Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Eisenpulver Es ist bekannt,
Metallpulver durch Sintern oder Pressen in feste Form zu bringen (Pulvermetallurgie).
Dabei findet das Sintern bei erhöhten Temperaturen statt, die - nach einer Faustregel
von T a m m a n n -etwa zwei Drittel der Schmelztemperatur betragen. Überraschenderweise
wurde nun gefunden, daß Eisenpulver sogar bei Temperaturen unter 100° C ohne Verwendung
von erhärtenden Bindemitteln in feste Form gebracht werden kann, wenn man es mit
Wasser anteigt und in Gegenwart von Wasser für einige Zeit auf erhöhte Temperaturen,
zweckmäßig zwischen 70 und 100° C, erhitzt. Das Verfahren, das als hydrothermales
Sintern bezeichnet werden soll, kann beispielsweise so ausgeführt werden, daß das
mit Wasser bei Zimmertemperatur angeteigte Eisenpulver in ein poröses Material eingebettet
und in Wasser für längere Zeit auf erhöhte Temperatur gebracht wird. Nach dem Abkühlen
und Trocknen ist das Eisenpulver zu einer festen Masse zusammengebacken, die beim
Ankratzen metallischen Glanz annimmt und z. B. auf der Drehbank bearbeitbar ist.
Der Oberfläche kann auch durch Polieren ein metallisches Aussehen verliehen werden.Process for the production of moldings from iron powder It is known
Bringing metal powder into solid form by sintering or pressing (powder metallurgy).
The sintering takes place at elevated temperatures, which - according to a rule of thumb
from T a m m a n n -about two thirds of the melting temperature. Surprisingly
it has now been found that iron powder even at temperatures below 100 ° C without use
can be brought into solid form by hardening binders if you use it with
Water rises and in the presence of water for some time to elevated temperatures,
expediently between 70 and 100 ° C, heated. The process known as hydrothermal
Sintering is to be referred to, for example, can be carried out in such a way that the
Iron powder made into a paste with water at room temperature embedded in a porous material
and is brought to an elevated temperature in water for a long time. After cooling down
and drying, the iron powder is caked into a solid mass that when
Scratching takes on metallic sheen and z. B. can be machined on the lathe.
The surface can also be given a metallic appearance by polishing.
Das Zusammenbacken des Eisens bei dieser Behandlung ist auf eine chemische
Reaktion zwischen dem Wasser und der Oberfläche der Teilchen des Eisenpulvers zurückzuführen.
Dabei findet auch eine Gasentwicklung statt, die verursacht, daß die nach diesem
Verfahren hergestellten Körper eine gewisse Porosität aufweisen, wenn die Behandlung
mit Wasser bei gewöhnlichem Druck vorgenommen wurde. Der Porositätsgrad kann durch
äußeren Druck auf die Probe beeinflußt werden. Auch durch Druckerhöhung beim hydrothermalen
Sintern läßt sich die Porosität vermindern oder ganz zum Verschwinden bringen.The caking of the iron in this treatment is chemical
Reaction between the water and the surface of the particles of iron powder.
There is also a gas evolution, which causes that after this
Process manufactured bodies have a certain porosity when the treatment
with water at ordinary pressure. The degree of porosity can be through
external pressure on the sample can be influenced. Also by increasing the pressure in the hydrothermal
Sintering can reduce the porosity or make it disappear entirely.
Die Erhitzung kann in verschiedener Weise durchgeführt werden, z.
B. durch Einlegen in ein Wasserbad bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck, durch Behandeln
mit gesättigtem Wasserdampf od. dgl. Die zur Erhärtung benötigte Zeit hängt wesentlich
von der Temperatur ab, bei der sie durchgeführt wird. Bei Temperaturen unter 100°
C kann eine gute Erhärtung eine Erhiizungsdauer von bis zu 24 Stunden benötigen,
während bei Temperaturen über 100° C eine wesentliche Verkürzung eintritt.The heating can be carried out in various ways, e.g.
B. by placing in a water bath at normal or elevated pressure, by treatment
with saturated steam or the like. The time required for hardening depends largely
on the temperature at which it is carried out. At temperatures below 100 °
C a good hardening may require a heating time of up to 24 hours,
while at temperatures above 100 ° C a significant shortening occurs.
Beispiel 1 Eisenpulver (Carbonyleisen) wird mit Wasser im Gewichtsverhältnis
7:1 zu einer Paste angerührt und ein flaches Prisma daraus geformt. Dieses wird
mit Filtrierpapier umwickelt, das mit dünnem Gummiband (Packring) zusammengehalten
wird. In dieser Form wird die Probe unter Wasser 10 Stunden auf 95°C erhitzt. Danach
wird die Probe aus dem Wasser genommen, vom Filtrierpapier befreit, getrocknet und
die außen anhaftende dünne pulvrige Schicht entfernt. Die Substanz stellt ein kompaktes
Stück dar, das sich äußerlich von Eisen nicht unterscheiden läßt und mechanisch
bearbeitbar ist. Beispiel 2 Durch einen auf einen Gummischlauch von 1 cm Durchmesser
und 5 cm Länge passenden durchbohrten Korken wird ein Glasrohr von 3 mm lichter
Weite so weit eingeführt, daß es am verjüngten Ende des Korkens gerade mit dessen
Oberfläche abschließt. Darauf wird dieses Ende mit einem Filtrierpapier bedeckt
und der Korken in den Schlauch gesteckt. Eisenpulver wird mit Wasser zu einem dünnen
Brei angerührt und von der oberen Seite in den Schlauch eingegossen. Am unteren
Ende wird das überschüssige Wasser mit einer Wasserstrahlpumpe abgesaugt. Danach
wird das obere Ende des Schlauches mit einem Korken fest verschlossen und die Vorrichtung
in einem mit Wasser halb gefüllten Rundkolben gebracht, derart, daß das freie Ende
des Glasrohres in das Wasser eintaucht. Nach Erhitzen für 12 Stunden am Rückflußkühler
ist die im Schlauch befindliche Masse völlig erhärtet. Aus ihr wird durch Abdrehen
an der Drehbank ein exakter Zylinder von metallischem Aussehen und großer Festigkeit
erhalten. Man gewinnt die gleiche Substanz, wenn eine wie oben beschrieben vorbereitete
Probe
für etwa die gleiche Zeit durch darübergeleiteten Wasserdampf auf 100° C erhitzt
wird.Example 1 Iron powder (carbonyl iron) is mixed with water in a weight ratio
Mix 7: 1 to a paste and form a flat prism from it. This will
wrapped in filter paper, which is held together with a thin rubber band (packing ring)
will. In this form, the sample is heated to 95 ° C under water for 10 hours. Thereafter
the sample is taken from the water, freed from the filter paper, dried and
the thin powdery layer adhering to the outside is removed. The substance represents a compact
A piece that is outwardly indistinguishable from iron and mechanically
is editable. Example 2 Through a rubber hose 1 cm in diameter
and 5 cm length matching pierced cork becomes a glass tube of 3 mm lighter
Widened so far that it is straight with the tapered end of the cork
Surface completes. This end is then covered with a filter paper
and put the cork in the tube. Iron powder turns into a thin with water
Mix the pulp and pour it into the tube from the upper side. At the bottom
At the end, the excess water is sucked off with a water jet pump. Thereafter
the upper end of the hose is tightly closed with a cork and the device
placed in a round bottom flask half filled with water, in such a way that the free end
of the glass tube is immersed in the water. After refluxing for 12 hours
the mass in the hose is completely hardened. It becomes through turning
on the lathe an exact cylinder of metallic appearance and great strength
obtain. The same substance is obtained if one prepared as described above
sample
heated to 100 ° C for about the same time by passing steam over it
will.
Beispiel 3 Eine wie unter Beispiel 1 hergestellte Probe wird im Autoklav
für 6 Stunden,auf 135° C erhitzt. Die so erhaltene Substanz besitzt die gleichen
Eigenschaften wie die des Beispiels 1, jedoch ist deren Porosität geringer.Example 3 A sample prepared as in Example 1 is placed in the autoclave
for 6 hours, heated to 135 ° C. The substance thus obtained has the same
Properties like those of Example 1, but their porosity is lower.