Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 3/2010

01.03.2010

Comprehensive Investigations of the Supersolidus Liquid-Phase Sintering of Two Plastic Mold Steels

verfasst von: H. Hill, S. Weber, S. Siebert, S. Huth, W. Theisen

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 3/2010

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The processing of plastics, particularly reinforced composites, necessitates the use of corrosion- and wear-resistant materials for tools that come into contact with the polymer. For such applications, plastic mold steels were developed that offer not only a good wear resistance due to the presence of carbides in a martensitic matrix, but also good corrosion resistance provided primarily by a sufficient amount of dissolved chromium. The common processing route for these high-alloyed materials is the hot isostatic pressing (HIP) of gas-atomized powders (PM-HIP). In this context, sintering plays an insignificant role, except for the processing of metal-matrix composites (MMCs). The development of novel wear- and corrosion-resistant MMCs based on plastic mold steels requires knowledge of the sintering behavior of prealloyed powders of such tool steels. It is well known that alloyed powders can be processed by supersolidus liquid-phase sintering (SLPS), a method leading to almost full densification and to microstructures without significant coarsening effects. In this work, two different gas-atomized powders of plastic mold steels were investigated by computational thermodynamics, thermal analysis, sintering experiments, and microstructural characterization. The results show that both powders can be sintered to almost full density (1 to 3 pct porosity) by SLPS in a vacuum or a nitrogen atmosphere. Experimental findings on the densification behavior, nitrogen uptake, and carbide volume fractions are in good agreement with calculations performed by computational thermodynamics.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
This value specifies the time required for the specimen to cool from 1073.15 K (800 °C) to 773.15 K (500 °C). In Fe-base alloys, the phase transformation from austenite to ferrite, pearlite, and bainite mainly occurs in this temperature range, depending on the cooling rate.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat H. Berns and W. Theisen: Ferrous Materials: Steels and Cast Iron, 1st ed., Springer, Berlin, Germany, 2008, pp. 38–42, 105–08, 358–59. H. Berns and W. Theisen: Ferrous Materials: Steels and Cast Iron, 1st ed., Springer, Berlin, Germany, 2008, pp. 38–42, 105–08, 358–59.
2.
Zurück zum Zitat G. Hackl, H. Lenger, J. Sammer, and H. Makovec: Berg-und Hüttenmännische Monatsh., 1995, vol. 140 (1), pp. 68–77. G. Hackl, H. Lenger, J. Sammer, and H. Makovec: Berg-und Hüttenmännische Monatsh., 1995, vol. 140 (1), pp. 68–77.
3.
Zurück zum Zitat S. Gimenez and I. Iturizza: Powder Metall., 2003, vol. 46 (3), pp. 209–18.CrossRef S. Gimenez and I. Iturizza: Powder Metall., 2003, vol. 46 (3), pp. 209–18.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat I. Aguirre, S. Gimenez, S. Talacchia, T. Gomez-Acebo, and I. Iturriza: Powder Metall., 1999, vol. 42 (4), pp. 353–57.CrossRef I. Aguirre, S. Gimenez, S. Talacchia, T. Gomez-Acebo, and I. Iturriza: Powder Metall., 1999, vol. 42 (4), pp. 353–57.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat S. Talacchia, J.I. San Martin, I. Urrutibeaskoa, S. Jauregi, R. Palma, V. Martinez, and J.J. Urcola: Powder Metall., 1993, vol. 36 (4), pp. 275–80. S. Talacchia, J.I. San Martin, I. Urrutibeaskoa, S. Jauregi, R. Palma, V. Martinez, and J.J. Urcola: Powder Metall., 1993, vol. 36 (4), pp. 275–80.
6.
Zurück zum Zitat S. Gimenez, C. Zubizarreta, V. Trabadelo, and I. Iturriza: Mater. Sci. Eng., A, 2008, vol. 480 (1–2), pp. 130–37. S. Gimenez, C. Zubizarreta, V. Trabadelo, and I. Iturriza: Mater. Sci. Eng., A, 2008, vol. 480 (1–2), pp. 130–37.
7.
Zurück zum Zitat S. Weber and W. Theisen: Materialwiss. Werkstofftech., 2007, vol. 38 (6), pp. 442–52.CrossRef S. Weber and W. Theisen: Materialwiss. Werkstofftech., 2007, vol. 38 (6), pp. 442–52.CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat S. Weber and W. Theisen: Materialwiss. Werkstofftech., 2007, vol. 38 (6), pp. 442–52.CrossRef S. Weber and W. Theisen: Materialwiss. Werkstofftech., 2007, vol. 38 (6), pp. 442–52.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat R.M. German: Liquid Phase Sintering, Plenum Press, New York, 1985, pp. 65–156. R.M. German: Liquid Phase Sintering, Plenum Press, New York, 1985, pp. 65–156.
11.
Zurück zum Zitat S. Weber: Doctoral Thesis, Ruhr-Universität Bochum, Institut für Werkstoffe, VDI-Verlag, Düsseldorf, Germany, 2005, pp. 66–76. S. Weber: Doctoral Thesis, Ruhr-Universität Bochum, Institut für Werkstoffe, VDI-Verlag, Düsseldorf, Germany, 2005, pp. 66–76.
12.
Zurück zum Zitat S. Weber and W. Theisen: Powder Metall., 2006, vol. 36 (4), pp. 355–62.CrossRef S. Weber and W. Theisen: Powder Metall., 2006, vol. 36 (4), pp. 355–62.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat A. Packeisen, W. Theisen, and S. Weber: Proc. Int. Conf. on Hot Isostatic Pressing, HIP ’05, Paris, France, 2005, pp. 1–8. A. Packeisen, W. Theisen, and S. Weber: Proc. Int. Conf. on Hot Isostatic Pressing, HIP ’05, Paris, France, 2005, pp. 1–8.
14.
Zurück zum Zitat V. Trabadelo, S. Gimenez, T. Gomez-Acebo, and I. Iturriza: Scripta Mater., 2005, vol. 53 (3), pp. 287–92. V. Trabadelo, S. Gimenez, T. Gomez-Acebo, and I. Iturriza: Scripta Mater., 2005, vol. 53 (3), pp. 287–92.
15.
Zurück zum Zitat DIN 51004: Bestimmung der Schmelztemperaturen kristalliner Stoffe mit der Differnzthermoanalyse (DTA), Berlin (1994), pp. 1–4. DIN 51004: Bestimmung der Schmelztemperaturen kristalliner Stoffe mit der Differnzthermoanalyse (DTA), Berlin (1994), pp. 1–4.
16.
Zurück zum Zitat DIN 51007: Differenzthermoanalyse (DTA) - Grundlagen, Berlin (1994), pp. 1–16. DIN 51007: Differenzthermoanalyse (DTA) - Grundlagen, Berlin (1994), pp. 1–16.
17.
Zurück zum Zitat DIN EN ISO 6507{1: Härteprüfung nach Vickers, Berlin (1997), pp. 1–96. DIN EN ISO 6507{1: Härteprüfung nach Vickers, Berlin (1997), pp. 1–96.
18.
Zurück zum Zitat G. Petzow: Metallographisches, Keramographisches, Plastographisches Ätzen, 6. überarbeitete, Gebrüder Borntraeger, Stuttgart, Germany, 1994, pp. 239, 241. G. Petzow: Metallographisches, Keramographisches, Plastographisches Ätzen, 6. überarbeitete, Gebrüder Borntraeger, Stuttgart, Germany, 1994, pp. 239, 241.
19.
Zurück zum Zitat S. Weber and W. Theisen: Tooling Materials and Their Applications from Research to Market: 7th Int. Tooling Conf., M. Rosso, ed., Politecnico di Torino, Torino, Italy, 2006, vol. 1, pp. 541–47. S. Weber and W. Theisen: Tooling Materials and Their Applications from Research to Market: 7th Int. Tooling Conf., M. Rosso, ed., Politecnico di Torino, Torino, Italy, 2006, vol. 1, pp. 541–47.
20.
Zurück zum Zitat W. Schatt, K.-P. Wieters, and B. Kieback: Pulvermetallurgie—Technologien und Werkstoffe, 2nd ed., Springer Verlag, Berlin, 2007, pp. 133–59. W. Schatt, K.-P. Wieters, and B. Kieback: Pulvermetallurgie—Technologien und Werkstoffe, 2nd ed., Springer Verlag, Berlin, 2007, pp. 133–59.
22.
Zurück zum Zitat S. Gimenez and I. Iturriza: J. Mater. Process. Technol., 2003, vols. 143–144, pp. 555–60.CrossRef S. Gimenez and I. Iturriza: J. Mater. Process. Technol., 2003, vols. 143–144, pp. 555–60.CrossRef
Metadaten
Titel
Comprehensive Investigations of the Supersolidus Liquid-Phase Sintering of Two Plastic Mold Steels
verfasst von
H. Hill
S. Weber
S. Siebert
S. Huth
W. Theisen
Publikationsdatum
01.03.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 3/2010
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-009-0148-z

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2010

Metallurgical and Materials Transactions A 3/2010 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.