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DE2032814C - tool - Google Patents

tool

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Publication number
DE2032814C
DE2032814C DE19702032814 DE2032814A DE2032814C DE 2032814 C DE2032814 C DE 2032814C DE 19702032814 DE19702032814 DE 19702032814 DE 2032814 A DE2032814 A DE 2032814A DE 2032814 C DE2032814 C DE 2032814C
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DE
Germany
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tool
tool according
metallic
metal alloy
network
Prior art date
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Expired
Application number
DE19702032814
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German (de)
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DE2032814B2 (en
DE2032814A1 (en
Inventor
Otto Dipl.-Ing. 4100 Duisburg Wessel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
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Priority to AT334971A priority patent/AT305000B/en
Priority to GB2808971A priority patent/GB1354366A/en
Priority to US00156029A priority patent/US3837848A/en
Priority to FR7124190A priority patent/FR2099312A5/fr
Publication of DE2032814B2 publication Critical patent/DE2032814B2/en
Publication of DE2032814A1 publication Critical patent/DE2032814A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2032814C publication Critical patent/DE2032814C/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

2S Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, das pulvermetallurgisch durch Pressen und anschließendes Sintern hergestellt ist. 2 S The invention relates to a tool that is produced by powder metallurgy by pressing and subsequent sintering.

Auf vielen Gebieten der Technik besteht Bedarf an Formteilen mit möglichst hohen Festigkeiten bei hohen Temperaturen. Solche Gebiete sind z. B. die Raumfahrt, der Gasturbinenbau, die Warmformgebung von Schwermetallen. Für mechanisch beanspruchte Teile bei Temperaturen über 650° C wurden zahlreiche Gußlegierungen und schmiedbare Legierungen entwickelt, die als Basismetall meist Nickel oder Kobalt enthalten.In many areas of technology there is a need for molded parts with the highest possible strength high temperatures. Such areas are e.g. B. aerospace, gas turbine construction, hot forming of heavy metals. For mechanically stressed parts at temperatures above 650 ° C Numerous cast alloys and forgeable alloys developed, mostly nickel as the base metal or contain cobalt.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit hoher Warmfestigkeit und hoher Warmhärte geht von Metallpulvern aus, denen häufig hochschmelzende Oxyde zugemischt werden. Die Pulver oder Mischungen werden zu porösen Formkörpern gepreßt und entweder bei hoher Temperatur möglichst dicht gesintert oder durch Heißpressen oder Strangpressen verformt und verdichtet. In jedem Fall wird eine möglichst hohe Dichte angestrebt. Die nichtmetallischen Teilchen und möglichst auch die Metallpulver sollen sehr fein sein, um eine feindisperse und weitgehende gleichmäßige Verteilung der Einschlüsse zu erzielen, die nach den bisherigen Erkenntnissen die besten Fesligkeitswerte ergibt.Another known method for the production of molded parts with high heat resistance and high Hot hardness is based on metal powders to which high-melting oxides are often added. The powder or mixtures are pressed into porous moldings and either at high temperature if possible densely sintered or deformed and compacted by hot pressing or extrusion. In any case it will striving for the highest possible density. The non-metallic particles and, if possible, the metal powder as well should be very fine in order to ensure a finely dispersed and largely even distribution of the inclusions to achieve which, according to previous knowledge, gives the best strength values.

Weiterhin ist bekannt, ein Skelett aus dünnen Metallfasern (vorzugsweise kleiner als 0,1 mm dick) zunächst durch eine Chromdiffusionsbehandlung zu inchromieren und später mit einem keramischen Schlicker,It is also known to initially use a skeleton made of thin metal fibers (preferably less than 0.1 mm thick) chrome-plated through a chrome diffusion treatment and later with a ceramic slip,

d. h. mit einer wäßrigen Festkörpersuspension, zu tränken (deutsche Patentschrift 1 227 663). Das Verfahren ist wegen der Diffusions- und Trockenzeiten sehr aufwendig und erfordert relativ stark poröse Skelettkörper, um das tiefe Eindringen der Festkörper und die Entfernung des in der Keramikaufschlemmung enthaltenen Wassers zu ermöglichen. Eine höhere Verdichtung kann nur durch einen Sintervorgang des Keramikanteils erfolgen, wobei der metallische Anteil bereits flüssig ist.d. H. with an aqueous solid suspension to impregnate (German Patent 1,227,663). The procedure is very expensive because of the diffusion and drying times and requires relatively strong porosity Skeletal body to allow deep penetration of the solids and removal of those in the ceramic slurry to allow contained water. A higher compression can only be achieved through a sintering process of the Ceramic portion take place, the metallic portion is already liquid.

Das erfindungsgemäß hergestellte Werkzeug unterscheidet sich wesentlich von den nach den bekannten Tränkverfahren erzeugten Formkörpern. So ist die Tränkung pröser Metallskelette mit einem flüssigenThe tool produced according to the invention differs significantly from that according to the known ones Impregnation process produced moldings. This is how the impregnation of prous metal skeletons with a liquid one

Metall, ζ. B. Kupfer, bekannt Dabei entstehen jedoch zwei metallische Netzwerke. Auch das Tränken metal!· lischer Skelette mit Fett, öl sowie mit wäßrigen Lösungen wurde bereits vorgeschlagen. Die dabei entstehenden Formkörper sind mit den erfindungsgemäß hergestellten Werkzeugen in keiner Weise vergleichbar.Metal, ζ. B. Copper, known but arise two metallic networks. Even the soaking metal! Lischer skeletons with fat, oil and aqueous solutions has already been proposed. The molded bodies produced in this way are similar to those according to the invention manufactured tools in no way comparable.

Eine eigene Entwicklung, z. B. zur Herstellung von Warmarbeitswerkzeugen, geht von Werkstoffen aus, die wesentlich billiger sind als die bekannten Legierungen auf der Basis Nickel und Kobalt, und führte zu dem Ergebais, daß beispielsweise poröse Strangpreßmatrizen mit hohen Stickstoffgchalten (> 1%) aus chromhaltigen Stahlpulvern bei Strangpressen von Stahlrohren höhere Standzeiten und bessere Rohroberflächen erzielten als die bisher be.sien schmelzmetallurgisch hergestellten und porenfreien Stahlmatrizen, die in diesen Strangpressen üblicherweise verwendet werden Weitere Versuche unter anderen Preßbedingungen zeigten jedoch, daß in vielen Fällen neben einer guten Warmfestigkeit bei Temperaturen über 650 C auch die Festigkeit im tieferen Temperaturbereich bis zur Raumtemperatur von wesentlichem Einfluß auf die Haltbarkeit der Matrize ist.An own development, e.g. B. for the production of hot work tools, is based on materials that are much cheaper than the known alloys based on nickel and cobalt, and led to the result that, for example, porous extrusion dies with high nitrogen content (> 1%) made of chromium-containing steel powders in extrusion of steel pipes achieved longer service lives and better pipe surfaces than the previously be.sien melt metallurgically produced and pore-free steel matrices, which are usually used in these extrusion presses the strength in the lower temperature range up to room temperature has a significant influence on the durability of the die.

Dem ernndungsgemäßen Verfahren liegt die Aufgabenstellung zugrunde, Werkzeuge herzustellen, die eine hohe Härte — und damit meist auch einen hohen Verschleißwiderstand — bei Temperaturen sowohl über 650 C als auch unter 650" C besitzen. Diese Eigenschaften besitzen die bisher bekannten Werkstoffe nur unvollkommen. So haben Werkzeugstähle und die heute in steigendem Maße eingesetzten martensitaushärtenden Stähle im Temperaturbereich bis etwa 550° C eine hohe Härte, die jedoch bei höheren Temperaturen stark abfällt Oberhalb 550cC werden fast ausschließlich die meist austenitischen Sonderlegierungen auf Nickel- oder Kobaltbasis eingesetzt.The method according to the invention is based on the task of producing tools which have a high hardness - and thus usually also a high wear resistance - at temperatures both above 650 ° C. and below 650 ° C. These properties are only imperfectly possessed by the materials known up to now Tool steels and the martensite hardening steels that are increasingly used today have a high hardness in the temperature range up to around 550 ° C, which, however, drops sharply at higher temperatures. Above 550 c C, the mostly austenitic special alloys based on nickel or cobalt are used almost exclusively.

Erfindungsgemäß werden Werkzeuge zum Verformen von Metallen bei höheren Temperaturen in Gestalt eines Preß- oder Walzdornes oder einer Strangpreßmatrize aus einem porösen, aus einer warmfesten Metallegierung erzeugten Skelettkörper mit einem durchgehenden Porennetzwerk gebildet, dessen Porenvolumen weniger als 50% beträgt und das mit einem nichtmetallischen anorganischen Werkstoff voll ausgefüllt ist, der bei Temperaturen unterhalb 650'C bei hoher Härte im wesentlichen unverformbar ist. Die im unteren Temperaturbereich vorwiegend von dem nichtmetallischen Anteil und die im oberen Temperaturbereich vorwiegend von dem metallischen An- ■ teil bestimmten Eigenschaften des Skelettkörpers — z. B. Härte, Festigkeit, Verschleißwiderstand —werden durch die stofflichen Zusammensetzungen, die Mengen und die Form der Verteilung der Anteile bestimmt.According to the invention tools for deforming metals at higher temperatures in Shape of a pressing or rolling mandrel or an extrusion die from a porous, from a heat-resistant one Metal alloy produced skeletal bodies with a continuous network of pores formed whose pore volume is less than 50% and that is completely filled with a non-metallic inorganic material is, which is essentially non-deformable at temperatures below 650'C with high hardness. Those in the lower temperature range mainly from the non-metallic portion and those in the upper temperature range Characteristics of the skeletal body determined primarily by the metallic part - z. B. hardness, strength, wear resistance - are determined by the material compositions, the quantities and determines the form of the distribution of the shares.

Das Werkzeug zum Verformen von Metallen bei höheren Temperaturen in Gestalt eines Preß- oder Walzdornes oder einer Strangpreßmatrize kann aus einem porösen, aus einer warmfesten Metallegierung erzeugten Skelettkörper mit einem durchgehenden Porennetzwerk gebildet sein, dessen Porenvolumen weniger als 5O°/o beträgt und das mit einem nichtmetallischen organischen Werkstoff, der bei Temperaturen unterhalb 65O0C bei hoher Härte unverformbar ist, derart ausgefüllt ist, daß nur die Zonen des Werkzeuges, die mit dem zu bearbeitenden Werkstoff in Berührung kommen, in einer Tiefe von etwa 5 bis 10 mm getränkt sind, während der restliche Teil des Werkzeuges eine relative Dichte von 90% und darüber aufweist.The tool for deforming metals at higher temperatures in the form of a pressing or rolling mandrel or an extrusion die can be formed from a porous skeletal body made of a heat-resistant metal alloy with a continuous pore network, the pore volume of which is less than 50% and that with a non-metallic organic material, which is non-deformable at temperatures below 65O 0 C with high hardness, is filled in such a way that only the zones of the tool that come into contact with the material to be processed are soaked to a depth of about 5 to 10 mm, while the remainder of the tool has a relative density of 90% and above.

Das Porenvolumen beträgt vorzugsweise 20 bis 30%.The pore volume is preferably 20 to 30%.

Beispielsweise kann die Metallegierung aus kleinen Teilchen beliebiger Form, z. B. Pulver, Granalien, Späne und Fasern, bestehen, wobei als Werkstoff eine warmfeste Stahllegierung gemäß folgender Tabelle benutzt wird:For example, the metal alloy can be composed of small particles of any shape, e.g. B. powder, granules, Chips and fibers exist, the material being a heat-resistant steel alloy according to the following table is used:

Tabelle aTable a

Zusammensetzungcomposition Beispiel
··
example
··
Kohlenstoff carbon max. 0,5
0,2 bis 2,0
0,3 bis 15
10 bis 25
max. 0.5
0.2 to 2.0
0.3 to 15
10 to 25
0,05
1,4
0,6
13
0.05
1.4
0.6
13th
Siliziumsilicon 4 bis 204 to 20 1313th Manganmanganese bis 10
bis 2
until 10
up to 2
1,4
1
1.4
1
Chrom chrome Nickel nickel Wolfram tungsten Vanadin Vanadium

Eventuelle weitere, die Warmfestigkeit erhöhende Elemente, wieAny other elements that increase the heat resistance, such as

Niob niobium

Molybdän molybdenum

Bor und Zirkonium
jeweils
Boron and zirconium
respectively

Rest EisenRemainder iron

bis
bis
until
until

0,030.03

Rest EisenRemainder iron

Als Werkstoff kommt auch eine chromhaltige Stahllegierung in Betracht, die einen hohen Stickstoffgehalt aufweist, entsprechend der folgenden Tabelle b:A chromium-containing steel alloy with a high nitrogen content can also be used as a material according to the following table b:

Tabelle bTable b

Zusammensetzung
\
composition
\
Beispiel
" (I
example
"(I.
Kohlenstoff
Silizium
carbon
silicon
max. 0,5
0,2 bis 2,0
0,3 bis 15
10 bis 25
4 bis 20
bis 10
bis 2
max. 0.5
0.2 to 2.0
0.3 to 15
10 to 25
4 to 20
until 10
up to 2
• 0,02
. 0,7
1,3
25
13,5
3,3
• 0.02
. 0.7
1.3
25th
13.5
3.3
Mangan manganese 0,2 bis 3,00.2 to 3.0 1,62
Rest Eisen
1.62
Remainder iron
Chrom chrome Nickelnickel Wolfram tungsten Vanadin Vanadium Stickstoff...Nitrogen... Rest EisenRemainder iron

Eine weitere Möglichkeit besteht, eine warmfeste Nickellegierung etwa gemäß der folgenden Tabelle c:Another possibility is a heat-resistant nickel alloy according to the following table c:

Tabelle cTable c

Kohlenstoff. Silizium ManganCarbon. Silicon manganese

Chrom chrome

Molybdän Wolfram Kobalt Molybdenum tungsten cobalt

Zusammensetzungcomposition

<0,3 bis 2
bis 4,0
<0.3 to 2
to 4.0

bis 22until 22

bis 20
bis 8
until 20
till 8

bis 18until 18

Beispielexample

0,20.2

0,350.35

0,70.7

1717th

17,5 4,217.5 4.2

Fortsetzungcontinuation

jedochHowever Zusammensetzungcomposition 4
5
20
40
4th
5
20th
40
Beispiel
».
example
».
Titan titanium bis
bis
bis
until
until
until
Aluminium
Eisen ....
aluminum
Iron ....
Rest Nickel
mindestens
Remainder nickel
at least
3
57
3
57

oder eine warmfeste Kobaltlegierung etwa gemäß der Tabelle d zu verwenden.or to use a heat-resistant cobalt alloy according to table d.

Tabelle dTable d

Kohlenstoff carbon

Silizium silicon

Mangan manganese

Chrom chrome

Nickel nickel

Wolfram tungsten

Molybdän molybdenum

Niob niobium

Eisen iron

gegebenenfalls Stickstoff optionally nitrogen

Rest Kobalt
mindestens jedoch ...
Remainder cobalt
but at least ...

Zusammensetzungcomposition

< 0,60<0.60

bis 1
0,5 bis 3
10 bis 22
bis 20
bis 15
bis 4
bis 4
bis 4
until 1
0.5 to 3
10 to 22
until 20
to 15
to 4
to 4
to 4

Beispielexample

0,550.55

0,70.7

2,4
21
11,5
15
2.4
21
11.5
15th

Restrest

4444

Die Herstellung des Skelettkörpers erfolgt in bekannter Weise. Die Metallteilchen werden meist in eine Form geschüttet und mehr oder weniger stark verdichtet. Im Anschluß an die Formgebung ist im allgemeinen eine Sinterung zweckmäßig, um die Mctalltcilchcn miteinander zu verbinden. Mit der Sinterung verbunden oder getrennt davon kann eine Behandlung der porösen Skeletlkörper durchgeführt werden, um die Warmfestigkeit zu erhöhen, z. B. Aufkohlung, Nitrierung, Kaltverformung. So ist es in vielen Fällen, wie noch an einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt wird, zweckmäßig, die Metalltcilchcn in weichem Zustand zu verdichten und später dem Skclettkörpcr eine höhere Härte zu geben. Die relative Dichte der Skelettkörper ist in einem großen Bereich variabel und reicht von etwa 4% (bei Verwendung von Spänen) bis etwa 90%. Sie beträgt vorzugsweise 60 bis 85%.The production of the skeletal body takes place in a known manner. The metal particles are mostly in poured a form and more or less compacted. Following the shaping is in In general, sintering is expedient in order to connect the metal pieces to one another. With the A treatment of the porous skeletal bodies can be carried out, connected or separated by sintering to increase the heat resistance, e.g. B. carburization, nitriding, cold forming. That's the way it is in many cases, as will be shown in a preferred embodiment, it is expedient to use the metal pieces to compress in a soft state and later to give the skeleton a higher hardness. the The relative density of the skeletal bodies is variable over a wide range and ranges from about 4% (when using of chips) up to about 90%. It is preferably 60 to 85%.

Die Füllung des Porennetzwerkes in dem metallischen Skelettkörper und damit die Erzeugung des zweiten Netzwerkes erfolgt durch Tränken oder Inliltriercn. Dies kann in Verbindung mit einem Glühvorgang, z. B. Sintern des Grundkörpers, oder in einem getrennten Vorgang erfolgen. Das zum überwiegenden Teil schmelzflüssige Tränkmittel besitzt entweder die endgültige Zusammensetzung oder ist ein Vorprodukt, das mit dem Grundkörper chemisch reagiert und so die Endzusammensclzung des zweiten nichtmetallischen, anorganischen Netzwerkes ergibt. Als Tränkmittel haben sich vor allem Silikate (Wasser-Jilas, Gläser, Email) bewährt. Darüber hinaus sind jedoch auch andere Salze verwendbar, wie z. B. Chloride und Aluminate. Außerdem ist als Tränkmittel auch eine Schmelze eines Metalls oder einer Metallegierung, B. Aluminium, Magnesium, Al-Si, Al-Ti, anwendbar. Die Metalle werden vor der Verwendung des Formkörpers in den Poren des Skeleitkörpers in nichtmetallische Verbindungen umgewandelt, z. B. Karbide, Oxyde, Nitride. Die dazu benötigten Reaktionsstoffe, z.B. Kohlenstoff, Sauerstoff und/oderThe filling of the pore network in the metallic skeletal body and thus the creation of the second network takes place by soaking or infiltration. This can be done in conjunction with an annealing process, e.g. B. sintering of the base body, or take place in a separate process. The predominantly molten impregnating agent either has the final composition or is a preliminary product that reacts chemically with the base body and thus results in the final composition of the second non-metallic, inorganic network. Silicates (water jilas, glasses, enamel) have proven particularly useful as impregnating agents. In addition, however, other salts can also be used, such as. B. chlorides and aluminates. In addition, a melt of a metal or a metal alloy, L · B. aluminum, magnesium, Al-Si, Al-Ti, can also be used as the impregnating agent. The metals are converted into non-metallic compounds in the pores of the skeleton before the molding is used, e.g. B. carbides, oxides, nitrides. The reactants required for this, for example carbon, oxygen and / or

ίο Stickstoff, müssen vorher entweder in den Metallteilchen des Skelettkörpers vorhanden sein, z. B. Kohlenstoff, Stickstoff, oder an ihnen, z. B. Sauerstoff als Oxydhaut und/oder als aus einer wäßrigen Lösung abgeschiedenes Salz bzw. daraus entstandenes Oxyd.ίο nitrogen, must either beforehand in the metal particles the skeletal body may be present, e.g. B. carbon, nitrogen, or on them, e.g. B. Oxygen as Oxide skin and / or as a salt deposited from an aqueous solution or an oxide formed therefrom.

Diese Einbeziehung eineis Reaktionsstoffes an den Metallteilchen des Skeletts ist auch bei der Tränkung mit einem Silikat anwendbar, z. B. um die Benetzung zu verbessern, die Viskosität beim Tränken zu erniedrigen oder um den Erweichungspunkt nach dem Tränken zu erhöhen.This inclusion of a reaction substance on the metal particles of the skeleton can also be used when impregnating with a silicate, e.g. B. to improve wetting, to lower the viscosity during impregnation or to increase the softening point after impregnation.

Die Veiwcndüngsicmpcratur des Werkzeuge^ soll im allgemeinen unter dem Schmelzpunkt des nichtmetallischen Netzwerkes liegen. Sie kann jedoch für eine beschränkte Zeit auch darüber liegen, wenn die Festigkeitseigenschaften des warmfesten metallischen Netzwerkes ausreichen. In diesem Fall bewirken die Schmelzwärme und die verbesserte Wärmeleitung einen guten Entzug und/oder Abfluß der Wärme von der wärmebeaufschlagten Oberfläche. Das nichtmelallische Netzwerk soll bei der späteren Verwendung weder mit den diesen: berührenden Stoffen stark reagieren noch aus den Poren des metallischen Skeletts entfernt werden.The consumption level of the tool should be are generally below the melting point of the non-metallic network. However, it can be used for a limited time also lie above it, if the strength properties of the heat-resistant metallic Network are sufficient. In this case the heat of fusion and the improved heat conduction effect a good extraction and / or dissipation of heat from the heat-exposed surface. The non-melallic Network should not be strong with the substances that come into contact with these: during later use react yet to be removed from the pores of the metallic skeleton.

Das folgende Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren erläutern.The following example is intended to explain the method according to the invention.

Als Beispiel wird die Herstellung einer Matrize zum Strangpressen von Stahlblöcken zu Rohren beschrieben. Ein 24/14 Cr/Ni-StahTpulver oder grobe Sägespäne etwa gleicher Zusammensetzung wurden zu einem kreisringförmigen Formkörper mit einer relativen Dichte von etwa 70% verdichtet, gesintert und auf einen Stickstoffgehalt von über I % aufgestickt. Das Gefüge bestand nun fast völlig aus sogenanntem »unechtem Stickstoffperlit«, einer feinlamellaren Schichtung aus Chromnitrid (Cr2N) und austenitischer Grundmasse. Es besitzt eine gute Warmfestigkeit. Dieser Skelettkörper wurde in einem Vakuumofen über dem Tränkmedium hängend mit diesem gleichzeitig auf 1000 bis 10500C in Stickstoffatmosphäre (etwa 600 Torr) erhitzt. Als Tränkmedium wurde ein Silikat (Wasserglas) mit einer bei dieser Temperatur ausreichend niedrigen Viskosität verwendet. Anschließend erfolgte das Evakuieren des Ofens, das Eintauchen der Skelettkörper in die Schmelze und das Füllen des Ofens mit Stickstoff (etwa 700 Torr). Nach einer Tauchzeit von etwa 10 Minuten wurde die Matrize wieder aus der Schmelze herausgezogen. Das Abschalten der Ofenheizung erfolgte nach weiteren IO Minuten.The production of a die for the extrusion of steel blocks into tubes is described as an example. A 24/14 Cr / Ni steel powder or coarse sawdust of approximately the same composition was compacted into a circular shaped body with a relative density of about 70%, sintered and embroidered to a nitrogen content of over 1%. The structure now consisted almost entirely of so-called "fake nitrogen perlite", a fine lamellar layer of chromium nitride (Cr 2 N) and an austenitic matrix. It has good heat resistance. This skeleton body (about 600 Torr) in a vacuum oven over the impregnation medium integrally with this at the same time to 1000 to 1050 0 C in a nitrogen atmosphere. A silicate (water glass) with a sufficiently low viscosity at this temperature was used as the impregnation medium. The furnace was then evacuated, the skeleton bodies were immersed in the melt and the furnace was filled with nitrogen (about 700 Torr). After an immersion time of about 10 minutes, the die was pulled out of the melt again. The furnace heating was switched off after a further 10 minutes.

Für bestimmte Anwendungen erwies es sich als zweckmäßig, nur die mit dem Strangpreßwerkstoff und dem Schmiermittel in Berührung kommende Zone der Matrize in einer Tiefe von etwa 5 bis 10 mm zu tränken. Dies wurde dadurch erreicht, daß der übrige Teil der Matrize vor dem Tränken warm auf eine relative Dichte von über 90%, vorzugsweise auf 95% und mehr, verdichtet wurde.For certain applications it was found to be useful, only those with the extruded material and the lubricant-contacting zone of the die at a depth of about 5 to 10 mm to soak. This was achieved by warming the remaining part of the die before soaking a relative density of over 90%, preferably to 95% and more, was compressed.

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Werkzeug, das pulvermetallurgisch durch Pressen und anschließendes Sintern hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zum Verformen von Metallen bei höheren Temperaturen, in Gestalt eines Preß- oder WaIzdornes oder einer Strangpreßmatrize, aus einem porösen, aus einer warmfesten Metallegierung erzeugten Skelettkörper mit einem durchgehenden Porennetzwerk gebildet ist, dessen Porenvolumen weniger als 50% beträgt und das mit einem nichtmetallischen Werkstoff voll ausgefüllt ist, der bei Temperaturen unterhalb 650° C bei hoher Härte u η verformbar ist.1. Tool that is produced by powder metallurgy by pressing and subsequent sintering, characterized in that the tool for deforming metals at higher temperatures, in the form of a pressing or rolling mandrel or an extrusion die, made from a porous, from a heat-resistant metal alloy generated skeletal body is formed with a continuous pore network whose pore volume is less than 50% and that is completely filled with a non-metallic material that is included in Temperatures below 650 ° C with high hardness u η is deformable. "2. Werkzeug, das pulvermetallurgisch durch Pressen und anschließendes Sintern hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zum Verformen von Metallen hei höheren Temperaturen in Gestalt eines Preß- oder Walzdornes oder einer Strangpreßmalrize aus einem porösen, aus einer warmfesten Metallegierung erzeugten Skelettkörper mit einem durchgehenden Porennetzwerk gebildet ist, dessen Porenvolumen weniger als 50"/o beträgt, und daß mit einem nichtmetallischen organischen Werkstoff, der bei Temperaturen unterhalb 650' C bei hoher Härte unverformbar ist, derart ausgefüllt ist, daß nur die Zonen des Werkzeuges, die mit dem zu bearbeitenden Werkstoff in Berührung kommen, in einer Tiefe von etwa 5 bis 10 mm getränkt sind, während der restliche Teil des Werkzeuges eine relative Dichte von 90% und darüber aufweist."2. Tool that is produced by powder metallurgy by pressing and subsequent sintering is, characterized in that the tool for deforming metals at higher temperatures in the form of a pressing or rolling mandrel or an extrusion die made of a porous, Skeletal body made from a heat-resistant metal alloy with a continuous network of pores is formed, the pore volume of which is less than 50 "/ o, and that with a non-metallic organic material that is non-deformable at temperatures below 650 ° C with high hardness is, is filled in such a way that only the zones of the tool with the to be machined Material come into contact, are soaked to a depth of about 5 to 10 mm, during the remaining part of the tool has a relative density of 90% and above. 3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Porenvolumen 20 bis 30% beträgt.3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the pore volume is 20 to 30% amounts to. 4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 mit der Maßgabe, daß die Metallegierung aus max. 0,5% C, 0,2 bis 2,0%> Si, 0,3 bis 15% Mn, 10 bis 25% Cr, 4 bis 20% Ni, bis 10% W, bis 2% V, eventuell bis 2% Nb, bis 3% Mo, 0,03% B1 0,03% Zr, Rest Fe, besteht.4. Tool according to one of claims 1, 2 or 3 with the proviso that the metal alloy consists of a maximum of 0.5% C, 0.2 to 2.0% Si, 0.3 to 15% Mn, 10 to 25 % Cr, 4 to 20% Ni, up to 10% W, up to 2% V, possibly up to 2% Nb, up to 3% Mo, 0.03% B 1 0.03% Zr, remainder Fe. 5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 mit der Maßgabe, daß die Metallegierung aus max. 0,5% C, 0,2 bis 2,0% Si, 0,3 bis 15% Mn, 10 bis 25% Cr, 4 bis 20% Ni, bis 10% W bis 2% V, 0,2 bis 3,0% N, Rest Fe, besteht.5. Tool according to one of claims 1, 2 or 3 with the proviso that the metal alloy of max. 0.5% C, 0.2 to 2.0% Si, 0.3 to 15% Mn, 10 to 25% Cr, 4 to 20% Ni, up to 10% W up to 2% V, 0.2 to 3.0% N, remainder Fe. 6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 mit der Maßgabe, daß die Metallegierung aus weniger als 0,3% C, bis 2% Si, bis 4,0% Mn, bis 22% Cr, bis 20% Mo, bis 8% W, bis 18%, Co, bis 4% Ti, bis 5% Al, bis 20% Fe, Rest Ni, mindestens jedoch 40%, besteht.6. Tool according to one of claims 1, 2 or 3 with the proviso that the metal alloy of less than 0.3% C, up to 2% Si, up to 4.0% Mn, up to 22% Cr, up to 20% Mo, up to 8% W, up to 18%, Co, up to 4% Ti, up to 5% Al, up to 20% Fe, remainder Ni, but at least 40%. 7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 mit der Maßgabe, daß die Metallegierung aus weniger als 0,60% C, bis 1 % Si, 0,5 bis 3 % Mn, 10 bis 22% Cr, 10 bis 20% Ni, bis 15% W, bis 4% Mo, bis 4% Nb, bis 4% Fe, gegebenenfalls N1 Rest Co1 mindestens jedoch 22%, besteht.7. Tool according to one of claims 1, 2 or 3 with the proviso that the metal alloy consists of less than 0.60% C, up to 1% Si, 0.5 to 3% Mn, 10 to 22% Cr, 10 to 20 % Ni, up to 15% W, up to 4% Mo, up to 4% Nb, up to 4% Fe, optionally N 1, the remainder Co 1 but at least 22%. 8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Porennetzwerk des metallischen Skelettkörpers durch Tränken mit einer Silikat- oder Salzschmelze ausgefüllt ist.8. Tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pore network the metallic skeleton body is filled by soaking it with a silicate or molten salt. 9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Porennetzwerk des metallischen Skelettkörpers durch Tränken mit einem Metall oder einer Legierung mit hoher9. Tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pore network of the metallic skeletal body by impregnating with a metal or an alloy with high Affinität zu einem oder mehreren der Elemente Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff ausgefüllt ist und das Metall oder die Legierung durch eine Glühbehandlung in entsprechende Karbide, Oxyde oder Nitride übergeführt ist.Affinity for one or more of the elements carbon, oxygen and nitrogen and the metal or alloy is transformed into appropriate carbides or oxides through an annealing treatment or nitride is converted. 10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Porennetzwerk des metallischen Skelettkörpers durch Tränken mit einem oder mehreren der Metalle oder Legierungen Aluminium, Magnesium, Aluminium-Silizium oder Alu ■ minium-Titan ausgefüllt und durch Glühbehandlung in Karbide, Oxyde oder Nitride übergeführt ist.10. Tool according to claim 9, characterized in that the pore network of the metallic Skeletal body by impregnation with one or more of the metals or alloys aluminum, Magnesium, aluminum-silicon or aluminum-titanium filled in and annealed is converted into carbides, oxides or nitrides. 11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Karbide, Oxyde oder Nitride durch Reaktion mit Bestandteilen und/oder Überzügen auf dem Netzwerk des warmfesten Skelettkörpers gebildet sind. 11. Tool according to one of claims 1 to 10, characterized in that the carbides, oxides or nitrides are formed by reaction with constituents and / or coatings on the network of the heat-resistant skeletal body.
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