DE975195C

DE975195C - Verfahren zur Herstellung von dichten Sinterkoerpern

Info

Publication number: DE975195C
Application number: DED10944A
Authority: DE
Inventors: Fritz Frehn
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1951-11-22
Filing date: 1951-11-22
Publication date: 1961-09-28

Description

Verfahren zur Herstellung von dichten Sinterkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dichten Sinterkörpern. Sinterkörper werden bekanntlich aus Pulvern oder Pulvermischungen hergestellt, wobei in diesen Ausgangspulvern bereits die Zusammensetzung vorliegt, die hernach der gesinterte Körper aufweisen soll. Die Herstellung erfolgt im allgemeinen in der Weise, daß entweder reine Metallpulver oder die Mischungen von Pulvern reiner Metalle oder die Mischung von Pulvern von Metallegierungen mit anderen solchen Pulvern oder mit Pulvern aus Metallen zu einem Formkörper gepreßt und dieser Formkörper alsdann gesintert wird.
Es hat sich nun gezeigt, daß die Eigenschaften solcher Sinterkörper ganz allgemein wesentlich verbessert werden können, wenn dem Ausgangspulver oder dem Ausgangspulvergemisch Bor zugesetzt wird. Offenbar hat das Bor hierbei die Eigenschaft, die Diffusionsverhältnisse bei der Sinterung in günstiger Weise zu beeinflussen. Es entstehen besonders dichte Körper, die ofenbar rein metallisch sind, d. h. also frei von Oxyden. Auch das Kornwachstum wird in einem Sinne beeinflußt, das sich auf die Eigenschaften des erzeugten Endkörpers günstig auswirkt. Diese Feststellung gilt unabhängig davon, ob Körper aus reinen Metallen gesintert werden oder ob durch die Sinterung Metalllegierungen entstehen sollen. In welcher Form das Bor dem Ausgangspulver oder Ausgangspulvergemisch zugesetzt wird, ist von untergeordneter Bedeutung. 'Im allgemeinen wird man sich borhaltiger Vorlegierungen bedienen, wie sie mit den verschiedensten Elementen zur Verfügung stehen oder bereitet werden können, wie beispielsweise Ferrobor.
Das Bor ruft durch seine Wirkung beim Sintern bereits spezifische Wirkungen hervor, wenn es in ganz geringen Mengen zugesetzt wird. Übergroße Mengen sind im allgemeinen nicht zweckmäßig. Vorzugsweise wird daher das Bor in Mengen zugesetzt, die o,ooi bis 2,5% betragen.
Eine ganz besondere Wirkung hat der Borzusatz auf hochpermeable, insbesondere weichmagnetische Eisenlegierungen oder auch auf ebensolches Eisen, d. h. also auf die an sich bekannten Eisen-Kobalt-und Eisen-Nickel-Legierungen sowie auf reines Eisen, insbesondere wie es beispielsweise durch Zersetzung von Eisenkarbonyl gewonnen wird. Auch hier werden besonders dichte Körper mit ausgesprochen metallischem Charakter erzeugt, wie dies allgemein bei den Sinterkörpern der Fall ist, die gemäß der Erfindung hergestellt werden. Außerdem ergibt sich aber eine Verbesserung der weichmagnetischen Eigenschaften, wie beipielsweise eine Erhöhung der Sättigung. Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, insbesondere bei der Bereitung dieser Werkstoffe so zu verfahren,-daß Bor den Ausgangspulvern bzw. Ausgangspulvergemischen in Mengen von o,ooi bis 2,5% zugesetzt wird.
Die auf diese Weise erzeugten Stoffe eignen sich besonders als Werkstoff für die Herstellung von Polplatten, Polschuhen, Eisenrückschlüssen u. dgl., wie sie in an sich bekannter Weise bei Dauermagneten vorgesehen werden, wenn aus dem Einzelmagnet ein sogenanntes Magnetsystem hergestellt werden soll. Es ist selbstverständlich möglich, diese sogenannten Eisenteile der Dauermagnete für sich auf dem Wege des Sinterns herzustellen und sie dann in beliebiger Weise mit den Magneten zu verbinden. Das Verfahren der Erzeugung von Dauermagnetsystemen gestaltet sich aber besonders einfach, wenn diese sogenannten Eisenteile mit dem Dauermagnetwerkstoff einstöckig zum fertigen Magnetsystem gesintert werden. In hervorragendem Maße eignet sich für dieses Verfahren ein Pulver bzw. Pulvergemisch, das im Sinne der Erfindung mit einem Borzusatz versehen ist.
Für diesen besonderen Zweck hat sich ein gesinterter Stoff in einer Zusammensetzung bewährt mit o,ooi bis 2,5%, vorzugsweise etwa o,o5 bis o,8% Bor, Rest Eisen. Der Eisenrest kann hierbei geringfügige Verunreinigungen enthalten, wie sie auch bei den sehr sauber arbeitenden Sinterverfahren unvermeidlich sind. Besonders wirkungsvoll ist das Ergebnis, wenn hierbei von einem Eisen ausgegangen wird, das durch Zersetzung von Eisenkarbonyl gewonnen ist, obwohl auch andere Reineisenpulver als Ausgangswerkstoffe verwendet werden können.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, für die sogenannten Eisenteile an Dauermagneten Legierungen zu verwenden, die neben der Eisengrundlage gewisse Mengen an Aluminium enthalten. Der Aluminiumgehalt kann ganz oder teilweise durch Nickel, Silizium, Titan und Kupfer, einzeln oder zu mehreren, ersetzt sein. Legierungen dieser Art lassen sich besonders leicht sintern und dienen vornehmlich der einstöckigen Sinterung von Dauermagnetsystemen; denn sie fügen sich besonders gut in den Sintervorgang ein, der sich an den bekannten Eisen - Nickel -Aluminium-Dauermagnetwerkstoffen mit oder ohne Zusatz von Titan, Kobalt, Kupfer, Silizium u. dgl. vollzieht.
Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, für die Sinterung von Polplatten, Polschuhen, Eisenrückschlüssen, und zwar vornehmlich dann, wenn sie einstöckig mit dem Dauermagnetwerkstoff gesintert werden sollen, folgende Zusammensetzung zu verwenden: i bis io%, vorzugsweise z bis 5% Aluminium, o,ooi bis a,5'°/0, vorzugsweise o,o5 bis o,8% Bor, Rest Eisen mit geringfügigen Verunreinigungen.
In dieser Legierung kann der Aluminiumgehalt ganz oder teilweise durch die gleiche Menge Nickel, Silizium, Titan und Kupfer, einzeln oder zu mehreren, ersetzt sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von dichten Sinterkörpern aus Metallpulvern, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangspulver bzw. Ausgangspulvergemisch Bor zugesetzt wird, vorzugsweise in Mengen von o,ooi bis 2,5%. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangspulver bzw. Ausgangspulvergemisch für die Sinterung von hochpermeablem, insbesondere weichmagnetischem Eisen bzw.ebensolchen Eisenlegierungen (Eisen-Nickel, Eisen-Kobalt) Bor, vorzugsweise in Mengen von o,ooi bis 2,5'/o, zugesetzt wird. 3. Verwendung der nach Anspruch a erzeugten Stoffe als Werkstoff für die Herstellung von Polplatten, Polschuhen, Eisenrückschlüssen u. dgl. an Dauermagneten, insbesondere für Solche, die mit dem Dauermagnetwerkstoff einstöckig gesintert werden. 4. Verwendung der nach Anspruch 2 gesinterten Stoffe für den in Anspruch 3 genannten Zweck in einer Zusammensetzung von o,ooi bis 2,5'°/o, vorzugsweise o,o5 bis o,8% Bor, Rest Eisen mit geringfügigen Verunreinigungen. 5. Verwendung der nach Anspruch a gesinterten Stoffe für den in Anspruch 3 genannten Zweck in einer Zusammensetzung von i bis io%, vorzugsweise a bis 5% Aluminium, o,ooi bis a,5'0/0, vorzugsweise etwa 0,05 bis o,8% Bor, Rest Eisen mit geringfügigen Verunreinigungen. 6. Verwendung einer Legierung gemäß Anspruch 5 für den Zweck nach Anspruch 3, bei der jedoch der Aluminiumgehalt ganz oder teilweise durch Nickel, Silizium, Titan und Kupfer, einzeln oder zu mehreren, ersetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 154 352; schweizerische Patentschrift Nr. 193 832; britische Patentschriften Nr. 294 o86, 504 371; G m e 1 i n, »Handbuch der anorganischen Chemie«, 1936, Eisen, Teil D, S. 7/8; H. Remy, »Lehrbuch der anorganischen Chemie«, Bd. 1, 1939 S. 286; R ap a t z, »Die Edelstähle«, 1951, S. 281.