DE1483720B1

DE1483720B1 - Presskoerper erhoehter Dichte und Festigkeit aus Wolframpulver

Info

Publication number: DE1483720B1
Application number: DE19651483720
Authority: DE
Inventors: Brown Charles Meacham
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1964-08-28
Filing date: 1965-08-21
Publication date: 1970-01-29
Also published as: GB1063004A; US3390968A

Description

Preßkörper aus Wolframpulver werden bei verschiedenen Verfahren, beispielsweise bei der Herstellung gegossenen Wolframkarbids, verwendet. Wolfram-Preßkörper hoher Dichte und Festigkeit sind besonders wünschenswert, um die Gewichtsmenge an Wolfram zu erhöhen, welche in einem gegebenen Volumen gehandhabt werden kann, und zur Vermeidung von Verlusten durch Stäuben,

Die bisher erhältlichen Wolfram-Preßkörper haben jedoch Dichten im Bereich von 8,5 bis 9,8 g/cm^s (45 bis 50% der theqretischen) und ergeben beim Mahlen eine große Menge von Teilchen, die feiner als etwa 75 Mikron sind. Diese niedrige Dichte und die Neigung zur Bildung von feinerem Pulver macht das Arbeiten mit einem solchen Material unwirtschaftlich.

Es ist bekannt, Wolframpulver zu Tabletten zu verpressen unter Verwendung handelsüblicher, für diesen Zweck vorgesehener Maschinen. Die Dichte der dabei erhaltenen Tabletten beträgt etwa 9 g/cm³. Das Schüttgewicht dieser Tabletten, etwa 5,2 g/cm³, ist ebenfalls niedrig. Weiterhin wird, wenn solche Tabletten gemahlen werden, um ein höheres Schüttgewicht zu erzielen, verhältnismäßig viel unerwünschter Feinstaub erzeugt; 55% der Teilchen haben einen Durchmesser unter etwa 75 Mikron (μΐη).

Andere Preßverfahren, wie beispielsweise das Pressen im Gesenk oder das isostatische Pressen, ergeben ebenfalls Preßkörper, welche bei der Handhabung schnell unter Erzeugung großer Mengen Staub zerkrümeln; diese Preßkörper besitzen Dichten, welche nur wenig oberhalb 50% der theoretischen liegen. Ihre Biegefestigkeit ist gering.

Es ist ferner bekannt, Pulver aus schwerschmelzenden Metallen durch Walzen unmittelbar zu Bändern zu vereinigen. Ebenso ist es bekannt, pulverförrnige Stoffe zwischen Walzenpaaren mit ineinandergreifender, gewellter Mantelfläche zusammenzupressen, wobei sie auf diese Weise zwangläufig dem eigentlichen Walzspalt zugeführt werden; hierbei wird die eingestellte höchste Druckwirkung über eine bestimmte Strecke konstant aufrechterhalten.

Die Erfindung betrifft Preßkörper erhöhter Dichte und Festigkeit aus Wolframpulver mit Teilchendurchmessern von weniger als 50 μΐη. Die Preßkörper sind dadurch gekennzeichnet, daß sie aus bandförmigen, gewellten Abschnitten von wenigstens 5 cm Länge und 1,6 bis 6,3 mm Dicke bestehen, die senkrecht zur Hauptachse der Abschnitte in Abständen von etwa 2 bis 4 cm zu Wellen mit einer Tiefe von 6,3 bis 15,9 mm geformt sind.

Fig. 1 zeigt ein Gerät zur Herstellung der erfindungsgemäßen Preßkörper und F i g. 2 einen solchen.

Die Preßkörper können hergestellt werden durch Einbringen feinverteilten Wolframpulvers zwischen aufeinanderarbeitende, gewellte Walzen und durch Pressen dieses Pulvers zwischen den Walzen unter Erzeugung gewellter Abschnitte.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens wird nach F i g. 1 Wolframpulver von weniger als 50 μπι, vorzugsweise 1 bis 20 μπι, von dem Einfülltrichter 1 aus zugegeben und an der Stelle 2 zwischen im wesentlichen sinusförmig gewellten Walzen 3 eingeführt, welche durch einen nicht abgebildeten Mechanismus betrieben werden. Hierbei ist es wesentlich, daß die Abmessungen des Wolframpulvers weniger als 50 μΐη betragen, damit die Preßkörper eine hohe Festigkeit haben.

Ein bevorzugter Preßkörper hat eine Dicke von etwa 3,2 mm und ist wenigstens etwa 5 cm lang. Ein gewellter Abschnitt gemäß der Erfindung wird in der Zeichnung mit 4 bezeichnet. Es ist zu sehen, daß die Wellen 5 der Abschnitte durch Vertiefungen 6 voneinander getrennt sind.

Bei der Verwendung gewellter Walzen wird ein effektiver Walzendruck von etwa 14 300 kp/cm² bis 25 000 kp/cm² verwendet, wobei die erhaltenen Abschnitte eine Dichte von wenigstens 75 % der theoretischen Dichte (14,5 g/cm³) und eine hohe Biegefestigkeit haben.

Die erfindungsgemäßen gewellten Abschnitte können leicht zu Teilchen vermählen werden, welche im wesentlichen alle (d.h. mehr als etwa 80%) Durchmesser von etwa 2,38 bis 0,074 mm haben. Es entsteht also kein unerwünschter Staub.

Die folgende Tabelle zeigt im Vergleich die verbesserten Eigenschaften des erfindungsgemäßen gepreßao ten Produkts.

Preßverfahren

Tablettenpresse,
9,5 X 13,7 mm
Durchmesser ...

Flachwalzenpresse,
3,2 mm dicker
Preßling

Presse mit gewellten
Walzen, 3,2 mm
dicker Preßkörper

Dichte des Preßlings

8,9 bis 9,3 g/cm³ 11,9 bis 12,2 g/cm³ 14,6 bis 16,2 g/cm³

Teilchenanteil in °/o,

feiner als 74 μπι, nach dem Mahlen

55

17

Zur Herstellung der in der Tabelle beschriebenen Preßkörper wurde ein Druck von etwa 705 kp/cm² beim Tablettenpreßverfahren verwendet. Etwa 7 160 bis 10 740 kp/cm² effektiver Walzendruck wurde bei der Herstellung der flach gewalzten Preßkörper verwendet, da es sich gezeigt hatte, daß höhere auf das Wolframpulver ausgeübte Drücke kerne höhere Verdichtung erbrachten.

Der effektive Walzendruck bei der Herstellung der gewellten Abschnitte lag zwischen 14 320 und 25 060 kp/cm². Die Preßkörper hatten hohe Dichten und hohe Festigkeiten.

Das flach gepreßte Pulver bildete Bänder von etwa 5 cm Breite; der gewellte Preßkörper war etwa 2,54 cm breit und hatte etwa fünf Wellen pro Dezimeter Länge. Die meisten der gewellten Abschnitte waren etwa 5 cm lang.

Das Wolframpulver, welches zur Herstellung der in der Tabelle aufgeführten Preßkörper diente, war in allen Fällen das gleiche und hatte Teilchendurchmesser von etwa 1 bis 30 μπι, davon etwa 98 % mit Durchmessern zwischen 1 und 20 μΐη.

Wie aus den in der Tabelle aufgeführten Ergebnissen zu ersehen ist, haben die erfindungsgemäßen Preßkörper eine außergewöhnlich hohe Dichte und bilden beim Vermählen praktisch keinen Staub.

Die Preßkörper nach der Erfindung können gesintert werden, wobei sogar noch eine weitere Erhöhung der Dichte, beispielsweise bis zu 85% der theoretischen Dichte, und der Festigkeit erreicht werden.

Claims

3 4

Zum Sintern kann auf 1400 bis 1800° C während weniger als 50 Mikron, dadurch gekenn-

30 Minuten erhitzt werden. zeichnet, daß sie aus bandförmigen, gewellten

Abschnitten von wenigstens 5 cm Länge und 1,6

Patentanspruch: bis 6,3 mm Dicke bestehen, die senkrecht zur

5 Hauptachse der Abschnitte in Abständen von

Preßkörper erhöhter Dichte und Festigkeit aus etwa 2 bis 4 cm zu Wellen mit einer Tiefe von

Wolframpulver mit Teilchendurchmessern von 6,3 bis 15,9 mm geformt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPV