DE1955334A1

DE1955334A1 - Kobalt-Eisen-Legierungen

Info

Publication number: DE1955334A1
Application number: DE19691955334
Authority: DE
Inventors: I Evans David J; Fraser Robert W; Kushnir Bud William
Original assignee: Sherritt Gordon Mines Ltd
Current assignee: Viridian Inc Canada
Priority date: 1968-11-15
Filing date: 1969-11-04
Publication date: 1970-06-18
Also published as: GB1242919A; CA892488A; BE739915A; JPS4930322B1; US3626570A

Description

.10 377 10/re

Sherritt Gordon Mines limited, Toronto 1, Ontario (Canada)

Kobalt-Eisen-Legierungen.

Die Erfindung bezieht sich auf duktile Kobalt-Eisen-Legierungen, die bei Raumtemperatur bearbeitet werden können. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Kobalt-Eisen-Legierungen, die aus Metallpulvern auf pulvermetallurgischem'Wege erhalten werden.

Es ist bekannt (vgl. z.B. canadische Patentschrift MO. 669,381), dass Kobalt normalerweise bei Raumtemperatur eine dichtpackige hexagonale (HCP) Kristallstruktur besitzt. Eine. Kaltverformung "von Kobalt mit einer derartigen Kristallstruktur führt zu einer Erhärtung oder zum Aufbau von inneren Spannungen, welche die Duktilität verringern und eine weitere Kaltverformung solange unmöglich machen, bis das Metall einer spannungsmindernden Hitzebehan> lung unterworfen wi-rd. Es ist gleichfalls bekannt, dass bei Temperaturen oberhalb 415 >5 C Kobalt eine flächenzentrierte kubische (J¹CC) Kristallstruktur besitzt, die eine Kaltverformung gestattet, falls diese Kristallstruktur bei Raumtemperaturen bestehen könnte. Es findet jedoch eine allotropische Umwandlung der

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Kristallstruktur vom kubischen zum hexagonalen Gitter statt, falls das Kobalt unter415,5°C abgekühlt wird, was eine Verarbeitung des Kobalts zu dünnen Blechen oder zu Hülsen durch Kaltwalzen, durch Gesenkbearbeitung od. dgl. ausschliesst.

Es ist weiterhin bekannt (vgl. canadische Patentschrift 669,381) Kobalt mit Eisen, Kohlenstoff oder Nickel in solchen Mengen zu legieren, dass die Umwandlung von der HCP zu der PCC Kristallstruktur bei Temperaturen unterhalb415,5⁰C verzögert wird, v/odurch eine kaltverformbare Legierung mit hohem Kobaltgehalt erhalten wird. Nach diesen bekannten Verfahren wird das Kobalt mit dem anderen Metall durch Aufschmelzen . unter Anwendung der Standard-Ofenbehandlungen legiert. Ein Vakuumschmelzen wird dort angewendet, wo. sich eine Notwendigkeit hierfür ergibt, so um eine Beeinträchtigung der Legierung durch Oxyde und Gaseinschlüsse zu vermeiden. Wegen des hohen Schmelzpunkts von Kobalt und der hohen Investitions- und Betriebskosten einer Vakuum-Schmelzanlage, ist die Herstellung von hochreinen duktilen Kobalt-Eisen-Legierungen verhältnismässig teuer.

Es ist deshalb ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, duktile Kobalt-Eisen-Legierungen zu schaffen, die sich mit ' verhältnismässig geringen Kosten herstellen lassen.

Die erfindungsgemässen kaltverformbaren Legierungen aus Kobalt und Eisen besitzen eine neue MikroStruktur und können

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auf einfache V/eise durch eine Kaltbearbeitung zu Streifen, Blechen, Drähten und Röhren verarbeitet werden. Die Herstellung dieser Legierungen erfolgt auf pulvermetallurgischem Wege aus Kobalt-und Eisenpulver.

Es wurde gefunden, dass überraschenderweise auf pulvermetallurgischem Wege aufbereitetes Kobalt mit einem Gehalt von etwa 1,5 5έ bis etwa 15 ^c/> Eisen, vorzugsweise etwa 5 bis 7 f» Eisen, die PCC Kristallstruktur bei Raumtemperatur beibehält, sogar dann, wenn das Eisen nicht gleichmässig mit dem Kobalt legiert ist, so wie es bei den in herkömmlicher Weise aufgeschmolzenen und gegossenen Kobalt-Eisen-Legierungen der Pail ist. Ganz unerwartet und im Gegensatz zu anderen auf pulvermetallurgischem liege hergestellten Legierungen verlangen die in dieser Weise hergestellten Kobalt-Eisen-Legierungen keine kostspielige Hitzebehandlung für die Homogenisierung, um solche Legierungseigenschaften zu erzielen, wie sie in vergleichbaren homogenen Legierungen vorliegen, die durch Schmelzen und Giessen erhalten werden. Dementsprechend können wegen der einfachen Zugänglichkeiu. von sehr reinen Eisen- und Kobaltpulvern, der überall vorliegenden guten wirtschaftlichen Voraussetzungen für die Anwendung von pulvermetallurgischen Verfahren und auch wegen der Einfachheit, mit der in der Pulvermetallurgie Beeinträchtigungen (Verunreinigung) vermieden werden können, die neuen nicht-homogenen Kobalt-Üisen-Legierungen gemäss der Erfindung besonders wirtschaftlich hergestellt werden, beispielsweise indem unmittelbar das Pulver gewalzt wird, wonach dann

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BAD

die Sinterung, die Bearbeitung und das Tempern durchgeführt <

wird. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf'die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Figur 1 die MikroStruktur von Kobalt-Eisen-Legierungen gemäss der Erfindung (2OOfach vergrössert), wobei der Eisengehalt bei 3 #, 7# und 1O# liegt;

Figur 2 eine graphische Darstellung von einer Analyse mittels elektrischer MikroUntersuchung von einem Streifen aus einer Co-7# Fe Legierung gemäss der Erfindung;

Figur 3 eine graphische Darstellung, an der der Einfluss des Eisengehalts auf die Zugfestigkeiten bei den Kobalt-Eisen-Legierungen gemäss der Erfindung abzulesen ist und

Figur 4 eine graphische Darstellung, welche die Wirkung des Eisengehalts auf die Zieh- und Verformungseigenschaften der erfindungsgemässen Kobalt-Eisenlegierungen veranschaulicht.

Die erfindungsgemässen Legierungezusammensetzungen gemäss der Erfindung werden ganz allgemein durch Anwendung der bekannten pulvermetallurgischen Verfahren auf Mischungen aus Kobalt- und Eisenpulver hergestellt. Hiernach werden die Metallpulver zunächst in einen kompakten Körper gebracht, entweder durch statische Pressung, bei der Barren erhalten werden, oder durch dynamische Pressung, beispielsweise indem das Pulver direkt gewalzt wird.

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• - 5 -

Der "grüne" Pressling wird dann gesintert, normalerweise in einer kontrollierten, nicht oxidierenden Atmosphäre, wonach der gesinterte Pressling heiss bearbeitet wird, beispielsweise durch Strangpressen, Schmieden oder Walzen, um das Werkstück bis im wesentlichen auf 100$ der theoretischen Dichte zu verdichten. Das dichte Werkstück kann dann durch irgendeine Kombination von heissen und/oder kalten Bearbeitungs- und Vergütungs- bzw. lemperstufen behandelt werden, wobei sich schliesslich ein zusammengeschweisstes Produkt der gewünschten Porm und Eigenschaften ergibt. -

Bei der Herstellung der Kobalt-Eisen-Legierungen gemäss der ErüLndung müssen gewisse spezifische Arbeitsweisen und Bedingungen bei Anwendung der bekannten pulvermetall,urgischen Verfahren beachtet werden. Die Ausgangspulver sollen von hoher Reinheit sein und vorzugsweise eine Teilchengrösse von weniger als etwa 300 /U und eine normale Größenverteilung besitzen. Handelsübliche Kobaltpulver, die durch Reduktion mit Wasserstoff aus wässrigen, ammoniakalischen Köbaltsalzlösungen gewonnen werden, eignen sich für die Zwecke der-Erfindung in idealer Weise. Das gleiche gilt für handelsübliche Eisenpulver, die beispielsweise im Wege eines Carbonylverfahrens erhalten werden.

Die Kobalt-Eisen-Pulvermischung wird durch inniges Vermischen von etwa 1,5 bis etwa 15 Gew$ Eisenpulver, vorzugsweise etwa 5 bis 7 i> Eisenpulver, mit dem Kobaltpulver hergestellt.· Eine

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kleine Menge, beispielsweise bis zu 2 j£ Wasser oder einer anderen flüchtigen, keinen Rückstand hinterlassenden flüssigkeit kann mit der Pulvermischung vermischt werden, um deren Presslingseigenschaften zu verbessern.

Da die erfindungsgemässen Legierungen in der Form von Streifen oder Blechen verwendet werden, besteht eine bevorzugte Arbeitsweise für die Verdichtung in dem direkten Walzen des Pulvers. Geeignete Verfahren und Vorrichtungen für die direkte Metallpulverwalzung sind im einzelnen beispielsweise in der canadischen Patentschrift STo. 675,888 beschrieben. Kompakte Kobalt-Eisen-Streifen mit einer Dichte zwischen 60 und 90 i» und mit einer hohen Pestigkeit in "grünem" Zustand können in einfacher Weise nach dem in dieser Patentschrift

- ► ■ ■

beschriebenen Verfahren aus Mischungen von handelsüblichen Kobalt- und Eisenpulvern erhalten werden.

Der "grüne" Pressling oder Streifen wird nach einem kontinuierlichen oder chargenweise arbeitenden Verfahren bei einer Temperatur zwischen etwa 76O⁰C und etwa 1O3B°G gesintert, vorzugsweise unter einem Strom feuchter Wasserstoffatmosphäre, um eine teilweise Verdichtung (Verschweissung) der Metallpartikel zu erzielen und den Gehalt an Schwefel- und Kohlenstoff-■ verunreinigungen in der Pulvermischung unter etwa 0,005 i» C ! und 0,010 56 S zu verringern. Normalerweise dauert das Sintern eine bis vier Stunden.

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Der gesinterte Streifen wird hiernach heissgewalzt bei einer anfänglichen Streifentemperatur von 927⁰C bis 103O³C, vorzugsweise in der Weise, dass sich eine 20 bis 40 S^ige Reduzierung der Querschnittsfläche und eine Erhöhung der Sichte bis auf etwa 100 ^ des theoretischen Wertes ergibt. Während des WaI-sens wird der beisse Materialstreifen vorzugsweise beim Ein- -führen durch eine Wasserstoffatmosphäre gegen Oxidation geschützt. Der abgezogene Streifen kann in Luft zur Abkühlung gebracht werden. Der heisse gewalzte Streifen wird während eines kurzen Zeitraums« vorzugsweise während etwa 30 Minuten, bei einer Temperatur zwischen 63O⁰C und 87O⁰C₁ vorzugsweise bei etwa 760 ⁰C getempert und hiernach nochmals kaltgewalzt, vorzugsweise bis zu einer 20 bis 40J»igen Reduzierung der Querschnitt si lache. Der kalte gewalzte Streifen wird echliesslich nochmals bei einer Temperatur zwischen 87O⁰C und 1038 ⁰C einer SchluBstemperung unterzogen.

Der in dieser Weise erhaltene Eobalt-Eisen-Streifen besitzt bei Raumtemperatur eine hohe Duktilität und zeichnet eich durch eine neuartige nicht-homogene Zweiphaeen-Mikrostruktur aus, in der der Eisengehalt der einen Phase höher ist als der Eisengehalt der anderen Phase.*

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die gewonnenen Versuchsergebnisse.

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Eine Reihe von Kobalt-Eisen-Legierungen, welche bis zu 15 Eisen enthalten, wurden vermittels pulvermetallurgischer Arbeitstechniken hergestellt, wie sie im Labormassstab Anwendung finden. Zu diesem Zwecke wurden handelsübliche reine Kobalt- und Eisenpulver miteinander gemischt. Hiernach wurden die Pulvermischungen durch Walzen verdichtet zu "grünen"Streifen, wonach diese durch direktes Heisswalzen in sehr feste Legierungsstreifen überführt wurden. Hieran schlossen sich die Temper- und Kaltwalζstufen an.

Äusserst reines Kobaltpulver, das auf hydrometallurgischem V/ege vermittels Reduktion mit Wasserstoff aus einem wässrigen System erhalten wurde und eine irreguläre Form und eine rauhe narbige Oberfläche besitzt, wurde mit einem im Karbonylverfahren erhaltenen Eisenpulver der General Anilin HP Güteklasse vermischt, das eine annähernd sphärische Form und eine Partikelgrösse besitzt, die unter der des Kobaltpulvers liegt, so dass eine interstitielle Vermischung mit dem verhältnis:^ssi,j groben Kobaltpulver möglich ist. Um die interstitielle Vermischung zu veranschaulichen, sei darauf hingewiesen, dass die scheinbare Dichte der Kobalt-Eisen-Pulvermischungen von 2,49 auf 2,67 g/cm⁵ anstieg bei einer Mischung mit einem Gehalt an 10 # Eisenpulver, dessen scheinbare Dichte 2,53 g/cm⁵ beträgt. Die Eigenschaften des Kobalt- und Sisenpulvers sind in der nachfolgenden Tabelle 1 wiedergegeben.

009825/1218 »*^D ORIGINAL

- 9 Tabelle 1

Kobaitpulver

Sherritt Gordon ¹¹S" Qualität

Eisenpulver

General Aniline "HP" Qualität

Chemische Analyse, %

Ni -H

Co

0,074 99,9 0,002 0,015 0,050 0,020 nicht festgestellt

ti Il

0,002 99,9

0,040 ' • 0,007

Siebanal.yse, ^c/o

+ 50 Haschen	Spuren
-50+100 Haschen	4,1
-100 + 150 Maschen	14,2
-150 + 200 Maschen	23,0
-200 + 250 Maschen	12,1
-250 + 325 Maschen	16,3
-325 + 500 Maschen	17,7
-500 + 750 Maschen	10,2
-750	2,4
Physikalische Eigenschaften

Scheinbare Dichte g/cm

2,49

Fliessgeschv/indigkeit (Hall), sec/50 g 35,7

Gisher Zahl

16,5

009825/1218 Spuren 0,2 0,3 1,0 8,0 2,0 7,4 81,1

2,58

keine 4,8

- ίο -

Chargen von jeweils 0,454 kg von den vorerwähnten Kobalt- und Eisenpulvern wurden trocken gemischt während einer Zeitdauer von 30 Hinuten, wonach jeder Charge 1 J» Wasser zugesetzt wurde. Das angefeuchtete Pulver wurde v/ährend weiterer 10 Minuten durchgemischt. Die Pulvermischung wurde dann durch Walzen in "grüne"Streifen verdichtet, indem das Pulver kontinuierlich in eine zwischen zwei gegenüber angeordneter Walzen gebildeten Spalt mit einer Weite von 0,025 cm eingeführt wurde. Der verdichtete "grüne" Streifen wurde in einem Sinterofen während 2-3/4 Stunden auf eine Temperatur von 87O⁰C gebracht, wobei eine kontinuierlich bewegte feuchte V/asserstoffatmosphäre aufrecht erhalten wurde, um die Kohlenstoff- und Schwefelgehalte von 0,05 i> bzw, 0,02 £ auf etwa 0,004 j£ bzw. 0,006 # herunterzudrücken. Nach dem Sintern wurde die Temperatur des Streifensauf 980 ⁰C während einer. Zeitdauer von 15 Minuten vor einer Heissreduzierung von etwa 30 i« unter Verwendung von Walzen mit einem Durchmesser von 10 cm erhöht. Die Dichte der \ heissgev/alzten Legierungsstreifen betrug etwa 98 bis 100 # des theoretischen Wertes. Der Streifen wurde dann v/ährend 1/2 Stunde bei 760 ⁰C in Wasserstoff getempert, dann kaltgewalzt, wobei sich eine 30 'folge Verringerung in der Dicke ergab, und dann einer abschliessenden Temperbehandlung während "\/2 Stunde bei 980 ⁰C unterworfen. Die in dieser Weise erhaltenen Streifen besassen eine Dicke von etwa 0,05 cm.

In der Tabelle 2 sind die chemischen Nominal zusammensetzungen

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BAD ORIGINAL

der hergestellten Co - Pe Legierungen und deren jeweilige Kristallstrukturen angegeben, wie sie durch Beugung von Röntgenstrahlen quantitativ bestimmt wurden.

0 0 9 8 2 5/1218 ^ßA0

Tabelle 2

Einfluss des Eisengehalts auf die strukturellen und mechanischen Eigenschaften von Kobalt-Eisen-Legierungen

!Nominale Zusammensetzung

Kobalt

100

QO

Eisen

0,5

1,0

1,5

10

12,5
15

Struktur

Zugeigenschaften *

j "Napf"-Duk- Biege-

tilität*

72 81

90 96

98,5 100

100 zurückfe-

Endfestigkeit Streckgren-jDeh-

a^ ze kg/cm^ nungjS;

keit

45

28 19

10

8689,08 9019,49 8119,65 8478,18 8393,82 7515.07

7191,69 6601,17 6312,94 6017,68 5806,78 5532,61 5542,80 5250,32 5012,39 5117,84

"t Napf höhe, ' derung*

4555,44	16	3,900
4435,93	23 ^:	4,025
4871,79	7 ',	3,450
4323,45	27	4,400
! 4421,87	26	4,725
[ nicht i bestimmt	36	5,100
i "	43 ■	6,150
j 2776,85	53 ,	7,850
I 2432,38	51	7,925
! 2263,66	56 ;	S₅ 475
2186,33	53	8,075
2200,39	54	8,325
2003,55	50	8,525
2137,12	46	7,825
2073,85	46	7,875
	<· .1 :.rr_.__..i	7,925

Grade

50,8 50,5 52,8 49,5 50,5 43,5 36,7 28,5 21,8

17,5 17,0 16,2

15,0 14,0

14,2

nicht Destimmt

* die angegebenen ΐ/erte stellen Durchschnittswerte von drei Bestimmungen daa

Härte* DPH

226

nicht

Destinmt

197

nicht Des üi

177 163 163 137

133

nicht Des oi

128

nicht bestimmt

124

tn 'co

Aus der "vorstehenden Tabelle ergibt sich, dass der Anteil an der durch allotrope Umwandlung entstandenen HCP Stuktur mit steigendem Eisengehalt bis auf etwa 7 ^cß> Eisen abnahm. Im oberen Bereich der Eisengehalte, also zwischen 7 und 15 ^c'° liegt in der Legierung keine HCP-Phase vor. Bei Eisengehalten unter ebwa 2 '/3 steigt der Anteil der HCP-Phase stark an, wodurch der Widerstand der FCC Kristalle gegen eine Umwandlung in KCP Kris balle stark verringert wird,

Jede der Legierungen wurde nach der Behandlung auf metallographiochem Wege untersucht. Hierbei wurde festgestellt, dass aie Legierungen in chemischer Hinsicht nicht homogen waren und Inaein einer zweiten Phase enthielten, Der Anteil der zweiten Phase stieg mit steigenden Eisengehalt an. In Pigur 1 sind typische i-iikrostrukturen für einen Gehalt an Eisen irr. Kobalt von 3/j, Ύ? und 10 ,' gezeigt. Der Streifen mit einem Eisengehalt von 7 ]'* wurde untersucht und über seine ganze Breite vermittels elektronischer Mikrountersuchung analysiert. Hierbei ergab sich, dass die zweite' oder Inselphase stark eisenhaltig war und etwa 31 '/0 Eisen enthielt, während die Phase des Grund gefüge s etwa 3 '/» Eisen enthielt. Die Änderung des Eisengehalts in-der I'iikrostruktur dieser Legierung entlang einer regellosen Linie quer über den Streifen ist in Pigur 2 dargestellt. Die Zusammensetzung der stark eisenhaltigen Phase lässt darauf schliessen ÜU83 (BCC) Psrrit vorliegt, da sie annähernd eine dem"Gleichgewicht entsprechende I-ienge an Kobalt, nämlich etwa 70 ;'s hiervon eabhült. Mg durchBeugurig von Röntgenstrahlen durchgeführte

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Analyse der 7 $> Eisen enthaltenden Kobalt-Eisen-Legieang zeigte jedoch, dass die Legierung nur aua FCC-Kobalt bestand und sich kein Anzeichen für eine (BCC)-Eisenstruktur ergab.

Die mechanischen Eigenschaften jeder Legeriung wurde bei den Versuchen unter Verwendung von herkömmlichen Untersuchungsproben und -verfahren ermittelt. Die Zugfestigkeitseigenschaften wurden unter Verwendung geformter Zerreissproben ermittelt, die eine Länge von 5 cm und eine Breite von 3»75 cm besa3sen. Die Prüfungen wurden mit einer konstanten Geschwindigkeit durchgeführt, wobei eine nominale Verformungsgeschv/indj.gkeit von 0,63 cm/cm/min angewendet wurde, Die Zugbeanspruchungs-Dehnung s-Kurven wurden als Diagramm aufgezeichnet, wobei ein Extensometer verwendet und die Auslängung dadurch bestimmt wurde, dass nach dem Bruch die Strecke zwischen den aufgezeichneten Marken gemessen wurde, Die Zugeigenschaften (0,2 #(Biege) Streckgrenze, Endfestigkeit und Dehnung) von jeder Legierung sind in Abhängigkeit vom Eisengehalt in der Tabelle 2 wiedergegeben und in der Figur 3 dargestellt.

Die Zieh- und Verformungseigenschaften wurden unter Anwendung eines modifizierten Olsen-Napfziehtests und des einschlägigen

ASTM-Verfahrens zur Messung der bleibenden Verformung und der Zurückfederung nach dem Biegen bestimmt. Der Napfziehtest bestand darin, dass ein Napf in ein Blechstück mit einer Fläche von 5cm gezogen wurde, wobei eine Kugel mit einem Durchmesser von 1,47 cm eingesetzt wurde. Es wurde dann die Napfhöhe ge-

.... .,..,00982 5/1218

messen, "bei der die untersuchte Probe brach. Der Biege-Zurück- federungetest bestand darin, dass eine Probe von 2,5 x 7,5 cm über einen Winkel von 90° gebogen wurde, wobei eine 5 cm Test- lange (d.h. ein verhältnismässig kleiner Biegeradius) zur Anwendung kam; hiernach wurde dann das Zurüokfederungsvermögen bestimmt. Die Napf-Duktilität (Höhe deo Napfes beim Bruch) und die Zurückfederung nach dem Biegen (in Grade) von jeder untersuchten Legierung ist in der Tabelle 2 wiedergegeben und in der Figur 4 in Abhängigkeit vom Eisengehalt dargestellt.

Die Härte der getemperten Legierungen wurde ebenfalls bestimmt. die Ergebnisse finden sich in der Tabelle 2«

Die Tabelle 2 und die Figuren 5 und A zeigen die mechanischen Eigenschaften'der untersuchten Legierungen in Abhängigkeit vom Eisengehalt. Da der Eisengehalt anstieg, nahm die Endfestigkeit (Bruchgrenze) , die Streckgrenze und die Härte ab, während die Zug-Aus längung, die liapfduktilität und die !Dauerverformung nach dem Biegen anstieg. Es wurde jedoch ebenfalls festgestellt, ,dass das Ausmass der Härtung vom Eisengehalt nahezu. unberührt blieb und dass der Umfang der Härtung bei allen untersuchten Legierungen im wesentlichen derselbe war wie beim reinen Kobalt.

Die obigen Ergebnisse zeigen, dass Kobalt-Sisenpulvermischungen, die bis zu 15 ^ Eisen enthalten, zu duktilen Kobalt-Eisenstreifen verarbeitet werden können, indem das Pulver direkt einem

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BAD OfHGiNAL

I Vi sJ ^ vi J «f

Walzprozess unterworfen wird« Überraschenderweise führen die Eisenzugaben zu dem Kobalt zu einer Steigerung der Duktilität und einer Verringerung der FCO ^zzl HGP Umwandlung! ferner erhöht sich die Menge an der Γ00 allotropischen Modifikation, obgleich das Kobalt-und Eisen nicht in homogener Verteilung vorliegen, so wie es bei den Mikrostrukturen von geschmolzenen und gegossenen Kobalt-Eisen-Legierungen der Fall ist.

Bei anderen Prüfungen wurde eine Eobaltlegierung mit 7 7° Eisengehalt nach einer herkömmlichen Pulverwalzung untersucht, bei der 265 kg eines Kobalt- und Eioenpulvers mit der in der Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung behandelt wurden. Die Pulver wurden miteinander vermischt und durch Walzen (Walzendurchmesser 25 cm) in 16,35 cm breite und 0,0175 cm dicke "grüne" Streifen verdichtet. Der kompakte Streifen wurde aufgerollt und dann einem kontinuierlichen Sinterprozess und einer Keisswalzung mit einer Geschwindigkeit von 122 cm/min zugeführt, wobei der Streifen eine 25$ige Verringerung seiner Dicke bei 927⁰C erlitt. Hiernach wurde dann der Streifen wieder aufgerollt. !lach dem Tempern bei 76O⁰C während einer halben Stunde wurde der Streifen durch Kaltwalzen in seiner Stärke nochmals um 20$ reduziert, wonach ein erneutes Tempern bei 980⁰G während einer halben Stunde stattfand.

Die nachfolgende Tabelle 3 stellt die Struktur- und mechani-

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SAD ORIGINAL

öchen Eigenschafben des erhaltenen Materials mib den der im Laboraboriunismasssbab in der oben beschriebenen Weise hergeuteilten Materialien gegenüber. Die Mikrostuktur stimmte in beiden Fällen übereln und die mechanischen Eigenschaften waren oich sehr ähnlich,

Tabelle 3

Im Laboratorium Im Walzwerk hergestelltes hergestelltes Versuchsmaterial Versuchsmaterial

2263,66	2839,35
56	50
8,475	7,325
17,5	22,5
137	130

Endfestigkeit kg/cm² 6017,68 6010,65

Streckgrenze (0,2 ^ Abbiegung) kg/cm Dehnung in "/> Napfduktilität in mm

Biege-Zurückfederung in Grad

Härte, DPH

Die Kobalt-Eisen-Legierungen der vorliegenden Erfindung sind für die Herstellung von rohrförmigen, harten Schweissstäben auf Kobaltbasis gut geeignet. Bei einem speziellen Beispiel für diesen Verwendungszweck wurde der heisBgewalste Streifen während einer halben Stunde in Wasserstoff bei 760° getempert, kalt gewälzt mit einer 30 $igen Reduzierung, bei 9^0° während 15 Minuten in einer Wasserstoffatmosphäre ge-

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tempert, dann auf eine Dicke von 0,307 mm ausgewalzt, woran sich eine abschliessende Temperung von 98O⁰C während 15 Minuten in einer V/aas er stoff atmosphäre anschloss. Der erhaltene Streifen wurde zu einem Rohr geformt und mit einer Mischung von Metallpulvern gefüllt, um einen Stab mit einer chemischen Zusammensetzung des "Steinte 6" zu erhalten. Das in dieser Weise erhaltene Rohr wurde hiernach im Schmiedegesenk von einem Durchmesser von 6,2 mm auf einen Durchmesser von 3 mm verringert. Beim Verformen und Ziehen ergaben sich keine Bearbeitungsschwierigkeiten (Duktilität oder Zurückfederung).

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Claims

Patentansprüche

1. Duktile Kobalt-Eisen-Legierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie etwa 1,5 bis etwa 15 Gew.# Eisen enthält, während der Rest aus Kobalt und etwaigen Vei'unreinigungen besteht, und dass sie eine aus zwei Phasen bestehende MikroStruktur besitzt, in v/elcher der Eisengehalt der einen Phase höher ist als der der anderen Phase, und dass sie tiberwiegend aus einer flächenzentrierten kubischen Kristallmodifikation besteht;

2. Kobalt-Eisen-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung etv/a 93 bis etwa 95 1° Kobalt und etwa 5 bis 7 1» Eisen enthält.

3. Verfahren zur Herstellung einer Legierung nach einen: oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Mischung von Kobalt- und Sisenpulvern auf pulvermetallurgischeia V/ege hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung von Kobalt- und Eisenpulvern verdichtet, bei einer Temperatur zwischen 76O⁰C und 1038⁰C gesintert, unter Reduzierung der Querschnittsfläche um etwa 20 bis etwa 40 /j bei etwa 980⁰C heissgev/aizt, bei etwa 65G bis 980° getempert, unter Reduzierung der Querschnittsfläche

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um etwa 20 bis 40 fo kaltgewalzt und hiernach nochmals bei etwa 870⁰C bis etwa 1038⁰C getempert wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen ^ und A-, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulvermischung unmittelbar durchWalzen zu einem Streifen verdichtet wird, der bei etwa 870⁰C gesintert, bei etwa 980⁰C unter einer Querschnittsreduzierung um etwa 25 fo heissgewalzt, bei etwa 760° während einer halben' Stunde getempert, unter Reduzierung des Querschnitts um etwa 30 $ kaltgewalzt und hiernach bei etwa 980° währen einer halben Stunde nochmals getempert wird.

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