Verfahren zur Herstellung von Formkörpern

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Vertahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere für Werkzeuge, Maschinenteile, Gebrauchsgegenstände od.dgl. mit Metallen bzw. Metall­legierungen, wobei Teilchen der Legierungsbestandteile und/oder von Vorlegierungen und/oder der Legierung selbst mit zumindest einem Zusatzmittel versetzt und zumindest unter Erhitzung zu einem gewünschten Formkörper verdich­tet werden. Zur Verbesserung der Eigenschaften der Form­körper ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Teilchen, mit mindestens einer Verbindung zumindest eines Metalles als Zusatzmittel in Kontakt gebracht werden, die bei Tem­peraturen von 50 bis 800°C zumindest ein legierungseige­nes oder legierungsverträgliches Metall und/oder eine be­züglich Sauerstoff substöchiometrische Sauerstoffverbin­dung eines derartigen Metalls freisetzt, wonach zumindest unter Erhitzen die endgültige Verdichtung der Teilchen zum Formkörper erfolgt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere für Werkzeuge, Maschinenteile, Gebrauchsgegenstände od.dgl. mit Metallen bzw. Metall­legierungen, vorzugsweise mit mindestens einem Metall der Eisengruppe, insbesondere hochlegierten Stählen und/oder Co-Basislegierungen, wobei, insbesondere pulverfeine Teilchen der Legierungsbestandteile und/oder von Vorle­gierungen und/oder der Legierung selbst mit zumindest ei­nem Zusatzmittel versetzt und zumindest unter Erhitzung zu einem gewünschten Formkörper verdichtet werden.

[0002] Die Pulvermetallurgie eignet sich besonders aus wirt­schaftlichen Gründen sehr gut für die Herstellung von Werkzeugen, Maschinenteilen und Gebrauchsgegenständen. Ihr Vorteil liegt darin, daß ausgehend von Metallpulvern durch mechanisches Pressen ein poröser Körper erzeugt wird, der anschließend während einer sogenannten Sinte­rung zur endgültigen Form verdichtet wird.

[0003] Unter Sintern versteht man allgemein das Zusammenbacken von Pulverteilchen unter Wärmeeinwirkung in einem Ofen. Dabei werden in vielen Fällen die ursprüngliche im Pul­verpreßling vorhandenen, mit Luft gefüllten Poren besei­tigt. Dieser Vorgang wird aber sehr stark durch den Sauerstoffgehalt der Pulver negativ beeinflußt. Besonders der Sauerstoffgehalt an der Oberfläche der Pulverteilchen wirkt sinterhemmend und führt zu Porositäten und unzu­reichenden mechanischen Eigenschaften.

[0004] Man hat frühzeitig erkannt, daß Oxidbeläge aufgrund der schlechten Benetzbarkeit gegenüber der Metallmatrix die Sinterfreudigkeit reduzieren.

[0005] Es war deshalb naheliegend, Metallpulver in reduzierenden Atmosphären, insbesondere unter Wasserstoff, zu sintern.

[0006] Bei niedriglegierten Eisenwerkstoffen erreicht man mit derartigen Sinterungen durchaus brauchbare Ergebnisse; bei hochlegierten Stählen - insbesondere bei solchen, die Vanadin, Chrom, Niob, Aluminium enthalten - war eine Re­duktion der thermodynamisch besonders stabilden Oxide über die Gasphase nicht möglich.

[0007] Auch das wechselweise Sintern unter reduzierender Atmo­sphäre und Vakuum, wie es aus der EP 23 558 bekannt ist, hat bei hochlegierten Stählen keine wesentliche Abhilfe gebracht. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß sich die sich vielfach an der Oberfläche bildenden Oxi­karbide unter den angegebenen Bedingungen nicht reduzie­ren lassen.

[0008] Für hochwertige Legierungen und Werkzeugstähle hat man deshalt versucht, Pulver mit möglichst geringem Sauer­stoffgehalt zu erzeugen.

[0009] Es gehört zum Stand der Technik, sauerstoffarme Pulver durch eine sogenannte Schutzgasverdüsung herzustellen. Bei diesem Verfahren wird die flüssige Metallschmelze in einer Schutzgasatmosphäre, z.B. Ar, N₂ oder He, zu feinen Metalltröpfchen verstäubt, die in der Atmosphäre sehr rasch abkühlen und dabei Pulver bilden. Derartige Pulver haben aber den Nachteil, daß sie durch mechani­sches Pressen nicht verdichtet werden können, da die einzelnen Pulverteilchen extrem hart sind.

[0010] Zur Erzeugung eines kompakten Körpers ist es deshalb not­wendig, diese Pulver in gasdichte Metall- oder Glaskap­seln einzulfüllen, die Luft daraus zu entfernen, die Kap­seln gasdicht zu verschließen und diese bei hohen Tem­peraturen und bei hohem Druck in einer sogenannten heiß­isostatischen Presse zu verdichten. Die Körper, die man auf diese Weise erhält, sind zuerst vom Kapselmaterial zu befreien und sind dann noch einer mechanischen Formgebung und Bearbeitung zu unterziehen, um daraus z.B. ein Werk­zeug zu erhalten. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in den aufwendigen Verfahrensschritten, die sehr teuer sind. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, das Verfahren zu verkürzen und wirtschaftlicher zu gestalten. Besonders die sogenannte Einkapselung, also das Abfüllen der ver­düsten Pulver in eine Metall- oder Glaskapsel, war An­satzpunkt vielfacher Entwicklungen.

[0011] Die GB-PS 2 084 612 beschreibt z.B. ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus gasverdüstem Pulver mit geringem Sauerstoffgehalt, das sich dadurch auszeichnet, daß das Pulver vermahlen wird. Das vermahlene Pulver wird anschließend mit einem Preßhilfsmittel vermischt, zu ei­nem Formkörper verpreßt, gesintert und heißisostatisch verdichtet. Als Nachteil dieses Verfahrens ist immer noch der Einsatz des teuren gasverdüsten Pulvers zu sehen, das sich nur mit größtem Aufwand zu einem gleichmäßig ver­preßbaren Feinpulver vermahlen läßt.

[0012] Wasserverdüste Pulver haben den Vorteil, daß sie unregel­mäßige Formen besitzen und dadurch gut zu Vorformkörpern verpreßt werden können. Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß sie relativ viel Oxid (700 bis 1500 ppm) enthalten bzw. mit einer Oxidschicht umgeben sind, die den Sinter­ vorgang behindert und Porosität bewirkt.

[0013] Ferner ist es aus der AT-PS 351 278 bekannt, einen Form­körper aus zwei Metallkomponenten herzustellen, wobei ei­ne Komponente als Metallpulver und die andere als Metall­salz vorliegt. Unter Zusatz von Ruß erfolgt eine Ver­mischung der Komponenten. Nach einer Umwandlung des Me­tallsalzes in Metalloxid erfolgt im Zuge der Erhitzung eine Reduktion des Oxides zum Metall, das sich in der anderen Metallkomponente löst. Auch diese Verfahren be­dingt mehrere Stufen, insbesondere zweimaliges Mischen und zwei Reaktionsschritte, die letztendlich die Neubil­dung eines völlig porenfreien und formtreuen Sinterkör­pers erschweren. Ferner erfolgt die Reduktion des Oxides nur bei sehr hohen Temperaturen, so daß ein Sintern bei zumindest 1800°C erfolgen muß und bei niedrigen Tempera­turen nicht möglich ist.

[0014] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß in arbeits- und energiesparender Weise ein Formkörper erhalten wird, dessen Sintereigenschaften optimal sind und dessen Poro­sität minimal ist.

[0015] Dies wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Teilchen, vorzugsweise in ei­ner inerten Atmosphäre, mit mindestens einer Verbindung zumindest eines Metalles als Zusatzmittel in Kontakt ge­bracht werden, die bei Temperaturen von 50 bis 800°C, vorzugsweise 150 bis 350°C, insbesondere um 250°C, zu­mindest ein legierungseigenes oder legierungsverträg­liches Metall und/oder eine bezüglich Sauerstoff sub­stöchiometrische Sauerstoffverbindung eines derartigen Metalls freisetzt, wonach zumindest unter Erhitzen, vor­zugsweise unter Sintern, die endgültige Verdichtung der Teilchen zum Formkörper erfolgt. Damit wird es möglich, Formkörper herzustellen, die praktisch keine Porosität und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften besitzen. Ferner ist dabei ein Sintern bei niedrigeren Temperaturen möglich, d.h. es muß nicht bei Temperaturen bei bzw. knapp unterhalb der Schmelztemperatur gesintert werden, sodaß örtliche Überhitzungen der Formkörper z.B. auf­grund zu kleiner Sinterintervalle und schwankender Ofen­temperaturen ausgeschlossen werden können. Überdies be­wirken die erfindungsgemäß eingesetzten Zusatzmittel, daß die Sinterfreudigkeit der Formkörperbestandteile erhöht wird; die Zusatzmittel bewirken eine Verbesserung der Diffusion an den Teilchengrenzen, sodaß der erzielbare Sinterverbund verbessert wird.

[0016] Die erfindungsgemäß eingesetzten Zusatzmittel geben bei Erwärmung infolge Zersetzung Metallatome bzw. Metall­sauerstoffverbindungen ab, deren Sauerstoffgehalt sub­stöchiometrisch ist, die also Sauerstoff im Unterschuß enthalten, und welche sich mit dem auf den Teilchen vor­handenen Sauerstoff von Oxiden bzw. Oxidschichten ver­binden bzw. diese Schichten aufreißen. Dadurch entsteht zwischen den Teilchen metallischer Kontakt, sodaß diese optimal zusammensintern können. Gleichzeitig reagiert der aus der Oxidverbindung gerissene Sauerstoff mit dem im Gefüge enthaltenen Kohlenstoff leichter zu CO bzw. CO₂. Der sich ergebende metallische Kontakt läßt eine Ernied­rigung der Sintertemperatur zu. Man erhält aus Vorform­körpern mit 700 bis 1500 ppm O₂ Formkörper mit max. 50 bis 100 ppm O₂. Die bisher erzielten Dichten von Sin­terkörpern von etwa 99,5 % bis 99,8 % bezogen auf die maximal erreichbare Dichte werden erhöht und die Dichten von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörpern betragen mehr als 99,8 %. Die Temperaturen zur Verdichtung der Vorformkörper liegen etwas unterhalb der für die jeweiligen Metalle der Legierungen derzeit üblichen Temperaturen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist der Einsatz von etwa 5 bis 10° tieferen Temperaturen möglich, womit der Sintervorgang gegenüber Temperatur­schwankungen im Sinterofen weitaus besser beherrschbar wird; derzeit wird knapp unterhalb des Schmelzpunktes der jeweiligen eutektischen Verbindungen gesintert.

[0017] Bevorzugt ist es, wenn mit Wasserverdüsung erhaltene Teilchen, gegebenenfalls mit einem Zusatz bis zu max. 50% an gasverdüsten und/oder gemahlenen Teilchen, eines Me­talles, einer Legierung oder Vorlegierung mit unregel­mäßiger Gestalt und Größe eingesetzt werden. Gemeinsam mit den unregelmäßige Gestalt aufweisenden wasserver­düsten Teilchen können auch andere Teilchen eingesetzt werden und es kann aufgrund der möglichen plastischen Verformung der Teilchen ein Vorformkörper gut und genau hergestellt werden. Aufgrund der Zugabe des Zusatzmittels ist es möglich, daß auch Oberflächensauerstoff enthal­tende Teilchen bzw. Pulver eingesetzt werden. Zur Aus­bildung des Vorformkörpers ist es zweckmäßig, wenn die Teilchen nach Zusatz des Zusatzmittels mit Druck- und/­oder Temperaturbeaufschlagung einer Vorformkörperbildung unterworfen werden. Das Zusatzmittel trägt zum Zusammen­halt der Teilchen bei.

[0018] Ein haltbarer Vorformkörper und ein eine gute Struktur aufweisender Formkörper ergibt sich, wenn die Teilchen mit der Verbindung des Metalls durch Vermischen, insbe­ sondere Verrühren, in Kontakt gebracht werden, wobei vor­zugsweise die gesamte Oberfläche der Teilchen mit der Verbindung des Metalls kontaktiert, insbesondere benetzt, wird. Dadurch können die Teilchen beim Sintern über ihre gesamte Oberfläche innig verbunden werden. Das Vermischen kann in bekannten Mischeinrichtungen erfolgen.

[0019] Je nach Art der Teilchen und der eingesetzten Verbindun­gen zumindest eines Metalles kann vorgesehen sein, daß die Verbindung des Metalls mit den Teilchen in bei Raum­temperatur festem oder fluidem Zustand oder in in einem Lösungsmittel gelöstem Zustand in Kontakt gebracht wird. Es ist eine Anlagerung einer gasförmigen Verbindung eines Metalls an die Teilchen ebenso durchführbar wie ein Zu­mischen von pulverförmigen Teilchen einer Verbindung ei­nes Metalls zu den zu sinternden Teilchen. Zweckmäßiger­weise wird vor der Vorformkörperbildung das Lösungsmittel der Verbindung des Metalles abgedampft.

[0020] Besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Verfahrensfüh­rung ist es, wenn die Erwärmung zur endgültigen Verdich­tung unmittelbar an die Vorformkörperbildung bzw. an das Abdampfen des Lösungsmittels anschließt. An die dem Zu­mischen der Verbindung eines Metalls direkt folgende Her­stellung des Vorformkörpers bzw. an das allenfalls not­wendige Abdampfen des Lösungsmittels schließt der Sinter­vorgang bzw. die Verdichtung zum Formkörper ohne weiteren Zwischenschritt an; weitere reaktive Zwischenschritte sind auch nicht erforderlich, womit die Verfahrensführung einfach wird.

[0021] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorteilhafter­weise Teilchen von Werkzeug-, insbesondere Schnellar­ beitsstählen ledeburitischen Kaltarbeitsstählen, Hoch­temperatur- bzw. Sinterlegierungen auf Ni- und/oder Co-­Basis od.dgl. eingesetzt. Die Teilchen ergeben nach dem Sintern die entsprechenden Stähle bzw. Legierungen ge­normter Zusammensetzung.

[0022] Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, daß das bzw. die freigesetzte(n) Metall(n) bzw. die bezüglich Sauerstoff substöchiometrische(n) Sauerstoffverbin­dung(en) eines Metalles Metalle bzw. Sauerstoffverbin­dungen von Metallen aus der Gruppe Fe, Co, Ni, Cr, Mo, W, Ta, Nb, V, Ti Zr, Hf, Al, Si sind.

[0023] Besonders einfach wird das Verfahren bei guten Ergebnis­sen, wenn vorzugsweise in einem organischen Lösungsmit­tel, gelöste Komplex-, Anlagerungs- und/oder Koordina­tionsverbindungen mindestens eines legierungseigenen oder legierungsverträglichen Metalles, vorzugsweise mit der Wertigkeit Null, eingesetzt werden. Derartige Verbindun­gen von Metallen geben bei relativ niedriger Temperatur das Metall bzw. die bezüglich Sauerstoff substöchiome­trische Sauerstoffverbindung des Metalls ab und die Ver­bindungsreste verlassen relativ ungehindert den erwärmten Vorformkörper noch bevor der Verdichtungsvorgang ein­setzt. Zweckmäßig ist es hiebei, wenn die Reste der Ver­bindung des Metalles nach Freisetzen des Metalles bzw. der bezüglich Sauerstoff substöchiometrischen Sauerstoff­verbindung im Zuge der Temperaturehöhung vor Erreichen der Verdichtungstemperatur aus dem Vorformkörper z.B. durch Anlegen eines Vakuums abgeführt werden.

[0024] Es ist ferner möglich, daß, gegebenenfalls ausschließ­lich, Carbonylgruppen aufweisende Verbindungen z.B. Oxalate, der legierungseigenen oder legierungsverträg­lichen Metalle eingesetzt werden. Eine weitere Möglich­keit besteht darin, daß, gegebenenfalls ausschließlich, (Cyclo-)Alkyle, -Alkenyle oder -Alkinyle, beispielsweise C₁ - C₅-Alkyl, Allyl, Cycloalkadienyl, Cyclopenta­dienyl, Cycloheptatrienyl, Cyclooactadienyl, der legie­rungseigenen oder legierungsverträglichen Metalle einge­setzt werden.

[0025] Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn, vorzugsweise in organischen Lösungsmitteln, gelöste Acetylacetonate der legierungseigenen oder legierungsverträglichen Me­talle, insbesondere von Co, Ni, Cr, Mo und/oder V, ein­gesetzt werden. Hiebei ist es vorteilhaft, wenn man das Acetylacetonat des legierungseigenen oder legierungsver­träglichen Metalls, insbesondere Co-Acetylacetonat, be­zogen auf das in ihm enthaltene Metall, in Mengen von 0,05 bis 0,8 Gew.-%, vorzugsweise von 0,08 bis 0,2 Gew.-%, des Gewichtes der eingesetzten Teilchen einge­setzt wird, Möglich ist z.B. auch die gleichzeitige Zu­gabe von Ni-Acetylacetonat und Co-Acetylacetonat.

[0026] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird folgendermaßen vorgegangen:

[0027] Teilchen zumindest eines Metalles oder einer Metallegie­rung werden mit zumindest einer Verbindung eines legie­rungseigenen oder legierungsverträglichen Metalles ver­mischt, die bei Erwärmung ein Metall oder eine bezüglich Sauerstoff substöchiometrische Verbindung des Metalls freisetzt. Die Teilchen können wasserverdüste Metallpul­ver sein, die bis zu einem gewissen Anteil, vorzugsweise 50 % auch gasverdüste oder auf andere Weise hergestellte bzw. vorbehandelte Pulver enthalten können. Diese Teil­chen werden mit der gelösten Verbindung, z.B. durch Rüh­ren, innig vermischt, wobei die Teilchen gut benetzt wer­den; nach Abdampfen des Lösungsmittels soll auf den Teil­chen eine Schicht der Verbindung in molekularer Dicke ab­gelagert sein. Die Teilchen werden sodann unter Druck zu einem Vorformkörper verpreßt. Der Vorformkörper wird in einer Preßform gepreßt, die gleichzeitig auch die Sinter­form darstellt, und hat eine Dichte von 80 %. Dieser Vor­formkörper wird sodann, ohne weitere Behandlung auf die Verdichtungstemperatur erwärmt, wobei beim Erwärmen die Verbindung zerlegt wird. Die freiwerdenden Metalle ver­bleiben im Gefüge und die Verbindungsreste, insbesondere organische Bestandteile, verlassen den Vorformkörper. Bei Erreichen der Sintertemperatur liegt nur mehr das Legie­rungsgefüge vor, das gesintert wird, da die organischen Bestandteile derart gewählt sind, daß sie vor dem Haupt­schwindungsvorgang das Gefüge verlassen haben und die reaktionsfreudigen Metallatome und substöchiometrischen Sauerstoffverbindungen bereits abgegeben haben.

[0028] Das Abdampfen des Lösungsmittels erfolgt mittels Unter­druck bzw. Vakuum, gegebenenfalls unter Einsatz von Schutzgas, ebenso das Erwärmen des Vorformkörpers und das Verdichten bzw. Sintern.

[0029] Je nach Bedarf können eine oder mehrere Verbindungen ei­nes oder mehrerer Metalle den zu verdichtenden Teilchen zugegeben werden, die jeweils bei Erwärmen ein oder mehrere Metall(e) oder eine oder mehrere bezüglich Sauerstoff substöchiometrische Sauerstoffverbindung(en) eines Metalles abgeben.

[0030] Zu bemerken ist ferner, daß den zu verdichtenden Teilchen vor, nach oder gleichzeitig mit der Zugabe der Verbindung eines Metalls auch die Verpreß- bzw. Sintereigenschaften verbessernde Substanzen, z.B. Paraffin oder andere, zu­gegeben werden können.

[0031] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:

Beispiel 1

[0032] Ein handelsübliches wasserverdüstes Schnellarbeitsstahl­pulver mit der Werkstoffnummer 1.3343 und einem Sauer­stoffgehalt von 710 ppm wurde mit 0.3 Gew.-% Vanadyl-­Acetylacetonat und mit Feinbenzin in einer Planetenmühle innigst vermischt. Danach wurden 1.5 Gew.-% Paraffin als Preß- bzw. Sinterhilfsmittel zugegeben und homogen ver­teilt. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels wurde das Pulver in einer Matrize mechanisch bei 5000 bar zu Form­körpern verpreßt und anschließend unter Vakuum gesintert. Die Sinterbedingungen waren 1235°C bei einer Haltezeit von 30 Minuten. Die erreichte Sinterdichte des Formkör­pers betrug 8.12 g/cm³. Die Biegebruchfestigkeit lag über 2000 N/mm². Der Sauerstoffgehalt betrug 20 ppm. Der ohne erfindungsgemäße Zusatzmittel gesinterte Ver­gleichskörper konnte nur eine Dichte von 8.00 g/cm³ und eine um 20 % niedrigere Biegebruchfestigkeit erreichen.

Beispiel 2

[0033] Ein handelsübliches wasserverdüstes Schnellarbeitsstahl­pulver mit der Werkstoffnummer 1.3215 wurde mit einem Zu­satz von 0.5 % Cobalt-Acetylacetonat, 1 % Molybdänyl-­ Acetylacetonat und mit Benzol in einer Planetenmühle ver­mischt und anschließend im Exsikkator getrocknet. Das me­chanische Pressen erfolgte bei 5500 bar. Die Größe der Formkörper betrug 5 x 5 x 45 mm. Das Vakuumsintern der gepreßten Formkörper erfolgte bei 1250°C, die Haltezeit war 1 Stunde. Die Dichte Des Sinterkörpers, dem die er­findungsgemäßen Zusatzmittel zugeführt wurden, konnte ge­genüber dem ohne Zusatzmittel hergestellten Vergleichs­körper um 0.15 g/cm³ gesteigert werden. Die Biegebruch­festigkeit des gemäß der Erfindung hergestellten Form­körpers lag gegenüber dem VErgleichskörper um 25 % höher.

Beispiel 3

[0034] Ein handelsübliches wasserverdüstes Schnellarbeitsstahl­pulver mit der Werkstoffnummer 1.3343 wurde gemäß der Er­findung mit 0.5 Gew.-% Molybdänyl-Acetylacetonat, 0.5 Gew.-% Vanadyl-Acetylacetonat und 0.3 Gew.-% Aluminium-­Acetylacetonat und Benzol vermischt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurde das trockene Pulver in einer mecha­nischen Presse bei 5000 bar zu Schneidplatten der ISO-Be­zeichnung SPGN 120308 verpreßt. Die Grünlinge wurden bei 1240°C und 30 min in Vakuum gesintert. Der Kohlenstoffge­halt der Sinterlegierung betrug nach dem Sintern 0.91 Gew.-%, der Sauerstoffgehalt 20 ppm. Die Restporosität war kleiner 0.1 Vol.-%. Der ohne Zusatzmittel gesinterte Vergleichskörper zeigte einen niedrigeren Kohlenstoffge­halt und eine Restporosität von 0.7 Vol.-%. Ein Ver­schleißtest mit Hilfe der Schleifradmethode ergab folgen­de Ergebnisse im spezifischen Gewichtsverlust (%):
W.Nr. 1.3343 schmelzmetallurgisch      100 %
W.Nr. 1.3343 PM-ohne Zusatzmittel      60 %

[0035] Die Schneidplatten gemäß der Erfindung zeigten eine si­gnifikante Verbesserung hinsichtlich des Verschleißver­haltens.

Beispiel 4kl

[0036] Eine Mischung eines Schnellarbeitsstahlpulvers mit der Werkstoffnummer 1.3343 bestehend aus 50 % wasserverdüsten und 50 % gasverdüsten Anteilen wurde gemäß den Bedingun­gen des Beispiels 3 hergestellt und untersucht. Im Zer­spanungstest bei einer Schnittgeschwindigkeit von 40 m/min, einer Schnittiefe von 2 mm und einem Vorschub von 0.23 mm/U an einem Vergütungsstahl mit der Werkstoff­nummer 1.6582 und einer Härte von 230 HB 30 wurden fol­gende Standzeiten ermittelt:

Beispiel 5

[0037] Wasserverdüstes Pulver auf Cobalt-Basis (Stellit 6) wurde erfindungsgemäß mit 1 Gew.-% Vanadyl-Acetylacetonat, 0.1 Gew.-% Aluminium-Acetylacetonat und 0.1 Gew.-% Chrom-­Acetylacetonat gelöst in Aceton in einem Rührwerk ver­mischt. Das getrocknete Pulver wurde in einer Matrize bei 6000 bar zu Formkörpern verpreßt und im Vakuumofen bei 1290°C bei einer Haltezeit von 60 min gesintert. Die Restporosität des mit dem erfindungsgemäßen Zusatzmittel gestellten Sinterkörpers lag unter 0.1 Vol-%, während der ohne Zusatzmittel hergestellte Vergleichskörper eine Restporosität von 12.1 % aufwies.

Beispiel 6

[0038] Wasserverdüstes Pulver mit der Werkstoffnummer 1.2379 wurde erfindungsgemäß mit 0.3 Gew.-% Molybdänyl-Acetyl­acetonat, 1 Gew.-% Vanadyl-Acetylacetonat und Benzol in einer Planetenmühle vermischt und anschließend unter Vakuum getrocknet und mechanisch zu Formkßrpern verpreßt. Die Sinterung erfolgte bei 1210°C und 1 Stunde Haltezeit. Die Restporosität lag unter 0.2 Vol-%. Der ohne Zusatz­mittel hergestellte Vergleichskörper zeigte eine Rest­porosität von 3.8 Vol-%.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbeson­dere für Werkzeuge, Maschinenteile, Gebrauchsgegenstände od.dgl. mit Metallen bzw. Metallegierungen, vorzugsweise mit mindestens einem Metall der Eisengruppe, insbesondere hochlegierten Stählen und/oder Co-Basislegierungen, wo­bei, insbesondere pulverfeine Teilchen der Legierungsbe­standteile und/oder von Vorlegierungen und/oder der Le­gierung selbst mit zumindest einem Zusatzmittel versetzt und zumindest unter Erhitzung zu einem gewünschten Form­körper verdichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen, vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, mit mindestens einer Verbindung zumindest eines Metalles als Zusatzmittel in Kontakt gebracht werden, die bei Tempera­turen von 50 bis 800°C, vorzugsweise 150 bis 350°C, ins­besondere um 250°C, zumindest ein legierungseigenes oder legierungsverträgliches Metall und/oder eine bezüglich Sauerstoff substöchiometrische Sauerstoffverbindung eines derartigen Metalles freisetzt, wonach zumindest unter Er­hitzen, vorzugsweise unter Sintern, die endgültige Ver­dichtung der Teilchen zum Formkörper erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen nach Zusatz des Zusatzmittels mit Druck- und/oder Temperaturbeaufschlagung einer Vorformkörper­bildung unterworfen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß Oberflächensauerstoff enthaltende Teilchen bzw. Pulver eingesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mit der Verbindung des Metalls durch Vermischen, insbesondere Verrühren, in Kontakt gebracht werden, wobei vorzugsweise die gesamte Oberfläche der Teilchen mit der Verbindung des Metalls kontaktiert, insbesondere benetzt, wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Metalls mit den Teilchen in bei Raumtemperatur festem oder fluidem Zu­stand oder in in einem Lösungsmittel gelöstem Zustand in Kontakt gebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Vorformkörperbildung das Lösungsmittel der Ver­bindung des Metalles abgedampft wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung zur endgültigen Ver­dichtung unmittelbar an die Vorformkörperbildung bzw. an das Abdampfen des Lösungsmittels anschließt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die freigesetzte(n) Me­tall(e) bzw. die bezüglich Sauerstoff substöchiome­trische(n) Sauerstoffverbindung(en) eines Metalles Me­talle bzw. Sauerstoffverbindungen von Metallen aus der Gruppe Fe, Co, Ni, Cr, Mo, W, Ta, Nb, V, Ti, Zr, Hf, Al, Si sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit Wasserverdüsung erhaltene Teil­chen, gegebenenfalls mit einem Zusatz bis zu max. 50 % an gasverdüsten und/oder gemahlenen Teilchen, eines Metal­ les, einer Legierung oder Vorlegierung mit unregelmäßiger Gestalt und Größe eingesetzt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen von Werkzeug-, insbesondere Schnellarbeitsstählen, ledeburitischen Kaltarbeitsstäh­len, Hochtemperatur- bzw. Sinterlegierungen auf Ni- und/oder Co-Basis od.dgl. eingesetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß, vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel, gelöste Komplex-, Anlagerungs- und/oder Koordinationsverbindungen mindestens eines legierungsei­genen oder legierungsverträglichen Metalles, vorzugs­weise mit der Wertigkeit Null, eingesetzt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß, gegebenenfalls ausschließlich, Car­bonylgruppen aufweisende Verbindungen z.B. Oxalate, der legierungseigenen oder legierungsverträglichen Metalle eingesetzt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß, gegebenenfalls ausschließlich, (Cyclo-)Alkyle, -Alkenyle oder -Alkinyle, beispielsweise C₁ - C₅-Alkyl, Allyl, Cycloalkadienyl, Cyclopen­tadienyl, Cycloheptatrienyl, Cyclooctadienyl, der le­gierungseigenen oder legierungsverträglichen Metalle eingesetzt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, vorzugsweise in organischen Lösungs­mitteln, gelöste Acetylacetonate der legierungseigenen oder legierungsverträglichen Metalle, insbesondere von Co, Ni, Cr, Mo und/oder V, eingesetzt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Acetylacetonat des legierungsei­genen oder legierungsverträglichen Metalls, insbesondere Co-Acetylacetonat, bezogen auf das in ihm enthaltene Me­tall in Mengen von 0,05 bis 0,8 Gew.-%, vorzugsweise von 0,08 bis 0,2 Gew.-%, des Gewichtes der eingesetzten Teil­chen eingesetzt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste der Verbindung des Metalles nach Freisetzen des Metalles bzw. der bezüglich Sauer­stoff substöchiometrischen Sauerstoffverbindung im Zuge der Temperaturerhöhung von Erreichen der Verdichtungs­temperatur aus dem Vorformkörper, z.B. durch Anlegen ei­nes Vakuums, abgeführt werden.