Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dispersionsverfestigten Kupferformteilen

Abstract

 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dispersions­verfestigten Kupferformteilen, wobei eine mit maximal 3OO °C überhitzte Kupferschmelze hergestellt wird, die mit Bor und einem oder mehreren boridbildenden Elementen der Gruppen IVA, VA und VIA des Periodensystems und/oder Aluminium derart übersättigt wird, daß sich in der über­hitzten Schmelze schlagartig eine homogene, weitgehend stabile Boriddispersion bildet, und eine vorgegeben Menge dieser boridhaltigen Kupferschmelze entweder direkt in einer Preßmatrize hergestellt wird oder dosiert in diese eingebracht wird und unmittelbar nach ihrer Herstellung bzw. Einbringung mit Hilfe eines Stempels vorzugsweise unter Anwendung von Preßdruck geformt und vor Entnahme des fertigen oder endformnahen Kupferformteils zur Erstarrung gebracht wird. Das Verfahren ist rationell und flexibel und es können qualitativ hochwertige Teile bei optimaler Materialausnutzung in leicht automatisierbaren, einfachen Vorrichtungen hergestellt werden.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her­stellen von dispersionsverfestigten Kupferformteilen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Dispersionsverfestigte Werkstoffe auf der Basis von Kupfer sind von großem technischen Interesse für Anwendungen, bei denen die Kombination der Eigenschaften einer hohen Warmfe­stigkeit und hoher elektrischer Leitfähigkeit bzw. Wärme­leitfähigkeit erforderlich ist, wie z.B. im Bereich der Elektrotechnik und der Schweiß- und Kfz.-Motortechnik. Den­noch haben diese Werkstoffe in der Praxis bis heute keine nennenswerte Bedeutung erlangt. Die Gründe hierfür liegen hauptsächlich darin, daß die für diese Werkstoffe üblicher­weise angewandten pulvermetallurgischen Fertigungsverfahren nicht rationell genug sind. So führt beispielsweise die Herstellung des oxiddispersionsverfestigten Werkstoffs Cu-Al₂O₃ nach der Methode der inneren Oxidation zu einem Halbzeug, das aufgrund seiner geringen Duktilität nur spanabhebend zu Formteilen weiterverarbeitet werden kann. Bei dieser Arbeitsweise geht jedoch der eigentliche wirt­schaftliche Vorteil der pulvermetallurgischen Fertigung der endformnahen Produktion ohne infolgedessen größeren Materi­alverlust verloren.

[0003] Rationellere Fertigungsverfahren wie z.B. der Formguß sind bis jetzt im Zusammenhang mit dispersionsverfestigten Kup­ferwerkstoffen nicht bekannt geworden. Dies ist darauf zu­rückzuführen, daß es nicht gelingt, die Dispersoide wie Al₂O₃ und BeO in einer Kupferschmelze unter Vermeidung von Schwereseigerung gleichmäßig zu suspendieren. Auch Versu­che, die Schwereseigerung in der Kupferschmelze durch eine Ultraschalleinwirkung zu begrenzen, blieben stets ohne greifbares Ergebnis.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rationelles Verfahren zum Herstellen von dispersionsverfe­stigten Kupferformteilen auf dem Schmelzweg sowie eine Vor­richtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

[0005] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 13 gelöst.

[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die rationelle Fertigung von Formteilen oder endformnahen Teilen mit folg­lich geringem Materialverlust auf dem Schmelzweg. Die her­gestellten Teile weisen ferner gute Materialeigenschaften auf, denn das Problem der Schwereseigerung kann zufrieden­stellend bewältigt werden.

[0007] Die Erfinder gingen von der Überlegung aus, daß sich eine gleichmäßige Verteilung feiner Dispersoide in einer schmelzflüssigen Metallmatrix am einfachsten realisieren läßt, wenn die disperse Phase über Fällungsreaktionen in-situ in der Schmelze erzeugt werden kann. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß die Dispersoidkeimbildung homogen abläuft und der kritische Keimradius gering bleibt. Es wurde gefunden, daß dies für die im Anspruch 1 angegebenen übersättigten Stoffsysteme der Fall ist, wobei Untersuchun­gen an Cu-Al-B, Cu-Ti-B, Cu-Zr-B, Cu-Hf-B, Cu-V-B, Cu-Nb-B und Cu-Cr-B - Schmelzen zeigten, daß die genannten Voraus­setzungen in den Systemen Cu-AlB₂, Cu-TiB₂, Cu-ZrB₂, Cu-HfB₂, Cu-VB₂, Cu-NbB₂ und Cu-CrB₂ in besonders hohem Maße erfüllt werden. Aufgrund ihres sehr kleinen Löslich­keitsprodukts im schmelzflüssigen Kupfer und ihrer sehr ho­hen Schmelztemperatur scheiden sich die intermediären Ver­bindungen AlB₂, TiB₂, ZrB₂, HfB₂, VB₂, NbB₂ und CrB₂ aus einer Kupferschmelze stets mit homogener Keimbildung und sehr geringen kritischen Keimradien aus, wobei vielfältige Dispersoidformen wie stäbchen-, faserförmige und eckige Di­spersoide entstehen können.

[0008] Die Bildung der stabilen Dispersoiddispersion konnte in ei­nem weiten Sättigungsbereich der angegebenen Elementzusätze festgestellt werden. Durch die niedrige Schmelztemperatur und eine verhältnismäßig hohe gewählte Übersättigung kann die Schwereseigerung über längere Zeit hinausgezögert wer­den. Die Neigung zur Schwereseigerung ist bei den im An­spruch 4 angegebenen Elementen aufgrund des geringen Dichteunterschiedes der gebildeten Boride zu Kupfer (im Fall des HfB₂ liegt kein wesentlicher Unterschied vor) bereits gering, da die Boride mehr oder weniger in der Schmelze schweben.

[0009] Da die Dispersoide in der Schmelze nicht agglomerieren und sich kaum vergröbern, bietet sich prinzipiell die Weiter­verarbeitung der Schmelzen durch Vergießen zu Formteilen an. Dies kann aber aufgrund des geringen Fließvermögens der Schmelzen, das mit der durch die starke Übersättigung und geringe Überhitzung bedingten hohen Viskosität zusammen­hängt, nicht nach einem der üblichen Gießverfahren erfol­gen.

[0010] Erfindungsgemäß wird dies durch das Formen der Schmelzen zwischen einem Stempel und einer Preßmatrize gelöst, wobei eine guter Formfüllungsgrad erzielt wird. Die benötigte Vorrichtung ist einfach ausführbar und mit dem Formen durch den Stempel kann die Schmelze gleichzeitig zur Erstarrung gebracht werden. Die erstarrten Teile haben zumindest be­reits die endformnahe Gestalt und können in beliebiger Weise nachbearbeitet werden oder als Vormaterial für Halbzeugprodukte genutzt werden.

[0011] Die erfindungsgemäße Verarbeitung der Schmelze ist leicht steuerbar und kann ohne weiteres automatisiert werden, wozu sich die im Anspruch 14 angegebene Anordnung eignet.

[0012] Faßt man die Vorteile der verwendeten Schmelzenzusammenset­zung mit denen der Verarbeitung der Schmelze zu Formteilen zusammen, so ergeben sich die Vorteile einer hohen Produk­tivität, einer hohen Gefügequalität, Formgenauigkeit und Oberflächengüte bei optimaler Materialausnutzung und fle­xibler Fertigung.

[0013] Qualitativ hochwertige Kupferformteile ergaben sich bei Verwendung von Werkstoffen wie Warmarbeitsstählen und Werk­stoffen auf der Basis von Molybdän, Wolfram oder aus Hart­metall für die Preßmatrize und den Stempel.

[0014] Mit einem Preßdruck zwischen 5 bar und 7O bar kann eine be­sonders feinkörnige Erstarrung der Kupfermatrix gewährlei­stet werden. Ein geringer stöchiometrischer Überschuß an boridbildenden Elementen erbringt einen zusätzlichen Aus­härtungseffekt.

[0015] Bei vielen Anwendungen empfehlen sich die Dosierung der Schmelze bzw. die Vorgabe des Schmelzguts in der Preßform in Form eines Pulverpreßlings entsprechender Zusammenset­zung. So können insbesondere Formteile geringer Abmessungen hergestellt werden oder auch auf eine zusätzliche Schmelz­vorrichtung verzichtet werden, wobei das Schmelzen, Formen und Erstarren in einem Formblock ausführbar sind.

[0016] Erfindungsgemäß können unterschiedlichste Formteile, wie sie im Anspruch 11 angegeben sind, rationell hergestellt werden, wobei auch die Möglichkeit des Einsatzes von Gold oder Silber anstelle von Kupfer besteht.

[0017] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen nä­her erläutert. Es zeigen

Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dessen einzelnen Verfahrensschritten,

Fig.2 eine vorteilhafte Weiterbildung der anhand Fig. 1 erläuterten Vorrichtung zur Automatisierung des erfindungs­gemäßen Verfahrens,

Fig. 3 drei Ausführungsbeispiele für eine in Fig.2 ge­zeigte Chargiervorrichtung,

Fig.4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsge­mäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Schmelze in der Preßmatrize erzeugt wird, und

Fig.5A ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsge­mäßen Vorrichtung zur Herstellung von Rohren und Fig.5B ein gemäß Fig.5A hergestelltes Rohrstück.

[0018] In sämtlichen anhand der Figuren 1 bis 5 im folgenden er­läuterten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Ver­fahrens bzw. der Vorrichtung zu dessen Durchführung werden als Schmelzen Kupferschmelzen, die mit Bor oder boridbil­denden Elemente der Gruppen IVA, VA und VIA des Periodensy­stems und/oder Aluminium übersättigt sind, verwendet. Als Schmelzensysteme werden z.B. ein oder mehrere Systeme der Zusammensetzungen Cu-AlB₂, Cu-TiB₂, Cu-ZrB₂, Cu-HfB₂, Cu-VB₂, Cu-NbB₂ oder Cu-CrB₂ verwendet. Die Übersättigung der Schmelzen, d.h. des zu schmelzenden Guts an Bor bzw. den boridbildenden Elementen oder Aluminium wird so angesetzt, daß sich in der mit maximal 3oo °C überhitzten Schmelze schlagartig eine homogene Boriddispersion bildet.

[0019] Eine stabile, homogene Boriddispersion vielfältiger Dispersoidformen mit stäbchen-, faserförmigen oder auch eckigen Dispersoiden,die mit homogener Keimbildung und sehr geringen kritischen Keimradien entstehen, kann sich in weiten Übersättigungsgrenzen ausbilden. So kann die Übersättigung an stöchiometrischen Zusätzen der genannten Art so gewählt werden, daß sich zwischen 1Vol.% bis zu 35Vol.% an in der Kupfermatrix eingelagerter Boriddispersion ergibt.

[0020] Ferner wird zur weiteren Steigerung der Festigkeit der Formteile vorzugsweise mit einem geringen Überschußanteil an boridbildenden Elementen über die für die Bildung der Boride erforderliche stöchiometrische Zusammensetzung hin­aus gearbeitet, wobei dieser Überschußanteil bis zu 1,5 Gew.% betragen kann.

[0021] Vorzugsweise werden die oben aufgeführten boridbildenden Elemente und/oder Aluminium so zugesetzt, daß sich Boride von 2 Vol.% bis 14 Vol.% in der Schmelze bilden.

[0022] Die Kupferschmelzen mit den aufgeführten boridbildenden Elementen werden ferner vorzugsweise bei Überhitzung der Schmelze zwischen 5o °C und 15o °C geschmolzen.

[0023] Neben Schmelzen mit Kupfer können auch solche mit den Me­tallen Silber und Gold verwendet werden, wobei sich im Ver­halten von Gold und Silber in diesen Schmelzen gegenüber Boriden insbesondere des Titans und Zirkoniums überra­schende Übereinstimmungen von Gold und Silber mit Kupfer ergeben.

[0024] Im in der Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.1a der Schmelzvorgang zur Erzeugung der oben er­läuterten Schmelzen schematisch skizziert. Hierbei befindet sich das Schmelzgut in einem mit einer Induktionsspule um­gebenen Tiegel mit Lochstein 2, dessen untere Austrittsöffnung mit einer Stopfenstange 1 verschlossen ist. Beim Schmelzvorgang im oben angegebenen Temperaturbereich reagiert das Bor mit den boridbildenden Elementen in der Schmelze, die an Bor und diesen Elementen übersättigt ist, zu intermediären Ver­bindungen und es kommt zur gewünschten schlagartigen Dis­persoidbildung in der Schmelze.

[0025] Im in Fig.1b angedeuteten Gießarbeitsschritt ist die Stop­fenstange 1 nach oben angehoben worden, wobei bis zum Ab­senken der Stopfenstange in die Austrittsöffnung hinein eine dosierte Menge an Schmelze in eine als Preßmatrize 3 vorgesehene und unterhalb des Lochsteins angeordnete Gieß­form einläuft. Die Preßmatrize weist in ihrem Boden einen im Ausführungsbeispiel in Form eines Ausstoßstempels ausge­bildeten, in vertikaler Richtung bewegbaren Auswerfer 6 auf, der beim Gießen den Boden der Preßmatrize 3 ver­schließt. Im Ausführungsbeispiel ist die Preßmatrize hohlzylindrisch ausgebildet. Daneben sind jedoch je nach herzustellendem Formteil die unterschiedlichsten Hohlformen denkbar.

[0026] Im in Fig.1c skizzierten Schritt des Schmelzpressens wird ein Stempel 4 von oben in die mit der Schmelze befüllte Preßmatrize 3 abgesenkt und hierzu mit einem Druck von etwa 5 bar bis 7o bar beaufschlagt, so daß die dispersoidhaltige Schmelze unter Preßdruck zu einem Formteil 5 geformt wird. Das Formteil 5 wird mit in der Schmelztechnik üblichen Maß­nahmen, z.B. mit Unterstützung der an sich raschen Erstar­rung durch Wasserkühlung, zur Erstarrung gebracht und im in Fig.1d angedeuteten Arbeitsschritt nach Abheben des Stem­pels 4 durch Aufwärtsbewegung des Auswerfers 6 aus der Preßmatrize 3 ausgeworfen.

[0027] Als Material für den Stempel und die Preßmatrize sollten Warmarbeitsstähle und vorzugsweise pulvermetallurgisch her­gestellte Werkstoffe auf der Basis von Molybdän oder Wolf­ram oder Werkstoffe aus Hartmetall verwendet werden.

[0028] Zur Automatisierung des in Fig.1 skizzierten Fertigungsvor­gangs können die Formen oder Matrizen auch in einem Karus­sell angeordnet werden, das die Formen aufnimmt, um diese schrittweise unter einer vorzugsweise feststehenden Dosier­einrichtung mit Schmelze zu füllen und anschließend unter einer vorzugsweise ebenfalls feststehenden Anordnung mit Stempel zu Formteilen zu verpressen. Die Fig. 2 zeigt in schematischer Weise eine entsprechende Karussellanordnung, die eine feststehende, über dem Karussell angeordnete Chargier­vorrichtung 8 aufweist und auf einer rotierenden Achse 9 drehbar gehaltert ist. Im Karussel sind Formblöcke 1O auf­genommen, in die mit Hilfe der Chargiervorrichtung 8 eine exakt dosierte Schmelzmenge 11 eingefüllt wird, wenn zuvor ein leerer Formblock über die Drehung des Karussells heran­geführt worden ist und sich unterhalb der Chargiervorrich­tung 8 befindet. Diese kann z.B. der in Fig.1 gezeigten Vorrichtung mit Lochstein und Stopfenstange entsprechen.

[0029] Sobald die genau bemessene Schmelzmenge eingefüllt worden ist, wird der gefüllte Formblock 1O über eine entsprechende Drehung des Karussells unter die ebenfalls feststehende An­ordnung mit Stempel 4 geführt. Der Stempel wird daraufhin wie bei Fig.1c in die Schmelze 11 eingepreßt, wobei diese in den Zwischenraum von Form und Stempel unter Ausbildung eines rasch erstarrenden Hohlkörpers aufsteigt, der nach dem Erstarren und Herausziehen des Stempels 4 als Formteil 5 entnommen wird. Als feststehende, unterhalb des Karussells und der Anordnung mit Stempel vorgesehene Ausstoßvorrich­tung dienen ein Ausstoßstempel 6 und ein darunter angeord­neter Ausstoßnocken 7. Nach Ausstoßen des Formteils wird der nun leere Formblock 1o wieder unter die Chargiervor­richtung geführt und der Fertigungszyklus beginnt erneut. Durch Aufnahme mehrerer Formblöcke im Karussell können somit gleichzeitig zwei Arbeitgänge erfolgen. Es können wahlweise auch mehrere Chargiervorrichtungen, Stempelanordnungen und Ausstoßvorrichtungen jeweils feststehend unter bestimmten Winkelabständen bezüglich des Karussells vorgesehen werden.

[0030] Als Chargiervorrichtungen eignen sich beispielsweise die in den Fig.3a bis 3c gezeigten Chargiervorrichtungen 8a, 8b, 8c. In Fig.3a ist die einfachste Lösung mit einer in einem Schmelztiegel 2′ geführten und dessen Auslauföffnung wäh­rend des Schmelzvorgangs verschließenden Stopfenstange 1 skizziert. Eine den Tiegel umgebende Induktionsspule 12 er­zeugt die Schmelztemperatur zum Schmelzen des in den Tiegel eingebrachten Schmelzguts.

[0031] Besser bewährt insbesondere zur Herstellung von Formteilen geringer Abmessungen hat sich das Aufschmelzen genau vor­gebbarer Schmelzgutportionen, wie es in den Fig.3b und 3c skizziert ist. Zur Gewinnung der Schmelzgutportionen werden z.B. durch getrenntes Verdüsen von Kupfer-Titan-Schmelzen bzw. Kupfer-Zirkonium-Schmelzen und Kupfer-Bor-Schmelzen Pulver hergestellt, die anschließend gemischt und zu Preß­lingen des geforderten Gewichts verpreßt werden. Gemäß Fig.3b wird ein solcher Pulverpreßling 13 wie in Fig.3a in einem von einer Induktionsspule 12 umgebenen Tiegel 2′ auf­geschmolzen, wobei die Boranteile mit den Anteilen an Titan und/oder Zirkonium zu der gewünschten Menge an Boriden rea­gieren. Nach dem Aufschmelzen fließt die Schmelze mit der homogenen Boriddispersion durch das Tiegelloch in einen darunter angeordneten Formblock 1O (Fig.2) ab.

[0032] Beim in Fig.3c skizzierten Schwebeschmelzverfahren mit ei­ner die aus dem Pulverpreßling resultierende Schwebe­schmelze 13′umgebenden Schwebeschmelzspule 12′ fließt die Schwebeschmelze mit den entsprechenden homogenen Boriddi­spersionen nach dem Abschalten des Spulenstroms in den Formblock.

[0033] Fig. 4 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbei­spiel, bei dem die Schmelze direkt im Formblock 1O bzw. der Preßmatrize erzeugt wird. Dies ermöglicht eine schnelle Herstellung von Formteilen durch direkten Stromdurchgang. Der Formblock 1O aus einem Material mit geringer elektri­scher Leitfähigkeit wird, wie in Fig.4a angedeutet ist, mit einem Pulverpreßling 13, der so hergestellt werden kann wie oben erläutert, chargiert.

[0034] Ein Ausstoßstempel 6, der im Boden des Formblocks 1O beweg­lich angeordnet ist, dient gleichzeitig als positiver Stromkontakt und ein am verlängerten Ende des Preßstempels 4 angebrachter Stromkontakt 14 ist entsprechend negativ gepolt. Durch den direkten Stromdurchgang über die Stromkontakte 6 und 14 und den Stempel 4 wird der Pulver­preßling 13′ aufgeschmolzen und nach Abschalten des Stroms durch Druck auf den in die Schmelze hineingepreßten Stempel 4 zum schnell erstarrenden Formteil 5 verarbeitet, das mit Hilfe des Ausstoßstempels 6 entnommen werden kann. Es ist hierbei wichtig, daß der Stempel 4 aus einem Material wie z.B. Molybdän oder Wolfram mit einer guten Wärmeleitfähig­keit hergestellt wird. Um den Wärmeabfluß der erstarrenden Schmelze noch weiter zu verbessern, sollte mit Wasser ge­kühlt werden.

[0035] Die Fig.5 zeigt in schematischer Weise ein weiteres Ausfüh­rungsbeispiel in Form einer Schmelzpressvorrichtung, die speziell zur Herstellung von Rohren ausgelegt ist. Ein Formblock 1O enthält eine zylindrische Ausnehmung zur Auf­nahme von Schmelze 11. Bis zum Boden dieser Ausnehmung er­streckt sich ein durch den Boden des Formblocks 1O geführ­ter beweglicher Ausstoßstift 6′, der über eine angedeutete Feder an seinem aus dem Formblock herausragenden Ende vor­spannbar ist und die Ausnehmung für die Schmelze im Block 1O nach unten abdichtet. Der Stempel umfaßt den in die Schmelze 11 zu pressenden Rundstab 4a, der den Innendurch­ messer des herzustellenden Rohrstücks vorgibt, sowie ein oberes Stempelteil 4b. Dieses weist einen Hohlraum mit ei­ner darin aufgenommenen Spiralfeder und eine unterhalb der Feder vorgesehene Führungsöffnung für den Rundstab 4a auf. Beim Absenken des Stempels in die Schmelze stößt die Unter­seite des Rundstabs 4a gegen den Ausstoßstift 6′, dessen Durchmesser ungefähr gleich dem des Rundstabs 4a ist, und drückt den Stift 6′ gegen die Wirkung dessen Feder etwas nach unten. Die Feder im Stempelteil 4b wird ebenfalls durch den Rundstab 4a zusammengedrückt und die Unterseite des Stempelteils 4b, das den gleichen Durchmesser wie die Blockausnehmung aufweist, legt sich hierbei auf die Ober­fläche der aufsteigenden Schmelze, die somit zwischen den Stempelteilen 4a und 4b und der Formblockausnehmung einge­schlossen ist. Nach Erstarren der Schmelze wird der Stempel nach oben bewegt, wobei der durch seine zusammengedrückte Feder vorgespannte Auswurfstift 6′ sich nach oben bewegt und das in Fig.5B gezeigte fertige Rohrstück 15 auswirft. Die Vorrichtung der Fig.5 eignet sich für die anhand Fig.2 erläuterte automatisierte Fertigung und liefert auf schnelle und einfache Weise einwandfreie Rohrstücke.

[0036] Neben den erläuterten Vorrichtungen zum Schmelzen und zur Formgebung sind auch jegliche andersartige Ausführungen möglich, sofern diese eine Dosierung der Schmelze bzw. des Schmelzguts sowie die Formgebung unter Preßdruck gewährlei­sten.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von dispersionsverfestigten Kupferformteilen auf dem Schmelzweg,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine mit maximal 3OO °C überhitzte Kupferschmelze her­gestellt wird, die mit Bor und einem oder mehreren borid­bildenden Elementen der Gruppen IVA, VA und VIA des peri­odischen Systems der Elemente und/oder Aluminium derart übersättigt wird, daß sich in der überhitzten Schmelze schlagartig eine homogene, weitgehend stabile Boriddisper­sion bildet, und daß eine vorgegebene Menge dieser borid­haltigen Kupferschmelze entweder in einer Preßmatrize her­gestellt wird oder dosiert in diese eingebracht wird und unmittelbar nach ihrer Herstellung bzw. Einbringung mit Hilfe eines Stempels geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupferschmelze an stöchiometrischen Zusätzen von Bor und den boridbildenden Elementen zur Bildung von mehr als 1 Vol.% und bis zu 35 Vol.% in der Kupfermatrix einge­lagerter Boriddispersion übersättigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die boridbildenden Elemente mit einem über die stöchio­metrische Zusammensetzung der in der Schmelze entstehenden Boride hinausgehenden Überschußanteil von bis zu 1,5 Gew.% zugesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als boridbildende Elemente eines oder mehrere der Ele­mente Aluminium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Chrom in der Schmelze verwendet wird bzw. werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupferschmelze mit 5O °C bis zu 15O °C überhitzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schmelze Bor und eines oder mehrere der Elemente Aluminium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Chrom zur Bildung von 2 Vol.% bis zu 17 Vol.% an eingela­gerter Boriddispersion zugesetzt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Formen der dispersoidhaltigen Schmelze ein Preß­druck von 5 bar bis zu 7O bar ausgeübt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum dosierten Einbringen vorgegebener Mengen der borid­haltigen Schmelze Pulverpreßlinge der angegebenen Zusammen­setzungen und der entsprechenden Masse entweder in einem gelochten Tiegel über der Preßmatrize oder in einer Schwe­beschmelzspule, aus der die Schmelze nach Abschalten des Spulenstroms nach unten in die Preßmatrize fällt, aufge­schmolzen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Preßmatrize mit einem abgewogenen Pulverpreßling der angegebenen Zusammensetzungen chargiert wird, der durch direkten Stromdurchgang aufgeschmolzen und anschließend durch den Druck des Stempels geformt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Pulverpreßling hergestellt wird, indem verdüste Kupfer-Zirkonium- und/oder Kupfer-Titan-Legierungen mit Kupfer-Bor-Legierungen im zur Übersättigung erforderlichen Verhältnis gemischt werden und die vermischten Pulver verpreßt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1o,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die folgenden fer­tigen Formteile oder zumindest entsprechende endformnahe Bauteile hergestellt werden: Punktschweißelektrodenkappen, Ventilführungen und Ventilsitzringe für Verbrennungsmoto­ren, elektrische Kontakte, Verschluß- und Bauteile für che­mische Apparaturen, Elemente für Raketen- und Düsenan­triebe, Stranggießkokillen, Vormaterial zur Herstellung von Rohren, Drähte und Profile, Getriebeteile wie Synchronringe sowie Schraubenrohlinge.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schmelze anstelle von Kupfer Silber oder Gold verwendet werden.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine mit der boridhaltigen Schmelze dosiert füllbare oder eine das Schmelzgut zur Herstellung der boridhaltigen Schmelze aufnehmende Preßmatrize (2; 2′; 1O) und einen Stempel (4; 4a ,4b) zum Formen der Schmelze in der Preßmatrize, wobei die Preßmatrize und der Stempel aus Warmarbeitsstahl oder aus vorzugsweise pulvermetallur­gisch hergestellten Werkstoffen auf der Basis von Molybdän oder Wolfram oder aus Hartmetall hergestellt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere jeweils eine Preßmatrize aufweisende Formblöcke (1O) in einem Karussel angeordnet sind und daß ein oder mehrere feststehende Chargiervorrichtungen (8a; 8b; 8c) zum Einbringen dosierter Schmelzmengen in die Formblöcke ober­halb und ein oder mehrere feststehende Ausstoßvorrichtungen (6, 7) zum Ausstoßen der erstarrten Formteile (5) aus den Formblöcken unterhalb des Karussels an Positionen angeord­net sind, in die die leeren bzw. mit dosierter Schmelzmenge gefüllten Formblöcke (1O) durch Drehung des Karussels auf­einanderfolgend bewegt werden, wobei der oder die Stempel (4) zum Formen der gerade eingebrachten Schmelzmengen vor­zugsweise an der oder den Ausstoßvorrichtungen (6, 7) ent­sprechenden Positionen oberhalb der herangeführten Form­blöcke vorgesehen sind.

Zeichnung