粉末冶金体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及粉末冶金体(3)及其制备方法。该粉末冶金体(3)包括安装底座(16)，该安装底座用于安装密封元件，以便对液体和/或气体提供密封作用，其中所述粉末冶金体(3)在安装底座(16)的深度区域(13)中为再致密化的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及粉末冶金体以及粉末冶金体的制备方法。
技术介绍
德国专利文献DE 103 01 175 Al披露了一种通过粉末冶金法制得的粉末冶金体，该粉末冶金体具有至少一个多孔区域和至少一个平面流体密封区域(fMchigen fluiddichten Bereich)。该流体密封区域设计用于阻止某些液体的渗透，并且在某些情况下，该流体密封区域也应阻止气体的渗透。这种流体密封区域可在粉末冶金体内形成一道屏障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善粉末冶金体的密封功能。这一目的是通过将独立权利要求1和13的特征加以组合而得以实现的。本专利技术基于如下原理将独立的密封元件(例如，弹性体密封件)安装于粉末冶金体(优选由烧结铁或烧结钢制成)上，并将所述密封元件的密封功能与再致密化的粉末冶金体区域相结合。密封元件具有这样的功能，即，对粉末冶金体壁进行密封以防止不利的气体和/或液体渗透。通过如下方式使这一密封功能得以改善将密封元件安装于粉末冶金体的安装底座上，而该粉末冶金体的安装底座区域中存在再致密化的深度区域 (Tiefenbereich)。因此，该深度区域的平均孔隙率低于该粉末冶金体整体的平均孔隙率 (因此，该深度区域具有更高的材料密度)。优选通过阿基米德方法或借助于定量图像分析来确定孔隙率。在通过定量图像分析来确定孔隙率时，优选通过上述阿基米德方法来进行度量修正。根据本专利技术，可将粉末冶金体的孔隙率优势(静质量低、材料消耗低、生产成本效益高)与粉末冶金体仅在要求区域内的较高的材料密度(较低的孔隙率)相结合。根据本专利技术，这些区域至少位于还将要设置一个或多个密封元件的位置。安装底座优选形成针对密封元件的机械接触表面。在所述深度区域中，特别地提供了封闭的孔隙以形成局部相对较低的孔隙率。这样，粉末冶金体中常规密封元件区域内的密封性得到有效地提高。在优选实施方案中，局部相对致密的区域(即，具有局部相对较低的孔隙率的深度区域)的材料深度至少为0. Olmm或至少0. 05mm。通常由安装底座开始测量材料深度。在优选实施方案中，材料深度达0. 5mm、l. OmmU. 5mm,2. Omm或2. 5mm。当材料深度小于0. Olmm 或0. 05mm时(取决于其用途)，可能不一定确保粉末冶金体具有所需的用以支持该深度区域中的密封元件的不透性。当材料深度大于2. 5mm时，则用以获得所需的局部相对较高密度或局部相对较低孔隙率的过程所耗费的费用可能会相对较高，而在该过程中却并不会获得密封作用方面所要求的额外益处。优选的是，在横向显微断面中，该深度区域被表示为横截面积，该横截面积形成为4材料深度与材料宽度的乘积，其中该材料宽度特别地平行于安装底座延伸。材料宽度的尺寸优选小于或等于安装底座的宽度。所考虑的横截面积尤其为至少0. 3mm2。该横截面积表示(例如)材料深度为0. 5mm、材料宽度为0. 6mm的待考虑区域。为了提高安装底座区域的密封作用，对于材料深度与孔隙率之间的关系来说，以下实施方案是优选的当材料深度达0. 05mm时，该深度区域内的平均孔隙率至多为4体积％ (相当于至少为理论密度的96% )、优选至多为2.5体积％ (相当于至少为理论密度的97.5% )。 当材料深度达0. 5mm时，该深度区域内的平均孔隙率至多为5体积％、优选至多为2. 5体积％。当材料深度达1. Omm时，该深度区域内的平均孔隙率至多为6体积％、优选至多为3 体积％。当材料深度达1. 5mm时，该深度区域内的平均孔隙率至多为7体积％、优选至多为 3. 5体积％。所示出的孔隙率值优选利用定量图像分析方法(金相学)确定。所述深度区域中的平均孔隙率优选至多为5体积％。如果深度区域中的平均孔隙率高于5体积％，则可能不一定确保获得所需的针对气体和液体的不透性。在所述深度区域以外，粉末冶金体无需具有针对液体/气体的不透性，因此这里的平均孔隙率(例如，高于10体积％ )可相当于常规粉末冶金成分的平均孔隙率。安装底座优选为用以容纳密封元件的密封槽的构成部分，这样便可通过简单的技术方式将密封元件固定在粉末冶金体上。特别地，安装底座被布置在密封槽的槽底上。特别地，安装底座是在粉末冶金体的圆周方向上连续地形成的。由此可使安装底座与(例如) 环状密封元件匹配，这经常会结合部件的有效密封来使用。粉末冶金体优选具有粉末冶金体轴(例如，对称轴或旋转轴)。特别地，安装底座或密封槽的槽底位于横过粉末冶金体轴的平面内。粉末冶金体优选呈环状。优选的是，结合布置在粉末冶金体前端区域中的密封槽来实现局部相对较低的孔隙率或局部相对较高的密度。在前端区域中或者还在其他位置处，粉末冶金体中环绕密封元件的壁部分通常相对较薄。就粉末冶金体不利地缺乏不透性而言，这些位置是至关重要的。采用经过再加工的材料凸起部这种简单的技术手段，可避免这些位置存在缺乏不透性的风险。在某些技术应用中，对粉末冶金部件加以密封以防止气体和液体(例如，油)渗透和/或溢出是非常重要的，尤其是在机械工程领域和汽车制造领域中更是如此。粉末冶金部件为(例如)凸轮轴调节器系统的转子和定子。举例来说，需要能够防止飞溅的油或压力达1至10巴数量级的油渗透的不透性。为了改善密封性，可将布置于这些部件上的常规密封元件与粉末冶金部件的安装底座区域(即，深度区域)中的局部相对较低的孔隙率相纟口口。借助于所提供的材料凸起部，可通过合适的工具和方法步骤以目标方式使粉末冶金体的单独区域具有局部相对较低的孔隙率。对材料凸起部的加工使得在加工后，距离安装底座一定材料深度的深度区域发生了局部的再致密化。这种单独区域的局部再致密化还具有这样的优势避免了对整个粉末冶金体进行再致密化(例如，德国专利文献DE 20 2008 001 976 Ul所提出的做法)，这种对整个粉末冶金体进行再致密化会导致在工艺过程和成本方面支出得更多。特别地，在对材料凸起部进行加工后，将密封元件安装在安装底座上。优选通过加工使材料凸起部平坦化，即在加工后使材料凸起部的厚度更得更平或被完全消除，使得不再存在材料凸起部。这种平坦化过程有利地使深度区域受到所需的压缩、或者获得所需的相对较低的孔隙率。为了进行局部加工，利用恰当的工具以实现再致密化。优选以特定的校准操作或压制操作形式来实现再致密化。为了这一目的，特别是采用了任何标准工具，由此，以极为成本有效的方式实现了局部再致密化。在优选实施方案中，校准压制适合于校准操作。或者，通过校准轧制来实现再致密化。在这种情况下，用于再致密化的工具优选为平行于上文所述的粉末冶金体轴而运动，并且将位于运动方向上的作用力或所施加的压力作用在安装底座或材料凸起部的表面上，其中，安装底座或材料凸起部特别地布置为横过该运动方向。在进行压制操作的情况下，此时的运动方向与压制方向一致。作为一种可替代的方式，或者除了使工具运动外，还可使粉末冶金体沿着工具的方向运动。优选的是，粉末冶金体上存在多个安装底座。例如，如果在粉末冶金体的相对两侧 (例如，前端)分别设置一个安装底座，则有利的是，可使适当的再致密化工具的相应部分由粉末冶金体的两侧彼此相向地运动，从而在这两个安装底座区域中同时实现再致密化， 这样这两个相对的工具部分各自能够像铁砧一样作用于粉末冶金体的一侧上，从再致本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种粉末冶金体（３），其具有安装底座（１２，１６），该安装底座（１２，１６）上安装密封元件（９），以便对液体和／或气体提供密封作用，其中所述粉末冶金体（３）在所述安装底座（１２，１６）的深度区域（１３）中为再致密化的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫·米内夫，
申请(专利权)人：PMG菲森有限公司，
类型：发明
国别省市：DE