DE1583732A1

DE1583732A1 - Verfahren zum Herstellen langgestreckter flacher Gegenstaende und Einrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens

Info

Publication number: DE1583732A1
Application number: DE19671583732
Authority: DE
Inventors: Davies Idwal Killay Har Gwynne; Gibbon William Malcolm
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Priority date: 1966-11-18
Filing date: 1967-11-17
Publication date: 1972-03-02
Also published as: SE404588B; US3839026A; BE706698A; DE1583732C3; NL166635B; DE1583732B2; NL6715654A; LU54888A1; NL166635C; ES347304A1; FR1552998A

Description

The British Iron and Steel
Research Association

24 Buckingham Gate
London, S.W. 1
Großbritannien

Verfahren zum Herstellen langgestreckter flacher Gegenstände und Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen langgestreckter flacher Gegenstände wie Metallfolien, Folien- und .Metallbander aus Metallpulver, vorzugsweise zum Erzeugen von Stahlbändern.

Das bisher zum Herstellen von Stahlbändern angewandte Verfahren besteht im wesentlichen darin, einen Stahlblock durch Auswalzen bis zur gewünschten Dicke des Stahlbandes in Bandform zu überführen. Das bedingt einen unwirtschaftlich hohen Aufwand durch zahlreiche Walzwerke mit hohen Gestehungskosten und im Betrieb einen sehr großen Energieverbrauch, bis der Stahlblock zu Bändern der gewünschten Kaliber ausgewalzt ist. Dazu kommt der Nachteil, daß die metallurgischen Eigenschaften des Stahles infolge der äußerst weit getriebenen und ständig wiederholten Walzvorgänge verändert werden. Das führt insbesondere dann zu erheblichen Schwierigkeiten, wenn von den Bändern und/oder von ihrem Werkstoff entsprechend der jeweiligen in Betracht kommenden Verwendung bestimmte Eigenschaften

Unterlagen (Art. 7 § 1 Abu. 2 ίJr. l Satz 0 des ÄnderunQogaa. v. 4. 9. IL

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verlangt werden. Diese Nachteile, und Schwierigkeiten wirken sich verstärkt aus, wenn es sich um Stahlbänder in PoIienstärke handelt, wobei Bandstärken zwischen 0,01mm bis 0,1 mm vorzugsweise in Betracht kommen.

Vorliegende Erfindung beschreitet daher einen neuen Weg zur Erzeugung von Metallbändern, unter denen demgemäß auch langgestreckte Folien schlechthin, Folien- und Metallbänder als solche, auch Metallstreifen oder dergl. zu verstehen sind. Als Ausgangsstoffe des neuen Verfahrens dienen im wesentlichen Metallpulver und es ist unter anderem Aufgabe der Erfindung, Metall-, insbesondere Stahlbänder mit einer zwischen 0,025 bis 0,5 mm liegenden Stärke zu erzeugen, ohne daß diese Stärkenangabe mehr als eine nur beispielsweise angegebene Bedeutung besitzt.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß, ausgehend von dem bereits erwähnten Metallpulver, eine Schicht desselben auf einer schichttragenden Unterlage erzeugt, die Schicht unter Verdichtung des Metallpulvers ausgewalzt und dieses Zwischenerzeugnis anschließend bei einer Temperatur gesintert wird, die unterhalb des Schmelzpunktes des Metalls liegt.

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, ein derartiges Verfahren im einzelnen auszuführen.

Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht beispielsweise darin, das Metallpulver in einem Binder oder in .einem den Binder enthaltenden Gemisch zu suspendieren, so daß sich, vorzugsweise unter Wirkung eines Trocknungsvorganges, eine selbsttragende Schicht ausbildet, die. demgemäß von der Trägerunterlage abgenommen und ihrerseits unter Verdichtung der Schicht ausgewalzt werden

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kann. Dieses weitere Zwischenerzeugnis wird anschließend einer Sinterung unterworfen.

Mittels dieser Sinterung wird die notwendige Cohäsion zwischen den Metallpartikeln erreicht, ohne daß dabei der Schmelzpunkt des Metalles in der Schicht überschritten wird. Das kann bei WeicheisenpuTvern oder Pulvern aus Stahl niedrigen Kohlenstoffgehaltes bzw. Pulvern aus schweißbarem Stahl mit einer zwischen 0,025 und 0,125 mm liegenden Schichtstärke durch Anwendung von Temperaturen erreicht werden, die zwischen 750° und 1200° C liegen, wobei die Sinterungszeitspanne etwa bis 60 Sekunden, beispielsweise 30 Sekunden beträgt. Um dabei eine störende Oxydation der Metalloberfläche während der Sinterung zu vermeiden, wird letztere zweckmäßig in einer reduzierenden Umgebung, beispielsweise in einer Wasserstoffatmosphäre oder einer solchen aus Ammoniak durchgeführt, das sich dabei zersetzt oder dessen Dissoziation durch entsprechende Vorbehandlung vorbereitet ist. Auch gegebenenfalls in Betracht kommende, weitere Sinterungsvorgänge am herzustellenden Erzeugnis werden unter gleichartigen oder ähnlichen Bedingungen durchgeführt. Natürlich ändern sich Sinterungstemperaturen und -Zeitspannen in Abhängigkeit von der Art des zur Verwendung kommenden Ausgangsstoffes (Metallpulvers) und nach den zu erzielenden Eigenschaften des Fertigerzeugnisses. Gelangen beispielsweise Metallpulver aus nichtrostenden Stählen zur Verwendung, so kann es notwendig werden, die Sinterungstemperatur auf 1400° C und mehr zu erhöhen und die Zeitspanne der Sinterung auf vier Minuten zu verlängern.

Die zur Bildung der Suspension in Betracht kommenden Binder sind zweckmäßig solche, die in der Lage sind, Oberflächenfilme zu bilden, die sich während des

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Sinterungsvorganges verflüchtigen.Der Binder wird vorzugsweise in Form "einer Emulsionslösung "benutzt, unabhängig davon, ob eine Oberflächenf Umbildung mittels desselben die Anwendung von Wärme verlangt oder nicht. Als geeignet erwiesen haben sich beispielsweise oberflächenf umbildende Cellulosederivate, die außerdem den Vorteil geringer Gestehungskosten haben. Ein beispielsweise in Betracht kommender Binder besteht aus einer 1,5%-igen, wässerigen Methylcelluloselösung und eine geeignete Suspension wird erhalten, wenn 30% dieser Lösung mit 70% Eisenpulver durch innige Mischung zur Suspension vereinigt werden, wobei die Prozentzahlen Gewichtsprozente bezeichnen. Es entsteht eine viskose Masse, die sich schnell und einfach auf tragende Unterlagen aufbringen läßt, wie sie beispielsweise in Form von Bändern, insbesondere endlosen Bändern, Blechen, Walzen, Trommeln usw. bekannt sind. Bei der Auftragung der Suspension auf die Unterlage können sämtliche bekannten Maßnahmen zur'Bildung einer eine einheitliche Stärke aufweisenden Schicht zur Anwendung kommen. Als besonders geeignet hat sich gegenwärtig erwiesen ein Auswalzen der Emulsion zur Schicht, ohne daß beispielsweise Aufstrahlen, Aufspritzen und die Verwendung von Roll-, Streich- und sonstigen Rakeln ausscheiden. Handelt es sich um verhältnismäßig dicke Schichten, etwa von der Größenordnung von Bruchteilen eines Millimeters (0,5 mm), so ist es zweckmäßig, den Wassergehalt der Suspension gering zu halten, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich durch Austreiben eines zu hohen Wassergehaltes ergeben könnten; in solchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Schicht durch Extrudieren zu bilden.

Nachdem auf diese Weise die MetallpulVerbindersuspension auf den Träger in Form einer Schicht ausgebreitet worden

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1st, muß das Lösungsmittel, etwa aus Wasser bestehend, beseitigt werden, wobei hierzu "vorzugsweise ein forciertes Trocknungsverfahren in Betracht kommt, ohne daß die Möglichkeit ausscheidet, eine Verdampfung bzw. Verdunstung schon unter der Einwirkung der üblicherweise auftretendeb Umgebungstemperatur durchzuführen. Aufgabe der Trägerunterlage ist es dabei, die Schicht aus der Metallpulverbinderemulsion wenigstens so lange zu tragen und zu halten, bis es zur Ausbildung eines selbsttragenden Filmes bzw. einer selbsttragenden Schicht gekommen ist. In Betracht kommen hauptsächlich aus Metallen bestehende Trägerunterlagen in Form der bereits genannten endlosen Bänder oder Trommeln. Dadurch besteht die Möglichkeit, diese Trägerunterlagen wärmeleitend auszubilden, so daß auf diese Weise die Beseitigung des Lösungsmittels (Wassers) und gleichzeitig die Bildung der selbsttragenden Schicht begünstigt werden können. Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, daß es nicht zu einer Verklebung (Adhäsion) der Schicht bzw. des Filmes an der Unterlage während der Trocknung kommt.

Handelt-es sich um sehr dünne Schichten, etwa der Stärke 0,01 mm bis 0,0125 mm, so kann es vorteilhaft sein, den Film an einer Seite oder an beiden Seiten nach Ausübung des ersten Pressdruekes und/oder vor, während und/oder nach der Sinterung zu plattieren, etwa im Wege einer nunmehr zu erörternden, weiteren Ausführungsform des Verfahrens.

Diese weitere Aüsführungsform der Erfindung besteht darin, daß die aus Metallpulver bestehende Schicht auf eine Trägerunterlage aufgebracht wird, die eine Metallfolie aufweist oder aus ihr besteht, die in der Folge zu einem (inkorporierten) Bestandteil des herzustellenden,

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endgültigen Metallbandes gemacht wird.' Diese Metallfolie kann aus Metallen bestehen, die mit denjenigen" des Metallpulvers übereinstimmen oder ihnen gegenüber verschieden sind. Diese Ausführungsform des Verfahrens ermöglicht es, aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen zusammengesetzte Metallbänder herzustellen, wobei die Stärke der Schicht aus Metallpulver im allgemeinen bis zu 0,5 mm betragen kann. Bei Verwirklichung dieser Ausführungsform des Verfahrens ist es zweckmäßig, die Metallpulverschicht einem ersten Sinterungsschritt zu unterwerfen, bevor ,das Metallpulver verdichtet wird, da anderenfalls die Verbindungsfestigkeit zwischen der Metallfolie und der Metallpulverschicht beeinträchtigt werden könnte. Handelt es sich jedoch um weiche Metalle, beispielsweise Kupfer und Aluminium, so kann ein derartiger, erster Sinterungsschritt entbehrlich werden. Wird er ausgeführt, so dient die Metallfolie somit als Träger der gesinterten Metallpulverschicht; es können die Auswalz- und Sinterungsvorgänge angeschlossen werden, die bereits oben erwähnt worden waren.

Es besteht die Möglichkeit, das Metallpulver entweder unmittelbar auf die Metallfolie in Form einer Schicht aus trockenem Metallpulver oder in Form der bereits genannten Suspension mit in einer Bindermischung suspendiertem Metallpulver aufzutragen. Wenn die Suspension zur Anwendung kommt, kann sie in der bereits erwähnten Weise hergestellt, vorbereitet und aufgetragen werden, wobei im allgemeinen mit geringeren Anteilen der Bindermischung auszukommen sein wird. Die Schicht wird dann so erhitzt, daß der Binder herausbrennt, womit gleichzeitig die genannte, erste Sinterung des Metallpulvers zu erreichen ist. Auf diese erste Sinterung folgen die Verfahrensschritte, die in Verbindung mit einer ersten Ausführungsmöglichkeit des Verfahrens bereits oben erwähnt worden sind.

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Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, um die bei der zweiten Ausführungsform des Verfahrens benötigte Metallfolie zu erzeugen. Zunächst kann auch die Folie in derselben Weise hergestellt werden, wie das anläßlich der Erörterung einer ersten Ausführungsform für das zu erzeugende Band selbst schon erwähnt worden war. Es gibt die weitere, . beispielsweise Möglichkeit, die Metallfolie elektrolytisch " herzustellen, wobei man außerordentlich dünne Metallfolien oder Folienbänder erhält, die beispielsweise eine Stärke von 0,0025 mm aufweisen. Es gibt die weitere Möglichkeit, endlose Folien oder Folienbänder herzustellen, indem auf umlaufenden Trommeln elektrolytische Niederschlage erzeugt werden, die sich durch entsprechende Ausbildung der Beschaffenheit der Irommeloberflache leicht ablösen lassen.

Als Werkstoffe für die Metallfolie wird man hauptsächlich korrosionsbeständige Metalle wählen, insbesondere dann, wenn als Grundmetäll Eisen in Betracht kommt. Das Verfahren kann dahin abgewandelt werden, daß eine zusätzliche Metallfolie an die ihr zugewandte Oberfläche der Metallpulverschicht nach deren ersten Sinterung angelegt wird, und zwar möglichst noch vor der Verdichtung unter Verwendung etwa von Andruckwalzen, so daß die aus Metallpulver bestehende, noch unverdichtete Schicht sandwichart ig zwischen zwei Außenschichten aus Metallfolien liegt. Ein derartiger Aufbau der Schicht ist dann besonders vorteilhaft, wenn Metallfolien zur Anwendung kommen, die sowohl die In Betracht kommenden Oberflächeneigenschaften als auch einen hohen Korrosionswiderstand haben.

Die Größe der Metallpulverpartikel, die erfindungsgemäß zur Anwendung kommen, hängt von der Bandstärke ab, die zur Verwirklichung kommen soll. Bei der Herstellung von Stahlbändern mit einer Größenordnung ihrer Dicke zwischen

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0,025 mm und 0,125 mm verwendet man Partikel einer Größenordnung, die unterhalb von 500 Mascheneinheiten liegt. Es liegt auf der Hand, daß, je kleiner die Partikelgröße des Metallpulvers ist, desto größer die Dichte des Metallbandes ist, die mittels der Walz- und Sinterungsprozesse zu verwirklichen ist. Umgekehrt, wenn verhältnismäßig dicke Bänder hergestellt werden sollen, wird man mit der Partikelgröße des Metallpulvers heraufgehen.

Die in Betracht kommenden Eisenpulver können in der verschiedensten Weise erzeugt werden. Besonders geringe Gestehungskosten entstehen dann, wenn Eisenschwamm, der durch unmittelbare Reduktion konzentrierter Eisenoxydlösungen erzeugt werden kann, gemahlen wird. Es gibt die weiteren, bekannten Möglichkeiten"der Kondensation von Metalldämpfen oder der !Niederschlagung von Metallen aus Metallsalzlösungen. Man kann auch Eisenchlorür enthaltende Abfallbeizen auf Gewinnung des Eisenpulvers verarbeiten. Eine der vielen weiteren Möglichkeiten besteht auch darin, daß man Eisenchlorür mit Wasserstoff reduziert.

Um die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Bänder oder Folienbänder zu verbessern, besteht die Möglichkeit, an die Sinterung zusätzliche Einwirkungen, vorzugsweise Walzvorgänge anzuschließen. Dadurch kann die Dichte des Erzeugnisses auf den jeweils gewünschten Wert gebracht werden und es verbessern sich gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften. Glatt- und Polierverfahren können diese mechanischen Behandlungen abschließen,.so daß sich Ausbildung, Form und äußeres Aussehen der Folien der Folienbänder verbessern.

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Die Pressdrücke, die "bei der ersten Verdichtung der ScMent zur Anwendung zu bringen sind, haben keine entscheidende Bedeutung, jedoch hat es sich gezeigt, daß

es vorteilhaft ist, sie zwischen Werten von 300 kg/cm und 5000 kg/cm einzustellen. Beträgt in einem Duowalzwerk der Walzendurehmesser 300 mm zur Erzeugung eines Bandes aus Stahl niedrigen Kohlenstoffgehaltes mit einer Stärke von 0,10 mm, so erweist es sich z.B. als zweckmäßig, einen Pressdruck von 1600 kg/cm zur Anwendung zu bringen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß es bei einer zweiten Verdichtung nicht notwendig ist, verhältnismäßig hohe prozentuale Dehnungen zu verwirklichen, um gute, mechanische Werkstoffeigenschaften zu erzielen. So wurde beispielsweise gefunden, daß man bei Bändern aus Stahl niedrigen Kohlenstoffgehaltes einer Stärke von 0,1 mm mit Walzdrücken auskommt, die zu der verhältnismäßig geringen Dehnung von 1,5$ führen; trotzdem fallen die mechanischen Eigenschaften des Metallbandes bzw. der Metallbandfolie in gewünschter Weise aus; eine Vergrößerung der Walzdrücke mit dem Ergebnis einer größeren, prozentualen Dehnung führt lediglich zu am Rande liegenden Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften.

Andererseits hat das Kühlungsausmaß nach der Sinterung ■Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften, wobei ermittelt werden konnte, daß beispielsweise bei einer Verstärkung der Kühlung ein feineres Korn im Metall mit entsprechenden Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften des Erzeugnisses entsteht.

Ein besonders wichtiger Vorteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß es möglich wird, die Werkstoffzusammensetzung des Erzeugnisses genaueetens einzustellen, womit man es in der Hand hat,

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die Pulveranteile einer Legierung so einzustellen, wie das der gewünschten Zusammensetzung der Schicht und damit der herzustellenden Legierung entspricht. Da es außerdem erfindungsgemäß gelingt, zu Metallbändern gewünschter Stärke entwedet völlig ohne oder mit einer gegenüber bekannten Verfahren wesentlich verminderten Zahl von Walzvorgängen zu kommen, gelingt es auch, die mit der Fülle von Walzvorgängen bisher untrennbar verbunden, gewesenen metallurgischen Änderungen entweder ganz oder jedenfalls größtenteils zu beseitigen.

Unter den Mischungsbestandteilen, die zur Erzeugung bestimmter Legierungen notwendig sind, spielt der Kohlenstoff eine besonders wichtige Rolle. So wurde gefunden, daß durch Verwirklichung eines Kohlenstoffgehaltes von 0,8$ in einem erzeugten Eisenband eine bemerkenswerte Verbesserung der resultierenden Dehnungsfestigkeit zu erzeugen ist. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Kohlenstoff in Form gepulverter Holz- oder Knochenkohle einzuführen, worauf das Band auf Temperaturen zwischen 850° und 1200° C in einer kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre gebracht werden kann, die zu 85% aus Wasserstoff und zur 15$ aus Propan besteht.

Es besteht auch die Möglichkeit, weitere Gehalte an Legierungsbestandteilen, z.B. Chromgehalte im Erzeugnis zu verwirklichen und die Sinterungsphase des vorgeschlagenen Verfahrens dazu zu benutzen, Chrom, Nickel, Titan, Vanadium usw. und gegebenenfalls Kohlenstoff in der benötigten Weise hinzuzulegieren. Es gibt die weitere Möglichkeit, Metalle, Legierungsbestandteile und/oder Kohlenstoff nicht nur in Pulverform zu verwenden, sondern auch in Porm feiner Nadeln oder in faseriger Struktur, wobei beispielsweise Wolfram genannt werden soll. Dadurch können die mechanischen Eigenschaften des erzeugten Bandes oder 3?olienbandes in der gewünschten Weise beeinflußt

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werden, und zwar mit einem geringstmöglichen Aufwand an Verdichtungsarbeit und unter Verringerung der zur Sinterung erforderlichen Wärmezufuhr.

Als Vorteil des neuen Verfahrens ist schließlich zu nennen, daß den aus den genannten Kleinteilchen hergestellten, band- oder folienförmigen Erzeugnissen jede gewünschte oder gewollte Eigenschaft erteilt werden kann. Soll beispielsweise das Fabrikat einen "besonders hohen Korrosionswiderstand aufweisen, so ist es lediglich erforderlich, die Schicht aus Metallpulvern hohen Korrosionswiderstandes herzustellen. Als derartige Werkstoffe stehen zur Verfugung Nickel, Chrom usw.. In einem solchen Falle ist es auch möglich, das Korn des als Ausgangsstoff "benutzten Eisenpulvers mit Werkstoffen dieser Art zu plattieren, "bevor ein so hergestelltes Metallpulver zur Bildung der aufzubringenden Schicht "benutzt wird. So wurde festgestellt, daß man Eisenpulver ohne weiteres mit etwa 4 Gewichtsprozenten Nickel plattieren kann. Als Ergebnis entsteht ein Band mit ausgesprochen korrosionsbeständigen Eigenschaften.

Überraschend war es auch, daß es möglich ist, eine selbsttragende Schicht aus nickelplattiertem Eisenpulver zu verdichten und zu sintern, um das erwähnte Band hoher Korrosionsbeständigkeit zu erzeugen, ohne daß es zu Riss-, Spalt- und Brucherscheinungen in der Schicht kam. Natürlich ist es auch möglich, ein Metallband, Folienband oder dergl. mit anderen, besonderen Eigenschaften zu versehen. U.a. hat sich ergeben, daß bei der Plattierung der Körner von Pulvern aus nichtrostenden Stählen mit Eisen eine wesentliche Reduzierung der Sinterungstemperaturen zu erzielen ist. Eine derartige Plattierung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß eine zur Plattierung führende Lösung des aufzubringenden Werkstoffes benutzt

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oder das Pulver zur Kathode eines Elektrolysegerätes gemacht wird.

Die Zeichnung gibt schematisch und beispielsweise zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtungen wieder. In der Zeichnung veranschaulicht

Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ohne Verwendung einer Metallfolie, während

Pig. 2 eine Einrichtung zeigt, bei der die Metallfolie elektrolytisch, hergestellt und anschließend mit Metallpulver beschichtet wird.

Fig. 1 läßt einen Vorratsbehälter 1 erkennen, der zur Aufnahme einer für die laufende Produktion ausreichenden Menge einer Metallpulverbindersuspension dient, die ihrerseits über eine Mehrheit von Entnahme-, Ausgleichs- und Abgabewalzen auf ein endloses Stahlband 3 übertragen wird, das über nichtgezeichnete Walzen geführt ist und umläuft. Der Abstand der Auftragswalzenanordnung 2 von dem Stahlband 3 und ihre Umlaufgeschwindigkeiten bestimmen die Dicke der zu erzeugenden Pulver- bzw. Suspensionsschicht auf dem endlosen Band 3. Nach Beschichtung durchlaufen beschichtete Bandteile den Trockner 4> in welchem die Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser, verdampft oder verdunstet werden. Sind die Schichten sehr dünn, so kann es ausreichen, nur das endlose Band 3 zu beheizen, etwa mit Hilfe nicht gezeichneter, da bekannter Strahlungsheizkörper. Dadurch ist mit Sicherheit zu vermeiden, daß zwischen Band und der Schicht Adhäsionsstellen auftreten. Aus dem gleichen Grunde kann es vorteilhaft sein, auch im Falle der Anordnung des Trockners 4, etwa in der Aus»

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gestaltung als Trockenofen, das endlose Band zu "beheizen, um eine schnelle Filmbildung zu erreichen und die Entfernung des Lösungsmittels (Wassers) wenigstens größtenteils zu erreichen. Zweckmäßig ist der !Trockner 4 hierzu noch mit einer kräftig wirkenden Belüftungseinrichtung : versehen. Mach Durchgang durch den Trockner 4 oder durch Strahlungserhitzer, wenn ein besonderer Trockner nicht vorgesehen ist, und nach einer gegebenenfalls erforderlich werdenden oder wenigstens als zweckmäßig erachteten Kühlung wird die Schicht selbsttragend, so daß es möglich wird, sie ohne abstützende Unterlage der weiteren Behandlung zu unterziehen, die darin besteht, daß die Schicht zunächst durch das Duowalzwerk mit den Walzen 5, 6 durchgeführt wird. In diesem Duowalzwerk wird die jeweils erforderliche Verdichtung der Schicht durchgeführt. Die Walzen des Walzwerkes 5, 6 unterliegen einem Walzdruck,

der, wie bereits ausgeführt, zwischen 300 und 5000 kg/cm

schwanken kann, wobei sich ein Walzdruck von 1.600 kg/cm im allgemeinen als ausreichend erwiesen hat. Fach Durchgang durch die Walzen des Duowalzwerkes wird das Band in den Sinterungsofen 7 eingeführt, in welchem eine reduzierend wirkende Atmosphäre, beispielsweise aus Wasserstoff oder aus zur Zersetzung kommendem oder hierzu vor bereit et em Ammoniak aufrechterhalten wird. Die Sinterungstemperaturen liegen zwischen 750 und 1200° C, ohne daß Abweichungen in Sonderfällen auszuschließen sind. Die Bandgeschwindigkeit ist so eingestellt, daß die Sinterung in einer Sinterungszeit beendet ist, die in der Größenordnung von 15-30 Sekunden liegt.

Nach der ersten Verdichtung ist das Zwischenerzeugnis noch verhältnismäßig empfindlich, zumal im Sinterungsofen auf die Zone, in der der Binder aus der Schicht herausgebrannt wird, eine Zone folgt, in der sich die Temperatur noch nicht so erhöht hat, daß es zur Ober-

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flächensinterning des Metallkornes kommt. Es ist daher zweckmäßig, zur Förderung der Schicht durch die Sinterungseinrichtung wieder ein Stützband zu "benutzen, das gemeinsam mit dem zu sinternden Band (Schicht) durch den Ofen durchgeführt wird (nicht dargestellt). Ein derartiges Band kann beispielsweise aus einem Drahtgewebe oder einem Drahtnetz bestehen, so daß das Stützband die Einwirkung zur Sinterung führender Wärme auf die Schicht nicht behindert. Es gibt auch die Möglichkeit, das Stützband durch eine Kissenbildung aus reduzierendem Gas zu ersetzen. Geeignete Dichtungsmittel sind in den Eintritts- und Austrittsebenen des Bandes (Schicht) in bzw. aus dem Sinterungsofen zu benutzen, um zu verhüten, daß unnötige Verluste an dem reduzierenden Gas auftreten. Weiter können seitlich, also an den Schmalkanten der Schicht oder des Bandes erzeugte Gasströmungen benutzt werden, um Schicht oder Band während der Bewegung durch den Sinterungsofen hindurch zu führen und zu halten. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, das Stützband oder die Gaskissen durch Walzen oder Rollen zu ersetzen, die an das der Sinterung unterliegende Zwischenerzeugnis angrenzen und eine aus rollenden Flächen bestehende Begrenzung bilden, über die und an denen entlang das zu erzeugende Band geführt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 befindet sich die Elektrolysiertrommel 21 in einem aus einem Elektrolyten 22 bestehenden Bad. Die Trommel hat eine leitende Oberfläche und ist als Kathode des Elektrolysiergefäßes geschaltet. Die Anode 23 ist bogenförmig ausgebildet und sie umgibt mit geringem Abstand die untere Hemisphäre der Trommel 21. Die Trommel besitzt Antriebsmittel, die sie in Umlauf bringen. Weiter vorhanden sind Mittel, um die Konzentration des Elektrolyten im wesentlichen auf der gleichen Höhe zu halten. Die Oberfläche der Trommel

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ist nach Werkstoff und Ausbildung so gestaltet, daß es möglich wird, die auf diese Weise gebildete Folie 24 von der Trommel abzuziehen. Der restliche, an der Bandfolie haftende Elektrolyt wird bei 25 abgewaschen und gegebenenfalls neutralisiert., Hierauf gelangt die Folie zu der Beschichtung s einrichtung 26, die dazu dient, eine Metallpulverbindersuspension auf die Folie aufzubringen, wobei vorzugsweise Methylzellulose als Binder Anwendung -findet.

Die bei 25 vorgesehenen Einrichtungen sind ansich bekannt. Sie bestehen aus Bädern, durch die die Folie durchgeführt wird, so daß der restliche Elektrolyt ausgewaschen wird. Die Einrichtung 25 kann auch als Spritzkammer ausgebildet sein, wobei nicht nur Strahlen aus Wasser, sondern aus allen anderen geeigneten Flüssigkeiten in Betracht kommen.

Hachdem die Folie bei 26 in der angegebenen Weise beschichtet worden ist, wird sie in einen Sinterungsofen eingeführt, der nach Art des Ofens 7 gemäß Fig. 1 ausgebildet ist. An den Sinterungsofen kann sich wieder ein Walzwerk anschließen, das ähnlich ausgebildet ist wie das Walzwerk nach 5, 6 der Fig. 1. ,;

Das dem Sinterungsofen 7 entnommene Produkt ist dabei wirtschaftlich verwertbar. Man kann ihm jedoch weitere, gewünschte Eigenschaften dadurch erteilen, daß weitere ¥erfahrensvorgänge angeschlossen werden. Sie sind in .Fig» 1 'beispielsweise veranschaulicht. Man erkennt zu^ ,nächst das Walzwerk 8, das dazu verwandt werden kann, um dem itoherzeugnis eine bleibende Dehnung zu erteilen, deren prozentualen Werte zweckmäßig zwischen 1,5 und 5$ !se-hwanken. Eine Uachsinterung kann bei 9, vorteilhaft wieder unter Verwendung einer reduzierenden Atmosphäre, äkrchgeführt werden. Es schließen sich die Glatt- und Polierwälzen 10, 11 an und schließlich wird das Erzeugnis zu der Bolle 12 aufgewickelt.

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Sollten Kohlenstoff, Chrom oder andere legierungsbestandteile hinzulegiert werden, so werden diese Verfahrensschritte zweckmäßig während oder nach einer der beiden Sinterungen durchgeführt.

Die~ gezeigten Ausführungsbeispiele schließen es nicht aus, weitere Walz- und/oder Wärmebehandlungsvorgänge durchzuführen, mit deren Hilfe bestimmte Eigenschaften des im Ergebnis herzustellenden Werkstückes einzustellen sind.

Soll mit der Anschichtung trockener Metallpulver an die Metallfolie gearbeitet werden, so stehen hierfür bekannte Maßnahmen zur Verfügung, wie sie beispielsweise bei der Trockenpulveraluminisierung benutzt werden. Geeignete Verfahrensschritte bestehen dabei darin, Vibriertische oder andere, zur Bestimmung der übergehenden Pulvermengen dienende Einrichtungen, Schüttelwalzen oder dergl. zu benutzen. Weiter steht die Möglichkeit, elektrostatisch wirksame Einrichtungen zu verwenden, um das Pulver in der gewünschten Menge und Verteilung aufzuschichten.

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Claims

A η s ρ r ü c h e :

1. Verfahren zum Herstellen langgestreckter flacher Gegenstände wie Folien, lOlienbänder, Bänder, Streifen oder dergl. aus Metallpulver, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer tragenden Unterlage eine Schicht aus einer Suspension von Metallpulver in einer wäßrigen lösung oder einer Dispersion eines filmbildenden Bindemittels gebildet, die Schicht unter Verdichtung derselben ausgewalzt und die verdichtete Schicht bei OE emp er a tür en gesintert wird, die unterhalb des Schmelzpunktes des Metalles liegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ eic h η e t , daß eine Metallfolie auf der Unterlage vorgesehen ist und daß die Metallpulverschicht vor dem Verdichten vorgesintert wird, so daß die Metallfolie Bestandteil des Erzeugnisses bildet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d ure h g e'k e η η ze ic h η et , daß als Bindemittel die wäßrige Lösung, eines filmbildenden Zellulosederivates verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e η η ζ e i e h η e t , daß die Metallfolie elektrolytisch erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß zum Herstellen der Folie Metalle verwendet werden,

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die mit den Metallen übereinstimmen, aus denen das Metallpulver besteht.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen der Folie Metalle verwendet werden, die von den Metallen abweichen, aus denen das Metallpulver besteht.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugnis ein zweites Mal gewalzt und ein zweites Mal gesintert wird, wobei der zweite Walzvorgang unter einem derartigen Walzdruck durchgeführt wird, daß das Erzeugnis eine Längung von wenigstens 1$ erfährt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Erzeugnis zwei- oder mehrmals gewalzt und wärmebehandelt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintertemperatur bis z zeit bis zu 4 Minuten beträgt.

daß die Sintertemperatur bis zu 1400 C und die Sinter-

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, cL a <*■■ ure h g e k e η η ζ e ic h η e t , daß das Metallpulver Eisen- oder Eisenlegierungspulver ist. ^?

1t. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß das Eisenpulver vor dem Bilden einer Schicht aus dem Pulver mxt anderen Metallen plattiert'wird. ντ/, . ν

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12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 "bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß das Metallpulver Kohlenstoff oder Metallspäne, -fasern oder -nadeln enthält.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis .12, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die das Metallpulver enthaltende Schicht auf eine sich bewegende Unterlage aufgebracht, auf dieser Unterlage getrocknet und dann als selbsttragende Schicht von der Unterlage entfernt wird, woraufhin man diese Schicht zum Verdichten walzt und anschließend bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes des Metalls sintert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r ch g e-

k en η ze i c h η e t , daß die Schicht kontinuierlich auf die Unterlage aufgebracht wird und man der Schicht während des Trockenvorganges nicht das gesamte Wasser entzieht.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete Oberfläche der Unterlage beheizt wird, damit die Schicht durch Wärmeübergang von der Oberfläche der Unterlage trocknet.

16. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, g e k e η η ζ e i c h η e t d u r c h eine Beschichtungsvorrichtung zum Auftragen einer Metallpulver-Suspension in vorbestimmter Stärke auf ein metallisches Trägerband oder eine metallische Trommel, durch mindestens ein Walzwerk für den beschichteten Träger, durch eine Trockenvorrichtung im Wege des Trägers und durch wenigstens einen Tunnelainterofen, in den die Schicht nach dem Walzvorgang eingeführt wird.

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