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DE19822663A1 - Sinteraktive Metall- und Legierungspulver für pulvermetallurgische Anwendungen und Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung - Google Patents

Sinteraktive Metall- und Legierungspulver für pulvermetallurgische Anwendungen und Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung

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DE19822663A1
DE19822663A1 DE19822663A DE19822663A DE19822663A1 DE 19822663 A1 DE19822663 A1 DE 19822663A1 DE 19822663 A DE19822663 A DE 19822663A DE 19822663 A DE19822663 A DE 19822663A DE 19822663 A1 DE19822663 A1 DE 19822663A1
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DE
Germany
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metal
carboxylic acid
aqueous
precipitation
metal salt
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Ceased
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DE19822663A
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English (en)
Inventor
Bernd Mende
Gerhard Gille
Benno Gries
Peter Aulich
Joerg Muenchow
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HC Starck GmbH
Original Assignee
HC Starck GmbH
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Publication date
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Metall- und Legierungspulvern, enthaltend mindestens eines der Metalle Eisen, Kupfer, Zinn, Kobalt oder Nickel durch Vermischen von wäßrigen Metallsalzlösungen mit einer wäßrigen Carbonsäurelösung, Abtrennen des Fällungsproduktes von der Mutterlauge und Reduktion des Fällungsproduktes zum Metall, beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Metallpulver, bestehend aus einem oder mehreren der Elemente Fe, Ni, Co, Cu und Sn, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung.
Legierungspulver haben vielfältige Anwendungen zur Herstellung von Sinterwerk­ stoffen auf pulvermetallurgischem Wege. Hauptmerkmal der Pulvermetallurgie ist, daß entsprechende pulverförmige Legierungs- oder Metallpulver gepreßt und anschließend bei erhöhter Temperatur gesintert werden. Diese Methode ist in industriellem Maßstab zur Herstellung von komplizierten Formteilen eingeführt, die sich sonst nur mit einem hohen Maß an aufwendiger Endbearbeitung herstellen lassen, oder im Falle von Flüssigphasensinterungen, wie z. B. Hart- oder Schwermetalle. Eine weitere sehr wichtige Anwendung von Legierungs- und reinen Metallpulvern sind Werkzeuge zur Metall-, Stein- und Holzbearbeitung. In diesen Fällen handelt es sich um zweiphasige Werkstoffe, wobei die Härteträger (z. B. Karbide oder Diamanten) in eine metallische Matrix eingebettet sind, welche Ihr die erforderlichen Zähigkeitseigenschaften dieser Verbundwerkstoffe verantwortlich ist. Die so hergestellten Hartmetalle (im Falle von Karbiden oder Karbonitriden) oder Diamantwerkzeuge (im Fall von Diamanten) sind von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung.
Eine besondere Rolle spielt das Element Kobalt, da es als metallische Matrix in Diamant- und Hartmetallwerkzeugen einige besondere Eigenschaften hat. Da es Wolframkarbid und Diamanten besonders gut benetzt, wird es traditionell für beide Werkzeugarten vorzugsweise verwendet. Mittels der Verwendung von Kobalt für die metallische Binderphase in Verbundwerkstoffen auf Wolframkarbid- oder Diamant­ basis wird eine besonders gute Haftung des Härteträgers in der metallischen Binder­ phase erreicht. Eine weitere Rolle spielt die Tatsache, daß im Falle des Kobalts die Tendenz zur Bildung von Karbiden des Typs Co3W3C ("eta-Phasen"), die in Hart­ metallen zur Versprödung führen, weniger ausgeprägt ist als z. B. beim Eisen. Auch greift Co Diamanten weniger als als z. B. Eisen, welches leicht Fe3C bildet. Aus diesen technischen Gründen wird Kobalt in der Hartmetall- und Diamantwerkzeugindustrie traditionell eingesetzt.
Bei der Herstellung von Hartmetallen geht man im allgemeinen von Kobaltmetallpulvern 0,8 bis 2 µm FSSS (ASTM B330) aus, welche zusammen mit den Hartstoffen, Preßhilfsmitteln und einer Mahlflüssigkeit in Atrittoren oder Kugel­ mühlen, welche Hartmetallkugeln als Mahlkörper enthalten, einer Mischmahlung unterzogen werden. Die erhaltene Suspension wird anschließend von den Mahl­ körpern getrennt, sprühgetrocknet, und das erhaltene Granulat in Formen gepreßt. Die nachfolgende Flüssigphasen-Sinterung bei Temperaturen oberhalb des Schmelz­ punktes des W-Co-C-Eutektikums ergibt dichte Sinterkörper (Hartmetalle). Eine wichtige Eigenschaft der so erzeugten Hartmetalle ist deren Festigkeit, die durch Porosität geschwächt wird. Industrielle Hartmetalle haben eine Porosität von besser oder gleich A02B00C00 gemäß ASTM 276 (oder DIN ISO 4505). Als A-Porosität bezeichnet man die Mikroporosität, während B-Porosität die Makroporosität darstellt. Kobaltmetallpulver sind im Gegensatz zu Hartstoffen duktil, und werden bei der Mischmahlung nicht zerkleinert, sondern auf der Ebene der immer vorhandenen Agglomerate plastisch verformt. Falls die verwendeten Kobaltmetallpulver kompakt versinterte, große Agglomerate enthalten, werden diese in deformierter Form in das Sprühgranulat überführt und ergeben im gesinterten Hartmetall A- und B-Porosität, häufig vergesellschaftet mit lokaler Anreicherung der Binderphase.
Diamantwerkzeuge als zweite wichtige Anwendungsgruppe enthalten als schneid- oder schleifaktive Bauteile Sinterteile (Segmente), welche hauptsächlich aus Diamanten, eingebettet in einer metallischen Binderphase, hauptsächlich Kobalt, bestehen. Daneben werden gegebenenfalls noch Hartstoffe oder andere Metallpulver zum Abstimmen des Verschleißverhaltens der Bindung auf den Diamanten und den zu bearbeitenden Werkstoffen zugesetzt. Zur Herstellung von Segmenten werden Metallpulver, Diamanten und gegebenenfalls Hartstoffpulver vermischt, gegebenen­ falls granuliert und in Heißpressen bei erhöhtem Druck und Temperatur dicht gesintert. Die hierbei gestellten Anforderungen an die Bindermetallpulver neben der notwendigen chemischen Reinheit sind: gute Verdichtbarkeit, möglichst hohe Sinter­ aktivität, eine auf den Diamanten und das zu bearbeitende Medium abgestimmte Härte, eingestellt durch die Korngröße und die Tendenz zur Gefügevergröberung beim Sintern, sowie geringer Angriff auf den bei Sintertemperatur metastabilen Diamanten (Graphitisierung).
Generell nimmt zwar mit steigender Sintertemperatur die Porosität ab, d. h. die Dichte des Sinterstücks nähert sich seinem theoretischen Wert. Aus Gründen der Festigkeit wird daher die Sintertemperatur so hoch wie möglich gewählt. Andererseits fällt jedoch die Härte der metallischen Matrix oberhalb einer optimalen Temperatur wieder ab, da es zu einer Vergröberung des Gefüges kommt (Ostwald-Reifung). Zusätzlich ist zu beachten, daß es bei höherer Temperatur zu einem verstärkten Angriff auf den Diamanten kommt. Aus diesen Gründen sind für Segmente solche Binderpulver vorzuziehen, die bei möglichst niedrigen Sintertemperaturen bereits ihre theoretische Dichte erreichen, und sich leicht verdichten lassen.
Die nur begrenzte Verfügbarkeit von Kobalt, starke Preisschwankungen, Umwelt­ aspekte und der Wunsch nach technischer Verbesserung haben zu zahlreichen Aktivi­ täten geführt, Kobalt in der Hartmetall- und Diamantwerkzeugindustrie zu ersetzen.
So gibt es bereits eine Reihe von Vorschlägen, als Bindermetall Kobalt zumindest teil­ weise durch Eisen und/oder Nickel oder deren Legierungen zu ersetzen (Metall, 40 (1986), 133 bis 140); Int. J. of Refractory Metals & Hard Materials 15 (1997), 139 bis 149).
Nachteilig bei Einsatz von Metallpulvern der Einzelelemente sowie von Bronze­ pulvern ist, daß die metallische Bindung nach dem Sintern sehr inhomogen ist, da die Sintertemperatur und -zeit zur Homogenisierung nicht ausreicht. Außerdem treten bei der Verwendung von Eisenmetallpulvern hohe Preßkräfte auf, die die Preßwerkzeuge verschleißen, und zu niedrigen Festigkeiten der Grünlinge führen (z. B. Kanten­ ausbrüche). Auch dies ist auf den kubisch-raumzentrierten Gittertyp des Eisens zurückzuführen, welcher weniger Gleitebenen besitzt als die kubisch-flächen­ zentrierten Typen der Kobalt- und Nickel- oder Kupfermetallpulver. Zusätzlich ent­ halten die verfügbaren feineren Carbonyl-Eisenpulver hohe Mengen an Kohlenstoff, welcher zu Festigkeitsverlusten des Segmentes führen kann. Verdüste Metallpulver oder Legierungen weisen keine ausreichende Sinteraktivität auf, so daß bei für den Diamanten vertretbaren Temperaturen noch keine ausreichende Verdichtung erfolgt.
So gibt es auch eine Reihe von Vorschlägen, metallische Legierungspulver durch Fällung, z. T. in Gegenwart von organischen Phasen, und anschließende Reduktion herzustellen (WO 92/18 656, WO 96/04 088, WO 97/21 844).
Aufgabe der Erfindung ist es, Metall- und Legierungspulver enthaltend und mindestens eines der Metalle Eisen, Kupfer, Zinn, Kobalt oder Nickel, die die ge­ nannten Anforderungen an Bindermetalle für Hartmetalle und Diamantwerkzeuge er­ füllen, zur Verfügung zu stellen.
Gegenstand der Erfindung ist zunächst ein Verfahren zur Herstellung der Metall- und Legierungspulver durch Vermischen von wäßrigen Metallsalzlösungen mit einer Carbonsäurelösung, Abtrennen des Fällungsproduktes von der Mutterlauge und Reduktion des Fällungsproduktes zum Metall, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Carbonsäure überstöchiometrisch und als konzentrierte wäßrige Lösung eingesetzt wird.
Vorzugsweise wird das Fällungsprodukt nach Abtrennung von der Mutterlauge mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die Reduktion des Fällungsproduktes erfolgt vorzugsweise in einer wasserstoff­ haltigen Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 400 und 600°C. Die Reduktion kann im indirekt beheizten Drehrohrofen oder im Durchschubofen bei geringer Bettüber­ deckung erfolgen. Weitere Möglichkeiten zur Durchführung der Reduktion sind dem Fachmann ohne weiteres geläufig, wie z. B. im Etagenofen oder in der Wirbelschicht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das getrocknete Fällungsprodukt vor der Reduktion in sauerstoffhaltiger Atmosphäre bei Tempera­ turen zwischen 250 und 500°C kalziniert. Die Kalzination bewirkt einerseits, daß das aus polykristallinen Teilchen bzw. Agglomeraten bestehende Fällungsprodukt durch die bei Zersetzung des Carbonsäurerestes freigesetzten Gase durch Dekrepitation zer­ kleinert wird, so daß für die anschließende Gasphasenreaktion (Reduktion) eine größere Oberfläche zur Verfügung steht und ein feineres Endprodukt erhalten wird. Zum anderen wird durch die Kalzination in sauerstoffhaltiger Atmosphäre bewirkt, daß ein Metall- bzw. Legierungspulver erhalten wird, das gegenüber der Direkt­ reduktion eine erheblich reduzierte Porosität aufweist. Bei der Uberführung des (Misch)metallcarbonsäuresalzes zum Metall- bzw. Legierungspulver tritt nämlich eine erhebliche Volumenreduktion der Teilchen auf, die zum Einschluß von Poren führt. Durch den zwischengeschalteten Kalzinierungsschritt in sauerstoffhaltiger Atmosphäre wird das (Misch)metallcarbonsäuresalz zunächst in das (Misch)metall­ oxid überführt und getempert, so daß eine Vorverdichtung unter Ausheilung von Fehl­ stellenklastern erfolgt. Bei der anschließenden Reduktion in wasserstoffhaltiger Atmosphäre ist demgemäß nur noch die Volumenschrumpfung vom Oxid zum Metall zu überwinden. Durch die zwischengeschaltete Kalzinationsstufe wird demgemäß eine stufenweise Volumenschrumpfung erzielt, jeweils unter struktureller Stabilisierung der Kristalle nach jeder Schrumpfungsstufe.
Als Carbonsäuren sind aliphatische oder aromatische, gesättigte oder ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren, insbesondere solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ge­ eignet. Aufgrund ihrer reduzierenden Wirkung sind Ameisensäure, Oxalsäure, Acryl­ säure und Crotonsäure bevorzugt, aufgrund ihrer Verfügbarkeit insbesondere Ameisen- und Oxalsäure, besonders bevorzugt wird Oxalsäure eingesetzt. Der Über­ schuß reduzierender Carbonsäuren verhindert die Ausbildung von Fe(III)-Ionen die zu Problemen bei der Fällung führen würde.
Vorzugsweise wird die Carbonsäure mit 1,1- bis 1,6-fach stöchiometrischem Über­ schuß bezogen auf die Metalle eingesetzt. Insbesondere bevorzugt ist ein 1,2- bis 1,5-facher Uberschuß.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Carbon­ säurelösung als Suspension eingesetzt, die ungelöste Carbonsäure suspendiert enthält. Die bevorzugt eingesetzte Carbonsäuresuspension enthält ein Depot an nicht gelöster Carbonsäure, aus dem durch Fällung der Lösung entzogene Carbonsäure ersetzt wird, so daß während der gesamten Fällungsreaktion eine hohe Konzentration an Carbon­ säure in der Mutterlauge aufrechterhalten wird. Vorzugsweise soll die Konzentration an gelöster Carbonsäure in der Mutterlauge am Ende der Fällungsreaktion noch min­ destens 20% der Sättigungskonzentration der Carbonsäure in Wasser betragen. Vor­ zugsweise soll am Ende der Fällungsreaktion die Konzentration an gelöster Carbon­ säure in der Mutterlauge noch 25 bis 50% der Sättigungskonzentration der Carbon­ säure in Wasser betragen.
Als Metallsalzlösung wird vorzugsweise eine Chloridlösung eingesetzt. Vorzugsweise beträgt die Konzentration der Metallsalzlösung etwa 1,6 bis 2,5 Mol pro Liter. Vorzugsweise weist die Metallsalzlösung einen Gehalt von 10 bis 90 Gew.-% Eisen bezogen auf den Gesamtmetallgehalt und mindestens ein weiteres der Elemente Kupfer, Zinn, Nickel oder Kobalt auf. Insbesondere bevorzugt beträgt der Gehalt an Eisen in der Metallsalzlösung zwischen 40 und 80 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Gesamtmetallgehalt.
Weiter bevorzugt enthalten die Metallsalzlösungen 10 bis 45 Gew.-% Kobalt bezogen auf den Gesamtmetallgehalt. Der Nickelgehalt der Metallsalzlösung beträgt vorzugs­ weise 0 bis 16 Gew.-%.
Kupfer und/oder Zinn können in Mengen von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtmetallgehalt, eingesetzt werden. Nach der besonders bevorzugten Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens folgt die Zugabe der Metallsalz­ lösung zur Carbonsäuresuspension allmählich in der Weise, daß der Gehalt an gelöster Carbonsäure in der Mutterlauge während der Zuführung der Metallsalzlösung einen Wert von 50% der Löslichkeit von Carbonsäure in Wasser nicht unterschreitet. Insbe­ sondere bevorzugt erfolgt die Zugabe der Metallsalzlösung derart allmählich, daß bis zur Auflösung der suspendierten Carbonsäure die Konzentration an gelöster Carbon­ säure nicht unter 80% der Löslichkeit in Wasser unterschritten wird. Die Zugabege­ schwindigkeit der Metallsalzlösung zur Carbonsäuresuspension erfolgt also in der Weise, daß der Entzug von Carbonsäure aus der Mutterlauge einschließlich Konzen­ trationsherabsetzung durch Verdünnung durch das mit der Metallsalzlösung zuge­ führte Wasser durch die Auflösung von nicht gelöster, suspendierter Carbonsäure kompensiert wird.
In Bezug auf die Fällung der Metallsalze besitzt eine konzentrierte Carbonsäurelösung die "Aktivität 1", eine nur halb konzentrierte Carbonsäurelösung die "Aktivität 0,5". Erfindungsgemäß bevorzugt soll demgemäß die Aktivität der Mutterlauge während der Zugabe der Metallsalzlösung nicht unter 0,8 fallen.
Beispielsweise beträgt die Löslichkeit der bevorzugt eingesetzten Oxalsäure in Wasser ca. 1 Mol pro Liter Wasser (Raumtemperatur), entsprechend 126 g Oxalsäure (2 Moleküle Kristallwasser). Nach dem erfindungsgemäßen bevorzugten Verfahren soll die Oxalsäure als wäßrige Suspension, die 2,3 bis 4,5 Mol Oxalsäure pro Liter Wasser enthält, vorgelegt werden. Diese Suspension enthält ca. 1,3 bis 3,2 Mol ungelöste Oxalsäure pro Liter Wasser. Nach Einleitung der Metallsalzlösung und beendeter Fällung soll der Gehalt an Oxalsäure in der Mutterlauge noch 20 bis 55 g/l Wasser betragen. Während der Einleitung der Metallsalzlösung in die Oxalsäuresuspension wird die zur Fällung verbrauchte Oxalsäure ständig durch Auflösung suspendierter Oxalsäure ersetzt. Zur Homogenisierung der Mutterlauge wird diese ständig gerührt. Nach der bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zugabe der Metallsalzlösung derart allmählich, daß die Oxalsäurekonzentration in der Mutterlauge während der Zugabe nicht unter 75 g, besonders bevorzugt nicht unter 100 g pro Liter Mutterlauge absinkt. Dadurch wird bewirkt, daß während der Zugabe der Metallsalzlösung ständig eine ausreichend hohe Übersättigung erzielt wird, die zur Keimbildung, d. h. zur Erzeugung weiterer Fällungspartikel ausreicht. Hierdurch wird einerseits eine hohe Keimbildungsrate, die entsprechend zu nur kleinen Partikelgrößen führt, gewährleistet und andererseits aufgrund der geringen, in der Mutterlauge vorhandenen Metallionen­ konzentration eine Agglomeration der Teilchen durch Anlösen weitgehend verhindert.
Die erfindungsgemäß bevorzugt hohe Carbonsäurekonzentration während der Fällung bewirkt ferner, daß das Fällungsprodukt hinsichtlich der relativen Gehalte an Metallen dieselbe Zusammensetzung aufweist, wie die Metallsalzlösung, d. h. das ein bezüglich seiner Zusammensetzung homogenes Fällungsprodukt und damit Legierungsmetall­ pulver entsteht.
Gegenstand der Erfindung sind ferner Metall- und Legierungspulver, die mindestens eines der Elemente Eisen, Kupfer, Zinn, Nickel oder Kobalt enthalten und die eine mittlere Korngröße nach ASTM B330 (FSSS) von 0,5 bis 3 µm aufweisen. Die erfindungsgemäßen Legierungspulver sind dadurch gekennzeichnet, daß sie keine durch Mahlung erzeugten Bruchflächen aufweisen. Sie sind unmittelbar nach der Reduktion mit dieser Korngröße erhältlich. Bevorzugte erfindungsgemäße Metall- bzw. Legierungsteilchen weisen einen sehr geringen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,04 Gew.-% auf. Dies ist auf die zwischen Fällung und Reduktion durchgeführte Temperaturbehandlung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre zurückzuführen, bei der der nach der Fällung vorhandene organische Kohlenstoff entfernt wird. Erfindungsgemäß bevorzugte Metall- bzw. Legierungspulver weisen ferner einen Sauerstoffgehalt von unter 1 Gew.-% auf. Die bevorzugte Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Legierungspulver entspricht den bevorzugten relativen Metallgehalten der einge­ setzten Metallsalzlösungen, wie oben angegeben. Die erfindungsgemäßen Metall- und Legierungspulver sind in hervorragender Weise geeignet als Bindermetall für Hart­ metalle oder Diamantwerkzeuge. Ferner sind sie zur pulvermetallurgischen Her­ stellung von Bauteilen geeignet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Beispiele 1 bis 7 näher erläutert.
Beispiele 1 bis 4
Jeweils 6,3 l einer Metallchloridlösung enthaltend 75 g/l Fe, 15 g/l Ni und 10 g/l Co wurden unter Rühren in eine Suspension von 1954 g Oxalsäure (die 1,4-fache stöchiometrische Menge bezogen auf die Metallsalze) in der in Tabelle 1 angegebenen Menge Wasser allmählich eindosiert. Nach beendeter Fällung wurde noch 30 Minuten gerührt, anschließend das Präzipitat abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Das Oxalat wurde bei 105°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die Teilchengrößen (FSSS) des getrockneten Mischoxalates sind in Tabelle 1 angegeben. Das Mischoxalat wurde anschließend im Muffelofen 3 Stunden bei 300°C kalziniert und danach im Durchschubofen bei 500°C unter Wasserstoff zum Legierungsmetallpulver reduziert.
Je 27 g des Mischmetallpulvers wurden mit 273 g WC (Sorte DS80 mit 0,15% VC, Hersteller HCSt, Goslar) unter Zuschlag von 0,3 g Ruß im Attritor unter Hexan ver­ mahlen. Nach Abtrennen der Mahlkugeln und Trocknung des Mahlgutes wurde mit einem Preßdruck von 1500 kg/cm2 ein Grünkörper hergestellt und wie folgt gesintert: 20°C/min auf 1100°C, 60 min Halten bei dieser Temperatur, weiter Aufheizen mit einer Rate von 20°C/min auf 1400°C, 45 min Halten bei dieser Temperatur, Ab­ kühlung auf 1100°C, 60 min Halten bei dieser Temperatur und Abkühlung auf Raum­ temperatur. Der Sinterkörper wies die in Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften auf.
Tabelle 1
Beispiel 5
Es wurden 39 l einer Metallchloridlösung mit 50 g/l Fe, 42,3 g/l Co und 7,7 g/l Ni bei Raumtemperatur unter ständigem Rühren über eine Zeit von 30 min in eine Suspension aus 12,877 kg Oxalsäure in 45 l Wasser eindosiert und anschließend weitere 60 min gerührt. Danach wurde filtriert, gewaschen und das Oxalat bei 110°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Das Oxalat wurde im Muffelofen 3 h bei 300°C kalziniert und das so produzierte Oxid nachfolgend im Durchschubofen in 3 aufeinanderfolgenden Heizzonen bei 480/500/530°C in insgesamt 130 min unter Wasserstoff (Taupunkt 10°C) zum Metallpulver reduziert. Am Metallpulver wurden ein FSSS-Wert von 0,71 µm, eine physikalische Dichte von 7,76 g/cm3 und eine Fülldichte von 0,24 g/cm3 gemessen; der Gehalt an Sauerstoff wurde mit 0,71% be­ stimmt.
Mit diesem Metallpulver wurde unter identischen Bedingungen wie in Beispielen 1 bis 4 ein Hartmetalltest durchgeführt. Am Testkörper wurden eine Dichte von 14,54 g/cm3, eine Vickershärte HV30 = 1817 kg/mm2 und eine Porosität <A02B00C00 nach ASTM B276 (unter dem Lichtmikroskop bei 200-facher Vergrößerung keine sichtbare Mikroporosität) gemessen.
Beispiel 6
Die Oxalatfällung wurde wie in Beispiel 5 durchgeführt, jedoch wurde eine Chloridlösung mit 42,7 g/l Co und 56,3 g/l Fe eingesetzt.
Die Kalzination im Muffelofen erfolgte bei 250°C. Die dreistufige Reduktion unter Wasserstoff erfolgte bei 520/550/570°C.
Je 25 g dieses Fe-Co-Legierungspulvers wurden in einer Graphitmatrize im Vakuum (Heißpresse der Fa. Dr. Fritsch, Typ TSP) bei einem Preßdruck über eine Preßzeit von 3 min bei unterschiedlicher Temperatur gesintert.
Es wurden die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse erzielt.
Tabelle 2

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Metall- und Legierungspulvern, enthaltend mindestens eines der Metalle Eisen, Kupfer, Zinn, Kobalt oder Nickel durch Vermischen von wäßrigen Metallsalzlösungen mit einer wäßrigen Carbon­ säurelösung, Abtrennen des Fällungsproduktes von der Mutterlauge und Reduktion des Fällungsproduktes zum Metall.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsprodukt vor der Reduktion zum metallischen Legierungspulver einer thermischen Zer­ setzung bei 200 bis 1000°C in sauerstoffhaltiger Atmosphäre unterzogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine ge­ sättigte wäßrige Carbonsäurelösung eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Carbon­ säurelösung feste Carbonsäure in einer solchen Menge enthält, daß die Mutter­ lauge nach Beendigung der Fällung noch zu mindestens 50% gesättigt ist, be­ zogen auf metallsalzfreie wäßrige Lösung.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallsalzlösung in vorgelegt wäßrige Carbonsäurelösung eingeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wäßrige Metallsalzlösung und Carbonsäure kontinuierlich in einen Fällungs­ reaktor eingeleitet werden und kontinuierlich eine das Fällungsprodukt ent­ haltende Mutterlauge abgezogen wird.
7. Metall- bzw. Legierungspulver enthaltend mindestens eines der Elemente Eisen, Kupfer, Zinn, Nickel oder Kobalt mit einer mittleren Korngröße nach ASTM B 330 von weniger als 7 µm.
8. Metall- bzw. Legierungspulver nach Anspruch 7 mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,04 Gew.-%.
9. Verwendung des Metall- oder Legierungspulvers nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Bindermetall für Hartmetalle oder Diamantwerkzeuge oder als Legierungspulver zur pulvermetallurgischen Herstellung von Bauteilen.
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