DE2063435C3 - Process for the powder-metallurgical production of hot-pressed bodies - Google Patents

Process for the powder-metallurgical production of hot-pressed bodies

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DE2063435C3 DE19702063435 DE2063435A DE2063435C3 DE 2063435 C3 DE2063435 C3 DE 2063435C3 DE 19702063435 DE19702063435 DE 19702063435 DE 2063435 A DE2063435 A DE 2063435A DE 2063435 C3 DE2063435 C3 DE 2063435C3
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Richard W. Minneapolis Minn. Holmquist (V.St.A.)
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    • 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
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/027—Particular press methods or systems

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

35 kann.35 can.

Die Kombination der während der VorbehandlungThe combination of during the pretreatment

Die Erfindung bezieht auf ein Verfahren zur pul- aufgebrachten Wärme mit dem Druck im Preßwerkvermetallurgischen Herstellung von Heißpreßkör- zeug und der durch die Verdichtung erzeugten pern, wobei die für den Formkörper notwendige Pul- Wärme bewirkt, daß die Grenzbereiche der verschievermenge erwärmt und in eine Preßmatrize einge- 40 denen Körner verflüssigt werden und die miteinander führt wird. in Berührung kommenden Grenzschichten der ver-The invention relates to a method for powder-applied heat with the pressure in the metallurgy of the press Manufacture of hot-press molds and those produced by compression pern, the pul-heat necessary for the molded body causing the boundary areas of the various quantities heated and placed in a press die 40 which liquefied grains and which together will lead. coming into contact boundary layers of the

Die Herstellung von Sinterkörpern nach der Tech- schiedenen Körper verschmelzen und rekristallisienologie der Pulvermetallurgie zerfällt im wesentli- ren, wodurch Körper geschaffen werden, die keine chen in die drei folgenden Verfahrensschritte: inneren Spannungen und damit bess?'e Eigenschaf-The production of sintered bodies according to the tech- different body merging and recrystallization Powder metallurgy essentially disintegrates, creating bodies that don't into the following three process steps: internal tensions and thus better properties

1. Verdichten oder Pressen des entsprechend vor- 45 ten als die bisher erzielten Sinterkörper aufweisen, behandelten Metallpulvers, Weiterhin werden sekundäre Druckwellen in Form-1. Compression or pressing of the sintered body corresponding to the previous 45 than the previously achieved sintered bodies, treated metal powder, Secondary pressure waves are also

2. Sinterung der Preßkörper, körper verhindert, wodurch sich sonst Mikrobrüche2. Prevents sintering of the pressed body, which would otherwise result in micro-fractures

3. Fertigbearbeitung der Sinterkörper. längs der Verbindungsstelle der verschiedenen PuI-Hicrbei kann das Sintern und Fertigbearbeiten des verkörner ergaben, die die Festigkeit des Endproduk-3. Finishing the sintered body. along the junction of the various PuI-Hicrbei The sintering and finishing of the granules can result in the strength of the end product

Sinterkörpers in mehreren Verfahrensschritten erfol- 50 tes negativ beeinflussen.Adversely affect the sintered body in several process steps.

gen, um eine besondere Dimensionsstabilität zu er- Bei der Durchführung des erfindungsgemäßengen in order to achieve a particular dimensional stability. When carrying out the invention

reichen. Verfahrens wird weiterhin vorgeschlagen, daß diepass. The method is also proposed that the

Diesen bekannten Verfahren ist aber eigen, daß je- Erwärmung des Pulvers in reduzierender Atmoder der genannten Schritte für sich und mit verschie- Sphäre durchgeführt wird. Weiterhin ist vorgesehen, denen Maschinen hergestellt werden muß, was sich 55 daß die Preßmatrize vor dem Einführen des Pulvers nachteilig auf die Herstellungskosten des Endpro- und während des Pressens unter Vakuum gesetzt duktes auswirkt. Weiterhin wurde als nachteilig emp- wird.However, it is characteristic of these known processes that the powder is heated in a reducing atmosphere the steps mentioned are carried out individually and with different spheres. It is also provided which machines have to be made, which is what the 55 press die before the introduction of the powder detrimental to the manufacturing cost of the final pro and placed under vacuum during pressing impacts. It was also recommended to be disadvantageous.

funden, daß die geformten und anschließend gesin- Die Durchführung des Verfahrens kann wie folgtfound that the molded and subsequently molded The implementation of the process can be carried out as follows

terten und schließlich fertigbearbeiteten Sinterkörper erfolgen: Die für den Formkörper notwendige PuI-Tert and finally finished sintered body take place: The pulp necessary for the shaped body

in diesen verschiedenen Arbeitsgängen nicht ihre ge- 60 vermenge wird mit einem elektrischen Lichtbogen inDo not mix them up with an electric arc in these various operations

naue Dimension beibehalten, wenn sich die Bearbei- einer Wasserstoffatmosphäre oder in einer anderenMaintain exact dimension when machining in a hydrogen atmosphere or in another

tungszeit und die Behandlungstemperatur ändert. geeigneten Atmosphäre erwärmt. Eine ein erstesprocessing time and the treatment temperature changes. heated suitable atmosphere. One a first

Schließlich mußte festgestellt werden, daß auf Grund Preßwerkzeug und ein Gegenpreßwerkzeug aufwei-Finally, it had to be determined that, due to the pressing tool and a counter-pressing tool,

der Wärmebehandlung Spannungen in dem Endpro- sende Preßmatrize wird mit der genau bemessenenThe heat treatment of stresses in the end of the extrusion die is precisely measured

dukt erzeugt werden, die die Festigkeit des Endpro- 65 Menge des erwärmten vorbehandelten Pulvers be-product that increases the strength of the final product.

duktes nachteilig beeinflussen. schickt. Die Preßwerkzeuge werden in einer unteradversely affect ducts. sends. The pressing tools are in one under

Es wurde bereits festgestellt, daß durch Heißpres- Vakuum gesetzten Kammer mittels eines Hochge-It has already been established that the chamber set by hot press vacuum by means of a high-pressure

sen in Verbindung mit einer geeigneten Atmosphäre schwindigkeitsproiektils zusammengetrieben, so daßsen in connection with a suitable atmosphere speed-propelled together so that

die Pulvermenge zu Formkörpern geformt wird. Das obere Preßwerkzeug wird während des Herstellungsverfahrens durch ein relativ große bewegliche Masse gedämpft, die so eingebaut ist, daß sie sich unter dem Impuls des Hochgeschwindigkeitsprojektils nach Formung des Formkörpers bewegt. Die gedämpfte Bewegung der großen Masse hält den auf den Formkörper gerichteten Impuls des Hochgeschwindigkeitsproiektils für eine Zeit aufrecht, die ausreicht, um die Korngrenzenbereiche innerhalb des Formkörpers zu verflüssigen und rekristallisieren zu lassen. Anschließend wird die nicht benutzte Energie absorbiert, um sekundäre Schockwellen im Formkörper zu vermeiden. the amount of powder is formed into shaped bodies. The upper die is used during the manufacturing process dampened by a relatively large moving mass, which is installed so that it is under the Impulse of the high-speed projectile moved after the molding of the molding. The muted Movement of the large mass keeps the momentum of the high-speed projectile directed at the shaped body upright for a time sufficient to close the grain boundary areas within the shaped body to liquefy and recrystallize. Then the unused energy is absorbed in order to to avoid secondary shock waves in the molded body.

Claims (3)

. 1 2 gegenüber gepreßten und lediglich gesinterten Form-Patentansprüche: körpern Vorteile bezüglich einer größeren Fonngenauigkeit, einer höheren Zugfestigkeit und Härte,. 1 2 compared to pressed and merely sintered mold claims: they have advantages in terms of greater shape accuracy, higher tensile strength and hardness, 1. Verfahren zur pulvermetallurgischen Her- einer höheren Dichte und einer besseren Verformstellung von Heißpreßkcrpern, wobei die für den 5 barkeit erreicht werden können. Die dem eigentli-Formkörper notwendige Pulvermenge erwärmt chen Herstellungsverfahren eigenen, oben erläuterten und in eine Preßmatrize eingeführt wird, da- Nachteile werden bei dem sogenannten Heißpressen durch gekennzeichnet, daß die Erwär- aber nicht vermieden.1. Process for powder metallurgical production of a higher density and better deformation of hot press bodies, whereby the availability for the 5 can be achieved. The actual molded body required amount of powder is heated chen manufacturing process own, explained above and is introduced into a press die, there are disadvantages in so-called hot pressing characterized in that the heating but not avoided. mung so geführt wird, daß die Pulverteilchen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einmung is performed so that the powder particles The invention is based on the object schnell bis an den Schmelzpunkt erhitzt und da- io Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung vonquickly heated to the melting point and thus a process for the powder metallurgical production of nach in der Preßmatrize einem durch Aufschla- Heißpreßkörpern zu schaffen, nach welchem die fer-after creating a by blow-on hot pressed body in the press die, after which the finished gen eines Hochgeschwindigkeitsprojektils auf ein tighergestellten Produkte keine inneren SpannungenThere are no internal stresses caused by a high-speed projectile on a manufactured product erstes Preßwerkzeug erzeugten ungedämpften aus dem Herstellungsverfahren aufweisen. Außerdemhave first press tool generated undamped from the manufacturing process. Besides that Preßdruck unterworfen werden, wodurch die Pul- wird angestrebt, Endprodukte zu erzielen, die alsCompression pressure is applied, whereby the pul- is sought to achieve end products that are considered to be verteilchen an ihrer Oberfläche weiter bis zum 15 hoch verdichtete Teile die jeweils gewünschten me-continue to distribute up to 15 highly compacted parts on their surface the desired me- Schmelzpunkt erhitzt werden, aber im Inneren tallurgischen Eigenschaften aufweisen,Melting point are heated, but have metallurgical properties inside, demgegenüber relativ kühl bleiben, wobei gleich- Diese der Erfindung zugrunde liegende AufgabeIn contrast, they remain relatively cool, with the same- This object on which the invention is based zeitig das Gegenpreßwerkzeug gegen die Kraft wird durch eine Verfahrensführung gelöst, die sichearly the counter pressure tool against the force is solved by a process control, which eines Federmittels zwecks Absorption der Rest- dadurch kennzeichnet, daß die Erwärmung der not-a spring means for the purpose of absorbing the rest - characterized in that the heating of the necessary energie des Hochgeschwindigkeitsprojektils und »0 wendigen Pulvermenge so geführt wird, daß die PuI-energy of the high-speed projectile and the agile amount of powder so that the damit Vermeidung von sekundären Druckwellen verteilchen schnell bis nahe an den Schmelzpunkt er-thus avoiding secondary pressure waves distribute quickly up to the melting point im Preßkörper während der Rekristallisation der hitzt und danach in der Preßmatrize einem durchin the pressed body during the recrystallization of the heat and then in the press die one through flüssigen, miteinander in Kontakt stehenden Aufschlagen eines Hochgeschwindigkeitsprojektilsliquid, contacting impact of a high velocity projectile Oberflächenbereiche ausweichen kann. auf ein erstes Preßwerkzeug erzeugten ungedämpftenSurface areas can evade. on a first press tool generated undamped 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 35 Preßdruck unterworfen werden, wodurch die Pulverkennzeichne'., daß die Erwärmung des Pulvers in teilchen an ihrer Oberfläche weiter bis zum Schmelzreduzierender Atmosphäre durchgeführt wird. punkt erhitzt werden, aber im Inneren demgegenüber2. The method according to claim 1, characterized by being subjected to pressure 35, whereby the powder characterization '., that the heating of the powder in particles on their surface continues to reduce the melting point Atmosphere is carried out. point, but inside on the other hand 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch relativ kühl bleiben, wobei gleichzeitig das Gegengekennzeichnet, daß die Preßmatrize vor dem preßwerkzeug gegen die Kraft eines Federmittels Einführen des Pulvers und während des Pressens 30 zwecks Absorption der Restenergie des Hochgeunter Vakuum gesetzt wird. schwindigkeitsprojektils und damit Vermeidung von3. The method according to claim 1 and 2, characterized by staying relatively cool, at the same time denoting the counterpart, that the press die in front of the press tool against the force of a spring means introducing the powder and during the pressing 30 for the purpose of absorbing the residual energy of the Hochgeunter Vacuum is applied. speed projectile and thus avoidance of sekundären Druckwellen im Preßkörper während der Rekristallisation der flüssigen, miteinander insecondary pressure waves in the pressed body during the recrystallization of the liquid, with each other in Kontakt stehenden Oberflächenbereiche ausweichenAvoid contact with standing surface areas
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