AT10479U1 - Fluiddichte sintermetallteile sowie verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft fluiddichte Sintermetallteile hoher mechanischer Beanspruchbarkeit, im wesentlichen aus non-ferrum Metallpulvermischungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.

Hier werden unter der Bezeichnung non-ferrum auch Metallmischungen verstanden, die Eisen in geringen Mengen, bis etwa 8 Gew.-% aufweisen - geringere Eisenmengen als Legierungszusätze sollen möglich sein.

Unter Sinterteilen erhöhter Beanspruchbarkeit werden im Zusammenhang mit dieser Erfindung Sinterteile einer größeren Härte als (drucklos) im wesentlichen festphasengesinterte Teile ohne aufwendige Presshilfsmittelentfernung gleicher chemischer Zusammensetzung verstanden.

Unter fluiddichten Teilen wird im Zusammenhang mit dieser Anmeldung ein dichter Körper mit dichter Oberfläche, die keinen Eintritt von Fluiden - wie Flüssigkeiten oder Gasen - unter erhöhtem Druck (zwischen 0,1 und 100 bar) ermöglicht, verstanden. Sie werden auch als "druckdicht" bezeichnet.

Zunächst sollen Vorgänge und Fachausdrücke auf dem Gebiet des Sinterns, wie sie dem Fachmann bekannt sind, erläutert werden.

Unter Sintern versteht man allgemein die Verarbeitung von Ausgangswerkstoffen in Pulverform, die Kombinationen mit physikalischen Eigenschaften, die schmelzmetallurgisch nicht wirtschaftlich herstellbar sind, erlaubt. Nach der Verdichtung auf Grünlinge werden diese im Sinterofen einer prozessgesteuerten und kontrollierten Wärmebehandlung unterzogen. Diese Behandlung eines Pulverpreßlings findet bei einer Temperatur ab etwa der Hälfte der Schmelztemperatur bis etwa zur Schmelztemperatur statt. Sintern ist äußerst temperaturabhängig. Nach Temperatur und Druck findet Schwinden und Abnahme der Porosität statt.

Sintern findet standardmäßig drucklos in einem Sinterofen unter Umgebungsdruck und Schutzgasatmosphäre statt.

Gesinterte Produkte zeichnen sich besonders aus durch: * eine hohe Rohstoffausnutzung * eine hohe geometrische Reproduzierbarkeit von Massenbauteilen * die Möglichkeit zur Kombination unterschiedlicher Legierungsbestandteile - auch solchen, die keine homogene Schmelze bilden

Es bestehen verschiedene Varianten des Sinterns:

Flüssigphasensintem (liquid Phase sinterinq)

Partikel aus höherschmelzendem Material werden durch die beim Sintern auftretende flüssige Phase eines anderen Materials miteinander verbunden und bewirken eine starke Schwindung.

Festphasensintern (solid state sinterinq)

Es wird das Auftreten einer flüssigen Phase weitgehendst vermieden, was gegenüber Flüssigphasensintern zu weniger Verzug im Endbauteil führt. Es tritt im wesentlichen nur Diffusion an den Korngrenzen auf. Nur beim Festphasensintern tritt Rekristallisation (Kornneubildung) unter Verdichtung der Formkörper auf. Bei der Rekristallisationstemperatur kommt es im Ofen zu einer Korngefügeneubildung. Es ist bekannt, dass diese temperatur- und druckabhängig ist (s. oben)

Zwischen Fest- und Flüssigphasensintern besteht ein fließender Übergang. 3 AT 010 479 U1

Drucksintern (pressure assisted sinterinq)

Durch Sintern unter erhöhtem Druck bilden sich leichter und besser Kontakte zwischen benachbarten Körnern, an denen Diffusion stattfinden kann. 5

Heissisostatisches Pressen

Beim Heißisostatischen Pressen (HIP = Hot Isostatic Pressing) werden die Grünteile einzeln diskontinuierlich in Druckkammern gesintert, was für eine Serienproduktion nur in Ausnahmefäl-io len tragbar ist.

Kontinuierliches isostatisches Pressen

Das kontinuierliche isostatische Pressen ist im EP - A -1412113 beschrieben. 15

Dabei wird während Frestphasensintertemperaturen kontinuierlich in einer Strangpresse auf einen gepressten Bolzen Druck unter Sintern desselben ausgeübt.

Standard Sintern 20

Das Standardsintern wird drucklos überwiegend unter Schutzgas in Öfen durchgeführt, da meist Materialien gesintert werden, welche bei erhöhten Temperaturen leicht Reaktionen mit den Gasen, die durch das Schutzgas ersetzt werden, eingehen. Bspw. wird ohne Sauerstoff zur Vermeidung von Oxidbildung gearbeitet oder mit trockenen Gasen, um Hydroxidbildung zu 25 verhindern. Beim Standardsintern wird das zu sinternde Pulver, Granulat, Gries oder dgl. gemeinsam mit Presshilfsstoffen in endkonturnahe Form in der Regel uniaxial gepresst und der so hergestellte Grünling dann in einem Sinterofen bei Temperaturen bei 1/2 - 4/5 der Schmelz-bzw. Solidustemperatur des Metallpulvers, ggf. unter Schutzatmosphäre, gesintert. 3o Formen des Nachpressens:

Kalibrieren

Unter Kalibrieren versteht man im Zusammenhang mit Sinterteilen das dreidimensionale Nach-35 pressen eines Teils mit geringer Verdichtung desselben, um Sinterverzüge auszugleichen. Es findet dabei nur eine geringfügige Geometrieänderung statt. Es findet eine Korrektur eines beim Sintern ggf. auftretenden Verzugs statt. Es erfolgt dabei keine grundlegende Formgebung, sondern ein einfaches Nachpressen. Die geringfügigen Formänderungen durch halten sich in der Größenordnung von wenigen Prozent und es erfolgt keine neue Formgebung. 40

Freiziehen ist eine zweidimensionale Formgebung und bezeichnet das Glätten von Sinterteil-Oberflächen. 45 Facettieren - Kantenbrechen

Hierunter versteht man im Zusammenhang mit Sinterteilen ein Entgraten scharfer Kanten an einem Produkt ohne sonstige Dimensionsveränderung. so Sinterpulvervorbereitunq

Kaltpressen:

Es wird Pulver mit oder ohne Presshilfsmittel ohne Wärmezufuhr verdichtet. 55 4 AT 010 479 U1

Warmpressen

Das Pulver wird ohne Sintern warm gepresst, wobei weniger und thermisch höher beanspruchbare Presshilfsmittel als beim Kaltpressen verwendet werden.

Presshilfsmittel Können Trennmittel oder Schmiermittel oder aber auch Adhäsionsmittel sein, welche zu einer höheren Grünfestigkeit und auch zur Herabsetzung der zur Pulververdichtung notwendigen Presskraft führen.

Unter diesem Begriff werden sowohl Trennmittel, welche das Auswerfen des Presslings aus der Pressform als auch Schmiermittel, welche im Pulver das Gleiten der einzelnen Pulverpartikel gegeneinander fördern - bspw. Wachse, Graphit oder Siliconöle, verstanden. Bevorzugt werden Presshilfsmittel während des Sinterns ausgetrieben oder chemisch umgewandelt - bspw. verbrannt.

An die eigentliche Verdichtung des Grünteils beim Sintern im Ofen schließt sich häufig Lösungsglühen an, welches das beim Sintern gebildete Gefüge durch Rekristallisation verbessert. Danach können noch weitere übliche Verarbeitungsschritte, wie Schleifen, Drehen, Beschichten etc. des Sinterteils erfolgen.

Generell hatten die nach bekannten Verfahren hergestellten Sinterteile aus Metallpulvermischungen, insbesondere dann, falls nicht homogen schmelzende Pulvermischungen gesintert wurden, häufig durch die unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeit der Sinterpulvermischungsbestandteile bedingte poröse oder entmischte Bereiche. Dies stört das Sinterteilgefüge und dessen mechanisch technologische Eigenschaften insofern, als eine undichte poröse Oberfläche oder komplettes Bauteil entsteht. Die Eigenschaften der so hergestellten pulvergesinterten Teile waren demzufolge durch diese Störbereiche, deren Auftreten unvorhersagbar war, verschlechtert und es traten große Unterschiede einzeln hergestellter Sinterteile auf, was sich bspw. in einer erhöhten Neigung zu Materialbrüchen entlang der inhomogenen Bereiche, einer dadurch erhöhten Oberflächenrauhigkeit und verringerter Oberflächenhärte zeigte. Dies ist besonders dann, wenn die Sinterteile im Betrieb hohen Belastungen ausgesetzt werden - bspw. als Zahnräder, Pumpenräder etc. nachteilig und die herkömmlichen Verfahren führen aufgrund der hohen Ausschussquote zu hohen Kosten.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, Sinterteile herzustellen, die eine hohe Oberflächenhärte, hohe mechanische Belastbarkeit zeigen und fluiddicht sind.

Die Aufgabe wird durch ein fluiddichtes Sintermetallteil hoher mechanischer Beanspruchbarkeit, im wesentlichen aus non-ferrum Metallpulvermischungen, herstellbar durch: Vorlegen eines im wesentlichen pressmittelfreien Grünlings; druckloses Sintern des Grünlings unter Schutzgas bei Temperaturen bis zu 70 % des Metallschmelztemperatur, bevorzugt bis zu 60 % der Metallschmelztemperatur, ggf. Lösungsglühen, ggf. Kalibrieren und weitere Verarbeitung gelöst.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen fluiddichten Sintermetallteils, mit: Vorlegen eines im wesentlichen pressmittelfreien Grünlings; Sintern des Grünlings drucklos in einem Sinterofen unter Schutzgas ggf. Lösungsglühen der Sinterprodukte; und ggf. Nachbearbeiten derselben.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Bevorzugt weist das erfindungsgemäß hergestellte fluiddichte Sintermetallteil eine Dichte im Bereich von 95 % - 97 % der theoretischen Dichte der Metallpulvermischung auf. 5 AT010 479U1

Als Ausgangsmischung des zu sinternden Materialpulvers werden im wesentlichen Metalle und Metalllegierungen, sowie geringere Mengen an Legierungsbestandteilen, Hartstoffen, Verschleißträgern, Fasern und Presshilfsmitteln eingesetzt.

Unter presshilfsmittelfrei wird im Sinne dieser Anmeldung ein Grünling, der völlig ohne Presshilfsmittel hergestellt ist, ein solcher, der mit weniger als 5 Gew.% Presshilfsmittel hergestellt wurde und einer, der aufgrund eines an sich bekannten Presshilfsmittelentfernungsschrittes auf einen Presshilfsmittelgehalt von unter 1 Gew.%, bevorzugt unter 0,5 Gew.% und ganz besonders bevorzugt auf einen Presshilfsmittelgehalt von unter 0,01 Gew.% gebracht wurden, verstanden.

Bevorzugt werden erfindungsgemäße Sintermetallteile mit hohem bis überwiegendem Leichtmetallanteil hergestellt, wobei das Leichtmetall ausgewählt ist aus AI, Mg, Be, Ti. Weitere Bestandteile können andere Metalle oder Elemente, wie Cu, Si, Zn, Ca, O, C, Fe etc. sein.

Bevorzugt wird das Entfernen des Presshilfsmittels sowie ggf. das Sintern in einem Sinterofen unter Inertgas, wie Edelgas, H2, N2, C02 oder Mischungen hieraus, durchgeführt, um Oxidation und Hydroxidbildung während des Sinterns zu vermeiden.

Dadurch, dass erfindungsgemäß nun ein Grünling mit einem sehr geringen oder im ohne Restwachsgehalt drucklos gesintert wird, kann in überraschender Weise Metallpulver zu einem fluiddichten Teil unter weitgehender Vermeidung der Flüssigphase gesintert werden. Es war völlig unerwartet, dass dieses klassische drucklose Standardsintern im wesentlichen presshilfsmittelfreier Grünlinge bei diesen relativ niedrigen Festphasensintertemperaturen (was zu geringen Energiekosten führt) ein hochdichtes Produkt großer Formstabilität und geringen Verzugs liefert.

Es zeigt sich, dass dieses Verfahren Sinterteile mit einer überlegenen Härte und Beanspruch-barkeit liefert, die aufgrund der hohen Dichte und relativ kugeligen Kornstruktur gegenüber Sinterteilen, die über kontinuierliches isostatisches Pressen in einer Strangpresse nach dem Verfahren der EP - A1 - 1412113 fluiddicht hergestellt wurden, härter und weniger duktil sind, was für hochbeanspruchte Bauteile erwünscht ist (s. Tabelle I).

Erfindungsgemäß wird bevorzugt ein Pulverpreßling - hergestellt durch bekannte Pressverfahren zur Pulververdichtung als Ausgangsmaterial für den Presshilfsmittelentfernungsschritt eingesetzt.

In einer anderen Ausführungsvariante kann dieses durch die Matritze gebildete kontinuierlich erstellte Sinterprodukt durch geregelte Abkühlung bspw. durch Besprühen mit Wasser so abgekühlt werden, dass einmal ein feinkristalliner Zustand durch Abschrecken erzeugt wird oder dass eine definierte Wärmebehandlung, z. B. bei Aluminiumlegierungen Lösungsglühen, erfolgen kann. Das abgekühlte Teil kann mechanisch nachbearbeitet werden. Als Nachbearbeitung können Oberflächenvergütung oder aber Kalibrieren - verwendet werden. Das Sinterteil kann auch bei Bedarf einer Wärmebehandlung unterworfen werden, um das Materialgefüge zu verändern oder zu vergüten.

Auch erfindungsgemäß hergestellte Sinterteile aus nicht homogen schmelzenden Metallmischungen zeigen eine größere Härte und geringere Duktilität bei geringerer Dehnung als solche, die mit Verfahren mit kontinuierlichem isostatischen Pressen hergestellt wurden, die ähnliche Dichtegrade zu erreichen vermögen. Für die Anwendung als Bauteile werden die mechanischen, technologischen Kennwerte der Sinterteile, Elastizität, Zugfestigkeit und Dehnung sehr günstig beeinflusst.

So hat bspw. ein drucklos gesintertes Bauteil aus einer Aluminiumlegierung mit 13 Gew.% 6 AT 010 479 U1

Silizium eine Bruchdehnung von weniger als 10 % eines Bauteils aus der gleichen Legierung, das kontinuierlich isostatisch gesintert wurde.

Dadurch, dass das Auftreten von Schmelzphasen vermieden wird, können auch nichtmischbare 5 Bestandteile, wie Hartphasen, homogen verteilt eingearbeitet werden. Es kann als Materialpulver eine Pulvermischung im wesentlichen aus Metallen bzw. deren Legierungen und weiteren Materialien, wie Hartteilen, Fasern, bzw. Verschleißträgern wie Borcarbid, BN und Nichtmetallen eingesetzt werden. io Man kann so Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe hersteilen, (Metal Matrix Composite), wobei eine weitere Komponente faserig oder aber teilchenförmig sein kann.

Als Fasern können Kurz- oder Langfasern bzw. Teilchen in Anteilen zwischen 5-30 Vol% zugesetzt sein. Kurzfasern od. Whisker haben eine Länge, die wstl. kleiner als das 100-fache 15 des Faserdurchmessers ist. Lang-, Endlos- oder kontinuierliche Fasern sind solche, deren Faserlänge größer als das 100-fache ihres Durchmessers ist. Fasern können zu verbesserter Festigkeit der Sinterteile dienen.

Teilchenverstärkte Materialien (particle reinforced materials) haben typsicherweise eine Beimi-20 schung von SiC, Borcarbid, AI203 etc.

Aufgrund der durch das Verfahren gewährleisteten großen Homogenität können auch andere, typische Sinterlegierungen, wie Ti-Legierungen, insbesondere Ti/Nb Legierungen, TiAl, und TiAINb sowie Co-Ti-B, Mg mit SiC, Borcarbid, AI203 oder aber AIPb-Legierungen mit hohem 25 Wärmespeichervermögen, die schmelzmetallurgisch nicht herstellbar sind, verarbeitet werden oder aber Berylliumteile - Magnesiumteile, etc. Typische Zusammensetzungen sind bspw. Aluminium mit Si, Mg, Cu, Zn und ggf. Fe bspw. mit 10 - 40 % Si, Mg 0 - 3 %, Cu 0 - 5 %, Zn und Fe 0 - 7 % sowie andere Leichtmetalllegierungen, wie solche von Magnesium, Calcium, Beryllium etc.. Bei Aluminiumsinterteilen bieten sich unter anderem Alumium-Sinterwerkstoffe: 30 AlSi, AlSiCu, AICuMg mit: Cu 3.8 - 4.4, Mg 0,5 - 1,0, Rest AI: AlMgSi mit AlSi 0.4 - 0.8 Mg 0.5 - 1.0, AIZnMgCu mit 0.05 - 0.6 Cu 0.25 - 1.6 Mg 0.1 - 1.5 Zn 1.5 - 8.0, AlSi mit mehr als etwa 7 % Si, an. Insbesondere betrifft die Erfindung Leichtmetallsinterteile aus schwer zerspanbaren Leichtmetalllegierungen. Es sind auch übereutektische Legierungen herstellbar, wobei dem Fachmann aufgrund seines Fachwissens weitere Vorteile offensichtlich sind. 35

Als Vorteile der erfindungsgemäß hergestellten Sinterteile sind unter anderem aufzuführen: Das Gefüge zeichnet sich gegenüber herkömmlich gesinterten Teilen, bei denen ein im wesentlichen pressmittelbefreiter Grünling gesintert wird, durch eine erheblich größere Dichte als bei solchen gleicher Materialzusammensetzung, die durch Standard-Sintern von Pulverpresslingen 40 mit Wachsgehalten hergestellt sind, aus.

Typisch ist das Einarbeiten von Verschleißträgern. Es kann eine feinste und gleichmäßige Korngröße der Verschleißträger und eine deutlich feinere Verteilung derselben gegenüber anderen Verfahren erzielt werden. Es treten keine Seigerungen und Entmischungen auf und es 45 wird ein homogenes Gefüge erhalten. Es handelt sich um ein äußerst einfaches Verfahren zur Herstellung hochverschleißfester Sintermetallbauteile mit hoher Maßgenauigkeit. Es können auch übereutektische Legierungen hergestellt werden.

Durch das Einsintern von Fasern, wie Keramikfasern, Kohlenstofffasern oder aber Hartstofffaso sern werden: höhere Festigkeiten - Steigerung der Zugfestigkeit, Erhöhung der Streckgrenze, Steigerung des Elastizitäts-Moduls, bessere Warmfestigkeit und Kriechbeständigkeit - eine Reduktion des thermischen Ausdehnungskoeffizienten erhalten. Als Verschleißträger oder Hartstoffe sind typisch SiC-Partikel, AIN, BN, TiB2, Borcarbid, Si02, WC: Fasern, wie Kohlenstofffasern, Metallfasern, Keramik- oder Glasfasern. 55 7 AT010 479 U1

Geeignete Metallphasen können ausgewählt sein aus Aluminium, Titan, Kupfer, Beryllium, Magnesium, Calcium, Nickel, Lithium, Chrom, Molybdän, Wolfram, Bronzen, Niob, Blei, Zink und Cobalt.

Es ist sinnvoll, das Sintern bei Temperaturen bis zu etwa 70 % des Schmelzpunktes des Hauptbestandteils der Metallpulverausgangsmischung unter Inertgas, wie einem Edelgas, Stickstoff, Kohlendioxid durchzuführen.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen gemeinsam mit den begleitenden Zeichnungen. Zum vollständigeren Verständnis der Natur und Ziele der Erfindung wird auf die Zeichnungen bezug genommen, in denen zeigt:

Fig. 1 eine mikroskopische Aufnahme von Festkörperschliffen aus einer AISiCuMg-Legierung, hergestellt durch herkömmliches Sintern.

Fig. 2: eine mikroskopische Aufnahme des Oberflächenbereichs eines Festkörperschliffs eines erfindungsgemäß hergestelften Sinterteils aus der AISiCuMg-Legierung der Fig. 1.

Fig. 3: ein Sinterprodukt mit dichterem Oberflächenbereich und weniger verdichtetem Innenbereich - schematisch dargestellt; und

Fig. 4: einen schematischen Verfahrensablauf der Herstellung der erfindungsgemäßen Sinterprodukte.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Herstellung von AISiCuMg Formteilen, beschrieben - sie ist aber keineswegs auf diese Anwendung beschränkt -es kann nach diesem Verfahren ebenso anderes sinterfähiges metallisches Pulver, wie Ti, Ta, Mg, Be, Cs, Cu bearbeitet werden.

Ausführungsbeispiele:

Beispiel 1 :

Herstellung von erfindunqsqemäßen AISiCuMg Sinterscheiben

Ein im wesentlichen presshilfsmittelfreier scheibenförmiger Grünling eines Durchmessers von 10 cm und einer Dicke von 10 mm einer Aluminiumpulver-Mischung AISiCuMg wurde 30 Min bei 590 °C unter Argon gesintert und nachfolgend 30 min bei 400 °C lösungsgeglüht.

Die so drucklos gesinterten Teile wurden anschließend bei 250 °C 6 Std. warmbehandelt. Die aus der Warmbehandlung kommenden Sinterteile werden sodann in einer Kalibrierpresse mit einer Kraft von 150. KN kalibriert und die endgültige, maßlich sehr eng tolerierte Form erzielt. Sie können dann ohne weitere Nachbearbeitung als Fertigteile eingesetzt werden.

Das Produkt wies eine dichte, harte Oberfläche und eine Dichte von 2,67 g/cm3 (96 % der theor. Dichte) auf wie in Fig. 2 gezeigt.

Beispiel 2 (Verqleichsversuch):

Es wurden scheibenförmige AISiCuMg%-Sinterteile gleicher Abmessungen wie in Beispiel 1 herkömmlich durch Sintern hergestellt, indem aus der Pulvermischung als Vergleichsprodukt ein Grünling mit 3 Gew.% Wachs zu einer Scheibe gepresst, diese Scheibe sodann in einer Ent-wachsungsanlage 20 min mit 400 °C behandelt, nachfolgend im Sinterofen 30 min bei 590 °C unter Argon gesintert und danach nochmals über 35 min bei 400 °C lösungsgeglüht wurde. 8 AT010 479 U1

Deutlich erkennt man poröse Oberflächenbereiche (Fig. 1). Beispiel 3:

Herstellung einer Sintermaterialscheibe mit hartem Außenmaterial und leicht bearbeitbarem Innenbereich.

Es wird eine Pulvermischung aus AISiCuMg zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Höhe von 4 cm verpresst und dieser Grünling im wesentlichen vollständig presshilfsmittelbefreit. Der im wesentlichen presshilfsmittelfreie Grünling wird in einem Sinterofen bei 590 °C unter trockenem Stickstoff 30 min gesintert. Es entsteht ein Sinterteil, das im Inneren nicht völlig dicht ist. Derartige Sinterteile eignen sich als Pumpenräder für Öl- und Wasserpumpen, die einen leicht bearbeitbaren Innenbereich für das Einbringen von Bohrungen aufweisen, während der dichtgesinterte Außenbereich widerstandsfähig gegenüber Abrieb ist.

In Fig. 1 und 2 ist ein Vergleich der Mikrostrukturen der Sinteraluminiumscheiben aus AISiCuMg, hergestellt mit herkömmlichem Warmsintern gemäß Vergleichsversuch und solchen nach dem erfindungsgemäßen Warmsintern von im wstl. presshilfsmittelfreien Grünlingen gezeigt. Deutlich zeigt sich, dass das erfindungsgemäß hergestellte Teil (Fig. 2) deutlich dichter ist. TABELLE 1

Materialkennwertbereiche für AISiCuMg (Al-Basis. Si 16 %. Cu 2.8 %. Mg 0.8 %) (bei Raumtemperatur, falls nicht anders angegeben)

Messgröße klass..Sintert..Teil EP1412113 fluiddichtes Teil Dichte g/cm3 2,65 2,77 2,67 Härte HB 120 95 145 Zugfestigkeit N/mm2 280 340

Deutlich ist aus Tabelle 1 ersichtlich, dass die nach dem kontinuierlichen isostatischen Press-Verfahren hergestellten Sinterkörper dicht sind - also genauer einstellbar sind und somit auch weniger Fehlteile liefern. Die kontinuierlich isostatisch gepressten Sinterteile nach dem Verfahren der EP 1412113 sind dehnbarer, woraus ein deutlich elastischeres Verhalten und geringere Härte, wie es insbesondere von mechanischen Teilen wie Rotoren und Statoren in einem No-ckenwellenverstellersystem oder Ölpumpenteilen, Lagerteilen, Pumpenrädern etc. verlangt wird, resultiert.

Die erfindungsgemäßen Teile werden demgegenüber u.a. für Kettenräder (gegen Stahlketten), Zahnriemenräder u. dgl. eingesetzt, die eine harte Oberfläche und einen geringen Abrieb verlangen. Es zeigt sich, dass die Oberflächenhärte des erfindungsgemäßen Teils größer als die solcher Teile gleicher Zusammensetzung, die nach den beiden anderen Verfahren hergestellt wurden, ist.

In Fig. 3 ist das Ergebnis der Herstellung eines erfindungsgemäßen Sinterteils mit unterschiedlichen Gefügebereichen in einer Schnittansicht gezeigt. Hier ist der Oberflächenbereich dichter als der Innenbereich. Diese Teile können hergestellt werden, indem bei kürzerer Sinterzeit, als zum vollständigen Durchsintern des Teils notwendig, gesintert wird. So verbleibt ein weniger dichter Kern, der für einen deutlich weniger harten und dichten und somit leichter mechanisch bearbeitbaren Bereich sorgt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die exakte Konstruktion oder die aufgeführten oder beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern es sind unterschiedliche Abänderun-

Claims (5)

1. 9 AT010 479U1 gen ohne Abweichen von Kern- und Schutzumfang der Erfindung für den Fachmann offensichtlich. Ansprüche: 1. Fluiddichtes Sintermetallteil hoher mechanischer Beanspruchbarkeit im wesentlichen aus non-ferrum Metallpulvermischungen, herstellbar durch: - Vorlegen eines im wstl. pressmittelfreien Grünlings; - druckloses Sintern des Grünlings unter Schutzgas bei Temperaturen bis zu 70 % der Me-tallschmelztemperatur, bevorzugt bis zu 60 % der Metallschmelztemperatur, - ggf. Lösungsglühen, und - ggf. Kalibrieren und weitere Verarbeitung.
2. 2. Sintermetallteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dichte im Bereich von 95 - 96 % der theoretischen Dichte der gesinterten Metallpulvermischung.
3. 3. Sintermetallteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsmischung des zu sinternden Materialpulvers im wesentlichen Metalle und Metallegierungen, sowie geringere Mengen an Legierungsbestandteilen, Hartstoffen, Verschleißträgern, Fasern aufweist.
4. 4. Sintermetallteile nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Metall ausgewählt ist aus AI, Ca, Ti, Cu, Mg, Be, Ni, Cr, Bronzen, Nb, Pb, Co, Zn.
5. 5. Verfahren zur Herstellung eines fluiddichten Sintermetallteils nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: - Vorlegen eines im wstl. pressmittelfreien Grünlings - Sintern des Grünlings drucklos in einem Sinterofen unter Schutzgas ggf. Lösungsglühen der Sinterprodukte; und ggf. Nachbearbeiten derselben. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen