SE438275B - Avblandningsfri jernbaserad pulverblandning - Google Patents

Description

szouszz-2 ha 10 15 D20 25 30 Det förlegerade atomiserade pulvret å andra sidan uppvisar ingen segregeringsrisk eftersom varje pulverpartikel har den önskade legeringssammansättningen. Damningsrisken är inte heller så stor eftersom inget legeringsämne med liten partikelstorlek ingår. Det förlegerade atomiserade pulvret har däremot en annan stor nackdel, nämligen dess låga pressbarhet, som beror på den lösningshärdande effekt som legeringsämnena har på varje pulverpartikel. En hög pressbarhet är väsentlig dä man önskar erhålla en detalj med hög täthet, vilket är en förutsättning för hög hållfasthet. 7 För en pulverblandning å andra sidan är pressbarheten 1 det närmaste densamma som för det ingående baspulvret. Detta jämte den flexi- bilitet vad gäller legeringssammansättning som kännetecknar pulver- blandningar har gjort sådana till den mest använda typen av lege- ringspulver, varvid baspulvret mestadels utgöres av ett olegerat järnpulver.

Genom den svenska patentskriften 7612217~5 är det känt ett sätt för framställning av ett kopparlegerat järnpulver med liten risk för segregering och damning samtidigt som pulveregenskaperna kunnat bibehållas. Enligt sättet åstadkommas detta genom en glödgning av pulverblandningen, varvid en så kallad partiell diffusionslegering av järn med koppar erhålles.

Då vissa legeringsämnen som exempelvis fosfor i form av ferrofosfor- pulver och grafitpulver ej på ett tillfredsställande sätt kan diffusionslegeras med järn- eller stâlpulver kan risk föreligga att blandningar där denna typ av legeringsämnen ingår som pulver med liten partikelstorlek blir segregerings- och/eller damningsbenägna.

Den svenska patentskriften 8001764f3 beskriver ett förfarande för att förhindra avblandning och/eller damning genom att till en pulver~ blandning sätta upp till 1 vikts-% av ett bindemedel av klibbig karaktär, vilken ej förändras med tiden vid normala temperaturer. l0 20 25 30 8304832-2 Det har dock visat sig att när dylika bindemedel sättes till en torr pulverblandning styrs den mängd, som kan tillsättas, av pulverblandningens karakteristiska flytbarhet. De mängder som med hänsyn härtill kan tillåtas resulterar i en icke helt till- fredsställande vidhäftningsförmåga mellan järnpartiklar och partiklar av legeringselementen, varför man ej erhåller en ur avblandnings-/ damningssynpunkt optimal pulverblandning.

Det till grund för uppfinningen liggande problemet har således varit att åstadkomma en mekanisk pulverblandning på järnbas, vilken är avblandnings- och damningsfri samtidigt som pulverblandningens karakteristiska fysikaliska pulver- och sintrade egenskaper skall bibehållas. Enligt föreliggande uppfinning löses detta problem genom att ett bindemedel tillsättes under den mekaniska blandnings- operationen av de i blandningen ingående pulverkomponenterna, varigenom de olika komponenterna häftas vid varandra. Enligt upp- finningen föredrages ett bindemedel i flytande form med god vät- ningsförmåga, vilket efter inblandningen övergår i fast form vid exponering med luftens syre. Genom att använda ett dylikt binde- medel erhålles en torr och friflytande pulverblandning.

Bindemedlet för dessutom ha sådana egenskaper att det kan avdrivas utan problem vid en lämplig temperatur i samband med sintringen av de ur pulverblandningen framställda presskropparna.

Eftersom bindemedlet skall ingå i pulverblandningen ända till det avdrives får det ej påverka pulverblandningens karakteristiska fysikaliska egenskaper, såsom volymvikt, flytbarhet (flow), press- barhet och gränstyrka.

För att ovanstående krav skall kunna tillgodoses föredrages enligt uppfinningen att bindemedlet tillsättes i en halt av upp till 0.5 %, företrädesvis 0.10 - 0.30 %. Med % avses här och i fortsättningen viktsprocent.

PQÜR QELÄLIT? 8304832-2 10 15 20 25 30 Det enligt uppfinningen använda bindemedlet utgöres av tallolja.

Enligt uppfinningen blandas järnbaserat pulver med ett eller flera legeringselement, exempelvis grafit eller fosfor, i pulverform samt smörjmedel under ett par minuter för att få begynnande homogenise- ring av blandningen. Därefter tillsättes bindemedlet i flytande form i en halt av upp till 0.5 %, företrädesvis 0.1 - 0.3 %, och inblandas under så lång tid som anses normalt för att en homogen blandning skall erhållas.

I.det följande exemplifieras uppfinningen och redovisas de försök som utförts med pulver framställt enligt uppfinningen och de över- raskande resultat som därvid uppnåtts. gfempel l Ett antal pulverblandningar bestående av 98.2 % järnsvamppulver med en maximal partikelstorlek av i75;nn§1.0 % grafitpulver med en medelpartikelstorlek av ca Sßmg 0.8 % zinkstearatpulver och varierande tillsatser av upp till 0.5 % av respektive polyetylen~ glykol 400 och tallolja bereddes. 7 med avseende på vidhäftning mellan järnpartiklar och grafitpartiklar, dels med avseende på flytbarhetsegenskaper. Vidhäftningen bestämdes genom att blåsa en bestämd mängd luft genom pulverblandningen och därefter bestämma förlusten av grafit.

Blandningarna undersöktes dels De resultat som därvid erhölls redovisas i diagram 1 (vidhäftning) och 2 (flytbarheten).

Av resultaten framgår att då tallolja används som bindemedel kan en mer eller mindre avblandningsfri pulverblandning av järn och grafit med bibehållna eller förbättrade flytegenskaper framställas.

Den tillsatta mängden bär ligga inom intervallet 0.1 - 0.3 % då man arbetar med pulver, vars partikelstorlek huvudsakligen under- 10 20 25 30 8304832-2 stiger 175fmL Dä polyetylenglykol 400 tillsättes dylika pulver är däremot den mängd som kan tillåtas för att bevara pulverbland- ningens karakteristiska flytbarhet ej tillräckligt stor för att ge en ur avblandningssynpunkt helt tillfredsställande effekt. Då man arbetar med pulverblandningar, vars partikelstorlek huvudsak- ligen understiger 175;mn är det i praktiken således ej lämpligt att använda ett dylikt bindemedel. Ett bindemedel enligt före- liggande uppfinning däremot möjliggör användning av avblandnings- fria järn-grafit-blandningar.

Exempel 2 Två pulverblandningar A och B med en sammansättning enligt nedan bereddes: 98.8 % järnpulver med en partikelstorlek huvudsak- ligen understigande 147/nn,1.2 % grafit med en partikelstorlek understigande 45 ,um.

Blandning A: 98.8 % järnpulver med en partikelstorlek huvudsak- ligen understigande 147/um, 1.2 % grafit, 0.10 % tallolja.

Blandning B: I bägge blandningarna inblandades även 0.8 % zinkstearat som smörj- medel.

Hos en producent av sinterdetaljer genomfördes ett försök i full produktionsskala, varvid av vardera blandningarna A och B pressades och sintrades på vedertaget sätt 10.000 detaljer. Detaljen i fråga - ingick i producentens normala produktion; då framställd av material enligt blandning A. Detaljerna av de båda blandningarna sintrades samtidigt vid 111500 i en bandugn i endogas. Efter sintringen uttogs ett ur statistisk synpunkt tillräckligt antal detaljer, för vilka kolhalten bestämdes. Härvid uppmättes för blandning A kolhalter 'PooR QUALITY 10 83014832-2 me11an 0.97 % och 1§11 %, medan motsvarande siffror för material B var 1.07 % och 1.10 %, dvs. kolhaltsintervaïïet för material A var 0.14 % och för matería1 B 0.03 %. Dessa data har åskådlíggjorts i diagram 3. " Resuïtaten ovan visar kïart att spridningen i koïhaït inom en produktionsserie är avsevärt mindre då detaïjerna tílïverkats av materíaï B än då de tíïïverkats av materiaï A.

Claims (2)

1. TO 15 20 3304632-2 P A T E N T K R A V Järnbaserad pu1verb1andning, k ä n n e t e c k n a d d ärr a v att den förutom järn- elïer stâïpuïver och ett eïïer fïera legeringsämnen i puïverform dessutom innehåïïer en ti11sats av upp tilï 0.50 %, företrädesvis 0.10 - 0.30 %, taïïoïja för att förhindra avbïandning och/eïler damning. 0 Järnbaserad pulverbïandning enïigt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d a v att den innehåller upp tíïï 2.0 % grafít- epuïver. Järnbaserad puïverbïandning enïígt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d a v att den innehå11er upp ti11 1.5 % fosfor tiïlsatt i form av ett ferrofosforpu1ver med en partíkeïstorlek huvudsakïigen understigande 44/um och en fosforhaït av 14 - 18 %. Järnbaserad pulverbïandníng enïigt patentkrav 3, k ä n n e - t e c k n a d a v att den ínnehälïer upp ti11

2.0 % grafit~ puïver. Qxnnmw,