DE1533441B1 - Verfahren zur Herstellung kompakter,schmied- und walzbarer dispersionsgehaerteter metallischer Werkstuecke - Google Patents
Verfahren zur Herstellung kompakter,schmied- und walzbarer dispersionsgehaerteter metallischer WerkstueckeInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur diesem als kompaktes Werkstück abgeschieden. Das
Herstellung kompakter, schmied- und walzbarer dis- Volumen des eingebundenen Trägers ist dabei im Ver-
persionsgehärteter metallischer Werkstücke, bei dem hältnis zu dem Volumen des fertigen Werkstückes von
ein Grundmetall anodisch gelöst und zusammen mit untergeordnet kleiner Größe.
einem in einem Netzmittel enthaltenden Elektrolyten 5 Der die Kathode bildende Träger besitzt bei der
befindlichen dispersen Material kathodisch abge- Herstellung des gewünschten kompakten Werkstückes
schieden wird. praktisch die Funktion einer Keimzelle, an der der Nach dem bisherigen Stand der Technik ist es be- Aufbau des Werkstückes eingeleitet wird. Das sich in
kannt, derartige Werkstoffe beispielsweise auf pulver- Verbindung mit dem Träger aufbauende Werkstück
metallurgischem Wege durch Sintern herzustellen, in- io wirkt im Verlauf des Herstellungsverfahrens selbst als
dem die die beabsichtigte Dispersionshärtung be- Kathode für das weitere Wachstum des theoretisch
wirkende Komponente dem Sinterpulver .beigemischt nahezu in beliebiger Größe herstellbaren Werkstückes,
wird. Die auf diese Weise erhaltenen Sinterwerkstoffe Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäß geweisen
meist einen porigen Aufbau auf, der die Festig- wonnenen Werkstückes besteht in der gleichmäßigen
keitseigenschaften nachteilig beeinflußt. Zudem sind 15 dispersen Verteilung der Hartstoffkomponenten in dem
bei diesem Verfahren die zur Dispersionshärtung ein- metallischen Grundmaterial, wobei Werkstücke begebrachten
sogenannten Hartstoffkomponenten nur liebiger Größe herstellbar sind. Bei dem Werkstoff
selten gleichmäßig im Korn des metallischen Grund- gemäß der Erfindung sind insbesondere auch innerhalb
materials verteilt, sondern meist an den Korngrenzen der einzelnen Kristallite das metallische Grundmaterial
angereichert. Diese für die gewünschten Festigkeits- 20 und die Hartstoffkomponenten gleichmäßig verteilt,
eigenschaften ungünstige Struktur läßt sich auch durch wodurch die gewünschte hohe Festigkeit des Werkentsprechende
Wärmebehandlung nur unwesentlich Stoffes erreicht wird. Bei Verwendung hochtemperatur- ^
verbessern. beständiger Hartstoffkömponenten erhält man bei %
Zur Herstellung dispersionsgehärteter metallischer hochtemperaturbeständigen metallischen Grundkom-
Werkstoffe ist es weiterhin bekannt, in einem sich aus 25 ponenten insbesondere eine hohe Warmfestigkeit des
mehreren metallischen Komponenten zusammenset- Werkstückes.
zenden Werkstoff eine der Komponenten durch eine Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
sogenannte innere Oxydation zu einer die Festigkeit wird das Netzmittel dem Elektrolyten kontinuierlich
steigernden Hartstoffkomponente zu machen. Der zugegeben.
Nachteil eines derartig gewonnenen Werkstoffes be- 30 Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erweist sich
steht in der häufig mikroskopisch sowie makro- die Verwendung von reinem Nickel, Kobalt, Silber,
skopisch ungleichmäßigen Verteilung der Hartstoff- Blei oder Legierungen auf der Basis Nickel—Kobalt
komponente in dem Grundmaterial. Die bei einer oder Nickel—Molybdän als anodisches Grundmaterial
gleichmäßig dispersen Verteilung der Hartstoffkom- besonders günstig. Als Hartstoffkomponenten eignen
ponenten zu erwartenden hohen Festigkeitseigen- 35 sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-
schaften, insbesondere die Warmfestigkeit durch Ein- fahrens insbesondere Oxyde, Karbide, Nitride und
bau entsprechender Hartstoffe, lassen sich auch mit Boride der Metalle Aluminium, Thorium, Cadmium
diesem Verfahren meist nur unvollständig erreichen. oder deren Mischungen.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt insbedie
Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen 40 sondere die Verwendung einer im Volumen zum
und zur Herstellung der eingangs genannten Werk- fertigen Werkstück kleinen Startkathode,
stücke ein Verfahren zu finden, mit dem zur Dis- Das Verfahren nach der Erfindung sei an Hand eines
persionshärtung eine oder mehrere Hartstoffkom- Ausführungsbeispieles näher erläutert:
ponente auf einfache Weise bei Herstellung des Werk- Als Elektrolyt wurden die in der Galvanotechnik ä
Stückes in das metallische Grundmaterial unter gleich- 45 bekannten Vernickelungsbäder benutzt, denen mittels
mäßiger disperser Verteilung eingebracht werden einer geeigneten Vorrichtung Netzmittel kontinuierlich
können. Hierdurch soll ein kompakter makroskopisch zugegeben werden. Als Dispersat wurde Aluminiumhomogener und porenfreier Werkstoff entstehen, der oxyd mit Korngrößen von weniger als 2 μπι in Konsich
insbesondere zur weiteren Verformung, beispiels- zentiationen von bis zu 80 g/l Elektrolyt eingesetzt,
weise durch Schmieden, Walzen oder Strangpressen, 50 wobei dafür Sorge getragen wurde, daß das Aluminiumeignet.
Als Hartstoffe im Sinne der Erfindung sind oxyd während der elektrolytischen Abscheidung der
dabei diejenigen Stoffe zu verstehen, die dem me- dispersionsgehärteten Legierungen, z. B. Stangentallischen
Grundmaterial eine mechanische und/oder material mit einem Durchmesser von 40 mm, homogen
thermische Stabilität verleihen. in der Lösung verteilt war. Weiterhin wurde auf me-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 55 chanischem Wege eine Porenbildung durch Gasbläslöst,
daß das im eingangs beschriebenen Elektrolyten chen an dem Werkstück verhindert. Als Anodenbefindliche, dispers verteilte Material diesem in Form material wurden sowohl die in der Galvanik bevon
Hartstoffkomponenten zugegeben wird. kannten massiven Nickelanoden als auch in Titanspar-
Die Hartstoffkomponenten werden in dem mit körben befindliche kleine Nickelstücke verwendet. Als
einem Netzmittel versehenen Elektrolyten durch An- 60 Abscheidungsträger wurden entsprechend geformte
wendung an sich bekannter Maßnahmen, wie bei- Metalldrähte, -bleche oder -profile geringen Durchspielsweise
Umrühren, gleichmäßig verteilt und in dem messers bzw. geringer Dicke benutzt, so daß deren
metallischen Grundmaterial des herzustellenden Werk- Volumen im Verhältnis zu dem gesamten abgeschiestückes
anodisch in Lösung gebracht. Das metallische denen Volumen vernachlässigbar klein war und die
Grundmaterial wird unter disperser Einlagerung der 65 somit die Eigenschaften des feitigen Werkstoffes nicht
Hartstoffkomponenten kathodisch an einem, Vorzugs- merklich beeinflussen.
weise aus dem metallischen Grundmaterial beste- Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden
henden Träger unter gleichzeitiger Verbindung mit durch Strangpressen oder Schmieden in geeigneten
Vorrichtungen verdichtet. Die verdichteten Werkstücke sind schmied- und walzbar und können somit
in die für eine Weiterverarbeitung geeignete Form gebracht werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung kompakter, schmied- und walzbarer dispersionsgehärteter metallischer
Werkstücke, bei dem ein Grundmetall anodisch gelöst und zusammen mit einem in einem Netzmittel
enthaltenden Elektrolyten befindlichen dispersen Material kathodisch abgeschieden wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das im Elektrolyten befindliche, dispers verteilte Material
diesem in Form von Hartstoffkomponenten zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzmittel dem Elektrolyten kontinuierlich
zugegeben wird.
3. Verwendung von reinem Nickel, Kobalt, Silber, Blei oder Legierungen auf der Basis Nickel—
Kobalt oder Nickel—Molybdän als anodisches Grundmetall bei einem Verfahren nach Anspruch 1.
4. Verwendung von Oxyden, Karbiden, Nitriden und Boriden der Metalle Aluminium, Thorium,
Cadmium oder deren Mischungen als Hartstoffkomponenten bei einem Verfahren nach Anspruch
1.
5. Verwendung einer im Volumen zum fertigen Werkstück kleinen Startkathode bei einem Verfahren
nach Anspruch 1.
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Also Published As
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