DE1920466A1 - Process for consolidating workpieces - Google Patents
Process for consolidating workpiecesInfo
- Publication number
- DE1920466A1 DE1920466A1 DE19691920466 DE1920466A DE1920466A1 DE 1920466 A1 DE1920466 A1 DE 1920466A1 DE 19691920466 DE19691920466 DE 19691920466 DE 1920466 A DE1920466 A DE 1920466A DE 1920466 A1 DE1920466 A1 DE 1920466A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semi
- finished product
- finished products
- section
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/01—Extruding metal; Impact extrusion starting from material of particular form or shape, e.g. mechanically pre-treated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4981—Utilizing transitory attached element or associated separate material
Description
Verfahren zum Verfestigen von Merkstücken.N proceed for solidifying shopping items.
Bekannte dispersionsverfestigte (dispersion-strengthened) Werkstoffe zeichnen sich durch eine besonders hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen aus. Ein Beispiel für einen derartigen Werkstoff ist TD-Nickels welches eine Legierung mit 2 % von im Mickel dispergieren 'JSorium (ThO2) darstellt«, Dieser Werkstoff hat insbesondere vorteilhafte Eigenschaften im Temperaturbereich von 98O0C bis 138O0C (18000F bis 2400°F). Dieser Temperaturbereich liegt über demjenigen Bereich s in welchem die Superlegierungen (superalloys) vorteilhaft angewendet werden, und unterhalb demjenigen Temperaturbereich, in dem die feuerfesten Werkstoffe mit Vorteil angewendet werden. Wie bei vielen anderen dispersions-verfestigten Materialien nähern sieh die physikalischen Eigenschaften wie die Schmelztemperatur, Dichte und Wärmeleitfähigkeit denjenigen des entsprechenden reinen Metalls an, während die mechanischen Eigenschaften dieser Stoffe durch die Dispersionsbehandlung beträchtlich verbessert werden,Known dispersion-strengthened materials are distinguished by a particularly high strength at high temperatures. An example of such a material is TD-Nickel s which is an alloy with 2 % of dispersed in the Mickel 'JSorium (ThO 2 ) ". This material has particularly advantageous properties in the temperature range from 98O 0 C to 138O 0 C (1800 0 F up to 2400 ° F). This temperature range is above that range s in which the superalloys are advantageously used, and below that temperature range in which the refractory materials are advantageously used. As with many other dispersion-strengthened materials, the physical properties such as melting temperature, density and thermal conductivity approach those of the corresponding pure metal, while the mechanical properties of these materials are considerably improved by the dispersion treatment,
Dispersions-verfestigte Werkstoffe werden dadurch hergestellt, dass feine Teilchen (im folgenden Dispersoide genannt) gleichmässig in einer Grundmasse eines anderen Metalls oder einer Legierung verteilt werden. Diese Dispersoide werden so ausgewählt, dass sie nicht mit dem Grundmaterial chemisch reagieren.Dispersion-strengthened materials are produced by that fine particles (hereinafter referred to as dispersoids) are uniform in a matrix of another metal or a Alloy can be distributed. These dispersoids are chosen so that they do not react chemically with the base material.
909847/0539909847/0539
ν - 2 -ν - 2 -
Eine Reihe von unterschiedlichen Verfahren v?erden angewendet , um eine gleichraässige Dispersion zu erzielen. Bei einem derartigen Verfahren wird ein Pulver eines Grundmetalls mit einem feinkörnigen Pulver eines Metalloxyds mechanisch vermischt und an» schliessend durch eines der folgenden bekannten Druckverformungsverfahren wie Extrudieren^ Walzen, Verfestigen, Sintern oder dgl« behandelt. Bei einer anderen Methode werden feinkörnige Oxydpulver in einem Schlamm des Grundwerkstoffs ausgefällt, danach reduziert, verfestigt, gefiltert und darauf gewalzt oder extruaiert» Dieses Verfahren ist in einem Aufsatz von C0I0 Bradford vom 31. 10. I960 in der Zeitschrift "Steel" beschriebene Durch dieses Verfahren aufbereitetes TD-Nickel ist besonders vorteilhaft, weil dabei eine gleichmässige Verteilung von fein« körnigen Teilchen in dem Grundmaterial erreicht wird und die gewünschten guten Pestigkeitseigenschaften erzielt werdeno Bei der Erfindung wird ferner die Tatsache ausgenützt s dass im Gegensatz zu durch Ausfällen verfestigten Werkstoffencdie durch Zufügen eines Verfestigungsmittels bei angehobener Temperatur und durch dessen Ausfällung-in Form feiner Teilchen bei einer niedrigeren Temperatur gebildet ?ierd®np ■ welche ihre Festigkeit bei angehobener Temperatur ¥erlierens dispersions-verfestigte Werkstoffe eine beträchtliche Festigkeit bis zu einer Temperatur nahe dem Schmelzpunkt behalten« Wenn die Verringerung der"Querschnitts= fläche des bearbeiteten Halbzeugs als ein Hass für den Grad der 'A number of different methods are used to achieve uniform dispersion. In such a process, a powder of a base metal is mechanically mixed with a fine-grained powder of a metal oxide and then "treated by one of the following known compression molding processes such as extrusion, rolling, solidification, sintering or the like". In another method, fine-grained oxide powder are precipitated in a slurry of the base material, then reduced, solidified, filtered and rolled on or extruaiert "This process is described in an article by C 0 I 0 Bradford, 31. 10. I960 in the journal" Steel " described treated by this method TD-nickel is particularly advantageous because thereby a uniform distribution is achieved by fine "granular particles in the base material and the desired good Pestigkeitseigenschaften be achieved o in the invention, the fact is further exploited s that to the contrary by precipitation solidified materials c finer by the addition of a solidifying agent at elevated temperature and by its precipitation-in the form of particles at a lower temperature formed? ierd®n p ■ which their strength at elevated temperature ¥ ersions s dispersion-strengthened materials considerable strength to a Temperature close to that Melting point keep «If the reduction of the 'cross-sectional area of the machined semi-finished product is considered a hatred for the degree of'
w Bearbeitung angesetzt wird» dem aas Halbzeug unterzogen wird9 wächst die Festigkeit mit abnehmendem Querschnitt in einem Verhältnis 25 : 1 bis 30 : 1 bei Verwendung von TD-Nickel; bei - Weiterbearbeitung über dieses Querschnittsverhältnis hinaus x^JÜr« de nur eine sehr geringe zusätzliche Festigkeit gewonnen werden,, Als Beispiel für die Grosse der möglichen Verbesserung sei eine Stange von TD-Nickel mit einem Durchmesser von 17S8 cm (7 ") gewählt, die eine 0,2 ^-Festigkeit von 1230 kp/cm2 (17500 psi) bei 1O93°C (20000F) hatte, nachdem sie auf einen Durchmesser von 5jl cm (2 ") gebracht worden wars und die eine Endfestigkeit von 1968 kp/cm bei der gleichen Temperatur erreichte,, nachdem sie auf einen Durchmesser von 1,27 cm (O95 ") gebracht war» w machining is started »to which the semi-finished product is subjected 9 the strength increases with decreasing cross-section in a ratio of 25: 1 to 30: 1 when using TD-nickel; in - the follow up on this aspect ratio also x ^ Juer "de only a very small additional strength are obtained ,, As an example of the size of the possible improvement is a rod of TD-nickel with a diameter of 17 S 8 voted cm (7") that a 0.2 cm ^ strength thereof of 1230 kp / 2 (17500 psi) at 1O93 ° C (2000 0 F), had after they had been brought to a diameter of 5JL cm (2 ") s and a final strength of 1968 kp / cm at the same temperature, after being brought to a diameter of 1.27 cm (O 9 5 ")»
-3-909847/0539-3-909847 / 0539
Um eine besonders hohe Festigkeit bei angehobener Temperatur zu erzielen, ist es also zweckmässig, ein vorher extrem kaltbearbeitetes Halbzeug zu verwenden» Da eine derartige Bearbeitung immer eine Querschnittsverringerung des Halbzeugs mit sich bringt, ist es erwünscht, ein Halbzeug verhältnis- " massig geringer Querschnittsfläche im Vergleich zu dem Ausgleichsbarren, aus dem das Halbzeug geformt ist, zu bekommen. Sollen 15-srhältnisraässig grosse Werkstücke hergestellt werden, so ist es notwendigj von dem grössten in der Praxis herstellbaren Barren auszugehen, um die Vorteile des Kaltbearbeitens voll ausnutzen zu können und trotzdem am Ende ein Halbzeug der gewünschten Grosse zu erhalten. Unglücklicherweise setzt die Praxis eine obere Grenze für die Grosse des Ausgangsbarrens, der mit grössten Vorteilen weiterbehandelt werden kann. Im allgemeinen liegt diese obere Grenze bei ca. 18 cm (7 ") für den Durchmesser von Stangenmaterial„ Wenn daher ein Endprodukt mit der Grössenordnung ihres Durchmessers oder ihrer Stärke von mehreren Zoll hergestellt werden sollen^ können Barren einer zweckmässigen Grosse nicht vollständig bis zu dem Grad bearbeitet werden, bei dem die maximale Verfestigung durch Kaltbearbeiten erreicht ist, weil dadurch ihr Durchmesser oder ihre Stärke unter die gewünschten Abmessungen verkleinert wurden»To achieve particularly high strength at a raised temperature to achieve, it is therefore advisable to do an extreme beforehand to use cold-worked semi-finished products »There is such a processing always brings a reduction in the cross section of the semi-finished product with it, it is desirable to use a semi-finished product ratio- " Massively smaller cross-sectional area compared to the compensating bar from which the semi-finished product is formed. Should 15-relatively large workpieces are produced, so is it is necessary to start from the largest ingot that can be produced in practice in order to fully exploit the advantages of cold working to be able to and still get a semi-finished product of the desired size in the end. Unfortunately, the practice continues an upper limit for the size of the starting bar that can be further treated with the greatest advantage. In general this upper limit is about 18 cm (7 ") for the diameter of bar stock" If therefore an end product of the order of magnitude their diameter or their thickness of several inches should be made ^ ingots of a suitable one Large cannot be fully processed to the extent that in which the maximum hardening is achieved by cold working, because this is their diameter or their strength have been reduced below the desired dimensions »
■ Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines einstückigen Werkstücks von vergleichsweise grossen Abmessungen zu schaffen, das im wesentlichen diejenigen Festigkeitseigenschaften eines extrem mechanisch verfestigten Materials hat. ■ It is to create an object of the invention to provide a method for producing a unitary workpiece of relatively large dimensions, which essentially those strength properties of an extremely mechanically bonded material.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass ein Halbzeug mit verhältnismässig geringem Querschnitt verfestigt wird, dass mindestens eines der verfestigten Halbzeuge in einer Büchse eingebracht wird, wobei Abschnitte des Halbzeugs oder der Halbzeuge einander benachbart und über den ganzen Innenraum der Büchse verteilt angeordnet werden und dass das oder die Halbzeuge in der Büchse durch Ausüben von Druck und eine Reduzierung im Querschnitt verformt werden, wodurchTo solve this problem it is provided according to the invention, that a semi-finished product with a relatively small cross-section is solidified that at least one of the solidified semi-finished products is introduced into a can, with sections of the Semi-finished product or semi-finished products are arranged adjacent to one another and distributed over the entire interior of the sleeve and that the semi-finished product (s) in the sleeve are deformed by exerting pressure and reducing the cross-section, as a result of which
90 984 7/0539 · ->90 984 7/0539 ->
die Abschnitte aes Halbzeugs bzw. der Halbzeuge miteinander verschweissen und so ein einstückiges Werkstück bilden. Die Halbzeuge, die in Form Von mehreren Stangen oder Platten vorgesehen sein können, werden nach der Verfestigung jedes einzelnen Stücks gebündelt und dann extrudiert oder auf andere Weise durch Ausüben von Druck zu einem einstückigen Werkstück vergleichsweise grosser Abmessungen verformt. Durch das Druckverformen werden die verfestigten einzelnen Abschnitte mechanisch miteinander verschweisst, um ein einstückiges Werkstück,mit verhältnismässig grossen Abmessungen mit gleichmässig über sein Inneres verteilten, durch die genannte Vorbehandlung verfestigten Abschnitten zu erzielen. Das gewonnene Werkstück behält die vorteilhaften Festigkeitseigenschaften jedes einzelnen Ausgangshalbzeugs bei, wobei es jedoch einen wesentlich grosseren Querschnitt als jedes der Ausgangshalbzeuge hat.the sections of a semi-finished product or the semi-finished products with one another weld and thus form a one-piece workpiece. The semi-finished products, which are provided in the form of several bars or plates after each individual piece has solidified, are bundled and then extruded or otherwise by applying pressure as compared to a one-piece workpiece deformed in large dimensions. The solidified individual sections become mechanically due to the compression deformation welded together to form a one-piece workpiece relatively large dimensions with evenly over be Inner distributed, solidified by the said pretreatment to achieve sections. Retains the obtained workpiece the advantageous strength properties of each individual starting semifinished product, although it is a much larger one Cross-section than each of the starting semi-finished products.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. The invention and advantageous details of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Verhältnismassig kleinen dispersions-verfestigten, durch Bearbeiten mechanisch verfestigten Stange, welphe vorzugsweise als Ausgangshalbzeug zum Durchführen der Erfindung verwendet wird;Fig. 1 is a perspective view of a relative small dispersion-strengthened rods mechanically strengthened by machining, welphe preferably as a starting semi-finished product is used to practice the invention;
Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt eine Extruderpresse zum Verarbeiten einer Anzahl von Stangen nach Fig. 1 zu einem einstückigen Werkstück;FIG. 2 shows in a longitudinal section an extruder press for processing a number of bars according to FIG. 1 into one one-piece workpiece;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines typischen grossen Werkstücks, wie es mit der Vorrichtung nach Fig. 2 erzeugt werden kann;Fig. 3 is a perspective view of a typical one large workpiece, as it is produced with the device according to FIG can be;
Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine dünne, dispersions-verfestigte ebene Platte, die ebenfalls zur Durchführung der Erfindung verwendbar ist; undFig. 4 shows a perspective view of a thin, Dispersion-hardened flat plate, which is also used to carry out the invention is useful; and
909847/0539 · ~5~909847/0539 ~ 5 ~
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Platte nach Fig. ^, nachdem diese zu einer Spiralrolle zur anschiiessenden Weiterverarbeitung durch Druckverformen gerollt worden ist.Fig. 5 is a perspective view of the plate according to FIG Fig. ^, After this to a spiral roll to the subsequent Further processing has been rolled by compression deformation.
Fig. 1 zeigt eine Stange 10 vergleichsweise geringer Grosse, die zunächst dispersions-verfestigt und anschliessend extrem kalt-bearbeitet wurde, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Die Dispersoide sind zur Veranschaulichung durch über den Querschnitt der Stange verteilte Punkte 12 dargestellt, obwohl diese Dispersoide normalerweise mit dem blossen Auge unsichtbar sind. Die Dispersoide können mittels verschiedener Verfahren in das Grundmaterial eingebettet werden.Fig. 1 shows a rod 10 of a comparatively small size, which initially solidified by dispersion and then extremely has been cold-machined to improve its properties. The dispersoids are for illustration through over Points 12 distributed across the cross-section of the rod are shown, although these dispersoids are normally visible to the naked eye are invisible. The dispersoids can be embedded in the base material using various methods.
vorteilhafterweise werden sie jedoch durch das von Bradford beschriebene oben genannte Verfahren eingebettet. Die Stange 10 wird zunächst extrem kaitverformt. Daraus resultiert eine beträchtliche Durchmesserverringerung. Z.B. kann die Stange 10 ausgehend von einem unbearbeiteten Halbzeug aus TD-Nickel mit einem Durchmesser von 17,8 cm (7 ") solange bearbeitet werden, bis ihr Durchmesser auf 1,27 era (1/2 n) oder 0,6^· cm (lA ") reduziert ist. In diesem Stadium ist die Stange "vollständig" bearbeitet, d.h. sie hat die maximal erreichbaren Festigkeitseigenschaften. v orteilhafterweise but they are embedded by the method described by Bradford method mentioned above. The rod 10 is initially extremely kaitverformed. This results in a considerable reduction in diameter. For example, starting from an unmachined semi-finished product made of TD nickel with a diameter of 17.8 cm (7 "), the rod 10 can be machined until its diameter drops to 1.27 era (1/2 n ) or 0.6 ^ · cm (lA ") is reduced. At this stage the rod is "completely" machined, ie it has the maximum achievable strength properties.
Nachdem die Stange 10 dispersions-verfestigt und entsprechend kaltverfestigt ist, soll sie mit anderen Stangen zusammen zu einem Werkstück eines erwünschten grb'sseren Durchmessers verbunden werden.After the rod 10 dispersion-solidified and accordingly is work-hardened, it should be combined with other rods to a workpiece of a desired larger diameter get connected.
Fig. 2 zeigt eine für diesen Zweck vorgesehene Extruderpresse. Eine zylindrische Büchse l6 mit einem Stirnkonus 18, der an das vordere Ende der Büchse angeschweisst ist, ist in einem Extruderzylinder 20 aufgenommen. Ein Presskolben 22 ist in axialer Richtung in dem Behälter 20 bewegbar, um die Büchse l6 durch eine Extruderdüse 26 zu treiben, welche in eine in der Endwand des ExtruderZylinders 20 vorgesehenen Stützplatte 28 eingeschraubt ist. Der Presskolben 22 wird durch einen geeigneten Antrieb, z.B. durch einen hydraulischen ZylinderFig. 2 shows an extruder press intended for this purpose. A cylindrical sleeve l6 with an end cone 18, which is welded to the front end of the sleeve is received in an extruder cylinder 20. A plunger 22 is movable in the axial direction in the container 20 to the sleeve 16 to drive through an extruder nozzle 26, which is provided in a support plate provided in the end wall of the extruder cylinder 20 28 is screwed in. The plunger 22 is driven by a suitable drive, for example a hydraulic cylinder
909847/0539 ~6~909847/0539 ~ 6 ~
' . - 6 (nicht dargestellt) betätigt.'. - 6 (not shown) actuated.
Die Stangen 10 werden in die Büchsen 16 mit ihren Längsachsen parallel zueinander und zur Büchsenachse eingepackt. Vorzugsweise sind sie in der Büchse dich an dicht gepackt. Wenn es erwünscht ist, können die Fugen zwischen den Stangen oder zwischen den Stangen und den Büchsenwänden durch Stangen geringeren Durchmessers ausgefüllt werden, um ein dichteres Bündel zu bekommen. Vor dem Einsetzen in den Extruderzylinder 20 und nach dem Einpacken der Stangen wird die Büchse l6 eva» ,kuiert und abgedichtet. Darauf wird sie erhitzt, in den Extruderzylinder 20 eingesetzt und durch die Düse 26 mittels des Presskolbens 22 extrudiert. Auf diese Weise wird ein einstückiges Werkstück erzeugt, indem die einzelnen Stangenabschnitte metallurgisch miteinander verschweisst sind. Die Büchsenwände werden dann von dem Endprodukt z.B« durch Bearbeiten oder durch Ätzen entfernt, und das Produkt ist fertig zum Gebrauch.The rods 10 are packed in the sleeves 16 with their longitudinal axes parallel to one another and to the sleeve axis. Preferably they are packed tightly in the can. If desired, the joints can be made between the bars or between the rods and the can walls are filled with rods of smaller diameter to create a denser one Get bundle. Before inserting into the extruder barrel 20 and after the rods have been packed up, the sleeve is evacuated, kuated and sealed. Then it is heated in the extruder barrel 20 and extruded through the nozzle 26 by means of the plunger 22. This way it becomes a one-piece The workpiece is produced by metallurgically welding the individual rod sections together. The can walls are then removed from the final product e.g. by machining or by etching, and the product is ready for use.
Fig. 3 zeigt das aus den Stangen 10 hergestellte Werkstück 30 nach Entfernung des Büchsenmaterials. Die einzelnen Stangen 10 sind zu diesem V/erkstück wesentlich grösseren Querschnitts verformt, als jede einzelne Stange vor ihrer Verschweissung mit den anderen besass, jedoch geringeren Querschnitts, als die gesamte Querschnittsfläche des Stangenbündels vor dem Extrudieren betrug. Jede einzelne Stange 10 ist in ihrem Querschnitt proportional zum Beduzierverhältnis verringert, jedoch wird die Festigkeit jeder Stange durch das Extrudieren und Verschweissen nicht verringert, und das Endprodukt hat infolgedessen trete seines wesentlich grösseren Querschnitts dieselben Festigkeitseigenschaften wie jeder einzelne, vor dem Extrudieren auf ihre maximale Festigkeit gebrachte Stange. Wenn die einzelne Stange nicht vollständig bis zu ihrer maximalen Festigkeit bearbeitet worden ist, kann das Extrudieren noch zu einer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften führen. Beispielsweise wird mit einer Extruderpresse zum Extrudieren eine Büchse von einem Durchmesser bis zu 90 cm (3 ft) bei einem Extrudierverhältnis (definiert als das Verhältnis zwischen der3 shows the workpiece 30 produced from the rods 10 after the sleeve material has been removed. The individual poles 10 are deformed to form this V / elbow with a significantly larger cross-section than each individual rod before it was welded together the other was of smaller cross-section than the total cross-sectional area of the bundle of rods before extrusion. Each individual rod 10 is in its cross-section proportionally to the reducing ratio, however, the strength of each rod is increased by the extrusion and welding is not reduced, and the end product has as a result its much larger cross-section the same Strength properties like every single rod that is brought to its maximum strength before extrusion. if If the individual rod has not been completely machined to its maximum strength, extrusion can still take place lead to an improvement in the strength properties. For example an extruder press is used to extrude a can up to 90 cm (3 ft) in diameter at a Extrude Ratio (defined as the ratio between the
909847/0539909847/0539
Querschnittsfläche des Ausgangsprodukts bezogen auf die Querschnittsfläche des extrudierten Endprodukts) von etwa 25 : eine verfestigte Stange von nahezu 18 cm (7 ") Durchmesser gewonnen, deren Festigkeit vergleichbar derjenigen einer Stange ist, wie sie auf bekannte Weise mit einem Durchmesser von 1,27 cm (0,5 ") hergestellt werden konnte. Auf diese Weise können also jetzt die Vorteile des Dispersionsverfestigens und Kaltbearbeitens auch bei der Herstellung von Werkstücken wesentlich grösserer Querschnittsabmessungen als bisher, voll ausgeschöpft werden.Cross-sectional area of the starting product based on the cross-sectional area of the final extruded product) of about 25: a solidified rod nearly 18 cm (7 ") in diameter obtained, the strength of which is comparable to that of a rod, as is known in the art with a diameter of 1.27 cm (0.5 ") could be made. So by doing this we can now take advantage of the benefits of dispersion strengthening and cold working also in the manufacture of workpieces much larger cross-sectional dimensions than before, can be fully exploited.
Die Parameter des Extrudiervorgangs wie die Extrudiertemperatur, -geschwindigkeit, -kraft, das Extrudierverhältnis usw. ebenso wie die vorherigenArbeitsschritte, um ein gutes Extrudierverhältnis zu erzielen, hängen von den extrudierten Metallen ab. Das folgende Beispiel soll das Arbeiten mit dem Verfahr© nach der Erfindung veranschaulichen:The parameters of the extrusion process such as the extrusion temperature, -speed, force, the extrusion ratio, etc. as well as the previous working steps to ensure a good extrusion ratio depend on the metals being extruded. The following example is intended to work with the Illustrate process © according to the invention:
Eine kaltgewalzte Extruderbüchse wird durch Aufheizen auf 982°C 2^ Stunden lang in einem Vakuum von etwa 1 Torr vorbehandelt, um unerwünschte Komponenten gasförmig auszutreiben. Nach der Gasaustreibung wird die Büchse in Aceton gereinigt, mit verdünnter 10 ^iger Salpetersäure gewaschen und ahschiiessend in Alkohol gereinigt. Eine Anzahl von TD-Niekel-Stangen mit einem Durchmesser von jeweils 0,3^3 cm (0,135 ") wird dann dicht an dicht in die Büchse gepackt. Die Büchse wird darauf gegenüber der Atmosphäre abgedichtet, auf 10 Torr bei 2600G (5000F) evakuiert, mit H?-Gas gespült, um das NiO zu reduzieren und schliesslich abgedichtet. Die Büchse wird dann in Argon als Schutzgas auf 1O66°C (19500F) erhitzt und mit einer Presskolbengeschwindigkeit von 150 bis 3OO cm/min (60 120 "/min) extrudiert. Nach Entfernung des Büchsenmaterials hatte das Endprodukt einen Durchmesser von 1,9 cm (0,75 ") und eine Bruchfestigkeit von etwa 2110 kp/cm2 (30000 psi) bei 1O93°C (20000F).A cold-rolled extruder barrel is pretreated by heating it to 982 ° C. for 2 ^ hours in a vacuum of about 1 Torr in order to drive off undesired components in gaseous form. After the gas has been expelled, the can is cleaned in acetone, washed with dilute 10% nitric acid and subsequently cleaned in alcohol. A number of TD Niekel rods, each 0.3 ^ 3 cm (0.135 ") in diameter, are then packed tightly into the can. The can is then sealed from the atmosphere to 10 torr at 260 0 G ( 500 0 F), flushed with H? Gas to reduce the NiO and finally sealed. The can is then heated in argon as a protective gas to 10 66 ° C (1950 0 F) and at a plunger speed of 150 to 300 cm / min (60-120 "/ min) extruded. After removal of the sleeve material, the final product had a diameter of 1.9 cm (0.75 ") and a breaking strength of about 2110 kp / cm 2 (30,000 psi) at 1O93 ° C (2000 0 F).
. ■ -8-909847/0539 . ■ -8-909847 / 0539
Natürlich können auch Endprodukte mit anderem als kreisförmigem Querschnitt erzeugt werden· Z.B. können die Stangen 10 in der Büchse 16 unmittelbar zu einer gewünschten Endform z.B. zu Rotorschaufeln für Turbinen, Rohre oder zu anderen ge-.wünschten Formen extrudlert werden. Solche anderen Formen werden z.B. aus planem Halbzeug gewonnen, das in der bereits beschriebenen Weise zunächst dispersions-verfestigt und kaltbearbeitet wird· Ebenso wie bei dem Stangen-Halbzeug wird das Halbzeug in Form von ebenen Platten zunächst zu einer vergleichsweise geringen Stärke kaltbearbeitet, nachdem die Dispersolde in seinem Grundmaterial eingebettet worden sind, umOf course, end products with a cross-section other than a circular cross-section can also be produced, e.g. the bars 10 in the sleeve 16 directly to a desired end shape, e.g. to rotor blades for turbines, pipes or other desired ones Shapes can be extruded. Such other shapes are obtained, for example, from planar semi-finished products, which are described in the above Way, first dispersion-strengthened and cold-worked becomes · As with the semi-finished bar, the semi-finished product in the form of flat plates initially becomes a comparative one low strength cold worked after the dispersols have been embedded in its base material in order to
das Anwachsen der Festigkeit auf ihren maximalen Wert zu erzielen. Eine derartige ebene Platte verhältnismässig geringer Stärke ist in Flg. k mit dem Bezugßzeichen 32 bezeichnet, wobei die Disperseide, die wiederum durch Punkte veranschaulicht sind, gleichmässig über den Querschnitt der Platte verteilt sind. Nach hinreichendem Bearbeiten der ebenen Platte 32 wird sie zusammen mit anderen Platten gestapelt und zu Einern einstückigen Werkstück unter Ausüben von Druck verformt, z.B. durch Warmwalzen.to achieve the increase in strength to its maximum value. Such a flat plate of relatively low thickness is shown in FIG. k denoted by the reference numeral 32, the dispersion silk, which are again illustrated by dots, are distributed evenly over the cross section of the plate. After the flat plate 32 has been sufficiently processed, it is stacked together with other plates and formed into a one-piece workpiece with the application of pressure, for example by hot rolling.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die Platte 32 in eine Spiralrolle 321 (nach Art einer Teppichrolle) aufgerollt werden, wie es in Flg.'5 dargestellt ist. In dieser Gestalt wird das Halbzeug In eine Ext rudier büchse gebracht und durch Extrudieren zu einem kompakten Werkstück verformt. Das Endprodukt hat dieselbe äussere Gestalt wie das aus Stangen erzeugte Endprodukt 30 gemäss Fig. 3* febenso wie bei der Verwendung von Stangen 10 als Ausgangsmaterial kann die Rolle 32' auch unmittelbar in die gewünschte Endform, wie Turbinenschaufeln, Rohre oder andere gewünschte Formen, extrudiert werden.In another embodiment of the invention, the plate 32 can be rolled up into a spiral roll 32 1 (like a carpet roll), as shown in Fig. 5. In this form, the semi-finished product is placed in an extrusion sleeve and formed into a compact workpiece by extrusion. The final product has the same outer shape as the final product produced from rods febenso as well as extruded 30 according to FIG. 3 * with the use of rods 10 as the starting material, the roller 32 'directly into the desired final shape, such as turbine blades, pipes or other desired forms will.
-Ansprüche--"-Expectations--"
90 9847/053990 9847/0539
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US72298868A | 1968-04-22 | 1968-04-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1920466A1 true DE1920466A1 (en) | 1969-11-20 |
Family
ID=24904322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19691920466 Pending DE1920466A1 (en) | 1968-04-22 | 1969-04-22 | Process for consolidating workpieces |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3523354A (en) |
| BE (1) | BE731861A (en) |
| CH (1) | CH534213A (en) |
| DE (1) | DE1920466A1 (en) |
| FR (1) | FR2006704A1 (en) |
| GB (1) | GB1255982A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3616652A1 (en) * | 1985-05-25 | 1986-11-27 | Nippon Gakki Seizo K.K., Hamamatsu, Shizuoka | IMPROVED HARTLOET MATERIAL FOR TI PARTS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039069B1 (en) * | 1971-03-02 | 1975-12-13 | ||
| JPS5090512A (en) * | 1973-12-13 | 1975-07-19 | ||
| JPS5619363B2 (en) * | 1974-03-12 | 1981-05-07 | ||
| JPS51149155A (en) * | 1975-06-14 | 1976-12-21 | Riken Keikinzoku Kogyo Kk | Method of reproduction of extrusion material from aluminum alloy scrap |
| US4830262A (en) * | 1985-11-19 | 1989-05-16 | Nippon Seisen Co., Ltd. | Method of making titanium-nickel alloys by consolidation of compound material |
| US6548013B2 (en) | 2001-01-24 | 2003-04-15 | Scimed Life Systems, Inc. | Processing of particulate Ni-Ti alloy to achieve desired shape and properties |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US67683A (en) * | 1867-08-13 | William avert sweet | ||
| US2050298A (en) * | 1934-04-25 | 1936-08-11 | Thos Firth & John Brown Ltd | Metal reducing method |
| US2457861A (en) * | 1943-05-14 | 1949-01-04 | Brassert & Co | Method of manufacturing metal products |
| US3029496A (en) * | 1957-11-20 | 1962-04-17 | Rola Company Australia Proprie | Methods of producing magnetic materials and to the magnetic materials so produced |
| GB1055663A (en) * | 1964-02-21 | 1967-01-18 | Power Jets Res Anddevelopment | Composite metallic material |
-
1968
- 1968-04-22 US US722988A patent/US3523354A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-04-22 FR FR6912615A patent/FR2006704A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-04-22 BE BE731861D patent/BE731861A/xx unknown
- 1969-04-22 DE DE19691920466 patent/DE1920466A1/en active Pending
- 1969-04-22 GB GB20603/69A patent/GB1255982A/en not_active Expired
- 1969-04-22 CH CH610269A patent/CH534213A/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3616652A1 (en) * | 1985-05-25 | 1986-11-27 | Nippon Gakki Seizo K.K., Hamamatsu, Shizuoka | IMPROVED HARTLOET MATERIAL FOR TI PARTS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH534213A (en) | 1973-02-28 |
| US3523354A (en) | 1970-08-11 |
| GB1255982A (en) | 1971-12-08 |
| BE731861A (en) | 1969-10-01 |
| FR2006704A1 (en) | 1970-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60010968T2 (en) | Method and device for deforming metallic materials and deformed metallic materials | |
| DE102008033027B4 (en) | Process for increasing the strength and deformability of precipitation-hardenable materials | |
| CH622191A5 (en) | Method for the production of a metallic laminar structure | |
| DE2362499C2 (en) | Process for the powder-metallurgical production of extruded bodies | |
| DE2219856B2 (en) | Process for the production of sintered forged workpieces forged in one operation | |
| DE602006000221T2 (en) | Method for kneading metal billets and arranging a jacket and a lid for carrying out the method | |
| AT411027B (en) | DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING FINE CRYSTALLINE MATERIALS | |
| CH625442A5 (en) | ||
| EP0328898A1 (en) | Process for preparing a heat-resistant article from a powder-metallurgically prepared work piece with a high transversal ductibility based on aluminium | |
| DE2156440A1 (en) | Process for the production of workpieces from materials with different properties | |
| DE2915412C2 (en) | ||
| DE102005049369A1 (en) | Process for the production of fine-grained, polycrystalline materials or workpieces and dies | |
| DE1920466A1 (en) | Process for consolidating workpieces | |
| DE2200670B2 (en) | ||
| EP0213410A1 (en) | Process for manufacturing a metallic work piece from an amorphous alloy with at least partly magnetic components | |
| DE4315289A1 (en) | Method of manufacturing metal parts by open die forging and forging in a press | |
| DE2522073A1 (en) | PLATE MADE OF AN ALLOY | |
| EP0356718B1 (en) | Method for shaping by extrusion and modifying the mechanical properties of semi-finished products made from metallic-powder alloys having an increased heat resistance | |
| DE102013213072A1 (en) | Apparatus and method for forming components from metal materials | |
| EP0045984B1 (en) | Process for manufacturing an article from a heat-resisting alloy | |
| EP0074679B1 (en) | Process for manufacturing an article from a heat-resisting alloy | |
| EP0192100B1 (en) | Process for bonding structural superalloy elements | |
| DE3131931C2 (en) | Process for superplastic molding | |
| DE3490581T1 (en) | Kinetic energy indenter | |
| DE1527462C (en) | Die forms and dies therefor |