CS216185B2 - Method of making the metal objects - Google Patents

Method of making the metal objects Download PDF

Info

Publication number
CS216185B2
CS216185B2 CS74250A CS25074A CS216185B2 CS 216185 B2 CS216185 B2 CS 216185B2 CS 74250 A CS74250 A CS 74250A CS 25074 A CS25074 A CS 25074A CS 216185 B2 CS216185 B2 CS 216185B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
powder
alloy
sintered
temperature
solvent
Prior art date
Application number
CS74250A
Other languages
English (en)
Inventor
Edward M Foley
Dennis G Dreyer
Herbert E Rogers
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of CS216185B2 publication Critical patent/CS216185B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0433Nickel- or cobalt-based alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14Treatment of metallic powder
    • B22F1/148Agglomerating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Description

Účelem vynálezu je navrhnout způsob výroby kovových předmětů, který bude ekonomicky využívat atomizovaných prášků, rozšíří rozsah sllnovacích teplot, umožní použití větších částic než u dosavadních postupů a nechá se použít pro ty velmi kvalitní slitiny, které se dosavadními postupy práškové metalurgie nedají slinovat.
Tohoto účelu se dosáhne tím, že se 25 vysoce legované slitiny připraví kovový prášek, smíchá se se suchým, jemně rozmělněným organickým pojivém spolu s vhodným rozpouštědlem v množství, nepřesahujícím hmot. '%, které se v prášku rovnoměrně disperguje a vytvoří s ním plastickou směs, která se zpevní na sypnou hmotnost mezi kovovým práškem a odlitkem, po zpevnění se suší k odpaření rozpouštědla a rozdrtí na aglomeráty, které se vloží do lisovací formy zvoleného tvaru a slisují alespoň na 50 % hustoty odlitku na soudržný syrový výlisek, který se po vyjmutí z formy slinuje při teplotě mezi teplotou solidu a likvidu slitiny.
Vynález- se týká způsobu výroby kovových předmětů z vysoce legovaných slitin technikou práškové metalurgie.
Slitiny, kterých se vynález týká, jsou velmi kvalitní slitiny s obsahem chrómu na bázi kobaltu, niklu a železa, odolné proti opotřebení, žáru a korozi. Tyto slitiny se buď nedají opracovat vůbec, nebo jen obtížně, a běžně se z nich vyrábějí odlitky, které lze v případě potřeby brousit nebo soustružit. Rada malých předmětů ' z velmi kvalitních slitin, například vodiče nití pro textilní stroje, vložky ventilových sedel a podobné předměty, se dá vyrábět složitě a nehospodárně odléváním v tak velkých množství, jaká trh vyžaduje.
Prováděly se proto pokusy vyrábět takové předměty postupem práškové metalurgie, například litím břečky nebo lisováním předmětů z jemných prášků, a pak jejich slinováním. Ukázalo se však, že tyto - postupy, které jsou pro některé slitiny vyhovující a hospodárné, jsou při aplikaci na tvrdé slitiny, jako jsou velmi kvalitní slitiny podle přihlášky, obtížné a příliš nákladné.
Jednou z obtíží je dosažení požadované vysoké měrné hmotnosti v hotovém předmětu. Obecně se soudilo, že _ k dosažení optimální měrné hmotnosti a tedy k usnadnění následujícího zhušťování mají mít částice prachu kulový tvar a náhodné rozdělení velikostí ve velkém rozsahu rozměrů. V americkém patentu čís. 3,639.179 se doporučuje rozsah velikostí od 150 asi do ' 10 mikrometrů. Podle vynálezu však bylo zjištěno, že mnoho velmi kvalitních práškových ’ slitin se při lisování tímto způsobem dá , slinovat ve velmi úzkém teplotním rozmezí a v některých případech vůbec ne.
Pokusy ukázaly, že slinování kovových prášků obecně lze zlepšit zmenšením velikosti částic prášku na rozměr 325 mesh i méně. Provádí-ii se to proséváním prášku jemným sítem, využívá se však pouze části prášku, což je nehospodárně. V prášku atomizovaném z roztavené slitiny, což je typ prášku používaného v práškové metalurgii nejběžněji, má jen 25 až 35 %' prášku velikost 325 mesh. Byly prováděny pokusy využít nadsítné rozemletím na jemnější prášek, a bylo zjištěno, že lze získat slinovatelný prášek z velmi kvalitních slitin. - V mnoha případech však měl tento prášek nevyhovující vlastnosti a měl malou soudržnost pod tlakem, pokud nebyl rozemlet na mnohem menší velikost zrn, než je třebo pro slinování.
Při výrobě předmětů z práškového železa nebo- z prášků obyčejných slitin je obvyklé slisovat prášek na tzv. surové výlisky ve tvaru vyráběného předmětu, a pak tyto výlisky vložit do pece, kde se slinují. Výlisky si musejí zachovat tvar tak dlouho, dokud se částice nespojí slinováním. - Namáhání, která musejí surové výlisky vydržet, závisí mimo jiné na tvaru výlisku a na jfeho rozměrových tolerancích.
Sypná měrná hmotnost výlisků se pohybuje od asi 50 % měrné hmotnosti odlitku asi do 70 %, kdy se použije velkých lisovacích tlaků. Poněvadž se obecně žádá, aby měrná hmotnost slinutého předmětu odpovídala nejméně 95 % hmotnosti odlitku, všechny výlisky se smršťují během slinování o 25 až o 40 °/o. V případě, kdy slinovaný výlisek musí mít přesné rozměrové tolerance, musí se na výlisky během slinování působit, například tlakem. Při výrobě vložek ventilových sedel, které musí být zhotoveny na nepatrné tolerance vnitřního průměru, se surové výlisky nasunou na jádro a v této poloze slinují. Je-li soudržnost mezi zrny prášku nedostatečně velká, výlisek praskne.
Bylo zjištěno, že průměrný rozměr částic pro účinné slisování je v nejhoršním případě méně než 5 mikrometrů, a doba rozemílání potřebná k vyrobení tak jemného prášku se měřila na dny. Tím se samozřejmě značně zvyšuje cena prášku. Mimoto velmi zvětšená povrchová plocha jemnozrnného prášku a dlouhá doba potřebná k jeho rozemletí podporovala oxidaci prášku, takže přes všechna ochranná opatření byl jeho obsah kyslíku - mnohem větší než v rozprášeném prášku. Vysoký obsah kyslíku je nežádoucí z mnoha důvodů, přičemž hlavním důvodem je skutečnost, že zmenšuje slinovací rozsah prášku. V důsledku toho nebyly pro mnohé slitiny slinovatelné prášky praticky lisovatelné, a naopak prášky, vhodné k lisování, nebyly slinovatelné.
Účelem vynálezu je proto vypracovat způsob výroby předmětů z velmi kvalitních ocelí práškovou metalurgií tak, aby ekonomicky - využíval atomizovaných prášků, rozšířil rozsah slinovacích teplot a umožnil použití větších částic než u dosavadních postupů. Dalším účelem vynálezu je vypracovat způsob, použitelný pro ty velmi kvalitní slitiny, které se dosavadními postupy nedají slinovat.
Tohoto účelu je podle - vynálezu dosahováno tím, že se z vysoce legované slitiny připraví kovový prášek, smíchá se se suchým, jemně rozmělněným organickým pojivém spolu s vhodným rozpouštědlem v množství, nepřesahujícím 5 hmot. % - které se v prášku stejnoměrně disperguje a vytvoří s ním plastickou směs, která se zpevní na sypnou hmotnost mezi kovovým práškem a odlitkem, po zpevnění se suší k odpaření rozpouštědla a rozdrtí na aglomeráty, které se - vloží do lisovací formy zvoleného- tvaru -a slisují alespoň na 50 % hustoty - odlitku - - na - - soudržný surový výlisek, který - - se po - vyjmutí - z ' formy slinuje při teplotě mezi teplotou solidu a likvidu slitiny.
Dalším znakem vynálezu je, že rozpouštědlem- je rozpouštědlo, zabraňující oxidaci slitinového- - prášku.
Podle jiného znaku způsobu podle vynálezu se slitinový prášek smíchá s organickým pojivém a práškovým kysličníkem ko216185
6 vu, který se při slinovací teplotě redukuje uhlíkem.
Dále se způsob podle vynálezu vyznačuje tím, že s kovovým práškem se smíchá chemicky stabilní sloučenina, jako je práškový karbid wolframu, která se v prášku disperguje.
Podle dalšího znaku vynálezu se syrový výlisek z kovového prášku, o hmotnostním obsahu 20 až 36 % chrómu, 2 až 22 °/o wolframu, 0,3 až 3,8 % uhlíku, 0,01 až 13 proč, niklu, 0,01 až 5,2 % vanadu, 0,01 až
1,5 % křemíku, 0,01 až 1,7 % bóru, zbytek kobalt a náhodné příměsi, jako železo do 5 %, mangan do 1 °/o, molybden do 1,5 %, fosfor do 0,4 % a síra do 0,04 %, slinuje při teplotě mezi 1171 a 1274 °C.
Jiným znakem vynálezu je, že se syrový výlisek z kovového prášku, o hmotnostním obsahu 9 až 11 % kobaltu, 11,5 až 13,5 % železa, 25 až 27 % chrómu, 9 až 11 % molybdenu, 9 až 11 % wolframu, 1,3 až 1,5 °/o uhlíku, zbytek nikl a náhodné příměsi, jako křemík do 1 mangan do 0,75 %, bór do 1 %, fosfor do 0,04 % a síra do 0,03 %, slinuje při teplotě mezi 1210 a 1221 °C.
Konečně se způsob podle vynálezu vyznačuje tím, že se syrový výlisek z kovového prášku, o hmotnostním obsahu 0,5 až 1,5 proč, křemíku, 15,5 až 18,5 % chrómu, 14,5 až 17,5 % molybdenu, 2,9 až 3,4 % uhlíku,
1,65 až 2,10 % vanadu, stopy až 0,5 % manganu, zbytek železo a náhodné příměsí, slinuje při teplotě mezi 1171 a 1188 °C.
Způsob podle vynálezu umožňuje využití celého rozsahu rozměrů prášku z atomizovaných slitin, nemusí-li mít vyráběný předmět maximální hmotnost. Způsob podle vynálezu je použitelný pro velmi kvalitní slitiny, které se běžnými způsoby nedají slinovat nebo jenom povrchově. Způsob podle vynálezu zahrnuje rozemletí poměrně hrubé frakce rozprášené taveniny nebo celého produktu ke zmenšení částic na velikost, která není doprovázena nepřijatelnou oxidací, smíchání za sucha tohoto prášku s pojivém a smíšením této směsi s rozpouštědlem pojivá к vytvoření plastické hmoty, ztuhnutí této hmoty na diskrétní tělesa mezilehlé měrné hmotnosti, sušení a drcení těchto těles a prosátí vzniklých aglomerátů na velikost asi 100 mesh, slisováním aglomerátů na surové výlisky, které si udržují tvar, vložením těchto výlisků do pece a jejich slinování.
Složení velkého počtu slitin, pro které se způsob podle vynálezu velmi dobře hodí, je uvedeno v tabulce.
218185 co |
+ Mír
A~ O
+ + . . +
Cd o. ρ A Cd r-í rH OH rr-<
Složení typických slitin v % hmotnostních
Legovací prvky
Slitina Co Ni Si Fe Mn Cr Mo W C
Q o o lo/id o a a a a A CD o a o p σ> ’ ρ o^p см ρ oo lo αγ
C\T θ' rH θ' θ'- со СО* СМ* СМ r-Γ СМ* гЧ r-Γ СчГ со*
Cq но ID o, OD Pop_o_ , A^ OÚ С> сОэ' í γ* c°írT tjTcoW' lo*c° Ъ* ύί'σΤ'Η 1
H й tH rH Η n r-f
-Ι-
Ο + O OD D
m 1 I I I CO
II
t-T 1 1 ' 1 a O r4 t< W Η H
A A. O A A A A A A A A A A U0 ρ co* r~? r- co* rfT ooT r-T t oo* cm toj oč uT oo* C)CCCJCCCCC)C1C)NCJHH
-J-+
ο) co*CM + +
A~ CD uo co +
A CM*
A A -5 rH co «3 rH r-l CQ
+ .
CD iD ID
Ή cD r-T
CD co ¢0
CQ
CM + pLD O A * cd PQ
CO r-l co
Cd
CQ + A CM
C3 CQ
LO
CO Cd _ * in PQ cmí «3
PQ
CD
O CD CD tH b-o CO •rH ω
>ω S
R >SJ
a
'CD
Й
A
O
-Cl
d 'CO
c d
3 a 3
R o
χ cd .52
S -<
R co
+ A
Prášek slitiny, použité podle vynálezu, se s výhodou vyrábí rozprašováním taveniny žádaného složení. Tavenina se zahřívá na teplotu asi 92 °C nad teplotu tavení v nístěji. S výhodou se tavení provádí ve vakuu nebo pod ochranou netečného plynu, například argonu. Tavenina se pak naleje do předehřáté žáruvzdorné mezipánve, která má na dně otvor malého průměru, kterým proudí roztavený kov do rozprašovací komory. Proud vytékající z otvoru se rozděluje na jemné částice vysokotlakým proudem netečného plynu nebo vody, která se stýká s proudem taveniny těsně pod výtokovým otvorem mezipánve. Částice nebo kapičky se téměř okamžitě ochladí působením rozprašovací tekutiny a spadávají do nádrže na dně rozprašovací komory. Z těchto částic se používá jenom část, která projde sítem 30 mesh. Částice mají přibližně kulový tvar a asi 25 až 35 % z nich má velikost pod 325 mesh. Síto s oky 325 mesh propouští částice, jejichž největší rozměr je 44 mikrometrů.
Podle vynálezu se dává přednost polyvinylalkoholu jako pojivu pro prášek, avšak lze použít i jiných tuhých známých pojiv. Jejich příkladem je kafr, methylalkohol, paradičhlorbenzen, kyselina chloroétová, naftálen, kyselina benzoová, anhydrid fialový, glýcerin, polymery etylénoxidu, syntetické kaučuky jako akrylamid a soli kyseliny stearové s kovy: Rozpouštědlo pojivá musí být vhodně zvoleno. Pro pojivá rozpustná ve vodě je vyhovující voda.
Smíchání prášku a částic pojivá se provádí v jakémkoli vhodném míchacím zařízení. Množství pojivá není kritické a několik hmotnostních procent dostačuje. Vytlačování plastické nebo jílovité směsi částic, pojivá a rozpouštědla představuje nejvýhodnější způsob к vytvoření aglomerátů z plastické směsi, samozřejmě však lze i použít i jiných způsobů, například briketování mezi válci.
Vytlačené aglomeráty se pak suší, drtí ve válcovém drtiči, kladivovém mlýně nebo podobném zařízení, a prosévají. Frakce rozdrceného prášku pojivá s velikostí pod 100 mesh představuje z největší části jemný podíl. 60 až 80 % částic má velikost pod 325 mesh, což odpovídá měrné hmotnosti 2,0 až
3,3 g/cm3. Procento jemného podílu a měrná hmotnost materiálu je samozřejmě menší než u materiálu rozemílaného. Lze předpokládat, že každá částice prášku v tomto materiálu je v důsledku míchání a vytlačování povlečena filmem pojivá, a že v surových výliscích z tohoto materiálu jsou částice prášku udržovány u sebe tímto filmem pojivá.
Aglomeráty z prášku a pojivá se lisují ve formách nebo lisech na žádaný tvar při tlaku asi 760 MPa. Lisovací tlak může být 300 až 1060 MPa, přičemž měrná hmotnost surového výlisku je vyšší při vyšších použitých tlacích1. Při tlaku 300 MPa je měrná hmot nost výlisku asi 56 až 58 % hmotnosti odlitku, a při lisovacím tlaku 1060 MPa asi 70 až 72 %.
Žádoucí hustotu hotového předmětu lze dosáhnout slinováním výlisku ve vakuu nebo v redukční atmosféře při teplotách mezi teplotu solidu a likvidu slitiny. Slinování může být dokončeno asi za hodinu, prodlouží-li se však jeho trvání na 2 nebo nanejvýše na 3 hodiny, lze teplotu poněkud snížit, aniž by se vlastnosti hotového předmětu zhoršily. Správně slinované výlisky mají hustotu 98 % nebo vyšší hustoty odlitku.
Podle vynálezu lze podle potřeby práškové částice vznikající rozprašováním taveniny nebo podíl těchto částic rozemílat. Poměrně hrubý rozprášený prášek, například s velikostí 30 mesh, se rozemílá v kulových mlýnech, nárazových mlýnech, roztíráním, vibračním mletím nebo jinými postupy tak, aby se rozmělnil na částice, které mají alespoň z 98 % velikost pod 325 mesh, načež se tyto částice zpracují uvedeným způsobem na slinované výrobky vynikajících vlastností. Jako nosné prostředí při mletí se s výhodou používá metanolu, mlýn se s výhodou evakuuje ke snížení oxidace vsázky, a v případě kulového mlýna se koule volí ze slitiny odolné proti opotřebení, jejíž složení je* slučitelné se zpracovávaným produktem. Doba mletí trvá 8 až 36 hodin, a průměrná velikost částic produktu s rozměrem pod 325 mesh je mezi 30 až 9 mikrometrů, což závisí na podmínkách při mletí. Po rozemletí se· vsázka vypustí z mlýna a prášek se nechá usadit. Alkohol se dekantuje a břečká se filtruje ve vakuu. Filtrační koláč se usuší ve vakuu nebo na vzduchu a pak rozdrtí na aglomeráty pojených částic s velikostí pod 60 mesh.
Výlisky z prášku slitiny číslo 7 z tabulky, vyrobené rozprašováním taveniny, jejichž částice mají velikost pod 30 mesh, se nedají slinovat.1 Frakce tohoto prášku s rozměrem pod 325 mesh, která má průměrnou velikost částic asi 31 mikrometrů, se naproti tomu dá slinovat, třebaže teplotní rozmezí pro hustotu 95 % je značně úzké. Jak již bylo uvedeno, frakce 325 mesh rozprášeného prášku však tvoří pouze asi 25 až 35 % prášku. Rozprášený prášek s velikostí 30 mesh, rozemletý na průměrnou velikost částic asi 15 mikrometrů, lze slinovat na hustotu 95 % nebo i lepší v teplotním rozmezí 25 až 30°. Toto rozmezí je pro provoz dostatečně velké. Obsah kyslíku v rozemletém prášku je asi 0,44 %.
Je zajímavé, že přidání poměrně malého množství jemné frakce rozprášených částic к rozemletému prášku značně zhoršuje jeho slinovatelnost. V jiném pokusném postupů byla šarže rozprášeného prášku slitiny č. 7 s velikostí částic od 30 do 270 mesh rozemleta v kulovém mlýně po dobu 25 hodin na průměrnou’ velikost částic asi 10 mikrometrů.
Tento materiál byl smíchán s rozpráše216185 ným práškem 270 mesh v množství 30 hmot, proč, aglomerátu. Průměrná velikost částic této směsi byla 23,5 mikrometrů. Výlisky z této směsi se nedaly slinovat tak dobře jako výlisky z rozprášeného prášku 30 až 270 mesh, rozemletého v kulovém mlýně po dobu 18 hodin na průměrnou velikost částic 15 mikrometrů. První prášek , se musel slinovat při teplotě 1260 °C víc než hodinu k dosažení hustoty 95 %. Slinováním při teplotě 1265 °C po dobu 1 hodiny vznikl předmět s hustotou 98,25 %. Druhý prášek měl hustotu 95 % po 1 hodině slinování při teplotě 1250 °C, a 98 % po slinování po dobu 1 hodiny při teplotě 1255 °C.
Příklad 1
Frakce 325 mesh prášku vzniklého rozprášením taveniny slitiny č. 3 z tabulky byla za sucha smíchána v míchači s částicemi pojivá, s výhodou z polyvinylalkoholu, s velikostí 100 mesh, v množství 2 až 3 hmot, proč.
Použité částice prášku měly průměrný rozměr asi ' 30 mikrometrů. Potom bylo přidáno tolik vody, aby vznikla plastická směs prášku a pojivá. Směs pak byla vytlačována na válečky nebo kotoučky délky asi 50 mm a průměru asi 12,5 mm pod takovým tlakem, aby se slisovala na hustotu 60 °/o hustoty při odlévání. Kotoučky byly usušeny, pak rozdrceny ve válcovém drtiči, kladivovém mlýně nebo podobném zařízení a rozdrcený materiál byl prosát na velikost 100 mesh. Aglomeráty s rozměrem 100 mesh z částic prášku a pojivá byly lisovány pod tlakem asi 760 MPa na surové výlisky žádaného· tvaru, které měly dostatečnou pevnost, aby vydržely další zpracování. Surové výlisky pak byly slinovány 1 až 3 hodiny při teplotě 1240 až 1275 °C. Pojivo se během slinování vypařilo a slinované předměty měly hustotu 97 až 99 % hustoty odlitku.
Příklad 2
Prášek vzniklý rozprašováním roztavené slitiny č. 7 na bázi niklu v netečném plynu byl prosát sítem 30 mesh. 45,35 kg prosátého prášku bylo vloženo do kulového, mlýna délky 9 m ' spolu s 50 1 metanolu a asi 362,87 kg kuliček ze slitiny č. 3. Mlýn byl evakuován a běžel po dobu 10 hodin s rychlostí odpovídající přibližně 80 % kritické rychlosti (54 mi^^1). Průměrná velikost částic vzniklého prášku byla asi 17,5 mikrometrů. Asi 98 % prášku mělo velikost 325 mesh. Prášek byl vypuštěn z mlýna, filtrován, sušen a smíchán za sucha se 2 hmot, proč, částic polyvinylalkoholu o velikosti 100 mesh asi hmot. °/o dalšího pojidla, pak byl smíchán s vodou, čímž vznikla těstovitá hmota, která pak byla vytlačována na kotoučky, sušena, rozdrcena, vložena do lisu, vylisována a vyňata z lisu. Koherent ní syrové výlisky byly vloženy do slinovací pece a slinovány při teplotě mezi 1210 a 1220 °C po dobu 1 až 3 hod. Vyrobené předměty měly hustotu 98 až 99 % hustoty odlitku a tvrdost 41 až 44 podle Rockwellovy stupnice.
Příklad 3
Prášek vzniklý rozprášením roztavené slitiny č. 6 na bázi kobaltu v netečném plynu byl rozemílán postupem podle příkladu 2 pouze s tím rozdílem, že mletí trvalo 36 hodin, na prášek s průměrnou velikostí částic 11,5 mikrometrů. Tento prášek pak byl shora popsaným způsobem dále zpracováván pouze s tou odchylkou, že, pojivo bylo tvořeno · 3 % polyvinylalkoholu plus 1 °/o dalšího pojivového přípravku. Prášek byl slisován na koherentní výlisky, které byly vloženy do slinovací pece a slinovány při teplotě mezi 1170 a 1185 °C. Hotové výrobky měly hustotu 96 až 98 % hustoty odlitku.
Příklad 4
Částice vzniklé rozprášením v netečném plynu z taveniny slitiny č. 8 na bázi železa byly prosáty sítem 325 mesh. Částice prošlé sítem pak byly smíchány s pojivém, jak popsáno v příkladě 1 pouze s tím rozdílem, že pojivém byl 3% ! polyvinylalkohol, a dále zpracovávány podle příkladu 1 na surové výlisky. Tyto výlisky si udržovaly tvar a byly vloženy do slinovací pece a slíovány při teplotě mezi 1178 a 1188 °C na předměty, jejichž hustota byla 97 % hustoty odlitku.
Příklad 5
Částice vzniklé rozprášením slitiny č. 8 v netečném plynu o velikosti 30 mesh byly mlety v kulovém mlýně 24 h na částice s průměrnou velikostí asi 9 mikrometrů. Tyto částice pak byly smíchány se 3 hmot. % částice polyvinylalkoholu a 1 hmot. % částic dalšího pojivového přípravku a dále zpracovávány postupem podle příkladu 1 na koherentní výlisky. Výlisky byly slinovány při teplotě mezi 1170 a 1188 °C na předměty s hustotou 97 % hustoty odlitku.
Nosná látka použitá při mletí v kulovém mlýně má na slinování určitý vliv. Třebaže by bylo výhodné použít vody, bylo zjištěno, že její užití má za následek měřitelné zvýšení obsahu kyslíku ve slinovaném předmětu a zúžení teplotního rozmezí pro· slinování. Tam, kde obsah kyslíku ve slitině je kritický, nebo kde rozsah slinovacích teplot je omezen, je výhodné použít jiného rozpouštědla než vody.
Tak například v případě slitiny č. 7, vyrobené z prášku s průměrnou velikostí 18 mikrometrů, byl přírůstek obsahu kyslíku ve slitině následkem použití vody asi 0,43 °/o.
Z tohoto důvodu se dává přednost metáno216185 lu jako nosnému prostředí, které způsobuje zvýšení obsahu kyslíku jen asi 0,12 °/o. Jinými použitelnými rozpouštědly, která mohou sloužit jako nosné prostředí, jsou ketony, aromatické uhlovodíky a sloučeniny z metanové řady.
Na druhé straně rozklad organického rozpouštědla zvětšuje obsah uhlíku ve slinovaném předmětu asi o 0,1 až 0,2 %. Ve slitině č. 3 a v jiných kvalitních ocelích s nízkým obsahem uhlíku může být toto zvýšení množství uhlíku podstatné; v takových případech je vhodné přidat do prášku malé množství kysličníku kovu, který se redukuje uhlíkem při slinovací teplotě. Pro slitinu č. 3 je například vhodný kysličník kobaltu. Pro jiné slitiny lze použít kysličníku

Claims (7)

1. Způsob výroby kovových předmětů z vysoce legovaných slitin technikou práškové metalurgie, vyznačený tím, že se z vysoce legované slitiny připraví kovový prášek, smíchá se se suchým, jemně rozmělněným organickým pojivém spolu s vhodným rozpouštědlem v množství, nepřesahujícím 5 hmot. %!, které se v prášku stejnoměrně disperguje a vytvoří s ním plastickou směs, která se zpevní na sypnou hmotnost mezi kovovým práškem a odlitkem, po zpevnění se suší к odpaření rozpouštědla a rozdrtí na aglomeráty, které se vloží do lisovací formy zvoleného tvaru a slisují alespoň na 50 % hustoty odlitku na soudržný syrový výlisek, který se po vyjmutí z formy slinuje při teplotě mezi teplotou solidu a likvidu slitiny.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že rozpouštědlem je rozpouštědlo, zabraňující oxidaci slitinového prášku.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že slitinový prášek se smíchá s organickým pojivém a práškovým kysličníkem kovu, který se při slinovací teplotě redukuje uhlíkem.
4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že s kovovým práškem se smíchá chemicky stabilní sloučenina, jako je práškový kar niklu nebo kysličníků jiných kovů slučitelných se složením slitiny.
Způsob podle vynálezu je výhodný při výrobě z prášků slitin obsahujících dispergovanou fázi. Způsobem podle vynálezu byly vyrobeny slitiny obsahující matrici ze slitiny č. 2, v níž byly dispergovány částice karbidu wolframu v množství 25 až asi 60 hmot. °/o. Karbid wolframu v práškové formě se přidává do prášku slitiny a mechanicky se s ním promíchává.
Prášková směs se pak smíchá se vhodným pojivém a od tohoto okamžiku zpracovává způsobem popsaným v příkladech.
V předchozím popise byla popsána výhodná provedení vynálezu, který však na ně není nijak omezen.
VYNÁLEZU bid wolframu, která se v prášku disperguje.
5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že syrový výlisek z kovového prášku o hmotnostním obsahu 20 až 36 % chrómu, 2 až 22 % wolframu, 0,3 až 3,8 %' uhlíku, 0,01 až 13 % niklu, 0,01 až 5,2 % vanadu, 0,01 až 1,5 θ/ο1 křemíku, 0,01 až 1,7 % bóru, zbytek kobalt a náhodné příměsi, jako železo do 5 %, mangan do 1 %, molybden do 1,5 proč., fosfor do 0,04 % a síra do 0,04 %, se slinuje při teplotě mezi 1171 a 1274 °C.
6. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že syrový výlisek z kovového prášku o hmotnostním obsahu 9 až 11 % kobaltu, 11,5 až
13,5 θ/d železa, 25 až 27 % chrómu, 9 až 11 proč, molybdenu, 9 až 11 % wolframu, 1,3 až 1,5 % uhlíku, zbytek nikl a náhodné příměsi, jako křemík do 1 %, mangan do 0,75 'o/oi, bór do 1 %, fosfor do 0,04 °/o a síra do 0,03 %, se slinuje při teplotě mezi 1210 a 1221 °C.
7. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že syrový výlisek z kovového prášku o hmotnostním obsahu 0,5 až 1,5 % křemíku, 15,5 až 18,5 % chrómu, 14,5 až 17,5 % molybdenu, 2,9 až 3,4 % uhlíku, 1,65 až 2,10 % vanadu, stopy až 0,5 % manganu, zbytek železo a náhodné příměsi, se slinuje při teplotě mezi 1171 a 1188 °C.
CS74250A 1973-01-15 1974-01-15 Method of making the metal objects CS216185B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00323502A US3846126A (en) 1973-01-15 1973-01-15 Powder metallurgy production of high performance alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS216185B2 true CS216185B2 (en) 1982-10-29

Family

ID=23259471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS74250A CS216185B2 (en) 1973-01-15 1974-01-15 Method of making the metal objects

Country Status (22)

Country Link
US (1) US3846126A (cs)
JP (2) JPS5756523B2 (cs)
AR (1) AR199602A1 (cs)
AT (1) ATA27474A (cs)
BE (1) BE809726A (cs)
BR (1) BR7400159D0 (cs)
CA (1) CA1031603A (cs)
CH (1) CH587091A5 (cs)
CS (1) CS216185B2 (cs)
DD (1) DD112725A5 (cs)
DE (1) DE2365046C2 (cs)
ES (1) ES422274A1 (cs)
FR (1) FR2213826B1 (cs)
GB (1) GB1457661A (cs)
HU (1) HU168185B (cs)
IN (1) IN140276B (cs)
IT (1) IT1009104B (cs)
LU (1) LU69150A1 (cs)
NL (1) NL7400498A (cs)
PL (1) PL88512B1 (cs)
SE (1) SE401110B (cs)
ZA (1) ZA739585B (cs)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129444A (en) * 1973-01-15 1978-12-12 Cabot Corporation Power metallurgy compacts and products of high performance alloys
US3988524A (en) * 1973-01-15 1976-10-26 Cabot Corporation Powder metallurgy compacts and products of high performance alloys
US4062678A (en) * 1974-01-17 1977-12-13 Cabot Corporation Powder metallurgy compacts and products of high performance alloys
US4121927A (en) * 1974-03-25 1978-10-24 Amsted Industries Incorporated Method of producing high carbon hard alloys
JPS5292807A (en) * 1976-02-02 1977-08-04 Komatsu Mfg Co Ltd Process for carbonization and sintering
US4070184A (en) * 1976-09-24 1978-01-24 Gte Sylvania Incorporated Process for producing refractory carbide grade powder
US4225345A (en) * 1978-08-08 1980-09-30 Adee James M Process for forming metal parts with less than 1 percent carbon content
US4249944A (en) * 1979-04-09 1981-02-10 Fansteel Inc. Method of making electrical contact material
DE3004209C2 (de) * 1980-02-06 1983-02-03 Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Radevormwald Verfahren zum Verdichten von Pulvern und Metallen und deren Legierungen zu Vorpreßkörpern
US4343650A (en) * 1980-04-25 1982-08-10 Cabot Corporation Metal binder in compaction of metal powders
US4663241A (en) * 1980-09-08 1987-05-05 United Technologies Corporation Powder metal disk with selective fatigue strengthening
US4602953A (en) * 1985-03-13 1986-07-29 Fine Particle Technology Corp. Particulate material feedstock, use of said feedstock and product
US4722826A (en) * 1986-09-15 1988-02-02 Inco Alloys International, Inc. Production of water atomized powder metallurgy products
US4834800A (en) * 1986-10-15 1989-05-30 Hoeganaes Corporation Iron-based powder mixtures
US5069714A (en) * 1990-01-17 1991-12-03 Quebec Metal Powders Limited Segregation-free metallurgical powder blends using polyvinyl pyrrolidone binder
US5298055A (en) * 1992-03-09 1994-03-29 Hoeganaes Corporation Iron-based powder mixtures containing binder-lubricant
EP0698435B1 (en) 1994-08-24 2000-04-19 Quebec Metal Powders Ltd. Powder metallurgy apparatus and process using electrostatic die wall lubrication
US5498276A (en) * 1994-09-14 1996-03-12 Hoeganaes Corporation Iron-based powder compositions containing green strengh enhancing lubricants
US6039784A (en) * 1997-03-12 2000-03-21 Hoeganaes Corporation Iron-based powder compositions containing green strength enhancing lubricants
SE0300881D0 (sv) * 2003-03-27 2003-03-27 Hoeganaes Ab Powder metal composition and method for producing components thereof
US20060198751A1 (en) * 2003-03-27 2006-09-07 Hoganas Ab, Co-based water-atomised powder composition for die compaction
US7300488B2 (en) * 2003-03-27 2007-11-27 Höganäs Ab Powder metal composition and method for producing components thereof
CA2534472A1 (en) * 2003-09-03 2005-03-17 Apex Advanced Technologies, Llc Composition for powder metallurgy
US9624568B2 (en) 2008-04-08 2017-04-18 Federal-Mogul Corporation Thermal spray applications using iron based alloy powder
US9546412B2 (en) * 2008-04-08 2017-01-17 Federal-Mogul Corporation Powdered metal alloy composition for wear and temperature resistance applications and method of producing same
US9162285B2 (en) 2008-04-08 2015-10-20 Federal-Mogul Corporation Powder metal compositions for wear and temperature resistance applications and method of producing same
CN102187005A (zh) * 2008-10-20 2011-09-14 H.C.施塔克股份有限公司 用于生产基于碳化钨的硬质金属的含钼金属粉末
JP5486092B2 (ja) * 2010-11-09 2014-05-07 福田金属箔粉工業株式会社 高靭性コバルト基合金とそれを盛金したエンジンバルブ
US9475945B2 (en) 2013-10-03 2016-10-25 Kennametal Inc. Aqueous slurry for making a powder of hard material
IN2013CH04500A (cs) 2013-10-04 2015-04-10 Kennametal India Ltd
JP6358246B2 (ja) 2015-01-08 2018-07-18 セイコーエプソン株式会社 粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末、焼結体および装飾品
JP6372512B2 (ja) * 2016-04-06 2018-08-15 セイコーエプソン株式会社 粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末、焼結体および耐熱部品
WO2021067036A1 (en) 2019-09-30 2021-04-08 The Penn State Research Foundation Cold sintering process for densification and sintering of powdered metals
JP2022035265A (ja) * 2020-08-20 2022-03-04 日本ピストンリング株式会社 バルブシート及びバルブシートの製造方法
CN114682778B (zh) * 2022-02-23 2023-06-02 北京科技大学 基于微细球形钛基粉末制备钛基制件的方法、钛基制件
CN115487604A (zh) * 2022-09-23 2022-12-20 东莞市名创传动科技有限公司 一种复合烧结过滤材料

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2018343A (en) * 1931-10-27 1935-10-22 Rca Corp Electrical conductor and method of making the same
US2857270A (en) * 1950-12-27 1958-10-21 Hoganas Billesholms Ab Method for the production of metal powder for powder metallurgical purposes
GB1172855A (en) * 1966-04-14 1969-12-03 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to Processes for Producing Fibre-reinforced Sintered Metals
US3615381A (en) * 1968-11-13 1971-10-26 Atomic Energy Commission Process for producing dispersion-hardened superalloys by internal oxidation
US3671230A (en) * 1969-02-19 1972-06-20 Federal Mogul Corp Method of making superalloys
US3716347A (en) * 1970-09-21 1973-02-13 Minnesota Mining & Mfg Metal parts joined with sintered powdered metal

Also Published As

Publication number Publication date
NL7400498A (cs) 1974-07-17
FR2213826B1 (cs) 1981-02-27
DE2365046A1 (de) 1974-07-18
IN140276B (cs) 1976-10-09
BE809726A (fr) 1974-05-02
BR7400159D0 (pt) 1974-08-22
JPS5756523B2 (cs) 1982-11-30
HU168185B (cs) 1976-03-28
PL88512B1 (en) 1976-09-30
JPS5046507A (cs) 1975-04-25
ES422274A1 (es) 1976-07-01
US3846126A (en) 1974-11-05
AR199602A1 (es) 1974-09-13
JPS5933654B2 (ja) 1984-08-17
DE2365046C2 (de) 1984-06-07
ZA739585B (en) 1974-11-27
AU6446274A (en) 1975-07-17
JPS5729501A (en) 1982-02-17
ATA27474A (de) 1978-01-15
CA1031603A (en) 1978-05-23
CH587091A5 (cs) 1977-04-29
LU69150A1 (cs) 1974-04-08
GB1457661A (en) 1976-12-08
FR2213826A1 (cs) 1974-08-09
DD112725A5 (cs) 1975-05-05
SE401110B (sv) 1978-04-24
IT1009104B (it) 1976-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS216185B2 (en) Method of making the metal objects
US4129444A (en) Power metallurgy compacts and products of high performance alloys
US4062678A (en) Powder metallurgy compacts and products of high performance alloys
US3988524A (en) Powder metallurgy compacts and products of high performance alloys
US5108493A (en) Steel powder admixture having distinct prealloyed powder of iron alloys
US4070184A (en) Process for producing refractory carbide grade powder
US3838981A (en) Wear-resistant power metallurgy nickel-base alloy
EP2366475B1 (en) Granulated powder and method for producing granulated powder
KR100248499B1 (ko) 경질입자분산 합금분말 제조방법
DE4319460A1 (de) Verbundwerkstoffe auf der Basis von Borcarbid, Titandiborid und elementarem Kohlenstoff sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
US4123266A (en) Sintered high performance metal powder alloy
CN101541990A (zh) 预合金化金属粉末、其获得方法和使用其制备的切割工具
US5217683A (en) Steel powder composition
CN107267835B (zh) 一种无磁硬质合金及其制备方法
US4343650A (en) Metal binder in compaction of metal powders
JP2002501440A (ja) 予備合金化された、銅含有粉末およびダイヤモンド工具の製造におけるその使用
JPH0475295B2 (cs)
JP3325390B2 (ja) 圧縮成形と焼結による部品製造のための金属粉末並びに該粉末の製造方法
CN111014657A (zh) 用于金刚石制品的FeCuNiSn系合金粉末及其制备方法
US20030177866A1 (en) Agglomerated stainless steel powder compositions and methods for making same
CN113549800A (zh) 一种高性能超细硬质合金及其制备方法
KR100700197B1 (ko) 탈황용 코발트 성분을 함유하는 촉매 스크랩을 재활용하여코발트 함유된 소결 합금 제조 방법
JPH08120393A (ja) Fe−Si系軟質磁性焼結合金の製造方法
JPH03193801A (ja) 金属間化合物焼結添加用粉末および焼結法
CN108411183A (zh) 应用于高锰钢鄂板的tm52钢结硬质合金及制备工艺