[發明專利]粉末冶金體及其制備方法

有效

• 申請號: 201080009076.0
• 申請日: 2010-02-24
• 公開（公告）號: CN102365144A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 魯道夫·米內夫
• 申請（專利權）人: PMG菲森有限公司
• 主分類號: B22F7/00
• 分類號: B22F7/00;B22F3/11;F16J15/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒

技術領域

本發明涉及粉末冶金體以及粉末冶金體的制備方法。

背景技術

德國專利文獻DE?103?01?175?A1披露了一種通過粉末冶金法制 得的粉末冶金體，該粉末冶金體具有至少一個多孔區域和至少一個平 面流體密封區域(fluiddichten?Bereich)。該流體密封區域 設計用于阻止某些液體的滲透，并且在某些情況下，該流體密封區域 也應阻止氣體的滲透。這種流體密封區域可在粉末冶金體內形成一道 屏障。

發明內容

本發明的目的在于改善粉末冶金體的密封功能。

這一目的是通過將獨立權利要求1和13的特征加以組合而得以 實現的。

本發明基于如下原理：將獨立的密封元件(例如，彈性體密封件) 安裝于粉末冶金體(優選由燒結鐵或燒結鋼制成)上，并將所述密封 元件的密封功能與再致密化的粉末冶金體區域相結合。密封元件具有 這樣的功能，即，對粉末冶金體壁進行密封以防止不利的氣體和/或 液體滲透。通過如下方式使這一密封功能得以改善：將密封元件安裝 于粉末冶金體的安裝底座上，而該粉末冶金體的安裝底座區域中存在 再致密化的深度區域(Tiefenbereich)。因此，該深度區域的平均孔 隙率低于該粉末冶金體整體的平均孔隙率(因此，該深度區域具有更 高的材料密度)。

優選通過阿基米德方法或借助于定量圖像分析來確定孔隙率。在 通過定量圖像分析來確定孔隙率時，優選通過上述阿基米德方法來進行 度量修正。

根據本發明，可將粉末冶金體的孔隙率優勢(靜質量低、材料消 耗低、生產成本效益高)與粉末冶金體僅在要求區域內的較高的材料 密度(較低的孔隙率)相結合。根據本發明，這些區域至少位于還將 要設置一個或多個密封元件的位置。安裝底座優選形成針對密封元件 的機械接觸表面。

在所述深度區域中，特別地提供了封閉的孔隙以形成局部相對較 低的孔隙率。這樣，粉末冶金體中常規密封元件區域內的密封性得到 有效地提高。

在優選實施方案中，局部相對致密的區域(即，具有局部相對較 低的孔隙率的深度區域)的材料深度至少為0.01mm或至少0.05mm。 通常由安裝底座開始測量材料深度。在優選實施方案中，材料深度達 0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm或2.5mm。當材料深度小于0.01 mm或0.05mm時(取決于其用途)，可能不一定確保粉末冶金體具 有所需的用以支持該深度區域中的密封元件的不透性。當材料深度大 于2.5mm時，則用以獲得所需的局部相對較高密度或局部相對較低 孔隙率的過程所耗費的費用可能會相對較高，而在該過程中卻并不會 獲得密封作用方面所要求的額外益處。

優選的是，在橫向顯微斷面中，該深度區域被表示為橫截面積， 該橫截面積形成為材料深度與材料寬度的乘積，其中該材料寬度特別 地平行于安裝底座延伸。材料寬度的尺寸優選小于或等于安裝底座的 寬度。所考慮的橫截面積尤其為至少0.3mm²。該橫截面積表示(例 如)材料深度為0.5mm、材料寬度為0.6mm的待考慮區域。

為了提高安裝底座區域的密封作用，對于材料深度與孔隙率之間 的關系來說，以下實施方案是優選的：

當材料深度達0.05mm時，該深度區域內的平均孔隙率至多為4 體積％(相當于至少為理論密度的96％)、優選至多為2.5體積％(相 當于至少為理論密度的97.5％)。當材料深度達0.5mm時，該深度 區域內的平均孔隙率至多為5體積％、優選至多為2.5體積％。當材 料深度達1.0mm時，該深度區域內的平均孔隙率至多為6體積％、 優選至多為3體積％。當材料深度達1.5mm時，該深度區域內的平 均孔隙率至多為7體積％、優選至多為3.5體積％。

所示出的孔隙率值優選利用定量圖像分析方法(金相學)確定。

所述深度區域中的平均孔隙率優選至多為5體積％。如果深度區 域中的平均孔隙率高于5體積％，則可能不一定確保獲得所需的針對 氣體和液體的不透性。在所述深度區域以外，粉末冶金體無需具有針 對液體/氣體的不透性，因此這里的平均孔隙率(例如，高于10體積 ％)可相當于常規粉末冶金成分的平均孔隙率。