DE1918176A1 - Low-alloy, homogeneous iron powder for the production of hardenable sintered steels - Google Patents

Description

Die Herstellung τοη Maschinenteilen durch Pressung und Sinterung τοη Eisenpulver ist eine Technik, deren Anwendung während der letzten Jahrzehnte wegen der erreichten Vorteile stark gewachsen ist· Unter anderes ermöglicht diese Technik die Irreichung enger Toleranzen für komplizierte Teile mit nur einigen wenigen einfachen und ökonomisch verteilhaften Arbeitsgängen im vergleich «it der konventionellen schmeidenden Bearbeitung. Mit reinem gesintertem Eisen wird allgemein ein· Zugfestigkeit von 15 - 25kp/mm erhalten« Höhere Festigkeitsvert· werden in der heutigen Technik durch Einmischung von Kupfer, Nickel und/·der Graphit in das Eisenpulver vor der Pressung erreicht« Auch andere Legierungszusätz· sind bekannt· Bei der Sinterung der auf dies« Art hergestellten Teile erfolgt eine mehr oder weniger weitgehend· Homogenisierung der Legierungszusammensetzung durch Diffusion.The production of τοη machine parts by pressing and sintering τοη Iron powder is a technique the use of which has grown rapidly over the last few decades because of the advantages it has achieved · Among other things this technique enables tight tolerances to be met for complex parts with only a few simple and economically distributable ones Operations compared to conventional smooth machining. With pure sintered iron, there is generally a · tensile strength from 15 - 25kp / mm obtained «Higher strength values are achieved in today's technology by mixing in copper, nickel and / · graphite in the iron powder before pressing. Other alloy additions are also known in the sintering of those produced in this way Parts there is a more or less extensive · Homogenization of the alloy composition by diffusion.

Sintermaterial, das Kohlenstoff enthält, kann zur weiteren Verbesserung der Festigkeit und der Hart« auf ähnliche Weise wie konventionellerSintered material that contains carbon can be used for further improvement the strength and the hard «in a similar way as conventional

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Stahl gehärtet werden. Genau vie bei konventionellen Stahlen sind die Härtungaergebnisse bei Sinterstahl diinensionsabhängig, da die für die Härtung notwendig· martensitiβehe Struktur nur bei Abkühlungageechwindigkeiten erreicht wird, die eine bestimmt· Grenze überschreiten. Wachsend· Dimensionen führen zu niedrigeren Abkühlungsgeschwindigkeiten. Die Grenze für die kritische Abkühlungsgeschwindigkeit kann durch Zusatz ▼on gewissen Legierungael einen ten nach unten verschoben werden, und demzufolge lassen sich größer· feile durchhärten. Mit der Härtbarkeit eines Materials ist die größte Tiefe gemeint, bei welcher ein Probekörper τοη definierter Fore unter gegebenen Härtungsbedingungen eine gewisse Härte erreichen kann. Zusätze τοη die Härtbarkeit erhöhenden Legierungselementen durch Einmischung von Legierungsmetallpulver vor der Pressung sind bei der jetzigen Technik üblich. Die Schwierigkeit, eine ausreichend homogen· Verteilung τοη Legierungselementen im fertigen Material mit Sinterungstemperaturen und Sinterungszeiten zu erreichen, die vom Gesichtspunkt der Kosten annehmbar sind, bedeutet hierbei eine Begrenzung«Steel can be hardened. They are exactly the same as with conventional steels The hardening results for sintered steel depend on the size, since the Hardening necessary. Martensitic structure is only achieved at cooling rates that exceed a certain limit. Growing · dimensions lead to lower cooling rates. The limit for the critical cooling rate can be set by adding ▼ on certain alloy elements are shifted downwards, and consequently larger files can be hardened through. With the hardenability of a Material is meant the greatest depth at which a specimen τοη defined fore under given hardening conditions a certain hardness can reach. Additions τοη the hardenability increasing alloy elements by mixing in alloy metal powder before pressing common with current technology. The difficulty of finding a sufficient one homogeneous distribution τοη alloy elements in the finished material with Achieving sintering temperatures and sintering times that are acceptable from the point of view of costs means a limitation "

Eine Verbesserung stellt in dieser Hinsicht die neue Methode dar, die im schwedischen Patent Nr* 12.123/66 beschrieben ist und die die Herstellung von partiell vorlegierten Pulvern betrifft. Gemäß dieser Method· werden di· Legierungsstoff· in extrem verteilter, gegebenenfalls oxydischer, Form dem Eisenpulver zugesetzt, worauf die Mischung einer Glübung in reduzierender Atmosphäre unterzogen wird. Hierbei tritt eine gewiss« Festsinterung der Legierungspartikeln auf den Eisenpartikeln ein. Auf diese Art wird ein· stabil·, feindispers· Verteilung der Legierungsstoff· im Pulver erreicht, di· in unverändert·« Zustand während der Pressung beibehalten wird, und das· schließlich gesinterte Material wird weniger inhomogen, als wenn ein· einfach· Pulvermischung mit derselben Zusammensetzung benutzt worden wäre. Venn man dies· Technik benutzt, kann di· hehe Kompressibilität des Eisenpulvers beibehalten werden, da nur eine geringe Menge der Legierungsstoffe sich in den Eisenpartikeln gelöst hat.The new method, the in Swedish Patent No. * 12.123 / 66, which relates to the manufacture of partially pre-alloyed powders. According to this method, the alloying material becomes extremely dispersed, if necessary oxidic form is added to the iron powder, whereupon the mixture is subjected to a glow in a reducing atmosphere. Here occurs a certainly «solid sintering of the alloy particles on the iron particles. In this way a · stable ·, finely dispersed · distribution of the alloy material · in the powder is achieved, that is, in an unchanged · «state during the Pressing is maintained, and the · finally sintered material is less inhomogeneous than if a · simple · powder mixture with the same Composition would have been used. If you use this technique, the compressibility of the iron powder can be maintained, since only a small amount of the alloys are in the iron particles has solved.

Die Sinterungsatmosphäre, wie dissoziiertee Ammoniak, Endogas und dergl., welche in den industriellen Sinterungsöfen eingestellt wird, enthältThe sintering atmosphere, such as dissociated ammonia, endogas and the like., which is set in the industrial sintering furnaces contains

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immer außer Wasserstoffgas und anderen reduzierenden oder inerten Bestandteilen auch Wasserdampf. Wasserdampf dissoziiert teilweise gemäß folgender Beaktionsformel:always besides hydrogen gas and other reducing or inert components also water vapor. Water vapor partially dissociates according to following reaction formula:

₂ ^ H₂ + 1/2
Hierbei gilt: ₂ ^ H ₂ + 1/2
The following applies here:

_Δ β\ = - Min ^ΡΗ2 _Δ β \ = - Min ^ΡΗ 2

d. h. das Sauerstoffpotential wird von der Gleichung bestimmt:d. H. the oxygen potential is determined by the equation:

1/2 BTIn ρ - - ETIn (ρ /p„ ) - Δ G⁰ 2 Ö 21/2 BTIn ρ - - ETIn (ρ / p ") - Δ G ⁰ 2 Ö 2

Gewöhnlich pflegt der Wasserdampfgehalt Ton einer solchen Größenordnung zu sein, daß der Taupunkt der Atmosphäre zwischen -10 und +5 C liegt, das bedeutet für dissoziiertes Ammoniak, daß das Sauerstoffpotential -50,3 bis -56,4 kcal pro Grammatom Sauerstoff bei 1120° C beträgt, welches die am häufigsten angewandte Sinterungstemperatur ist. Dieses Sauerstoffpotential ist so hoch, daß gewisse Legierungeelemente, deren Verwendung denkbar ist, bei der Sinterung oxydieren und dadurch ihre Wirkung verlieren wurden* Die Gleichgewichtsbedingungen einer solchen Oxydation können allgemein wie folgt geschrieben werden:Usually the water vapor content of clay maintains this order of magnitude to be that the dew point of the atmosphere is between -10 and +5 C, For dissociated ammonia this means that the oxygen potential -50.3 to -56.4 kcal per gram atom of oxygen at 1120 ° C, which is the most frequently used sintering temperature. This oxygen potential is so high that certain alloy elements, the use of which is conceivable, oxidize during sintering and thereby their Lose effect were * The equilibrium conditions of such Oxidation can generally be written as follows:

Me + X/2 O₀ Z± MeO
Hierbei gilt:Me + X / 2 O ₀ Z ± MeO
The following applies here:

- ETIn ⁸MeO- ETIn ⁸ MeO

⁰M. ⁰ M.

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1/2 BTIn p₀ - 4 G°₂ * BTIn 2 1/2 BTIn p ₀ - 4 G ° ₂ * BTIn 2

Man sieht hieraue, daß das Sauerstoffpotential, bei welchen die Metall· Me zu oxydieren beginnen, erhöht wird, wenn die Metalle Me in einem anderen Metall gelöst sind, d. h. wenn dessen Aktivität niedriger ist alsIt can be seen here that the oxygen potential at which the metal Me begin to oxidize is increased when the metals Me are dissolved in another metal, i.e. H. if its activity is lower than

Bei reinen Mischungen το η Eisenpulver and Legierungsmetal!pulver oder Pulver, das nach de· Verfahren des schwedischen Patents 12.123/66 hergestellt wurde, sind die Legierungsmetallpartikeln fast rein, d, h. die Einlösung von Legierungsmetallen ins Eisen erfolgt nicht vor der eigentlichen Sinterung« Dies bringt mit sich, daß für oxydationsempfindlich· Ziegierungselemente die Gefahr der Oxydation besteht, bevor die Auflösung ihren Anfang genommen hat·For pure mixtures το η iron powder and alloy metal! Powder or Powder produced according to the method of Swedish patent 12.123 / 66, the alloy metal particles are almost pure, i. E. the The dissolution of alloy metals in the iron does not take place before the actual sintering. Ziegierungselemente there is a risk of oxidation before dissolution has started

Bei homogen legierten Pulvern, d. h. Pulvern, deren Partikeln eine vollständig homogene Verteilung sämtlicher Legierungselemente aufweisen, wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Aktivitäten der Legierungsmetalle schon vor der Sinterung ihre niedrigsten Werte haben. Bi* Kohlensäurepotentiale für gewisse Legierungsetoffe bei 1120 C werden nachfolgend in Tabelle 1 wiedergegeben. Aus der Tabelle geht hervor, daß die Legierungsstoffe Cu₁ Mo und Ni weniger oxydationeempfindlich sind als Elsen, und deshalb genauso gut in partiell vorlegierten Pul- -vern wie in homogenen verwendet werden können. P, Cr, Mn, Ta, Nb, V, B, Ti und Al sind beträchtlich mehr oxydationsempfindlich, und für diese Stoffe ist es ein Vorteil, wenn sie vor der Sinterung homogen verteilt sind. ·In the case of homogeneously alloyed powders, ie powders whose particles have a completely homogeneous distribution of all alloying elements, this disadvantage is avoided in that the activities of the alloying metals have their lowest values even before sintering. Bi * carbonic acid potentials for certain alloys at 1120 C are shown in Table 1 below. The table shows that the alloy materials Cu ₁ Mo and Ni are less sensitive to oxidation than Elsen and can therefore be used just as well in partially pre-alloyed powders as in homogeneous powders. P, Cr, Mn, Ta, Nb, V, B, Ti and Al are considerably more sensitive to oxidation, and it is an advantage for these substances if they are homogeneously distributed before sintering. ·

Aus den oben gemachten Ausführungen geht hervor, daß homogene, vorlegierte Pulver verzuziehen sind, teils, weil man eine völlig homogene Struktur in den gesinterten Teilen erreichen, teils, weil man die Oxydation·— empfindlichen Legierungselemente mit größerem Vorteil verwenden kannFrom the explanations given above it can be seen that homogeneous, pre-alloyed powders are to be warped, partly because a completely homogeneous structure can be achieved in the sintered parts, partly because the oxidation can use sensitive alloying elements to greater advantage

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als bei partiell vorlegierten Pulvern oder Mischungen. Eine große Schwierigkeit bedeutet jedoch die Tatsache, daß die meisten Legierungsetoffe in fester Lösung im Eisen ihre Härte erhöhen; das aber hat zur Folge, daß die Kompressibilität des Pulvers sich verschlechtert.than with partially pre-alloyed powders or mixtures. A great difficulty, however, is the fact that most of the alloy substances increase their hardness in solid solution in iron; but this has the consequence that the compressibility of the powder deteriorates.

Vorliegende Erfindung zielt darauf ab, durch Zusatz von geeigneten Legierungsstoffen neue homogen legierte, extrem verteilte Pulver mit höchstmöglicher Kompressibilität zu erhalten, die gleichzeitig nach Zusatz von Kohlenstoff mit Hilfe der pulvermetallurgischen Herstellungstechnik Sinterstahl höchstmöglicher Härtbarkeit ergeben.The present invention aims to provide new, homogeneously alloyed, extremely distributed powders by adding suitable alloying substances To obtain the highest possible compressibility, which at the same time result in the highest possible hardenability after the addition of carbon with the help of the powder-metallurgical production technique of sintered steel.

Gemäß der Erfindung vird ein homogen legiertes, extrem verteiltes Eisen- a pulver mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,1 Gewichtsprozent für die Herstellung härtbarer Sinterstähle mittels pulvermetallurgischer Technik unter Zusatz von Kohlenstoff, in Gegenwart üblicher in Stahl anwesender Verunreinigungen und gegebenenfalls unter Verwendung von Al, Ca₁ Zr und dergl. als Desoxydationsmitteln, vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es bis zu einer Menge von höchstens 10 Gewichtsprozent wenigstens einen Legierungsbestandteil enthält, dessen Konzentration durch den Quotienten * «indesten« gleich 0,40 bestimmt ist, wobeiAccording to the invention vill a homogeneously alloyed, extremely divided iron a powder with a carbon content below 0.1 weight percent for the production of curable sintered steels by powder metallurgical technique with the addition of carbon, in the presence of customary Present in steel impurities, and optionally with the use of Al Ca ₁ Zr and the like. Proposed as deoxidizing agents, which is characterized in that it contains up to an amount of at most 10 percent by weight at least one alloy component, the concentration of which is determined by the quotient * "at least" equal to 0.40, where

f - TS? und g - -r? ist undf - TS? and g - -r? is and

Uv Uu "Uv Uu "

G die Konzentration des oder der Legierungsstoffe, F den Multiplikatieneiakter der Haftbarkeit und G die Streckgrenie i» kp/»»² bedeute».G the concentration of the alloy (s), F the multiplier acter of the liability and G the yield strength i »kp /» » ² means».

Es ist hierbei zweckmäßig, die li&wirknng verschiedener Legierung«steif· teils auf die Härtbarkeit, teil· auf die Hart« des kehlensteffreie» Eisens und/oder dessen Streckgrenae su vergleiche»· Die llnvirkmng der Legierungssteffe auf die Hart»**keit vird gewöhnlich als Mmltiplikatie»·- faktor (F) angegeben, womit der Fakter gemeint ist, Mit welches die Härtbarkeit für eine rein· lisen-Iohlensteff-Legierung aultipliaiertIn this case it is advisable to use different alloys «stiff · partly on the hardenability, partly on the hard "throat free" Iron and / or its extensor line see below Alloy stiffness to the hardness is usually used as a multiplication »· - factor (F), with which the factor is meant with which the Hardenability multiplied for a pure iron-Iohlensteff alloy

909845/ 1 027 ^BA0 909845/1 027 ^BA0

werden muß, um der Härtbarkeit eines Stahls Bit demselben Kohlenstoffgehalt, aber mit einer gegebenen Konzentration des Legierungsstoffes zu entsprechen '. Bei niedrigen Legierungsgehalten ist F im allgemeinen eine lineare Funktion der Legierangekonzentration C, Zu der nachfolgen'-must be, in order to match the hardenability of a steel bit with the same carbon content but with a given concentration of the alloy material '. At low alloy contents, F is generally a linear function of the alloy range concentration C, to the following'- den fabeile 1 wird die Konzentrationsderivate f ■» r— für eine Heihe vonfabeile 1 will use the concentration derivatives for a number of

dede

Legierungselementen innerhalb interessanter Konzentrationsgebiete angegeben· Des weiteren wird in der Tabelle 1 die Konzentrationsderivate g « ~j— für die Streckgrenze G, für kohlenstoffreies Eisen mit Legierungsstoffen in fester Lösung aufgeführt« Da die Kompressibilität des PulversAlloy elements specified within interesting concentration ranges · Furthermore, the concentration derivatives are shown in Table 1 g «~ j— for the yield strength G, for carbon-free iron with alloys in solid solution,« As the compressibility of the powder mit steigender Streckgrenze für die Partikeln abnimmt, ist g also Maß für die Verschlechterung der Kompressibilität, die vom Legierurags— stoff pro Konzentrationseinheit verursacht wird. Der Quotient f/g ist somit bei einem gewissen Legierungsgehalt ein Maß für die Härtbarkeilszunahme, die für eine gegebene Senkung der Kompressibilität erreicht werden kann.decreases with increasing yield strength for the particles, so g is Measure of the deterioration in compressibility caused by the alloy substance is caused per concentration unit. The quotient is f / g thus, with a certain alloy content, a measure of the increase in hardenability that is achieved for a given decrease in compressibility can be.

Der höchste Wort für den Quotienten f/g wird für Bor wegen seiner die Härtbarkeit besonders erhöhenden Wirkung auch bei sehr geringen Konzentrationen erhalten« Der Multiplikationsfaktor für Bor erreicht jedoch ein Maximum von 1,76 bei einer Konzentration von 0,001 % und bleibt danach konstant. Bin Borgehalt, der größer ist als 0,001 Jt, bringt demnach eine weiter· Erhöhung der Härtbarkeit nicht mit sich. Es hat sieh jedoch in der Praxis gezeigt, daß ein Borgehalt bis zu 0,005 ft eine unerwünschte Senkung der Kompressibilität nicht nach sich sieht* Durch weitere Zugabe eines oder mehrerer Legierungsstoff«kann der Gesamtwert des M«ltipiikÄtisasfakters fir *·» Sinterstahl und 4»mit d.sssn Härtbark· it B«sh MtIr erhöht *mru»m* * ~- ' .. ,'-_■'.'■ ^: . '_::y _ :^:_; \ s The highest word for the quotient f / g is used for boron because of its hardenability especially increasing effect even at very low concentrations. However, the multiplication factor for boron reaches a maximum of 1.76 at a concentration of 0.001 % and remains constant thereafter. A boron content greater than 0.001 Jt therefore does not result in a further increase in hardenability. However, it has been shown in practice that a boron content of up to 0.005 ft does not result in an undesirable reduction in compressibility d.sssn hardenability B «sh MtIr increased * mru» m * * ~ - ' .. ,' -_ ■ '.' ■ ^:. _':: Y ^_: _; \ s

Das nach Bor günstigst· lleswni ist Chrom mit f/g - 1,08. Für Chrom gilt» im Gegensatz zu Ber, daß der Multiplikationsfaktor bis zu einer !•»••»trail·« mm .··#" 5 % fast. linear und - danach weiterhin mit «twas .^: . geringerer eeschwindigkeit \iu sa ca. 15 Jl zunimmt. Bei noch höherenThe cheapest according to Bor is chromium with f / g - 1.08. For chromium, “in contrast to Ber, the multiplication factor is up to a! •» •• »trail ·« mm . ·· # "5 % almost. Linear and - after that, still with« something. ^: . Lower speed \ iu sa approx. 15 Jl increases. At even higher

Chromgshaltcm wird das Austenitgcbiet se stark begrenzt, daß das Mate-Chromium content, the austenite area is severely limited so that the material

7 ) rial aus diesem Grund schwer zu härten ' ist. In der Tabelle 1 ragen dt7 ) rial is difficult to harden 'for this reason. In Table 1, dt weiteren Molybdän und Mangan als wertvolle, die Härtbarkeit erhöhendefurther molybdenum and manganese as valuable ones that increase hardenability

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Zusätze (f/g = 0,61 bzw. 0,47) heraus. Diese beiden Stoffe ergeben eine fast lineare Erhöhung des Multiplikationsfaktors bis zu Gehalten von - 5 'Jf-. Additives (f / g = 0.61 or 0.47). These two substances result in an almost linear increase in the multiplication factor up to contents of - 5 'Jf-.

Konzentrations
bereich
Gewicht s-jtConcentration
area
Weight s-jt TabelleTabel 11 2)
Λ ²
kp/mm2)
Λ ²
kp / mm mm /kpmm / kp F
maxF.
Max 1/2 BTIn ^p02 bei
1120 C und der
Aktivität 1 '
kcal/Grammatom
Sauerstoff1/2 BTIn ^p 02 at
1120 C and the
Activity 1 '
kcal / gram atom
oxygen Legie-
runge—
stoffAlloy
runge—
material 0-0,001
0,0010-0.001
0.001 ff -7
0 -7
0 1,761.76 -74-74 B
>B.
> 0-10-1 76I³) J:
0 ^L 76I ³ ) J:
0 ^L 9,29.2 0,210.21 -99-99 AlAl 0-20-2 1,93³'1.93 ³ ' 19,719.7 0,080.08 -75-75 SiSi 0-0,120-0.12 1,67³>1.67 ³ > 7474 0,050.05 -61-61 PP. 0-0,11
0,11-0,250-0.11
0.11-0.25 VV 15,515.5 0,410.41 1,611.61 -93-93 TiTi 0-0,25
0,25-0,80-0.25
0.25-0.8 6,50³>
-6,306.50 ³ >
-6.30 5,65.6 0,480.48 1,441.44 -71-71 VV 0-4
4-13 0-4
4-13 3,03.0 1,081.08 -62-62 CrCr 0-40-4 3.2₅ ⁵>
>K3,253.2 ₅ ⁵ >
> K3.25 9,29.2 0,470.47 -68-68 MnMn 0-30-3 4,3⁵^4.3 ⁵ ^ 7,47.4 0,250.25 -29-29 NiNi 0-10-1 ^U75ll ^U75 ll 2525th 0,070.07 -16-16 CuCu 0-0,80-0.8 1,75⁵>1.75 ⁵ > -70-70 NbNb 0,10.1 0,88 '0.88 ' 7,47.4 0,610.61 -38-38 MoMon 4,50⁵^4.50 ⁵ ^ -69-69 TaTa -41-41 FeFe

Angaben über die Einwirkung des Bor auf die Streckgrenze des Ferrit fehlen in der Literatur. Der Wert, der in der Tabelle angegeben ist, gilt für Beryllium, das die stärkste Einwirkung fön allen einsatzfähigen Legierungselementen hat und das, wie'Bor, einen sehr kleinen Atoaradius hat. Es liegt daher Grund vor, anzunehmen, daß der Wert für Bor von derselben Größenordnung ist wie der Wert für Beryllium.Information on the effect of boron on the yield strength of ferrite are lacking in the literature. The value given in the table applies to beryllium, which is the most powerful hair dryer all operable Has alloying elements and that, like'Bor, has a very small azo radius. There is therefore reason to believe that the value for boron is of the same order of magnitude as the value for beryllium.

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Vanadin und Titan haben schließlich auch relativ hohe Werte für den Quotienten f/g (0,48 und 0,41 resp.), aber der Multiplikationsfaktor ist auf maximal 1,44 bzw. l,6l begrenzt; diese Werte werden bei 0,25 bzw· 0,11 Gewichts-^ erreicht, weshalb diesen beiden Stoffen ein relativ begrenzter Wert vom Gesichtspunkt der Härtbarkeit zugeschrieben werden muß.After all, vanadium and titanium also have relatively high values for the Quotients f / g (0.48 and 0.41 respectively), but the multiplication factor is limited to a maximum of 1.44 or 1.6 liters; these values are at 0.25 or 0.11% by weight, which is why these two substances are relatively limited Value must be ascribed from the point of view of hardenability.

Es hat sich gezeigt, daß die Stoffe, bei welchen der Quotient f/g 0,40 übersteigt, als Legierungsmittel in homogen legiertem Eisenpulver zur Herstellung von härtbaren Sinterstählen besondere geeignet sind. Offensichtlich ungeeignet sind Stoffe wie Silicium, Phosphor und Kupfer (f/g a 0,08, 0,05 bzw. 0,07), weshalb deren Gehalt so niedrig wie möglich gehalten werden sollte. Aluminium und Nickel nehmen eine Zwischeuste llung ein (f/g - 0,21 bzw. 0,25).It has been shown that the substances for which the quotient f / g 0.40 exceeds, as an alloying agent in homogeneously alloyed iron powder for Production of hardenable sintered steels are particularly suitable. Obviously, substances such as silicon, phosphorus and copper are unsuitable (f / g a 0.08, 0.05 or 0.07), which is why their content is as low as possible should be kept. Aluminum and nickel take an interlude treatment (f / g - 0.21 or 0.25).

Es ist bekannt, daß die Festigkeitseigenschaften der Metalle sich mit zunehmender Korngröße verschlechtern. Das Sintermaterial wird währendIt is known that the strength properties of metals vary with with increasing grain size. The sintered material is during

Li teraturhinwe'i se References to literature ιι

1) Sandvikens Handbuch, Teil 7, Band H₁ S. 541) Sandvikens Handbook, Part 7, Volume H ₁ p. 54

2) Coastock, G.F., Titanium in Iron and Steel, 1955, S. Il62) Coastock, G.F., Titanium in Iron and Steel, 1955, p. Il6

3) Grange, R.Α., Boron, Calcium, Golumbiua and Zirconium in Iron and Steel, I957, S. 203) Grange, R.Α., Boron, Calcium, Golumbiua and Zirconium in Iron and Steel, 1957, p. 20

4) Ibid, S. 1554) Ibid, p. 155

5) Metals Handbuch, 1948, S. 4985) Metals Handbuch, 1948, p. 498

6) Glassner, Α., The thermochemical properties of the oxides, fluorides and chlorides to 2500° K, US Government printing office: 1959 Ο-49Ο3396) Glassner, Α., The thermochemical properties of the oxides, fluorides and chlorides to 2500 ° K, US Government printing office: 1959 Ο-49Ο339

7) E, Houdremont, Handbuch der Sonderstahlkunde, 1956, S* 6297) E, Houdremont, Handbuch der Sonderstahlkunde, 1956, S * 629

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der Sinterung solchen Bedingungen ausgesetzt, daß dia Eornrergrößerungsubjected to sintering conditions such that the mandrel enlargement gefördert wird. Kleine Zusätze eines der Legierungsstoffa Nb, Ti oder Vis promoted. Small additions of one of the alloys Nb, Ti or V

g\ haben sich als wirksam erwiesen, die Kornvergrößerung in solchen Stählen ' have been found to be effective in increasing the grain size in such steels ' zu begrenzen· Um festzustellen, inwieweit dieselbe Wirkung mit Sinterstahl erreicht werden kann, wurden Versuche mit homogen legierten PuI-Tern, teils ohne, teils mit kornverfeinernden Zusätzen unternommen, Dia Pulver wurden zusammen mit 0,6 ft Graphit und 0,5 % Zinkstearat zu zylindrischen Probekörpern gepreßt, die eine Stunde in reduzierendem Gas mit einem Kohlenstoffpotential entsprechend dem eingemischten Graphitgehalt bei 1120° G gesintert und danach langsam auf Zimmertemperatur abgekühlt wurden« Eine metallographische Untersuchung von Probekörpern ergab, daß die Korngröße bei Zusatz τοη Nb, Ta, Ti und V abnahm. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 2 wiedergegeben.· To limit determine to what extent the same effect can be achieved with sintered steel, experiments with homogeneous alloy Pui-Tern were, some without, some made with grain refining additives, slide powder together with 0.6 ft graphite and 0.5% zinc stearate to Cylindrical test specimens were pressed, which were sintered for one hour in a reducing gas with a carbon potential corresponding to the mixed graphite content at 1120 ° G and then slowly cooled to room temperature decreased. The results are given in Table 2 below.

Tabelle 2Table 2 Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4

B .JtB .Jt 00 ,0013, 0013 0,00100.0010 0,0, 00120012 0,00090.0009 CrCr 00 ,52, 52 0,500.50 0,0, 4949 0,510.51 MoMon QQ ,48, 48 0,470.47 0,0, 5252 0,4?0.4? NbNb 0,0310.031 TaTa 0,0030.003 TiTi Ö.Ö. 0909 VV 0,220.22 KorngrößeGrain size
SinterungSintering
JKM-SkalaJKM scale nachafter
gesu_n healthy _n 1111th
)) 88th 1010 99

Die Konzentrationen ran Titan und Vanadin wurden so gewählt, daß sie der maximalen Härtbarkait entsprachen. Bei höheren Gehalten hätte rielleicht noch eine stärkere KarnTcrfeinerung erreicht werdan können, aber der Multiplikationsfaktor hätte abgenommen* Niob wurde bei dar Herstel-The concentrations of titanium and vanadium were chosen so that they corresponded to the maximum hardenability. With higher contents, a greater degree of refinement could have been achieved, but the multiplication factor would have decreased * niobium was used in the

S) L. Meyer, C. Strassburgsr und D. Schauwinhold, Irehir fax das Eisenhüttenwesen, J5., (1964), 8. 541-5*9S) L. Meyer, C. Strassburgsr and D. Schauwinhold, Irehir fax das Eisenhüttenwesen, J5., (1964), 8. 541-5 * 9

9) Sandrikens Handbveh, Tau 7, Band I, S; 1099) Sandrikens Handbveh, Tau 7, Volume I, S; 109

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lung des Pulvers in Fora von Ferro-Niob-Tantal zugesetzt, wobei das Verhältnie zwischen dem Niob- und Tantalgehalt ca. 10 3 1 betrug. Der Niobgehalt wurde auf 0,03 Gewichts-ji begrenzt, da sich bei Versuchen mit soliden Stählen ' gezeigt hat, daß ein zes eine besser» Wirkung nicht ergibt.Treatment of the powder in the form of ferro-niobium-tantalum was added, the ratio between the niobium and tantalum content being approx. 10 3 1. The niobium content was weight-ji limited to 0.03, as has been shown in tests with solid steel 'that a zes a better "effect is not apparent.

8) soliden Stählen ' geseigt hat, daß eine weitere Erhöhung des Niobzusat-8th) solid steels' that a further increase in the niobium additive

Di* Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, daß Niob-Tantal die stärkst© korn- ~verfeinernde Wirkung aufweist; gefolgt von Vanadin uad schließlich Titan.The results in Table 2 show that niobium tantalum is the strongest grain ~ has a refining effect; followed by vanadium and finally titanium.

Bei der Herstellung von homogen legiertem Stahlpulver durch Feinverteilung von geschmolzenem Stahl ist es wünschenswert, sowohl den Kohlen« stoffgehalt der Schaelze, als auch den Sauerstoffgehalt auf niedrige Wert· zu senken· Bei allzu hohe» Kohlenstoffgehaltest wird ein feil der Legierungselement· als Carbid gebunden, und dadurch wird die Sompressibilitüt des Stahlpulvers gesenkt. Bin niedriger Kohlenstoffgehalt in der Schmelze hat einen hohen Sauerstoffgehalt zur Folge. Dies bedeutet für gewisse empfindliche Legierungaeleisente die Gefahr einer Oxydation. Es ist deshalb notwendig, vor der Zugabe der Legierangsstoffe die Schmelze zn desoxydieren. Hierfür ist Aluminium aufgrund seiner starken Sauerstoffaffinititt und seines relativ hohen f/g-Wertee besonders geeignet. Im Durchschnitt genügt ein Zusatz von ca«, 0,05 Jf Aluaiaiua, um den Stahl ausreichend zu desoxydieren» Zusätze von Calcium oder Zirkonium können auch zur Desoxydation verwendet werden«When producing homogeneously alloyed steel powder by finely dividing molten steel, it is desirable to have both the coals « material content of the Schaelze, as well as the oxygen content to low Value · to lower · If the »carbon content is too high, it becomes a hedge Alloying element · bound as carbide, and this lowers the compressibility of the steel powder. Am low carbon in the melt results in a high oxygen content. this means for certain sensitive alloy elements there is a risk of oxidation. It is therefore necessary to deoxidize the melt before adding the alloy materials. Aluminum is particularly suitable for this because of its strong affinity for oxygen and its relatively high f / g value. On average, an addition of approx. 0.05 Jf Aluaiaiua is sufficient to add to the steel sufficient to deoxidize »additions of calcium or zirconium can can also be used for deoxidation «

Anßer den vorgenannten Legierungsatoffen ist noch ein· Anzahl anderer Stoffe als normale Verunreinigung im Stahl und demnach auch im Stahlpulver, anwesend, das durch Feinverteilung von geschmolzenem Stahl hergestellt wurde» Demnach können kleinste Gehalte vom Si, S und P nicht vermieden werden*In addition to the aforementioned alloying materials, there are a number of others Substances as normal impurities in steel and therefore also in steel powder, which was produced by fine distribution of molten steel be avoided*

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele verdeutlicht:The invention is illustrated by the following examples: Beispiel 1example 1 Drei Pulver verschiedener Zusammensetzung wurden darchextreme Veriei-Three powders of different compositions were darchextreme combinations

90 9845/102790 9845/1027

lung Ton geschmolzene«, niedrig kohlenstoffhaltigem Stahl, Trocknung und Glühen bei 950° G über eine Stunde in dii
Die Zusammensetzungen waren wie folgt:lung clay molten «, low carbon steel, drying and annealing at 950 ° G for one hour in dii
The compositions were as follows:

Glühen bei 950° G über eine Stunde in dissoziierten Ammoniak hergestellt.Annealed at 950 ° G for one hour in dissociated ammonia.

A: 0,25 I» Mn, 0,01 % C, normale Verunreinigungen} B: 1,75 Jt Ni, 1,50 Jt Cu, 0,5 Jt Mo, 0,01 % C, normale Verunreinigungen;A: 0.25 I » Mn, 0.01 % C, normal impurities} B: 1.75 Jt Ni, 1.50 Jt Cu, 0.5 Jt Mo, 0.01 % C, normal impurities;

C: 0,0013 % B, 0,52 Jt Cr, 0,48 J* Mo, 0,25 % Mn, 0,01 $ C, 0,03 $ Al, normale Verunreinigungen.C: 0.0013 % B, 0.52 Jt Cr, 0.48 J * Mo, 0.25 % Mn, $ 0.01 C, $ 0.03 Al, normal impurities.

Für jedes dieser Pulver wurden nachstehende Berechnungen angestellt:The following calculations were made for each of these powders:

Die gesamte Streckgrenzenerhöhung <f G, ., hervorgerufen durch Legierungestoffe in fester Lösung in dem kohlenstoffreien Pulver, wurde gemäßThe total increase in the yield strength <f G,., Caused by alloy materials in solid solution in the carbon-free powder, was according to

berechnet, wobei der Index 1 bis η die eingehenden Legierungselement· bezeichnet·calculated, where the index 1 to η denotes the incoming alloying element designated·

Des weiteren wurde der Gesamtwert des Multiplikationsfaktors, F, . für die Härtung von kohlenstoffhaltigest Sinterstahl, hergestellt aus den Pulver gemäßFurthermore, the total value of the multiplication factor, F,. for the hardening of carbon-containing sintered steel, made from the powder according to

^Ftot " ^Fl * ^F2 ' ^F tot " ^F l * ^F 2 '

berechnet, wobei der Index 1 bis η die darin eingehenden Legierungselemente bezeichnet« , calculated, with the index 1 to η denoting the alloying elements included « ,

Die Kompressibilität wurde für die drei. Pulver gemäß ASIK Standard B 33I-63T ohne Einmischung von Graphit oder Schmiermitteln überprüft.The compressibility was for the three. Powder according to ASIK standard B 33I-63T checked without the addition of graphite or lubricants.

Die Pulver wurden durch ein Siebtuch mit Maschenweite 0,147 mm gesiebt.The powders were sieved through a sieve cloth with a mesh size of 0.147 mm.

909 8 4S/102909 8 4S / 102

Die Fraktion, die das Tuch passierte, wurde eingemischt und zur Herstellung gesinterter Probe stäbe mit 0,6 ft Graphit und 0,5 % Zinkstearat mit einem Druck von 6 t/cm zu Zugprobestäben gemäß MPI Standard 10-50 und Schlagprobestäben gemäß Charpy, ASTM Standard E 23-66 (Simple-beam impact text specimen type A) gepreßt. Danach wurden sie bei 1120° C während einer Stunde in reduzierendem Gas mit einem Kohlenstoffpotential, das dem eingemischten Graphitgehalt entspricht, gesintert. Der Kohlenstoffgehalt nach der Sinterung betrug 0,5 - 0,03 Ji. Ein Teil der Probestäbe wurde danach einer Wärmebehandlung durch Erhitzung auf ca, 50 C über die Phasengrenzentemperatur, Löschen in Öl und Anlassen auf 250° C während einer Stunde unterworfen»The fraction that passed through the cloth was mixed in and sintered sample rods with 0.6 ft graphite and 0.5 % zinc stearate at a pressure of 6 t / cm to tensile test bars according to MPI Standard 10-50 and impact test bars according to Charpy, ASTM Standard E 23-66 (Simple-beam impact text specimen type A) pressed. They were then sintered at 1120 ° C. for one hour in a reducing gas with a carbon potential corresponding to the graphite content mixed in. The carbon content after sintering was 0.5-0.03 Ji. Some of the test rods were then subjected to a heat treatment by heating to approx. 50 C above the phase boundary temperature, quenching in oil and tempering at 250 ° C for one hour »

Die Dichte der Probestab« wurde gemessen; danach wurden Bruchgrenze und Dehnung ermittelt. Die Schlagprobestäbe wurden ohne Anzeige in einem Schlagpendel untersucht. ,The density of the test bar was measured; after that, the breaking point and Elongation determined. The impact test bars were in one with no display Examined flapping pendulum. ,

Die Härtbarkeit wurde so gemessen, daß eine Serie geometrisch gleichförmiger, zylindrischer Probekörper mit verschiedenen Durchmessern gepreßt, bei 1120° C bis zu einer Dichte von 7»0 g/c» gesintert und eines End-Kohlenetoffgehalt Ton 0,5 Ji während 30 Minuten bei einer Temperatur Ton 50 C über der Phasengrenztemperatur austenitisiert wurde; danach wurde in Öl, das bei einer .Temperatur von 50 C gehalten wurde, gelöscht. Die Zylinder wurden dann in der Mitte geteilt und die Härte im Zentrum der Schnittfläche gemäß der Vickersmethode mit 10 kg Belastung bestimmt. Eine Kurve über die Härte als Funktion der Zylinderdurchmesser wurde aufgezeichnet und der Durchmesser, bei dem die Härte 275 kp/sm betrag, wurde als Maß für die Härtbarkeit genommen.The hardenability was measured in such a way that a series of geometrically uniform, cylindrical test specimen with different diameters pressed, sintered at 1120 ° C to a density of 7 »0 g / c» and one Final carbon content Ton 0.5 Ji for 30 minutes at one temperature Clay was austenitized 50 C above the phase boundary temperature; thereafter was quenched in oil kept at a temperature of 50 ° C. The cylinders were then divided in the middle and the hardness in the center the cut surface determined according to the Vickers method with a load of 10 kg. A curve over the hardness as a function of the cylinder diameter was made recorded and the diameter at which the hardness is 275 kp / sm, was taken as a measure of hardenability.

Die erhaltenen Werte zeigt die nachstehend· Tabelle:The values obtained are shown in the table below:

/•ff ^k*/"*² / • ff ^k * / "* ²

F tot ,F dead,

Kompressibilität, g/c** bei 4,2 Mp/eiCompressibility, g / c ** at 4.2 Mp / ei

55 SS. CC. 3,3, 55 53,553.5 "M."M. UU 7272 7,37.3 10,510.5 6,6, 5,985.98 6.656.65

909845/1027909845/1027

Eigenschaften nach der Sinterung: Dichte, g/cm Bruchgrenze, kp/mm Dehnung, % Schlagzähigkeit, kpm/caProperties after sintering: density, g / cm breaking point, kp / mm elongation, % impact strength, kpm / approx

Eigenschaften nach der Wärmebehandlung:Properties after heat treatment:

Dichte, g/eaDensity, g / ea

Bruchgrenze, kp/mmBreaking point, kp / mm

Dehnung, £Elongation, £

Schlagzähigkeit, kpm/cmImpact strength, kpm / cm

Härte, kp/maHardness, kp / ma

Härtbarkeit, nut bei 7,0 g/earHardenability, only at 7.0 g / ear

7,077.07 66th »52»52 7,007.00 49,749.7 4040 ,3, 3 53,253.2 2,52.5 11 *i* i 3,43.4 2,02.0 11 »3»3 2,42.4 7,077.07 66th ,51, 51 6,986.98 8181 7575 9898 1,21.2 00 ,4, 4 1.31.3 1,61.6 00 ,5, 5 1,81.8 270270 215215 346346 66th 2828 4646

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Pulver A, das nur 0,25 % Mn enthielt, (ein in sogenannten unlegierten Stählen normaler Gehalt) nicht unerwartet die höchste Kompressibilität, 6,72 g/cm hatte. Das Pulver B, dessenThese results show that powder A, which contained only 0.25 % Mn (a normal content in so-called unalloyed steels), not unexpectedly had the highest compressibility, 6.72 g / cm. The powder B, whose

Legierungsatoffe eine starke Einwirkung auf die Streckgrenze</ö. , »Alloy materials have a strong effect on the yield point </ ö. , »

/ 2 53,5 kp/am des kohlenstoffreien Eisens aufwies, besaß eine beachtlich/ 2 53.5 kp / am of the non-carbon iron, one possessed remarkable niedrige Kompressibilität von 5,98 g/cm , während das Pulver G, dessen Legierungsstoffe so gewählt waren, daS sie jeder für sich einen Wert des Quotienten f/g ergaben, der 0,40 überstieg, einen niedrigen Wert vonj G, , m 9,6 kp/sia und folglich eine hohe Kompressibilität von 6,65 g/cm hatte. Die Härtbarkeit des gesinterten Materials A, das 0,5 Jf Kohlenstoff enthielt, war niedrig und entsprach gemäß den oben beschriebenen Probebedingungen der Durchhärtung von Zylindern ait nur 6 aa Durchmesser. Die gesinterten Materialien B und C, die auch 0,5 % Kohlenstoff enthielten, zeigten aufgrund der zugesetzten Legierungsstoffe eine relativ gute Härtbarkeit, entsprechend der Durchhärtung von Zylindern ait 28 bzw, 46 am Durchaeeser· Dft jedoch das Material B ein,· niedrig« Kompressibilität besaß, war seine Dicht· bei der Pressung der Probestab· ait einea Druck von 6 Mp/ca viel niedriger als beia Material C, so daß die Festigkeitseigenschafttn des erstgenannten Materials sowohl in gesin-low compressibility of 5.98 g / cm, while powder G, whose alloys were chosen so that they each gave a value of the quotient f / g that exceeded 0.40, a low value of j G,, m 9 .6 kp / sia and consequently had a high compressibility of 6.65 g / cm. The hardenability of the sintered material A, which contained 0.5 Jf carbon, was low and, according to the test conditions described above, corresponded to the through hardening of cylinders with a diameter of only 6 aa. The sintered materials B and C, which also contained 0.5% carbon, showed a relatively good hardenability due to the added alloy substances, corresponding to the hardening of cylinders ait 28 and 46 on the Durchaeeser · Dft, but the material B a · low «compressibility possessed, its density when the sample bar was pressed, a pressure of 6 Mp / ca, was much lower than that of material C, so that the strength properties of the first-mentioned material were

909045/1027909045/1027

_BAD _B AD

tertea, als auch im wärmebehandelten Zustand beträchtlich niedriger waren» Beispiel 2 tertea, as well as in the heat-treated state were considerably lower » Example 2

Zwei Pulver verschiedener Zusammensetzung wurden auf dieselbe Art hergestellt, wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Zusammensetzungen waren wie folgt;Two powders of different compositions were prepared in the same way as described in Example 1. The compositions were like follows;

Dt 2,51 Jf Cr, 0,43 Jt Mn, t^"O,Ql Jl C, normale Verunreinigungen} Bi 2,46 Jt Cr, 0,45 J* Mn, 0,18 Jt V₁ 0_s03 $ Nb, 0,003 Jt Ta, 0,01 %■ C ' und normale Verunreinigungen.Dt 2.51 Jf Cr, 0.43 Jt Mn, t ^ "O, Ql Jl C, normal impurities} Bi 2.46 Jt Cr, 0.45 J * Mn, 0.18 Jt V ₁ 0 _s 03 $ Nb , 0.003 Jt Ta, 0.01 % ■ C ' and normal impurities.

Das Pulver wurde gesiebt, ait Graphit und Schmiermitteln gemischt und zu Probestäben auf gleiche Art wie im Beispiel 1 gepreßt. Die Probestäbe wurden teile bei 1120 C, teils bei 1250 C in geschlossenen Kästen während einer Stunde gesintert. Ein Teil der Probestäbe, die bei 1250 C gesintert worden waren, wurden auf dieselbe Art wie im Beispiel 1 wärmebehandelt· Die Stäbe wurden auf dieselbe Art wie im Beispiel 1 untersucht.The powder was sieved, mixed with graphite and lubricants, and pressed into test bars in the same way as in Example 1. The test bars parts were stored at 1120 C, partly at 1250 C in closed boxes sintered for one hour. A part of the test bars, which are stored at 1250 C were sintered were heat-treated in the same manner as in Example 1 The bars were examined in the same way as in Example 1.

Schließlich wurde die Härtbarkeit auf die Art, wie sie im Beispiel 1 beschriebe» ist, gemessen«Finally, the hardenability was determined in the manner as described in Example 1 describe "is measured"

Die Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle hervor:The results are shown in the following table:

totdead

Kompressibilität, g/ear bei 4,2 Mp/caCompressibility, g / ear at 4.2 Mp / approx

DD. EE. 11.511.5 12,512.5 15,615.6 20,420.4 6,636.63 6,616.61

Eigenschaften nach der Sinterung bei 1120° CiProperties after sintering at 1120 ° Ci

Dicht·, i/e»^
Bruchgrenze, kp/a»
Dehnung, % Dense ·, i / e »^
Breaking point, kp / a »
Elongation, %

77th ,01, 01 6,6, 9999 2525th 24,24, 66th 11 ,5, 5 1»1" 77th

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

7,227.22 7,187.18 68,368.3 77,177.1 3,13.1 3,03.0 2,82.8 2,62.6

β 1" . ■β 1 ". ■

Schlagzähigkeit, kpa/c«² 0,8 1,0Impact strength, kpa / c « ² 0.8 1.0 Eigenschaften nach der SinterungProperties after sintering

bei 1250° C: ^at 1250 ° C: ^

Dichte, g/e«* Bruchgrenze, kp/mm Dehnung, Ji Schlagzähigkeit, kpa/caDensity, g / e «* breaking point, kp / mm elongation, Ji Impact strength, kpa / approx

Eigenschaften nach der Wärmebehandlung des Materials bei 1250 C:Properties after heat treatment of the material at 1250 C:

Dichte, g/csr Bruchgrenze, kp/am Dehnung, JiDensity, g / csr breaking point, kp / am Stretching, Ji

Schlagzähigkeit, kpa/ca² Härte, kp/mnImpact strength, kpa / ca ² hardness, kp / mn

Härtbarkeit nach der Sinterung bei 1250° G,Hardenability after sintering at 1250 ° G,

bei der Dichte 7,0 g/c«³, ■* 59 >70at a density of 7.0 g / c « ³ , ■ * 59> 70

l) Die Härtbarkeit konnte für dieses Material nicht Iteeiiaait werden, da auch der größte Probekörper mit einem Durchmesser von ?0 bus durchgehärtet war.l) The hardenability could not be Iteeiiaait for this material because even the largest test specimen with a diameter of? 0 bus was through-hardened.

Die besonders niedrigen Festigkeitewerte nach der Sinterung bei 1120 C beruhen auf der Gegenwart einer sinterungsheinaenden Schicht von Chroaoxyd auf den Partikeln dieses hohen Chrosgehalts» Wenn dagegen ein« Sinterungstemperatur von 1250 C gewählt wurde, wurde das Chroaoxyd reduziert; es konnte eine gute Sinterung eintreten, was aus den besonders guten Festigkeitseigenschaften hervorgeht«The particularly low strength values after sintering at 1120 ° C are based on the presence of a sintering layer of chroa oxide on the particles of this high chros content "If, on the other hand, a" Sintering temperature of 1250 C was chosen, the chroa oxide was reduced; good sintering could occur, what made the special shows good strength properties "

Die kornverfeinernde Einwirkung von Niob und Vanadin wird in den hohen Werten für die Bruchgrense des Materials S widergespiegelt. In wäreebehandelte« Zustand stiegen die Bruchgrense und die Härte, teils aufgrundThe grain-refining action of niobium and vanadium is used in the high Values for the breaking strength of the material S are reflected. In the treated state, the breakage strength and hardness increased, partly due to

7,197.19 7,157.15 123123 138138 2,02.0 2*12 * 1 IiTIiT 1,91.9 456456 472472

8098457 10278098457 1027

der hohen Dicht·, teils aufgrund vollständiger und gleichmäßiger Martensitbildung während der Härtung. Die Härtbarkeit war für beide Materialien sehr hoch·the high density, partly due to complete and uniform martensite formation during hardening. The hardenability was the same for both materials very high·

Beispiel 3Example 3

Zwei Pulver verschiedener Zusammensetzung wurden auf dieselbe Art wie im Beispiel 1 hergestellt* Die Zusammensetzung war wie folgt:Two powders of different compositions were made in the same way as produced in example 1 * The composition was as follows:

Fl 0,005 Jt B, 2,12 Jt Mn, 0,01 Jt C, normale Verunreinigungen; G: 1,75 Jt Mn, 0,31 Jt Mo, 0,01 Jt C, normale Verunreinigungen.Fl 0.005 Jt B, 2.12 Jt Mn, 0.01 Jt C, normal impurities; G: 1.75 Jt Mn, 0.31 Jt Mo, 0.01 Jt C, normal impurities.

Von den Pulvern wurden Probestäbe mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,5 Jt auf dieselbe Art hergestellt wie im Beispiel 1 beschrieben. Des weiteren wurde eine Anzahl Probestäbe durch doppelte Pressung und Sinterung angefertigt, wobei das Pulver zuerst mit einem Druck von 6 Mp/cm gepreßt, danach zur Rekristallisation bei 750° C während 15 Minuten geglüht, dann wieder mit 6 Mp/ca gepreßt und schließlich bei 1120 C während einer Stund· in einem geschlossenen Kasten gesintert wurde. Sowohl die einfach« als auch die doppelt behandelten Probeβtab· wurden auf die Art wärmebehandelt wie in Beispiel 1 angegeben· Die Stäbe wurden in der gleichen. Weise wie aus Beispiel 1 hervorgeht, untersucht· Die Härtbarkeit wurde nach der im Beispiel 1 angegebenen Methode bestimmt«Sample rods with a carbon content of 0.5 Jt prepared in the same way as described in Example 1. Furthermore, a number of test rods were made by double pressing and sintering, the powder first pressed with a pressure of 6 Mp / cm, then annealed for recrystallization at 750 ° C for 15 minutes, then pressed again at 6 Mp / ca and finally at 1120 C for one Hour · was sintered in a closed box. Both the simple « and the doubly treated sample tabs were heat-treated in the manner indicated in Example 1. The bars were made in the same way. In the manner as shown in Example 1, the hardenability was examined determined according to the method given in example 1 «

Die Ergebnisse waren wie folgt:The results were as follows:

<Tc_tot 19,5 18,4<Tc _tot 19.5 18.4

^Ftot ■ ₂ ¹^ ¹^ ^F tot ■ ₂ ¹ ^ ¹ ^

Kompressibilität ,g/oT b«i 4,2 Mp/cm 6,54 6,57Compressibility, g / oT b «i 4.2 Mp / cm 6.54 6.57

Eigenschaften nach einfacher Pressung und Sinterung:Properties after single pressing and sintering:

Dicht·, i/cm³ 6,92 6,94Dense ·, i / cm ³ 6.92 6.94

90984S/10 27 ^ _0R1G1NN-90984S / 10 27 ^ _0R1G1NN -

Bruchgrenze, kp/mm Dehnung, % Schlagzähigkeit, kpm/caBreaking limit, kp / mm elongation, % impact strength, kpm / approx

FF. GG 55,655.6 52,752.7 5,75.7 6,26.2 3,23.2 3,03.0

Eigenschaften nach doppelter Pressung und Sinterung!Properties after double pressing and sintering!

Dichte, g/cmDensity, g / cm

/ Bruchgrenz·, kp/mm/ Breaking limit ·, kp / mm Dehnung, % Schlagzähigkeit, kpm/caElongation, % impact strength, kpm / approx

7,307.30 77th »31»31 81,981.9 7979 ,3, 3 9,39.3 1010 »1"1 6,76.7 77th ,1,1

Eigenschaften nach einfacher Pressung und Sinterung sowie Wärmebehandlung!Properties after simple pressing and sintering as well as heat treatment!

Dichte, g/c« Bruchgrenze, kp/mm Dehnung, JtDensity, g / c «breaking point, kp / mm elongation, Jt

Schlagzähigkeit, kpm/cmImpact strength, kpm / cm

/ 2 Härte, kp/mxn/ 2 hardness, kp / mxn

6,6, 9090 66th ,92, 92 102102 9797 2,2, 33 22 ,7, 7 2,2, 55 22 ,7, 7 403403 395395

Eigenschaften nach doppelter Pressung und Sinterung sowie Wärmebehandlung}Properties after double pressing and sintering as well as heat treatment} Dichte, g/ca Bruchgrenze, kp/mm Dehnung, JtDensity, g / approx breaking limit, kp / mm elongation, Jt

Schlagzähigkeit, kpm/cm Härte, kp/mm Härtbarkeit bei 7,0 g/e*³,Impact strength, kpm / cm hardness, kp / mm hardenability at 7.0 g / e * ³ ,

7,7, 2929 7,7, 2929 148148 140140 4.4th 11 4,4, 55 3,3, 88th 4,4, 22 515515 502502 5252 5050

Sinterstahl·, die aus den Pulrern F und Cr hergestellt wurden, weisen sehr gleichartig« Eigenschaften auf. Die Zähigkeit der Materialien ist als Folg· des hohen Mangangehalte besonders hoch» Doppelte Pressung und doppelte Sinterung bringen «ine starke Erhöhung der Dichte ait sich; das wiederum ergibt besonders höh« festigkeiteeigenechaften, Tor alles nach der Wärmebehandlung. In wärmebehandelte« Zustand wird die Zähigkeit au· natürlichen Gründen beträchtlich niedriger als in gesintertem Zustand.Sintered steels made from F and Cr powders very similar «properties. The toughness of the materials is as a consequence · the high manganese content is particularly high »double pressing and double sintering results in a great increase in density; the in turn, particularly high strength properties result in everything going down the heat treatment. In the heat-treated state, the toughness is natural reasons considerably lower than in the sintered state.

909845/1027909845/1027

Claims (1)

13181761318176 PatentansprücheClaims 1. Homogen legiertes, extrem verteiltes Eisenpulver Bit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,1 Gewichtsprozent für die Herstellung härtbarer Sinteratähle mittel* pulvermetallurgischer Technik unter Znaata von Kohlenstoff, in Gegenwart üblicher in Stahl anwesender Verunreinigungen und gegebenenfalls unter Verwendung von Aluminium, Calcium, Zirkonium und dergl. als Pesoxydationsaitteln, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu einer Menge von höchstens 10 Gewichtsprozent wenigstens einen Legierungsbestandteil enthält, dessen Konzentration durch den Quotienten — mindestens gleich 0,40 bestimmt ist, wobei1. Homogeneously alloyed, extremely distributed iron powder bit with a carbon content below 0.1 percent by weight for the production of hardenable Sintered steels medium * powder metallurgical technique under Znaata von Carbon, in the presence of the usual impurities present in steel and, if necessary, with the use of aluminum, calcium, Zirconium and the like as pesoxidation agents, characterized in that it contains at least one alloy component, its concentration, up to an amount of at most 10 percent by weight is determined by the quotient - at least equal to 0.40, where * ■ TZ ^una β ■ Ίη *⁸* Vina * ■ TZ ^una β ■ Ίη * ⁸ * Vina Clv fx\f Clv fx \ f C die Konzentration des oder der Legierungsstoffe,C the concentration of the alloy (s), F den Multiplikationsfaktor der Härtbarkeit und ^r F is the multiplication factor of hardenability and ^r 6 die Streckgrenze in kp/mm bedeuten.6 mean the yield point in kp / mm. 2· Bisenpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS es als die Härtbarkeit erhöhendes Legierungselement mindestens eines der Element· Bor, Chrom, Molybdän, Mangan, Vanadin oder Titan2 · bison powder according to claim 1, characterized in that it is as Alloying element increasing the hardenability of at least one of the Element · boron, chromium, molybdenum, manganese, vanadium or titanium 3» Eisenpulver nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß ei zusätzlich Niob und/oder Tantal als Bestandteile enthält, die da· Korn-Wachstum hemmen.3 »Iron powder according to claims 1 or 2, characterized in» that egg additionally contains niobium and / or tantalum as components that da · inhibit grain growth. 4* Eisenpulver nach jedem der Ansprüche 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß es4 * iron powder according to any of claims 2 or 3 »characterized in that it 0,0005 - 0,005 Gewichta-Jf Bor 0,5-3 * Chrom0.0005-0.005 weight a-Jf boron 0.5-3 * chrome »09945/1027---»09945/1027 --- BAD ORiGINALBAD ORiGINAL 0,1 - 0,5 höchsten· 1 höchsten« 0,3 und höchstens 0,10.1 - 0.5 highest · 1 highest «0.3 and at most 0.1 Gevichts-jC Mangan " MolybdänGevicht-jC Manganese "Molybdenum " Vanadin und/oder Titan " Niob und/oder Tantal"Vanadium and / or titanium" niobium and / or tantalum enthält.contains. 5. Eisenpulver nach jedes der Ansprüche 2 oder 3i dadurch gekennzeichnet, daß es .5. iron powder according to any one of claims 2 or 3i, characterized in that it. 0,0005 - 0,005 0,5 - 3 höchstens 1 höchstens 0,3 und höchstens 0,10.0005-0.005 0.5-3 at most 1 at most 0.3 and at most 0.1 Gewich te-Jt BorWeight te-Jt bor * Hangen* Hang " Molybdän"Molybdenum * Vanadin und/oder Titan -" Niob und/oder Tantal* Vanadium and / or Titanium - "Niobium and / or Tantalum enthält.contains. 6. Eisenpulver nach jedes der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es6. iron powder according to any one of claims 2 or 3, characterized in that it 0,5-4 0,1 - 0,5 höchsten· 1 höchstens 0,3 und höchstens 0,10.5-4 0.1-0.5 at most 1 at most 0.3 and at most 0.1 Gevichte-Ji ChromGevichte-Ji chrome * Mangan* Manganese " Molybdän"Molybdenum * Vanadin und/oder Titan ^N Niob und/oder Tantal* Vanadium and / or titanium ^N niobium and / or tantalum enthält·contains 7. Eisenpulver nach jede« der Ansprüche 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß es7. iron powder according to any «of claims 2 or 3», characterized in that it 0,5 - 3 0,1 - 1 höchstens 0,3 und höchstens 0,10.5 - 3 0.1 - 1 at most 0.3 and at most 0.1 Gewicht*-)( ManganWeight * -) (Manganese ■ MoIf bdt»■ MoIf bdt » ■ Vanadin nnd/tder Tita·■ Vanadin and / t the Tita · ■ Niob und/eder Tantal■ Niobium and / or tantalum enthalt.contains. 909845/102?909845/102?