Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 57
Präparation und bildanalytische Bestimmung von Dichtegradienten
an Sinterformteilen auf Eisenbasis
Renate Peters, Stefan Lindlohr, Ali Zafari, Paul Beiss, Christoph Broeckmann
Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau. RWTH Aachen
1 Einleitung
Entscheidenden Einfluss auf die Bauteilfestigkeit von Sinterformteilen hat neben der chemischen
Zusammensetzung, der Gefügeausbildung und der Porenmorphologie die Dichte. Bild 1 zeigt den
Zusammenhang zwischen Dichte und Festigkeit für Eisen-Kupfer und Fe-Cu-C-Stähle. Die Dichte
liegt bei Sinterwerkstoffen auf Eisenbasis zwischen 6,4 g/cm’ und bei Bauteilen hoherer Festigkeit
bei ca. 7,2 g/cm’, was etwa 80 % bzw. 92 % der theoretischen Dichte entspricht.
Wihrend die mittlere Dichte von Bauteilen bzw. von Bauteilsegmenten nach dem archimedischen
Prinzip bestimmt wird, lassen sich Dichtegradienten innerhalb eines Bauteils am besten bildanaly-
tisch darstelien. Die Genauigkeit dieses Messverfahrens ist entscheidend abhängig von einer mög-
lichst fehlerfreien Präparation und vom Anwender des Bildanalyseverfahrens. Deshalb stellt die
lokale Dichtebestimmung besondere Anforderungen an die Metallographie. In diesem Beitrag be-
fassen wir uns mit einigen Methoden der Schliffherstellung von Sinterformteilen auf Eisenbasis
unterschiedlicher Dichten sowie der bildanalytischen Bestimmung von Dichtegradienten innerhalb
von Bauteilen, z. B. unterhalb gepresster Facetten oder aufgrund von oberflächenverdichtenden
Arbeitsvorgängen. Verfolgt man die Dichte über der Bauteilhöhe. lässt sich feststellen. ob Bauteile
einseitig oder zweiseitig verpresst wurden.
Nimm? Ce An dieser Stelle soll nicht auf die Grundlagen pul-
o Fe-15/20%C i i .
wl © Fo 15% 00-06% ) Aversa vermetallurgischer Werkstofte und F eriigungsver
[oust SF fahren eingegangen werden. Ein Literaturhinweis
°° geschmiedet hierzu findet sich im Anhang.
; ra 840°C. 430°C 1h Sinterformteile werden häufig in der Automobilin-
5 ~~ dustrie und im allgemeinen Maschinenbau einge-
= Zi “= setzt. Als Vertreter dieser Formteile dienen z. B.
5 wr aC Zahnräder und Synchronringe, Bild 2, soweit sie in
Na großen Stückzahlen benötigt werden.
ole ‚a
65 70 75 g/cm
Dichte
Bild 1: Abhängigkeit der Schwingfestigkeit von der Dichte
Bild 2: Beispiele für Sinterformteile
