DE1918176B2 - LOW-ALLOY HOMOGENIC IRON POWDER FOR THE PRODUCTION OF HARDENABLE SINTER STEELS - Google Patents

Description

Die Herstellung von Maschinenteilen durch Pressung und Sinterung von Eisenpulver ist eine Technik, deren Anwendung während der letzten Jahrzehnte wegen der erreichten Vorteile stark gewaschsen ist. Unter anderem ermöglicht diese Technik die Erreichung enger Toleranzen Tür komplizierte Teile mit nur einigen wenigen einfachen und ökonomisch vorteilhaften Arbeitsgängen im Vergleich mit der konventionellen schneidenden Bearbeitung. Mit "reinem gesintertem Eisen wird allgemein eine Zugfestigkeit von 15 bis 25 kp/mm¹ erhalten. Höhere Festigkeitswerte werden in der heutigen Technik durch Einmischung von Kupfer, Nickel und/oder Graphit in das Eisenpulver vor der Pressung erreicht. Auch andere Legierungszusätze sind bekannt. Bei der Sinterung der auf diese Art hergestellten Teile erfolgt eine mehr oder weniger weitgehende Homogenisierung der Legierungszusammensetzung durch Diffusion.The manufacture of machine parts by pressing and sintering iron powder is a technique whose application has been greatly reduced in recent decades because of the advantages it has achieved. Among other things, this technique enables tight tolerances to be achieved for complicated parts with only a few simple and economically advantageous operations compared to conventional cutting machining. With "pure sintered iron, a tensile strength of 15 to 25 kp / mm ¹ is generally obtained. In today's technology, higher strength values are achieved by mixing copper, nickel and / or graphite into the iron powder before pressing. Other alloy additives are also known. When the parts produced in this way are sintered, the alloy composition is more or less homogenized by diffusion.

Sintermaterial, das Kohlenstoff enthält, kann zur weiteren Verbesserung der Festigkeit und der Härte auf ähnliche Weise wie konventioneller Stahl gehärtet werden. Genau wie bei konventionellen Stählen sind die Härtungsergebnisse bei Sinterstahl dimensionsabhängig, da die für die Härtung notwendige martensitische Struktur nur bei Abkühlungsgeschwindigkeiten erreicht wird, die eine bestimmte Grenze überschreiten. Wachsende Dimensionen führen zu niedrigeren Abkühlungsgeschwindigkeiten. Die Grenze für die kritische Aokühlungsgeschwindigkeit kann durch Zusatz von gewissen Legierungselementen nach unten verschoben werden, und demzufolge lassen sich größere Teile durchi.ärten. Mit der Härtbarkeit eines Materials ist die größte Tiefe gemeint, bei welcher ein Probekörper von definierter Form unter gegebenen Härtungsbedingtingen eine gewisse Härte erreichen kann. Zusätze von die Härtbarkeit erhöhenden Legierungselementen durch Einmischung von Legierungsmetallpulver vor der Pressung sind bei der jetzigen Technik üblich. Die Schwierigkeit, eine ausreichend homogene Verteilung von Legierungselementen im fertigen Material mit Sinterungstemperaturen und Sinterungszeiten zu erreichen, die vom Gesichtspunkt der Kosten annehmbar sind, bedeutet hierbei eine Begrenzung.Sintered material that contains carbon can be used to further improve strength and hardness hardened in a manner similar to conventional steel. Just like conventional steels are the hardening results for sintered steel depend on the dimension, since the martensitic required for hardening 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 reduced by adding certain alloying elements be moved, and consequently larger parts can be hardened through. With the hardenability of a Material is meant the greatest depth at which a specimen of a defined shape is given Can reach a certain hardness due to hardening. Additions of alloy elements that increase hardenability by mixing in alloy metal powder before pressing are used in the current one Technique usual. The difficulty of achieving a sufficiently homogeneous distribution of alloying elements in the finished material with sintering temperatures and sintering times to achieve that from the point of view the cost is acceptable means a limit.

Hine Verbesserung stellt in dieser Hinsicht die neue Methode dar. die im schwedischen Patent 12 123 ftf) beschrieben ist und die die Herstellung von partiell vorlegicrtcn Pulvern betrifft. Gemäß dieser Methode werden die Legierungsstoffc in extrem feiner, gegebenenfalls oxydischc. Form dem Eisenpulver zugesetzt, worauf die Mischung einer Glühung in reduzierender Atmosphäre unterzogen wird. Hierbei tritt eine gewisse Festsintcrung der Legicrungspartikeln auf den Eisenpartikeln ein. Auf diese Art wird eine stabile, feindisperse Verteilung der Legierungsstofle im Pulver erreicht, die in unverändertem Zustand während der Pressung beibehalten wird, und da» sehließluth gesinterte Material wird weniger inhomogen, el» wenn eine einfache Pulverrnischung mit derselben Zusammensetzung benutzt worden wäre, Wenn man diese Technik benutzt, kann die hohe Kompressibilität des Eisenpulver* beibehalten werden, da nur eine geringe Menge der Legierungsstofle sich in den Bisen· partikeln gelöst hat. The new method, which is described in the Swedish patent 12 123 ftf) and which relates to the production of partially prepared powders, represents an improvement in this respect. According to this method, the alloy substances are extremely fine, possibly oxidic. Form added to the iron powder, whereupon the mixture is subjected to an annealing in a reducing atmosphere. A certain sintering of the alloying particles on the iron particles occurs. In this way a stable, finely dispersed distribution of the alloys in the powder is achieved, which is maintained in the unchanged state during the pressing , and the permanently sintered material becomes less inhomogeneous, if a simple powder mixture with the same composition had been used If this technique is used, the high compressibility of the iron powder * can be maintained, since only a small amount of the alloy material has dissolved in the iron particles.

Die Sinterungsatmosphfire, wie dissoziierte» Ammoniak, Endoaas u.dgl., welche in den Industriellen Sinterungsofen eingestellt wird, enthalt immer außer Wff und anderen reduzierenden oder Inerten Bestandteilen auch Wasserdampf. Wasserdampf dissoziiert teilweise gemüß folgender Reaktionsformel: The sintering atmosphere, such as dissociated ammonia, endoas and the like, which is placed in the industrial sintering furnace, always contains water vapor in addition to Wff and other reducing or inert components. Water vapor partially dissociates according to the following reaction formula:

H₂OH ₂ O

H₂ + 1/2 O₂ H ₂ + 1/2 O ₂

Hierbei giltThe following applies here

o ₌ __RTln o ₌ _ _RTln

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

1/2 RT In p_o = -RTIn 1/2 RT In p _o = -RTIn

-JG°-JG °

Gewöhnlich pflegt der Wasserdampfgehalt von eine. solchen Größenordnung zu sein, daß der Taupunkt der Atmosphäre zwischen -10 und + 5⁰C 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 Legierungselemente, deren Verwendung denkbar ist, bei der Sinterung oxydieren und dadurch ihre Wirkung verlieren würden. Die Gleichgewichtsbedingungen einer solchen Oxydation können allgemein wie folgt geschrieben werden:Usually the water vapor content of one maintains. to be of such magnitude that the dew point of the atmosphere is between -10 and + 5 ⁰ C, which means for dissociated ammonia that the oxygen potential is - 50.3 to - 56.4 kcal per gram atom of oxygen at 1120 "C, which is the most common This oxygen potential is so high that certain alloying elements, the use of which is conceivable, would oxidize during sintering and thereby lose their effect. The equilibrium conditions for such an oxidation can generally be written as follows:

Me + 1/2 O₂ ZZZZ MeO
Hierbei gilt
IG₂' = -RTIn —"-*&■ Me + 1/2 O ₂ ZZZZ MeO
The following applies here
IG ₂ '= -RTIn - "- * & ■

undand

\/2RT\np_Oi = 1G$ \ / 2RT \ np _Oi = 1G $

Man sieht hieraus, daß das Sauerstoffpotential. bei welchem die Metalle M' <u oxydieren beginnen, erhöht wird, wenn die Metalle Me in einem anderen Metall gelöst sind. d. h.. wenn dessen Aktivität niedriger ist als I.You can see from this that the oxygen potential. at which the metals M '<u begin to oxidize, is increased when the metals Me are dissolved in another metal. d. h .. when its activity is lower is as I.

Bei reinen Mischungen von Eisenpulver uiv? Legierungsmetallpulver oder Pulver, das nach dem Verfahren des schwedischen Patents 12 123/66 hergestelltWith pure mixtures of iron powder uiv? Alloy metal powder or powder prepared according to the method of Swedish patent 12 123/66

so 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 oxydationsempfindltche Legierungseiemcnte die Gefahr der Oxydation besteht.so became, the alloy metal particles are almost pure, d. h .. the dissolution of alloy metals in the iron does not take place before the actual sintering. this This means that there is a risk of oxidation for alloy components that are sensitive to oxidation.

5» bevor die Auflösung ihren Anfang genommen hat.5 »before the dissolution started.

Bei homogen legierten Pulvern, d. h. Pulvern, deren Partikeln eine vollständig homogene Verteilung sämt-HcherLegierungseleBienteauiweisen, wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Aktivillten der Legle- In the case of homogeneously alloyed powders, i.e. powders whose particles have a completely homogeneous distribution of all the alloy elements, this disadvantage is avoided by the fact that the active substances of the alloy

rangsmetalle schon vor der Sinterung ihre niedrigsten Werte haben. Die Kohlensäurepotentiale fur gewisse LegteningsstoiFe bei 1!20⁰C werden nachfolgend in Tabelle 1 wiedergegeben. Aus der Tabelle geht hervor, daß die LegierungsstofFe Cu, Mo und Ni wenigerrank metals have their lowest values even before sintering. Carbonic acid potentials for certain LegteningsstoiFe at 1! 20 ⁰ C are shown in Table 1 below. The table shows that the alloy materials Cu, Mo and Ni are less

*s Qxvdationsempflndlicb sind als Eisen, und deshalb genauso gut in partiell vorlegierten Pulvern wie in homogenen verwendet werden können. P, Cr, Mn, Ta. Nb, V, B, Ti und Al sind beträchtlich mehr oxy·* s Qxvdationsrepflndlicb are as iron, and therefore just as well in partially pre-alloyed powders as in homogeneous can be used. P, Cr, Mn, Ta. Nb, V, B, Ti and Al are considerably more oxy

juiionsempfindlich, und für diese Stoffe lsi es ein Vorteil, wenn sie vor der Sinterung homogen verteilt iind.sensitive to judgment, and accept it for these substances Advantage if they are homogeneously distributed before sintering.

Aus den oben gemachten Ausführungen geht hervor, daß homogene, vorlegierte Pulver vorzuziehen sind, teils, weil man eine völlig homogene Struktur in den gesinterten Teilen erreichen, teils, weil man die oxydationsempfindlichen Legierungselemente mit größerem Vorteil verwenden kann als bei partiell vorlegierten Pulvern oder Mischungen. Eine große Schwierigkeit bedeutet jedoch die Tatsache, daß die meisten Legierungsstoffe in fester Lösung im Eisen ihre Härte erhöhen; das aber hat zur Folge, daß die Kompressibilität des Pulvers sich verschlechtert.From what has been said above, it can be seen that homogeneous, pre-alloyed powders are preferred are, partly because you can achieve a completely homogeneous structure in the sintered parts, partly because you get the Can use oxidation-sensitive alloying elements with greater advantage than with partially pre-alloyed ones Powders or mixtures. A great difficulty, however, is the fact that the most alloys in solid solution in iron increase their hardness; 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 feine Pulver mit höchstmöglicher Kompressibilität zu erhalten, die gleichzeitig nach Zusatz von Kohlenstoff mit Hilfe der pulvermetallurgischen Herstellungüiechnik Sinterstahl höchstmöglicher Härtharkeit ergeben. The present invention aims to obtain new, homogeneously alloyed, extremely fine powders with the highest possible compressibility by adding suitable alloying materials, which at the same time result in the highest possible hardness after the addition of carbon with the aid of powder-metallurgical production of sintered steel.

Gemäß der Erfindung wird ein homogen legiertes, extrem verteiltes Eisenpulver 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, Ca, 5'r u.dgl. als Desoxydationsmitteln, vorgeschlagen, das dadurch gekennzcJmet ist, daß es bis zu einer Menge von höchstens 10 Gewichtsprozent wenigstens einen Legierungsbestandteil enthält, dessen KonzentrationAccording to the invention, a homogeneously alloyed, extremely distributed iron powder with a carbon content below 0.1 percent by weight for production Hardenable sintered steels using powder metallurgy technology with the addition of carbon, in the presence common impurities present in steel and optionally using Al, Ca, 5'r and the like as deoxidizing agents, which is characterized in that it is up to an amount contains at least one alloy component of at most 10 percent by weight, the concentration of which

durch den Quotienten mindestens gleich 0,40 be-by the quotient at least equal to 0.40

stimmtRight ist, wobeiis, where / =/ = dFdF
dCdC undand K = K = dGdG
dCdC

ist und C die Konzentration des oder der Legierungsstoffe, F den Multiplikationsfaktor der Härtbarkeit und G die Streckgrenze in kp/mm² bedeutet.and C is the concentration of the alloy (s), F is the multiplication factor for hardenability and G is the yield point in kp / mm ² .

Es ist hierbei zweckmäßig, die Einwirkung verschiedener Legierungsstoffe teils auf die Härtbarkeit, teils auf die Härte des kohlenstofffreien Eisensund oder dessen Streckgrenze zu vergleichen. Die Einwirkung der Legierungsstoffe auf die Härtbarkeit wird gewöhnlich als Multiplikationsfaktor [F) angegeben, womit der Faktor gemeint ist, mit weichern die Härtbarkeit für eine reine Eisen-Kohlenstoff-Legierung multipliziert werden muß, um der HHrtbarkeit eines Stahls mit demselben Kohlenstoffgehalt, aber mit einer gegebenen Konzentration des Legierungsstoffes zu entsprechen W , Bei niedrigen Legierungsgehalten ist F im allgemeinen eine lineare Funktion der Legierungskonzentration C. Zu der nachfolgenden Tabelle I It is useful here to compare the effect of different alloy materials partly on the hardenability, partly on the hardness of the carbon-free iron and its yield point. The effect of the alloy materials on the hardenability is usually given as the multiplication factor [F) , by which is meant the factor by which the hardenability for a pure iron-carbon alloy must be multiplied in order to achieve the hardenability of a steel with the same carbon content, but with to correspond to a given concentration of the alloy material W, At low alloy contents, F is generally a linear function of the alloy concentration C. To the following table I

dr
wird die Konzentrationsderivate/ = -ν- für einedr
becomes the concentration derivative / = -ν- for a

Reihe von Legierungselementen innerhalb interessanter Konzentrationsgebiete angegeben. Des weiteren wird in der Tabelle 1 die KonzentrationsderivateRange of alloying elements specified within interesting concentration ranges. Further the concentration derivatives in Table 1

0 = -j-; für die Streckgrenze G, für kohlenstoffreies 0 = -j-; for the yield strength G, for carbon-free

Eisen mit Legierungssioffen in fester Lösung aufgefährt. Da die Kompressibilität des Pulvers mit steigender Streckgrenze für die Partikeln abnimmt, ist Ο also ein Maß für die Verschlechterung der Kompressibilität, die vom Legierungsstoff pro Konzentrationseinheit verursacht wird. Der Quotient ist somit Iron with alloying substances in solid solution. Since the compressibility of the powder decreases as the yield strength for the particles increases, Ο is a measure of the deterioration in compressibility that is caused by the alloy material per unit of concentration . The quotient is thus

bei einem gewissen Legierungsgehalt ein Maß für die Hartbarkeitszunahme, die für eine gegebene Senkung der Kompressibilität erreicht werden kann.at a certain alloy content a measure of the increase in hardness for a given reduction the compressibility can be achieved.

Der höchste Wert Tür den Quotienten _g wird fürThe highest value door the quotient _g is for

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 KonzentrationBoron because of its hardenability especially increasing effect even at very low concentrations obtain. However, the multiplication factor for boron reaches a maximum of 1.76 at one concentration von 0,001% und oleibt danach konstant. Ein Borgehalt, der größer ist als 0,001%, bringt demnach eine weitere Erhöhung der Härtbarkeit nicht mit sich. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß ein Borgehalt bis zu 0,005% eine unerwünschte Senkung der Komof 0.001% and remains constant thereafter. A boron content that is greater than 0.001% therefore brings one no further increase in hardenability. However, it has been found in practice that a boron content up to 0.005% an undesired lowering of the com pressibilität nicht nach sich zieht. Durch weitere Zugabe eines oder mehrerer LegierungsstofTe kann der Gesamtwert des Multiplikationsfaktors für den Sinterstahl und damit dessen Härtbt.ieit noch mehr erhöht werden.does not entail pressibility. Through more The addition of one or more alloy materials can increase the total value of the multiplication factor for the sintered steel and thus its hardness even more.

Das nach Bor günstigste Element ist Chrom mitThe cheapest element after boron is chromium with J = 1,08. Für Chrom gilt, im Gegensatz zu Bor. J = 1.08. The following applies to chromium, in contrast to boron.

daß der Multiplikationsfaktor bis zu einer Konzentration von ca. 5% fast linear und danach weiterhinthat the multiplication factor is almost linear up to a concentration of approx. 5% and then continues mit etwas geringerer Geschwindigkeit bis zu etwa 13% zunimmt. Bei noch höheren Chromgehalten wird das Austenitgebiet so stark begrenzt, daß das Material aus diesem Grund schwer zu härten ^|7) ist. In der Tabelle I ragen des weiteren Molybdän und Manganincreases at a slightly slower rate up to about 13%. With even higher chromium contents, the austenite area is so limited that the material is difficult to harden for this reason ^{| 7)} . In Table I, molybdenum and manganese also stand out als wertvolle, die Härtbarkeit erhöhende Zusätzeas valuable additives that increase hardenability ( J = 0.61 bzw. 0.47) heraus. Diese beiden Stoffe er-( J = 0.61 or 0.47). These two substances

geben eine fast lineare Erhöhung des Multiplikationsfaktors bis zu Gehalten von 3 bis 5%.give an almost linear increase in the multiplication factor up to levels of 3 to 5%.

UgierungsstolTUgierungsstolT

Al Si P Al Si P

OcwictiisprozcniOcwictiisprozcni

0 bis 0,001 > 0,001 Obis I ObIs 2 0 bis 0,120 to 0.001 > 0.001 Obis I ObIs 2 0 to 0.12

Tabelle ITable I.

kp/tnm¹ kp / tnm ¹

76t¹³¹ 076t ¹³¹ 0

1.93 & 1.67«^J» 3.50"»1.93 & 1.67 « ^J » 3.50 "»

C105*)]C105 *)]

9,2 19,79.2 19.7

7474

J-gJ-g

mm'/kpmm '/ kp

0.21 0,08 0.050.21 0.08 0.05

1,761.76

'.i RT In P_n. '.i RT In P _n .

beil IWC undat IWC and

der Aktivität IP"of activity IP "

kcal/Grammatomkcal / gram atom

Sauerstoffoxygen

-74-74

-99-99

-75 -61-75 -61

Fortsetzungcontinuation

Konzeniraiionsbereich
GewichtsprozentConcentration area
Weight percent // kp/mnrkp / mnr ff ''ffHWf'' ffHWf Vj HT In /¹O.Vj HT In / ¹ O. tegierungssiorralgierungssiorr O bis 0,110 to 0.11 6,50 <³'6.50 < ³ ' 15,515.5 8
mmVkp 8th
mmPack 1,611.61 bei mQ-Cund
der Aktivität I^|Λ
kcal/Grammaton
Sauerstoffat mQ-Cund
of activity I ^{| Λ}
kcal / gramaton
oxygen TiTi 0,11 bis 0,250.11 to 0.25 -6,30-6.30 0,410.41 -93-93 0 bis 0,250 to 0.25 2,70 '³'2.70 ' ³ ' 5,6·5.6 —- 1,441.44 VV 0,25 bis 0,80.25 to 0.8 -1,73-1.73 0,480.48 -71-71 0bis40 to 4 3,25^|5'3.25 ^{| 5} ' 3,03.0 —- CrCr 4 bis 134 to 13 >! <3,25>! <3.25 1,081.08 -62-62 0 bis 40 to 4 4,3 ⁽⁵>4.3 ⁽⁵ > 9,29.2 MnMn 0 bis 30 to 3 l,75f⁵)l, 75f ⁵ ) 7,47.4 0,470.47 -68-68 NiNi Obis IObis I 1.75^f5) 1.75 ^f5) 2525th 0,250.25 -29-29 CuCu 0 bis 0,80 to 0.8 0,88'^4| 0.88 ' ^{4 |} 0,070.07 - 16- 16 NbNb 0,10.1 4,50 <⁵>4.50 < ⁵ > 7,47.4 -70-70 MoMon 0,610.61 -38-38 TaTa -69-69 FeFe -41-41

*) Angaben über die Einwirkung des Bors auf die Streckgrenze des Ferrit* fehlen in dar Literatur. Der Wert, der in der Tabelle angegeben ist gilt für Beryllium, das die stärkste Einwirkung von allen einsatzfähigen Legierungselementen hat und das, wie Bor, einen sehr kleinen Atom radius hat Es liegt daher Grund vor. anzunehmen, daß der Wert für Bor von derselben Größenordnung ist wie der Wert fiir Beryllium.*) Information on the effect of boron on the yield strength of the ferrite * is missing in the literature. The value given in the table applies to beryllium, which has the strongest influence of all alloying elements that can be used and which, like boron, has a very small atom radius hat There is therefore a reason. it can be assumed that the value for boron is of the same order of magnitude as the value for beryllium.

Literaturhinweise:Bibliography:

¹¹¹ Sandvikens Handbuch. Teil 7. Bd. II, S. 54. ¹¹¹ Sandviken's Handbook. Part 7. Vol. II, p. 54.

¹¹¹ C ο m s t ο c k. G F.. Titanium in Iron and Steel. 1955. S 116. ¹¹¹ C ο mst ο c k. G F .. Titanium in Iron and Steel. 1955. p 116.

'^J| G r a η g e. R. A., Boron. Calcium. Columbium and Zirconium in Iron and Steel, 1957, S.' ^{J |} G ra η g e. RA, Boron. Calcium. Columbium and Zirconium in Iron and Steel, 1957, p.

¹⁴¹ Ibid. S. 155. ¹⁴¹ Ibid. P. 155.

·*· Metals Handbuch. 1948. S. 498.· * · Metals Handbook. 1948. p. 498.

I"' G I a s s η e r. A.. The thermochcmical properties of the oxides, fluorides and chlorides to 2500 K, US Government printing office: 1959I "'G I a s η e r. A .. The thermochcmical properties of the oxides, fluorides and chlorides to 2500 K, US Government printing office: 1959

0-4903390-490339

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'"¹L. Meyer. CSirassburger und D. Schauwinhold. Archiv Tür das Eisenhüttenwesen. 35 (1964), S. 541 bis 549. ^|U| Sandvikcns Handbuch. Teil 7. Bd. I. S. 109.'" ¹ L. Meyer. CSirassburger and D. Schauwinhold. Archives Tür das Eisenhüttenwesen. 35 (1964), pp. 541 to 549. ^{| U |} Sandvikns Handbook. Part 7. Vol. IS 109.

4040

4545

Vanadin und Titan haben schließlich auch relativ hohe Werte für den Quotienten ■■-- (0,48 und 0,41 resp.),Finally, vanadium and titanium also have relatively high values for the quotient ■■ - (0.48 and 0.41, respectively),

aber der Multiplikationsfaktor ist auf maximal 1,44 bzw. 1,61 begrenzt; diese Werte werden bei 0,25 bzw, 0,11 Gewichtsprozent erreicht, weshalb diesen beiden Stoffen ein relativ begrenzter Wert vom Gesichtspunkt der Härtbarkeit zugeschrieben werden muß.but the multiplication factor is limited to a maximum of 1.44 or 1.61; these values are at 0.25 or 0.11 percent by weight, which is why these two A relatively limited value must be ascribed to substances from the point of view of hardenability.

Es hat sich gezeigt, daß die Stoffe, bei welchen derIt has been shown that the substances in which the

Quotient f 0.40 übersteigt, als Legierungsmittel inThe quotient f exceeds 0.40, as an alloying agent in

homogen legiertem Eisenpulver zur Herstellung von härtbaren Sinterstählen besonders geeignet sind. Offensichtlich ungeeignet sind Stoffe, wie Silicium, Phosphor und Kupfer ( ^f - 0,08,0,05 bzw. 0,07). weshalb derenhomogeneously alloyed iron powder are particularly suitable for the production of hardenable sintered steels. Obviously unsuitable are substances such as silicon, phosphorus and copper ( ^f - 0.08, 0.05 and 0.07, respectively). why their

Gehalt so niedrig wie möglich gehalten werden sollte. Aluminium und Nickel nehmen eine Zwischenstellung «in( ^J = 0,21 bzw. 0.25).Salary should be kept as low as possible. Aluminum and nickel occupy an intermediate position «in ( ^J = 0.21 and 0.25, respectively).

Es ist bekannt, daß die Festigkeitseigenschaften der Metalle sich mit zunehmender Korngröße verschlechtern. Das Sintermaterial wird während der Sinterung solchen Bedingungen ausgesetzt, daß die Kornvergrößerung gefordert wird. Kleine Zusätze eines der Legierungsstoffe Nb, Ti oder V haben sich als wirksam erwiesen, die Kornvergrößerung in solchen Stählen ^ zu begrenzen. Um festzustellen, inwieweit dieselbe Wirkung mit Sinterstahl erreicht werden kann, wurden Versuvhc mit homogen legierten Pul* vera, teils ohne, teils mit kornverfeinernden Zusätzen unternommen. Die Pulver wurden zusammen mi 0,6% Graphit und 0,5% Zinkstearat zu zylindrischei Probekörpern gepreßt, die 1 Stunde in reduzierenden Gas mit einem Kohlenstoffpotential entsprechend den eingemischten Graphitgehalt bei Π 20° C gesinter und danach langsam auf Zimmertemperatur abge kühlt wurden. Eine metallographische Untersuchunf von Probekörpern ergab, daß die Korngröße be Zusatz von Nb, Ta, Ti und V abnahm. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 2 wiedergegeben.It is known that the strength properties of metals deteriorate with increasing grain size. During the sintering, the sintered material is exposed to such conditions that the grain enlargement is required. Small additions of one of the alloys Nb, Ti or V have proven to be effective in limiting the grain enlargement in such steels. In order to determine to what extent the same effect can be achieved with sintered steel, experiments were carried out with homogeneously alloyed powders, partly without and partly with additives that refine the grain . The powders were pressed together with 0.6% graphite and 0.5% zinc stearate to give cylindrical test specimens, which were sintered for 1 hour in a reducing gas with a carbon potential corresponding to the mixed graphite content at Π 20 ° C and then slowly cooled down to room temperature. A metallographic examination of test specimens showed that the grain size decreased with the addition of Nb, Ta, Ti and V. The results are given in Table 2 below.

Tabelle 2Table 2

Cr, % Cr,%

Mo, % Mo,%

Nb, % Nb,%

Ta, % Ta,%

Ti, % Ti,%

Korngröße nach Sinterung gemäß JKM-Skala MGrain size after sintering according to JKM scale M. Probe !Sample!

0,00130.0013

0.520.52

0,480.48

1111th

Probe 2Sample 2

0.00100.0010

0,500.50

0,470.47

0,0310.031

0,0030.003

Probe 3Sample 3

0,00120.0012

0,490.49

0,520.52

0,090.09

1010

Probe 4Sample 4

0,00090.0009

0,510.51

0,470.47

0,220.22

Die Konzentrationen von Titan und Vanadin wurden so gewählt, daß sie der maximalen Härtbar· keit entsprachen. Bei höheren Gehalten hätte vielleichtThe concentrations of titanium and vanadium were chosen in such a way that they give the maximum hardenability speed corresponded. At higher levels, maybe

noch eise stärkere Kemverfeinening effeieht werden können, aber der Multielikaiionsfaktor hätte abgenommen. Niob wards bei der Herstellung de» Pulvers in For» von Fefro«Niob«Tan{al zugesetzt, wobei das Verhältnis zwischen der» Niob» und Tantalgehalt etwa Iu: 1 betrug. Der Niobgehalt wurde auf 0,03 Oewtehtspfozent begrenzt, de sieh bei Versuchen mit soliden Stählen PI gezeigt hat, daß eine weitere Ir* hehtmgt des Niobzusataes eine bessere Wirkung flieht ergibtEven greater core refinement could be seen, but the multi-risk factor would have decreased. Niobium was added during the production of the “Powder in For” by Fefro “Niob” Tan {al, the ratio between the “Niobium” and the tantalum content being about Iu: 1. The niobium content was limited to 0.03 percent, which, in tests with solid steels, PI has shown that a further proportion of the niobium additive results in a better effect

Die Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, daß Niob-Tantal die stärkste kornverfeinernde Wirkung aufweist, gefolgt von Vanadin und schließlich Titan.The results in Table 2 show that niobium-tantalum has the strongest grain-refining effect, followed by vanadium and finally titanium.

Bei der Herstellung von homogen legiertem Stahlpulvcr durch Feinverteilung von geschmolzenem Stahl ist es wünschenswert, sowohl den Kohlenstoffgehalt der Schmelze, als a:ich den Sauerstoffgehalt auf niedrige Werte zu senken. Bei allzu hohen Kohlenstoffgehalten wird ein Teil der Legierungselemente als Karbid gebunden, und dadurch wird die Kompressibilität des Stahlpulvers gesenkt. Ein niedriger Kohlenstoffgehalt in der Schmelze hat einen hohen Sauerstoffgehalt zur Folge. Dies bedeutet für gewisse empfindliche Legierungselemente die Gefahr einer Oxydation. Es ist deshalb notwendig, vor der Zugabe der Legierungsstoffe die Schmelze zu desoxydieren. Hierfür ist Aluminium auf Grund seiner starken Sauerstoffaffinität und seines relativ hohen ' -Wertes besondersIn the production of homogeneously alloyed steel powder cr by finely dispersing molten steel it is desirable to have both the carbon content the melt, as a: I set the oxygen level to low Lower values. If the carbon content is too high, some of the alloying elements are classified as Carbide is bound, and this lowers the compressibility of the steel powder. A low carbon content in the melt results in a high oxygen content. This means for certain sensitive Alloying elements the risk of oxidation. It is therefore necessary before adding the alloying materials to deoxidize the melt. Aluminum is suitable for this because of its strong affinity for oxygen and its relatively high 'value in particular

geeignet. Im Durchschnitt genügt ein Zusatz von . etwa 0.05% Aluminium, um den Stahl ausreichend zu desoxydieren. Zusätze von Calcium oder Zirkonium können auch zur Desoxydation verwendet werden.suitable. On average, the addition of. about 0.05% aluminum to make the steel adequate deoxidize. Additions of calcium or zirconium can also be used for deoxidation.

Außer den vorgenannten Legierungsstoffen ist noch eine 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 von Si. S und P nicht vermieden werden.In addition to the aforementioned alloy substances, there are a number of substances other than normal impurities present in steel and therefore also in steel powder, which is produced by the fine distribution of molten steel was produced. Accordingly, the smallest contents of Si. S and P cannot be avoided.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele verdeutlicht: The invention is illustrated by the following examples:

Beispiel IExample I.

Drei Pulver verschiedener Zusammensetzung wurden durch extreme Verteilung von geschmolzenem, niedrig kohlenstoffhaltigem Stahl. Trocknung und Glühen bei 950^rC über 1 Stunde in dissoziiertem Ammoniak hergestellt.Three powders of different compositions were made by extreme distribution of molten, low carbon steel. Drying and annealing at 950 ^r C for 1 hour in dissociated ammonia.

Die Zusammensetzungen waren wie folgt:The compositions were as follows:

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

C: 0,0013% B. 0,52% Cr, 0,48% Mo. 0,25% Mn, 0,01 % C, 0,03% Al, normale Verunreinigungen.C: 0.0013% B. 0.52% Cr, 0.48% 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 i)G,_B„ hervorgerufen durch Legierungsstoffe in fester Lösung in dem kohlenstoffreien Pulver, wurde gemäß Des weiteren wurde der Gesamtwert des Multi« plikationsfaktors, P,„ Rlr die Härtung von kehlen' sfofThaltlgem Sinterstahl, Hergestellt aus dem Pulver gemäß The total increase in the yield strength i) G, _B " caused by alloying substances in solid solution in the carbon-free powder, was determined according to. Furthermore, the total value of the multiplication factor, P", was determined for the hardening of throat "sfofThaltlgem sintered steel, produced from the powder according to

berechnet, wobei der Index 1 bis » die darin eingehen' den LegterufigselemeBte bezeichnet.calculated, with the index 1 to "which go into it" denotes the level proficiency element.

to Die Kompressibilität wurde für die drei Pulver ge· maß ASTM Standard B 331-63T ohne Einmischung Von Graphit oder Schmiermitteln überprüft. The compressibility was checked for the three powders according to ASTM Standard B 331-63T without mixing in graphite or lubricants.

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

t5 Die Fraktion, die das Tuch passierte, wurde eingemischt und zur Herstellung gesinterter Probestäbe mit 0.6% Graphit und 0.5% Zinkstearat mit einem Druck von 6 t/cm² zu Zugprobestäben gemäß MPI Standard 10 bis 50 und Schlagprcbestäben gemäßt5 The fraction that passed through the cloth was mixed in and used to produce sintered test rods with 0.6% graphite and 0.5% zinc stearate at a pressure of 6 t / cm ² to tensile test rods according to MPI Standard 10 to 50 and impact test rods according to

to Charpy. ASTM Standard E 23-66 (Simple-beam impact text specimen type A) gepreßt. Danach wurden sie bei 1120 C während einer Stunden in reduzierendem Gas mit einem Kohlenstoffpotential, das dem eingemischten Graphitgehalt entspricht, gesintert. Der 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. Of the

ij Kohlenstoffgehalt nach der Sinterung betrug 0.5 ± 0.03%. *;η 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 unter-Worfen. ij carbon content after sintering was 0.5 ± 0.03%. *; η part of the test rods was 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 Probestäbe wurde gemessen; danach wurden Bruchgrenze und Dehnung ermittelt. Die Schlagprobestäbe wurden ohne Anzeige in einem Schlagpendel untersucht.The density of the sample bars was measured; then the breaking point and elongation were determined. The impact test bars were examined in an impact pendulum without display.

Die Härtbarkeit wurde so gemessen, daß eine Serie geometrisch gleichförmiger, zylindrischer Probekörper mit verschiedenen Durchmessern gepreßt, bei Il 20 C bis zu einer Dichte von 7.0 g/cm³ gesintert und einem End-Kohlenstoffgehalt von 0.5% während 30 Minuten bei einer Temperatur von 50^rC 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 derThe hardenability was measured by pressing a series of geometrically uniform, cylindrical test specimens with different diameters, sintering at II 20 C up to a density of 7.0 g / cm ³ and a final carbon content of 0.5% for 30 minutes at a temperature of 50 ^r C was austenitized above the phase boundary temperature; after that it was in oil. which was kept at a temperature of 50 "C. The cylinders were then divided in the middle and the hardness in the center of the

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 ilärte 275 kp/mm² betrug, wurde als Maß für die Härtbarkeit genommen.Cut surface determined according to the Vickers method with a load of 10 kg. A curve of the hardness as a function of the cylinder diameter was recorded and the diameter at which the hardness was 275 kgf / mm ² was taken as a measure of the hardenability.

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

G_ro, =G _ro , =

+AG₂++ AG ₂ +

berechnet, wobei der Index 1 bis π die eingehenden T eeieruneselemente bezeichnet.calculated, where the index 1 to π denotes the incoming T eeierunelemente.

AA. BB. CC. -IG₁₀,. kp/mm² -IG _10,. kp / mm ² 3.5
1.5
6.72
7.07
49,7
2.5
2,03.5
1.5
6.72
7.07
49.7
2.5
2.0 53,5 '
7,3
5.98
6,52
40,3
1,1
1,353.5 '
7.3
5.98
6.52
40.3
1.1
1.3 9,6
10,5
6,65
7,00
53,2
3,4
2,49.6
10.5
6.65
7.00
53.2
3.4
2.4 Kompressibilität, g/cm^J
bei 4.2 Mp/cm²
Eigenschaften nach der
Sinterung:
Dichte, g/cm³
Bruchgrenze, kp/mm²
Dehnung. %
Schlagzähigkeit,
kDm/cm² Compressibility, g / cm ^J
at 4.2 Mp / cm ²
Properties according to the
Sintering:
Density, g / cm ³
Breaking point, kp / mm ²
Strain. %
Impact strength,
kDm / cm ²

Fortsetzungcontinuation Eigenschaften nach derProperties according to the

Dichte. g/em³ Density. g / em ³

Bruehgrenze, kp/mm² Brueh limit, kp / mm ²

Dehnung, % Strain, %

Schlagzähigkeit.Impact strength.

kpm/cm² kpm / cm ²

Härte, kp/mm² Hardness, kp / mm ²

Härtbarkeit, mm bei 7.0g/cm' Hardenability, mm at 7.0g / cm '

7.07 Sl 1,27.07 Sl 1.2

1.6
2701.6
270

6.51 75 0.46.51 75 0.4

0.5 2150.5 215

2828 Die Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle hervor: ιThe results are shown in the following table: ι

6.98 986.98 98

1.8 3461.8 346

4646

toto

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Pulver A. das nur 0,25% Mn enthielt, (ein in sogenannten unlegierten Stählen normaler üehalt) nicht unerwartet die höchste Kompressibilität, 6.72 g/em³ hatte. Das Pulver B. dessen Legierungsstoffe eine starke Einwirkung auf die Streckgrenze *G_tot « 53,5 kp/mm² des kohlenstofffreien Eisens aufwies, besaß eine beachtlich niedrige Kompressibilität von 5.98 g/cm³, während das Pulver C. dessen Legierungsstoffe so gewählt waren, daß sie jederThese results show that powder A. which only contained 0.25% Mn (a normal content in so-called unalloyed steels) had the highest compressibility, 6.72 g / cm ³ , not unexpectedly. Powder B., whose alloy materials had a strong effect on the yield strength * G _tot «53.5 kp / mm ² of carbon-free iron, had a considerably low compressibility of 5.98 g / cm ³ , while powder C. whose alloys were selected in this way that they each für sich einen Wert des Quotienten ■*- ergaben, der 0.40for themselves a value of the quotient ■ * - resulted, the 0.40 überstieg,einenniedrigenWertvon^G,_ol = 9.6 kp/mm² und folglich eine hohe Kompressibilität von 6,65 g/cm³ hatte. Die Härtbarkeit des gesinterten Materials A, das 0.5% Kohlenstoff enthielt, war niedrig und entsprach gemäß den oben beschriebenen Probebedingungen der Durchhärtung von Zylindern mit nur 6 mm Durchmesser. Die gesinterten Materialien B und C. die auch 0.5% Kohlenstoff enthielten, zeigten auf Grund der zugesetzten Legierungsstoffe eine relativ gute Härtbarkeit, entsprechend der Durchhärtung von Zylindern mit 28 bzw. 46 mm Durchmesser. Da jedoch das Material B eine niedrige Kompressibilität besaß, war seine Dichte bei der Pressung der Probestäbe mit einem Druck von 6 Mp/cm² viel niedriger als beim Material C, so daß die Festigkeitseigenschaften des erstgenannten Materials sowohl in gesintertem, als auch im wärmebehandelten Zustand beträchtlich niedriger waren.exceeded a low value of ^ G, _ol = 9.6 kp / mm ² and consequently had a high compressibility of 6.65 g / cm ³ . The hardenability of the sintered material A, which contained 0.5% carbon, was low and, according to the test conditions described above, corresponded to the through hardening of cylinders with a diameter of only 6 mm. 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 with a diameter of 28 and 46 mm. However, since material B had a low compressibility, its density when the test rods were pressed with a pressure of 6 Mp / cm ^{2 was} much lower than that of material C, so that the strength properties of the former material both in the sintered and in the heat-treated state were considerably lower.

Beispiel 2 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 as follows:

D: 2,51% Cr, 0,43% Mn. <0,01% C. normale Verunreinigungen: D: 2.51% Cr, 0.43% Mn. <0.01% C. normal impurities:

E: 2,46% Cr, 0.45% Mn. 0,18% V. 0.03% Nb. 0.003% Ta, 0,01% C und normale Verunreinigungen. E: 2.46% Cr, 0.45% Mn. 0.18% V. 0.03% Nb. 0.003% Ta, 0.01% C and normal impurities.

Das Pulver wurde gesiebt, mit Graphit und Schmiermitteln gemischt und zu Probestäben auf gleiche Art wie im Beispiel 1 gepreßt. Die Probestäbe wurden teils bei 1120" C. teils bei 1250·° C in geschlossenen Kästen während einer Stunde gesintert. Ein Teil der Probestäbe, die bei 125O°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, with graphite and lubricants mixed and pressed into test bars in the same way as in Example 1. The test bars were partly at 1120 "C. partly at 1250 ° C in closed boxes sintered for one hour. Part of the test bars, which had been sintered at 1250 ° C heat-treated in the same way as in Example 1. The bars were made in the same way as in Example 1 examined.

Schließlich wurde die Härtbarkeit aufdie Art, wie sie im Beispiel 1 beschrieben ist, gemessen.Finally, in the manner as described in Example 1, the curability was measured.

<)G,„. kp/mm² <) G, ". kp / mm ²

Kompressibilität, g'cm^J bei 4.2 M p/cm² Compressibility, g'cm ^J at 4.2 M p / cm ²

Eigenschaften nach der Sinte rung bei 1120 C:Properties after the Sin tion at 1120 C:

Dichte, g cm' Density, g cm '

Bruchgrenze, kp/mm² Breaking point, kp / mm ²

Dehnung. % Strain. %

Schlagzähigkeit, kpm/cm² Impact strength, kpm / cm ²

Eigenschaften nach der Sinte· rung bei I25O'C:Properties after the sinter tion at I25O'C:

Dichte, g/cm' Density, g / cm '

Bruchgrenze, kp/mm² Breaking point, kp / mm ²

Dehnung. % Strain. %

Schlagzähigkeit, kpm/cm² Impact strength, kpm / cm ²

Eigenschaften nach der Wärmebehandlung des Materials bei l25O^rC:Properties after heat treatment of the material at l25O ^r C:

Dichte, g cm³ Density, g cm ³

Bruchgrenze, kp/mm² ....Breaking limit, kp / mm ² ....

Dehnung. % Strain. %

Schlagzähigkeit, kpm/cm² Härte, kp-mm² Impact strength, kpm / cm ² hardness, kp-mm ²

Härtbarkeit nach der Sinte- terung bei 1250 C. bei der Dichte 7.0 g cm'. Hardenability after sintering at 1250 ° C. with a density of 7.0 g cm '.

mmmm

11.3 15,611.3 15.6

6.636.63

7.01 25.2 1.5 0,87.01 25.2 1.5 0.8

7.22 68.3 3.1 2.87.22 68.3 3.1 2.8

7.197.19 7.157.15 123123 138138 2.02.0 2.12.1 1.71.7 1.91.9 456456 472472

5959

12.5 2QA 12.5 2QA

6,616.61

6.99 24.6 1.7 1.06.99 24.6 1.7 1.0

7.18 77.1 3.0 2.67.18 77.1 3.0 2.6

>70> 70

5555 Die Härtbarkeit konnte für dieses Material nicht bestimmt werden, da auch der größte Probekörper mit einem Durchmesser von 70 mm durchgehärtet war.The hardenability of this material could not be determined because the largest test specimen was also included was cured to a diameter of 70 mm.

Die besonders niedrigen Festigkeitswerte nach der Sinterung bei 1120 C beruhen auf der Gegenwart einer sinterungshemmenden Schicht von Chromoxyd auf den Partikeln dieses hohen Chromgehalts. Wenn dagegen eine Sinterungstemperatur von 1250° C gewählt wurde, wurde das Chromoxyd reduziert:"es konnte eine gute Sinterung eintreten, was aus den bc-. sonders guten Festigkeitseigenschaften hervorgeht. The particularly low strength values after sintering at 1120 C are due to the presence of a sintering-inhibiting layer of chromium oxide on the particles with this high chromium content. If, on the other hand, a sintering temperature of 1250 ° C. was selected, the chromium oxide was reduced: "Good sintering could occur, which is evident from the particularly good strength properties.

Die kornverfeinernde Einwirkung von Niob und Vanadin wird in den hohen Werten für die Bruchgrenze des Materials E widergespiegelt. In wärmebehandeltem Zustand stiegen die Bruchgrenze und die Härie, teils auf Grund der hohen Dichte, teils auf Grund vollständiger und gleichmäßiger Martensitbildung während der Härtung. Die Härtbarkeit war für beide Materialien sehr hoch.The grain-refining effect of niobium and vanadium is reflected in the high values for the breaking point of the material E. In the heat-treated condition, the breaking strength and increased the heria, partly due to the high density, partly due to the complete and even martensite formation during hardening. The hardenability was very high for both materials.

Beispiel 3Example 3

Zwei Pulver verschiedener Zusammensetzung wurden auf dieselbe Art wie im Beispiel 1 hergestellt. Die Zusammensetzung war wie folgt:
F: 0,005% B, 2,12% Mn, 0,01 % C. normale Verunreinigungen; Two powders of different compositions were prepared in the same way as in Example 1. The composition was as follows:
F: 0.005% B, 2.12% Mn, 0.01 % C. normal impurities;

G: 1,75% Mn, 0,31% Mo, 0,01% C, normale Verunreinigungen. G: 1.75% Mn, 0.31% Mo, 0.01% C, normal impurities.

1111th

Von den Pulvern wurden Probestäbe mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,5% auf dieselbe Art her* gestellt, wie im Beispiel 1 beschrieben. Des weiteren wurde eine Ansaht Probestäbe durch doppelte Pres· sung und Sinterung angefertigt, wobei das Pulver zu* erst mit einem Druck von θ Mp/crn¹ gepreßt, danach zur Rekristallisation bei 7SO⁰C während 15 Minuten geglüht, wtnf! wieder mit öMo/crpr¹ gepreßt und schließlich toi 1120° C während einer Stunde in einem geschlossenen Kasten gesintert wurde, Sowohl die to einfach, als auch die doppelt behandelten Probestäbe Wurden auf die Art wärmebeharidett, wie im Seispiet tngegeben. Die Stäbe wurden in der gleichen Weise, Wie aus Beispiel 1 hervorgeht, untersucht. Die Hart* barkeit wurde nach der im Beispiet 1 angegebenen Me* <5 thode bestimmt.Test rods with a carbon content of 0.5% were produced from the powders in the same way as described in Example 1. Furthermore, a Ansaht test bars was made by double Pres · solution and sintering, the powder to * until pressed with a pressure of θ Mp / crn ^1, then annealed for recrystallization at 7SO ⁰ C for 15 minutes, wtnf! pressed again with ÖMo / crpr ¹ and finally sintered to 1120 ° C for one hour in a closed box. Both the single and double treated test rods were given in the manner heat-resistant, as in the Seispiet. The bars were tested in the same way as in Example 1. The hardness was determined according to the method given in Example 1.

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

•ΙΟΙ • ΙΟΙ

Kompressibilität, g/cm' bei 4,2 Nip/em² Compressibility, g / cm 'at 4.2 nip / em ²

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

Dichte, g/cm' Density, g / cm '

Bruchgrenze, kp/mm² Breaking point, kp / mm ²

Dehnung, % Strain, %

Schlagzähigkeit, kp/cm² ..Impact strength, kp / cm ² ..

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

Dichte, g/cm³ Density, g / cm ³

Bruchgrenze, kp/mm² Breaking point, kp / mm ²

Dehnung, % Strain, %

Schlagzähigkeit, kpm/cm² Impact strength, kpm / cm ²

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

Dichte, g/cm³ Density, g / cm ³

Bruchgrenze, kp/mm² Breaking point, kp / mm ²

Dehnung, % Strain, %

Schlagzähigkeit, kpm/cm² Härte, kp/mm² Impact strength, kpm / cm ² hardness, kp / mm ²

Eigenschaften nach doppelter Pressung und Sinterung sowie Wärmebehandlung:Properties after double pressing and sintering as well as heat treatment:

Dichte, g/cm^J Density, g / cm ^J

Bruchgrenze, kp/mm² Breaking point, kp / mm ²

Dehnung, % Strain, %

Schlagzähigkeit, kpm/cm² Impact strength, kpm / cm ²

Härte, kp/mm² Hardness, kp / mm ²

Härtbarkeit bei 7,0 g/cm³, mm Curability at 7.0 g / cm ³ , mm

19,3 14,119.3 14.1

6.546.54

7,29 148 4,17.29 148 4.1

515 52515 52

ίοίο

18,4 14,318.4 14.3

6,576.57

6.926.92 6,946.94 55.655.6 52,752.7 5,75.7 6.26.2 3,23.2 3,03.0 7,307.30 7,317.31 81,981.9 79,379.3 9,39.3 10,110.1 6.76.7 7,17.1

3535

4040

4545

6,906.90 6,926.92 102102 9797 2,32.3 2,72.7 2,52.5 2,72.7 403403 395395

7,297.29

140 4,5 4,2140 4.5 4.2

502502

5050

5555

6o6o

Sinterstähle, die aus den Pulvern F und G hergestellt wurden, weisen sehr gleichartige Eigenschaften auf. Die Zähigkeit der Materialien ist als Folge deshohen Mangangehalts besonders hoch. Doppelte Pressung und doppelte Sinterung bringen eine starke Erhöhung der Diente mit sieh; das wiederum ergibt besonders hohe Festigkeitseigenschaften, vor allem naen der Wärmebehandlung. Ie wärmebehandeitern Zustand wird die Zähigkeit aus natürlichen Gründen beträchtlich niedriger ab in gesintertem Zustand. Sintered steels made from powders F and G have very similar properties. The toughness of the materials is particularly high as a result of the high manganese content. Double pressing and double sintering bring about a great increase in the diene; this in turn results in particularly high strength properties, especially after the heat treatment. In the heat treated condition, the toughness will naturally be considerably lower in the sintered condition.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Homogen legiertes, extrem feines Bisenpulver mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,1 Gewichtsprozent 'für die Herstellung härtbarer Sinterstähle mittels pulvermetallurgischer Technik unter Zu* satz von Kohlenstoff, in Gegenwart üblicher in Stahl anwesender Verunreinigungen und gegebenenfalls unter Verwendung von Aluminium, Calcium, Zirkonium -u. dgl. als Desoxydationsmitteln, 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,1. Homogeneously alloyed, extremely fine bison powder with a carbon content of less than 0.1 percent by weight for the production of hardenable sintered steels by means of powder metallurgy technology with the addition of carbon, in the presence of the usual in Steel with impurities present and possibly using aluminum, Calcium, zirconium -u. Like. As deoxidizers, characterized in that there is at least one alloy component up to an amount of at most 10 percent by weight contains, the concentration of which is determined by the quotient - at least equal to 0.40, wobei undwhereby and df
dCdf
dC dGdG &C& C ist und C die Konzentration des oder der Legierungsstoffe, F den Multiplikationsfaktor der Härtbarkeit und G die Streckgrenze in kp/mm² bedeutet.and C is the concentration of the alloy (s), F is the multiplication factor for hardenability and G is the yield point in kp / mm ² . 2. Eisenpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als die Härtbarkeit erhöhendes Legierungselement mindestens eines der Elemente Bor, Chrom. Molybdän. Mangan, Vanadin oder Titan enthält.2. Iron powder according to claim 1, characterized in that there is at least one of the elements boron and chromium as the alloying element increasing the hardenability. Molybdenum. Contains manganese, vanadium or titanium. 3. Eisenpulver nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Niob und/oder Tantal als Bestandteile enthält, die das Kornwachstum hemmen.3. iron powder according to claims 1 and 2, characterized in that there is also niobium and / or contains tantalum as constituents that inhibit grain growth. 4. Eisenpulver nach jedem der Ansprüche 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß es4. iron powder according to any one of claims 2 and 3, characterized in that it 0,0005 bis 0.005 Gewichtsprozent Bor, 0.5 bis 3 Gewichtsprozent Chrom, 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent Mangan, höchstens 1 Gewichtsprozent Molybdän,
höchstens 0,3 Gewichtsprozent Vanadin 0.0005 to 0.005 percent by weight boron, 0.5 to 3 percent by weight chromium, 0.1 to 0.5 percent by weight manganese, at most 1 percent by weight molybdenum,
at most 0.3 percent by weight vanadium und/oder
Titan undand or
Titanium and höchstens 0,1 Gewichtsprozent Niob und/odei Tantalat most 0.1 percent by weight of niobium and / or tantalum enthält.contains. 5. Eisenpulver nach jedem der Ansprüche ^ und 3. dadurch gekennzeichnet, daß es5. iron powder according to any one of claims ^ and 3, characterized in that it 0,0005 bis 0,005 Gewichtsprozent Bor,
0,5 bis 3 Gewichtsprozent Mangan,
höchstens 1 Gewichtsprozent Molybdän,
höchstens 0,3 Gewichtsprozent Vanadin0.0005 to 0.005 percent by weight boron,
0.5 to 3 percent by weight manganese,
not more than 1 percent by weight molybdenum,
at most 0.3 percent by weight vanadium und/oder
Titan undand or
Titanium and höchstens 0,1 Gewichtsprozent Niob und/odei Tantalat most 0.1 percent by weight of niobium and / or iodine Tantalum enthält.contains. 109552/371109552/371 13 113 1 6. Eisenpulver nach jedem der Ansprüche 2 6. iron powder according to any one of claims 2 7. Eisenpulver nach Jedem der Ansprüche ί7. Iron powder according to each of the claims ί und 1, dadurch gekennzeichnet, daß es und 3, dadurch gekennzeichnet, daß esand 1, characterized in that it and 3, characterized in that it η? hl! η ?nÜÜ^r^TJL^iaüüLn °'^{5 Ws 3} Gewichtsprozent Mangan,η? hl! η ? nÜÜ ^ r ^ TJL ^ iaüüLn ° ' ^{5 Ws 3} percent by weight manganese, 0,1 Bis u,5 Gewichtsprozent Mangan, _ . ., , _. , _u »it Iju0.1 to u, 5 percent by weight manganese, _. .,, _. , _u »it Iju höchstens I Gewichtsprozent Molybdän, 5 f- ™ » Gewichtsprozent Molybdän,at most I percent by weight molybdenum, 5 f- ™ »percent by weight molybdenum, höchstens 0.3 Gewichtsprozent Vanadin höchstens 0,3 Gewichtsprozent Vanadiöat most 0.3 percent by weight vanadium at most 0.3 percent by weight vanadio .j ι j _r und/odef.j ι j _r and / odef Titan und ^{Tltan ußd} Titan and ^{Tltan ussd} höehstensO.1 Gewichtsprozent Niob und/oder höchstensO,! Gewichtsprozent Niob und/ode,at most 0.1 percent by weight niobium and / or at most 0.1! Weight percent niobium and / or Tantal '* ^Tafltal Tantalum '* ^Tafltal enthält. enthält.contains. contains.