Heißverarbeitung erklärt:Metallpulver in hochfeste Legierungen verwandeln

Der Begriff „Heißverarbeitung“ in der Metallbearbeitung bezieht sich auf einen pulvermetallurgischen Prozess, der die abwechselnde Wirkung von Wärme und mechanischem oder Vakuumdruck kombiniert, um aus hochreinen Metallpulvern harte und spröde Metalle zu erzeugen. Es wird in der metallverarbeitenden Industrie häufig eingesetzt, um die physikalischen Eigenschaften von Metallen wie Stahl, Titan und Aluminium zu verbessern. Die Heißverarbeitung wird auch Heißpressen oder heißisostatische Verarbeitung genannt. Der Prozess nutzt drei Arten der Erwärmung:induktiv, indirekter Widerstand und direktes Heißpressen.

Durch die Warmbearbeitung nimmt das verarbeitete Metall die physikalischen Eigenschaften von Schmiedemetallen an und entwickelt sowohl Härte als auch Sprödigkeit. Diese zusätzliche Härte macht heiß verarbeitetes Metall für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich, bei denen extreme Haltbarkeit erforderlich ist. Die auf diese Weise hergestellten Metalle und Legierungen werden häufig für Hochleistungsschneidgeräte wie hartmetallbestückte Bohrer und Sägeblätter verwendet.

Die Heißverarbeitung erfolgt durch Sintern, d. h. das Erhitzen eines pulverförmigen Materials auf einen Zustand knapp unter dem Schmelzpunkt, wo es flexibel wie ein Kunststoff wird. Dadurch verschmilzt das Metallpulver miteinander und bildet starke molekulare Bindungen. Die Technik der Heißverarbeitung führt auch zu höheren Reinheitsgraden, da das für die Heißverarbeitung verwendete Metallpulver zu Beginn des Vorgangs in der Regel ein hochreines Material ist.

Bei der Heißverarbeitung wird die Struktur des Metalls verdichtet und stabilisiert. Beim Vakuum-Heißpressen wird ein Inertgas, normalerweise Argon, verwendet, um einen gleichmäßigen Druck auf alle Seiten des sich formenden Metalls auszuüben. Dieser Druck erzeugt in Kombination mit der Hitze und dem Sintern ein hochverdichtetes und dichtes Endprodukt, das um ein Vielfaches härter ist als das unbehandelte Metall. Darüber hinaus entfernt der Prozess Hohlräume und Unvollkommenheiten im Metall, während der Druck nach innen auf das sich bildende Metall drückt, um die natürlichen Eigenschaften des Metalls weiter zu verbessern und die Verunreinigungen des Metalls weiter zu verfeinern.

Der bei der Heißverarbeitung von Metallen eingesetzte Sinterprozess ist für die Herstellung einer Vielzahl von Metallprodukten unerlässlich. Flüssigsintern wird bei der Herstellung von Wolframkarbid oder Hartmetall für Schneidwerkzeuge verwendet. Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften und Porosität wird Bronze für den Einsatz in Radlagern gesintert. Edelstahl wird gesintert und für Filter in der Lebensmittel- und Arzneimittelindustrie verwendet. Durch Heißverarbeitung und Sintern könnten sogar die Edelmetalle verfeinert und konditioniert werden, die zur Herstellung von Schmuck, Luftfahrtteilen und chirurgischer Ausrüstung verwendet werden.

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