Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern großer Porosität und zugleich
großer Festigkeit aus Eisen Es ist bekannt, Geschoßführungsbänder durch Sintern
von Carbonyleisen herzustellen. Hierbei wird die Verdichtung der gesinterten Führungsbänder
nur so weit getrieben, daß das spezifische Gewicht des Carbonyleisens geringer bleibt
als das von in flüssigem Zustand gewonnene Eisen (etwa 7,85), so daß die Führungsbänder
ein möglichst lockeres Gefüge aufweisen. Es ist ferner bekannt, daß der Gehalt des
Carbonyleisens an Verunreinigungen und an Kohlenstoff nicht mehr als 0,03
°/o betragen soll, damit die Geschoßbänder sich heim Einpressen in die "Züge nicht
wesentlich verfestigen und keine Ablagerungen im Rohr auftreten.Process for the production of sintered bodies of high porosity and at the same time high strength from iron It is known to produce bullet guide bands by sintering carbonyl iron. The compression of the sintered guide bands is only driven so far that the specific weight of the carbonyl iron remains lower than that of iron obtained in the liquid state (about 7.85), so that the guide bands have a structure that is as loose as possible. It is also known that the content of impurities and carbon in the carbonyl iron should not be more than 0.03 % so that the projectile strips do not solidify significantly when they are pressed into the cables and that no deposits occur in the tube.
1;s ist ferner bekannt, aus verhältnismäßig grobkörnigem Eisenpulver,
insbesondere Schwammeisen, poröse und mit einem Schmiermittel getränkte Gleitkörper,
wie Lagerschalen u. dgl., herzustellen. Hierbei soll der fertige Formkörper ein
spezifisches Gewicht von etwa 4. bis 5 durch Anwendung eines entsprechenden Preßdruckes
besitzen und die Sinterung bei Temperaturen von etwa 120o° C in einer neutralen
oder reduzierenden Atmosphäre durchgeführt werden. Auf besondere Reinheit des Eisens
ist hierbei kein Wert gelegt.1; it is also known to consist of relatively coarse-grained iron powder,
in particular sponge iron, porous sliding bodies impregnated with a lubricant,
such as bearing shells and the like. Here, the finished molded body should be a
specific gravity of about 4 to 5 by applying an appropriate pressure
own and sintering at temperatures of about 120o ° C in a neutral
or reducing atmosphere. On the particular purity of the iron
no value is placed here.
Um aus 1,-'isencar»onyl besonders poröse Sinterkörper herstellen zu
können, ist es schließlich bekannt, die Erhitzung unterhalb 650° C durchzuführen.
Bei diesen niedrigen
Sintertemperaturen wird jedoch ein Sinterk5rper
von nur geringer Zerreillfestigkeit erkalten.In order to produce particularly porous sintered bodies from 1 isencaronyl
after all, it is known to carry out the heating below 650 ° C.
At these low
However, sintering temperatures becomes a sintered body
with only low tensile strength.
Nach der Erfindung wird für die Herstellung voll Sititcrlcfirl)c#rii
grober I',irosität und zugleich großer Festigkeit, insbesondere von I' LthrinlgsrlIfgell
für Geschosse, von e ineln Eisenpulver ausgegangen, welches aus Eisensulfat
nach Mahlen, Abrösten und I','edulctioii desselben gewonnen worden ist. Hierbei
hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das kalzinierte Eisensulfat nur
so fein zli mahlen. daß möglichst keine kleineren Anteile als mit etwa ioo Mikron
Korndurchmesser, vorteilhaft nicht kleiner als 5o Mikron. erhalten werden, beispielsweise
durch Zermahlen in Kollergängen oder KugKugelmühlen mit ab so-lu temAustrag, d.
11. mit Absieben während des .:Mahlvorganges. Neben dieser unteren Korngrenze empfiehlt
es sich, auch eine obere Grenze, beispielsweise von o,i bis i mm, festzulegen. Es
wurde nämlich gefunden, daß das nur 1)1s 7.t1 einer gewissen Korngrenze
geinahlene Eisensulfat sich infolge der" Größenverteilung der Anteile nach vollzogener
Röstung und Reduktion und der Struktur der Körner andererseits ganz besonders für
solche Sinterkörper eignet, die neben einer grollen Porosität trotzdem zugleich
eine große Festigkeit aufweisen sollen. Solche Sinterkörper mit dem Eisenpulver
nach der Erfindung zeigen eine um 25 01o größere Festigkeit als Eisensinterkörper.
die unter gleichen Bedingungen aus wesentlich unter o,i mm Korngröße bestehenden
Eisenpulvern und aus Eisenpulvern durch Zermahlen von Drahtstücken hergestellt wurden.
Durch die Mahlung des kalzinierten Eisensulfats auf beispielsweise Korngrößen zwischen
0,75 und i mm wird nach Abröstung und Reduktion des Pulvers ein Eisenpulver
erreicht, welches mit etwa 5301o Unterhall) o,5 mm Durchmesser liegt. Es tritt also
durch die Abröstung und Reduktion bereits eine erhebliche Kornverkleinerung ein,
ohne daß das .\usgangspulver bis auf diese Feinheit gemahlen wurde, wobei durch
solche gröbere Mahlung bessere Porositäten 1)e1 höherer Festigkeit als mit feiner
Mahlnn,- bzw. feinster Korngröße wie beim Carliony leisenpuIver erzielt werden.According to the invention ', irosität and also high strength, in particular I' LthrinlgsrlIfgell for Gescho s se, e ineln iron powder is assumed for the production of full Sititcrlcfirl) c # rii coarse I, which consists of ferrous sulphate after grinding, roasting and I ''edulctioii of the same has been obtained. It has proven to be particularly advantageous to grind the calcined iron sulfate only so finely. that, if possible, no smaller proportions than a grain diameter of about 100 microns, advantageously not smaller than 50 microns. can be obtained, for example by grinding in pan grinders or ball mills with discharge from the air, i.e. 11. with sieving during the.: Grinding process. In addition to this lower grain limit, it is advisable to also define an upper limit, for example from 0.1 to 1 mm. It has been found that iron sulphate, which is only 1) 1s 7.t1 milled into a certain grain boundary, is, on the other hand, particularly suitable for those sintered bodies which, in addition to a large porosity, are, due to the "size distribution of the proportions after completed roasting and reduction, and the structure of the grains" Such sintered bodies with the iron powder according to the invention show a strength that is 25,020 greater than that of sintered iron bodies, which were produced under the same conditions from iron powders with a grain size of substantially less than 0.1 mm and from iron powders by grinding pieces of wire The grinding of the calcined iron sulfate to, for example, grain sizes between 0.75 and 1 mm, after roasting and reduction of the powder, an iron powder is achieved which is about 53010 below hall) 0.5 mm in diameter Grain reduction without the. \ Us Powder was ground to this fineness, better porosities 1) e1 higher strength than with fine grind - or the finest grain size as with Carliony quiet powder being achieved by such coarser grinding.
Durch die Verwendunri von aus Eisensulfat hergestelltem Eisenpulver
für die Herstellung voll Sinterkörpern ergibt sich eine Kombination von Vorteilen.
die ein hochreines Eisenpulver einerseits besitzt, ohne daß es besonderer Vorkehrun-en
zur Entkohlüng oder Entfernung der Verunreinigungen wie bei den bisher benutzten
I?isenpulvern bedarf und solcher Vorteile, die ein Eisenschwaniin wegen seiner 1'orosität
anderseits besitzt, wobei auch gegenüber den bekannten Carbo-
ilvleisenl)ulvern der Vorteil #-r«l)erer mid ins-
In@scindere verschieden <<: cit at:seinan@l@ r @e@ea-
der i-Z;*rlltlll#g und dir _i11;1-ru@itlll@ ...atr
Sinterteinperaturen und (lamit littliei- 1#e.,t=L,--
keit für die gedachte \'c#r;velltlun@ -ics I:_...,-
pulvers we"entlich 111-s Gewillt fallt. ! se@#eil-
über den bekannten I'tiIvern 1)leilit ii:iiiilic i1
trotz _!nlvendun@@ hoher @illtertelii@icran:re#ii
und des Verdichtungsdruckes sowohl bei 4en-
1lerstellung des Formkörpers als auch hei Bier
Drud@itelastun@ beim _@ufbrirgen 'les s;ntrr-
ringes bzw. Benutzung desselben i111 Geschütz-
rohr die I'or,)sitiit und damit @taltchui@@s_
f:ilii"lceit (Zusammendrückharkeit ) ül)e r-
-rascheild gut erhalten, so date diese Sinter-
körper neben hoher Zerreißfestigkeit grt)t.@e
Dehnbarkeit besitzen. wie es sonst vornehm-
lich von K=upfer bekannt Ist.
Ausführungsbeispiel Calciniertes Eisensulfat wurde in KolIergängen so gemahlen,
dah alles Korn tluter i intn Größe lag, ohne Einhaltung einer unteren =@orngröt3e,
so daß es alle Kornanteile zwischen o und i mm besaß und finit etwa 4o0lo unter
o,i mm Durchmesser lag. Dieses Pulver wurde 13e1 8;o= C abgeröstet und alsdann i
Stunde lang bei io.3o= C 1n1 \t"a;:erstroin reduziert. Das fertige Eisenpulver zeigte
folgende Korngrößenverteilun-:
G o,05 mm (1) = 12,7 ".'o
0,05 bis o,io mm = 5
0,10 bis 0.25 mm = 32,;° o
0,25 his o.50 mm = 3>.00#0
0,50 bis 0.7,3 mm = is,o".`o
o.75 1)1s i,oo mm = o.o"lo
Der Schwefelgehalt betrug nur o.oo; ". o. zier
Kohlenstoffgehalt o,o50:0, SiIiciuingehalt
o.15010. :Mit dieseln Pulver wurden Führungs-
ringe für Geschosse durch Presself und Sin-
tern hergestellt, wobei ein Prel)druck Von =3
bzw. 33 kg/IIIm'-' angewandt wurde. f 11e1-1);1
stieg die Zerreißfestigkeit des Ringes von
7,i.@ auf (),25 kglnnn=, gleichzeitig veränderte
sich die an sich bereits grolle Fettaufnalnne
ini Vergleich zu gleichen Ringen aus Lekann-
ten Eisenpulversorten infolge der groi.len
Porosität von 4.60(o des Gewichts des sillter-
körpers auf nur -., i 0l0. Während also die
Festigkeit um 29% anstieg. vermindert sich
die Fettaufnahme um nur 12"t0.
Zum Vergleich seien die I:rgei)itisse Iuit-
geteilt, die unte=r gleichen Versuchshedingun-
gen lntt einemisensinterring erhalten wur-
den, der aus einem bekannten 1?isenl)ulvrr
hergestellt wurde, welches bereits eilte opti-
male I'orl)sit:it durch Auswahl bestimmter
Korn-röllenhäutigkeiten besaß, nämlich neben
.\nteilen unter bo Mikron etwa die 1fälfte
über o,ob bis 0,2 111111 und über .lour'o zwischen
200 und 300 Mikron und darüber. Die mit einem solchen bekannten
Eisenpulver hergestellten Sinterkörper besaßen bei 23 kg Preßdruck kg/mm2 eine Zerreißfestigkeit
von 7,5 kg/mm2 und beim Preßdruck von 33 kg/mm:' eine solche von 9,5 kg/mm2. Die.
Porigkeit des Sinterkörpers war trotz der besonderen Auswahl der Korngrößenverteilung
im Vergleich mit den Ergebnissen des Eisenpulvers nach der Erfindung sehr gering.
Die Fettaufnahme betrug demzufolge nur 2,4% des Gewichts des Sinterringes und sank
auf 1,9%, also um 26% bei 9,5 kg/mm2 Zerreißfestigkeit.The use of iron powder made from iron sulfate for the production of fully sintered bodies results in a combination of advantages. which has a high-purity iron powder on the one hand, without the need for special precautions for decarburization or removal of the impurities as with the Iisene powders used up to now and such advantages that an iron swan has on the other hand because of its porosity, also compared to the known carbo - ilvleisenl) ulvern the advantage # -r «l) erer mid ins-
In @ scindere different <<: cit at: seinan @ l @ r @ e @ ea-
the iZ; * rlltlll #g and dir _i11; 1-ru @ itlll @ ... atr
Sintered stone temperatures and (lamit littliei- 1 # e., T = L, -
ability for the imagined \ 'c # r; velltlun @ -ics I: _..., -
powder we "entlich 111-s Willingly falls.! se @ # eil-
about the well-known I'tiIvern 1) leilit ii: iiiilic i1
despite _! nlvendun @@ high @ illtertelii @ icran: re # ii
and the compression pressure both at 4-
1lerstellung of the molded body as well as hot beer
Drud @ itelastun @ at _ @ ufbrirgen 'les s; ntrr-
ring or use of the same i111 gun
Rohr die I'or,) sitiit and thus @ taltchui @@ s_
f: ilii "lceit (compressibility) ül) e r-
-Rascheild in good condition, so date this sinter-
body in addition to high tensile strength grt) t. @ e
Have extensibility. as it is otherwise elegant
Lich is known from K = upfer.
Embodiment Calcined iron sulfate was ground in KolIergänge so that all grain was smaller than 0.1 mm in size, without adherence to a lower size, so that it had all grain proportions between 0 and 1 mm and was finite about 4000 under 0.1 mm in diameter. This powder was roasted 13e1 8; o = C and then reduced first for 1 hour at 10.3o = C 1n1 \ t "a;:. The finished iron powder showed the following grain size distribution: G 0.05mm (1) = 12.7 ".'o
0.05 to 0.16 mm = 5
0.10 to 0.25 mm = 32,; ° o
0, 25 his o.50 mm = 3> .00 # 0
0.50 to 0.7.3 mm = is, o ".`o
o.75 1) 1s i, oo mm = oo "lo
The sulfur content was only o.oo; ". o. zier
Carbon content 0.050: 0, silicon content
o.15010. : With diesel powders, leadership
rings for projectiles by Presself and Sin-
tern prepared using a Prel) pressure of = 3
or 33 kg / IIIm'- 'was applied. f 11e1-1); 1
the tensile strength of the ring increased from
7, i. @ On (), 25 kglnnn =, changed at the same time
the fat absorption, which is already great in itself
ini comparison to the same rings from Lekann-
iron powder types due to the large
Porosity of 4.60 (o the weight of the
body on only -., i 0l0. So while the
Strength increased by 29%. Decreases
the fat intake by only 12 "t0.
For comparison, let the I: rgei) itisse Iuit-
divided under the same test conditions
was preserved in an iron sintered ring
the one that comes from a well-known 1? isenl) ulvrr
was made, which was already hurriedly opti-
male I'orl) sit: it by choosing certain
Grain roll skins, namely next to
. \ ndivide about 1½ under bo microns
over o whether to 0.2 111111 and over .lour'o between
200 and 300 microns and above. The sintered bodies produced with such a known iron powder had a tensile strength of 7.5 kg / mm 2 at a pressure of 23 kg / mm 2, and at a pressure of 33 kg / mm: that of 9.5 kg / mm 2. The. The porosity of the sintered body was very low in comparison with the results of the iron powder according to the invention, despite the special selection of the grain size distribution. The fat absorption was consequently only 2.4% of the weight of the sintered ring and fell to 1.9%, i.e. by 26% at 9.5 kg / mm2 tensile strength.
Mit diesen Beispielen wird die große Überlegenheit des Eisenpulvers
nach der Erfindung und insbesondere seine Eignung für Führungsringe bewiesen.These examples demonstrate the great superiority of iron powder
proven according to the invention and in particular its suitability for guide rings.