Auf pulvermetallurgischem Wege hergestellte Legierung mit hoher Kriechgrenze
Für gewisse technische Zwecke benötigt man Werkstoffe mit hoher Warmfestigkeit und
hoher Kriechgrenze. Es hat sich nun gezeigt, daß diese Eigenschaften in hohem Maße
von der Korngrenze und der Korngrenzensubstanz abhängen. Sobald die Korngrenzensubstanz
erweicht, beginnt das sogenannte Kriechen des Materials, selbst wenn die Festigkeit
des Kristallits noch ausreichend groß ist. Man hat daher versu echt, durch legierungstechnische
Maßnahmen die Korngrenze zu beeinflussen. Man hat beispielsweise versucht, durch
Zur satt von Legierungselementen den Erweichungspunkt der Korngrenzensubstanz zu
erhöhen. Diese Maßnahme läßt sich jedoch nur bis zu einer gewissen Grenze vornehmen,
weil die Legierungselemente nur bis zu einer gewissen Konzentration von der Korngrenzensubstanz
aufgenommen werden und bei höherer Konzentration unter Mischkristallbildung in den
Kristallit übergehen.Alloy produced by powder metallurgy with a high creep limit
For certain technical purposes you need materials with high heat resistance and
high creep limit. It has now been shown that these properties to a great extent
depend on the grain boundary and the grain boundary substance. Once the grain boundary substance
softens, the so-called creep of the material begins, even if the strength
of the crystallite is still sufficiently large. So one has to try real, through alloy technology
Measures to influence the grain boundary. For example, one has tried to get through
To get tired of alloying elements the softening point of the grain boundary substance too
raise. However, this measure can only be undertaken up to a certain limit,
because the alloying elements only up to a certain concentration of the grain boundary substance
are absorbed and at a higher concentration with mixed crystal formation in the
Pass over crystallite.
Man hat auch einen anderen Weg versucht. Es wurden Versuche unternommen,
die schwachen Stellen im Material ganz zu vermeiden, indem man durch besonders sorgfältige
Herstellung die Bildung einer Korngrenzensubstanz zu unterdrücken suchte sowie die
Warmfestigkeit des Kristallits durch Legierungszusätze erhöhte. Man hat zu, diesem
Zweck
besondere Legierungen im Hochfrequenzofen unter hohem Vakuum
geschmolzen. Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen konnte man jedoch nicht vermeiden, daß
das Metall durch Berührung mit- dem Tiegelmaterial und der Gießkokille Verunreinigungen
aufnahm.Another way has been tried. Attempts have been made
Avoid the weak points in the material entirely by going through particularly careful
Manufactured to suppress the formation of a grain boundary substance as well as the
High temperature strength of the crystallite increased by alloying additions. One has to, this
purpose
special alloys in a high frequency furnace under high vacuum
melted. Despite all the precautionary measures, however, one could not avoid that
the metal through contact with the crucible material and the casting mold contamination
recorded.
Gemäß vorliegender Erfindung sollen nun Legierungen mit hoher Kriechgrenze
auf pulvermetallurgischem Wege hergestellt werden. Die pulvermetallurgische Herstellungstechnik,
bei der das Schmelzen der Metalle vollkommen vermieden werden kann, ermöglicht es,
an den Korngrenzen eine höherschmelzende Zwischensubstanz anzuordnen, die für den
ganzen Metallkörper ein schwerfließendes Skelett bildet und damit die Kriechgrenze
heraufsetzt. Eine Legierung gemäß der Erfindung ist aus Körnern aus Eisenmetall,
vorzugsweise einer Legierung von Eisen und einem Metall rrlit höherem Schmelzpunkt
als Eisen, wie Wolfram oder Molybdän sowie -.einer Korngrenzensubstanz, gebildet,
die bei höherer Temperatur erweicht als die Körner, wobei die genannte Korngrenzensubstanz
aus einem Metall mit höherem Schmelzpunkt als Eisen, vorzugsweise Wolfram oder Molybdän
oder einer Legierung davon besteht.According to the present invention, alloys with a high creep limit are now intended
be manufactured by powder metallurgy. The powder metallurgical manufacturing technology,
in which the melting of the metals can be completely avoided, makes it possible
to arrange a higher melting intermediate substance at the grain boundaries, which is necessary for the
whole metal body forms a poorly flowing skeleton and thus the creep limit
raises. An alloy according to the invention is composed of grains of ferrous metal,
preferably an alloy of iron and a metal with a higher melting point
formed as iron, such as tungsten or molybdenum and a grain boundary substance,
which softens at a higher temperature than the grains, said grain boundary substance
made of a metal with a higher melting point than iron, preferably tungsten or molybdenum
or an alloy thereof.
Die Herstellung einer derartigen Legierung kann in der Weise geschehen,
daß Metallpulverkörner, welche die Körner der Legierung bilden sollen, mit dem hochschmelzenden
Metall' oder der Legierung plattiert werden, worauf das so erhaltene Metallpulver
durch Pressen und Sintern verarbeitet wird. Das kornplattierte Metallpulver wird
vorzugsweise aus mehreren Komponenten dadurch hergestellt, daß diese bei Raumtemperatur
oder bei erhöhter Temperatur der Einwirkung rasch richtungswechselnder Druckkörper
ausgesetzt werden, beispielsweise in einer rotierenden Trommel. Das betreffende
Pulver kann aber auch in anderer an sich bekannter Weise z. B. elektrolytisch hergestellt
werden.Such an alloy can be produced in such a way that
that metal powder grains, which are to form the grains of the alloy, with the high melting point
Metal 'or the alloy are plated, followed by the metal powder thus obtained
is processed by pressing and sintering. The grain-plated metal powder becomes
preferably made from several components by keeping them at room temperature
or pressure bodies which rapidly change direction when exposed to elevated temperatures
exposed, for example in a rotating drum. That in question
But powder can also be used in other known ways, for. B. electrolytically produced
will.
Das Verfahren kann so angewendet werden, daß aus den plattierten Metallpulvern
direkt Fertigteile durch Pressen und Sintern hergestellt werden. Man kann aber auch
durch Pressen und Sintern zunächst einen rohen Formkörper herstellen, der erst durch
ein nachfolgendes Kalt oder Warmpressen seine endgültige Form erhält. Für die Homogenisierung
der Legierung ist es zweckmäßig, die so hergestellten Formkörper nach der letzten
Formgebung noch einem weiteren Anlassen, Sintern oder Diffusionsglühen zu unterziehen.The method can be applied from the plated metal powders
finished parts can be produced directly by pressing and sintering. But you can also
first produce a raw molding by pressing and sintering, which only through
a subsequent cold or hot pressing is given its final shape. For homogenization
the alloy, it is expedient to the shaped body produced in this way after the last
Subjecting the shaping to a further tempering, sintering or diffusion annealing.
Man kann beispielsweise ein chemisch hergestelltes Pulver aus 98 %
Fe und 2 %: Mo durch die Einwirkung von Schlag ausübenden Körpern mit reinem Molybdän-
oder Wolframpulver- plattieren, es dann pressen und bei 130o° C 1 Stunde sintern,
bei zooo° C nachpressen und dann 3 Stunden bei 13,0o° C nachsintern. Man erhält
dann ein warmfestes Material, bei dem die Körner aus einer Fe-Mo-Legierung mit geringerem
Mo-Gehalt und die Korngrenzensubstanz aus einer Fe-Mo- bzw. Fe-W-Legierung mit hohem
Gehalt an Legieruaigsmetall bestehen.For example, a chemically produced powder from 98%
Fe and 2%: Mo from the action of impacting bodies with pure molybdenum
or tungsten powder clad, then press and sinter at 130o ° C for 1 hour,
Press again at zooo ° C and then re-sinter at 13.0o ° C for 3 hours. You get
then a heat-resistant material in which the grains are made of an Fe-Mo alloy with lesser
Mo content and the grain boundary substance from an Fe-Mo or Fe-W alloy with a high
Content of alloy metal.
Mit den beschriebenen Verfahren kann man warmfeste Sinterkörper herstellen,
die sowohl im Kristallit als auch an der Korngrenze legiert sind, wobei jedoch die
Legierung im Kristallit hinsichtlich ihrer Zusammensetzung vollständig von der Legierung
an der Korngrenze abweicht.The processes described can be used to produce heat-resistant sintered bodies,
which are alloyed both in the crystallite and at the grain boundary, but the
Alloy in the crystallite completely different from the alloy in terms of its composition
deviates at the grain boundary.