DE976875C

DE976875C - Verfahren zur Herstellung von gut press- und sinterfaehigen Eisenpulvermischungen unter Verwendung von Pulvern aus zerkleinerten Eisenteilen oder aus Eisenschwamm

Info

Publication number: DE976875C
Application number: DEW2673D
Authority: DE
Inventors: Franz Dr Skaupy
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1942-11-11
Filing date: 1942-11-11
Publication date: 1964-07-02

Description

Verfahren zur Herstellung von gut preß- und sinterfähigen Eisenpulvermischungen unter Verwendung von Pulvern aus zerkleinerten Eisenteilen oder aus Eisenschwamm Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von gut preß- und sinterfähigen Eisenpulvermischungen unter Verwendung von Pulvern aus zerkleinerten Eisenteilen oder Eisenschwamm. Es ist bekannt, daß das übliche technische Eisenpulver sich schlecht in Formen pressen und sintern läßt, weil es zu hart, zu grob oder zu unrein ist.
Erfindungsgemäß können solche Pulver jedoch durch verhältnismäßig geringe Zusätze hinsichtlich ihrer Preß- und Sintereigenschaften wesentlich verbessert werden, ohne daß sich ihr Preis allzu sehr erhöht. Es werden dem Eisenpulver hierzu Eisenverbindungen, wie Oxyde, Hydroxyde, Karbonate usw., zugemischt und die Gesamtmischungen sodann mit Wasserstoff, Kohlenoxyd oder anderen kohlenstoffhaltigen reduzierenden Gasen oder auch mittels der Mischung zugegebenem festem Kohlenstoff reduziert. Die Menge an zugesetzten Eisenverbindungen soll hierbei höchstens so groß sein, daß sie bis zu 30010 metallischem Eisen im Endprodukt entspricht. In den meisten Fällen genügen aber wesentlich geringere Mengen, insbesondere kommen Zusätze in Frage, die 2 bis i5 % Eisen im Endprodukt entsprechen.
Wie bereits gesagt, kann an Stelle der reduzierenden Gase auch Kohlenstoff als Reduktionsmittel verwendet werden. Dieser Kohlenstoff kann in Form von feinverteilter Kohle, ja sogar zusammen mit kompakten Stücken aus Kohle oder Graphit, dem Pulver zugesetzt werden. Nach Durchführung der Reduktion wird die unverarbeitete Kohle durch Sieben aus der Mischung entfernt. Im allgemeinen wird man die Reduktionstemperatur möglichst niedrig halten, damit das aus dem Oxydzusatz entstehendeEisenpulver feinkörnig bleibt. Reduktionstemperaturen von höchstens goo° C wurden als vorteilhaft befunden.
Die Kohle kann übrigens auch in dem Behälter, in dem die Reduktion durchgeführt wird, neben dem Pulver liegen, wobei dann die Reduktion unter Mitwirkung der Gasatmosphäre vor sich geht. Auch wegen der Kohlenstoffaufnahme ist es zweckmäßig, die Reduktion mit Kohle oder kohlenden Gasen bei nicht zu hoher Temperatur vorzunehmen.
Statt dem Ausgangsmaterial Oxyde, Hydroxyde, Karbonate od. dgl. zuzusetzen, kann es auch zweckmäßig sein, das Ausgangsmaterial durch Behandeln mit Wasser oder wäßrigen Lösungen teilweise zu Hydroxyd umzusetzen. Das so gebildete Hydroxyd wirkt dann nach dem Trocknen und Durchmischen der Masse wie zugesetztes Oxyd. Die Lösung kann dabei oxydationsfördernde Mittel, etwa Luftsauerstoff, enthalten, wobei gegebenenfalls durch erhöhten Druck die Sauerstoffkonzentration noch gesteigert werden kann. Auch können korrosionsfördernde Zusätze, wie Salzsäure, Chloride od. dgl., vorgesehen werden.
Eine Abänderung des Verfahrens besteht darin, daß das technische Eisenpulver mit oxydierenden Zusätzen vermischt zuerst auf Temperaturen erhitzt wird, bei denen eine gewisse Reaktion zwischen dem Oxyd und dem Eisenpulver stattfindet, worauf dann erst die Reduktion der ganzen sorgfältig gemischten Masse erfolgt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Pulver lassen sich ausgezeichnet und ohne großen Verschleiß von Preßwerkzeug pressen, geben verhältnismäßig feste Preßkörper und zeigen gute Sintereigenschaften.
Auch Stahlpulver läßt sich so als Ausgangsstoff verwenden, endlich können auch durch entspre-._ chende Zusätze Eisenlegierungen so hergestellt werden.
Es ist zwar bekannt, die Preßfähigkeiten von Metallpulvergemengen dadurch zu verbessern, daß man ein Pulver aus einem plastischen Metall von geringem Schüttgewicht zusetzt, doch wird dort die Verbesserung der Preßfähigkeit mit ganz anderen Mitteln erzielt als bei dem Verfahren nach der Erfindung, und außerdem ist dieses bekannte Verfahren nur auf Sinterlegierungen anwendbar.
Es ist ferner bekannt, bei der Verarbeitung von Schrott zu Formkörpern auf nicht schmelzflüssigem Wege den Schrott als solchen oder den oxydierten Schrott, gegebenenfalls in grob zerkleinerter Form, mit Metallpulver, z. B. Karbonyleisenpulver, oder mit Metalloxyden zu vermischen und durch Erhitzen in reduzierender Atmosphäre oder Erhitzen und Druckbehandlung z. B. Walzen weiterzubehandeln. Aus so allgemeinen Angaben ist aber das erfindungsgemäße Verfahren nicht herleitbar, bei welchem die Preß- und Sintereigenschaften von Pulver aus zerkleinerten Eisenteilen oder von Eisenschwamm durch Zumischen einer geringen Menge von Eisen-Sauerstoff-Verbindungen und reduzierende Behandlung vor der Weiterverarbeitung zu Sinterteilen verbessert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von gut preß-und sinterfähigen Eisenpulvermischungen unter Verwendung von Pulver aus zerkleinerten Eisenteilen oder Eisenschwamm, dadurch gekennzeichnet, daß Eisenverbindungen, wie Oxyde, Hydroxyde, Karbonate usw., zugemischt werden und daß die Gesamtmischung mit Wasserstoff, Kohlenoxyd oder anderen kohlenstoffhaltigen reduzierenden Gasen oder auch mittels der Mischung zugegebenem festem Kohlenstoff reduziert wird, wobei die zugesetzte Menge an Eisenverbindungen so groß ist, daß sie höchstens bis zu 30% metallischem Eisen im Endprodukt entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Eisenpulver und oxydischen Eisenverbindungen zunächst geglüht und dann der Reduktionsbehandlung unterworfen wird.
3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Zerkleinern von Eisenteilen oder aus Eisenschwamm hergestellte Eisenpulver einem Oxydationsprozeß in wäßriger Lösung unterworfen wird, um eine gewisse Menge Hydroxyd zu bilden, worauf dann das Gemisch nach inniger Durchmischung und Trocknung reduziert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 3o6 722, 483 998, 532 409 54, 515, 677 996 österreichische Patentschrift Nr. IOS 103; britische Patentschrift Nr. 327 955; W. D. J o n e s, Principles of Powder Metallurgy, i937 S. i33 bis i36, Ui bis i82.