Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 97 
Ci . . Co 
x N Einfluß des Gefüges auf die Schwingfestigkeit von Sintereisen und -stahl 
er 
Münip Dalgic und Paul Beiss, Institut für Werkstoffkunde, RWTH Aachen 
1. Einleitung 
nme In der pulvermetallurgischen Formteilfertigung verzichtet man gewöhnlich aus wirtschaftlichen Grün- 
Odemen ka- den darauf, den Werkstoff porenfrei zu verdichten. Die innere Porosität von meistens etwa 10 bis 15 
ne Kriechfe. % hat eine Kerbwirkung zur Folge, die die mechanischen Kennwerte beeinflußt. Dabei spielen Po- 
erfestigenden rengröße und Porenmorphologie eine entscheidende Rolle.|Die Entwicklungen in der quantitativen 
ist das Ver Metallographie ermdglichen die Charakterisierung der Mikrostruktur durch stereologische Parameter, 
d die sich in den Eigenschaften widerspiegeln. 
ie beruht auf 
A. Der Beitrag 
Kriechfestig Für die Gefügecharakterisierung wurden unterschiedliche Grundpulver verwendet, zwei wasserver- 
WISN Wer: diiste und zwei aus Erz reduzierte Schwammeisenpulver. Um Legierungseffekte zu erfassen, wurde 
neben reinem Sintereisen auch Sintereisen mit diffusionsgebundenen elementarerr Legierungsbestand- 
teilen untersucht. Hauptmerkmal gesinterter Werkstoffe ist die durch die Dichte gegebene Porositit. 
Die Porosität läßt sich grob durch Porengröße und -form beschreiben. Diese Parameter sind das Er- 
gebnis der Herstellschritte vom Pulver bis zum Endprodukt. Durch den ebenen Schliff an porösen 
Werkstoffen können ebene Primärmerkmale quantitativ erfaßt werden. Weitere ebene oder räumliche 
Co Parameter können über stereologische Beziehungen definiert werden. In dieser Arbeit geht es darum, 
Wirtschaft für die Einflußgrößen der porösen Gefüge auf die Dauerschwingfestigkeit zu ermitteln. 
COST 3013, 
2. Probenmaterial und metallographische Priparation 
In diesen Versuchen wurden zwei Sinterstdhle und zwei Reineisensorten untersucht. Die Sinterstihle 
bestehen aus te Pulver und Schwammeisenpulver, Distaloy AE und Distaloy SE der 
Firma Hoganis, Schweden. {Sie enthalten als Legierungselemente 1,5% Cu, 4% Ni, 0,5% Mo. Die 
zwei Reineisensorten waren wasserverdiistes Reineisen (ABC 100.30) und ein Schwammeisenpulver 
R35. 1993 (MH 65.17) des gleichen Herstellers. Die Proben wurden mit unterschiedlichen Driicken zu verschie- 
denen Dichten verpreBt und je zur Hilfte bei 1120°C und 1280°C in Produktionsofen in einer Atmo- 
go sphire aus 70% N2 und 30% H? gesintert. Die Sinterzeiten betrugen etwa 20 Minuten. In der Meß- 
linge der Proben, wo der Bruch zu erwarten ist, wurden die archimedische Dichte sowie die Größen- 
und Gestaltskennwerte der Porositit bestimmt. 
Die quantitative Gefiigeanalyse stelit an die auszuwertenden Schliffe sehr hohe Anforderungen. Alle 
Proben wurden einsatzgehirtet, um wihrend der Priparation eine Abrundung der Porenkanten zu 
vermeiden und mit Epofixharz unter Vakuum imprägniert. Anfangs wurden die Proben nach dem 
Planschleifen sukzessive mit feineren Diamantkörnungen mit einem Zusatz von 0,05 % Salpetersäure 
zu 100 ml Kühlschmierstoff poliert. Der letzte Politurvorgang auf 3 pum wurde ohne Salpetersäure 
durchgeführt, damit keine Verfälschung der Porenkanten auftritt. Eine andere Präparation wurde mit 
dem System New Lam der Fa. Kulzer durchgeführt. Von jedem Werkstoffzustand wurden fünf Pro- 
ben und je Probe zehn Bilder bei einer Vergrößerung von 100:1 ausgewertet, damit die Ergebnisse 
statistisch gut abgesichert sind. 
r 
enn. LE 3. Ergebnisse 
(Cregg ofa 
anced Das Ziel der Untersuchungen ist es, den Zusammenhang zwischen der Porositit und der Schwingfe- 
stigkeit durch porencharakterisierende Gefiigeparameter zu beschreiben. Der EinfluB der Porenmor-