DE732344C

DE732344C - Verfahren zur Herstellung von Verbundkoerpern

Info

Publication number: DE732344C
Application number: DES137793D
Authority: DE
Inventors: Willy Baer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1939-07-11
Filing date: 1939-07-11
Publication date: 1943-02-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus schwer schmelzenden und leichter schmelzenden Metallen, bei welchen ein poröser, aus dem schwer schmelzenden Metall bestehender Sinterkörper mit dem leichter schmelzenden Metall ausgefüllt wird, so daß sich zusammen ein fester Körper ergibt, welcher sowohl das schwer schmelzende als auch das leichter schmelzende Metall in regelmäßiger Verteihing enthält. Man pflegte bisher in der Weise vorzugehen, daß man zunächst aus einem Pulver des hochschmelzenden Metalls durch Sintern ein poröses Trägergerüst herstellte, dessen Poren mit dem leichter schmelzenden 3Jetall vergossen wurden. Bei diesem Verfahren gelingt es jedoch nicht, das spezifische Gewicht des fertigen Körpers unter eine hestimmte Mindestgrenze zu verkleinern, da sich verhältnismäßig kleine Poren ergeben und daher der Anteil des leicht schmelzenden, auch spezifisch leichteren Materials beschränkt ist. Es wurde auch schon vorgeschlagen, das Pulver des hochschmelzenden Metalls zunächst mit pulverförmigen organischen Stoffen zu vermengen und . dann beim Sintern diese Stoffe auszutreiben. Diese verflüchtigen sich jedoch schon bei so niedrigen Temperaturen. daß während des eigentlichen Sinterprozesses der Körper einen stgrken Schwund zeigt und seine Poren doch verhältnismäßig klein werden. Außerdem ist stets auch die Gefahr der Karburierung des Grundmetalls vorhanden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, durch welches die oben geschilderten Nachteile vermieden werden. Erfindungsgeni <ifl besteht ein Verfahren zur Herstelltin', eines \"erbundlcörpers aus einem hochschine4-zenden und einem niedriger schmelzenden -Metall darin, daß zunächst eine ptil@-erförini^e -Mischung des hochschmelzenden und eines beliebigen niedrigschmelzenden Metalls in, Vakuum auf eine se, hohe Temperatur gebracht wird, daß das niedrigschmelzende -Metall verdampft und die Teilchen des hochschmelzenden Metalls durch Sintern ein poröses Gerüst bilden. Sodann wird das gewünschte niedrigschmelzende Metall, das endgültig in dem Verbundkörper verbleiben soll, in die Poren des Gerüstes aus dem hochschmelzenden -Metall eingegossen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis. (1a1) es gelingt, größere Poren und daher auch einen gröfleren Anteil des niedrigschmelzenden Metalls mit geringerem spezifischen Gewicht an dein fertigen Verbundkörper zu erzielen, wenn nian dafür sorgt, daß das Pulver aus dein hochschmelzenden Metall bei der Erhitzung auf Sintertemperatur nicht ohne weiteres zusänimensintern kann, sondern sich zwischen den Teilchen aus dem hochschmelzenden Metall auch noch solche aus irgendeinem niedriger schmelzenden Metall befinden. Die Verdampfung des niedrig*er schmelzenden Metalls bei der hohen Erhitzung des liulverförniigen -Metallgemisches geht offenbar nicht so schnell vor sich, daß sich die Teilchen des hochschmelzenden Metalls eng zusammenschließen können und sich ein Körper mit -;leinen Poren ergibt. Vielmehr werden durch, das niedrigschmelzende Metall die Teilchen des hochschmelzenden Metalls, auch wenn das erstere schon schmilzt und verdampft, in einem gewissen Abstand voneinander gelullten, so daß der Sinterungsprozeß der hochschnuelzenden Metallpärtikelchen schon bis zu einem gewisser, Grade fortgeschritten ist, `nenn das niedrigschmelzende -Metall aus dem Gemisch herausdampft. Dabei spielt offenbar auch noch der Dampfdruck des niedrigschmelzenden Metalls eine Rolle. Es ergibt sich dann ein Sinterkörper mit ziemlich großen Poren, der mit einem beliebigen niedrigschme1zenden Metall ausgeführt werden kann. Je nachdem, wie die Zusammensetzung des pulverförmigen Metallgemisches g ewi ählt wurde, kann mehr oder weniger niedrigschmelzendes Metall in dem gesinterten Gerüst Platz finden, und danach richtet sich auch die elektrische Leitfähigkeit und das spezifische Gewicht des fertigen Verbundkörpers. Es gelingt durch das Verfahren nach der Erfindung Verbundkörper von bedeutend geringerem spezifischem Gewicht und erheblich höherer Biegefestigkeit und besserer elektrischer Leitfähigkeit zu erhalten, als durch die üblichen Verfahren. Auch hat es sich gezeigt, daß sich nach dein Verfahren hergestellte \`ei-bundkörper sehr gut als -Material für elektrische Kontakte eignen.
Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, braucht das niedrigschmelzende -Metall, it-elches bei der Herstellung des porösen G:_-rüsten für die Offenhaltung der Poren dien,, nicht das gleiche zu sein, wie es spiitei- zui:i Vergießen des Sinterkörpers und zur Herstellung des endgültigen Verbundkörpers verwendet wird. Die Wahl des ersteren Metalls richtet sich nach dein Schmelzpunkt des hochschmelzenden Metalls und nach der gewünschten Porengröße. Die gleichen Gesichtspunkte sind auch maßgebend für die Zusammensetzung des Mischpulvers, aus welchem der gesinterte Grundkörper erzeugt werden soll. Als niedrigschmelzende Metalle kommen beispielsweise Eisen, Nickel, Silber. Kupfer. Zink und Aluminium, als hochschmelzende Metalle für das poröse Gerüst z. B. Wolfram. Molvbdän, ,N iob und Tautal in Frage. Die Erhitzung des pulverförmigen -letallgeniisches muß so weit getrieben werden, daß einerseits das niedrigschmelzende Metall ausgedampft wird, andererseits auch das hochschmelzende Metall zusaminensintert. Bei Wolfram wird die Erhitzung beispielsweise zweckmäßig auf etwa i7oo° C vorgenommen.
Wie bereits erwähnt, wird die Herstelhing der Verbundkörper gemäß der Erfindung v<zrzugsweise iin Vakuum vorgenommen. -Man kann die Arbeitsgänge auch in einer Schutzgasatmosphäre vornehmen,

Claims

PA FENTANSPRÜCHE i. Verfahren zum Herstellen von Verbundkörpern aus einem hochschmelzende:, und einem niedrigschmelzenden -Metall, bei welchem ein aus dem hochschmelzenden Metall unter Verwendung eines flüchtigen Stoffes hergestellter Sinterkörper mit dem niedrigschmelzenden -Metall ausgegossen wird, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Sinterkörpers, der mit Hilfe eines Metalls als flüchtigem Stofft hergestellt wurde, das spätestens vor Erreichung der Höchstsintertemperatur verdampft. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des pulverförmigen Gemisches sowie das Füllen der Poren. des Sinterkörpers im Vakuum oder in einer Schutzgasatmospliäre vorgenommen wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß als hochschmelzendes Metall Wolfram, -lolvbdän, Niob oder Tautal verwendet wird. .4. Verfahren nach den Ansprüchen i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als niedrigschmelzendes Metall für die Herstellung desVerbundkörpers Silber, Kupfer, Eisen, :Nickel, Aluminium oder Zink verwendet wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i und einem oder mehreren der folgenden für die Herstellung von Verbundkörpern aus Wolfram und einem niedrigschmelzenden Metall, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Gemisch aus den beiden Metallen zur Herstellung des porösen Sinterkörpers auf etwa 170o° C erhitzt wird.