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Die
vorliegende Erfindung betrifft poröse Metallkörper umfassend eine Legierung
mit hoher Festigkeit, ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit
und Wärmebeständigkeit,
welche Verwendung in Elektrodensubstraten, Katalysatorträgern, Filtern,
metallischen Verbundmaterialien und dergleichen finden und betrifft
des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung solcher porösen Metallkörpern.
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Herkömmlicherweise
wurden poröse
Metallkörper
in verschiedenen Anwendungen wie Filter und Batterieplatten verwendet,
bei welchen Wärmebeständigkeit
notwendig ist, und als Katalysatorträger und metallische Verbundmaterialien.
Dadurch sind die Verfahren zur Herstellung von porösen Metallkörpern durch
eine Vielzahl von Dokumenten bekannt. Des Weiteren werden Erzeugnisse
mit einem porösen
Metallkörper
auf Ni-Basis, kommerziell erhältlich
als „CELMET" (eingetragene Marke),
hergestellt von Sumitomo Electric Ind., Ltd., bereits in der Industrie
verwendet.
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Als
herkömmlich
bekannte Verfahren zur Herstellung von porösen Metallkörpern, gibt es das Plattierungs-
bzw. Galvanisierverfahren, welches durchgeführt wird, nachdem ein geschäumtes Harz
oder dergleichen behandelt wurde, um demselben elektrische Leitfähigkeit
zu verleihen, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung
Nr. 57-174484 beschrieben,
und das Verfahren, bei welchem das Metallpulver zu einer Aufschlämmung geformt
wird, die Aufschlämmung
auf ein geschäumtes
Harz oder dergleichen aufgebracht und gesintert wird, wie in der
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 38-17554 offenbart.
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Das
Plattierungsverfahren umfasst das Anhaften eines elektrisch leitfähigen Materials,
die Dampfabscheidung eines elektrisch leitfähigen Materials oder die Oberflächenmodifizierung
mit einem chemischen Mittel, wie eine Behandlung um der Oberfläche eines
geschäumtes
Harzes oder dergleichen eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen. Ein poröser Metallkörper wird
durch das Metallisieren des geschäumten Harzes oder dergleichen
erhalten, welches elektrisch leitfähig ist, und anschließendes Ausbrennen
und Entfernen des Harzteiles von diesem. Das Galvanisieren und hier
die chemische Metallabscheidung, können zum Beispiel bei der Herstellung
des Metallskeletts verwendet werden. Da beide Verfahren jedoch das
Plattieren umfassen, besteht ein poröser Metallkörper, der so erhalten wurde,
in jedem Fall aus einem einzelnen Metall. Bekannte Legierungsbehandlungen
umfassen ein Verfahren, wobei, nach dem Plattieren mit unterschiedlichen
Arten von Metallen, diese Metalle in einem späteren Schritt diffundiert werden,
und ein Verfahren, bei welchem nach dem Plattieren mit einem einzelnen
Metall eine Diffusionslegierungsbehandlung durchgeführt wird.
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Bei
dem Sinterverfahren wird eine Aufschlämmung umfassend das Metallpulver
und das Harz auf ein geschäumtes
Harz oder dergleichen aufgebracht oder aufgesprüht, und anschließend einer
Sinterbehandlung nach dem Trocknen unterworfen. Bei dem Verfahren,
welches in der zuvor genannten japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 38-17554 offenbart ist, kann die Legierungsbehandlung durchgeführt werden,
wenn verschiedene Arten von Metallmaterialien verwendet werden.
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Obwohl
es jedoch möglich
ist, legierte poröse
Metallkörper
zu erhalten, sind sie hinsichtlich der Festigkeit gegenüber porösen Metallkörpern, welche
durch eine Kombination des Plattierens und Diffusionslegierungsbehandlung
erhalten wurden, schlechter. Dieses Problem hängt mit der Adhäsion zwischen
den Metallpulvern zusammen, welche durch Sintern erhalten wurden,
zusammen.
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Als
ein Mittel für
Verbesserungen in dieser Hinsicht, offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr.
6-89376 ein Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion, bei welcher die Oberfläche des
Eisenpulvers oxidiert wird, während
der Kohlenstoffgehalt in dem Eisenpulver gesteuert wird, so dass
die Oberfläche
des Eisens während
des Sinterns als ein Resultat einer Oxidations-Reduktions-Reaktion
zwischen dem in dem Eisen enthaltenen Kohlenstoff und dem Sauerstoff
in dem auf der Eisenoberfläche
gebildeten Oxid reduziert wird. Bei diesem Verfahren nehmen die
Metallteile innerhalb der Eisenteilchen jedoch an der Reaktion nicht
teil. Daher bleibt die Unzulänglichkeit
der mechanischen Festigkeit der ursprünglichen Metallstruktur noch
zurück,
obwohl es eine Verbesserung an den Grenzflächen in der resultierenden
Skelettstruktur bewirkt.
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Des
Weiteren offenbart das offengelegte japanische Patent Nr. 9-231983
gesinterte poröse
feinkörnige Metallkörper, welche
aus Eisenoxidpulver als Ausgangsmaterial erzeugt werden. Da die
porösen
Metallkörper nur
aus Eisen bestehen, sind sie hinsichtlich der Festigkeit, der Korrosionsbeständigkeit
und Wärmebeständigkeit
unzureichend, diese Eigenschaften werden in dieser Offenbarung durch
legieren verbessert. Das Legieren der zuvor genannten Erfindung
wird jedoch nicht einfach durch die Zugabe von Pulver oder einem
Oxid eines anderen Metalls als Eisen realisiert.
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Des
Weiteren gibt es eine Tendenz, dass poröse Metallkörper mehr und mehr zur Herstellung
eines metallischen Verbundmaterials verwendet werden. Dieses Verfahren
wird weit verbreitet als ein Mittel zur Reduzierung des Gewichts
verwendet, wobei Al-Legierungen
durch Gießen
gebildet werden, bezeichnet als Al-Spritzguß. Im Hinblick auf die Eigenschaften
von Al selbst, ist jedoch die Wärmebeständigkeit
etc. unzulänglich,
und die Aufmerksamkeit wird der Verbesserung der Eigenschaften von
Al durch Legieren und Verwendungsverfahren zur Herstellung von metallischen
Verbundmaterialien geschenkt. Ähnlich
gibt es eine Möglichkeit
der Verwendung zur Verstärkung
der mechanischen Festigkeit von Mg-Legierungen.
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Ein
Verfahren zur Herstellung der metallischen Verbundmaterialien unter
Verwendung von porösen Metallkörpern ist
im Detail in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 9-122887
beschrieben. Gemäß der Offenbarung
dieser Veröffentlichung,
können
leichte Verbundmetalllegierungen insbesondere für Teile verwendet werden, welche
der Verwendung unter harten Bedingungen unterworfen werden, wie
z.B. Gleitteile. Demzufolge müssen
die porösen
Metallkörper,
die zur Herstellung solcher Verbundmaterialien verwendet werden,
Eigenschaften aufweisen, die die Anforderungen in der Anwendung,
in welcher sie verwendet werden, erfüllen.
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Das
zuvor genannte „CELMET", welches bereits
als ein poröser
Metallkörper
zur Herstellung von metallischen Verbundmaterialien verwendet wird,
und ein Verfahren, welches eine besonders vorteilhafte Wirkung bezüglich der
Eigenschaften hervorbringen soll, wurde in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. 10-251710 offenbart. Gemäß der Beschreibung wird der
poröse
Metallkörper
erhalten, indem eine Aufschlämmung,
welche Metallpulver und Keramikpulver enthält, auf ein geschäumtes Material
aufgebracht wird, welches geeignet ist ausgebrannt zu werden, anschließend Ausbrennen
des Harzanteiles in einer reduzierenden Atmosphäre, wobei Dampf und/oder Kohlenstoffdioxid
in einem reduzierenden Gas enthalten ist; und anschließend Brennen
des Metallkörpers
in einer reduzierenden Atmosphäre.
Als ein Ergebnis sind die keramischen Teile innerhalb eines Skeletts
des resultierenden porösen
Metallkörpers
dispergiert und ein poröser
Metallkörper
mit den Eigenschaften einer Keramik wird erhalten.
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EP-A-0732417
offenbart ein gesintertes Metallkörper-Verbundmaterial umfassend
einen Sinterkörper aus
einem porösen
Eisenbasismetall und ein leichtes Metall, welches in die Poren des
porösen
Metallsinterkörpers
imprägniert
wurde.
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Wie
oben beschrieben, wurden die Verfahren des Auffüllens der Skelette der porösen Metallkörper mit geschmolzenem
Metall zur Herstellung von metallischen Verbundmaterialien, Tag
für Tag
zur Verbesserung der Eigenschaften der metallischen Verbundmaterialien
weiter entwickelt.
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Bezüglich der
Verfahren von metallischen Verbundmaterialien wurden Untersuchungen
an verschiedenen Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialien
aus Al- oder Mg-Metall
durchgeführt,
und des Weiteren zur Herstellung von Verbundmateralien aus Al-Legierungen und Mg-Legierungen,
und Probleme, die mit der Verwendung von metallischen Verbundmaterialien
zusammenhängen,
wurden durch diese Untersuchungen gelöst. Metallische Verbundlegierungen
erzielen Aufmerksamkeit und werden zum Beispiel als Materialien für Motoren
für Kraftfahrzeuge
verwendet. Die Anforderungen an Motormaterialien werden jedoch härter, zu dem
Zweck der Verbesserung, welche im Hinblick auf die Kraftfahrzeug-Abgasregulierungen
durchgeführt werden
etc., und weitere Verbesserungen ihrer Eigenschaften sind nun gefordert.
Für die
Teile, welche insbesondere in verschleißbeständigen Kolbenringen in Dieselmotoren
verwendet wurden, ist eine stark verbesserte Verschleißbeständigkeit
von den zu verwendenden Verbundmaterialien gefordert. Es gibt auch
ein Mittel der Zusammensetzung durch Verwenden der porösen Metallkörper, welche
keramische Teilchen enthalten, wie in der zuvor genannten Veröffentlichung
offenbar, wenn solche Mittel jedoch verwendet werden, ist das Vorformverfahren
des porösen
Metallkörpers,
welcher Keramik enthält,
schwierig und dies führt
zu einer Einschränkung
der Gestalt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde als ein Ergebnis der Untersuchungen
realisiert, basierend auf den Forderungen nach solchen technischen
Verbesserungen, und stellt ein Material zur Verfügung, mit einer Leistung, welche
diese Forderungen erfüllt.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung einen porösen Metallkörper mit
einer Schaumstruktur zur Verfügung,
ein Skelett, welches aus einer Legierung besteht, weiche Fe und Cr
enthält
und wobei ein Cr-Karbid und/oder FeCr-Karbid gleichförmig darin
verteilt ist, und wobei der poröse Metallkörper eine
Dichte von 0,45 bis 1,1 g/cm3 aufweist.
Die Menge des enthaltenen Metallkarbids kann aus einem Kohlenstoffgehalt
bestimmt werden, und ein Kohlenstoffgehalt von wenigstens 0,1, jedoch
nicht mehr als 3,5 % in dem Skelett eines porösen Metallkörpers führt zu besonders wünschenswerten
Eigenschaften. Der poröse
Metallkörper
besteht hauptsächlich
aus Fe und Cr und ein Cr-Karbid und/oder FeCr-Karbid ist gleichförmig in der Zusammensetzung
verteilt, wodurch der poröse
Metallkörper
mit einer Festigkeit bereitgestellt wird, die bisher noch nicht
realisiert wurde. Es ist insbesondere wünschenswert, dass der aus der
Menge der Karbide berechnete Kohlenstoffgehalt innerhalb des obengenannten
Bereichs liegt. Ist der Kohlenstoffgehalt niedriger als 0,1 %, ist
die Menge an Karbid in dem Skelett gering, so dass die Verschleißbeständigkeit schlecht
ist, und überschreitet
der Kohlenstoffgehalt 3,5 %, wird das Skelett selbst hart und Schwierigkeiten können auftreten,
wenn ein Vorschaum bearbeitet wird, wie bezüglich bekannter Verfahren beschrieben,
bei welchen keramische Teilchen verwendet wurden. Des Weiteren führt der
poröse
Metallkörper
mit einem Überschuss
an Kohlenstoff oder einem unzureichenden Kohlenstoffgehalt zu Problemen,
dass das metallische Verbundmaterial, welches aus solch einem porösen Metallkörper hergestellt
wird, eine schlechte Bearbeitbarkeit aufweist oder einen Verschleiß des Gegenstücks bewirkt,
wenn es als Gleitteil oder Einrichtung verwendet wird. Ein Kohlenstoffgehalt
von 0,3 bis 2,5 % stellt weiter verbesserte Eigenschaften zur Verfügung.
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In
dem zuvor genannten bevorzugten Kohlenstoffgehaltbereich, liegt
die Vicker's Härte des
Skeletts des porösen
Metallkörpers
innerhalb des Bereichs von 140 bis 350, was zu einer guten Wirkung
insbesondere bezüglich
der Bearbeitbarkeit und der Verschleißbeständigkeit führt, nachdem es zu einem Verbundmaterial geformt
wurde.
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In
der vorliegenden Erfindung enthält
das Metallskelett vorzugsweise wenigstens ein Element gewählt aus
der Gruppe bestehend aus Ni, Cu, Mo, Al, P, B, Si und Ti, so dass
die Zähigkeit
noch mehr erhöht
wird.
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Das
Verfahren zur Herstellung eines porösen Metallkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung
ist wie folgt:
Eine Aufschlämmung
bestehend hauptsächlich
aus einem Fe-Oxidpulver mit mittlerer Teilchengröße von nicht mehr als 5 μm, wenigstens
einem Pulver gewählt
aus der Gruppe bestehend aus metallischem Cr, Cr-Legierung und Cr-Oxidpulvern,
einem härtbaren
Harz und einem Verdünnungsmittel
wird hergestellt, diese Aufschlämmung
wird auf einen geschäumten
(porösen)
Harzkern aufgebracht und anschließend getrocknet. Bei dem nachfolgenden
Brennverfahren in einer nichtoxidierenden Atmosphäre umfassend
eine Wärmebehandlung
bei einer Temperatur von 950 bis 1.350 °C, wird ein Sinterkör per erhalten,
welcher ein Skelett aufweist, bestehend hauptsächlich aus dem zuvor genannten
Fe und Cr und mit einem Cr-Karbid und/oder einem FeCr-Karbid, welche
gleichmäßig verteilt
sind und wobei der poröse
Metallkörper
eine Dichte von 0,45 bis 1,1 g/cm3 aufweist.
Wenn dies durchgeführt
wurde, liegt das Metallkarbid in einem gleichförmig verteilten Zustand vor,
im Gegensatz zu dem Fall, bei welchem das Metallkarbid von Anfang
an als ein Kohlenstoffbestandteil zugegeben wird. Des Weiteren weist
die Metallkarbidphase, welche aus dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung resultiert, eine mittlere Korngräße in dem Bereich von 2 μm bis 5 μm auf und
führt zu
einer guten Wirkung der Eigenschaften, wie Verschleißbeständigkeit
des resultierenden porösen
Metallkörpers.
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Die
zuvor genannten zusätzlichen
Metalle sind in dem Skelett des legierten porösen Metallkörpers nach dem Sintern durch
Mischen des Metallpulvers in der Aufschlämmung enthalten.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des zuvor genannten Brennverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausführungsform
einen ersten Wärmebehandlungsschritt
umfasst, bei welchem der Harzbestandteil des porösen Harzkerns, auf welchen
die Aufschlämmung
aufgebracht und getrocknet wurde, in einer nicht oxidierenden Atmosphäre carbonisiert
wird und einen zweiten Wärmebehandlungsschritt
bei einer Temperatur von 950 °C
bis 1.350 °C
in einer reduzierenden Atmosphäre,
wobei ein Teil des Metallbestandteiles (das Fe Oxid und wenigstens
eines aus Cr, dessen Oxid oder Legierung) in das Karbid umgewandelt
wird, während das
Metalloxid durch den carbonisierten Bestandteil reduziert wird,
welcher in der ersten Wärmebehandlung erzeugt
wurde, und anschließend
wird der reduzierte Metallanteil legiert und gesintert.
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Bei
dieser Ausführungsformn
kann, durch Verwendung von Fe, welches die Basis des porösen Metallkörpers bildet,
je feiner die Teilchen sind und durch die Zugabe des ersten Wärmebehandlungsschrittes
vor dem Sintern, ein poröser
Metallkörper
aus einer Fe und Cr Legierung erhalten werden, welche hohe Festigkeit, Wärmebeständigkeit
und Korrosionsbeständigkeit
aufweist. Durch Herstellung unter Verwendung dieses Verfahrens weist
der resultierende poröse
Metallkörper
eine Metalldichte auf, welche sich im Querschnitt des porösen Metallkörperskeletts
erhöht,
und ein offenes Porenflächenverhältnis von
nicht mehr als 30 %.
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Die
Schlüsselfaktoren,
die insbesondere bei dem Herstellungsverfahren festgehalten werden
sollten, sind das Mischungsverhältnis
des Harzbestandteiles, welcher die Kohlenstoffquelie zur Bildung
der Karbide bereitstellt, und die Brennbedingungen.
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Es
ist bevorzugt, dass das Verhältnis
des carbonisierten Bestandteiles, welcher in dem Wärmebehandlungsschritt
aus dem porösen
Harzkörper
hergestellt wurde, und der Harzbestandteil, welcher in der Aufschlämmung verwendet
wurde, und das Fe-Oxid und andere Oxidpulver, welche zu der Aufschlämmung zugegeben
werden, vorzugsweise innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen,
und dass die Zusammensetzung der Aufschlämmung am besten auf der Basis
dieser Beziehung bestimmt wird. Das beste Verfahren zur Bestimmung
dieses Verhältnisses
ist, dass bei dem Mischverhältnis
des Harzbestandteiles, wie dem härtbaren Harz,
welches vermischt wird, um zu der Aufschlämmung und den Oxidpulvern zugegeben
zu werden, das Verhältnis
des Kohlenstoffrückstandes
des gesamten Harzbestandteiles, umfassend den porösen Harzkörper, weicher
in dem Skelett des durch den Wärmebehandlungsschritt
gebildeten porösen
Körpers
zurückbleibt,
und das Gewichtsverhältnis
des gesamten Harzbestandteiles zu dem Oxid innerhalb des Bereichs
liegt, welcher die nachfolgende Gleichung (1) erfüllt. 11 < X × Y < 38 (1)wobei:
X = Anteile (Gew.-%) des Kohlenstoffrückstandes des gesamten Harzbestandteiles;
und
Y = Verhältnis
des Gewichts des gesamten Harzbestandteiles zu dem Oxid.
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Der
obige Anteil an „X" des Kohlenstoffrückstandes
des Harzbestandteiles ist der gesamte Anteil des Kohlenstoffrückstandes
des gesamten Harzbestandteiles, hauptsächlich des zu der Aufschlämmung zugegebenen
härtbaren
Harzes und des porösen
Harzkörpers,
welcher das anfängliche
Skelett bildet. Der Anteil des Kohlenstoffrückstandes wird unter Verwendung
des Verfahrens bestimmt, welches in JIS K2270 beschrieben ist. Insbesondere
wird eine Aufschlämmung
aus dem härtbaren
Harz, Dispersionsmittel, Lösungsmittel,
Verdünnungsmittel
etc. (unter Ausschluss des Metallbestandteiles, wie Metalloxid,
Metall etc.) hergestellt, auf einen porösen Metallkörper aufgebracht und getrocknet.
Das gesamte Gewicht des so getrockneten Harzbestandteiles (d.h.
das gesamte Gewicht des porösen
Harzkörpers,
des härtbaren
Harzes, des Dispersionsmittels, etc.) wird gemessen und als W2 angegeben.
Anschließend
wird der poröse
Harzkörper,
auf welchen das härtbare
Harz etc. aufgebracht wurde, erwärmt
und carbonisiert, wie in JIS K2270 angegeben, und das resultierende
Gewicht W3 gemessen. Der Anteil „X" (Gew.-%) des Kohlenstoffrückstandes des Harzbestandteiles wird
aus der Gleichung W3/W2 × 100
erhalten.
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„Y" wird aus der Gleichung
W2/W4 berechnet, wobei W2 das Gewicht des getrockneten Harzbestandteiles
ist, wie oben angegeben, und W4 das Gewicht des Metalloxids in dem
Metallbestandteil (Metalloxid, Metall, etc.) ist, welcher zu der
Aufschlämmung
zugegeben werden soll. Das Metalloxid ist hauptsächlich Fe-Oxid, wenn jedoch
Cr-Oxid verwendet wurde, ist dieser Bestandteil enthalten. Unter
solchen Mischbedingungen schreitet die Reduktion des Oxids mit einer
guten Ausgewogenheit in dem zweiten Schritt fort und poröse Metallkörper, welche
eine überragende
Festigkeit aufweisen, können
erhalten werden.
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In
Fällen,
bei denen es wünschenswert
ist, dass der Kohlenstoffgehalt in dem erhaltenen porösen Metallkörper zwischen
0,1 % und 3,5 % liegt, wird das Mischverhältnis des Oxidpulvers und des
härtbaren
Harzes vorzugsweise so gesteuert, dass die folgende Gleichung (2)
erfüllt
wird: 5,1 < a × b < 11 (2)wobei „a" der Anteil (Gew.-%)
des Kohlenstoffrückstandes
des härtbaren
Harzes ist, welcher in Form einer Lösung zu der Aufschlämmung zugegeben
wird und „b" ist das Verhältnis des
Gewichts des härtbaren
Harzes, welches in der Form einer Lösung zu der Aufschlämmung zugegeben
wird, in Bezug zu dem Metalloxid. Dieser Anteil des Kohlenstoffrückstandes
wird aus der folgenden Gleichung berechnet:
a(Gew.-%) = c 3/c2 × 100 und
b = c2/c4, wobei c2 das Gewicht der härtbaren Harzlösung ist,
welche zu der Aufschlämmung
zugegeben werden soll, und c4 ist das Gewicht des Metalloxids und
dem obigen W4 entspricht.
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In
der ganzen Beschreibung werden X und Y in der Gleichung (1) und
a und b in der Gleichung (2) wie oben beschrieben berechnet.
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Die
Sinterbedingungen des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung
werden auch durch die Kohlenstoffquelle beeinflusst, welche in der
Aufschlämmung
enthalten ist, und durch die Menge an Sauerstoff in den Metalloxiden.
Einige Änderungen
mussten bezüglich
der Bedingungen gemäß der Mengen
der Verbindungen durchgeführt
werden.
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Da
der auf diese Weise gebildete poröse Metallkörper eine gleichförmig dispergierte
Metallkarbidphase aufweist und eine Metallphase, und die Metallkarbidphase
in jedem Teil aus Karbid besteht, einschließlich dem inneren Teil, weist
er eine hohe Zähigkeit
und überragende
Verschleißbeständigkeit
auf.
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Die
porösen
Metallkörper
sind zur Herstellung von metallischen Verbundmaterialien geeignet,
indem eine Al-Legierungs- oder Mg-Legierungsschmelze zugegeben wird.
Die bevorzugten metallischen Verbundmaterialien werden insbesondere
gebildet, indem eine Al-Legierungs- oder Mg-Legierungsschmelze unter
einem Druck von wenigstens 98 kPa eingefüllt wird, wobei die Al-Legierungs-
oder M-Legierungsmatrix mit dem porösen Metallkörper bei dem Verbund übereinstimmt.
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Des
Weiteren ist es möglich,
Legierungen zu erhalten, die für
die beabsichtigte Verwendung geeignet sind, durch Zugabe eines dritten
anderen Materials als die Legierungen von Fe und Cr. Das heißt, die
Zugabe eines dritten Pulvers oder dessen Oxidpulvers führt zu einer
Wirkung der Steigerung der Wärmebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit,
Verschleißbeständigkeit,
mechanischen Festigkeit etc. Ni, Cu, Mo, Al, P, B, Si und Ti sind
typische Beispiele solch eines dritten Materials. Diese dritten
Materialien können
als Metallpulver oder Oxidpulver zugegeben werden. Da einige Materialien
einfach als Pulver erhalten werden können, wenn sie sich in dem
Zustand eines Oxids befinden, auch wenn sie schwer zu Pulver zu
bilden sind, wenn sie in einem anderen Zustand als ein Oxid vorliegen.
Die Erfindung ist auch für
diese Fälle
gut geeignet.
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In
solchen Fällen,
in denen das zuvor genannte dritte Material zugegeben wird, wird
dieses Oxid des dritten Materials auch in „Y" und „b" in den früheren Gleichungen der Beziehungen
(1) und (2) berücksichtigt.
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Die
folgenden Zeichnungen werden als Beispiel bereitgestellt.
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1 zeigt
eine vergrößerte schematische
Ansicht eines porösen
Metallkörpers,
welcher gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wurde.
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2 zeigt
eine erläuternde
Zeichnung, welche den Querschnitt des porösen Metallkörperskeletts darstellt.
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3 zeigt
eine Zeichnung, welche die Anwesenheit des Metallkarbids darstellt,
welches in dem Querschnitt des Skeletts eines porösen Metallkörpers der
vorliegenden Erfindung dispergiert ist.
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4 zeigt
einen vergrößerten Querschnitt
eines metallischen Verbundmaterials, bei welchem ein poröser Metallkörper der
Erfindung verwendet wird.
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1 zeigt
eine vergrößerte schematische
Ansicht eines porösen
Metallkörpers
der vorliegenden Erfindung. Im äußeren Erscheinungsbild
entspricht es einem porösen
Harzkörper,
da jedoch die Aufschlämmung auf
das Skelett des porösen
Harzkörpers
aufgebracht, getrocknet und anschließend gesintert wurde, weist
das Innere des metallischen Skeletts 1 Poren 2 auf,
und der Querschnitt des Skeletts ist ein Ergebnis des Schrumpfens
während
des Carbonierens und des Sinterns, wie in 2 dargestellt.
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3 zeigt
den Querschnitt des Skeletts eines porösen Metallkörpers der vorliegenden Erfindung, welcher
einen Zustand zeigt, in welchem eine Metallkarbidphase 4 in
einer Legierungsphasenmatrix 3, umfassend Fe und Cr, dispergiert
ist. Poren können
in dem Skelett vorhanden sein, wie in 2 dargestellt,
diese Poren wurden jedoch bei dieser Zeichnung weggelassen. In solchen
Fällen,
bei welchen das Metallkarbid in der Form von Karbidpulver oder dergleichen
von Anfang an zugegeben wird, ist die Karbidphase 4 in
der Legierungsphasenmatrix 3 nicht in einem geeignet dispergierten
Zustand vorhanden, da die Teilchen der Karbidphase per se zu groß sind.
Da in der vorliegenden Erfindung jedoch, da die Metallkarbidphase 4 fein
und gleichförmig
in der ganzen Legierungsphasenmatrix 3 dispergiert ist,
entspricht es der Legierungsphasenmatrix 3 und stellt eine überragende
Zähigkeit
für den
resultierenden porösen
Metallkörper
bereit.
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Der
Querschnitt eines metallischen Verbundmaterials, erhalten durch
das Verbinden des porösen
Metallkörpers
dieser Erfindung mit einer Al-Legierung, ist in 4 dargestellt.
Die innere Zusammensetzung des porösen Metallkörperskeletts 6 kann
aufgrund des reflektierten Lichts nicht beobachtet werden, es werden
jedoch keine Löcher
oder dergleichen an der Grenze mit der Al-Legierungsmatrix 5 deutlich
und ein Zustand geeigneter Kompatibilität hat sich eingestellt. Die
Eigenschaften als ein metallisches Verbundmaterial werden als ein
Ergebnis dieses Zustandes gesteigert und das metallische Ver bundmaterial
weist sowohl ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit als auch ausgezeichnete
Bearbeitbarkeit auf.
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Die
Herstellung eines porösen
Metallkörpers
gemäß der Erfindung
ist durch die Herstellung einer Aufschlämmung charakterisiert, bei
welcher ein Fe Oxidpulver verwendet wird. Zum jetzigen Zeitpunkt
ist ein Fe Oxidpulver mit feiner Teilchengröße wünschenswert, und eine mittlere
Teilchengröße von nicht
mehr als 5 μm ist
bevorzugt. Sind die Teilchen groß, wird ein Zeit benötigt, um
das Innere der Teilchen zu reduzieren und es ist schwierig, ein
Skelett zu bilden, welches eine gleichförmige Zusammensetzung aufweist.
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Wie
in 2 dargestellt, sind Poren innerhalb des Skeletts
vorhanden, und wenn das Skelett eine poröse Struktur mit einem großen Prozentanteil
an großen
Poren aufweist, wird die Festigkeit reduziert. Bei dieser Erfindung,
kann der Prozentanteil der Poren der Querschnittsfläche des
Skeletts durch Verwendung von feinem Fe Oxidpulver, wie oben angegeben,
auf nicht mehr als 30 % gedrückt
werden.
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Dies
liegt daran, dass eine feinkörnige
Metallskelettstruktur gebildet wird, aufgrund der Gleichförmigkeit
der Reduktion, welche aus der Verwendung eines feinen Fe Oxidpulvers
resultiert und der Bildung eines gleichförmig dispergierten carbonierten
Bestandteiles des Harzes um das Fe Oxid und den Cr Bestandteil etc.
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Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete Fe-Oxid ist, wie oben erwähnt, ein
Pulver, welches vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von nicht
mehr als 5 μm
aufweist, am bevorzugtesten weist es jedoch eine mittlere Teilchengröße von nicht
mehr als 1 μm
auf. In solch einem Fall ist die Aufschlämmung glatt und kann fein und
gleichmäßig auf
den porösen
Harzkörper
aufgebracht werden. Des Weiteren wird die Bildung eines Komplexoxids
von Fe und Cr während
des ersten Wärmebehandlungsschrittes
vereinfacht und das Reaktionsvermögen bei der Reduktion und dem
Sintern wird gesteigert und die Dauer der Wärmebehandlung kann verkürzt werden.
Des Weiteren wird aufgrund der Verwendung von feinkörnigem Fe-Oxid
die Frequenz in Kontakt mit dem Fe-Oxid und dem Harzkarbid gesteigert
und das Harzkarbid wird gleichmäßig verbraucht. Daher
wird auch die Zerstörung
des Sinterofens, welche aufgrund der Haftung der kohlenstoffhaltigen
Substanzen an den Ofenwänden,
wenn die Metallpulver in einer reduzierenden Umgebung gesintert
werden leicht auftreten kann, unterdrückt.
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Als
Quelle des Cr-Materials, welches ein Legierungsbestandteil ist,
wird metallisches Cr, Cr-Legierung oder Cr-Oxid verwendet, vorzugsweise
in solch einer Menge, um einen Cr Gehalt von nicht mehr als 30 Gew. %
zu erzielen und besonders wünschenswert
in solch einer Menge, um ein Verhältnis von Fe und Cr, d.h. Fe/Cr,
innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 20 nach dem Legieren zu erhalten.
Die Festigkeit als ein poröser Metallkörper wird
reduziert, wenn der Cr Gehalt über
diesem Level liegt. Je feiner die Teilchengröße des Cr-Quellenmaterials
ist, desto gleichförmiger
ist das erhaltene Skelett. Wenn jedoch das Cr-Metallpulver etc. feiner
wird, erhöhen
sich die Kosten. Daher muss die Teilchengröße des Cr-Quellenmaterials
unter Berücksichtigung
der Kosten des Pulvermaterials gewählt werden. Praktischerweise
ist eine Teilchengröße von nicht mehr
als 40 μm
bevorzugt. Besonders bevorzugt beträgt sie nicht mehr als 10 μm, da solch
eine Teilchengröße zur Legierung
mit Fe Oxid geeignet ist. Liegt die Teilchengröße bei mehr als 40 μm, kann dies
zu einer Ausfällung
des Pulvermaterials führen,
wenn das Pulver in einer Aufschlämmung
vorhanden ist oder zu einer nicht gleichförmigen Beschichtung während des
Aufbringens der Aufschlämmung
auf einen porösen
Harzkörper, und
dies führt
zu einer Ungleichförmigkeit
der Legierungszusammensetzung. Cr2O3- und FeCr-Legierungen sind besonders wünschenswert
als das Quellenmaterial für
den Cr-Bestandteil.
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Wenn
wenigstens eines aus Ni, Cu, Mo, Al, P, B, Si und Ti in der Form
eines Metallpulvers oder eines Oxidpulvers als der dritte Bestandteil
verwendet werden, kann die Wärmebeständigkeit,
die Korrosionsbeständigkeit
und die mechanische Festigkeit von porösen Metallkörpern verbessert werden und
ist daher zur Verwendung als solch ein dritter Bestandteil bevorzugt.
Die Menge des dritten Bestandteiles, mit welcher die besten Wirkungen
erzielt werden, unterscheiden sich für jedes Element, während es
bedeutungslos ist, eine zu große
Menge zu verwenden, da dies eine negative Wirkung auf das Metallskelett
ausübt.
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Der
Gehalt des vorgenannten dritten Bestandteiles in der Zusammensetzung
des Erzeugnisses beträgt
vorzugsweise nicht mehr als 25 Gew.-%, berechnet als Element.
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Ein
zu berücksichtigender
Punkt in Zusammenhang mit dem Mischverhältnis in der Aufschlämmung sind
die Anteile des Sauerstoffgehalts von Fe- und Cr-Oxiden und des
Oxids des zuvor genannten dritten Bestandteils und des härtbaren
Harzes. Die Rolle des härtbaren
Harzes ist es als ein Bindemittel zu dienen, welches die Aufschlämmung an
den Harzkern, welcher eine Schaumstruktur aufweist, bindet und eine
Kohlenstoffquelle bereitzustellen, zur Bildung der Metallkarbide.
Das härtbare
Harz wird carbonisiert, wenn es nach dem Aufbringen erwärmt wird,
und diese Carbonisierung stellt die Kohlenstoffquelle zur Bildung
von Metallkarbiden zur Verfügung.
Daher hängt
eine Menge des zu der Aufschlämmung
zugebenen härtbaren
Harzes mit dem Verhältnis
der Menge an Sauerstoffatomen zusammen, die als die Metalloxide
in der Aufschlämmungsmischung
vorhanden sind und die Menge der Kohlenstoffatome in dem härtbaren
Harz. Das meiste des Kohlenstoffes in dem Harz, welches den porösen Harzkern
bereitstellt und des anderen Harzbestandteiles, mit Ausschluss des
obigen härtbaren
Harzes, werden vor oder während
des Brennens ausgebrannt, so dass ihr Beitrag zu dem Kohlenstoffrückstand
in dem resultierenden porösen
Metallkörper
sehr gering ist.
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Im
Hinblick auf diese Punkte ist es bevorzugt, dass das Mischungsverhältnis des
Harzbestandteiles und des Metalloxidbestandteiles zur Herstellung
der Aufschlämmung
abhängig
von der Anteil der Carbonisierung aller Harzbestandteile bestimmt
wird, umfassend den porösen
Harzkörper,
welcher das Skelett bildet. Das Verfahren dieser Bestimmung umfasst
zunächst,
das Bestimmen des Metallgewichts je Einheitsgewicht, mit dem der
poröse
Körper
verwendet wird. Anschließend
wird eine Menge des Harzbestandteiles aus der Metallmenge abgeleitet.
Zur gleichen Zeit wird die Menge des Kohlenstoffrückstandes,
der von dem zugegebenen härtbaren
Harzbestandteil stammt, aus dem Anteil des Kohlenstoffrückstandes
des Harzbestandteiles abgeleitet. Die Metalllegierung wird dann
auf der Basis der Eigenschaften bestimmt, wie der Wärmebeständigkeit und
der mechanischen Festigkeit etc., der jeweiligen Metalle, und der
jeweiligen Mengen an Fe, Cr und des dritten Metalls etc., welche
zugegeben werden sollen, werden bestimmt. Die Menge der Oxide dieser
Metalle erhält
man aus der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, und die Menge
des zu behandelnden Sauerstoffs wird erhalten. Die Art und Menge
des wärmehärtbaren
Harzes, welches in der Aufschlämmung
verwendet wird, wird vorzugsweise auf der Basis der nachfolgenden
Gleichung eingestellt, abhängig
von dem Brennprozess dieser. 11 < X × Y < 38 (1)wobei „X" der Anteil (Gew.-%)
der Menge des Kohlenstoffrückstandes
des gesamten Harzbestandteiles ist, bestehend aus dem porösen Harzkern
und dem härtbaren
Harz etc., welches in der Aufschlämmung verwendet wird, wie hier
zuvor angegeben. Des Weiteren ist „Y" das Gewichtsverhältnis der ganzen Harzbestandteile
zu den Oxiden, wobei das Gewicht der Oxide dem Gewicht des Fe-Oxids
und des Cr-Oxids entspricht, sofern so ausgewählt. In den Fällen, in
denen ein drittes Metalloxid verwendet wird, wird die Menge des
Oxids auch zusätzlich
zu den Mengen der Oxide an Fe und Cr hinzugezählt. Wird Metallpulver als
der dritte Bestandteil verwendet, wird die Menge dessen nicht gezählt. Des
Weiteren bedeutet der Harzbestandteil alle Harze einschließlich des
Skelettharzes, des härtbaren
Harzes etc.
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Wenn
der Wert, welcher durch das Multiplizieren des Anteils „a" des Kohlenstoffrückstandes
des härtbaren
Harzes mit dem Verhältnis "b" des Gewichts des härtbaren Harzbestandteiles zu
dem Oxid (den Oxiden) innerhalb des Bereichs von mehr als 5,1 und
kleiner als 11 liegt, wie in der oben dargestellten Gleichung (2), kann
die Menge des Kohlenstoffs, welche letztlich in dem Skelett des
fertigen porösen
Metallkörpers
verbleibt, innerhalb des Bereichs zwischen 0,1 % und 3,5 % eingestellt
werden.
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Wird
des Weiteren die Menge des härtbaren
Harzes eingestellt, um die obigen Gleichungen (1) oder (2) zu erfüllen, bleibt
nur eine Spur Kohlenstoff in dem porösen Metallkörper zurück, welcher daher eine ausgezeichnete
mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit
und Korrosionsbeständigkeit
besitzt. Die Metallstruktur in dem Skelett wird des Weiteren fein
und die Bereiche der Poren, die in dem Querschnitt des Skeletts vorhanden
sind, betragen 30 % oder weniger.
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Die
auf die oben beschriebene Weise hergestellte Aufschlämmung wird
auf einen porösen
Harzkörper aufgebracht.
Als ein Verfahren des Aufbringens ist es wünschenswert, die Aufschlämmung auf
den porösen Harzkörper durch
Sprühen,
Tauchen oder andere geeignete Verfahren aufzubringen, und anschließend das Ausdrücken des
porösen
beschichteten Körpers
durch Walzen oder dergleichen, so dass eine gewünschte Menge an Aufschlämmung aufgebracht
wird. Es ist wichtig, die Aufschlämmung gleichmäßig auf
den porösen Harzkörper aufzubringen,
umfassend das Innere des Harzskeletts. Das härtbare Harz, welches zum Aufbringen
verwendet wird, sollte flüssig
sein oder durch ein Lösungsmittel
als Lösung
hergestellt werden, wobei das Lösungsmittel
Wasser ist, wenn das Harz wasserlöslich ist, und ein organisches
Lösungsmittel,
wenn das Harz nicht wasserlöslich
ist. Das Harz wird mit solch einem Lösungsmittel verdünnt, um
die Viskosität
einzustellen, so dass eine vorbeschriebene Menge an Aufschlämmung auf
das Harzskelett aufgebracht werden kann. Nachdem das Aufbringen
vervollständigt
wurde, wird die Aufschlämmung
getrocknet. Die Trocknungsbehandlung muss bei einer niedrigeren
Temperatur durchgeführt
werden als die Temperatur, bei welcher sich das Harzskelett deformiert,
während
die Atmosphäre
und die Belüftung
geeignet ausgewählt
werden können.
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Der
Harzkern, auf welchen die Aufschlämmung aufgebracht und getrocknet
wird, wird in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre gebrannt, wodurch, wie oben
erwähnt,
ein poröser
Metallkörper
mit einer Struktur gebildet wird, wobei ein Karbid gleichförmig durch
das ganze Skelett dispergiert wird, welches hauptsächlich aus
Fe und Cr besteht. Das Brennverfahren wird vorzugsweise durchgeführt, indem
die Bedingungen in den zwei Wärmebehandlungsschritten
wie folgt geändert
werden. Insbesondere unter den Bedingungen des ersten Wärmebehandlungsschrittes
wird der Harzkern entfernt und gleichzeitig das härtbare Harz
karbonisiert. Des Weiteren wird das Metalloxid mit den aus der Carbonisierung
resultierenden Kohlenstoffen reduziert, während ein Teil des Metallbestandteiles
in Karbide umgewandelt wird. Nachfolgend werden die Bedingungen
geändert, um die Temperatur zu erhöhen, bei welcher eine hochfeste
poröse
Metallstruktur durch Sintern gebildet wird. Unter diesen Bedingungen
ist es möglich,
den porösen
Metallkörper
zu erhalten, in welchem die Metallkarbide gebildet und gleichförmig in
dem Skelett verteilt sind.
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In
dem obengenannten Brennverfahren ist die Temperatur der ersten Wärmebehandlungsbedingungen
vorzugsweise niedriger als die Bedingung zur Bildung einer gleichförmigen Metallzusammensetzung
und eine Temperatur von ungefähr
800 °C ist
bevorzugt. Vorzugsweise wird das Brennen in dem Bereich von 750 °C bis 1.100 °C durchgeführt. Die
Bedingungen für
den zweiten Wärmebebehandlungsschritt
zum Sintern hängt
von der Metallzusammensetzung ab. In diesem Fall, da ein Verbund
aus Fe und Cr gebildet und gesintert wird, ist eine Temperatur von
ungefähr
1.200 °C
bevorzugt, und in der Praxis sollte der Schritt innerhalb des Bereichs
von 1.100 °C
bis 1.350 °C
durchgeführt
werden.
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Alternativ
ist es auch möglich,
das oben genannte Brennen in den zwei Wärmebehandlungsschritten wie
folgt durchzuführen.
Insbesondere wird während
des ersten Wärmebehandlungsschrittes
ein komplexes Oxid aus Fe und Cr, durch die Reaktion von einem Fe-Oxid
mit Cr-Metall, Cr-Legierung oder Cr-Oxid gebildet, zum gleichen
Zeitpunkt, in dem der Harzbestandteil karbonisiert wird. Die Reduktions-
und Sinterverfahren in dem nächsten
Wärmebehandlungsschritt
wird durch die Bildung dieses FeCr-Komplexoxids vereinfacht. Eine nichtoxidierende
Atmosphäre
wird in dem ersten Wärmebehandlungsschritt
verwendet. Eine Temperatur von wenigstens 400 °C, jedoch nicht mehr als 900 °C ist bevorzugt,
da der Harzbestandteil karbonisiert werden muss. Liegt die Temperatur
unter 400 °C,
dauert die Karbonisierung des Harzbestandteiles länger und
dies ist nicht wirtschaftlich. Schreitet des Weiteren die Karbonisierung
nicht geeignet fort, können
in dem nächsten
Verfahren Probleme auftreten, wie die Bildung von Teer oder dergleichen. Überschreitet
die Temperatur 900 °C, schreitet
eine Reduktionsreaktion fort, welche eine Bildung des Komplexoxids übersteigt
und es ist schwierig, eine feinkörnige
Metallstruktur in dem zweiten Wärmebehandlungsschritt
zu erhalten.
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Bei
diesem Verfahren tritt die Karbonisierung des Harzes nicht auf,
wenn der Reduktions- und Sinterschritt ohne den oben genannten ersten
Wärmebehandlungsschritt
durchgeführt
wird und die Skelettstruktur kann nicht gehalten werden, weshalb
zum Beispiel ein Reißen
und Brechen des Skeletts leicht auftreten kann. Des Weiteren wird
das Legieren und Sintern ungleichmäßig, da das Sintern durchgeführt wird,
ohne dass der zuvor genannte FeCr Komplexoxid gebildet wurde.
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In
dem zweiten Wärmbehandlungsschritt
werden eine Oxidations-Reduktionsreaktion durch die Reaktion des
FeCr-Komplexoxids mit dem aus dem Harzbestandteil während des
früheren
Schrittes gebildeten Kohlenstoff und das Sintern zwischen den Metallen,
welche das Metallskelett bilden, gleichzeitig erzielt. Eine reduzierende
Atmosphäre
ist bevorzugt und typische Beispiele umfassen Wasserstoffgas, Ammoniak-Abbaugas
oder gasförmige
Mischungen aus Wasserstoff und Stickstoff. Das Sintern kann auch
in Vakuum durchgeführt
werden. Die Atmosphärentemperatur
beträgt
vorzugsweise wenigstens 950 °C
und nicht mehr als 1.350 °C,
und unter solchen Bedingungen wird das FeCr-Komplexoxid durch den Kohlenstoff reduziert
und eine FeCr-Legierung wird zur gleichen Zeit gebildet, zu der
das Skelett gebildet wird. Liegt die Temperatur in der Atmosphäre unter
950 °C,
ist eine längere
Zeit für
die Reduktion und das Sintern notwendig, und dies ist nicht wirtschaftlich. Überschreitet
die Temperatur 1.350 °C,
wird eine flüssige
Phase während
des Sinterns gebildet und es ist unmöglich, das Metallskelett zu
erhalten. Eine Temperatur im Bereich zwischen 1.100 °C und 1.250 °C ist besonders
bevorzugt.
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Wenn
das zuvor genannte Komplexoxid aus Fe und Cr gebildet wird, sind
ein längerer
Zeitraum und höhere
Temperaturen notwendig, wenn die Reduktionsreaktion nur in einem
reduzierenden Gas wie Wasserstoff durchgeführt wird. Die Reduktionsreaktion
kann unter den zuvor genannten Bedingungen unterstützt werden,
in der Anwesenheit von Kohlenstoff als Karbide, welche aus dem Harzbestandteil
in dem ersten Wärmebehandlungsschritt
gebildet wurden. Das Skelett des fertigen porösen Metallkörpers weist auch eine überragende
feinkörnige
Struktur auf und so wird die mechanische Festigkeit verbessert.
Des Weiteren wird das fertige Metallskelett letztlich aus einer
gleichförmigen
FeCr-Legierung gebildet, da ein FeCr-Komplexoxid reduziert wurde.
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Eine
konkrete Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend
anhand von Beispielen angegeben.
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Beispiel 1
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Eine
Aufschlämmung
wurde hergestellt, indem 50 Gew.-% Fe2O2 Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 0,7 μm, 23 Gew.-%
FeCr (60 % Cr) Legierungspulver mit einer mittleren Teilchengröße von 4 μm, 17 Gew.-%
einer 65%igen Phenolharzlösung
als härtbares
Harz, 2 Gew.-% CMC als Dispersionsmittel und 8 Gew.-% Wasser vermischt
wurden. Diese Aufschlämmung
wurde in einen 10 mm dicken Polyurethanschaum mit 18 Zellen pro
2,54 cm (je inch) und der Überschuss
der abgeschiedenen Aufschlämmung
wurde mit Metallwalzen entfernt. Das Blatt bzw. die Bahn wurde für 10 Minuten
bei 120 °C
getrocknet und anschließend
unter den in Tabelle 1 dargestellten Wärmebehandlungsbedingungen behandelt,
um die jeweiligen porösen
Metallkörper
zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften, mechanische Festigkeit
und Wärmebeständigkeit
der letztlich erzielten porösen
Metallkörper
wurden überprüft und die
Resultate sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Bei
Nr. 1 war die Temperatur in dem zweiten Wärmebehandlungsschritt zu niedrig
und bei Nr. 7 war die Temperatur des zweiten Wärmebehandlungsschrittes zu
hoch. Daher waren diese porösen
Metallkörper im
Vergleich mit den anderen porösen
Metallkörpern
hinsichtlich der oben genannten Eigenschaften schlechter.
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Gemäß der oben
angegebenen Ergebnisse, erhöht
sich die mittlere Porosität
des Skelettteils und die mechanische Festigkeit verringert sich,
wenn die Temperatur des zweiten Wärmebehandlungsschrittes zu
gering ist. Die Oberfläche
wird auch erhöht
und daher verringert sich die Wärmebeständigkeit
aufgrund von Oxidation. Ist im Gegensatz dazu die Temperatur zu
hoch, wird das gesamte Metallskelett nicht erhalten und die Dichte
erhöht
sich, die mechanische Festigkeit verringert sich jedoch und die
Eignung als poröser
Metallkörper wird
zerstört.
Die Dichte des gesamten porösen
Körpers
hängt von
der Menge der aufgebrachten Aufschlämmung ab. Aus den obigen Ergebnissen
ergibt sich, dass die bevorzugte zweite Wärmebehandlungstemperatur zwischen
950 bis 1.350 °C
liegt und dass die Wärmebehandlung
vorzugsweise in einem zweistufigen Verfahren durchgeführt wird.
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Beispiel 2
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Aufschlämmungen
wurden hergestellt, indem 50 Gew.-% eines Fe2O3 Pulvers mit der in Tabelle 3 dargestellten
mittleren Teilchengröße, 23 Gew.-%
FeCr (60 % Cr) Legierungspulver mit einer mittleren Teilchengröße von 8 μm, 17 Gew.-%
einer 65%igen Phenolharzlösung
als ein härtbares
Harz, 2 Gew.-% CMC als ein Dispersionsmittel und 8 Gew.-% Wasser vermischt
werden. Die Aufschlämmung
wurde in einem 10 mm dicken Polyurethanschaum mit 32 Zellen je 2,54
cm (je inch) imprägniert
und die überschüssige Aufschlämmung mit Metallwalzen
entfernt. Die Aufschlämmung
wurde anschließend
für 10
Minuten bei 120 °C
getrocknet. Das Polyurethan und das Phenolharz wurden in einem ersten
Wärmebehandlungsschritt
bei 800 °C
in N2 für
20 Minuten karbonisiert und die Reduktion und das Sintern wurde
bei 1.200 °C
in H2 für
30 Minuten durchgeführt, um
poröse
Metallkörper
aus FeCr Legierung zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften,
mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit
der porösen
Metallkörper,
die so erhalten wurden, wurden überprüft und die Ergebnisse
sind in Tabelle 4 dargestellt.
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Aus
den Tabellen 3 und 4 wird deutlich, dass wenn die mittlere Teilchengröße des Fe
Oxids zu groß ist,
die mittlere Porosität
des Skelettteils 30 % überschreitet
und sich die mechanische Festigkeit verringert. Die Oberfläche des
Skeletts des resultierenden porösen
Metallkörpers
erhöht
sich auch, wenn die mittlere Teilchengröße des Fe Oxids zunimmt und
die Festigkeit und das Maß des
Sinterns des porösen
Metallkörpers
verringern sich. Als ein Ergebnis wird die Gewichtszunahme aufgrund
der Oxidation größer. Daher
beträgt
die mittlere Teilchengröße des Fe
Oxids vorzugsweise nicht mehr als 5 μm und besonders bevorzugt nicht
mehr als 1 μm.
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Beispiel 3
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Poröse Metallkörper wurden
durch das gleiche Herstellungsverfahren wie in Beispiel 2 beschrieben, hergestellt,
mit der Ausnahme, dass der Anteil des Kohlenstoffrückstandes
verändert
wurde, indem die Menge der als ein härtbares Harz verwendeten Phenolharzlösung verändert wurde
und dass ein Fe2O3 Pulver
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,7 μm verwendet
wurde. Die Bedingungen wurden durch den Anteil des Kohlenstoffrückstandes „X" des Harzbestandteiles,
bestimmt durch die zuvor angegebenen Verfahren, und des Verhältnisses „Y" des Gewichts des
Harzbestandteiles in Bezug auf das Oxid, wie in Tabelle 5 angegeben,
dargestellt. Der Harzbestandteil bestand aus dem Phenolharz, Urethanschaum
und CMC.
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Aus
Tabelle 5 wird deutlich, dass der Anteil des Kohlenstoffrückstandes
des Harzbestandteiles durch Änderungen
der Menge des verwendeten Harzbestandteiles nicht groß beeinflusst
werden, da die Menge von den physikalischen Eigenschaften des Harzbestandteiles
abhängt,
der Wert von X × Y
wird jedoch durch den Anteil der Menge des Harzbestandteiles in
Bezug auf die Menge des Oxids verändert. Die bei der Untersuchung
der Eigenschaften, mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit der porösen Metallkörper, welche unter
diesen Bedingungen gebildet wurden, erhaltene Ergebnisse sind in
Tabelle 6 dargestellt.
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Gemäß Tabelle
6 treten Unterschiede der Eigenschaften der erhaltenen porösen Metallkörper abhängig von
dem Wert X × Y
auf. Eine Analyse der Ergebnisse, welche in Tabelle 6 dargestellt
sind, im Zusammenhang mit den in Tabelle 5 dargestellten Ergebnissen
zeigt, dass sich die Eigenschaften des fertigen porösen Metallkörpers verschlechtern,
wenn der Wert von X × Y
klein ist (d.h., wenn die Menge des Harzbestandteiles relativ zu
der Oxidmenge gering ist). Insbesondere erhöht sich die Porosität der Querschnittsfläche des
Skeletts und als ein Ergebnis verringert sich die mechanische Festigkeit
und die Gewichtszunahme aufgrund der Oxidation und neigt dazu zuzunehmen.
Im Gegensatz dazu treten diese Tendenzen auch auf, wenn der Wert von
X × Y
zu groß ist
(d.h., wenn die Menge des Harzbestandteiles in Bezug zu dem des
Oxids zu groß ist). Daher
wurden bei den Proben dieser Erfindung bevorzugte poröse Metallkörper erhalten,
unter Bedingungen, bei denen der Wert von X × Y mehr als 11 jedoch weniger
als 38 betrug.
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Beispiel 4
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Jede
Aufschlämmung
wurde durch Mischen von 50 Gew.-% eines Fe2O3 Pulvers mit einer mittleren Teilchengröße von 0,8 μm, 7,9 Gew.-%
eines Cr Pulvers mit einer mittleren Teilchengröße von 5 μm, eines dritten in Tabelle
7 dargestellten Metallpulvers und 12 Gew.-% einer 65%igen Phenolharzlösung, 2
Gew.-% CMC und 8 Gew.-% Wasser hergestellt. Die Aufschlämmung wurde
in einen 15 mm dicken Polyurethanschaum mit 21 Zellen je 2,54 cm
(je inch) imprägniert
und auf diesen aufgebracht und überschüssige Aufschlämmung wurde
mit Metallwalzen entfernt. Die aufgebrachte Aufschlämmung wurde
anschließend
für 10
Minuten bei 120 °C
getrocknet und wärmebehandelt.
Zunächst
wurde die Karbonisierung des Harzes und die Bildung eines FeCr Komplexoxids
für 25
Minuten bei 700 °C
in einer N2 Atmosphäre durchgeführt und anschließend wurden das
Reduzieren und das Sintern für
30 Minuten bei 1.180 °C
in einem Vakuum durchgeführt
und poröse
Metallkörper
aus FeCr Legierung, welche den angegebenen dritten Metallbestandteil
enthielten, erhalten. Die physikalischen Eigenschaften, mechanische
Festigkeit und Wärmebeständigkeit
der resultierenden porösen Metallkörper wurden überprüft und die
Resultate sind in Tabelle 8 dargestellt.
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Gemäß der in
Tabellen 7 und 8 dargestellten Ergebnisse ist es möglich, Verbesserungen
zu erhalten, indem das dritte Metall in die porösen Metallkörper aus der FeCr Legierung
hinzugefügt
wird und, vorausgesetzt, dass die Menge nicht so groß ist, dass
die Zusammensetzung beeinflusst wird, weist der Einschluss des dritten
Metalls keine nachteilige Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften,
mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit
auf, und die Eigenschaften wie Wärmebeständigkeit
und mechanische Festigkeit können durch
die Hinzufügung
des dritten Bestandteiles verbessert werden.
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Beispiel 5
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Aufschlämmungen
wurden hergestellt, indem die Menge des Harzbestandteiles und des
Metalloxids in der Aufschlämmung
Nr. 21, welche in dem obigen Beispiel 4 verwendet wurde, verändert wurden.
Fe2O3 war das Hauptmetalloxid
und der Harzbestandteil bestand aus Phenolharz, Polyurethanschaum
und CMC. Insbesondere wurde die Menge des Phenolharzes in dem Harzbestandteil
verändert.
Der Rest war aus der Aufschlämmung
von Nr. 21 unverändert.
Die Mischverhältnisse
sind durch X und Y in Tabelle 9 dargestellt.
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Poröse Metallkörper wurden
unter den gleichen Herstellungsbedingungen wie in Beispiel 4 unter
Verwendung dieser Aufschlämmungen
hergestellt. Die Eigenschaften, mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit
der fertigen porösen
Metallkörper
wurden überprüft. Die
Resultate sind in Tabelle 10 dargestellt.
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Aus
den Resultaten in Tabellen 9 und 10 wird deutlich, dass ausgezeichnete
poröse
Metallkörper
gebildet werden können,
wenn die Mischverhältnisse
so eingestellt werden, dass der Wert von X × Y in dem Bereich liegt, weicher
11 überschreitet
und 38 unterschreitet.
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Beispiele 6 bis 10
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Eine
Aufschlämmung
wurde hergestellt, indem 52 Gew.-Teile eines Fe2O3 Pulvers mit einer mittleren Teilchengröße von 0,6 μm, 23 Gew.-Teile
einer FeCr Legierung (Cr 63 %) Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 7 μm, 13 Gew.-Teile
einer 65%igen Phenolharzlösung
als härtbares
Harz, 1,5 Gew.-Teile eines Dispersionsmittels (CMC) und 10,5 Gew.-Teile
Wasser vermischt wurden.
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Diese
Aufschlämmung
wurde auf einen 10 mm dicken Polyurethan-Schaumbogen mit 13 Zellen
je 25,4 mm (1 inch) imprägniert.
Die im Überschuss
aufgebrachte Aufschlämmung
wurde mit Metallwalzen entfernt, während der Bogen herausgezogen
wurde und anschließend
wurde der Bogen 10 Minuten bei 120 °C getrocknet. Der Bogen wurde
unter den in Tabelle 11 dargestellten Bedingungen wärmebehandelt
und ein poröser
Metallkörper
wurde erhalten. Die Details des fertigen porösen Metallkörperprodukts waren wie in Tabelle 12
dargestellt.
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Aus
diesen Ergebnissen wird deutlich, dass sich die scheinbare Dichte
des porösen
Metallkörpers nicht
mit der Menge des Kohlenstoffrückstandes
in dem porösen
Metallkörper ändert, es
verringert sich jedoch die Bearbeitbarkeit bei Biege-Operationen,
wenn die Menge des Kohlenstoffrückstandes
erhöht
wird und im Gegensatz dazu erhöht
sich die Härte,
wenn die Menge des Kohlenstoffrückstandes
erhöht
wird.
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Die
porösen
Metallkörper
dieser Erfindung müssen
eine gute Bearbeitbarkeit und ausreichende Härte aufweisen und daher liegt
die Menge des Kohlenstoffrückstandes
in diesen innerhalb eines bevorzugten Bereichs, insbesondere in
dem bevorzugten Bereich von wenigstens 0,1 % und nicht mehr als
3,5 %.
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Beispiele 11 bis 15
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Aufschlämmungen
wurden mit den in Tabelle 13 dargestellten Zusammensetzungen hergestellt,
indem die Anteile des härtbaren
Harzes in den Aufschlämmungszusammensetzungen,
welche in Beispiel 6 verwendet wurden, so geändert wurden, dass die Verhältnisse
des härtbaren
Harzes zu einem Metalloxid wie in Tabelle 13 dargestellt waren.
Unter Verwendung der resultierenden Aufschlämmungen wurden poröse Metallkörper unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 hergestellt. Jede Aufschlämmung war
geeignet, um einen porösen
Metallkörper
zu bilden und die Eigenschaften dieser sind in Tabelle 14 dargestellt.
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Aus
den in Tabelle 14 dargestellten Ergebnissen wird deutlich, dass
sich die Eigenschaften beim Biegen verschlechterten, wenn die Menge
des Kohlenstoffrückstandes
in dem porösen
Metallkörper
zu niedrig ist und daher die Menge einer Metallkarbidphase gering
ist. Eine Erhöhung
des Kohlenstoffrückstandes
erleichtert den Biegebetrieb temporär. Wird jedoch die Menge des
Kohlenstoffrückstandes
weiter erhöht,
erhöht
sich die Härte
und die Bearbeitbarkeit bleibt neigt dazu schlecht zu werden. Daher
beträgt
die bevorzugte Menge des Kohlenstoffrückstandes wenigstens 0,1 %
und nicht mehr als 3,5 %.
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Beispiele 16 bis 20
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Aufschlämmungen
wurden hergestellt unter Verwendung von 54 Gew.-Teile eines Fe2O3 Pulvers mit einer
mittleren Teilchengröße von 0,5 μm, 16 Gew.-Teile
einer FeCr Legierung (Cr 63 %) Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 5 μm, 1,5 Gew.-Teile
eines Dispersionsmittels (CMC) und den in Tabelle 15 dargestellten
Mengen einer 65%igen Phenolharzlösung
als ein härtbares
Harz.
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Die
Aufschlämmungen
wurden in einen 12 mm dicken Polyurethanschaumbogen mit 26 Zellen
je 25,4 mm (1 inch) imprägniert
und anschließend
wurde die überschüssige Aufschlämmung mit
Metallwalzen entfernt. Die Bogen wurden 10 Minuten bei 120 °C getrocknet.
Die Bogen wurden anschließend
unter den für
Beispiel 9 in Tabelle 11 dargestellten Bedingungen wärmebehandelt,
um poröse
Metallkörper
herzustellen. Die Eigenschaften der erhaltenen porösen Metallkörper sind
in Tabelle 16 dargestellt.
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Der
Unterschied der Dichte im Vergleich mit den früheren Werten der Beispiele
6 bis 15 beruht auf der unterschiedlichen Porosität etc. des
Urethanschaumbogens, welcher als Basismaterial eingesetzt wurde.
Die Beziehungen des minimalen Krümmungsradius
(welcher die Bearbeitbarkeit angibt) und der Menge des Kohlenstoffrückstandes
in dem porösen
Metallkörper
und der Härte
in Bezug auf die Menge des Kohlenstoffrückstandes waren ähnlich zu
den in Tabelle 14 dargestellten Ergebnissen. Die Bearbeitbarkeit
wurde schlecht, wenn die Menge des Kohlenstoffrückstandes 3,5 % überschritt.
Poröse
Metallkörper
mit solch einem relativ hohen Kohlenstoffrückstandsgehalt sind jedoch
in Gebieten geeignet, in denen die Verschleißbeständigkeit als wichtig erachtet
wird, ein großes
Maß an
Bearbeitbarkeit jedoch nicht notwendig ist. Des Weiteren ist in
den Fällen,
wie in Beispiel 16, bei denen der Anteil des Kohlenstoffrückstandes
in den porösen
Metallkörpern
klein ist, die Härte
niedrig, so dass es möglich
ist, dass gute Ergebnisse nicht bei der Herstellung eines metallischen Kupferbundmaterials
unter Verwendung solch eines porösen
Metallkörpers
erzielt werden.
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Herstellungsbeispiel 1
des metallischen Verbundmaterials
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Ein
Teil jedes der porösen
Metallkörper,
welche in den zuvor genannten Beispielen 6 bis 20 erhalten wurden,
wurde in eine Form eingeführt,
eine Aluminiumlegierung (AC8C) Schmelze, erwärmt auf 750 °C wurde mit
einem Druck von 39,2 MPa eingegossen und ein Aluminiumverbundmaterial
wurde hergestellt. Jedes der Aluminiumverbundmaterialien, die erhalten
wurden, wurde in rechteckige Proben zerschnitten und einem Walzenstiftverschleißtest unterworfen.
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Die
Bedingungen des Walzenstifttests waren wie unten angegeben.
- Gegenüberliegendes
Material: Rotierende Nitridstahlwalze mit einem Durchmesser von
80 mm und einer Breite von 10 mm:
Rotationsgeschwindigkeit:
200 UpM
Andruckkraft: 60 kg
Dauer: 20 Minuten
Schmieröl: SAE10W30
Tropfgeschwindigkeit:
5 ml/Min.
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Wärme wurde
erzeugt, wenn das Aluminiumverbundmaterial, hergestellt unter Verwendung
jedes der porösen
Metallkörper,
welche in den Beispielen 6 bis 20 hergestellt wurde, unter einer
Andruckkraft, welche von oberhalb durch das gegenüberliegende
Material, welches in senkrechter Richtung rotierte, angedrückt wurde,
und so wurde das Schmieröl
tropfenweise aufgebracht, um ein Verschmelzen der Walze mit der
Verbundmaterialprobe zu verhindern. Die Rotation des gegenüberliegenden
Materials wurde beendet, nachdem 20 Minuten verstrichen waren, und
die Beladung und Verschleißtiefe
der Probe wurde gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
17 dargestellt. Des Weiteren wurde die Aluminiumlegierung (AC8C)
in eine rechteckige Form geschnitten und als Vergleichsbeispiel
1 verwendet.
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Bei
dem Walzenstiftverschleißtest,
obwohl die Kompatibilität
mit dem gegenüberliegenden
Material auch einen Einfluss auf die Testergebnisse besitzt, wurde
als ein Ergebnis bestätigt,
dass eine beträchtliche Verschleißbeständigkeit
erzielt werden kann, als ein von dem Verbund abgeleitete Wirkung.
In den Fällen,
in denen die Menge des Kohlenstoffrückstandes in dem porösen Metallkörper sehr
klein ist, wird jedoch die Wirkung der Zusammensetzung reduziert.
Die Verschleißbeständigkeit
verbessert sich, wenn sich die Menge des Kohlenstoffrückstandes
erhöht.
In dieser Untersuchung wurden die porösen Metallkörper der Erfindung nicht bearbeitet.
Wird jedoch ein kompliziertes Bearbeiten benötigt, muss die Bearbeitbarkeit
berücksichtigt
werden. Demzufolge muss der Anteil des Kohlenstoffrückstandes
geeignet eingestellt und ausgewählt
werden, ob die Verschleißbeständigkeit
oder Bearbeitbarkeit notwendig ist, wenn der Anteil des Kohlenstoffrückstandes
in einem großen
Anteilsbereich liegt.
-
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Herstellungsbeispiel 2
des metallischen Verbundmaterials
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Ein
metallisches Verbundmaterial wurde unter Verwendung einer Magnesiumlegierung
und jedes der porösen
Metallkörper,
welche in den Beispielen 6 bis 20 erhalten wurden, auf die gleiche
Weise wie bei dem Herstellungsbeispiel 1 des metallischen Verbundmaterials
hergestellt. Ein Teil des porösen
Metallkörpers
jeder Probe wurde in eine Form eingefüllt und eine Schmelze aus Magnesiumlegierung
(AZ91A) erwärmt
auf 750 °C
wurde unter einem Druck von 24,5 MPa hineingeschüttet, um ein Magnesiumverbundmaterial
zu bilden. Das erhaltene Verbundmaterial wurde in eine rechteckige
Form geschnitten und die Verschleißbeständigkeit wurde unter Verwendung
einer Walzenstift-Verschleiß-Überprüfungsvorrichtung
gemessen.
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Die
Bedingungen des Walzenstiftverschleißtestes waren wie unten angegeben.
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Gegenüberliegendes
Material: Rotierende Nitrid-Stahlwalzen mit einem Durchmesser von
80 mm und einer Breite von 10 mm
| Rotationsgeschwindigkeit: | 300
UpM |
| Andruckkraft: | 50
kg |
| Dauer: | 15
Minuten |
| Schmieröl: | SAE10W30 |
| Tropfgeschwindigkeit: | 5
ml/Min. |
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Der
Verschleißtest
wurde auf die gleiche Weise wie in dem Herstellungsbeispiel 1 beschrieben
durchgeführt
und die Resultate sind in Tabelle 18 dargestellt. Bei dieser Untersuchung
wurde eine Magnesiumlegierung (AZ91A), welche in eine rechteckige
Form geschnitten wurde, als Vergleichsbeispiel 2 verwendet. Wie
in Tabelle 18 dargestellt, erzielte die Verschleißtiefe,
die Tiefe der Nicht-Verbund Testprobe aus Vergleichsbeispiel 2,
wenn die Menge des Kohlenstoffrückstandes
in dem porösen
Metallkörper
gering war. Die Verschleißbeständigkeit
verbesserte sich jedoch, wenn Kohlenstoffrückstand (umfassend Metallkarbide)
vorhanden war.
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Der
Zusammenhang zwischen der Menge der restlichen Karbide und das Maß des Verschleißes war solchermaßen, wie
bei den Aluminiumverbundmaterialien, dass es eine Tendenz gab, dass
sich die Härte
erhöhte
und die Verschleißbeständigkeit
verbesserte, wenn sich die Menge der Kohlenstoffrückstände erhöhte.
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Das
unterscheidende Merkmal der porösen
Metallkörper
dieser Erfindung ist die Anwesenheit von Fe Karbid und/oder FeCr
Karbid in einer Legierung aus Fe und Cr als eine gleichförmig dispergierte
Phase, welche die Härte
des Skeletts selbst verbessert und als ein Ergebnis, eine positive
Wirkung auf die zuvor genannte Verschleißuntersuchung aufweist.
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Beispiele 21 bis 25
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Aufschlämmungen
wurden hergestellt, indem 50 Gew.-Teile Fe2O3 Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 0,4 μm, 14,5 Gew.-Teile
einer FeCr (Cr 63 %) Legierungspulvers mit einer mittleren Teilchengröße von 5 μm, das Metallpulver
in den in Tabelle 19 dargestellten Mengen, 1,5 Gew.-Teile eines
Dispersionsmittels (CMC), 11 Gew.-Teile Wasser und 12 Gew.-Teile
einer 65%igen Phenolharzlösung
vermischt wurden. Jede der Aufschlämmungen wurde in einem 10 mm
dicken Polyurethanschaum imprägniert
mit 32 Zellen je 2,54 cm (je inch) und anschließend wurde die im Überschuss
haftende Aufschlämmung
mit Metallwalzen entfernt. Der Bogen wurde 10 Minuten bei 120 °C getrocknet
und anschließend
unter den in Beispiel 9 in Tabelle 11 dargestellten Wärmebehandlungsbedingungen
behandelt, um einen porösen
Metallkörper
zu erhalten. Die Dichte, der Anteil des Kohlenstoffrückstandes
und die Vicker's
Härte der
fertigen porösen
Metallkörper
sind in Tabelle 20 dargestellt.
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Herstellungsbeispiel 3
des metallischen Verbundmaterials
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Die
obengenannten porösen
Metallkörper,
welche in den Beispielen 21 bis 25 hergestellt wurden, wurden jeweils
in eine Metallform eingeführt
und Aluminiumverbundmaterialien wurden hergestellt, indem eine Schmelze
aus Aluminiumlegierung (AC8A), welche auf 760 °C erwärmt wurde, unter einem Druck
von 20 kg/cm2. Die Resultate des Unterwerfens
der erhaltenen Verbundmaterialien einem Walzenstiftverschleißtest sind
in Tabelle 21 dargestellt. Des Weiteren sind die Verschleißtestbedingungen
unten angeführt.
- Gegenüberliegendes
Material: Rotierende Nitridstahlwalzen mit einem Durchmesser von
80 mm und einer Breite von 10 mm
Rotationsgeschwindigkeit:
50 UpM
Andruckkraft: 100 kg
Dauer: 20 Minuten
Schmieröl: SAE10W30
Tropfrate:
1 cc/Min.
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Vergleichsbeispiel 3:
Al-Legierung (AC8A)
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Wie
oben beschrieben, können
poröse
Metalllegierungen aus FeCr Legierung, bei welcher die Metallkarbide
gleichförmig
dispergiert sind und bei welchen es möglich ist, ausgezeichnete Eigenschaften
hinsichtlich der Festigkeit und Wärmebeständigkeit zu erzielen, durch
das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Des Weiteren ist es möglich,
poröse
Metallkörper
zu erhalten, wobei ein drittes Metall, welches die Eigenschaften
des porösen
Metallkörpers
weiter verbessert, legiert ist.
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Des
Weiteren sind die porösen
Metallkörper
dieser Erfindung als Skelett geeignet, wenn Al Verbundlegierungsmaterialien
oder Mg Verbundlegierungsmaterialien erhalten werden, da sie eine
Metallkarbidphase aufweisen, die gleichmäßig in dem Skelett dispergiert
ist und ausreichende Bearbeitbarkeit und Härte beibehalten werden. Insbesondere
die Verschleißbeständigkeit
der Verbundmaterialien, welche unter Verwendung der porösen Metallkörper dieser
Erfindung erhalten werden, wird verbessert, und sie weisen auch
eine geeignete Bearbeitbarkeit auf.
