DE945565C - Verfahren zur metallkeramischen Herstellung von Gleitkoerpern - Google Patents
Verfahren zur metallkeramischen Herstellung von GleitkoerpernInfo
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Description
- Verfahren zur metallkeramischen Herstellung von Gleitkörpern Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Gleitkörpern auf metallkeramischem Wege auf Eisengrundlage. Unter Gleitkörpern werden dabei ganz allgemein solche Werkstücke verstanden, die einer Beanspruchung durch gleitende Reibung ausgesetzt sind, also insbesondere Gleitlager, Kolbenringe, Zylinderbüchsen und Zahnräder.
- Es ist bereits bekannt, auf metallkeramischem Wege Eisen-Blei-Legierungen zu gewinnen. Man hat auch schon Lagerwerkstoffe als Eisen-Blei-Graphitkörper durch Pressen und nachfolgendes Sintern erzeugt.
- Massive Eisen-Graphit-Sinterlager mit einem C-Gehalt von 5 bis 6% im Fertigzustand, geeignet für geringe Geschwindigkeiten und unterbrochene Bewegungen, hat man aus feinstem Eisenpulver unter Zugabe von Graphit so hergestellt, daß die Mischungen nach der Kaltpressung gesintert und sodann bei Drücken von 15 bis 2o t/cm2 heiß nachgepreßt wurden. Diese Lagerkörper haben freie Graphiteinlagerungen, so daß sich nach kurzer Einlaufzeit die Lagerwelle mit einem Graphitfilm überzieht, auf dem die schmiertechnische Wirkung beruht.
- Gemäß der Erfindung gelingt es, aus Eisenpulver in Verbindung mit anderen Stoffen durch Brikettieren, nachfolgendes Sintern und anschließende Heißverdichtung bei nur mäßigen Drücken mit Zusatzschmierung arbeitende Gleitkörper für hohe Beanspruchungen und Tourenzahlen in der Weise herzustellen, daß ein Gemisch aus Eisenpulver mit etwa 2% Graphit und etwa 30/o Blei nach dem Brikettieren bei 5 t/cm2 etwa 2 Stunden bei etwa IIoo° gesintert, dann abgekühlt und schließlich einer Nachverdichtung durch Pressen, Schmieden oder Walzen bei Temperaturen über 80o°, vorzugsweise bei Iooo°, und Drücken über 3 t/cm2, vorzugsweise bei 5 bis, 6 t/cm2, unterworfen wird.
- Durch die Heißpressung wird infolge des Bleigehaltes bei Eisen-Graphit-Körpern die Porosität auf einen geringen Bruchteil derjenigen gebracht, die sonst bei gesinterten Gleitkörpern üblich ist. Während nämlich bei Sinterkörpern der bisher üblichen Art auf Grundlage Eisen - Graphit - Blei ein spezifisches Gewicht von etwa 6 und ein Porenraum von etwa 25% üblich sind, beträgt das spezifische Gewicht eines 93 °/o Eisen enthaltenden Gleitkörpers, der gemäß der Neuerung hergestellt ist, etwa 7,5 bis 7,8, und statt des vorher vorhandenen Porenraumes ist nur noch eine Mikroporosität von etwa 2 bis 3% festzustellen.
- Der Bleizusatz zum Eisenpulver kann in Form eines Bleipulvers erfolgen, das mit anderen Elementen der Schwermetallgruppe vermischt ist. Geeignete Schwermetalle sind unter andererem - Zinn, Antimon, Mangan, Chrom, Silizium, Nickel und Kupfer. Beim Zusatz von Zinn und Antimon soll das Verhältnis zur zugesetzten Bleimenge so gehalten sein, daß Diffusionsvorgänge innerhalb der Mischkristallreihen Fe-Pb-Sn, Fe-Pb-Sl und Fe-Pb-Sb-Sn auftreten. Durch die Bildung derartiger Mischkristalle erscheint im Gegensatz zu den binären Fe-C-Phasen eine mehrkomponentige Mischkristallphase, die dem Gleitkörper neben den Festigkeitswerten des Stahles die elastischen Eigenschaften eines Spezialgußeisens verleiht. Ausführungsbeispiel Die nachfolgend beschriebenen Versuche wurden.
- durchgeführt mit einem Stoffgemisch folgender Zusammensetzung: 93% Eisenpulver, 2°/o Graphit mit einem .Aschengehalt von- i5,3%, 3% Spezialbleipulver (mit Zusätzen).
- Das Pulver hatte vor dem Sintern folgende Siebanalyse: Maschenweite o,25 mm = II,% - 0,20 mm= i7,7 % - O,I5 mm= I,7% - 0,I2 mm =I7,5% - o,Io mm = 8,o% - - 0,075 mm -= I6,o% - o,o6o mm = 7,5% feiner als o,o6o mm = 2o,o% Die Pressung der Versuchsrohlinge erfolgte bei einem Druck von 5 t/cm2, die Sinterung erfolgte in neutraler Ofenatmosphäre während zweier Stunden bei einer Temperatur von IIoo° C. Die gesinterten Rohlinge hatten einen Porengehalt, der zwischen 2o und 25%. lag, die Zerreißfestigkeit lag zwischen Io und 12 kg/mm2. Diese Rohlinge wurden nun der den Gegenstand der Erfindung bildenden Nachbehandlung teils durch Pressen, teils durch Schmieden unterworfen. Die Nachbehandlung kann aber auch durch Walzen erfolgen.
- Bei der einen Versuchsreihe betrug der Druck der nachfolgenden Heißpressung 3 t/cm2, die Temperatur 90o°. Es wurden Gleitkörper erhalten mit folgenden Eigenschaften: Streckgrenze ............. 2i,0 kg/mm2 Zerreißfestigkeit ......... 32,o kg/mm2 Dehnung ................. o %. Die Analyse der in dieser Weise nachbehandelten Gleitkörper ergab folgende Zusammensetzung: 0,38% C, o,I8% Si, 0,2I% Mn, 0,032% P, 3,05 0/o Pb, 0,680/o Sn, 0,5o % Cu. Die so hergestellten Körper sind als hochbeanspruchte Lagerteile vorzüglich geeignet. Gegenüber dem nicht nachbehandelten Werkstöff . ist die Belastbarkeit auf das 2 T/sfache gestiegen. Dieses Ergebnis wurde auch mittels durchgeführter Laufversuche bestätigt.
- Für die Herstellung von Kolbenringen reichen die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise nachbehandelten Körper noch nicht aus. Ein anderer Teil der gesinterten Rohlinge wurde einer Heißpressung .bei 6 t/cm2 und iooo° C unterworfen, teilweise wurde das Pressen durch Schmieden ersetzt.
- Die so behandelten Körper hatten. folgende Werte:
Streckgrenze ............. 55,0 kg/mm2 Festigkeit ................ 70,0 kg/mm? Dehnung ................. 1,5 % = 5 d E-Modul ............ i 50o ooo kg/mm2
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen vön Gleitkörpern, die aus Eisenpulver in Verbindung mit anderen Stoffen durch Brikettieren, nachfolgendes Sintern und anschließende Heißverdichtung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, däß ein Gemisch aus Eisenpulver mit etwa 2 fl/o Graphit und etwa 3 0/o Blei nach dem Brikettieren bei 5 t/cm2 etwa 2 Stunden bei etwa IIoo° gesintert, dann abgekühlt und schließlich einer Nachverdichtung durch Pressen, Schmieden oder Walzen bei Temperaturen über 8oo°, vorzugsweise bei Iooo°, und Drücken über 3 t/cm2, vorzugsweise bei 5 bis 6 t/cm2, unterworfen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsstoff neben Blei eines oder mehrere andere Elemente der Schwermetallgruppe enthält. Angezogene Druckschriften: Kieffer-Hotop, »Pulvermetallurgie und Sinterwerkstoffe«, 1943, S.46, 58, I5I, 152, I53, I93, I95 ff., 205, 2o6, 342 bis 345; Skaupy, »Metallkeramik«, I943, S.225; USA.-Patentschrift Nr. 2 2I4 Io4.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CH945565X | 1947-12-16 |
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE945565C (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1200549B (de) * | 1956-09-25 | 1965-09-09 | Cosid Werke Veb | Verfahren zur Herstellung von Eisengraphit-Verbundwerkstoffen |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2214104A (en) * | 1938-05-20 | 1940-09-10 | Gen Motors Corp | Porous metal article |
-
1948
- 1948-10-02 DE DEP7935A patent/DE945565C/de not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2214104A (en) * | 1938-05-20 | 1940-09-10 | Gen Motors Corp | Porous metal article |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1200549B (de) * | 1956-09-25 | 1965-09-09 | Cosid Werke Veb | Verfahren zur Herstellung von Eisengraphit-Verbundwerkstoffen |
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