DE815810C

DE815810C - Verfahren zur Herstellung von Eisen-Aluminium-Legierungen

Info

Publication number: DE815810C
Application number: DEP47152A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Phil Hotop
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1949-06-28
Filing date: 1949-06-28
Publication date: 1951-10-04

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisen-Aluminium-Legierungen Es ist bekannt, daß ein Legieren des Eisens mit Aluminium zu Werkstoffen führt, die eine hohe Zunderbeständigkeit aufweisen. Derartige Legierungen, insbesondere in der Form von Stählen mit einen Kohlenstoffgehalt bis etwa o,5°/0, wobei in dem Eisenrest noch zusätzliche Elemente vorhanden sein können, entweder in Form von Verunreinigungen oder auch absichtlich zugesetzt, sind daher auch als zunderbeständige Legierungen vor allem als elektrischer Widerstandsdraht u. dgl. benutzt, worden. Je nach Verwendungszweck beträgt der Aluminiumgehalt bei diesen Legierungen etwa o,5 bis 15,o0/0, gleichgültig ob sie in der Form der reinen Eisen-Aluminium-Legierungen oder in der Form eines Stahls vorliegen.
Diese Legierungen sind bislang auf dem Schmelzwege hergestellt worden, was aber nur unter verhältnismäßig großen Schwierigkeiten gelang; denn (las Alttmittittttt neigt in starkem Maße dazu, zu oxydieren, und außerdem wird das Tiegelmaterial angegriffen, was nicht nur zu einer geringen Haltbarkeit der Schmelzeinrichtungen führt, sondern auch die Eigenschaften der Legierungen in ungünstigem Sinne beeinflußt. Durch Gehalte an Tiegelverunreinigungen im Enderzeugnis wird die Lebensdauer der Widerstandsdrähte und -stäbe oder sonstiger Erzeugnisse aus diesem Werkstoff unter Einfluß der hohen Temperaturen verringert.
Die Erfindung schlägt einen Weg vor, der die Herstellung; dieser Legierungen wesentlich vereinfacht und insbesondere die Schwierigkeiten ausschaltet, die mit dem Schmelzen und Vergießen solcher Legierungen verbunden sind. Darüber hinaus soll die Legierungstechnik, und zwar vornehmlich die Möglichkeit der Abwandlung der Gehalte, in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck erleichtert werden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Legierungen auf dem Sinterwege hergestellt werden, wobei von pulverförmigen Ausgangsstoffen ausgegangen und im Schutzgasstrom oder im Vakuum in Gegenwart eines Fangstoffs gearbeitet wird.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß mit solchen Legierungen trotz des Vorurteils der Fachwelt gegen das Sintern von Legierungen mit hohem Aluminiumgehalt einwandfreie Sinterkörper zu erzielen sind, wenn in Gegenwart eines Fangsioffs gesintert wird. Die Sinterkörper sind ferner frei von Oxyden, wie sie beispielsweise durch eine unerwünschte Oxydation hervorgerufen werden könnten. Die Legierungen sind frei von irgendwelchen Verunreinigungen, wie sie bei Schmelzlegierungen durch das Tiegelmaterial o. dgl. in das Erzeugnis hereingetragen werden.
Die Sinterkörper lassen sich gut verarbeiten, und zwar sowohl in der Wärme als auch in der Kälte, so daß ohne Schwierigkeiten Drähte, Stäbe o. dgl. hergestellt werden können, wie sie als elektrisches Widerstandsmaterial Verwendung finden.
Bei der Sinterung kann von den gepulverten Grundsubstanzen ausgegangen werden. Es ist aber z. B. auch möglich, eine gegossene oder gesinterte Vorlegierung zu verwenden, die aus etwa 50%Eisen und 50% Aluminium besteht. In den Fällen, in denen nicht eine reine Eisen-Aluminium-Legierung erzeugt werden soll, sondern ein Stahl oder eine stahlartige Legierung, bei der im Eisenrest noch Kohlenstoff vorhanden ist oder noch sonstige Elemente in Form von Verunreinigungen oder absichtlich zugesetzt vorliegen, kann von einem gepulverten Stahl entsprechender Zusammensetzung ausgegangen werden.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Methode, reine oder zusammengesetzte pulverförmige Ausgangsstoffe in der in der Sintertechnik üblichen Weise zu mischen, zu pressen und alsdann zu sintern, einen weiten Bereich der Variation der Zusammensetzung ermöglicht, der größer ist als bei Legierungen, die auf dem Schmelzwege erzeugt werden. Es ist auch möglich, in die Eisen-Aluminium-Legierung mit oder ohne Kohlenstoff weitere Elemente einzuverleiben, die die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Legierung beeinflussen, beispielsweise Chrom, Wolfram oder Molybdän.
Als Fangstoff eignet sich jeder Stoff, der insgesamt oder dessen Komponenten die gleiche oder eine größere Affinität zum Sauerstoff besitzen als die Komponenten des Sintergutes. Es kann beispielsweise als Fangstoff eine Eisen-Aluminium-Legierung verwendet werden, es ist aber auch die Verwendung anderer Metalle möglich, wobei insbesondere, wenn im Vakuum gearbeitet wird, die Eigenschaft der Metalle ausgenutzt werden kann, bei den jeweils angewendeten Sintertemperaturen in Dampfform vorzuliegen. Der Metalldampf, beispielsweise von Zink oder Magnesium, reißt den Sauerstoff an sich und verhindert seine Einwirkung auf das Sintergut.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von Eisen-Aluminium-Legierungen mit o,5 bis i5,o% Aluminium, o bis 0,5% Kohlenstoff und gegebenenfalls weiteren Legierungselementen, wie Chrom, Wolfram oder Molybdän, dadurch gekennzeichnet, daß die gepulverten Einzelbestandteile oder Vorlegierungen im Schutzgasstrom oder Vakuum in Gegenwart eines Fangstoffs gesintert werden.