DE1204204C2 - Process for densifying materials in particulate form - Google Patents
Process for densifying materials in particulate formInfo
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- DE1204204C2 DE1204204C2 DE1962E0022289 DEE0022289A DE1204204C2 DE 1204204 C2 DE1204204 C2 DE 1204204C2 DE 1962E0022289 DE1962E0022289 DE 1962E0022289 DE E0022289 A DEE0022289 A DE E0022289A DE 1204204 C2 DE1204204 C2 DE 1204204C2
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
Int. α.:Int. α .:
BOIjBOIj
Deutsche KL: 12 g -1/01German KL: 12 g -1/01
Nummer:Number:
Aktenzeichen:File number:
Anmeldetag:Registration date:
1 204 204
E 22289IV a/12 g
23. Januar 1962
4. November 1965
2. Juni 1966.1 204 204
E 22289IV a / 12 g
January 23, 1962
November 4, 1965
June 2, 1966.
Auslegetag:Display day:
Ausgabetag:Issue date:
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinThe patent specification corresponds to the patent specification
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von in Teilchenform vorliegenden Stoffen, besonders von pulver- und/odey faserförmigen Stoffen, z. B. von pulverförmigen Metallen oder Metallcarbiden, unter hohem Druck.The invention relates to a method for compacting substances present in particulate form, especially of powder and / odey fibrous substances, e.g. B. of powdered metals or metal carbides, under high pressure.
Feststoffkörper werden aus Pulvern und/oder Fasern gewöhnlich durch Pressen und Sintern, durch Warmpressen, durch Pressen und Einsickerung von geschmolzenen Stoffen, durch Flammspritzen oder durch Anwendung der Schlickergießtechnik und Brennen hergestellt. Die so erhaltenen Körper haben jedoch auf Grund von Hohlräumen zwischen den Körnchen und Teilchen gewöhnlich eine geringere Dichte als die Pulver und Fasern, aus denen sie hergestellt wurden.Solid bodies are usually made from powders and / or fibers by pressing and sintering Hot pressing, by pressing and infiltration of molten substances, by flame spraying or produced by using the slip casting technique and firing. The bodies thus obtained have however, usually less because of voids between the granules and particles Density than the powders and fibers from which they were made.
Die Verwendung von Gesenken zum Verdichten dieser porösen Körper ist nicht ganz zufriedenstellend, da der Druck nicht nach allen Richtungen gleich ist und man daher keine gleichmäßigen Dichten erhält. Die Anwendung eines hydrostatischen Druckes führt zwar zur Einwirkung eines nach allen Richtungen gleichen Druckes, aber beim Verdichten der porösen Körper mittels direkten hydrostatischen Druckes, d.h. wenn die hydrostatische Flüssigkeit mit dem Werkstück in Berührung steht, tritt Flüssigkeit in die Poren ein, so daß keine Verdichtung stattfindet und außerdem beim Entlasten des Druckes eine Sprengung des Körpers eintreten kann. Es ist auch bekannt, sich zum Pressen pulverförmiger Stoffe eines Gummibehälters zu bedienen (vgl. deutsche Patentschrift 958 261). Solche Behälter sind zwar bei niedrigeren hydrostatischen Drücken ausreichend, nicht dagegen bei hohen Drücken.The use of dies to compact these porous bodies is not entirely satisfactory, because the pressure is not the same in all directions and there are therefore no uniform densities receives. The application of a hydrostatic pressure leads to an action in all directions same pressure, but when compressing the porous body by means of direct hydrostatic pressure, i.e. when the hydrostatic fluid is in contact with the workpiece, fluid will enter the pores so that no compression takes place and also when the pressure is relieved one Explosion of the body can occur. It is also known to be used for pressing powdered materials a rubber container to use (see. German patent specification 958 261). Such containers are true Sufficient at lower hydrostatic pressures, but not at high pressures.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verdichten von in Teilchenform vorliegenden Stoffen besteht darin, daß man die Teilchen in einen Mantel aus einem unelastischen Werkstoff einschließt, der eine hohe Komprimierbarkeit aufweist und bei einem bestimmten Druck eine plötzliche Dichtezunahme erleidet, und anschließend auf den Mantel einen hydrostatischen Druck ausübt, der mindestens so hoch ist wie der zur plötzlichen Dichtezunahme des Mantelwerkstoffes erforderliche Druck, worauf man den Mantel von der verdichteten Masse entfernt.The method according to the invention for compacting substances present in particulate form consists in that the particles are enclosed in a jacket made of an inelastic material, the one has high compressibility and, at a given pressure, a sudden increase in density suffers, and then exerts a hydrostatic pressure on the jacket, which is at least as is as high as the pressure required for the sudden increase in density of the jacket material, on which one removed the jacket from the compacted mass.
Dieses Verfahren gestattet die Anwendung höherer als der bisher üblichen hydrostatischen Drücke, ohne daß Flüssigkeit in den verdichteten Körper eindringen kann. Das Produkt weist eine hohe Dichte auf, die mit der Dichte desselben Materials, das auf »nicht porösem« Wege, d. h. ohne Verwendung eines Pulvers oder von Fasern als Ausgangsgut, hergestellt wird, vergleichbar ist.This method allows the use of hydrostatic pressures higher than the usual hydrostatic pressures without that liquid can penetrate into the compacted body. The product has a high density on which with the density of the same material that is in a "non-porous" way, i. H. without using a Powder or of fibers as starting material, is produced, is comparable.
Verfahren zum Verdichten von in Teilchenform
vorliegenden StoffenProcess for densifying in particulate form
present substances
Patentiert für:Patented for:
Engelhard Industries, Inc., Newark, N. J.
(V. St. A.)Engelhard Industries, Inc., Newark, NJ
(V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,
München 27, Pienzenauer Str. 28Dr.-Ing. W. Abitz, patent attorney,
Munich 27, Pienzenauer Str. 28
1S Als Erfinder benannt: 1 S Named as inventor:
Alfred R, Bobrowsky, Livingston, N. J.
(V. St. A.)Alfred R, Bobrowsky, Livingston, NJ
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 23. Januar 1961 (83 989)V. St. v. America 23 January 1961 (83 989)
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der in Teilchenform vorliegende Stoff vor dem Einschließen in den Mantel durch einen Vorverformungsvorgang in eine poröse, zusammenhängende Masse übergeführt, die bereits die Form des Endproduktes aufweist.According to a preferred embodiment of the invention, the substance is present in particulate form before being enclosed in the jacket by a pre-deformation process into a porous, cohesive one Mass transferred, which already has the shape of the end product.
Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird die Vorpressung und Vorverformung weggelassen und der pulver- und/oder faserförmige Stoff unmittelbar in den Mantel eingeschlossen und verdichtet. Die poröse Masse wird beispielsweise in den Mantel eingeschlossen, indem man in die Mantelwand an der Oberseite eine Öffnung schneidet, die Teilchen hineinschüttet und dann die Öffnung mit einem Einsatz und einem Dichtungsmittel aus dem gleichen Werkstoff, aus dem der Mantel besteht, verschließt. Durch die Ausübung des hohen hydrostatischen Druckes auf den Mantel wird die poröse Pulvermasse zu einer zusammenhaftenden Masse von hoher Dichte verdichtet. Diese zusammenhaftende Masse kann dann in die jeweils gewünschte Form gebracht werden, z. B. durch Stanzen oder Schneiden.According to another embodiment of the method, the pre-compression and pre-deformation omitted and the powdery and / or fibrous Fabric enclosed and compacted directly in the coat. The porous mass is for example in enclosed the mantle by cutting an opening in the mantle wall at the top, which Particles pour in and then the opening with an insert and a sealant from the the same material from which the jacket is made, closes. By exercising high hydrostatic By applying pressure to the jacket, the porous powder mass becomes a mass that adheres together compacted at high density. This cohesive mass can then be converted into the desired Be brought into shape, e.g. B. by punching or cutting.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Mantel aus einem Werkstoff verwendet, dessen Komprimierbarkeit höher ist als diejenige der vorverformten Masse oder sogar höher als diejenige des verdichteten Endproduktes.Preferably in the invention Method uses a jacket made of a material whose compressibility is higher than that the pre-deformed mass or even higher than that of the compacted end product.
609 586/397609 586/397
Der Mantelwerkstoff soll ferner beim Anlegen oder Entlasten des Druckes die poröse Masse nicht schädlich beeinflussen. Wenn der Mantel aus der Schmelze auf die poröse Masse aufgebracht wird, soll ein merkliches Eindringen in die poröse Masse vermieden werden, was man, wenn notwendig, durch Zusatz von nicht benetzenden Mitteln, z. B. Schmieröl, zur Masse erreichen kann.Furthermore, the jacket material should not affect the porous mass when the pressure is applied or relieved harmful affect. If the shell is applied from the melt to the porous mass, noticeable penetration into the porous mass is to be avoided, which, if necessary, is carried out through Addition of non-wetting agents, e.g. B. lubricating oil, can reach to the mass.
Mantelwerkstoffe, die bei einem bestimmten höheren Druck eine plötzliche Verdichtung oder Volumenverminderung erfahren, sind z. B. Cer, Caesium, Wismut und niedrigschmelzende Wismutlegierungen, wie Legierungen aus 40% Wismut und 60% Blei, aus 50% Wismut und 50% Blei oder aus 55% Wismut und 45% Blei, ferner Silberlot, eine Legierung aus 70% Thallium und 30% Indium oder eine Legierung aus 97,5% Thallium und 2,5% Zinn. Bevorzugt werden solche Mantelwerkstoffe, bei denen die plötzliche Verdichtung bei Drücken eintritt, die in einem für die hydrostatische Presse geeigneten Arbeitsbereich liegen. In manchen Fällen ergibt sich die Verdichtung aus einer polymorphen Umwandlung der Kristallstruktur in eine dichtere Kristallstruktur. In anderen Fällen dürfte die plötzliche Verdichtung auf dem Wechsel eines Elektrons von einer äußeren auf eine näher beim Atomkern liegende Elektronenschale beruhen, und in wieder anderen Fällen tritt eine plötzliche Verdichtung unter Umständen ein, die nicht völlig geklärt sind. In der folgenden Tabelle sind für drei Elemente die Drücke aufgeführt, bei denen eine plötzliche Verdichtung eintritt.Sheath materials that suddenly compress or decrease in volume at a certain higher pressure experienced are z. B. cerium, cesium, bismuth and low-melting bismuth alloys, such as alloys made from 40% bismuth and 60% lead, from 50% bismuth and 50% lead or from 55% bismuth and 45% lead, also silver solder, an alloy of 70% thallium and 30% indium or an alloy of 97.5% thallium and 2.5% tin. Those jacket materials are preferred in which the sudden compression occurs at pressures that are in a work area suitable for the hydrostatic press. In some cases it arises the compression from a polymorphic transformation of the crystal structure into a denser crystal structure. In other cases the sudden compression is due to the change of an electron from an external one based on an electron shell closer to the atomic nucleus, and occurs in still other cases a sudden compression under circumstances that are not fully understood. In the following table the pressures at which a sudden compression occurs are listed for three elements.
25 000
44 000'7 600
25,000
44 000 '
Caesium bismuth
Cesium
Die Volumenänderungen sind verhältnismäßig groß; sie betragen beim Wismut etwa 9 % und beim Caesium etwa 11%· Vorzugsweise besteht der Mantelwerkstoff aus einer niedrigschmelzenden Wismutlegierung, z. B. aus einer Legierung aus 52% Wismut, 32% Blei und 16% Zinn mit einem Schmelzpunkt von 95° C. Da der Mantel bei hohem Druck eine plötzliche Verdichtung erfährt, wird der eingeschlossene poröse Körper einem verstärkten Druck unterworfen, der wesentlich höher als der auf den Mantel ausgeübte Druck ist.The changes in volume are relatively large; they are about 9% for bismuth and cesium about 11% · The jacket material preferably consists of a low-melting bismuth alloy, e.g. B. made of an alloy of 52% bismuth, 32% lead and 16% tin with a melting point of 95 ° C. Since the jacket experiences sudden compression at high pressure, the enclosed one becomes porous Body subjected to increased pressure, which is much higher than that exerted on the mantle Pressure is.
Der bei der Vorpressung erhaltene poröse, verdichtete Körper aus dem pulver- und/oder faserförmigen Stoff kann in den Mantel eingeschlossen werden, indem man den Körper mit dem Mantel umgießt, indem man die beiden Hälften eines vorher gegossenen Mantels um den Körper herum anordnet und die Nahtstellen verschweißt oder indem man das einzuschließende Gut in einen vorher gegossenen Mantel durch eine Öffnung einführt und diese dann verschließt.The porous, compacted body made of the powdery and / or fibrous body obtained during prepressing Fabric can be included in the cloak by covering the body with the cloak encapsulation by placing the two halves of a previously cast jacket around the body and the seams are welded or by placing the goods to be enclosed in a previously cast Introduces the jacket through an opening and then closes it.
Gemäß der Erfindung werden hydrostatische Drücke über 10 000 at, insbesondere Drücke von etwa 20 000 bis 60 000 at bevorzugt. Bei der Vorpressung und Vorformung genügen Drücke, bei denen der pulverförmige Stoff zu einer zusammenhaftenden Masse verdichtet wird. Die Einwirkungsdauer des hydrostatischen Druckes kann von etwa einer Sekunde bis zu einer Stunde oder mehr reichen.According to the invention, hydrostatic pressures above 10,000 at, in particular pressures of about 20,000 to 60,000 at is preferred. In the case of pre-pressing and pre-forming, pressures at which the powdery one is sufficient Fabric is compressed into a cohesive mass. The duration of exposure to the hydrostatic Pressure can range from about a second to an hour or more.
Vor der Vorpressung und -Vorformung nach der bevorzugten Ausführungsform kann dem Pulver ein Bindemittel beigemischt werden. Beispiele für solche Bindemittel sind Kupfer für Wolframfasern und Kobalt zum Binden von Carbiden, wie Titancarbid. Before the prepressing and preforming according to the preferred embodiment, the powder can be a Binders are added. Examples of such binders are for tungsten fibers and copper Cobalt for binding carbides, such as titanium carbide.
Zur Anwendung des hydrostatischen Druckes wird die zu verdichtende, ummantelte Probe in den Preßzylinder oder die Preßkammer einer herkömmlichenTo apply the hydrostatic pressure, the coated sample to be compressed is placed in the press cylinder or the compression chamber of a conventional one
ίο hydrostatischen Druckvorrichtung eingesetzt. Der höchste mit dieser Vorrichtung erzielbare Druck kann unter dem zur gewünschten Verdichtung erforderlichen Druck liegen; durch die Verwendung des Mantels, der eine hohe Komprimierbarkeit aufweist und bei einem bestimmten hohen Druck eine plötzliche Verdichtung erfährt, werden höhere Drücke erzielt, als sie mit den herkömmlichen Vorrichtungen erzielt werden können.ίο hydrostatic pressure device used. the The highest pressure that can be achieved with this device can be below that required for the desired compression Pressure lying; by using the jacket, which has a high compressibility and experiences sudden compression at a certain high pressure, become higher pressures than can be achieved with the conventional devices.
Nach dem Verdichten kann der Mantel von dem verdichteten Körper abgeschmolzen werden. Die Entfernung kann auch auf andere Weise, z. B. durch Schneiden, Auflösen, Verdampfen, Abkühlen bis zur Versprödung und Zerbrechen oder durch Abschleifen erfolgen.After the compression, the jacket can be melted from the compressed body. the Removal can also be done in other ways, e.g. B. by cutting, dissolving, evaporating, cooling down to Embrittlement and breakage or by grinding.
Zu den erfindungsgemäß verdichtbaren Stoffen gehören pulver- und/oder faserförmige Metalle und Nichtmetalle. Zu den Metallen gehören die Eisenmetalle, Hochtempejratur-Legierungen, wie Nickel und Chrom enthaltende Legierungen, z. B. eine Legierung aus 78,75% Nickel, 14% Chrom, 7% Eisen, 0,2 °/0 Kupfer und 0,05% Kohlenstoff, oder Kobalt-Chrom-Nickel-Molybdän-Legierungen, z. B. eine Legierung' aus 51,6% Kobalt, 26% Chrom, 15% Nickel, 6% Molybdän, 1% Eisen und 0,4% Kohlenstoff, ferner Lagermetalle, wie Bronzen und Graphit enthaltende Bronzen. Zu den pulver- und/ oder faserförmigen Nichtmetallen gehören beispielsweise Carbide, z. B. mit Kobalt gebundenes Titancarbid, Wolfram-Titan-Carbid (ohne Bindemittelzusatz) und Siliciumcarbid. Andere pulver- und/oder faserförmige nichtmetallische Stoffe, die gemäß der Erfindung verdichtet werden können, sind Oxyde, z. B. Aluminiumoxyd, Lanthanoxyd, Berylliumoxyd und Magnesiumoxyd, Sulfide, Telluride oder Selenide der Lanthaniden, Wismuttellurid, Bleitellurid, Bleiselenid und Galliumarsenid, Silicide, z. B. MoSi2, Boride, z. B. Chromborid, und Nitride, z. B. Bornitrid. Diese Stoffe haben, wenn sie zu Beginn des Verfahrens in Pulverform, d. h. in Form feiner, frei fließender (rieselfähiger) Teilchen vorliegen, eine typische Teilchengröße von etwa 15 bis 150 μ. Wenn sie in Faserform vorliegen, haben sie Durchmesser von 0,25 mm und darunter. Weitere metallische Fasern, die verdichtet werden können, sind Metalle in Form von »Whiskers«, ζ. B. in Kupfer dispergierte Platin-»Whiskers«. Ein solches Material wird erhalten, indem man das Kupfer schmilzt, die Platin- »Whiskers« der Schmelze zufügt und bis zum Erstarren des Kupfers abkühlt. Der Ausdruck »Whiskers« ist in einem Aufsatz »Metals Reinforced with Fibers« in »Metal Progress«, September 1960, S. 118 bis 121, und in »Materials in Design Engineering«, September 1960, S. 134, erläutert. Weitere faserförmige Nichtmetalle, die gemäß der Erfindung verdichtet werden können, sind keramische Fasern, vorzugsweise solche mit hoher Zugfestigkeit, z. B. in einer Kobalt-Chrom-Legierung dispergierte Saphir-(Aluminiumoxyd-) Fasern. Die Herstellung diesesThe substances that can be compressed according to the invention include pulverulent and / or fibrous metals and non-metals. The metals include the ferrous metals, high-temperature alloys such as nickel and chromium-containing alloys, e.g. B. an alloy of 78.75% nickel, 14% chromium, 7% iron, 0.2 ° / 0 copper and 0.05% carbon, or cobalt-chromium-nickel-molybdenum alloys, such. B. an alloy of 51.6% cobalt, 26% chromium, 15% nickel, 6% molybdenum, 1% iron and 0.4% carbon, also bearing metals such as bronzes and graphite containing bronzes. The powdery and / or fibrous non-metals include, for example, carbides, e.g. B. titanium carbide bound with cobalt, tungsten-titanium carbide (without added binder) and silicon carbide. Other powder and / or fibrous non-metallic materials that can be compacted according to the invention are oxides, e.g. B. aluminum oxide, lanthanum oxide, beryllium oxide and magnesium oxide, sulfides, tellurides or selenides of the lanthanides, bismuth telluride, lead telluride, lead selenide and gallium arsenide, silicides, z. B. MoSi 2 , borides, e.g. B. chromium boride, and nitrides, e.g. B. boron nitride. If they are in powder form at the beginning of the process, ie in the form of fine, free-flowing (free-flowing) particles, these substances have a typical particle size of around 15 to 150 μ. When in fiber form, they are 0.25 mm and below in diameter. Other metallic fibers that can be compressed are metals in the form of »whiskers«, ζ. B. Platinum "whiskers" dispersed in copper. Such a material is obtained by melting the copper, adding the platinum "whiskers" to the melt and cooling until the copper solidifies. The term "whiskers" is explained in an article "Metals Reinforced with Fibers" in "Metal Progress", September 1960, pp. 118 to 121, and in "Materials in Design Engineering", September 1960, p. 134. Further fibrous non-metals that can be compacted according to the invention are ceramic fibers, preferably those with high tensile strength, e.g. B. sapphire (aluminum oxide) fibers dispersed in a cobalt-chromium alloy. Making this
Materials erfolgt ähnlich wie die Herstellung von Platin-»Whiskers« in Kupfer.Materials is similar to the production of platinum "whiskers" in copper.
Die Anwendung von hohem hydrostatischem Druck auf ein kristallines Material gemäß der Erfindung, z. B. auf metallisches kristallines Material, z. B. Eisenmetalle, führt zu bedeutenden und dauernden Änderungen von Eigenschaften dieser Materialien. Zum Beispiel werden die Kriechfestigkeit und Härte des Eisens für dauernd stark erhöht.The application of high hydrostatic pressure to a crystalline material according to the invention, z. B. on metallic crystalline material, e.g. B. ferrous metals, leads to significant and lasting Changes in properties of these materials. For example, the creep resistance and hardness of iron for perpetually greatly increased.
Die Auswirkung des hohen hydrostatischen Druckes könnte in einer Vergrößerung der Anzahl der Störungen im Kristallgitter des Materials bestehen. Störungen sind Fehlerstellen im Kristallgitter; sie sind im einzelnen in A. H. C ο 11 r e 11, »Dislocations and Plastic Flow in Crystals«, Oxford, Clarendon Press, 1953, beschrieben. Nach der Theorie beeinflussen die Zahl und Form derartiger Störungen gewisse Materialeigenschaften, wie Härte, Kriechfestigkeit und elektrische Leitfähigkeit, während gewisse andere Eigenschaften, wie der Elastizitätsmodul, keinerlei größere Beeinflussung erfahren.The effect of the high hydrostatic pressure could result in an increase in the number of faults exist in the crystal lattice of the material. Disturbances are flaws in the crystal lattice; they are in detail in A. H. C o 11 r e 11, "Dislocations and Plastic Flow in Crystals", Oxford, Clarendon Press, 1953, described. According to the theory, the number and shape of such disorders influence certain Material properties, such as hardness, creep resistance and electrical conductivity, while certain others Properties such as the modulus of elasticity are not influenced to any great extent.
Nach einer spezifischen Ausführungsform wird ein pulverförmiges Metall, wie gepulvertes Eisen, im Gesenk gepreßt und verformt. Dann wird die poröse Masse mit einem Mantel aus einer Wismut-Blei-Zinn-Legierung mit einem Schmelzpunkt von 950C umgössen. Das Produkt wird dann in der Preßkammer einer herkömmlichen hydrostatischen Druckvorrichtung angeordnet. Auf den Mantel wird nun ein ultrahoher hydrostatischer Druck von mehr als 15 000 at ausgeübt, wodurch der Mantel sowohl einer kontinuierlichen als auch einer plötzlichen Verdichtung oder Volumenverminderung unterliegt. Das Ergebnis ist eine hohe, dauernde Verdichtung der porösen Eisenmasse, wodurch die Körnchen der porösen Masse in einem merklichen Grade kalt verschweißt werden.According to a specific embodiment, a powdered metal, such as powdered iron, is pressed and deformed in the die. Then, the porous mass is lead-tin-bismuth alloy cast around with a sheath of a with a melting point of 95 0 C. The product is then placed in the compression chamber of a conventional hydrostatic pressure device. An ultra-high hydrostatic pressure of more than 15,000 atm is now exerted on the jacket, as a result of which the jacket is subject to both continuous and sudden compression or reduction in volume. The result is a high, permanent compression of the porous iron mass, as a result of which the granules of the porous mass are cold-welded to a noticeable degree.
Der Mantel wird dann von dem verdichteten Eisen abgeschmolzen. Das erhaltene, verdichtete Produkt weist eine sehr hohe Dichte auf und ist einem Produkt, das aus demselben Material auf »nicht porösem Wege« erhalten wird, weitgehend vergleichbar oder überlegen.The jacket is then melted from the compacted iron. The obtained, compacted Product has a very high density and is a product made from the same material "Non-porous way" is obtained, largely comparable or superior.
Gemäß der Erfindung können z. B. Verschleißzapfen, Turbinenschaufeln, Maschinenbolzen und Bestandteile für Elektronenröhren hergestellt werden.According to the invention, for. B. wear pins, turbine blades, machine bolts and Components for electron tubes are manufactured.
Ein inniges Gemisch aus 80 Gewichtsprozent Wolframcarbidpulver und 20 Gewichtsprozent Kobaltpulver (Korngröße unterhalb 0,074 mm) wird durch Vorpressen in die gewünschte Form gebracht und dann bei 10000C gesintert. Um den verdichteten Formkörper herum wird ein Mantel aus Silberlot bis zu einer allseitigen Mindestdicke von etwa 3,2 mm gegossen. Das Silberlot besteht aus 50 Gewichtsprozent Silber, 15,5 Gewichtsprozent Kupfer, 16,5 Gewichtsprozent Zink und 18 Gewichtsprozent Cadmium und schmilzt bei 6270C. Der ummantelte Formkörper wird bei 4000C unter einen hydrostatischen Druck von 25 000 at gesetzt. Nach dem Öffnen der Presse wird der Mantel abgeschmolzen. Der so erhaltene Carbidkörper wird mit Hilfe eines Diamantschleifrades zur Form eines Schneidwerkzeuges fertiggeschliffen. Dieses Werkzeug besitzt eine sehr hohe Lebensdauer bei der Bearbeitung von harten Stahllegierungen in der Drehbank.An intimate mixture of 80 weight percent tungsten carbide and 20 weight percent cobalt powder (particle size below 0.074 mm) is placed by pre-pressing to the desired shape and then sintered at 1000 0 C. A jacket of silver solder is poured around the compacted molded body up to a minimum thickness of about 3.2 mm on all sides. The silver solder consists of 50 percent by weight silver, 15.5 percent by weight copper, 16.5 percent by weight zinc and 18 percent by weight cadmium and melts at 627 ° C. The coated molded body is placed under a hydrostatic pressure of 25,000 at 400 ° C. After opening the press, the jacket is melted off. The carbide body obtained in this way is finish-ground to the shape of a cutting tool with the aid of a diamond grinding wheel. This tool has a very long service life when machining hard steel alloys in the lathe.
B eis pie I 3B ice pie I 3
Ein inniges Gemisch aus 20 Gewichtsprozent a-Aluminiumoxydpulver (Korngröße 0,048 bis 0,053 mm) und 80 Gewichtsprozent reinem Eisenpulver (Korngröße 0,125 bis 0,149 mm) wird in einem Kautschukmantel durch Einwirkung eines hydrostatischen Druckes von 1760 at zu einem Zylinder vorgeformt. Nach dem Entfernen des Kautschukmantels wird der Zylinder 4 Stunden bei 12000C gesintert. Um den Zylinder herum wird ein Mantel aus Silberlot gemäß Beispiel 2 * gegossen. Der ummantelte Formkörper wird 24 Stunden bei 4000C einem hydrostatischen Druck von 25 000 at ausgesetzt. Das Produkt ist ein fester metallkeramischer Formkörper und eignet sich besser als Eisen zur Verwendung in Schneidwerkzeugen.An intimate mixture of 20 percent by weight of a-aluminum oxide powder (grain size 0.048 to 0.053 mm) and 80 percent by weight of pure iron powder (grain size 0.125 to 0.149 mm) is preformed into a cylinder in a rubber jacket by the action of a hydrostatic pressure of 1760 atm. After the rubber jacket has been removed, the cylinder is sintered at 1200 ° C. for 4 hours. A jacket made of silver solder according to Example 2 * is poured around the cylinder. The coated molded body is exposed to a hydrostatic pressure of 25,000 atm at 400 ° C. for 24 hours. The product is a solid metal-ceramic shaped body and is better suited than iron for use in cutting tools.
Ni2B-Pulver und CaBe-Pulver werden gesondert verdichtet und dann bei 10000C gesintert. Die beiden verdichteten Formkörper werden in Silberlotmäntel gemäß Beispiel 2 eingeschlossen. Die Verdichtung der ummantelten Formkörper erfolgt bei 5000C und 20 000 at. Die beiden Produkte besitzen ausreichende Festigkeit, um beim Handhaben nicht zu zerbröckeln, und eignen sich zur Anwendung als Desoxydationsmittel für Metalle. Ni 2 B powder and CaB e powders are compressed separately, and then sintered at 1000 0 C. The two compacted shaped bodies are enclosed in silver solder jackets according to Example 2. The encased moldings are compressed at 500 ° C. and 20,000 atm. The two products have sufficient strength so that they do not crumble when handled, and are suitable for use as deoxidizing agents for metals.
Aluminiumsilicatfasern werden in Längen von etwa 6,3 mm geschnitten und dann mit der vierfachen Gewichtsmerige Bariumcarbonatpulver mit Korngrößen unter 0,15 mm gemischt. Das Gemisch wird in einem Kautschukmantel unter einem hydrostatischen Druck von 1760 at zu einem Zylinder vorgeformt. Der Mantel wird entfernt und der Zylinder 6 Stunden bei 1000° C gesintert. Um den gesinterten Formkörper herum wird nun gemäß Beispiel 2 ein Mantel aus Silberlot gegossen, worauf das Ganze 24 Stunden bei 4000C einem hydrostatischen Druck von 25 000 at ausgesetzt wird. Als Produkt erhält man ein keramisches Material, welches sich für alle Verwendungszwecke eignet, bei denen es auf hohe Festigkeit und Oxydationsbeständigkeit bis hinauf zu etwa 13000C ankommt.Aluminum silicate fibers are cut into lengths of about 6.3 mm and then mixed with four times the weight of merige barium carbonate powder with grain sizes below 0.15 mm. The mixture is preformed into a cylinder in a rubber jacket under a hydrostatic pressure of 1760 atm. The jacket is removed and the cylinder is sintered at 1000 ° C. for 6 hours. A jacket of silver solder is then cast around the sintered molded body according to Example 2, whereupon the whole thing is exposed to a hydrostatic pressure of 25,000 atm at 400 ° C. for 24 hours. The product obtained is a ceramic material which is suitable for all purposes in which high strength and resistance to oxidation up to about 1300 ° C. are important.
Claims (3)
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German patent specification No. 958 261.
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