KR20100085019A - Metal powder mixture and the use thereof - Google Patents

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롤란드 쉬올
울프 바아크
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하.체. 스타르크 게엠베하
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Abstract

The invention relates to a metal powder mixture and particularly advantageous uses of such a metal powder mixture. It is common to use such metal powder mixtures made of metal and metal alloy powders in order to be able to produce active agents with a certain alloy composition. The aim of the invention is to provide a metal powder mixture, by means of which a material may be obtained that is formed from a metal alloy subsequent to a heat treatment in a cost-effective manner, in that the individual alloy-or metal-forming components (alloy and element powders) are distributed in a more homogenous manner. In a second aspect the invention seeks to reduce the maximum temperature required for the production of the material during heat treatment. The metal powder mixture is formed from at least two different powder fractions. A first metal is contained in the first powder fraction, wherein the beginning of a phase conversion takes place in conjunction with the further alloy components contained therein at a temperature that is at least 200 K lower than the beginning of the melting of a material to be formed from the metal powder mixture by means of heat treatment. The first powder fraction has a mean particle size of less than 45 μm. A second powder fraction is formed with a second metal, and has a mean particle size of less than 10 μm.

Description

금속 분말 혼합물 및 이 금속 분말 혼합물의 용도{METAL POWDER MIXTURE AND THE USE THEREOF}Metal Powder Mixtures and Uses of this Metal Powder Mixture {METAL POWDER MIXTURE AND THE USE THEREOF}

본 발명은 금속 분말 혼합물과, 특히 유리한 그러한 금속 분말 혼합물의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to metal powder mixtures and to the use of such metal powder mixtures which are particularly advantageous.

특정 합금 조성을 지닌 재료를 제조하는 것을 가능하도록 하기 위해, 금속 분말과 금속 합금 분말로 이루어진 그러한 금속 분말 혼합물을 사용하는 것은 통상적이다. In order to make it possible to produce materials with specific alloy compositions, it is common to use such metal powder mixtures of metal powders and metal alloy powders.

그렇게 하는 데 있어서, 사용되는 금속 분말에 해당하는 적어도 하나의 금속과 합금 원소의 선택을 포함하는 금속 합금 분말도 또한 그러한 금속 분말 혼합물을 위해 사용된다. 이러한 금속 분말 혼합물은 열처리 동안에 제조할 요건에 부합하는 재료 각각으로 이루어진 소망하는 금속 합금의 제조 방식에 따라 단지 중간상만으로 구성된 적어도 2개의 화학적으로 및/또는 형태학적으로 상이한 성분으로 이루어진 이종 금속 분말 혼합물이다.In doing so, metal alloy powders comprising a selection of at least one metal and alloying element corresponding to the metal powders used are also used for such metal powder mixtures. This metal powder mixture is a dissimilar metal powder mixture consisting of at least two chemically and / or morphologically different components consisting solely of an intermediate phase, depending on the manner of preparation of the desired metal alloy, each of which meets the requirements to be produced during the heat treatment. .

금속 분말 혼합물은 제조 중에 자연 발생되는 미세한 부분(예컨대, 10 % < 10 ㎛)과 나머지 큰 부분(예컨대, 90 % < 45 ㎛ 및 10 % > 10 ㎛)으로 이루어진다. 그러한 금속 분말 혼합물은 조정된 입자 분포에 의한 바람직한 공간 활용에 기초한 향상된 충전 밀도를 가능하게 한다는 장점을 갖는다.The metal powder mixture consists of fine parts (eg 10% <10 μm) and the remaining large parts (eg 90% <45 μm and 10%> 10 μm) naturally occurring during manufacture. Such metal powder mixtures have the advantage of enabling an improved packing density based on the desired space utilization by the adjusted particle distribution.

야금학적 원인에 기초하여, 금속 분말과 금속 합금 분말은 통상 상이한 퓨징(fusing) 거동과 상변환 거동을 특징으로 한다. 따라서, 고상 부분과 액상(공융상)이 각각 동시에 존재하는 온도 범위 각각이 존재하며, 예컨대 증가된 원소의 확산 계수에 기초하여 질량 전달의 변경/증가가 고상에서의 상변환에 기초하여 관찰될 수 있다. 그러나, 상기 금속 분말 혼합물은 통상적으로 합금재의 야금 용융 제조를 위해 사용되지 않기 때문에, 전술한 것은 최종 재료 제조에 있어서 큰 역할을 한다. Based on metallurgical causes, metal powders and metal alloy powders are usually characterized by different fusing and phase change behaviors. Thus, each of the temperature ranges in which the solid phase portion and the liquid phase (eutectic phase) are present at the same time, respectively, exists, for example a change / increase in mass transfer based on the increased diffusion coefficient of the element can be observed based on the phase transformation in the solid phase. have. However, since the metal powder mixtures are not typically used for metallurgical melt production of alloying materials, the foregoing plays a large role in the final material production.

이에 따라, 소망하는 금속 합금 또는 소망하는 금속의 형성을 위해 실시해야 하는 열처리 동안에, 분말 입자의 접촉 영역에서 유효한 원자 전달 특성 및 미시적인 전달 특성(예컨대, 확산, 재배치, 입자 성장)은 금속과 금속 합금 분말 또는 금속 분말로 이루어진 초기 이종 혼합물의 압축 및 균질화에 대한 근간을 이룬다. 이러한 의미에서 "이종(heterogeneous)"이라는 용어는 또한, 입자 크기의 (거의) 모노모달(monomodal) 분포와는 대조적으로 미세한 입자 부분의 높은 수준의 활동도에 기초하여 질량 전달을 유발하는 입자 크기 분포(굵은 부분, 미세한 부분)에 관한 차이를 포함한다. 이러한 점에 있어서, 각각의 분말 또는 분말 혼합물에 대해서 칼로리 방법(caloric method)에 의해 증명되는 효과와, 예컨대 인접한 분말 입자 간에 화학적으로 그레이딩(grading)되는 합금의 화학적 성분을 통해 이용되는 효과는 합금 또는 금속 형성과 재료의 재배치 동안에 중심적인 역할을 한다.Thus, during the heat treatment that must be carried out for the formation of the desired metal alloy or the desired metal, effective atomic and microtransfer properties (eg diffusion, relocation, grain growth) in the contact area of the powder particles are determined between the metal and the metal. It is the basis for the compaction and homogenization of the initial heterogeneous mixture consisting of alloy powder or metal powder. In this sense, the term “heterogeneous” also refers to particle size distributions that induce mass transfer based on high levels of activity of fine particle portions, as opposed to (almost) monomodal distributions of particle sizes. It includes the difference about (bold part, fine part). In this regard, the effects demonstrated by the caloric method for each powder or powder mixture, and the effects utilized through the chemical composition of the alloy chemically graded between adjacent powder particles, for example It plays a central role during metal formation and material relocation.

대응하는 재료/성분의 분말 야금 제조를 위해 미세 분말(d50 < 10 ㎛) 형태로 소망하는 금속 합금을 형성하는 것은 기술적 및 경제적 관점에서 어려우며, 단지 대두되는 문제점들에 기초하여 그러한 분말을 처리할 때 낮은 상업적 중요성을 갖는다. 요구되는 열처리(소결) 동안에 요구되는 높은 온도로 인해, 분말 야금 처리 동안의 높은 증기압에 기초하여 필수 성분이 손실되는데, 이때 이로 인해 목표로 하는 합금 조성에 대한 수정이 초래되고 재료 축적에 기초하여 열처리 장치 내에서의 기술적 문제점들이 유발된다.It is difficult from a technical and economic point of view to form the desired metal alloy in the form of fine powder (d 50 <10 μm) for powder metallurgy manufacture of the corresponding material / component, and to treat such powder only on the basis of emerging problems. When it has low commercial significance. Due to the high temperatures required during the required heat treatment (sintering), essential components are lost on the basis of the high vapor pressure during the powder metallurgy treatment, which results in modifications to the target alloy composition and heat treatment based on the material accumulation Technical problems within the device are caused.

대응하는 분말 혼합물이 DE 10331785 A1 및 DE 10 2005 001198 A1으로부터 공지되어 있다.Corresponding powder mixtures are known from DE 10331785 A1 and DE 10 2005 001198 A1.

이러한 금속 분말 혼합물은 적어도 2개 심지어는 3개의 상이한 분말로 제조된다. 이러한 점에 있어서, 각각의 분말은 상이한 금속 합금으로 형성되게 되고, 좁은 입자 크기 분포를 특징으로 하게 된다.Such metal powder mixtures are made of at least two even three different powders. In this regard, each powder is formed of a different metal alloy and is characterized by a narrow particle size distribution.

그러나, 몇몇 금속 합금, 예컨대 연성 금속 합금의 경우에는 어려운, 소망하는 매우 작은 입자 크기에 도달하는 것을 가능하게 하기 위해 최신 기술 내용에서 설명되는 금속 혼합물은 비용이 매우 많이 드는 방식으로 제조되어야 한다.However, in the case of some metal alloys, such as soft metal alloys, the metal mixtures described in the state of the art have to be produced in a very expensive manner in order to be able to reach the desired very small particle size.

소망하는 금속 합금을 형성하는 데 사용되는 각각의 금속의 균일한 분포가 단지 최종 제조된 재료 내에서 매우 제한된 정도로만 달성될 수 있다는 사실에 기초한 문제점들도 또한 대두된다. 따라서, 예컨대 다공질 재료를 위해 요구되는 것과 같은 미세 구조를 형성하는 것은 거의 불가능하다. 이러한 개념을 적용하면, 합금 성분의 균일한 분포를 달성하는 것은 어려운 상태로 남아 있게 된다. 따라서, 이로 인해 재료의 특성, 특히 부식에 대한 경향과 기계적 강도가 악화될 것이다. Problems also arise that are based on the fact that a uniform distribution of each metal used to form the desired metal alloy can only be achieved to a very limited degree in the final manufactured material. Thus, it is almost impossible to form microstructures such as those required for porous materials, for example. Applying this concept, it remains difficult to achieve a uniform distribution of alloying components. This will therefore degrade the material's properties, in particular its tendency to corrosion and mechanical strength.

최신 기술에 따라 어떠한 노력도 없이, 용이하게 환원되는 금속 화합물로부터 금속 미세 분말(d50 < 10 ㎛)을 제조하는 것이 가능하다. 소망하는 금속 분말 혼합물의 일부를 형성하도록 구성된 금속 합금 분말은 합금 용융물을 분무하는 것(가스 또는 물 분무), 또는 d50 < 45 ㎛인 입자 크기를 목표로 하는 경우에는 통상 용융 및 크러싱(crushing)에 의해 비용면에서 효율적인 방식으로 제조될 수 있다.According to the state of the art, it is possible to produce metal fine powders (d 50 <10 μm) from easily reduced metal compounds without any effort. Metal alloy powders configured to form part of the desired metal powder mixture are usually melted and crushed when aiming at spraying alloy melts (gas or water spray), or particle sizes with d 50 <45 μm. Can be produced in a cost effective manner.

따라서, 본 발명의 과제는, 재료가 각각의 합금 형성 성분 및 금속 형성 성분(합금 및 원소 분말)의 보다 균일한 분포를 특징으로 해야만 하는 열처리의 실시 이후에 금속 합금으로 이루어진 재료를 비용면에서 효율적인 방식으로 얻는 데 사용 가능한 금속 분말 혼합물을 제공하는 것이다. 제2 양태에서는, 재료를 제조하기 위한 열처리의 과정에서 요구되는 최대 온도를 감소시키는 것이 가능해야 한다.Accordingly, the object of the present invention is to provide a cost effective means for a material made of a metal alloy after the heat treatment is performed in which the material must be characterized by a more uniform distribution of the respective alloy forming component and the metal forming component (alloy and element powder). It is to provide a metal powder mixture that can be used to obtain in a manner. In a second aspect, it should be possible to reduce the maximum temperature required in the course of the heat treatment to produce the material.

본 발명에 따르면, 이러한 과제는 청구항 1의 특징부를 특징으로 하는 금속 분말 혼합물에 의해 해결될 수 있다. 그러한 금속 분말 혼합물의 적절한 용례는 청구항 16에서 확인할 수 있다.According to the invention, this problem can be solved by a metal powder mixture characterized by the features of claim 1. Suitable applications for such metal powder mixtures can be found in claim 16.

본 발명의 유리한 실시예와 다른 양태는 종속항에 언급한 특징에 의해 획득할 수 있다. Advantageous embodiments and other aspects of the invention may be obtained by the features mentioned in the dependent claims.

여기에서, 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물은 적어도 2개의 상이한 분말 부분으로 이루어진다. 제1 분말 부분에 있어서, 제1 금속을 함유하는 금속 합금으로 이루어진 금속 분말이 사용되는데, 상기 제1 금속에 대하여 금속 합금에 함유되는 제1 분말 부분의 다른 합금 성분과 함께, 상변환의 시작은 열처리에 의해 금속 분말 혼합물로 형성되는 재료의 용융이 시작되는 온도보다 적어도 200 K 낮은 온도에서 일어난다.Here, the metal powder mixture according to the invention consists of at least two different powder parts. For the first powder part, a metal powder consisting of a metal alloy containing the first metal is used, with the other alloying components of the first powder part contained in the metal alloy relative to the first metal, the start of phase transformation The heat treatment takes place at a temperature of at least 200 K below the temperature at which melting of the material formed of the metal powder mixture begins.

제1 분말 부분은 평균 입자 크기가 d50 < 45 ㎛이다. The first powder part has an average particle size of d 50 <45 μm.

본 발명에 따른 금속 분말 혼합물에 함유되는 제2 분말 부분은 바람직하게는 제1 분말 부분의 금속 합금 부분인 제2 단일 금속으로 이루어진다. 그러나, 상기 제2 분말 부분은 또한 적어도 2개의 금속의 혼합물로 이루어질 수 있다. 이 분말 부분은 평균 입자 크기가 d50 < 10 ㎛이다. 여기에서, 제2 분말 부분의 경우에 "단일 금속(single metal)"이라는 용어는 거의 완전히 단일 금속 또는 혼합물로 이루어지고 단지 매우 소량, 최대 3 중량%의 합금 첨가물 또는 오염물만이 허용되는 금속을 의미한다. 적어도 2개의 금속의 혼합물로 이루어지는 제2 분말 부분의 경우, 금속들 중 하나는 상기 혼합물에 함유되는 다른 금속보다 현저히 높은 몫으로 존재해야 한다. 이러한 점에 있어서, 상기 몫은 금속에 대해서 적어도 75 중량%이어야 한다. 이하에서, 이 금속을 제2 금속이라고 칭한다.The second powder part contained in the metal powder mixture according to the invention preferably consists of a second single metal which is the metal alloy part of the first powder part. However, the second powder part may also consist of a mixture of at least two metals. This powder part has an average particle size of d 50 <10 μm. Here, in the case of the second powder part, the term "single metal" means a metal which consists almost entirely of a single metal or mixture and only very small amounts, up to 3% by weight of alloying additives or contaminants are acceptable. do. In the case of a second powder part consisting of a mixture of at least two metals, one of the metals must be present in a significantly higher share than the other metals contained in the mixture. In this regard, the share should be at least 75% by weight relative to the metal. Hereinafter, this metal is called a second metal.

제1 분말 부분의 평균 입자 크기는 제2 분말 부분의 평균 입자 크기의 적어도 3배이어야 한다. 제2 분말 부분은 적어도 1 중량%의 몫으로 함유되어야 한다.The average particle size of the first powder portion should be at least three times the average particle size of the second powder portion. The second powder fraction should be contained in at least 1% by weight.

제1 분말 부분에 대하여, 이성분 금속 합금, 즉 2개의 성분으로 이루어진 금속 합금이 사용될 수 있다. 그러나, 제1 분말 부분을 위해 적어도 3개의 상이한 금속으로 이루어진 금속 합금을 사용하는 것이 비용면에서 보다 효율적이다. For the first powder part, a two-component metal alloy, ie a metal alloy consisting of two components, can be used. However, it is more cost effective to use a metal alloy composed of at least three different metals for the first powder part.

여기에서, 대응하는 금속 합금에 있는 제1 분말 부분에는, 열처리를 실시할 시에 금속 분말 혼합물로 형성되는 재료에 함유되는 몫의 2배값에 상응하는 몫으로 적어도 하나의 금속이 함유된다. 열처리 이후에 제조되는 재료의 금속 합금에 있어서의 제2 금속의 몫은 적어도 10 중량%이어야 한다.Here, the first powder part in the corresponding metal alloy contains at least one metal in a quotient corresponding to twice the quotient contained in the material formed of the metal powder mixture when the heat treatment is performed. The share of the second metal in the metal alloy of the material produced after the heat treatment should be at least 10% by weight.

앞서 이미 언급한 저온에서 상변환이 실시되는 금속이 제1 분말 부분의 금속 합금에 이용될 수 있으며, 이 금속은 알루미늄, 마그네슘, 아연, 주석 및 구리로부터 선택된다. 제1 분말 부분의 다른 합금 성분과 함께, 이들 금속은 용융 조건을 포함해서, 금속 합금의 용융 온도를 낮추거나 부분 체적 상변환에 도달하는 특성을 갖는다.The metals which are subjected to phase transformation at low temperatures already mentioned above can be used in the metal alloy of the first powder part, which metal is selected from aluminum, magnesium, zinc, tin and copper. Together with the other alloy components of the first powder part, these metals have the property to lower the melting temperature of the metal alloy or to reach partial volume phase conversion, including melting conditions.

분말 철, 니켈, 코발트 및 구리는 제2 분말 부분을 위한 금속으로 사용될 수 있다. 이때, 이들 금속 중 하나는 제2 분말 부분에 단독으로 함유될 수 있다. 그러나, 제2 분말 부분은 또한, 분말 혼합물인 이들 금속 중 적어도 2가지 금속으로 이루어질 수 있다.Powdered iron, nickel, cobalt and copper can be used as the metal for the second powder part. At this time, one of these metals may be contained alone in the second powder part. However, the second powder part may also consist of at least two of these metals which are powder mixtures.

본 발명에 따라 금속 분말 혼합물을 제조하는 것에 관한 한가지 선택사항은 일반적인 조성 M1M2CrR을 특징으로 하는, 제1 분말 부분을 위한 금속 합금을 사용하는 것이다. 상기 조성에서, M1은 알루미늄, 마그네숨, 주석, 아연 및 구리로부터 선택된다. 금속 M2는 철, 니켈 및 코발트로부터 선택된다. R은 이트륨, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 망간, 희토류 금속, 란탄족 원소, 레늄, 하프늄, 탄탈, 니오븀, 탄소, 붕소, 인 및 규소로부터 선택된다.One option for producing a metal powder mixture according to the invention is to use a metal alloy for the first powder part, characterized by the general composition M1M2CrR. In this composition, M 1 is selected from aluminum, magnesium, tin, zinc and copper. Metal M2 is selected from iron, nickel and cobalt. R is selected from yttrium, molybdenum, tungsten, vanadium, manganese, rare earth metals, lanthanide elements, rhenium, hafnium, tantalum, niobium, carbon, boron, phosphorus and silicon.

그러한 금속 합금에서, 금속 M1은 1 내지 70 중량%의 몫으로 함유될 수 있고, 금속 M2는 1 내지 60 중량%의 몫으로 함유될 수 있으며, Cr은 0 내지 80 중량%의 몫으로 함유될 수 있고, R은 0 내지 70 중량%의 몫으로 함유될 수 있다.In such metal alloys, the metal M1 may be contained in a quotient of 1 to 70% by weight, the metal M2 may be contained in a share of 1 to 60% by weight, and the Cr may be contained in a quotient of 0 to 80% by weight. And R may be contained in an amount of from 0 to 70% by weight.

또한, 제1 분말 부분을 위해 금속 합금에 적어도 15 중량%의 몫으로 알루미늄을 구성하는 것이 유리하다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물로 재료가 제조되는 열처리가 실시된 이후에 얻어진 재료에, 적어도 3 중량%, 바람직하게는 적어도 15 중량%의 몫의 알루미늄이 함유될 수 있다.It is also advantageous to construct aluminum in at least 15% by weight of the metal alloy for the first powder part. In this way, at least 3% by weight, preferably at least 15% by weight, of aluminum may be contained in the material obtained after the heat treatment is performed in which the material is produced from the metal powder mixture according to the invention.

본 발명에 따른 금속 분말 혼합물에, 분말 철로 이루어진 제2 분말 부분과 함께, 예컨대 철, 크롬 및 알루미늄을 함유하는 합금으로 형성되는 제1 분말 부분에 분말이 사용되면, 열처리를 실시할 시에 철을 주성분으로 하고 크롬의 몫이 15 내지 30 중량%이고 알루미늄의 몫이 5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 재료가 제조될 수 있다.If the powder is used in the metal powder mixture according to the invention together with the second powder part made of powdered iron, for example the first powder part formed of an alloy containing iron, chromium and aluminum, the iron is subjected to heat treatment. Materials can be prepared which are based on chromium with a proportion of 15 to 30% by weight and aluminum to 5 to 20% by weight.

본 발명에 따른 금속 분말 혼합물에서, 제2 분말 부분은 전체 질량 중 적어도 10 중량%, 바람직하게는 적어도 30 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 50 중량%를 차지해야 한다.In the metal powder mixture according to the invention, the second powder part should comprise at least 10% by weight, preferably at least 30% by weight and particularly preferably at least 50% by weight of the total mass.

제1 분말 부분을 구성하는 분말에는, 다른 합금 성분과 함께, 제조할 재료의 용융이 시작되는 온도(천이 온도)보다 적어도 200 K 낮은 상변환 온도를 달성하는 금속이 적어도 10 중량%의 몫으로 함유되어야 한다.The powder constituting the first powder portion contains, in combination with other alloying components, at least 10% by weight of metal which achieves a phase change temperature of at least 200 K lower than the temperature (transition temperature) at which melting of the material to be produced begins. Should be.

본 발명에 따른 금속 분말 혼합물을 사용하여, 열처리를 실시할 시에, 종래에 사용되는 금속 분말 혼합물의 경우보다 금속 성분 모두가 재료 체적 내에서 훨씬 더 균일한 분포를 나타내는 재료를 제조할 수 있다. 이때, 열처리는 최신 기술에 따라 요구되는 온도보다 적어도 10 K 낮은 온도에서 실시될 수 있다.Using the metal powder mixture according to the invention, it is possible to produce materials in which all of the metal components exhibit a much more uniform distribution in the material volume than in the case of conventionally used metal powder mixtures. At this time, the heat treatment may be carried out at a temperature of at least 10 K lower than the temperature required according to the state of the art.

여기에서, 본 발명에 따라 대응하게 선택되는 2개의 분말 부분의 조합과, 또한 전술한 제1 분말 부분에 대한 경우보다 실질적으로 더 작은 입자 크기를 갖는 제2 분말 부분을 위해 훨씬 더 미세한 분말을 사용하는 것이 유리하다.Here, a much finer powder is used for the combination of the two powder parts correspondingly selected according to the invention and also for the second powder part having a substantially smaller particle size than for the first powder part described above. It is advantageous to.

열처리 동안, 본 발명을 사용하여 확산, 재배치 및 입자 성장에 기초하여 현저히 증가된 질량 전달을 달성하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 각각의 금속 합금 성분의 균일한 분포와 함께, 금속 분말 혼합물로 재료를 제조하는 동안 열처리를 위해 요구되는 감소된 최대 온도를 달성하는 것 또한 가능하다.During the heat treatment, it is possible to use the present invention to achieve significantly increased mass transfer based on diffusion, relocation and particle growth. In this way, it is also possible to achieve the reduced maximum temperature required for the heat treatment during the production of the material from the metal powder mixture, with a uniform distribution of the respective metal alloy components.

열처리는 공지의 소결 기술을 이용하는 것에 의해 실시될 수 있다. 그러나, 상기 소결 기술은 소망하는 소결 분위기 및 온도에 적합해야 한다.The heat treatment can be carried out by using a known sintering technique. However, the sintering technique should be suitable for the desired sintering atmosphere and temperature.

본 발명에 따른 금속 분말 혼합물을 사용함으로써, 슬러리에 기초하여 또는 프레싱에 의해 개선된 성형체의 소결 거동을 얻었다.By using the metal powder mixture according to the invention, an improved sintering behavior of the molded body is obtained based on the slurry or by pressing.

개선된 수축 거동에 기초하여, 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물은 제조되는 금속 분말 혼합물의 성분의 특성 또는 성분에 도포되는 대응하는 보호층의 특성을 개선하는 데 사용될 수 있다. 또한, 내식성도 향상될 수 있다. 이러한 방식으로, 표면 상에서의 목표로 하는 대응하는 산화층의 형성에 기초하여 내식성이 향상될 수 있으며, 이때 산화층은 통상적으로, 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물이 알루미늄을 함유하는 경우에 층 두께가 0.1 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 한다.Based on the improved shrinkage behavior, the metal powder mixtures according to the invention can be used to improve the properties of the components of the metal powder mixtures produced or of the corresponding protective layers applied to the components. In addition, the corrosion resistance can be improved. In this way, the corrosion resistance can be improved on the basis of the formation of the target corresponding oxide layer on the surface, where the oxide layer typically has a layer thickness of 0.1 to 0.1 when the metal powder mixture according to the invention contains aluminum. It is characterized by a 10 μm.

본 발명에 따른 금속 분말 혼합물을 사용하는 것에 의해 제조되는 재료는 내식성 고합금강과 비교했을 때 개선된 공식(pitting corrosion) 가능성을 특징으로 할 수 있다. The materials produced by using the metal powder mixtures according to the invention can be characterized by improved pitting corrosion possibilities when compared to corrosion resistant high alloy steels.

본 발명의 다른 변형예의 구성에서, 금속 분말 혼합물은 또한 금속으로 이루어진 추가의 부분을 함유할 수 있다. 이러한 추가의 부분은 바람직하게는 철일 수 있으며, 이때 상기 금속 분말 혼합물은 철과, 오염물, 그리고 트레이스 원소를 모두 함유한다면, 오염물과 트레이스 원소(trace element)를 몫이 3 중량% 미만이 되도록 함유해야 한다. 여기에서, 상기 추가의 부분 역시 분말일 수 있으며, 전술한 2개의 분말 부분보다 훨씬 더 굵은 입도의 것일 수 있다. 이러한 방식으로, 평균 입자 크기는 150 ㎛보다 클 수 있으며, 전술한 값을 훨씬 상회할 수 있다. 그러나, 상기 추가의 부분은 또한 단지 섬유만으로 구성될 수도 있고, 입자와 함께 섬유를 함유할 수도 있다.In a construction of another variant of the invention, the metal powder mixture may also contain further portions consisting of metals. This additional portion may preferably be iron, wherein the metal powder mixture should contain less than 3% by weight of contaminants and trace elements, if it contains all of iron, contaminants and trace elements. do. Here, the additional part may also be a powder, which may be of much coarser particle size than the two powder parts described above. In this way, the average particle size may be larger than 150 μm and may well exceed the above values. However, the additional portion may also consist only of fibers and may contain fibers together with the particles.

상기 섬유는 약 1 mm 범위의 직경과 수 밀리미터의 길이값을 특징으로 할 수 있다.The fibers can be characterized by a diameter in the range of about 1 mm and a length value of several millimeters.

본 발명에 따른 금속 분말 혼합물이 추가의 부분을 함유한다면, 제2 분말 부분의 몫은 매우 낮을 수 있으며, 즉 5 중량% 미만일 수 있다.If the metal powder mixture according to the invention contains additional parts, the share of the second powder parts may be very low, ie less than 5% by weight.

성분의 표면 상에 층을 도포하는 것인 열적 분사(thermal injection) 또는 증착 용접과 같은 그 자체로 공지되어 있는 기술에 의해 실시될 수 있다.It may be practiced by techniques known per se, such as thermal injection or deposition welding, which apply a layer on the surface of the component.

금속 분말 혼합물의 성분 또는 부분은 또한 소위 쾌속 조형법(rapid prototyping)을 이용하여 제조될 수 있다. 이때, 훨씬 높은 밀도와 균일성을 달성하는 것이 가능하도록 하기 위해, 상기 제조 완료시에 열처리를 추가로 실시하는 것을 추천할 수 있다.The components or parts of the metal powder mixture can also be prepared using so-called rapid prototyping. At this time, in order to be able to achieve even higher density and uniformity, it may be advisable to further perform heat treatment upon completion of the production.

금속 합금 NiCrAl로 이루어지는, 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물을 이용하는 것에 의해 제조되는 재료에 대하여, 최신 기술에 따라 공지되어 있는 해결책과는 대조적으로 크롬 증발이 방지될 수도 있고, 크롬 증발이 적어도 현저히 감소될 수도 있는데, 그 이유는 열처리 동안의 온도가 더 낮기 때문이다. 이것은 특히, 열처리가 실시되기 전에 제조되는 재료의 대응하는 합금 성분을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물에 대한 비교에 적용 가능하다.For materials made by using a metal powder mixture according to the invention, which consists of a metal alloy NiCrAl, chromium evaporation may be prevented, in contrast to known solutions according to the state of the art, and at least significantly reduced chromium evaporation. It may be because the temperature during the heat treatment is lower. This is particularly applicable to comparisons of metal powder mixtures characterized by the corresponding alloying components of the material produced before the heat treatment is carried out.

이하에서는, 예시적인 방식으로 본 발명이 보다 상세히 설명된다.In the following, the invention is explained in more detail in an exemplary manner.

본 발명에 따르면, 재료가 각각의 합금 형성 성분 및 금속 형성 성분(합금 및 원소 분말)의 보다 균일한 분포를 특징으로 해야만 하는 열처리의 실시 이후에 금속 합금으로 이루어진 재료를 비용면에서 효율적인 방식으로 얻는 데 사용 가능한 금속 분말 혼합물이 제공되며, 재료를 제조하기 위한 열처리의 과정에서 요구되는 최대 온도를 감소시키는 것이 가능하다.According to the invention, a material consisting of a metal alloy is obtained in a cost-effective manner after the implementation of heat treatment in which the material must be characterized by a more uniform distribution of the respective alloy forming component and the metal forming component (alloy and elemental powder). There is provided a metal powder mixture that can be used to reduce the maximum temperature required in the course of the heat treatment to produce the material.

도 1은 5개의 위치에서 원소 Fe, Cr 및 Al에 관한 화학 분석이 실시된, FeCrAl 합금으로 이루어진 중공형 볼의 쉘의 일부를 보여주는 도면이고,
도 2는 쉘의 기공율이 낮은 FeCrAl 합금으로 이루어진 중공형 볼의 일부를 보여주는 도면이며,
도 3은 FeCrAl 중공형 볼의 산화 후의 질량 증가를 증명하는 그래프를 보여주고,
도 4는 FeCrAl 섬유의 화학적 점분석에 있어서의 단면 시료를 보여준다.
1 shows a part of a shell of a hollow ball made of FeCrAl alloy, in which chemical analysis on elements Fe, Cr and Al has been carried out at five positions,
2 is a view showing a part of a hollow ball made of a FeCrAl alloy having a low porosity of the shell,
Figure 3 shows a graph demonstrating the increase in mass after oxidation of the FeCrAl hollow ball,
4 shows a cross-sectional sample in chemical point analysis of FeCrAl fibers.

예 1Example 1

이 예에서는, Ni-20Cr-10Al-0.05Hf 재료로 이루어진 중공형 금속 볼의 제조 과정에서 평균 입자 크기(d50)가 25 ㎛이고 Ni-50Cr-25Al-0.025Hf 합금 조성을 갖는 제1 분말 부분과, 평균 입자 크기(d50)가 5 ㎛이고 주로 니켈(99.9 중량%)로 이루어지는 제2 분말 부분이 사용된다.In this example, the first powder part having an average particle size (d 50 ) of 25 μm and having a Ni-50Cr-25Al-0.025Hf alloy composition during the production of the hollow metal ball made of Ni-20Cr-10Al-0.05Hf material; A second powder part is used, which has an average particle size (d 50 ) of 5 μm and consists mainly of nickel (99.9 wt%).

제1 분말 부분의 몫은 40 중량%이고, 제2 분말 부분의 몫은 60 중량%이다.The share of the first powder portion is 40 wt% and the share of the second powder portion is 60 wt%.

현탁액에서의 균일한 입자 분포를 얻기 위해, 분산기에서 1시간 기간 동안 3000 RPM의 속도로 100 g의 물과, 3 g의 폴리비닐알콜, 그리고 0.5 g의 돌라픽스(Dolapix)에 의해 100 g의 금속 분말 혼합물이 분산된다. 전술한 바와 같이 얻어진 현탁액은 강력하게 교반될 때 침전되지 않는다. To obtain a uniform particle distribution in the suspension, 100 g of metal by 100 g of water, 3 g of polyvinyl alcohol, and 0.5 g of Dolapix in a disperser at a rate of 3000 RPM for an hour period The powder mixture is dispersed. The suspension obtained as described above does not precipitate when vigorously stirred.

얻어진 저점성 금속 분말 현탁액은 폴리스티렌으로 이루어진 구형 입자에 코팅으로서 도포되고 건조된다. 폴리스티렌 입자 상의 코팅이 100 ㎛의 층 두께에 도달한 후, 열처리가 실시될 수 있다.The low viscosity metal powder suspension obtained is applied as a coating to spherical particles made of polystyrene and dried. After the coating on the polystyrene particles reaches a layer thickness of 100 μm, heat treatment can be performed.

이 예에서, 상기 과정은 수소가 유동하는(30 L/min) 분위기에서 실시된다. 초기에, 유기 성분이 열적으로 분해되는데, 이때 가열 과정은 600 ℃의 온도에 도달할 때까지 1 K/min의 가열 속도로 이루어진다. 그 후, 온도는 1280 ℃까지 증가되는데, 이때 5 K/min의 가열 속도가 유지된다. 최대 온도에서 2 시간의 유지 시간이 만료되고 나면, 5 K/min으로 실온으로의 냉각 과정이 실시되었다. In this example, the process is carried out in an atmosphere in which hydrogen flows (30 L / min). Initially, the organic component is thermally decomposed, wherein the heating process takes place at a heating rate of 1 K / min until reaching a temperature of 600 ° C. Thereafter, the temperature is increased to 1280 ° C., where a heating rate of 5 K / min is maintained. After the 2-hour hold time at the maximum temperature had expired, a cooling to room temperature was performed at 5 K / min.

전술한 바와 같이 제조되는 중공형 금속 볼은 외경이 대략 2 mm이고 벽 두께가 대략 70 ㎛인 것을 특징으로 하였다. 체적 밀도는 450 g/L이다. 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물에 관한 이 예에 의해 제조된 중공형 금속 볼의 쉘 재료는 니켈과 함께, 20 중량%의 크롬, 10 중량%의 알루미늄 및 0.05 중량%의 하프늄으로 이루어진다.The hollow metal balls produced as described above were characterized by having an outer diameter of approximately 2 mm and a wall thickness of approximately 70 μm. The volume density is 450 g / L. The shell material of the hollow metal balls produced by this example of the metal powder mixture according to the invention consists of 20% by weight of chromium, 10% by weight of aluminum and 0.05% by weight of hafnium.

병렬 테스트(parallel test) 예의 과정에서, Ni-20Cr-10Al-0.05Hf로 이루어진 합금이 금속 합금을 분무하는 불활성 가스에 의해 입자 크기(d50)가 10 ㎛인 미세 합금 분말로 가공된다. 본 발명에 따른 예와 유사한 방법에서, 이 분말은 현탁액 제조, 코팅, 폴리스티렌 입자 건조 및 열처리 단계를 거친다. 전술한 바와 같이 제조된 중공형 금속 볼은 파단까지의 변형에 기초하여 측정된 최종 강도값이 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물로 제조된 볼보다 높았다.In the course of the parallel test example, an alloy consisting of Ni-20Cr-10Al-0.05Hf is processed into a fine alloy powder having a particle size (d 50 ) of 10 μm by an inert gas spraying the metal alloy. In a method analogous to the example according to the invention, the powder is subjected to the steps of suspension preparation, coating, drying of polystyrene particles and heat treatment. The hollow metal balls produced as described above had higher final strength values measured based on the strain to fracture than those made with the metal powder mixture according to the invention.

예 2Example 2

평균 입자 크기(d50)가 15 ㎛인 것을 특징으로 하는 제1 분말 부분과 평균 입자 크기(d50)가 3 ㎛인 것을 특징으로 하는 제2 분말 부분을 함유하는 금속 분말 혼합물을 사용하였다. 제1 분말 부분에 있어서, Fe-49Cr-23Al 합금을 선택하였고, 제2 분말 부분은 주로 철(99.5 중량%)로 이루어졌다. Metal powder mixtures containing a first powder portion characterized by an average particle size (d 50 ) of 15 μm and a second powder portion characterized by an average particle size (d 50 ) of 3 μm were used. For the first powder part, the Fe-49Cr-23Al alloy was chosen and the second powder part consisted mainly of iron (99.5 wt.%).

예 1과 유사하게, 43.5 %의 제1 분말 부분과 56.5 %의 제2 분말 부분을 가공하였다. 도 1 및 도 2의 내용으로부터, 전술한 바와 같이 제조된 중공형 볼의 쉘을 관통하는 단면에 의해 쉘 재료의 균일성이 분명해진다. 이 예에 따른 금속 분말 혼합물로 제조된 쉘 재료는 Fe-23Cr-10Al 합금이었다.Similar to Example 1, 43.5% of the first powder portion and 56.5% of the second powder portion were processed. 1 and 2, the uniformity of the shell material is evident from the cross section through the shell of the hollow ball manufactured as described above. The shell material made of the metal powder mixture according to this example was a Fe-23Cr-10Al alloy.

1240 ℃에서 2시간 시간 동안 수소 분위기에서 소결 과정을 실시하였다.Sintering was carried out in a hydrogen atmosphere at 1240 ℃ for 2 hours.

소결 과정의 완료시, 전술한 바와 같이 제조된 중공형 볼에 있어서 대략 0.4 g/㎤의 ASTM D212/417에 따른 겉보기 밀도(FD), 70 ppm의 탄소 함량 및 0.24 %의 산소 몫을 달성할 수 있었다. 도 3에 도시한 표 1을 이용함으로써, 1100 ℃에서 2시간 동안 공기를 사전 제거한 경우와 그렇지 않은 경우에 900 ℃ 내지 1000 ℃의 유지 온도에서 700 시간이 경과한 후의 재료의 질량 증가에 기초하여 전술한 바와 같이 제조하여 얻은 재료의 산화 특성을 증명할 수 있다.Upon completion of the sintering process, an apparent density (FD) according to ASTM D212 / 417 of about 0.4 g / cm 3, a carbon content of 70 ppm and an oxygen share of 0.24% can be achieved for the hollow balls prepared as described above. there was. By using Table 1 shown in FIG. 3, the above-described method is based on the mass increase of the material after 700 hours have elapsed at a holding temperature of 900 ° C. to 1000 ° C. when the air is previously removed at 1100 ° C. for 2 hours. It is possible to demonstrate the oxidative properties of the material obtained by making one.

예 3Example 3

평균 입자 크기(d50)가 8 ㎛이고 Fe-49Cr-23Al 합금으로 이루어진 무게 2 kg의 제1 분말 부분과 평균 입자 크기(d50)가 3 ㎛이고 순철로 이루어진 무게 0.1 kg의 제2 분말 부분, 그리고 금속 섬유로 이루어지고 평균 외경이 150 ㎛이며 평균 길이가 5 mm인 3 kg의 추가의 부분을 함유하는 금속 분말 혼합물로 Fe-20Cr-9Al 성분으로 이루어진 금속 섬유를 제조하였다.A first powder portion of 2 kg in weight having an average particle size (d 50 ) of 8 μm and consisting of a Fe-49Cr-23Al alloy and a second powder part of 0.1 kg in weight of an average particle size (d 50 ) of 3 μm and consisting of pure iron And a metal powder mixture consisting of a Fe-20Cr-9Al component with a metal powder mixture containing 3 kg of an additional portion consisting of metal fibers and having an average outer diameter of 150 μm and an average length of 5 mm.

이 예에서, 최고 순도의 철(99.9 % 철)로 이루어진 블럭을 밀링 가공하는 것에 의해 마련된 금속 섬유는 5 리터의 오이리히 믹서(Eurich mixer)에서 20 RPM의 속도로 순환하였다. 고온 공기를 혼합 용기로 송출하는 것에 의해 혼합 용기의 온도를 50 ℃ ± 10 K으로 유지하였다.In this example, the metal fiber prepared by milling a block of the highest purity iron (99.9% iron) was circulated at a speed of 20 RPM in a 5 liter Eurich mixer. The temperature of the mixing vessel was maintained at 50 ° C ± 10 K by sending hot air to the mixing vessel.

2 kg의 제1 분말 부분 및 0.1 kg의 제2 분말 부분뿐만 아니라 2 kg의 아세톤과 0.2 kg의 폴리비닐알콜(PVA)로 분산제를 제조하였다. 순환 과정 동안에, 분말 질량 모두가 섬유의 표면에 도포될 때까지 중앙 집중 방식으로 믹서에 이 분산제를 분무하였다. 그렇게 함으로써, 유기 가연성 성분에 기초한 요구되는 안전 규정을 따랐다. Dispersants were prepared from 2 kg of acetone and 0.2 kg of polyvinyl alcohol (PVA) as well as 2 kg of the first powder part and 0.1 kg of the second powder part. During the cycling process, this dispersant was sprayed into the mixer in a centralized manner until all of the powder mass was applied to the surface of the fiber. In doing so, the required safety regulations based on organic combustible components were followed.

전술한 바와 같이 코팅된 섬유를 Al2O3로 이루어진 팬에 배치하고 수소 분위기에서 1240 ℃에서 2시간 기간 동안 열처리하였다. 이 예에서는, 예 1에서 설명한 바와 같이 PVA를 배출하였다. As described above, the coated fibers were placed in a pan made of Al 2 O 3 and heat treated at 1240 ° C. for 2 hours in a hydrogen atmosphere. In this example, PVA was discharged as described in Example 1.

도 4는 전술한 바와 같이 제조된 섬유를 관통하는 단면 시료를 보여준다. 화학적 점 분석에 기초하여, 열처리 완료시의 섬유 재료 성분은 균일한 Fe-19Cr-9Al 합금인 것으로 판별할 수 있었다.Figure 4 shows a cross-sectional sample through the fiber prepared as described above. Based on the chemical point analysis, it was possible to determine that the fiber material component at the completion of the heat treatment was a uniform Fe-19Cr-9Al alloy.

예 4Example 4

이 예에서, 평균 입자 크기(d50)가 4.4 ㎛인 것을 특징으로 하는 제1 분말 부분과 평균 입자 크기(d50)가 3.0 ㎛인 것을 특징으로 하는 제2 분말 부분을 함유하는 금속 분말 혼합물을 사용하였다. 제1 분말 부분을 위해 Fe-49Cr-23Al 합금을 선택하였고, 제2 분말 부분은 주로 철(99.5 중량%)로 이루어졌다.In this example, a metal powder mixture containing a first powder portion characterized by an average particle size (d 50 ) of 4.4 μm and a second powder portion characterized by an average particle size (d 50 ) of 3.0 μm Used. The Fe-49Cr-23Al alloy was chosen for the first powder part, and the second powder part consisted mainly of iron (99.5 wt.%).

현탁액에서의 입자의 균일한 분포를 얻기 위해, 분산기에서 3000 RPM의 속도로 2시간 기간 동안 100 g의 물, 3 g의 폴리비닐알콜 및 0.5 g의 돌라픽스로 이 금속 분말 혼합물 100 g(45 g의 제1 분말 부분과 55 g의 제2 분말 부분)을 분산하였다. To obtain a uniform distribution of the particles in the suspension, 100 g (45 g) of this metal powder mixture with 100 g of water, 3 g of polyvinyl alcohol and 0.5 g of Dolafix for a 2 hour period at a speed of 3000 RPM in a disperser First powder part and 55 g of second powder part) were dispersed.

예컨대, 특히 US 3,090,094에 설명되어 있는 바와 같은 소위 슈바르츠발더 방법(Schwartzwalder procedure)에 따라, 개방 셀 다공성 금속 발포체를 제조하였다. 이 예에서, 치수가 40 * 40 * 10 mm인 각각의 단편으로 절단되고 다공율이 80 ppi인 망상 폴리우레탄 발포체를 금속 분말 결합제 현탁액으로 코팅하였다. 이 예에서, 상기 폴리머 발포체 구조는 가능한 한 완전히 현탁액으로 코팅된다. 그 후, 코팅된 단편을 60 ℃의 온도에서 2시간 기간 동안 건조하였다.For example, according to the so-called Schwartzwalder procedure, as described in particular in US Pat. No. 3,090,094, open cell porous metal foams were prepared. In this example, a reticulated polyurethane foam cut into each piece with dimensions 40 * 40 * 10 mm and a porosity of 80 ppi was coated with a metal powder binder suspension. In this example, the polymer foam structure is coated with the suspension as completely as possible. Thereafter, the coated fragments were dried for a period of 2 hours at a temperature of 60 ° C.

그 후, 수소 분위기에서 열처리를 실시하였다. 이 예에서는, 유기 성분을 제거하기 위해 1 K/min의 가열 속도를 이용하여 온도를 600 ℃까지 증가시켰다. 다음에, 가열 속도를 5 K/min으로 유지하면서 온도를 1280 ℃까지 더 증가시켰으며, 이때 이 온도를 2 시간 동안 유지하였다. 실온으로의 냉각 과정 동안에도, 5 K/min의 가열 속도를 유지하였다.Thereafter, heat treatment was performed in a hydrogen atmosphere. In this example, the temperature was increased to 600 ° C. using a heating rate of 1 K / min to remove organic components. The temperature was then further increased to 1280 ° C. while maintaining the heating rate at 5 K / min, at which time the temperature was maintained for 2 hours. Even during the cooling process to room temperature, a heating rate of 5 K / min was maintained.

열처리와 냉각이 완료되었을 때, 0.8 g/㎤의 물리적인 밀도를 갖는 개방 셀 발포체 구조를 얻었으며, 이때 열처리시의 다공성 구조의 웹은 Fe23Cr10Al 합금으로 이루어졌다.When the heat treatment and cooling were completed, an open cell foam structure having a physical density of 0.8 g / cm 3 was obtained, wherein the porous web of heat treatment was made of a Fe 23 Cr 10 Al alloy.

Claims (16)

적어도 2개의 상이한 분말 부분으로 이루어진 금속 분말 혼합물에 있어서,
제1 분말 부분이 제1 금속을 함유하는 금속 합금으로 이루어지고, 이 제 1 금속에 대하여 금속 합금에 함유되는 제1 분말 부분의 다른 합금 성분과 함께, 상변환의 시작은 열처리에 의해 금속 분말 혼합물로 형성되는 재료의 용융이 시작되는 온도보다 적어도 200 K은 낮은 온도에서 일어나며, 제1 분말 부분은 45 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 특징으로 갖고, 제2 분말 부분은 제2 금속 또는 적어도 2개의 금속의 혼합물로 이루어지며 10 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 특징으로 갖고, 상기 제2 금속 및 적어도 2개의 금속의 혼합물은 제2 분말 부분에 적어도 97 중량%만큼 함유되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.
A metal powder mixture consisting of at least two different powder parts,
The first powder part consists of a metal alloy containing the first metal, and with the other alloy components of the first powder part contained in the metal alloy with respect to the first metal, the start of phase transformation is carried out by heat treatment of the metal powder mixture At least 200 K below the temperature at which melting of the material to be formed begins, the first powder portion is characterized by an average particle size of less than 45 μm, and the second powder portion is the second metal or at least two metals. A mixture of and characterized by an average particle size of less than 10 μm, wherein the mixture of the second metal and the at least two metals is contained in the second powder portion by at least 97% by weight.
제1항에 있어서, 적어도 3개의 금속으로 이루어진 상기 제1 분말 부분을 위해 금속 합금이 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.The metal powder mixture of claim 1 wherein a metal alloy is used for the first powder portion consisting of at least three metals. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 분말 부분의 금속 합금에는, 열처리의 완료시에 금속 분말 혼합물로 형성된 재료에 함유되는 몫의 적어도 1.5배에 상응하는 몫으로 적어도 하나의 금속이 함유되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.The metal alloy of claim 1, wherein the metal alloy of the first powder portion contains at least one metal in a share corresponding to at least 1.5 times the share contained in the material formed of the metal powder mixture upon completion of the heat treatment. Metal powder mixture, characterized in that. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 분말 부분을 위해, 철, 니켈 및 코발트로부터 선택된 하나 또는 수개의 금속(들)이 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.4. The metal powder mixture as claimed in claim 1, wherein for the second powder part one or several metal (s) selected from iron, nickel and cobalt are used. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분말 부분을 위해, 알루미늄, 마그네슘, 아연, 주석 및 구리로부터 선택되는 제1 금속이 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.5. The metal powder mixture as claimed in claim 1, wherein for the first powder part a first metal selected from aluminum, magnesium, zinc, tin and copper is used. 6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분말 부분에, 붕소, 규소 및 탄소로부터 선택된 추가의 원소가 함유되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.6. The metal powder mixture as claimed in claim 1, wherein the first powder part contains an additional element selected from boron, silicon and carbon. 7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분말 부분은 제1 금속과 제2 금속으로 이루어진 이성분 합금으로 형성되고, 상기 제1 금속은 알루미늄, 마그네슘, 아연, 주석 및 구리로부터 선택되며, 상기 제2 금속은 철, 니켈 및 코발트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.The method of claim 1, wherein the first powder portion is formed of a bicomponent alloy consisting of a first metal and a second metal, the first metal being aluminum, magnesium, zinc, tin and copper. Metal powder mixture, wherein the second metal is selected from iron, nickel and cobalt. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분말 부분은 추가의 합금 원소로서 적어도 하나의 다른 원소를 함유하고, 상기 추가의 합금 원소는 크롬, 이트륨, 희토류 금속, 란탄족 원소, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 하프늄, 탄탈, 니오븀, 바나듐, 망간, 탄소, 붕소, 인 및 규소로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.8. The element of claim 1, wherein the first powder portion contains at least one other element as an additional alloying element, the further alloying element being chromium, yttrium, rare earth metal, lanthanide element. , Metal molybdenum, tungsten, rhenium, hafnium, tantalum, niobium, vanadium, manganese, carbon, boron, phosphorus and silicon. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 금속은 1 내지 70 중량%의 몫으로 함유되고, 상기 제2 금속은 1 내지 60 중량%의 몫으로 함유되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.The metal powder mixture according to claim 7 or 8, wherein the first metal is contained in an amount of 1 to 70% by weight, and the second metal is contained in an amount of 1 to 60% by weight. 제9항에 있어서, 크롬이 0 내지 80 중량%의 몫으로 함유되고, 추가의 합금 원소는 0 내지 70 중량%의 몫으로 함유되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.10. The metal powder mixture according to claim 9, wherein chromium is contained in an amount of 0 to 80% by weight and additional alloying elements are contained in an amount of 0 to 70% by weight. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분말 부분을 형성하는 금속 합금은 제1 금속으로서 알루미늄을 적어도 15 중량%의 몫으로 함유하는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.The metal powder mixture according to claim 1, wherein the metal alloy forming the first powder part contains at least 15% by weight of aluminum as the first metal. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 분말 부분의 평균 입자 크기는 제2 분말 부분의 평균 입자 크기의 3배인 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.12. The metal powder mixture according to any one of the preceding claims, wherein the average particle size of the first powder portion is three times the average particle size of the second powder portion. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 분말 부분은 적어도 1 중량%의 몫으로 함유되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.The metal powder mixture according to claim 1, wherein the second powder part is contained in at least 1% by weight. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 평균 입자 크기가 150 ㎛를 상회하는 입자 및/또는 금속 섬유로 이루어진 추가의 부분을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.The metal powder mixture according to any one of claims 1 to 13, further comprising an additional portion consisting of particles and / or metal fibers having an average particle size of greater than 150 μm. 제14항에 있어서, 상기 추가의 부분은 금속인 철로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 혼합물.15. The metal powder mixture of claim 14, wherein the additional portion consists of iron, which is a metal. 소결 구성 요소의 제조를 위한, 상기 구성 요소의 표면 또는 개방 셀 다공성 구조에 도포되는 재료로서의 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 금속 분말 혼합물의 용도.Use of the metal powder mixture according to any one of claims 1 to 15 as a material to be applied to the surface or open cell porous structure of the component for the production of sintered components.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102462552B1 (en) * 2022-05-30 2022-11-04 원스(주) Composition for alloy powder having excellent strength with magnetic properties, manufacturing method for molded article using the same and molded article manufactured using the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009057127A1 (en) 2009-12-08 2011-06-09 H.C. Starck Gmbh Device for filtering particles from fluid, is provided with moving cover and moving units equipped with filter housing, inlet and outlet for fluid
CN105057680B (en) * 2015-07-29 2018-03-27 昆山德泰新材料科技有限公司 A kind of preparation method of mechanical alloying copper-tungsten powder
CN105057682B (en) * 2015-07-29 2018-07-31 昆山德泰新材料科技有限公司 A kind of preparation method of tungsten copper tin alloy powder
WO2017116590A2 (en) * 2015-12-08 2017-07-06 3M Innovative Properties Company Metal matrix composites including inorganic particles and discontinuous fibers and methods of making same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3591362A (en) * 1968-03-01 1971-07-06 Int Nickel Co Composite metal powder
DE3532331A1 (en) * 1985-09-11 1987-03-19 Degussa METHOD FOR PRODUCING A METAL DENTAL REPLACEMENT
US5403376A (en) * 1992-03-18 1995-04-04 Printron, Inc. Particle size distribution for controlling flow of metal powders melted to form electrical conductors
US5561827A (en) * 1994-12-28 1996-10-01 General Electric Company Coated nickel-base superalloy article and powder and method useful in its preparation
US6746506B2 (en) * 2002-07-12 2004-06-08 Extrude Hone Corporation Blended powder solid-supersolidus liquid phase sintering

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102462552B1 (en) * 2022-05-30 2022-11-04 원스(주) Composition for alloy powder having excellent strength with magnetic properties, manufacturing method for molded article using the same and molded article manufactured using the same

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