffgehalt von 1,2 % oder mehr haben, sind als Formenmaterialien ungeeignet, da eine große Menge Chromnitrid in den Oberflächenschichten (einschließlich der inneren Oberflächenschichten der Poren) der Proben erzeugt wird. Dies macht es schwierig, die Proben zu bearbeiten.
- Außerdem kann, wenn der Stickstoffgehalt 0,3 % oder weniger beträgt, eine HMV-Härte von 250, die für Formmaterialien notwendig ist, nicht erhalten werden.
- Aus den in Tabelle 1 gezeigten Proben wurde Probe Nr. 2 (HMV 274) ausgewählt; sie hatte ausgezeichnete Bearbeitbarkeit und war fähig mit der Schneidegeschwindigkeit, die der eines üblichen Formenmaterials (JIS SKD61) entspricht, geschnitten zu werden. Die Meßergebnisse der Bearbeitbarkeit, Porengröße und Porosität für Probe Nr. 2 sind in Tabelle 2 angegeben. TABELLE 2 Biegefestigkeit (kg/cm²) Zugfestigkeit (kg/mm²) Dichte (g/mm2) Durchschnittliche Porengröße (um) Porosität (%)
- Probe Nr. 2 wurde bearbeitet, um eine Form zu bilden, die fähig war, gleichzeitig zehn bandförmige Produkte durch Formpressen von ABS-Harz des Typs, der in großem Umfang verwendet wird, herzustellen. Jedes der Produkte hatte eine minimale Dicke von 0,7 mm und eine Produktgröße von 10 mm x 150 mm. Als Ergebnis von Untersuchungen über das Formpressen von Kunststoffen unter Verwendung der Form konnten Produkte, von denen jedes eine perfekte Gestalt und keine Gasverbrennung aufwies, bei einem Spritzdruck von 98 kg/cm² erhalten werden; wenn ein gängiges Formenmaterial verwendet wurde, war dagegen ein Spritzdruck von 138 kg/cm² erforderlich.
- Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse von Vakuumabschreck- Untersuchungen, die für die in Tabelle 1 angegebenen Proben Nr. 3 und 7 durchgeführt wurden.
- Die Vakuumabschreckbedingungen sind unten unter Hinweis auf Fig. 4 angegeben. Der Druck im Vakuum-Hitzebehandlungsofen wurde auf etwa 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) gesenkt, dann wurde die Temperatur erhöht und für 30 Minuten auf 700ºC gehalten, um verdampfende Komponenten in ausreichendem Maße zu entfernen. Nachdem ein Vakuum von etwa 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) erreicht worden war, wurde die Temperatur erneut erhöht und auf 950ºC bzw. 1020ºC (siehe Fig. 4) für 30 Minuten gehalten. Dann wurde Stickstoffgas mit 3 kg/cm² zur Abschreckung jeder der Proben zugeführt. Nachdem in 30 Minuten ein Vakuum von etwa 1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) erreicht worden war, wurde die Temperatur auf 250ºC erhöht und die Temperatur 2 Stunden lang gehalten, dann wurde das Ofeninnere gekühlt. TABELLE 3 Probe Nr. Haltetemp. (ºC) Härte (HMV) Bruchfestigkeit (kg/mm²) Durchschnittliche Porengröße (um) Porosität (%)
- Die oben beschriebenen Vakuum-Abschreckbedingungen sind die gleichen wie jene, die beim Abschrecken üblicher Formenmaterialen verwendet werden. Es wurde festgestellt, daß ein Formenmaterial, das eine HMV-Härte von etwa 600 hat, durch Vakuum-Hitzebehandlung unter normalen Bedingungen erhalten werden kann und in befriedigender Weise für glasfaserverstärkte Harze eingesetzt werden kann.
- Obgleich in den obigen Beispielen Sintern eines komprimierten Produktes (oder eines Grünlings) und die Nitrierungsbehandlung eines gesinterten Körpers jeweils in getrennten Behandlungsöfen durchgeführt werden, können derartige Behandlungen auch kontinuierlich in einem einzelnen Erhitzungskreislauf in demselben Ofen durchgeführt werden. Das Formenmaterial ist fähig, die Probleme, die durch oxidative Korrosion aufgrund der Verwendung von ferritischem Stainless Steel als Hauptmaterial verursacht werden, zu überwinden und zuzulassen, daß die Härte durch Abschreckbehandlung, die nach einer Nitrierungsbehandlung durchgeführt wird, erhöht wird. Das so erhaltene Material hat ausgezeichnete Charakteristika.
- Die durch Bearbeitung des erfindungsgemäßen Formenmaterials erhaltene Form kann beispielsweise zur Herstellung von Metallgußteilen oder beim Formpressen von Kunststoffen eingesetzt werden.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterials
umfassend:
a) Mischen von ferritischem Stainless Steel-Pulver und
mindestens einem der beiden: Kupferpulver und
Kupferlegierungspulver mit kurzen Fasern, die ein
Formverhältnis (aspect ratio, l/d) von 30 bis 300
haben und die durch Schneiden von langen
ferritischen Stainless Steel-Fasern, welche durch
ein Drahtschneideverfahren hergestellt werden,
erhalten werden und die eine Breite von 100 um oder
weniger haben;
b) Beschicken einer CJP-Kautschukform mit dem in
Schritt a) erhaltenen gemischten Material mit
gleichmäßiger Dichte und Komprimieren desselben
unter Druck;
c) Sintern des in Schritt b) komprimierten Materials
in Vakuumatmosphäre; und
d) Halten des in Schritt c) erhaltenen Materials in
einer Atmosphäre aus Stickstoffgas oder zersetztem
Ammoniakgas bis 1,2 Gew.% Stickstoff dem
gesinterten Material zugesetzt sind.
2. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterial nach
Anspruch 1 bei dem das Komprimieren bei einem Druck von
2 bis 4 t/cm² durchgeführt wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterial nach
Anspruch 1, bei dem der Schritt des Stickstoffzusetzens
zu dem gesinterten Material auf den Schritt des Sinterns
folgend durchgeführt wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterial nach
Anspruch 1, bei dem der Schritt des Stickstoffzusetzens
zu dem gesinterten Material durchgeführt wird, indem das
gesinterte Material nach dem Schritt des Sinterns
wiedererhitzt wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterial nach
Anspruch 1, bei dem die kurzen Fasern, die ein
Formverhältnis von 30 bis 300 haben, durch Schneiden der
langen Fasern, welche eine Breite von 20 bis 50 um
aufweisen und durch Schneiden eines ferritischen
Stainless Steel-Drahtes aus JIS SUS 434, der einen
Durchmesser von 3 bis 5 mm hat, mittels eines
Drahtschneideverfahrens hergestellt werden, produziert
werden.
6. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterials nach
Anspruch 1, bei dem das gemischte Material 60 Gew.% des
ferritischen Stainless Steel-Pulvers und 4 Gew.%
elektrolytisches Kupferpulver enthält.
7. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterials nach
Anspruch 1, bei dem die für das Halten des gemischten
Materials in der Stickstoffatmosphäre gewählte Zeit
mindestens 30 Minuten beträgt.
8. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterials nach
Anspruch 1, bei dem der Schritt des Sinterns ein Sintern
des komprimierten Materials bei einem Vakuum von 1,33 Pa
(1 x 10&supmin;² Torr) oder weniger unter Zuführung von
Stickstoff zur Bereitstellung eines Stickstoff-
Partialdrucks im Vakuum umfaßt.
9. Verfahren zur Herstellung eines Formenmaterials nach
Anspruch 1, das vor dem Schritt des Zusetzens von
Stickstoff zu dem gesinterten Material außerdem ein
Halten des gesinterten Materials bei einem Vakuum von
1,33 Pa (1 x 10&supmin;² Torr) oder weniger und bei 700ºC für 30
Minuten umfaßt.
10. Formenmaterial, das durch Komprimieren eines gemischten
Materials, das als Rohmaterial eingesetzt wird und das
ferritische Stainless Steel-Fasern, die eine Breite von
100 um oder weniger und ein Formverhältnis (l/d) von 30
bis 300 haben, ferritisches Stainless Steel-Pulver und
mindestens eins der beiden: Kupferpulver und
Kupferlegierungspulver enthält, unter Druck und Sintern
des erhaltenen komprimierten Produktes in einer
Vakuumatmosphäre erhalten wird, wobei der Stainless
Steel, der im Formenmaterial ein Basismetall ist, 0,3 bis
1,2 Gew.% Stickstoff, welcher durch Nitrierungsbehandlung
zugesetzt wird, enthält und eine HMV-(Micro Vickers
Hardness)-Härte von 250 bis 500 aufweist, und offene
Poren über die gesamte Wand, die durch das Formenmaterial
geht, hat.
11. Formenmaterial nach Anspruch 10, wobei eine unter
Verwendung des Formenmaterial gebildete Form zum Gießen
eines Metalls eingesetzt wird.
12. Formenmaterial nach Anspruch 10, wobei eine unter
Verwendung des Formenmaterials gebildete Form zum
Formpressen von Kunststoffen eingesetzt wird.
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