DE1207094B

DE1207094B - Iron powder for the production of sintered iron bodies

Info

Publication number: DE1207094B
Application number: DEH34463A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Hansen
Original assignee: FRIEDRICH HANSEN DR ING
Current assignee: FRIEDRICH HANSEN DR ING
Priority date: 1958-09-01
Filing date: 1958-10-07
Publication date: 1965-12-16

Description

Eisenpulver zur Herstellung von Die Erfindung betrifft ein Eisenpulver zur Herstel- Sintereisenkörpern lung von Sintereisenkörpern, die sich neben guten Festigkeitswerten durch eine hohe Verschleißfestigkeit und äußerst geringe Neigung zum Fressen auszeichnen. Diese Eigenschaften werden in überlegener Höhe gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das zur Herstellung der Sintereisenkörper dienende Eisenpulver eine Zumischung eines gleichartigen Eisenpulvers, welches jedoch einer thermischen Behandlung mit einem stickstoffabgebenden Medium, z. B. Ammoniak, unterworfen wurde, enthält.Iron powder for the production of The invention relates to an iron powder for the production of sintered iron bodies, which are in addition to good Strength values due to high wear resistance and extremely low inclination mark for eating. These properties are in a superior amount according to the Invention achieved in that the serving for the production of the sintered iron body Iron powder an admixture of an iron powder of the same type, which, however, is a thermal treatment with a nitrogen-releasing medium, e.g. B. ammonia, subjected contains.

Es ist bekannt, die physikalischen Eigenschaften von Sintereisenkörpern günstig durch Maßnahmen zu beeinflussen, die sich auf das Eisenpulver, aus dem die Körper durch Pressen und Sintern hergestellt werden, beziehen. Der Stand der Technik wird durch die nachstehenden Vorschläge umrissen.It is known the physical properties of sintered iron bodies can be favorably influenced by measures that affect the iron powder from which the Bodies made by pressing and sintering relate. The state of the art is outlined by the suggestions below.

Sintereisenkörper mit hoher Zugfestigkeit werden erhalten, indem dem Eisenpulver 1,5 bis 10% Kupfer zugesetzt werden (E i s e n k o l b, »Die neuere Entwicklung der Pulvermetallurgie«, Verlag Technik, Berlin 1955, unter anderem S. 288).Sintered iron bodies with high tensile strength are obtained by the Iron powder 1.5 to 10% copper can be added (E i s e n k o l b, »The newer Development of powder metallurgy «, Verlag Technik, Berlin 1955, among others p. 288).

Ein Eisenpulvermischgut zur Erzeugung von durch Sintern herzustellenden Maschinenteilen, bei denen es auf gute Lauf- und Verschleißeigenschaften ankommt, wird in der deutschen Patentschrift 974 037 vorgeschlagen und besteht aus Eisen, Kohlenstoff, Blei und mindestens einem weiteren Schwermetall.An iron powder mix for the production of products to be produced by sintering Machine parts where good running and wear properties are important, is proposed in German patent specification 974 037 and consists of iron, Carbon, lead and at least one other heavy metal.

Die deutsche Patentschrift 950 916 befaßt sich nicht mit Eisenpulver zur Herstellung von Sintereisenkörpern, sondern ausschließlich mit der Nitrierung von porösen Eisenformlingen, kann aber als dem Erfindungsgegenstand am nächsten kommender Stand der Technik betrachtet werden. Das Verfahren bezieht sich nur auf das Nitrieren von gesinterten oder nur gepreßten porösen Eisenformlingen im Ammoniakstrom bei Temperaturen zwischen 150 und 450° C. Es kann sich dabei nur um die klassische Nitrierhärtung handeln, worauf unter anderem auch die Empfehlung, eine Aufnahme von etwa 2% Stickstoff anzustreben, hinweist. Die Weichnitrierung war um die Zeit der Anmeldung des Patentes 950 916, die am 16. November 1943 erfolgte, nicht bekannt.German patent specification 950 916 does not deal with iron powder for the production of sintered iron bodies, but exclusively with nitriding of porous iron moldings, but can be considered the closest to the subject matter of the invention the state of the art. The procedure only applies to the nitriding of sintered or only pressed porous iron moldings in a stream of ammonia at temperatures between 150 and 450 ° C. It can only be the classic Nitriding act, whereupon, among other things, the recommendation, a recording aiming for about 2% nitrogen indicates. The soft nitriding was around the time the application for patent 950 916, which was made on November 16, 1943, is not known.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1046114 und das schweizerische Patent 346 460 wurde erstmalig (15. April 1956) die Verwendung von weichnitriertem Eisenpulver zur Herstellung von Sintereisenkörpern vorgeschlagen, jedoch wird danach entweder nur weichnitriertes Eisenpulver oder weichnitriertes Eisenpulver mit einem Zusatz von Kupferpulver verwendet. Die Bezeichnung »Weichnitrierung« ist im Gegensatz zur »Nitrierhärtung« noch kein allgemeiner Begriff. Zur Klarstellung, insbesondere hinsichtlich der vorliegenden Erfindung, ist festzustellen: Mit Weichnitrierung wird eine thermische Behandlung von nicht legierten Stählen, reinem Eisen und Gußeisen mit stickstoffabgebenden Gasen oder Salzen bezeichnet, nach der die Oberflächenschicht der genannten Eisenmetalle höchstens eine geringe Härte-Steigerung aufweist, dagegen wird der Verschleißwiderstand durch diese Behandlung ganz erheblich erhöht und die Neigung zum Fressen unterdrückt (vgl. Industrieblatt, Heft 10, 10. Oktober 1956, S.385)., Preßt man aus weichnitriertem Eisenpulver Formstücke und sintert diese in bekannter Weise durch Erhitzen in einer Schutzgasatmosphäre auf beispielsweise 1050° C, so entweicht ein Teil des aufgenommenen stickstoffhaltigen Gases. Dadurch wäre zu erwarten, daß die Weichnitrierung des Eisenpulvers durch die hohe Erhitzung rückgängig wird. Im großen Umfang durchgeführte Untersuchungen haben überraschenderweise ergeben, daß dies nicht zutrifft. Vielmehr zeigen die erhaltenen Sintereisenkörper die genannten typischen Eigenschaften der weichnitrierten Eisenmetalle.Through the German patent application 1046114 and the Swiss patent 346 460 was the first (April 15, 1956) to use soft nitrided iron powder proposed for the production of sintered iron bodies, but then either only soft nitrided iron powder or soft nitrided iron powder with an additive used by copper powder. The term »soft nitriding« is in contrast to "Nitriding" is not yet a general term. For clarification, especially with regard to of the present invention, it should be noted: With soft nitriding becomes a thermal Treatment of non-alloy steels, pure iron and cast iron with nitrogen-releasing agents Gases or salts referred to, after which the surface layer of the ferrous metals mentioned has at most a slight increase in hardness, on the other hand the wear resistance this treatment increases it considerably and suppresses the tendency to eat (See Industrieblatt, Issue 10, October 10, 1956, p.385)., One presses from soft nitrided Iron powder shaped pieces and sintered them in a known manner by heating in a Protective gas atmosphere at 1050 ° C, for example, so some of the absorbed escapes nitrogenous gas. As a result, it would be expected that the soft nitriding of the Iron powder is reversed by the high level of heating. Carried out on a large scale Surprisingly, studies have shown that this is not the case. Much more the sintered iron bodies obtained show the typical properties mentioned soft nitrided ferrous metals.

Dagegen wurde festgestellt, daß die Versinterung der weichnitrierten Eisenpulverteilchen untereinander nicht immer die mit den üblichen Eisenpulvern erreichbare Festigkeit aufweist. Als Ursache ist zu vermuten, daß der bei der Sinterung von weichnitriertem Eisenpulver entweichende Stickstoff durch Anreicherung im Schutzgas den Verlauf der Sinterung stört. . ;:. ` . ,. - :.In contrast, it was found that the sintering of the soft nitrided Iron powder particles are not always the same as with the usual iron powders has achievable strength. The cause can be assumed to be that during sintering Nitrogen escaping from soft nitrided iron powder through enrichment in the Protective gas disrupts the sintering process. . ;:. `. ,. -:.

Die Erfindung überwindet diesen Nachteil durch ein übliches, zur Herstellung von Sintereisenkörpern geeignetes Eisenpulver, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß dasselbe eine Zumischung eines gleichartigen Eisenpulvers enthält, E welches,, jedoch einer thermischen Behandlung mit stickstoffabgebenden Gasen, z. B. Ammoniäk, unterworfen _@db.` In dem erfindungsgemäßen Eisenpulvergeririsch läuft ein bisher unbeachteter Vorgang ab, nach dem bei Verwendung desselben für die Herstellung von Sintereisenkörpern durch die für die Sinterung aufgewandte Wärme aus dem vorbehandelten. Eisenpulveranteil Stickstoff entweicht, der von den nicht vorbehandelten Eisenteilchen durch engen Kontakt, Diffusion oder chemische Bindung aufgenommen wird. Dadurch wird der nicht vorbehandelte Eisenpulveranteil weich nitriert- und das Auftreten eines freien Stickstoffüberschusses, welcher auf den Sintervorgang schädlich einwirken kann= weitgehend Verhindert.The invention overcomes this disadvantage by a conventional, for production Iron powder suitable for sintered iron bodies, which is characterized by that it contains an admixture of a similar iron powder, E which, however, thermal treatment with nitrogen-releasing gases, e.g. B. Ammonia, subject _ @ db.` In the iron powder geririsch according to the invention runs a so far disregarded process after which when using the same for the production of Sintered iron bodies by the heat used for sintering from the pretreated. The iron powder content of nitrogen escapes from the iron particles that have not been pretreated is absorbed by close contact, diffusion or chemical bonding. Through this the non-pretreated iron powder portion is soft nitrided and the occurrence a free excess of nitrogen, which has a detrimental effect on the sintering process can = largely prevented.

Die unter Anwendung des neuartigen Eisenpulvers hergestellten Sintereisenkörper, zeichnen sich neben guten. Festigkeitswerten elürcl-beljegene,V,ertlit; festigkeit bei geringer-' H4r;\ °gute Kaltverformbar-#z- sowie eine äußerst "gerlng1 Neigung zum Fressen aus.The sintered iron bodies produced using the new iron powder stand out alongside good ones. Strength values elürcl-beljegene, V, ertlit; strength with low- ' H4r; \ ° good cold-formability- # z- and an extremely low tendency to galling.

Claims

Patent claims: 1. Iron powder for the production of sintered iron bodies Increased wear resistance and low wear and tear, which means that it is not a problem n -z e i c h n e t that an iron powder suitable for the production of sintered iron bodies an admixture of an iron powder of the same type, but which is a thermal one Treatment with a nitrogen donor. Medium, e.g. B. ammonia gas, subjected contains.

2. iron powder according to claim 1, characterized in that:. That, the-.Anteil the admixture of the iron powder thermally treated with nitrogen-releasing gas 6 to 35 percent by weight. of the total mixture. Considered publications: German patent specification No. 95Q: 916; Austrian patent specification No. 162 893.