Effect of manufacturing parameters and chemical composition on sintering and properties of powder metallurgy steels

Abstract

Pulvermetallurgische Formteile werden durch Pressen und Sintern von Metallpulvern hergestellt. Durch die inhärente Porosität sind die mechanischen Eigenschaften tendenziell beeinträchtigt; andererseits bewirkt die Porosität geringeres Gewicht und verbesserte Geräuschdämpfung. Vor allem für alternative Antriebssysteme sind auch funktionelle - elektrische und magnetische - Eigenschaften von Interesse. In der vorliegenden Arbeit wurden mehrere Typen von Sinterstählen untersucht, wobei vor allem der Einfluss der Sintertemperatur erfasst wurde. Deoxidation und C-Auflösung erwiesen sich sowohl für die mechanischen als auch für die physikalischen Eigenschaften als hoch relevant; durch Hybridlegierungstechnik konnten Sinterstähle erzeugt werden, die auch gute Ermüdungseigenschaften zeigten.

Powder metallurgy components can be made by pressing and sintering metal powders. However, the performance and mechanical properties of these parts is limited because of the presence of the inherent porosity. On the other hand, the porosity results in lower weight and improved noise damping capacity of the components. In particular for alternative driving systems, also functional – electrical and magnetic - properties are of relevance. In the present study, several low alloy PM steels were investigated, with particular focus on the influence of the sintering temperature. Deoxidation and carbon dissolution were identified as highly relevant both for the mechanical and the physical properties. By hybrid alloying, sintered steels were produced that showed attractive fatigue properties.