Eigenschaften der Fe-Al₂O₃-Verbundwerkstoffe

Zusammenfassung

In der Gruppe der eisenreichen Werkstoffe bis zu 13,6 Gew.-% Al₂O₃ wurde beim Verdichten des Pulvergemischs eine Preßdichte (Tab. 3, Abb. 2) von ungefähr 75 % der berechneten größtmöglichen Dichte erreicht. Mit zunehmendem Anteil der Tonerde sinkt dieses Verhältnis allmählich bis auf 46 % bei 68 Gew.-% Al₂O₃. Da die α -Al₂O₃-Kristalle im Gegensatz zum Eisen nicht plastisch verformt werden, war diese Zunahme des Porenraums zu erwarten. Selbst bei einer idealen dichtesten Packung gleich großer Kugeln hätte man nur etwa 74 % der Dichte des porenfreien Körpers erreichen können. Nach dem Sintern werden sowohl bei hohen Eisengehalten als auch bei hohen Tonerdegehalten Dichten von mehr als 92 % der berechneten Werte erreicht, allerdings mit Aunnahme der Werkstoffe mit etwa 50 Vol.-% Al₂0₃-Anteil (76,2 Gew.-% Fe + 23,8 Gew.-% Al₂O₃; 66 Gew.-% Fe + 34 Gew.-% Al₂O₃; 57,7 Gew.-% Fe + 42,3 Gew.-% Al₂O₃), welche bisher beim Sintern unterhalb des Eisenschmelzpunktes nur 89,4 % bzw. 88,7 % und 90,5 % der berechneten Dichten erreichten. Eisen und Tonerde bilden, wie bereits von W. SEITH und H. SCHMEKEN hervorgehoben wurde, eine Zusammenstellung, bei der die Schmelztemperatur des Metalls merklich unter den für das Sintern der Oxydkomponente geeigneten Temperatur liegt. Nach E. RYSCHKEWITSCH [20] wird für reine Tonerde, um gute Dichte und hohen E-Modul zu erreichen, eine Sintertemperatur von nahezu 1800°C benötigt, also eine Temperatur, welche weit über dem Eisenschmelzpunkt liegt. F. EISENKOLB und W. RICHTER [21] fanden beim Sintern von Eisen-Tonerde-Gemischen mit überwiegendem Oxydanteil diese Angabe bestätigt (Tab. 4).