DE1213624B - Metallpulvermischung zur pulvermetallurgischen Herstellung von Eisenlegierungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

C22c

Deutsche KL: 40 b-39/54

Nummer: 1213 624

Aktenzeichen: B 62364 VI a/40 b

Anmeldetag: 2. Mai 1961

Auslegetag: 31. März 1966

Die Erfindung betrifft Metallpulvermischungen zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Eisenlegierung mit verbesserter Zugfestigkeit.

Es war schon eine gesinterte Dauermagnetlegierung bekannt, die aus 5 bis 40% Nickel, 3 bis 20% Aluminium, gegebenenfalls bis 40% Kobalt, bis 20% Kupfer, bis 10% Titan, bis 3% Silicium, bis 5% Tantal/Niob, einzeln oder gemeinsam, 0,001 bis 5% Bor, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen, bestand. Diese Legierung wurde durch Sintern der metallischen Bestandteile in Pulverform hergestellt, wobei die Legierungselemente auch in Form von Vorlegierungen mit zwei oder mehr Komponenten dem Pulveransatz zugesetzt wurden. Ferner waren schon Eisen-Kupfer-Legierungen mit 0,5 bis 10% *5 Kupfer bekannt, die durch Pressen und Sintern einer Mischung aus Eisenpulver und Kufperpulver, gelegentlich auch mit Zusatz von Graphit, hergestellt wurden. Aus diesen Pulvermischungen konnten Legierungen mit Festigkeiten bis zu 75 kg/mm² erhalten werden. Es bestand jedoch noch ein Bedürfnis nach Metallpulvermischungen, welche die pulvermetallurgische Herstellung von Eisenlegierungen mit wesentlich besseren mechanischen Eigenschaften, insbesondere Festigkeitseigenschaften, ermöglichen. Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung neuer Metallpulvermischungen, die geeignet sind, das erwähnte Bedürfnis zu befriedigen.

Die pulvermetallurgische Herstellung einer Eisenlegierung beginnt in üblicher Weise mit dem Mischen der pulverförmigen Legierungsbestandteile in den für die gewünschte Zusammensetzung erforderlichen Mengen. Dabei wurde gefunden, daß die aus Pulvermischungen unterschiedlicher Zusammensetzungen hergestellten Gegenstände wesentlich bessere mechanische Eigenschaften aufweisen als die aus vorlegierten Pulvern hergestellten Werkstoffe. Die Erfindung betrifft somit nur Legierungen, die durch Sintern einer Mischung von Pulvern unterschiedlicher Zusammensetzung erhalten werden.

Die erfindungsgemäße Metallpulvermischung zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Eisenlegierung mit verbesserter Zugfestigkeit besteht aus

0 bis 6 Gewichtsprozent Nickel, 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Kupfer, 0 bis 4 Gewichtsprozent Mangan, 0 bis 1,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff in

Form von Graphit,

0,01 bis 0,4 Gewichtsprozent Bor, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen.

Metallpulvermischung zur
pulvermetallurgischen Herstellung von
Eisenlegierungen

Anmelder:

The Birmingham Small Anns Company Limited,

Birmingham (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. rer. nat. G. Hauser,

Patentanwälte,

München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Peter Robert Marshall,

Shirley, Solihull, Warwickshire;

Philip James Ridout,

South Yardley, Birmingham (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 4. Mai I960 (15 702)

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Metallpulvermischung besteht aus

2,4 Gewichtsprozent Nickel,

1 Gewichtsprozent Kupfer,

1,6 Gewichtsprozent Mangan,

0,8 Gewichtsprozent Kohlenstoff in Form von

Graphit,

0,2 Gewichtsprozent Kupferborat,
Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen.

Das Nickel kann in Form eines feinen Nickelcarbonylpulvers oder als gepulverte Legierung mit einem oder zwei der anderen anwesenden Metalle zugegeben werden.

Das Kupfer kann als elementares Kupferpulver oder als gepulverte Legierung mit einem oder zwei der anderen anwesenden Metalle zugesetzt werden. Für das nichel- und kupferhaltige Pulver empfiehlt sich eine solche Teilchengröße, daß das Pulver durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,053 mm hindurchgeht.

Das Bor kann in jeder geeigneten Form, und zwar als solches in Form des sogenannten amorphen Bors oder in Form einer oder mehrerer Vorlegierungen, z. B. als Ferro-Bor, oder in Form einer oder mehrerer

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chemischer Borverbindungen zugesetzt werden. Von den letzteren werden die Metallborate, z. B. Cupriborat, besonders erwähnt.

Der Kohlenstoff wird zweckmäßig in Form eines mikrofeinen Graphitpulvers zugemischt.

Das Eisen wird zweckmäßig in Form eines leicht fließenden Pulvers zugegeben, welches vollständig durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,152 mm, zu 75% durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,076 mm und zu' 50% durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,053 mm hindurchgeht.

Nach dem Auswiegen der Pulverbestandteile werden diese in üblicher Weise zu einer homogenen Pulvermischung gemischt; Dieser Mischung gibt man dann Gleitmittel, wie z. B. Paraffinwachs oder Stearate oder andere bekannte Gleitmittel, in den erforderh'chen Mengen zu..·. ··.:·.

Die Pulvermischung wird dann -in bekannter Weise unter einem Druck von mindestens 2,36 t/cm² verdichtet und nach dem Auswurf aus der Form in einer ao nichtoxydierenden Atmosphäre mindestens 5 Minuten bei einer zwischen 1100 und 1400° C liegenden Temperatur gesintert. '

Obgleich man bei diesen niedrigeren Preßdrücken, Sintertemperaturen und kurzer Sinterdauer verhältnismäßig ungünstige technologische Eigenschaften erzielt, sind die dabei erhaltenen Produkte doch für bestimmte Zwecke brauchbar.

In der folgenden Tabelle sind die Zugfestigkeitsund Dehnungswerte einer Anzahl von durch Verdichten der Pulvermischung bei 3,78 t/cm² und · 15minutigem Sintern bei 1140° C erhaltenen Produkten angegeben.

35

40

Nr.	Pro	zentuale Zuse	Mn	immen	Setzung Kupfer	Zugfestigkeit	Deh nung
	JSIi	Cu	1,6	C	borat	kg/mm2	%
1	2,4		1,6	0,8		21,3	3
2	2,4	1	1,6	0,8	—	25,7	2
3	2,4	1	0,8	0,2	33,1	2

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Metallpulvermischung zur pulvermetallurgischen Herstellung einer- Eisenlegierung mit verbesserter Zugfestigkeit, bestehend aus Ö bis 6 Gewichtsprozent Nickel, Obis 4 Gewichtsprozent Mangan, 0 bis 1,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff in Form von Graphit, 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Kupfer, 0,01 bis 0,4 Gewichtsprozent Bor, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen.

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickel als fernes Nickelcarbonylpulver vorliegt.

3. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Nickel als gepulverte Legierung mit einem oder mehreren der anderen Metalle vorliegt.

• 4. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bor in Form von amorphem Bor oder einer chemischen Borverbindung vorliegt.

5. Mischung nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bor als Kupferborat vorliegt.

6. Metallpulvermischung nach Anspruch 1, bestehend aus

2,

4 Gewichtsprozent Nickel,

1 Gewichtsprozent Kupfer,

1,6 Gewichtsprozent Mangan,

0,8 Gewichtsprozent Kohlenstoff in Form

von Graphit,

0,2 Gewichtsprozent Kupferborat,
Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 946 230;
VDI-Zeitschrift, 1955, S. 89 bis 96.

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