DE69828007T2

DE69828007T2 - Aluminium enthaltende Eisenmetallpulverlegierung

Info

Publication number: DE69828007T2
Application number: DE69828007T
Authority: DE
Inventors: John K. St. Marys Kosco
Original assignee: Miba Sinter Austria GmbH
Current assignee: Miba Sinter Austria GmbH
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2018-04-24
Also published as: DE69828007D1; EP0903417A1; ATE284455T1; ES2235270T3; US5864071A; EP0903417B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen gesinterter Eisenmetallteile mit gesteigerter Korrosionsbeständigkeit, und die Zusammensetzungen und Teile, die dadurch hergestellt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung die Erkenntnis, daß die Einführung von pulverisierten, Aluminium enthaltenden Zusammensetzungen in Standardpulvereisenmetallzusammensetzungen in modifizierten Zusammensetzungen resultiert, die eine gesteigerte Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Eisen-Chrom-Nickel- und Eisen-Chrom-Legierungen, insbesondere in der Form von rostfreien Stählen, haben weltverbreitete Anwendungen in der Industrie aufgrund der hochwünschenswerten mechanischen und Korrosionseigenschaften von rostfreien Stählen in Vergleich mit herkömmlichen Niedriglegierungsstählen gefunden. Die Zugabe beträchtlicher Mengen an Chrom zu Stählen resultiert in der Bildung einer hochschützenden Chromoxidschicht auf der Oberfläche des Stahls, die im allgemeinen das darunterliegende Metall gegenüber einer Korrosion schützt und ebenfalls ein ausgezeichnetes Oberflächenfinish bereitstellt. Die Zugabe von Nickel verbessert die mechanischen Eigenschaften von rostfreien Stählen durch Fördern einer austenitischen Struktur in der Legierung.
Es gibt jedoch eine Reihe von Problemen, die mit der Verwendung von Chrom und Nickel verbunden sind. Ein Problem ist, daß Nickel ein teures Legierungselement ist, das die Kosten des Stahls stark erhöht. Ein weiteres Problem ist, daß der Hauptteil der Weltproduktion an Chrom von einer kleinen Anzahl ausländischer Quellen stammt, was bedeutet, daß die Versorgung mit Chrom Gegenstand von Unsicherheiten der ausländischen Märkte ist. Daher wäre es nützlich, die Menge an Chrom und Nickel zu reduzieren, die in Stählen verwendet wird.
Die schützende Chromoxidschicht auf rostfreien Stählen verbessert beträchtlich die Korrosionsbeständigkeit der Stähle, um von Chloridionen attackiert zu werden, verglichen mit Niedriglegierungsstählen. Aufgrund der geringen Beständigkeit der Niedriglegierungsstähle gegenüber einem Chloridangriff müssen rostfreie Stähle in Anwendungen verwendet werden, die keine erhöhten mechanischen Eigenschaften für rostfreie Stähle erfordern. Jedoch erfahren rostfreie Stähle höhere Korrosionsraten in marinen und anderen Chlorid enthaltenden Umgebungen und zeigen eine verminderte Lebensdauerkorrosionsleistung.
Die Korrosionsbeständigkeit von rostfreien und Niedriglegungsstahlteilen in Chlorid enthaltenden Umgebungen wird ferner verringert, wenn Pulvermetallstähle (P/M) verwendet werden, um die Teile zu bilden. Pulvermetalle werden hergestellt durch Exponieren von geschmolzenem Metall gegenüber Kühlgasen) und/oder -flüssigkeit(en) auf eine solche Weise, daß sich das geschmolzene Metall in einem teilchenförmigen Pulver verfestigt. Das Verfahren zum Herstellen des Pulvers ist als Atomisierung bekannt. Ein Beispiel eines herkömmlichen Wasseratomisierungsverfahrens ist in U.S. 2,956,304, ausgegeben an Batten, beschrieben. Während die Formbarkeit des Pulvermetalls eine gesteigerte Flexibilität bereitstellt und die Herstellung von Maschinenteilen ermöglicht, die nicht leicht gegossen oder aus Schmiedemetall verarbeitet werden können, ist die Korrosionsbeständigkeit der Pulvermetallteile im allgemeinen beträchtlich geringer als von Guß- oder Schmiedemetallteilen. Es ist gelehrt worden, daß die geringere Beständigkeit mit der gesteigerten Porosität in dem Verbund verbunden ist, was in einem erhöhten Oberflächenbereich resultiert, der der Umgebung ausgesetzt wird, und bezieht sich ebenfalls auf die exponierte Mikrostruktur des Pulvermetallteils. Als ein Ergebnis ist der Markt für rostfreie P/M-Stahlteile lediglich ein Bruchteil der Schmiede- und Gußstahlmärkte.
Eine Vielzahl an unterschiedlichen metallurgischen und mechanischen Verfahren ist entwickelt worden, um die Korrosionsbeständigkeit von rostfreien Pulvermetall- und Niedriglegierungsstählen zu verbessern. Beispielsweise offenbaren in den U.S. 4,240,831, 4,314,849, 4,331,478 und 4,350,529, ausgegeben an Ro et. al., die Erfinder, daß die Herstellung von rostfreien Stahlpulvern unter Verwendung herkömmlicher Wasseratomisierungsverfahren, wie demjenigen von Batten, in einem rostfreien Pulverstahl resultiert, der in SiO₂ gestärkt ist und bezüglich Chrom nahe der Oberfläche verringert ist. Der an Chrom verringerte Bereich nahe der Oberfläche des Pulvers resultiert aus einer gesteigerten Empfänglichkeit des Pulvers für eine Korrosion. Ro et. al. haben gefunden, daß eine Chromverringerung an der Oberfläche in dem Atomisierungsverfahren vermieden werden könnte, wenn bestimmte Metalle, "Metallmodifizierer", dem geschmolzenen Metall vor der Atomisierung zugefügt werden. Für die Metallmodifizierer ist gefunden worden, daß sie die Menge an Siliziumdioxid verringern und die Menge an Chrom an der Oberfläche der atomisierten Legierung erhöhen. Die resultierenden Teile, die aus der Legierung gebildet werden, zeigten eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit gegenüber nicht modifizierten Legierungsteilen. Ro hat gefunden, daß Zinn ein bevorzugter Metallmodifizierer ist, obwohl andere Metalle, wie Aluminium, Blei, Zink, Magnesium und Seltenerdmetalle ebenfalls gefunden wurden, um sich an der Oberfläche während der Atomisierung zu konzentrieren und die Oberflächenkonzentration an Siliziumdioxid zu vermindern, jedoch in einem geringeren Ausmaß als Zinn.
In U.S. 4,662,939 (das "'939"-Patent) offenbarte Reinshagen eine modifizierte, geformte, rostfreie Stahlzusammensetzung, genannt "Stainless Steel Plus^TM", mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem rostfreien Basisstahl, die hergestellt werden konnte durch Mischen von 8-16 % eines Legierungspulvers, bestehend aus 2-30 % Zinn und wobei der Rest entweder Kupfer und/oder Nickel war, mit dem rostfreien Stahlpulver vor dem Formen. Jedoch hat in darauffolgenden Patenten, U.S. 5,529,604 und 5,590,384 (die "'604-bzw. '384"-Patente) Reinshagen angegeben, daß die Zusammensetzungen, die in dem '939-Patent offenbart werden, beim Sintern wachsen, und, als ein Ergebnis, lediglich eine begrenzte Akzeptanz aufweisen.
In den '604- und '384-Patenten offenbart Reinshagen, daß Zinn mit dem rostfreien Stahl legiert werden kann, um ein rostfreies Zinnstahlpulver herzustellen, ähnlich zu Ro et. al., welches dann weiter mit dem Sn-Cu-Ni-Pulver des '939-Patents kombiniert werden kann, um modifizierte rostfreie Stahlpulver bereitzustellen, "Stainless Steel Ultra^TM" vom Erfinder genannt. Pulvermetallteile, die aus dem modifizierten rostfreien Stahlpulver gebildet werden, zeigten verbesserte Korrosionsbeständigkeit gegenüber herkömmlichen rostfreien Stahlpulvermetallteilen und blähten während des Sinterns wie die Stainless Steel Plus^TM-Teile nicht auf. Siehe ebenfalls Reinshagen und Bockius, "Stainless Steel Based P/M Alloys With Improved Corrosion Resistance", ein Beitrag zu der International Conference on Powder Metallurgy und Particulate Materials, 1995, 14, bis 17. Mai 1995, Seattle Washington.
Andere Anstrengungen haben sich auf die Bereitstellung eines dichter kompaktierten Pulvermetall fokussiert, um Eigenschaften zu erreichen, die denjenigen der Guß- und Schmiedematerialien näher sind. Verfahren schließen die Verwendung von mehreren Press/Sinterverarbeitungsschritten ein, einschließlich einer Heißbildung des Metallpulvers, eines Variierens der Behandlungsbedingungen des Pulvers und eines Integrierens von Pulvern mit höheren Eisengehalten. Beispielsweise wird ein Erhöhen der Sintertemperatur, um die Oxidschichten auf dem atomisierten Metall vollständiger zu reduzieren, in "Improving Corrosion Resistance of Stainless Steel PM Parts" Metall Powder Report, Band 46, Nr. 9, Seiten 22-3 (September 1991) vorgeschlagen. In ähnlicher Weise werden Empfehlungen von Reinshagen und Mason in "Improved Corrosion Resistant Stainless Steel Based P/M Alloys", präsentiert auf dem Powder Metallurgy World Congress, 21.-26. Juni, San Francisco, CA, gegeben. CH 482 837 offenbart gesinterte Eisenprodukte, die Aluminium enthalten, welche hergestellt werden können durch Mischen eines Fe-Al-Legierungspulvers mit einem Eisenpulver, Pressen, Sintern und Lösungserwärmungsbehandlung.
Trotz der zuvor genannten Zusammensetzungs- und Verfahrensänderungen haben Pulvermetallteile keine Korrosionsbeständigkeit erreicht, die mit Guß- und Schmiedeteilen vergleichbar ist. Folglich verbleibt der Markt für rostfreie Pulver- und Niedriglegierungsstahlteile lediglich ein kleiner Prozentanteil des Marktes für Schmiede- und Gußstahlteile.
Daher besteht die Notwendigkeit für Pulvermetallzusammensetzungen, die eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit bereitstellen, insbesondere in bezug auf Chlorid, zur Verwendung in Pulvermetallteilen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Pulvereisenmetallzusammensetzungen werden durch die Ansprüche beschrieben und stellen eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit durch die Beimischung von Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzungen zu Standardeisenmetallzusammensetzungen vor dem Bilden der Pulvermetallteile bereit. In einer bevorzugten Ausführungsform reicht das Aluminium von 0,5 bis 5,0 Gew.-% der Mischung (alle Prozentangaben sind hierin Gew.-% der Mischung, sofern nicht anderweitig erwähnt), beigemischt als ein FeAl-Legierungspulver. Die vorliegende Erfindung, wie sie in den Ansprüchen angegeben wird, schließt ferner ein Pulvermetalleisenteil ein, das aus der Zusammensetzung gebildet wird, die durch ein Verfahren hergestellt wird, das die Schritte (i) Bereitstellen einer Eisenpulvermetallzusammensetzung, (ii) Beimischen einer Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzung zu der Eisenzusammensetzung, um eine vermengte Mischung zu bilden, und (iii) Bilden eines Pulvermetallteils aus wenigstens einem Teil der vermengten Mischung einschließt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, die in den Ansprüchen angegeben wird, erhöht die Zugabe von Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzungen die Korrosionsbeständigkeit des resultierenden gebildeten Teils, was die Verwendung des Teils in aggressiveren, korrosiven Umgebungen als im Stand der Technik möglich erlaubt. Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Eisenmetallzusammensetzung bereit, die die Probleme überwindet, die mit dem Stand der Technik verbunden sind. Diese und andere Details, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich sein, wenn die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen derselben voranschreitet.
Gemäß einer Erscheinung dieser Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines gesinterten Pulvermetallteils bereitgestellt, das die Schritte umfaßt:
Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung;
Beimischen einer Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzung zu der Eisenzusammensetzung, um eine vermengte Mischung herzustellen;
Kompaktieren wenigstens eines Teils der vermengten Mischung, um ein Grünteil herzustellen; und
Sintern des Grünteils, um ein gesintertes Pulvermetallteil herzustellen, das eine Eisenmetallmatrix und diskrete, Aluminium enthaltende Partikel, die innerhalb der Matrix verteilt sind, umfaßt.
Bevorzugt umfaßt der Schritt des Beimischens ein Beimischen einer ausreichenden Menge der Aluminiumpulver enthaltenden Zusammensetzung, um eine vermengte Mischung herzustellen, die 0,5-5,0 Gew.-% Aluminium enthält.
Günstigerweise umfaßt der Schritt des Beimischens ein Beimischen von Aluminium in der Form eines FeAl-Legierungspulvers.
Vorteilhaft umfaßt der Schritt des Beimischens ein Beimischen eines FeAl-Legierungspulvers mit im wesentlichen 50 Gew.-% A1 in dem FeAl-Legierungspulver.
Bevorzugt umfaßt der Schritt des Beimischens von Aluminium ein Beimischen eines FeAl-Legierungspulvers, um eine vermengte Mischung herzustellen, die Aluminium in einem Bereich von 1,5-3,5 Gew.-% enthält.
Günstigerweise umfaßt der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus rostfreien Stählen der A1S1 300 Reihe, rostfreien Stählen der A1S1400 Reihe, Niedriglegierungsstählen der A1S14.000 Reihe und reinem Eisen.
Alternativ umfaßt der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus rostfreien AlSl 316-Stählen, rostfreien AlSl 410-Stählen, AlSl 4.200-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4.400-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4.600-Niedriglegierungsstählen und reinem Eisen.
In einer Ausführungsform umfaßt der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer rostfreien Stahlpulverzusammensetzung der AlSl 316L Reihe.
In einer weiteren Ausführungsform umfaßt der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Niedriglegierungsstahlpulverzusammensetzung der AlSl 410L Reihe.
Günstigerweise umfaßt der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus austenitischen Stählen, ferritischen Stählen und martensitischen Stählen.
Bevorzugt umfaßt der Schritt des Kompaktierens ferner ein Beaufschlagen eines Drucks im Bereich von 414 MPa bis 828 MPa (30 bis 60 tsi) auf wenigstens einen Teil der vermengten Mischung.
Vorteilhaft umfaßt der Schritt des Sinterns ein Sintern des Grünteils bei einer Temperatur im Bereich von 1.121°C (2.050°F) bis 1.260°C (2.300°F) in einer reduzierenden Atmosphäre.
Bevorzugt umfaßt das Verfahren ferner den Schritt eines Kühlens des gesinterten Teils.
Vorteilhaft umfaßt der Schritt des Kühlens ein Kühlen mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 0,4°C/Sek. (40°F/Min.).
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Schritt des Kühlens ein Kühlen mit etwa 1,5°C/Sek. (160°F/Min.).
Gemäß einer anderen Erscheinung dieser Erfindung wird ein gesintertes Pulvermetallteil bereitgestellt, welches umfaßt: 0,5-5,0 Gewichtsprozent Aluminium; und
eine Eisenmetallmatrix, wobei das Aluminium als diskrete, Aluminium enthaltende Partikel in der Eisenmetallmatrix vorhanden ist.
Günstigerweise sind die diskreten, Aluminium enthaltenden Partikel in der Eisenmetallmatrix als Eisen-Aluminium-Partikel vorhanden.
Vorteilhaft ist das Eisenmetall der Eisenmetallmatrix ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus rostfreien Stählen der AlSl 300 Reihe, rostfreien Stählen der AlSl 400 Reihe, Niedriglegierungsstählen der AlSl 4.000 Reihe und reinem Eisen.
Bevorzugt ist das Eisenmetall der Eisenmetallmatrix ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus rostfreien AlSl 316-Stählen, rostfreien AlSl 410-Stählen, AlSl 4.200-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4.400-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4.600-Niedriglegierungsstählen und reinem Eisen.
Günstigerweise enthält das gesinterte Pulvermetallteil Aluminium, das in einem Bereich von 1,0-3,5 Gew.-% des Metallteils vorhanden ist.
Damit die Erfindung leichter verstanden wird, wird die Erfindung nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) und (b) 100x-Fotographien sind, die die Mikrostruktur einer 410-Basislegierung bzw. einer 410-Legierung mit beigemischtem FeAl zeigen;
2 eine Auftragung der Tage zum ersten Rosten gegenüber der prozentualen Zugabe von FeAl zu der 410-Basislegierung ist;
3 eine Auftragung der Rockwell B-Härte gegen die prozentuale Zugabe von FeAl zu der 410-Basislegierung ist;
4 eine Auftragung des Bruchmoduls (ksi) gegen die prozentuale Zugabe von FeAl zu der 410-Basislegierung ist;
5 eine Auftragung der IZOD-Schlagenergie gegen die prozentuale Zugabe von FeAl zu der 410-Basislegierung ist;
6 eine Auftragung der Tage zum ersten Rosten gegen die prozentuale Zugabe von FeAl zu der 316-Basislegierung ist;
7 eine Auftragung der Rockwell B-Härte gegen die prozentuale Zugabe von FeAl zu der 316-Basis ist;
8 eine Auftragung des Bruchmoduls (ksi) gegen die prozentuale Zugabe von FeAl zu der 316-Basis ist;
9 eine Auftragung der IZOD-Schlagenergie gegen die prozentuale Zugabe von FeAl zu der 316-Basis ist;
10 eine Auftragung der Rockwell B-Härte gegen die Prozentmenge an C für eine 410-Basis ist, die mit 5 % FeAl gebildet ist;
11 eine Auftragung des Bruchmoduls (ksi) gegen die Prozentmenge an C für eine 410-Basis ist, die mit S % FeAl gebildet ist;
12 eine Auftragung der Tage zum ersten Rosten gegen die Prozentmenge an C für eine 410-Basis ist, die mit 5 % FeAl gebildet ist; und
13 eine Auftragung der Rockwell B-Härte gegen die Tempertemperatur für rostfreien 410-Stahl und rostfreien 410-Stahl, gebildet mit 5 % FeAl, ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Pulvermetallzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung basieren auf der Zugabe von Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzungen zu Standardpulvereisenmetallzusammensetzungen vor dem Bilden von Teilen aus den Stahlpulvern. Die Zugabe der Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzungen, bevorzugt in der Form von FeAl-Legierungen, zu sowohl rostfreien Pulver- als auch Niedriglegierungsstahlzusammensetzungen, liefert eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit der Zusammensetzungen, wenn sie Chloriden ausgesetzt werden. Zusätzlich liefert die Einführung von FeAl-Pulverlegierungen in die Standardpulvereisenzusammensetzungen eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit für Zusammensetzungen mit Kohlenstoffgehalten bis zu wenigstens 0,8 %.
Aluminium ist als ein möglicher, billigerer und stabiler Vorratslegierungsbildungsersatz für Chrom in Schmiede- und rostfreien Gußstählen für viele Jahre untersucht worden. Dunning et. al. in "Substitutes for Chromium in Stainless Steel", Metal Progress, Band 126, Nr. 4, S. 19-24 (Oktober 1984) liefert eine Übersicht der Verwendung von Aluminium und anderen Legierungsbildungselementen als Chromersatze in Schmiede- und rostfreien Gußstahllegierungen. Beispielsweise werden Fe-Al-Mn-Schmiede- und Gußlegierungen (fermalloys) von Banerji in "An Austenitic Stainless Steel Without Nickel and Chromium", Metal Progress, Band 113, Nr. 4, S. 58-62 (April 1978) offenbart. Siehe ebenfalls U.S. 4,398,951, ausgegeben an Wallwork (1983) und U.S. 5,278,881, ausgegeben an Kato (1994). Weiter werden Fe-Al-Mo-Schmiede- und -gußlegierungen im "An Iron-Aluminum-Molybdenum Alloy as a Chromium-Free Stainless Steel Substitute", J. S. Dunning, U.S. Dept. of the Interior, Bureau of Mines Report of Investigations 8654 (1982), erhältlich vom U.S. Regierungsdruckbüro (1982-505-002/31), und U.S. 5,238,645, ausgegeben an Sikka (1993), beschrieben. Die Verwendung von Aluminium, um die Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit von Schmiede- und ferritischen rostfreien Gußstahl zu erhöhen, wird von Sastry et. al. in "Preparation and mechanical processing of Fe-12Cr-6Al ferritic stainless steel", Metals Technology, Band 7, Nr. 10, S. 393-396 (Oktober 1980) diskutiert.
Die obigen Legierungen und Verfahren, einschließlich solcher von Ro, haben versucht, Aluminium direkt in die feste Matrix der Legierung zu integrieren. Auf diese Weise integriert, kann Aluminium unerwünschterweise die Eigenschaften der festen Matrix verändern, wie durch Steigern der Sprödigkeit der Legierung. Jedoch sind in den meisten Fällen die unerwünschten Eigenschaftsvariationen dieser Metalle eine nicht vermeidbare Folge des Ziels, Aluminium als einen Ersatz für Chrom in der festen Matrix einzuführen.
In der vorliegenden Erfindung liegt die Einführung von Aluminium in rostfreie und Niedriglegierungsstähle darin, die Korrosionsleistung der Standardstahlzusammensetzungen zu steigern. Das Aluminium ist in im wesentlich dispergierter und diskreter Form in der Legierung vorhanden, wie durch die diskreten dunkler gefärbten Bereiche von FeAl in 1(b) gezeigt, und ist nicht vollständig mit dem Matrixmetall legiert. Die erhöhte Korrosionsleistung der Standardpulvereisenzusammensetzung mit beigemischten Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzungen kann eine Verminderung der Qualität des Stahls ermöglichen, d. h. eine Abnahme der Menge an legierungsbildenden Elementen, insbesondere Chrom und Nickel, die normaler Weise benötigt werden, um ein gewünschtes Korrosionsniveau und eine mechanische Leistung zu erreichen.
Eine Anzahl an Tests wurde durchgeführt unter Verwendung einer Vielzahl an auf Eisen basierten Pulvermetallzusammensetzungen, um den Umfang der Erfindung zu charakterisieren und einzuschätzen. Die allgemeine Anwendbarkeit der Erfindung auf rostfreie Stähle wurde unter Verwendung von zwei repräsentativen rostfreien Stahlzusammensetzungen getestet. Austenitische rostfreie Stähle wurden unter Verwendung einer rostfreien AlSl 316 L-Stahlzusammensetzung (Fe-Cr-Ni) eingestuft, und martensitische und ferritische rostfreie Stähle wurden unter Verwendung einer rostfreien AlSl 410 L-Stahlzusammensetzung (Fe-Cr) eingestuft. Diese Legierungen wurden ausgewählt aufgrund der Bedeutung der Legierungen in der Automobilindustrie und der offensichtlichen Brauchbarkeit von Legierungen mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit in dieser Industrie. Zusätzlich wurden Probenkörper unter Verwendung der zwei modifizierten rostfreien Stahlpulver, 316 Ultra^TM und 316 Plus^TM, von Reinshagen hergestellt.
Probenkörper, die aus Standardeisenzusammensetzungen und aus mit Aluminium modifizierten Eisenzusammensetzungen hergestellt wurden, wurden einem Korrosions- und Mechaniktest unterzogen. Die Probenkörper wurden durch das folgende Verfahren hergestellt, sofern es nicht anderweitig erwähnt wird. Standardstahlpulver mit 80 mesh wurde trocken mit FeAl-Legierungspulver mit 100 mesh, enthaltend 50 Gew.-% Aluminium, erhalten von SCM Corp., NY, NY, und einem geeigneten Bindungsschmiermittel, in diesem Falle Acrawax, in einem Kegelmischer für etwa 20 Minuten vermischt, um das Aluminium enthaltende, vermengte Pulver zu bilden. Wenigstens ein Teil des vermengten Pulvers wurde in Grünteile unter Drücken im Bereich von 414 MPa-828 MPa (30-60 tsi) und nominell 551 MPa (50 tsi) geformt. Die Grünteile wurden in einer Schutzumgebung, entweder N₂, H₂, eine N₂/H₂-Mischung oder ein Vakuum, für etwa 30 Minuten bei einer Temperatur im Bereich von 1.121 °C-1.260°C (2.050 bis 2.300°F) gesintert. Die gesinterten Teile wurden dann von der Sintertemperatur mit einer Kühlgeschwindigkeit von 0,4°C bis 4°C/Sek. (40°-400°F pro Minute), typischerweise bei 1,5°C/Sek. (160°F/Minute) abgekühlt, bis eine Temperatur von kleiner als 148°C (300°F) erreicht wurde. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, daß die genauen Sinterbedingungen für die Legierung zu variieren sind, wenn die stöchiometrischen Mengen an Eisen und Aluminium variiert werden, oder wenn eine unterschiedliche Aluminium enthaltende Zusammensetzung verwendet wird, um die Unterschiede in den Oxidfilmen und anderen Eigenschaften der Legierung zu berücksichtigen, die die erforderliche Sinterbedingungen variieren können.
Test mit rostfreien AlSl410 L- und 316 L-Stählen
Probenkörper wurden gemäß der zuvor genannten Vorgehensweise hergestellt und bei entweder bei 1.149°C (2.100°F) oder 1.260°C (2.300°F) in einer Atmosphäre aus 95 % N₂/5 % H₂ gesintert und mit 1,5°C/Sek. (160°F/Minute) abgekühlt. Die Probenkörper wurden bezüglich der Korrosionsbeständigkeit durch Exponieren einer Hälfte des Probenkörpers gegenüber einem künstlichen Meerwasser mit 5 % NaCl in einem Kunststoffröhrchen und Beobachten der Tage, bis Rost auf dem Probenkörper beobachtet wurde, getestet. Die Röhrchen waren gegenüber der Luft offen und Wasser wurde, wie benötigt, zugefügt, um ein im wesentlichen konstantes Wasserniveau und Chloridkonzentration zu halten. Ergebnisse dieser Tests sind unten gezeigt:
In allen Probenkörpern erschien Rost im allgemeinen zuerst nahe der Wasser/Luft-Grenzfläche. In allen Fällen steigerte die Zugabe der FeAl-Legierung die Korrosionsbeständigkeit des Probenkörpers gegenüber der Basiszusammensetzung enorm. Die Daten zeigen ebenfalls an, daß die Wärmebehandlung des Probenkörpers und der Prozentanteil des eingeschlossenen Kohlenstoffs in der Zusammensetzung ebenfalls die Korrosionsleistung der Zusammensetzung beeinflußt. Die Korrosionsbeständigkeit zeigt ein Testmaximum bei einer Zusammensetzung, die etwa 5,0 % der FeAl-Legierung mit 50 % Al, oder 2,5 % Al enthielt. Basierend auf diesen Testergebnissen werden ähnliche Verbesserungen der Korrosionsleistung von anderen Arten rostfreier Stähle, wie ausfällungsgehärtete Stähle, und im allgemeinen für rostfreie Pulverstähle erwartet.
Es sollte erwähnt werden, daß der rostfreie 410-Stahl eine wesentliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit verglichen nicht nur mit den rostfreien Basisstählen, sondern auch mit den teureren 316-Legierungen zeigte. Eine beträchtliche Kostenersparnis kann möglich sein, wenn Aluminium enthaltende rostfreie Stähle der 400 Reihe für die teureren Stähle der 300 Reihe in Anwendungen ausgetauscht werden könnten, die keine mechanischen Eigenschaften erfordern, die mit Stählen der 300 Reihe verbunden sind.
Die mechanischen Eigenschaften einer Anzahl an Probenkörpern, die aus rostfreiem 410L-Pulverstahl, gemischt mit verschiedenen Mengen der FeAl-Legierung, gebildet wurden, wurden getestet, um einen Vergleich der relevanten mechanischen Eigenschaften bereitzustellen. Diese Ergebnisse des Tests sind in 2-9 gezeigt. Wie erkannt werden kann, tendiert die Zugabe der FeAl-Legierung dazu, den Bruchmodul, die Dichte und die Bruchbeständigkeit der Legierung zu vermindern, jedoch die Härte des Materials zu steigern, wenn sie der gleichen mechanischen Verarbeitung wie die rostfreien Basis- oder Standardstahlzusammensetzungen unterzogen wird. Auf dieser Basis zeigen bis heute erhaltene Testdaten, daß ein Zugeben von Aluminium zu dem Basismetallpulver, um eine Mischung mit 2-7 % der FeAl-Legierung mit 50 % Al herzustellen, oder 1,0-3,5 % Aluminium, bevorzugter ist, um den Nutzen der gesteigerten Beständigkeit bereitzustellen, ohne die mechanischen Eigenschaften der resultierenden Legierung stark zu verringern.
Zusätzlich wurden Mechanik- und Korrosionstests an den Probenkörpern durchgeführt, gebildet aus rostfreiem 410L-Pulverstahl, gemischt mit FeAl-Pulverlegierung und Kohlenstoff in der Form von flockigem Graphit, um eine Mischung mit 5 % FeAl-Legierung und Kohlenstoff im Bereich von 0,0-0,8 % herzustellen. Die Ergebnisse der Tests, die in 10-12 gezeigt sind, zeigen an, daß die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung verhältnismäßig konstant über den gesamten Bereich des Kohlenstoffs in der Aluminium enthaltenden, rostfreien Stahllegierung verbleiben, was auch für die Korrosionsleistung gilt. Die Legierungen zeigen eine gute Korrosionsleistung über einen viel größeren Bereich als die rostfreien 410L-Stähle in Abwesenheit der FeAl-Legierung. Die Stabilität der Aluminium enthaltenden Stahllegierungen über einen Bereich von Kohlenstoff gehalten ist sehr wichtig in Pulvermetallanwendungen aufgrund der vielen möglichen Kohlenstoffkontaminationsquellen bei der Pulvermetallverarbeitung, wie aus Bindemittelmaterial, Rückstand in den Mischungs- und thermischen Vorrichtungen, etc.
Eine mögliche Anwendung für die Aluminium enthaltenden, rostfreien Stahllegierungen liegt in einem Flansch in einem Automobilauspuffsystem, das Temperaturen ausgesetzt ist, die 871°C (1.600°F) erreichen. Die Temperbeständigkeit eines Probenkörpers, gebildet aus einer Mischung enthaltend 410L-Stahlpulver und 5 % FeAl-Legierungspulver, wurde getestet und mit einem 410L-Standard verglichen, wie in 12 gezeigt ist. Der Probenkörper, der aus der 410L-FeAl-Legierungsmischung gebildet worden ist, weist eine höhere Anfangshärte als die 410L-Basis auf, und der Unterschied verbleibt im wesentlichen mit steigender Temperatur. Ebenfalls ist es möglich, daß die Zugabe von Aluminium zum rostfreien Stahl Teile mit einer gesteigerten Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit bereitstellt.
Niedriglegierungsstähle
Niedriglegierungsstähle zeigen typischerweise eine viel schlechtere Korrosionsbeständigkeit in Chlorid enthaltenden Umgebungen als rostfreie Stähle. Folglich müssen die teureren rostfreien Stähle für korrosive Umgebungsanwendungen verwendet werden, die ansonsten die verbesserten mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften, die für rostfreie Stähle gefunden werden, nicht benötigen. Eine beträchtliche Kostenersparnis könnte verwirklicht werden, wenn weniger teure Stähle in korrosiven Umgebungsanwendungen verwendet werden könnten, die die mechanischen Hochtemperatureigenschaften der rostfreien Stähle nicht benötigen. Diesbezüglich wurden zusätzliche Tests durchgeführt, um zu bestimmen, ob Pulvermetallteile, die aus einer Mischung von Pulveraluminiumzusammensetzungen und Niedriglegierungspulverstählen hergestellt wurden, eine erhöhte Korrosionsleistung zeigen. Probenkörper, die aus AlSl 4.200-, 4.400- und 4.600- Niedriglegierungsstahlstandardpulvern und aus vermengter Mischung, enthaltend die Niedriglegierungsstahlpulver und 5 % des FeAl-Legierungspulvers mit 50 % Al, hergestellt wurden, wurden hergestellt und auf die zuvor beschriebene Weise getestet. Die Ergebnisse sind unten gezeigt:
Die Zugabe von Aluminium zum Niedriglegierungsstahl erhöht stark die Korrosionsbeständigkeit der Stähle. Die Korrosionstestergebnisse zeigen an, daß die beobachtete erhöhte Korrosionsbeständigkeit, wenn Aluminium zu Eisen-Chrom-Legierungen zugefügt wird, ebenfalls in Molybdän- und Ni/Mo-Eisenlegierungen erreicht werden kann und legt einen ähnlichen Nutzen für Fe-Ni-Legierungen nahe. Die erhöhte Leistung des AlSl4.600-Stahls im Vergleich mit dem AlSl 4.200-Stahl kann anzeigend sein für eine nützliche Wechselwirkung zwischen dem Al und den erhöhten Gehalten an Ni in dem AlSl4.600-Stahl. Die vorteilhafte Wechselwirkung der Pulveraluminiumzusammensetzung, gemischt mit Legierungen, die einige der häufigeren legierungsbildenden Elemente darstellen, zeigt an, daß die Erfindung auf Niedriglegierungsstähle im allgemeinen anwendbar sein kann und Anwendung für andere Eisenlegierungen aufweisen kann.
Die erhöhte Korrosionsbeständigkeit der Niedriglegierungsstähle, die Aluminium enthalten, kann eine kostengünstige Alternative für die Verwendung von rostfreien Stählen in korrosiven Umgebungsanwendungen bereitstellen. Der Aluminium enthaltende Niedriglegierungsstahl zeigt eine beträchtlich verbesserte Korrosionsleistung verglichen mit dem Standard oder der 410L-Basis. Wie in der Tabelle unten gezeigt, gibt es eine Verminderung des Bruchmoduls (MR) im Vergleich mit Niedriglegierungsstählen; jedoch gibt es eine Zunahme der Härte (Hard) der Al enthaltenden, vermengten Niedriglegierungsstähle.
Mechanische Eigenschaften von Niedriglegierungsqualitätsstählen
Reines Eisen
Zusätzliche Tests wurden unter Verwendung von reinem Eisenpulver in Kombination mit den Aluminium enthaltenden Zusammensetzungen durchgeführt. Probenkörper wurden hergestellt und gemäß der zuvor genannten Vorgehensweise getestet. Zusätzlich zu der FeAl-Legierung, die von SCM erhalten wurde, wurde eine FeAl-Legierung mit 50 % Al, die von Ametek Specialty Metals, aus Eighty-Four, PA, erhalten wurde, verwendet, um Probenkörper zum Testen zu bilden. Die Ergebnisse der Mechanik- und Korrosionstests sind in der Tabelle unten gezeigt:
Wie erkannt werden kann, erhöht die Zugabe der FeAl-Legierung die Korrosionsbeständigkeit der modifizierten Eisenprobenkörper beträchtlich. Ebenfalls gibt es eine Zunahme der Härte des Materials gegenüber reinen Eisenzusammensetzungen. Zusätzlich gibt es eine beträchtliche Zunahme der Schlagfestigkeit der modifizierten Eisenzusammensetzung unter Verwendung der von Ametek erhaltenen FeAl-Legierung, verglichen mit der Legierung, die unter Verwendung von reinem Eisen, modifiziert mit der von SCM erhaltenen FeAl-Legierung, hergestellt wurde.
Zusätzliche Tests
Zusätzliche Aluminiumquellen wurden getestet, nämlich Al-4,4%Cu-0,8Si-0,5Mg, Al-0,25%Cu-0,6Si-1,0Mg, und Al-12Si anstelle der FeAl-Legierungen. Die Aluminiumlegierungen wurden mit AlSl 410L und 316L vermengt und in Teile unter Verwendung der gleichen Bedingungen gebildet, die verwendet wurden für die mit FeAl-Legierung modifizierten Teile. Die Al-Cu-Si-Mg-Probenkörper zeigten ein übermäßiges Aufblähen während der Teilsinterung, was in einer niedrigen Dichte und schlechten mechanischen Eigenschaften resultierte. Ein Korrosionstest der Al-Cu-Si-Mg-Teile zeigte keine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit gegenüber rostfreien Standardstählen, wie erwartet werden könnte basierend auf dem Aufblähen der Proben. Jedoch zeigten die Al-12Si-Teile kein übermäßiges Aufblähen und erhöhten die Zeit zum Rosten der 410L-Basislegierung von < 1 Tag auf etwa 15 Tage.
Die Variation der Korrosionsleistung des rostfreien Stahls, der mit Aluminiumlegierungen beigemischt ist, ist vermutlich aufgrund der Variation in den Oxidfilmen auf den Aluminium enthaltenden Zusammensetzungen und den notwendigen Sinterbedingungen für jede Zusammensetzung. Beispielsweise sind die Al-Cu-Si-Mg-Pulver hoch im Aluminium legiert, etwa 95 % bzw. 98 %, was in einer Legierung mit einem nahezu reinen Aluminiumoxidfilm resultiert. Der reine Aluminiumoxidfilm wird wahrscheinlich nicht unter der Sinterverfahrensweise reduziert, die zum Kombinieren von FeAl-Legierungspulver mit rostfreien und Niedriglegierungsstählen entwickelt worden ist. Hingegen ist der Oxidfilm auf dem Al-12Si-Pulver wahrscheinlich weniger zäh aufgrund des geringeren Al-Gehalts und kann reduziert und mit dem Matrixmetall in einem größeren Umfang als die Filme auf den Al-Cu-Si-Mg-Legierungen legiert werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird verstehen, wie oben diskutiert, daß die Kompaktier- und Sinterbedingungen, die verwendet werden, um die Legierung zu bilden, angesichts der beigemischten, Aluminium enthaltenden Zusammensetzung ausgewählt werden sollten.
Probenkörper, die aus rostfreien AlSl 316L- und 410L-Standardpulverstählen und von rostfreien 316L- und 410L-Pulverstählen, beigemischt mit FeAl-Legierung, gebildet wurden, wurden bei Raumtemperatur mit einem Polyesterharz, das kommerziell als Imprec verkauft wird, vakuumimprägniert, bei 90°C (195°F) in heißem Wasser gehärtet und vor dem Korrosionstest luftgekühlt. Die Testprobenkörper waren zuvor bei 1.149°C-1.260°C (2.100-2.300°F) gesintert und in einer Schutzatmosphäre bei mehr als 37°C (100°F) gekühlt worden.
Die imprägnierten Standard- oder Basiszusammensetzungsprobenkörper zeigten eine leichte Verbesserung gegenüber den nicht imprägnierten Standardprobenkörpern. Die Zeit bis zum Rosten stieg auf 6-12 Stunden, vermutlich da das Harz den Porenraum in dem Probenkörper ausfüllte. Im Gegensatz dazu nahm für die Probenkörper, die mit einer Mischung von FeAl-Legierung und rostfreiem Stahl gebildet wurden, die Zeit bis zum Rosten von über 30 Tagen für 410L, enthaltend 2,5 % Al, auf weniger als einen Tag dramatisch ab. Der Grund für dieses Ergebnis ist zur Zeit noch ungewiß, es wird jedoch angenommen, daß das Harz, oder die Heißwasserexposition während des Härtens, den Zusammenbruch der Stahl-Aluminium-Struktur in dem Probenkörper ermöglicht hat.
Eine Begrenzung der Aluminiumverbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten, liegt darin, daß das Aluminium in der Zusammensetzung in der Lage sein muß, bei Temperaturen kleiner als dem Schmelzpunkt des Stahlpulvers reduziert zu werden. Zusätzlich müssen die anderen Elemente, die in der Aluminiumzusammensetzung enthalten sind, berücksichtigt werden, um das Potential für eine Kontaminierung der modifizierten rostfreien Stahlzusammensetzung durch die anderen Elemente zu minimieren.
Fachleute auf dem Gebiet werden ebenfalls verstehen, daß die vorliegende Erfindung beträchtliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik liefert. Insbesondere liefert der Erfindungsgegenstand modifizierte rostfreie Pulvermetall- und Niedriglegierungsstahlzusammensetzungen zur Verwendung in Bildungsmaschinenteilen, die erhöhte Korrosionsbeständigkeit gegenüber herkömmlichen Pulvermetallzusammensetzungen zeigen; und daher können sie in einem viel größeren Bereich von Anwendungen bei im allgemeinen verminderten Kosten verwendet werden. Während der Erfindungsgegenstand diese und weitere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik liefert, wird jedoch verstanden, daß verschiedene Veränderungen in den Details, Zusammensetzungen und Bereichen der Elemente, welche hierin beschrieben und veranschaulicht worden sind, um die Natur der Erfindung zu erklären, von Fachleuten auf dem Gebiet innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen ausgedrückt wird, durchgeführt werden können.
Die Merkmale, die in der vorangehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und/oder in den beigefügten Zeichnungen offenbart werden, können sowohl einzeln als auch in irgendeiner Kombination derselben Material zur Verwirklichung der Erfindung in ihren unterschiedlichen Formen sein.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines gesinterten Pulvermetallteils, das die Schritte umfasst: Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung; Beimischen einer Pulveraluminium enthaltenden Zusammensetzung zu der Eisenzusammensetzung, um eine vermengte Mischung herzustellen; Kompaktieren wenigstens eines Teils der vermengten Mischung, um ein Grünteil herzustellen; und Sintern des Grünteils, um ein gesintertes Pulvermetallteil herzustellen, das eine Eisenmetallmatrix und diskrete, Aluminium enthaltende Partikel, die innerhalb der Matrix verteilt sind, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beimischens ein Beimischen einer ausreichenden Menge der Aluminiumpulver enthaltenden Zusammensetzung umfasst, um eine vermengte Mischung herzustellen, die 0,5-5,0 Gewichtsprozent Aluminium enthält.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beimischens ein Beimischen von Aluminium in der Form eines FeAl-Legierungspulvers umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beimischens ein Beimischen eines FeAl-Legierungspulvers mit im wesentlichen 50 Gewichtsprozent Al in dem FeAl-Legierungspulver umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beimischens von Aluminium ein Beimischen eines FeAl-Legierungspulvers umfasst, um eine vermengte Mischung herzustellen, die Aluminium in einem Bereich von 1,5-3,5 Gewichtsprozent enthält.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung umfasst, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus rostfreien Stählen der AlSl 300 Reihe, rostfreien Stählen der AlSl400 Reihe, Niedriglegierungsstählen der AlSl4000 Reihe und reinem Eisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung umfasst, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus rostfreien AlSl 316-Stählen, rostfreien AlSl 410-Stählen, AlSl 4200-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4400-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4600-Niedriglegierungsstählen und reinem Eisen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer rostfreien Stahlpulverzusammensetzung der AlSl 316L Reihe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Niedriglegierungsstahlpulverzusammensetzung der AlSl 410L Reihe umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens einer Pulvereisenmetallzusammensetzung ein Bereitstellen einer Pulvereisenmetallzusammensetzung umfasst, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus austenitischen Stählen, ferritischen Stählen und martensitischen Stählen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Kompaktierens ferner ein Beaufschlagen eines Drucks im Bereich von 414 MPa bis 828 MPa (30 bis 60 tsi) auf wenigstens einen Teil der vermengten Mischung umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Sinterns ein Sintern des Grünteils bei einer Temperatur im Bereich von 1.121°C (2.050°F) bis 1.260°C (2.300°F) in einer reduzierenden Atmosphäre umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches ferner den Schritt eines Kühlens des gesinterten Teils umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Kühlens ein Kühlen mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 0,4°C/Sek. (40°F/Min.) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Kühlens ein Kühlen mit etwa 1,5°C/Sek. (160°F/Min.) umfasst.
Gesintertes Pulvermetallteil, welches umfasst: 0,5-5,0 Gewichtsprozent Aluminium; und eine Eisenmetallmatrix, wobei das Aluminium als diskrete, Aluminium enthaltende Partikel in der Eisenmetallmatrix vorhanden ist.
Gesintertes Pulvermetallteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten, Aluminium enthaltenden Partikel in der Eisenmetallmatrix als Eisen-Aluminium-Partikel vorhanden sind.
Gesintertes Pulvermetallteil nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenmetall der Eisenmetallmatrix aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus rostfreien Stählen der AlSl 300 Reihe, rostfreien Stählen der AlSl 400 Reihe, Niedriglegierungsstählen der AlSl 4000 Reihe und reinem Eisen besteht.
Gesintertes Pulvermetallteil nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenmetall der Eisenmetallmatrix ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus rostfreien AlSl 316-Stählen, rostfreien AlSl 410-Stählen, AlSl 4200-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4400-Niedriglegierungsstählen, AlSl 4600-Niedriglegierungsstählen und reinem Eisen.
Gesintertes Pulvermetallteil nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das gesinterte Pulvermetallteil Aluminium enthält, das in einem Bereich von 1,0-3,5 Gewichtsprozent des Metallteils vorhanden ist.