SE470580B - Järnsvamppulver innefattande hårdfasmaterial - Google Patents

Description

470 580 Vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning blandas järnsvamppulver, pulver av hårdfasmaterial och eventuellt legeringsämnen i en malanordning, t.ex. en kulkvarn innehållande kulor av stål eller keramiskt ma- terial. Kvarnkärlet med pulver och kulor fylles med vätska, såsom heptan, alkohol, cyklohexan eller vatten, och eventuellt tillsättes också dispergeringsmedel till vätskan, varefter kärlet förslutes sedan det fyllts med kvävgas eller annan inert gas. Kvarnkärlet bringas sedan rotera så länge att önskad partikelstorlek och partikel- storleksfördelning erhålles. Exempel på andra typer av malanordnigar är attritorkvarnar eller vibrationskvar- nar.

Malningsförfaranden av det slag som utnyttjas enligt föreliggande uppfinning beskrivs i den tyska pa- tentpublikationen 1.905.764. Emellertid males enligt denna publikation endast en metall, utan tillsats av hårdfasmaterial, varvid erhålles en typ av partiklar som har en pulverdensitet på mindre än 1 g/cm3 och en yta på minst 1 m2/g. Det har emellertid visat sig i samband med tillkomsten av föreliggande uppfinning att om dessa par- tiklar blandas med partiklar av hårdfasmaterial erhålles pulver med otillfredsställande pressbarhetsegenskaper.

Om däremot malningen av järnsvamppulver sker i närvaro av hårdfaspulver erhålles ett fint pulver som, eventu- ellt efter konventionell agglomering, väl lämpar sig för framställning av pressade och sintrade produkter, vilka p.g.a. förekomsten av hårdfasmaterial förväntas ha intressanta egenskaper. Också vad gäller själva sint- ringsförfarandet förväntas de nya pulvren ge värdefulla fördelar jämfört med kända pulverkompositioner.

Det järnsvamppulver som användes som utgångs- material kan lämpligen utgöras av ett kommersiellt till- gängligt, glödgat eller icke glödgat järnsvamppulver så- som NC 100.24 eller M 100 med en medelpartikelstorlek på 'M 470 580 3 90 um. Dessa pulver är kommersiellt tillgängliga från Höganäs AB. Uppfinningen är emellertid inte begränsad till pulver med dessa medelpartikelstorlekar utan såväl större som mindre storlekar kan användas.

Graden av malning varierar beroende på typ och par- tikelstorlek hos utgångsmaterialen och bestämms lämpli- gen för det enskilda fallet. Vid användning av exv NC 100.24 eller M100 med en medelpartikelstorlek på ca 90 um har det visat sig att gynnsamma resultat uppnåtts vid malning till en medelpartikelstorlek på ca 60 um, företrädesvis 50 um. Allmänt kan sägas att små partikel- storlekar är fördelaktiga ur sintringssynpunkt men mindre fördelaktiga ur pressbarhetssynpunkt. I vissa fall kan aggomering av det pulver som erhållits vid mal- ningsförfarandet vara önksvärd för att tillfredsstäl- lande pressbarhetsegenskaper skall kunna uppnås.

Hårdfasmaterialet kan väljas bland kommersiella hårdfasmaterial såsom NbC, TiN, TiC, Al2O3,SiC,Cr3C2, VC, Mo2C, WC, varvid mängden hårdfasmaterial i den malda kompositionen uppgår till högst ca 80 volymprocent.

Enligt uppfinningen kan också pulverformiga, lege- ringstillsatser införlivas i pulverkompositionen, varvid dessa tillsatser kan göras före eller efter malningsför- farandet. Exempel på legeringstillsatser är Ni,Mo,Mn,Cr, cu, si, V, Ti, P, Fe3P, c.

Uppfinningen belyses närmare med följande exempel, vilka inte är avsedda att begränsa uppfinningens omfatt- ning.

Exempel I en kulkvarn med diamtern 210 mm och längden 250 mm satsades stålkulor (12000 g, diameter 4 mm), samt 1200 g av en pulverblandning innefattande järnpulver, hårdfaspulver och eventuella legeringselement i pulver- form. Kvarnen fylldes med 2000 g n-heptan och kvävgas. 470 580 4 Härefter tillslöts kvarnen och bringades rotera med has- tigheten 59 rpm. Malningar genomfördes med följande pul- verblandníngar: NCl0O.24 + 5,4% Al2O3 (10 VOl% AIZO3) ASC100.29 + 5,4% Al2O3 (10 VOl% Al2O3) Ns100.24 + 9,7% Nbc (10 v01% Nbc) Asc100.z9 + 9,7% Nbc (10 vo1% Nbc) Ns1o0.24 + 20% INC0123 (Ni) + 5% A1203 Asc100.29 + 20% INC0123 (Ni) + 5% A1203 Nc10o.24 + 20% INco123 (Ni) + 5% A1203 + 3,75% Fe3P Asc1o0.29 + 20% INco123 (Ni) + 5% A1203 + 3,75% Fe3P Pulvret betecknat NC100.24 är ett järnsvamppulver, som är kommersiellt tillgängligt från Höganäs AB och som har en medpartikelstorlek på 105 um.

Pulvret ASC100.29 är ett atomiserat järnpulver från Höganäs AB med en medelpartikelstorlek på 105 pm.

Al2O3 och NbC tillsättes som hårdfasmaterial med en medelpartikelstorlek mindre än 5 pm. Fe3P med medelpar- tikelstorleken mindre än 5 pm tillsättes som legerings- element, liksom nickel, INCO123, som har en medelparti- kelstorlek på 8 um.

Av bifogade fig 1-4, framgår klart att det atomise- rade pulvret ASC100.29 vid sammalning med hårdfas- material endast låter sig malas ned i begränsad ut- sträckning och att ökande malningstid inte leder till motsvarande minskande partikelstorlek, vilket är fallet om järnsvamppulver NC100.24 enligt uppfinningen använ- des.

N-

Claims (9)

10 15 20 25 30 470 580 5 PATENTKRAV

1. Komposition innefattande sammalet pulver av järnsvamp och hårdfasmaterial, varvid halten hårdfasma- terial uppgår till högst ca 80 volymprocent.

2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av, att den såsom hårdfasmaterial innehåller NbC, TiN, TiC, Al2O3, SiC, Cr3C2, VC, Mo2C, WC och/eller kombinationer därav.

3. Komposition enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den som legeringstill- sats innehåller Ni, Mo, Mn, Cr, Cu, Si, V, Ti, P, Fe3P, C och/eller kombinationer därav.

4. Komposition enligt krav 1-3, k ä n n e - t e c k n a d av, att kompositionen har en medelparti- kelstorlek mindre än 60, företrädesvis mindre än 50 um.

5. Komposition enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att den föreligger i agglo- merad form.

6. Förfarande för framställning av en komposition av ett sammalet pulver innehållande järnsvamp och hård- fasmaterial, k ä n n e t e c k n a t av, att järnsvamppulver och pulver av hårdfasmaterial och even- tuella legeringstillsatser blandas i inert atmosfär i en malanordning innehållande vätska, att blandningen under- kastas malning tills önskad partikelstorlek och parti- kelstorleksfördelning uppnåtts, varefter det pulverfor- miga materialet avskiljes och torkas.

7. Förfarande eligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a t av, att vätskan utgöres av heptan, alkohol, cyklohexan eller vatten eller blandningar därav.

8. Förfarnde enligt något av krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a t av, att malningen utföres i en kulkvarn i kvävgasatmosfär.

9. Förfarande enligt krav 6-8, k ä n n e t e c k - n a t av, att vätskan utgöres av n-heptan.