Rückblick GEFTA Jahrestagung 1999

Das Sintern pulvermetallurgischer Werkstoffsysteme ist in der Regel mit einer Reduzierung der Porosität verbunden (Triebkraft: Minimierung der Oberflächenenergie). Dabei kommt der Qualität der Oberfläche der Pulverteilchen eine entscheidende Bedeutung zu. Wichtige Kenngrößen sind neben der Größe besonders auch Struktur und Zusammensetzung der Oberflä che. Beschichtungen oder Oberflächenbelegungen können die Sinterprozesse gravierend beeinflussen.

Technologische Vorbehandlungen, die dem Sinterprozeß vorausgehen, führen häufig - besonders bei sauerstoff-affinen Werkstoffen - zu oxidischen Verunreinigungen. In ungünstigen Fällen bilden diese Verunreinigungen passivierende Oberflächenschichten, die die elementaren Materialtransportprozesse beim Sintern (Diffusion, Teilchenumlagerung, ...) so stark behindern, daß eine Verdichtung nur begrenzt stattfindet oder gar unterbunden wird.

Am Beispiel von WC-Co-Pulverpreßlingen wird gezeigt, daB die vorhandenen, technologisch bedingten Sauerstoff-Verunreinigungen erst reduziert werden müssen (z.B. mit Kohlenstoff aus dem Material selbst), bevor merklicher Materialtransport stattfinden kann. Erst dadurch werden reaktionsfreudige Oberflächen geschaffen werden, die eine Verdichtung des Systems durch Schwindung ermöglichen. Der experimentelle Nachweis dieser Reduktionsprozesse erfolgt durch die Bestimmung des Schwindungsbeginns (Dilatometrie). Die Veränderung der Kontaktfläche zwischen den Teilchen kann durch Messung der Temperaturleitfähigkeit (Laserflash-Technik), die Bildung von CO₂/CO als Folge der Reduktionsprozesse durch die damit verbundene Masseänderungen (Thermogravimetrie / Massenspektrometrie) und die begleitenden thermischen Effekte (Dynamische Differenzkalorimetrie) verfolgt werden.

Die Nutzung dieser Informationen für die Optimierung von Sinterprozessen hinsichtlich der technologischen Anwendung (Kohlenstoff-Bilanz, Eigenschaften, ...) wird diskutiert.

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