DE851157C

DE851157C - Verfahren zur Herstellung von Werkstuecken durch Verpressen von Gusseisenpulver

Info

Publication number: DE851157C
Application number: DED1131D
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr-Ing Timmerbeil
Original assignee: EISENWERKE MUELHEIM MEIDERICH
Current assignee: EISENWERKE MUELHEIM MEIDERICH
Priority date: 1944-05-23
Filing date: 1944-05-23
Publication date: 1952-10-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Werkstücken durch Verpressen von Gußeisenpulver Es ist bekannt, Werkstücke aus Metallpulver durch Pressen und anschließendes Sintern herzustellen, wobei man als Ausgangswerkstoff die verschiedenartigsten Metallpulver, auch in Mischung miteinander, beispielsweise Hartmetallpulver, Stahlpulver und auch Gußeisenpulver, verwendet hat.
Infolge der Formgebung der Werkstücke in den zum fressen des ':Metallpulvers dienenden Pressen konnte cnan bisher aus Metallpulver nur Werkstiiclce erzeugen, deren Form der Preßform entspricht, und es ist daher bisher im allgemeinen nur möglich, Werkstücke kleinerer und mittlerer Gestalt und @-erhültni:mäßig einfacher Formgebung aus Metallpulver herzustellen, da beim Pressen verhältnismäßig hohe Drücke (bis 8 t/cm=) erforderlich sind, um die nötige Dichte und Festigkeitseigenschaften der Werkstücke zu gewährleisten, und da Metallpulver kein Fließvermögen besitzt und infolgedessen seitlich der Preßstempel gelegene Formhohlräume nicht oder nicht genügend ausfüllt.
Weiterhin ist es bereits bekannt, Werkstücke, welche aus Eisen-Kohlenstoff-Legierungen bestehen, die den Kohlenstoff in Form von Graphit, Zetnentit oder Temperkohle enthalten, durch plastische Verformung, also beispielsweise durch Walzen oder Pressen, im Temperaturgebiet zwischen co5o und ii5o° zu verformen. Die Praxis hat jedoch ergeben, claß die hier genannten Verformttügstennperaturen im allgemeinen, insbesondere wenn die auszuwalzenden Stücke eine im Verhältnis zur Höhe große Breite besitzen, zu hoch liegen und daß bei Anwendung dieses Verfahrens in vielen Fällen starke, gegebenenfalls zu Ausschuß führende Risse auftreten.
Gemäß der Erfindung sollen nun Werkstücke durch Verpressen von Gußeisenpulver derart erzeugt werden, daß aus Gußeisen mit einem Kohlen-Stoffgehalt von etwa 3,2 bis 4,5% bei entsprechendem Si- und gegebenenfalls Mn-Gehalt sowie mit etwa bis 0,75 bzw. bis 0,45 % Phosphor nach einem der bekannten Verfahren gewonnenes weißes Gußeisenpulver, welches gegebenenfalls nach Entfernung anhaftenden Sauerstoffes (02) unter Beibehaltung eines Kohlenstoffgehaltes @ von mindestens 2 bis 3,2 %, bei einem Phosphorgehalt von bis zu 0,75 bzw. bis zu 0,45 0/0, .bei Temperaturen zwischen etwa Soo und goo° unter entsprechendem Druck (etwa i bis 8 t/cml und mehr) zu Vorwerkstücken gepreßt wird, welche anschließend durch Warmverformung, insbesondere durch Walzen oder gegebenenfalls auch durch Pressen oder Schlagen im Gesenk od. dgl., bei etwa 85o bis 95o°, gegebenenfalls bis iooo°, vorzugsweise bei 875 bis 925°, die Endform der Werkstücke erhalten. Es empfiehlt sich dabei, die Werkstücke derart zu pressen, daß das Verhältnis der Höhe zur Breite der durch Walzen, Pressen od. dgl. warm zu verformenden Vorwerkstücke größer ist als 0,3, wodurch einer etwaigen Rißgefahr in weitgehendem Maße vorgebeugt ist.
Die Erfindung stellt eine neuartige Kombination zweier bekannter Verfahren dar, des sogenannten pulvermetallurgischen Herstellungsverfahrens, jedoch unter Fortfall des Sinterns, und des Warmverformungsverfahrens von Gußeisen, jedoch unter Anwendung niedrigerer Temperaturen als bisher bekannt, und unter Berücksichtigung des Einflusses des Phosphorgehaltes auf die Warmverformung insofern, als bei geringen Kohlenstoffgehalten von nur etwa 2 % der Phosphorgehalt höchstens .bis zu 0,75 % betragen soll, während er bei höheren Kohlenstoffgehalten entsprechend niedriger ist und bei etwa 3,2 % Kohlenstoff 0,45 % nicht überschreiten soll. Der beim pulvermetallurgischen Verfahren als zweiter Arbeitsgang erforderliche Sinterprozeß wird beim neuen Verfahren teils durch das Warmpressen des Pulvers bei der Erzeugung des Vorwerkstückes und teils durch dessen anschließende Warmverformung beim Walzen oder Pressen ersetzt.
Der Preßvorgang selbst erfolgt zweckmäßigerweise in graphithaltigen Formen oder auch in wassergekühlten, metallischen, z. 13. eisernen Formen. Das Pressen kann im übrigen auch so durchgeführt werden, daß der kalt, gegebenenfalls unter Anwendung eines Bindemittels vorgepreßte Körper nach diesem Vorpressen entsprechend erhitzt und warm nachverdichtet wird.
Wesentlich ist in allen Fällen, daß ein weißes Gußeisenpulver als Ausgangswerkstoff Verwendung findet. Die Herstellung dieses Pulvers kann in an sich bekannter Weise aus dem festen oder auch aus dem flüssigen Werkstoff, beispielsweise durch Zerstälubung mittels einer Schleuderscheibe oder eines Druckmittelstrahles erfolgen. Ein Pulver, welches beispielsweise durch Granulation flüssigen Gußeisens mittels Wasser und gegebenenfalls daran anschließender weiterer mechanischer Zerkleinerung hergestellt ist, weist je nach seiner chemischen Zusammensetzung mit steigendem C-Gehalt eine immer geringer werdende Neigung zur Oberflächenoxydation auf, so daß sein O,-Gehalt nur gering sein wird. Falls erforderlich, wird die oberflächige Oxydationsschicht beispielsweise durch Reduktion des Pulvers vor dem Preßvorgang entfernt.
Die gemäß dem neuen Verfahren hergestellten Enderzeugnisse besitzen bei großer Dichte hohe Festigkeitseigenschaften, und es kann ihnen durch einen nachgeschalteten Glühprozeß weiterhin auch eine hohe Dehnung verliehen werden.
Als Anwendungsgebiet kommen neben Maschinenteilen aller Art u. a. auch Kolbenringe und Büchsen in Frage.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Werkstücken durch Verpressen von Gußeisenpulver, dadurch gekennzeichnet, daß aus Gußeisen mit etwa 3,2 bis 4,5 0/0 C bei entsprechendem Si- und gegebenenfalls Mn-Gehalt sowie mit etwa bis 0,75 bzw. bis 0,45 % P nach einem bekannten Verfahren gewonnenes, weißes Gußeisenpulver, gebenenfalls nach Entfernung anhaftenden 02 unter Beibehaltung eines C-Gehaltes von mindestens 2 bis 3,2% hei einem P-Gehalt von bis zu 0,75 bzw. bis zu 0,450/0, bei Temperaturen zwischen etwa 8oo und goo° unter entsprechendem Druck (etwa i bis 8 t/cm° und mehr) zu Vorwerkstücken gepreßt wird; welche anschließend durch Warmverformung, insbesondere durch Walzen oder gegebenenfalls auch durch Pressen oder Schlagen im Gesenk od. dgl., bei etwa 850 bis etwa 95o°, vorzugsweise hei 875 bis 925°, die Endform der Werkstücke erhalten.