DE705768C - Verfahren zum Herstellen von Sinterkoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstel en von Sinterkörpern Bekanntlich werden Formkörper aus Hartmetall vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß Preßlinge aus extrem feinem Hartmetallpulver zunächst bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur vorgesintert, dann zu den gewünschten Formkörpern mechanisch verarbeitet und darauf bei einer höheren Temperatur fertiggesintert werden. Dieser komplfzierte Prozeß ist erforderlich, da die aus extrem feinem Pulver .bestehenden Preßlinge beim Sintern stark schrumpfen (etwa 2o bis 25 0/0), und zwar insbesondere auch in Abhängigkeit von der Dichte, so daß sich beim Sintern stark deformierte Formkörper mit erheblichen inneren Spannungen, die leicht zu einem Bruch führen können, ergeben.
• Erfindungsgemäß geht man nun in der Weise vor, daß durch die Vorsinterung des pulverförmigen Ausgangsstoffes nicht fertige Formkörper hergestellt werden, sondern das in üblicher feiner Verteilung verbleibende Metallpulver vor dem Pressen und Sintern durch Sinterung in poröse, bildsame Körner von einer mittleren Korngröße von o, 5 bis r, 5 mm übergeführt wird.
• Es hat sich gezeigt, daß bei der Fertigsinterung so .erzeugter Preßlinge die Sehwindung praktisch zu vernachlässigen ist, was wohl darauf zurückzuführen sein dürfte, daß die Anzahl der noch nicht versinterten Berührungsstellen jetzt klein ist, während bei einer unmittelbaren Versinterung von extrem kleinen Partikeln extrem viele zu versinternde und damit zu einer Schrumpfung führende Berührungsstellen vorhanden sind. Zur Erreichung des gewünschten Effektes ist es meist zweckmäßiger, daß die Vorsintertemperatur höher oder wenigstens ebenso hoch ist wie die Fertigsintertemperatur, bei Hartmetall

  etwa i.loo bis t 15o C. rie Vorsinterung

  kann beispielsweise in einem Drehrohrofen

  erfolgen. Die so entstehenden grobkörnigen,

  porösen Konglomet,ate lassen sich info ,

  ihrer rauben und filzigen Oberfiche 1

  miteinander ver1pressen, und der entstell

  vx

  Preiling weist bereits vor der Fertigsinterung.,

  eine gewisse mechanische Festigkeit auf. Nach

  der Verformung erfolgt die Fertigsinterung

  Init dem Erfol" duß man nial:,lialtige unver-

  zo@ene Sinterlinge ohne innere Spannungen

  erhält.

  Falls die bei der @'ci-pressurnig erzielte

  Dichte der Körper nicht ausreicht, können

  diese vor oder nach der Fertigsinterung durch

  Schmieden, Hämmern, Walzen o. dgl. in kal-

  tein oder vorzugsweise warmem Zustande ver-

  dichtet und verfestigt werden.

  Es ist bereits bekannt, tnetallkeramische

  Sinterkörper in der Weise herzustellen, dal:,

  das Material zunächst einer Vorsinterung und

  sodann der Fertigsinterung unterworfen wird.

  Man hat jedoch bisher nicht die Herstellung

  in sich poröser, bildsamer, verhältnismiißig

  grober Körner angestrebt oder bewirkt; viel-

  mehr wurde entweder gemäß obigem das

  bereits die Gestalt des Formlings besitzende

  zusammenhängende Material vorgesintert, oder

  aber das vorgesinterte Gut wurde wieder zu

  dem urporösen Ausgangspulver zerkleinert,

  bevor es weiterverarbeitet winde. In beiden

  Fällen entstand also nicht ein Pulver, welches

  aus in sich porösen, bildsamen, verhältnis-

  mäßig groben Körnern bestand. Es ist zwar

  auch erfindungsgemäß vorgesehen, etwa bei

  der Vorsinterung entstehende größere Zu-

  sammenbalhingen des Ausgangspulvers auf

  eine für den jeweiligen Verwendungszweck

  zweckmäßigste Partikelgröße zu zerkleinern;

  jedoch wird diese Zerkleinerung nicht so weit

  getrieben, daß wieder die Partikelgröße des

  urporösen Ausgangspulvers entstellt; vielmehr

  wird nur für eine einigermaßen gleichmäßige

  Größe der einzelnen Körner gesorgt, ohne Be-

  einträchtigung der lockeren, porösen inneren

  Struktur der einzehien durch die Vorsinte-

  rung entstehenden Körnchen. Die Vorteile,

  welche gerade durch die erfindungsgemäße

  Herstellung in sich poröser Körner, die man

  als Skelettpartikel bezeichnen kann, erzielbar

  sind, wurden bei den bisherigen Verfahren

  nicht erkannt. Diese Vorteile bestellen teils

  in einer außerordentlich hohen Vertilzbarkeit

  der Skelettpartikel, welche sich bereits bei

  verliältnisniäl:')ig geringen Drucken zti fest

  zusammenhängenden Formkörpern vereinigen

  lassen, teils in dem geringen Schwindmah

  der so erzielten Formlinge bei der Fertig-

  sinterunb. Man kann so verhältnismäßig kom-

  plizi(,rte und diinmcandige Formteile Herstel-

  len, ohne befürchten zti iin issen, d:il'') diese

  vor der Fertigsinterung auseinanderfallen oder

  die Kanten abbröckeln. Gleichzeitig ergibt

  sielt eine hohe Maßhaltigkeit, da der Form-

  ing in Anbetracht der geringen Sehwindung

  praktisch genau in der Größe des gewünsch-

  en fertigen Körpers gepreßt werden kann.

  Auch die Gefahr des Entstehens von inneren

  Spannungen, Re i15en usw. ist infolge der ge-

  ringen Sehwindung beseitigt oder mindestens

  aulicrordentlich lierabgcmindert. Man kann

  daher viele Teile auf metallkeramischem

  Wege herstellen, die bisher nicht oderschlecht

  durch ein solches Verfahren lierstellbar waren.

  Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht

  darin, dal3) auch poröse Formkörper gewünsch-

  ter Porosität ohne Schwierigkeit hergestellt

  werden können. Insbesondere lassen sich

  Körper finit einem sehr großen Z'oluinenanteil

  sehr feiner Poren herstellen, da bei der Vor-

  sinterung sehr feines Pulver verwendet wer-

  den kann, welches entsprechend feine Poren

  ergibt und infolge des zur Erzielung eines zu-

  sammenhaltenden Formlings erforderlichen

  geringen Druckes die Porosität dieser Kör-

  ner im gewünschten Umfange bewahrt wer-

  den kann.

  Gewiinschtenfalls können den Skelettpar-

  tikeln auch gewisse Mengen urporöser Teil-

  chen des gleichen oder eines anderen Metalls

  beigegeben werden, obgleich im allgemeinen

  die besten Erfolge durch Verwendung von

  Skelettpartikeln allein erzielt werden. Ferner

  ist es auch möglich, die Formlinge vor oder

  nach der Fertigsinterung einem zusätzlichen

  Verdichtungsvorgang, beispielsweise durch

  Schmieden, Hämmern, Walzen o. d-1., im kal-

  ten oder vorzugsweise im «-armen Zustande

  zu unterwerfen.

  Die Fertigsinterung erfolgt vorteilhaft, ins-

  besondere bei Verwendung von Eisen als Aus-

  gangsstoi-f, ohne Verwendung zusätzlicher

  niedrig schmelzender Lotmetalle. Infolge der

  guten Verfilzung der Skelettpartikel und der

  dadurch gegebenen innigen Oberflächenberüh-

  rung erzielt man eine wirksame Verfestigung

  auch ohne Verwendung derartiger Lotmetalle,

  während gleichzeitig die etwaigen schädlichen

  Wirkungen derselben in Fortfall kommen.

  Der erfindungsgeni@ilk Gedanke ist nicht

  auf die Herstellung von Hartmetallkörpern

  beschränkt, sondern kann überall dort An-

  wendung finden, wo es darauf ankommt, maß-

  haltige und vorzugsweise gleichzeitig fein-

  porige metallische Formlinge nach einem

  Sinterverfahren zti erhalten, beispielsweise zur

  lIerstclltnig von maßgerechten porösen selbst-

  schmierenden Lagcrbtichsen aus Metall, ins-

  besondere Eisen, wobei das Ausgangsmaterial

  vor der Verpressung zu dein gewünschten

  Fcirnikörper in die Gestalt von vorgesinterten

  plastischen Konglomeraten iilaergeführt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSL'LtÜCill:: i. Verfahren zum Herstellen von Metallformkörpern durch Pressen und Sintern von Metallpulvern, dadurch gekennzeichnet, daß das in üblicher feiner Verteilung vorliegende Metallpulver vor dem Pressen und Sintern. durch Sinterung in poröse, bildsame Körner von einer mittleren Korngröße von o,5 bis i, 5 mm übergeführt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch "gekennzeichnet, daß die Vorsintertempera-.tur ebenso hoch oder höher ist als die Fertigsintertemperatur.