Verfahren zum Erzeugen eines für Bauteile und Geräte hoher Festigkeit
geeigneten Werkstoffes Zusatz zum Patent 89l5 6U'8 Im Patent 895 6o8 ist
ein Verfahren zum Erzeugen eines bei hohen Temperaturen gute Festigkeitseigenschaften
aufweisenden Werkstoffes durch Sintern und Reduzieren eines Ausgangspulvergemisches
aus 75 bis 95 %, Eisen und 25 bis 5 % Oxyden der Leichtmetalle oder sch-,verer als
Eisenoxyd reduzierbarer Oxyde beschrieben, beidem die Reduktion der Oxyde nur bis
zu einer sauerstoffärmeren Oxydationsstufe durchgeführt wird. Derartige Werkstoffe
sind. für auf Reibung hoch beanspruchte Einrichtungen, wie Lager und Führungen schnell
laufender Maschinen; gut verwendbar; dies im besonderen, wenn das im Ausgangspulvergemisch
vorhandene Oxyd gemäß einem noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag
des Erfinders durch ein Sulfid ersetzt wird, da alsdann Werkstoffe von noch größerer
Festigkeit und gleichzeitig geringerer Versehweißneigung erhalten werden.A method for generating a high for components and devices strength suitable material addition to the Patent 89l5 6U'8 In Patent 895 6o8 is a method of producing a exhibiting at high temperatures, good strength properties the material by sintering and reducing a starting powder mixture of 75 to 95%, iron, and 25 to 5% oxides of light metals or oxides that are reducible as iron oxide are described, in which the reduction of the oxides is only carried out up to an oxidation stage with less oxygen. Such materials are. for devices subject to high friction loads, such as bearings and guides in high-speed machines; well usable; This is especially the case when the oxide present in the starting powder mixture is replaced by a sulfide according to a proposal by the inventor that is not yet part of the state of the art, since then materials of even greater strength and at the same time less tendency to become welded are obtained.
Nach,der Erfindung wurde festgestellt, daß eine noch geringere Verschweißneigungdes
Werkstoffes, und zwar auch bei hohen Temperaturen, erzielt
wird,
wenn das im Ausgangspulvergemisch vorhan.--dene Oxyd durch ein Phosphid ersetzt
wird. Auch in diesem Fall muß allerdings wie beim Verfahren nach dem Hauptpatent
die Sinterung so @durchgeführt werden, ,daß das im Ausgangsgemisch vorhandene Phosphid
in eine phosphorärmere Verbindung übergeführt wird, wobei unter phosphorärmerer
Verbindung auch eine solche zu verstehen ist, bei der durch den Sintervorgang nur
an den Oberflächenschichten der Phosphidkörner .eine Entfernung der Phosphoratome
.stattgefunden hat, wie dies besonders dann eintritt, wenn das Ausgangspulvergemisch
nicht in reduzierender Atmosphäre, also etwa in Wasserstoff, sondern im Vakuum gesintert
wird.According to the invention it was found that an even lower tendency to weld
Material, even at high temperatures, achieved
will,
if the oxide present in the starting powder mixture is replaced by a phosphide
will. In this case too, however, as in the case of the method according to the main patent
the sintering can be carried out so that the phosphide present in the starting mixture
is converted into a lower phosphorus compound, with lower phosphorus
Connection is also to be understood as one in which only through the sintering process
on the surface layers of the phosphide grains. a removal of the phosphorus atoms
Has taken place, as this occurs especially when the starting powder mixture
not in a reducing atmosphere, e.g. in hydrogen, but sintered in a vacuum
will.
Da Ehenphosphi-d und auch die Phosphide der anderen Metalle der Eisengruppe,
nämlich Nickel-, Kobalt- und Man:ganph.osphid, gegenüber Wasserstoff wesentlich
beständiger als Eisenoxyd sind, können in diesem Fall auch die Phosphide des Eisens,
Nickels, Kobalts oder Mangans als Zusätze zu Eisenmetall verwendet werden. Außerdem
sind aber auch die Phosphi@de -der Leichtmetalle, der zweiwertigen Metalle, wie
etwa des Zinks, Kupfers und Bleis, sowie Molybdänphosphi.d! als Zusätze zu Eisenmetall
besonders gut geeignet.Since marriage phosphi-d and also the phosphides of the other metals of the iron group,
namely nickel, cobalt and manganese phosphide, essential to hydrogen
are more stable than iron oxide, in this case the phosphides of iron,
Nickel, cobalt or manganese can be used as additives to ferrous metal. aside from that
but are also the Phosphi @ de -der light metals, divalent metals, such as
about zinc, copper and lead, as well as molybdenum phosphate. as additives to ferrous metal
particularly well suited.
Für manche Zwecke dürfte es auch genügen, wenn das zugesetzte Phosphid
im. Gemisch mit einem Sulfid oder einem Oxyd der Leichtmetalle bzw. einem schwerer
als Eisen reduzierbaren Oxyd oder mit beiden Stoffen verwendet wird. Zweckmäßig
beträgt hierbei aber der Phosphidanteil mindestens 5o % des Gemisches. aus Phosphid
und Sulfid oder aus Phosphid, Sulfid und Oxyd.For some purposes it should also be sufficient if the added phosphide
in the. Mixture with a sulphide or an oxide of light metals or a heavier one
used as iron reducible oxide or with both substances. Appropriate
In this case, however, the phosphide content is at least 50% of the mixture. from phosphide
and sulfide or from phosphide, sulfide and oxide.
Eine Verbesserung der Laufeigenschaften der aus dem gesinterten und
reduzierten Pulvergemisch etwa hergestellten Lagerschalen, Laufkäfige von Wälzlagern
oder sonstigen auf Reibung hoch beanspruchten Teilen ergibt sich, wenn, bei der
Herstellung des Ausgangspulvergemisches an Stelle von reinem Eisenpulver ein Eisenpulver
mit 0,5 bis 5% Kohlenstoffgehalt, zweckmäßig jedoch r bis q.0/9 Kohlenstoffgehalt,
verwendet wird. Die Verbesserung der Laufeigenschaften dürfte damit in Zusammenhang
stehen, @daß bei der Sinterung des Ausgangspulvergemisches, sofern dieses kein Sulfid
oder nur eine sehr geringe Sulfidmenge enthält, eine gewisse Graphitausscheidung
stattfindet, ,die die Sdhmiereigenüchaften der daraus hergestellten Körper günstig
beeinflußt;..dies ist besonders dann der Fall, wenn die Beanspruchungen bei hohen
Temperaturen stattfinden.An improvement in the running properties of the sintered and
reduced powder mixture for example manufactured bearing shells, running cages of roller bearings
or other parts that are highly stressed by friction arises when, at the
Production of the starting powder mixture an iron powder instead of pure iron powder
with 0.5 to 5% carbon content, but expediently r to q.0 / 9 carbon content,
is used. The improvement in the running properties is likely to be related to this
stand @ that during the sintering of the starting powder mixture, provided that this is not a sulfide
or contains only a very small amount of sulphide, a certain amount of graphite precipitate
takes place, which favor the properties of the body made from it
affects; .. this is especially the case when the stresses at high
Temperatures take place.
Als kohlenstoffhaltiges Eisen können dabei z. B. Pulver aus Grauguß
verwendet werden; auch Späne von Grauguß, ,die z. B. durch spanabhebende Zerkleinerung
von Graugußwellen erhalten werden können, sind gut geeignet.As carbon-containing iron, for. B. Powder made of gray cast iron
be used; also chips of gray cast iron, which z. B. by cutting size reduction
can be obtained from cast iron shafts are well suited.
Der Ersatz von reinem Eisenpulver durch kohlenstoffhaltiges Eisen
ist dabei auch noch insofern vorteilhaft, als .durch Zusammenwirken des Phosphides
oder Phosphid-Sulfid-Gemisches mit dem kohlenstoffhaltigen Eisen ein niedrigschmelzendes
Eutektikum entsteht, das die Versinterung und Verfestigung der Körner aus kohlenstoffhaltigem
Eisen begünstigt. Es kann dadurch :die Sinterung bei, niedrigerer Temperatur erfolgen
und unter Umständen auch ein dichteres. Gefüge der Sinterkörper bei verhältnismäßig
kurzen Sinterzeiten erziele werden. Die Sinterung kann außer im Vakuum auch in phosphorhaltiger
Atmosphäre erfolgen.The replacement of pure iron powder with carbonaceous iron
is also advantageous insofar as .by the interaction of the phosphide
or a phosphide-sulphide mixture with the carbon-containing iron a low-melting point
Eutectic arises, which is the sintering and solidification of the grains of carbonaceous
Iron favors. As a result, sintering can take place at a lower temperature
and possibly a denser one. Structure of the sintered body at relatively
short sintering times can be achieved. Besides in a vacuum, sintering can also be carried out in a phosphorus-containing
Atmosphere.