DE2362499C2 - Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Strangprßkörpern - Google Patents
Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von StrangprßkörpernInfo
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- 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
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Strangpreßkörpern
aus einer Superlegierung auf Nickelbasis, bei dem das Pulver heißisostatisch auf eine Dichte von
mindestens 90% theoretischer Dichte gepreßt und der Strangpreßbolzen aus verdichtetem Pulver einem
Warmstrangpressen auf eine Dichte von annähernd 100% unterzogen wird.
Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art ist aus der Veröffentlichung »Metal Progress 75« (April
1959, S. 115) bekanntgeworden. Aus der genannten Veröffentlichung läßt sich die allgemeine Aussage
entnehmen, daß das Pulver vor dem Strangpressen zur Erhöhung der Dichte heißgepreßt werden kann.
Folglich kann davon ausgegangen werden, daß ein zweistufiges Verfahren bekannt ist, bei dem zuerst
heißgepreßt und danach Ptranggepreßt wird.
In der Veröffentlichung »Fortschritte der Pulvermetallurgie«, Bd. 1, 1963, Seiten 327 und 328, von F.
Eisenkolb ist in bezug auf das Strangpressen von Metallpulvern ausgeführt, daß es meist unumgänglich
ist, das Pulver entweder in einem getrennten Arbeitsgang vorher (d. h. vor dem Strangpressen) zu einer
Platine zu pressen oder das Strangpreßwerkzeug so zu gestalten, daß Vorpressen möglich ist, ehe der
eigentliche Strangpreßvorgang einsetzt. Diese Passage entspricht daher im wesentlichen dem vorstehend
genannten Stand der Technik.
In der zuletztgenannten Veröffentlichung ist des weiteren unter dem Kapitel »Fressen von Pulvern in
metallischen Schutzhüllen« angegeben, daß alle Formgebungsverfahren,
wie isostatisches Pressen. Strangpressen etc, mit Pulvern durchgeführt werden können,
wenn sie in einer Hülle eingeschlossen sind. Mit anderen Worten, die Veröffentlichung lehrt, daß dann, wenn das
ίο Pulver durch ein einziges Formgebungsverfahren, d. h.
entweder Strangpressen oder isostatisches Pressen, bearbeitet wird, eine Hülle Anwendung finden kann. Auf
ein kombiniertes Verfahren, wie es eingangs geschildert ist, bezieht sich diese Aussage jedenfalls nicht
Des weiteren sind aus den US-PS 36 55 458 und 36 71 130 Verfahren bekanntgeworden, bei denen eine
Legierung in Pulverform vorgegebener Teilchengröße und Zusammensetzung lose in einen verformbaren
Behälter eingebracht wird, der daraufhin abgedichtet wird, um eine Verschmutzung der darin befindlichen
Pulverteilchen zu vermeiden. Danach wird das Pulver erhitzt und durch Heißpressen oder Strangpressen
verdichtet
Es wurde dabei festgestellt daß die Verfestigung von pulverförmigen Legierungen mittels Strangpressen
eines mit dem Pulver gefüllten verformbaren Behälters eine besonders geeignete Technik zum Formen von
relativ großen, länglichen Strangpreßkörpern darstellt, aus denen Rotoren, Wellen und Naben für Gasturbinen
u. ä. hergestellt werden können. Während des Strangpressens
wird das lose verpackte und umgrenzte Pulver von einer ursprünglichen Dichte von ca. 60% bis zu
einer Dichte von etwa 100% theoretischer Dichte gepreßt, womit eine wesentliche Reduzierung des
Querschnittes des verformbaren Behälters sowie eine merkliche Verlängerung desselben einhergeht. Um eine
Verfestigung zu erreichen, mit der Dichten erhalten werden können, die sich einer theoretischen Dichte von
100% annähern, wurden Extrusionsverhältnisse von mindestens etwa 6:1 bis etwa 10:1 als notwendig
erachtet. Obwohl Behälter aus Flußstahl zur Aufnahme des Pulvers während des Strangpressens verwendet
werden können, hat die Empfänglichkeit derartiger Behälter aus Flußstahl gegenüber Oxydation an der Luft
bei erhöhten Temperaturen, auf die sie erhitzt werden, eine erhöhte Anwendung von Behältern aus rostfreiem
Stahl mit sich gebracht, die gegenüber einer derartigen Oxydation bedeutend resistenter sind und bessere
physikalische Eigenschaften bei hohen Temperaturen aufweisen. Auch wenn derartige Behälter aus rostfreiem
Stahl verwendet werden, tritt jedoch gelegentlich ein Zerbrechen der Behälter und die Bildung von Rissen
während des Strangpressens auf, so daß das Legierungspulver einer Verschmutzung ausgesetzt ist, was zu
Strangpreßbolzen mit schlechteren physikalischen Eigenschaften führt.
Mit dem Strangpressen geht auch eine anfängliche Verdichtung des Pulvers im Behälter durch Deformation
des rückwärtigen Behälterendes nach innen vor Einsetzen des Strangpreßvorganges an der Düsenöffnung
Hand in Hand. Dabei werden die Behälterwände häufig verfaltet oder verzogen, so daß der entstehende
Strangpreßbolzen bis zu einer merklichen Tiefe bearbeitet werden muß, um die letzten Spuren der
b5 Behälterwand zu entfernen, was einen teuren Arbeitsgang
darstellt und eine Verschwendung des teuren Superlegierungsmaterials bedeutet. Es wurde auch
festgestellt, daß in einigen Fällen die Verdichtung des
Pulvers durch das Strangpressen zu Strangpreßbolzen einer nicht einheitlichen Dichte führte, welche an
einigen Stellen porige Bereiche einer geringeren Dichte als 100% theoretische Dichte aufwiesen Das Vorhandensein
derartiger Fehlstellen macht den verfestigten Strangpreßbolzen für die Herstellung von Gegenständen
ungeeignet, welche extrem gute physikalische Eigenschaften bei den erhöhten Betriebstemperaturen
erfordern, welchen sie ausgesetzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren dahingehend zu
verbessern, daß damit Venmreinigungen des Legierungspulvers
bzw. der daraus hergestellten Strangpreßbolzen weitgehend vermieden werden können, ohne
dabei jedoch die vorstehend geschilderten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch
gelöst, daß Superlegierungspulver auf Nickelbasis in einem strömungsmittelundurchlässigen und abgedichteten
verformbaren Behälter eingebracht und zusammen mit dem Behälter bei Temperaturen von 535 bis !6500C
isostatisch heißgepreßt wird und daß der gleiche verfestigte Behälter mit dem darin befindlichen
verfestigten Pulver bei einem Extrusionsverhältnis von mindestens etwa 2 :1 warmstranggepreßt wird, wonach
der Behälter vom Umfang der verfestigten Masse entfernt wird.
Gegenüber dem vorstehend genannten Stand der Technik zielt die erfindungsgemäße Lehre darauf ab, bei
einem (als solchen bekannten) kombinierten Verfahren zwischen Heißpressen und Warmstrangpressen eine
Anweis: i.£ bezüglich des Einsatzes einer Schutzhülle
für das Pulver zu geben. Dabei besteht der entscheidende Erfindungsgedanke darin, den gleichen Behälter, der
zusammen mit dem Pulver heißisostatisch gepreßt worden ist, wieder beim darauffolgenden Warmstrangpressen
einzusetzen. Die Probleme der Verfahren nach dem Stand der Technik werden durch das erfindungsgemäße
Verfahren überwunden, gemäß dem ein mit dem zu verfestigenden Metallpulver gefüllter verformbarer
Behälter einer anfänglichen Kompaktion ausgesetzt wird, bei der eine einleitende Verdichtung des Pulvers
sowie eine Größenreduzierung des Behälters bewirkt wird, wonach in herkömmlicher Weise warmstranggepreßt
wird, was bei weniger drastischen Bedingungen durchgeführt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Superlegierung auf Nickelbasis zuerst zu eiiiem feinen
Nominelle Zusammensetzungen einiger auf Nickel basierender Superlegierungen
(Gewichts-%)
Pulver verarbeitet, das gewöhnlich eine Teilchengröße
von weniger als 250 μπι, vorzugsweise von 10 bis
150 μπι aufweist, wonach das Pulver mit einer Dichte
von gewöhnlich 60 bis 70% theoretischer Dichte lose in das Innere des strömungsmittelundurchlässigen verformbaren
Behälters eingebracht wird. Der Behälter ist vorzugsweise evakuiert und wird danach abgedichtet,
um eine mögliche Verschmutzung seines Inhalts zu vermeiden. Daraufhin wird der abgedichtete Behälter
mit dem Pulverinhalt auf eine erhöhte Temperatur gebracht, wonach er einem äußerlich aufgebrachten
isostatischen Strömungsmitteldruck einer Größe von mehr als 68,6 bar, insbesondere von 345 bis 1034 bar,
eine Zeitlang ausgesetzt wird, um eine größere Reduzierung des Behälters und eine Verdichtung seines
Pu)/erinhaltes bis auf eine Dichte zu bewirken, die größer als 90% und vorzugsweise größer als 98%
theoretischer Dichte ist Die einleitend verdichtete Pulvermasse und der Behälter, die eine erhöhte
Temperatur aufweisen, werden danach in Längsrichtung durch eine Strangpreßdüse mit einem Extrusionsverhältnis
von mindestens etwa 2 :1 geschickt, so daß eine Auslängung des Behälters sowie eine weitere Verdichtung
des darin befindlichen Pulvers zu einer kohärenten Masse von annähernd 100% theoretischer Dichte
bewirkt wird. Nach dem Abkühlen des Strangpreßprofils wird der es umgebende Behälter entfernt, beispielsweise
durch spanabhebendes Bearbeiten o. ä.
Während vorteilhafterweise bei Temperaturen von 1035 bis 126O0C, insbesondere bei 1093 bis 12000C,
isostatisch heißgepreßt wird, liegt der bevorzugte Temperaturbereich für das Warmstrangpressen bei 982
bis 120O0C.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung
im einzelnen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen typischen Behälter, der mit dem Superlegierungspulver gefüllt ist,
in Vorbereitung auf das heißisostatische Pressen,
Fig.2 einen Längsschnitt durch den Behälter und dessen Inhalt nach Beendigung des heißisostatischen
Pressens;und
Fig.3 einen Längsschnitt durch den Behälter und dessen Inhalt nach dem Warmstrangpressen.
Eine Reiht von typischen auf Nickel basierenden Legierungen, die in vorteilhafter Weise nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet werden können, ist in Tabelle 1 wiedergegeben.
Legierung
Cr
Ti
Mo
Co
Nimonic 75 | 0.12 | 20 | — | 0.5 | — |
Nimonic 80A | 0.08 | 20 | 1.5 | 2.4 | - |
Nimonic 90 | 0.10 | 20 | 1.6 | 2.4 | - |
Nimonic 95 | 0.12 | 20 | 2.0 | 3.0 | - |
Nimonic 100 | 0.20 | 11 | 5.0 | 1.3 | 5.0 |
Waspaloy | 0.08 | 19 | 1.3 | 3.0 | 4.4 |
Udimet 700 | 0.10 | 15 | 4.3 | 3.5 | 5.2 |
Rene 41 | 0.09 | 19 | 1.5 | 3.1 | 10.0 |
IN-100 (vergossen) | 0.18 | 10 | 5.5 | 5.0 | 3.0 |
17.5
17.5
20.0
13.5
18.5
11.0
15.0
17.5
20.0
13.5
18.5
11.0
15.0
Legierung
Cr
Λ!
Ti
Mo
MAR-M200 (vergossen) | 0.15 | 9.0 | 5.0 | 2.0 | - |
B-1900 (vergossen) | 0.11 | 8.0 | 6.0 | 1.0 | 6.0 |
INCO-713 (vergossen) | 0.14 | 13.0 | 6.0 | 0.75 | 4.5 |
M-252 | 0.15 | 19.0 | 1.0 | 2.5 | 9.8 |
12.5
Legierung
Cb
Fe
Ni
Andere
Nimonic 75 | - | 0.008 | - |
Nimonic 80A | - | 0.03 | - |
Nimonic 90 | - | 0.005 | - |
Nimonic 95 | - | 0.015 | - |
Nimonic 100 | - | 1.0 0.015 | - |
Waspaloy | 0.015 | 0.08 | |
Udimet 700 | 2,3 Cb+Ta 0.01 | - | |
Rene 41 | 0.005 | - | |
IN-100 (vergossen) | 0.05 | ||
MAR-M200 (vergossen) | 0.05 | ||
B-1900 (vergossen) | 0.07 | ||
INCO-713 (vergossen) | 0.1 | ||
M-252 | _ |
5.0 (max.) -
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
4.3 Ta
Die Pulverisierung der in Tabelle 1 aufgezählten Legierungsarten kann auf herkömmliche und wirksame
Weise durch irgendeine aus der Vielzahl der bekannten Bearbeitungstechniken erzielt werden, von denen das
Mikrogießen einer geschmolzenen Masse der Legierung durch Gasatomisierung ein bevorzugtes Verfahren
darstellt Die Gasatomisierung einer Legierungsschmelze kann beispielsweise dadurch erreicht werden,
daß die in der US-PS 32 53 783 beschriebenen Vorrichtungen verwendet werden. Auf Grund der
nachteiligen Auswirkungen von Oxiden auf die physikalischen Eigenschaften der verfestigten Pulvermasse und
des Reaktionsvermögens vieler Legierungsbestandteile mit Sauerstoff zieht man es gewöhnlich vor, die
Gasatomisierung der Legierungsschmelze und die Verfestigung sowie Ansammlung der Pulverparikel in
einer neutralen Umgebung, die frei ist von irgendwelchen reaktiven Bestandteilen, durchzuführen.
Der zulässige Sauerstoffgehalt des Pulvers wird zum Teil durch die spezifische Zusammensetzung des
Pulvers und die nachteiligen Auswirkungen der Oxide auf die resultierenden physikalischen Eigenschaften der
verfestigten Pulvermasse bestimmt Bei auf Nickel basierenden Superlegienmgen, welche gewöhnlich
Aluminium und Titan als Legierungsbestandteile enthalten, muß wegen der Neigung dieser beiden Elemente,
mit Sauerstoff zu reagieren, insbesondere bei den hohen Temperaturen, bei denen das Mikrogießen durchgeführt
wird, sehr vorsichtig verfahren werden. Da darüber
hinaus gefunden wurde, daß die Verunreinigung derartiger Superlegierungspulver mit Oxiden in einer
Menge über etwa 200 ppm in einigen Fällen die endgültigen physikalischen Eigenschaften des Strangpreßkörpers merklich beeinträchtigte, wird das Mikrc-
gießen gewöhnlich in einer im wesentlich trockenen inerten Atmosphäre ausgeführt, so daß das Superlegierungspulver einen kleineren Sauerstoffgehalt als etwa
100 ppm aufweist Besonders befriedigende Ergebnisse wurden durch die Verwendung von Helium oder im
Handel erhältlichem Argongas, welches nur geringe Mengen an üblichen Verunreinigungen aufweist, als
Atomisierungsmedium und auch als Atmosphäre, in der die Verfestigung, Ansammlung und Klassierung des
mikrovergossenen Pulvers bewirkt wird, erreicht
Unabhängig davon, ob das Pulver gemäß der obenerwähnten Atomisierungstechnik mit einem inerten Gas oder durch mechanische Zerkleinerung,
luftfreies Versprühen o.a. hergestellt wird, sollen die
einzelnen Pulverteilchen im wesentlichen die gleiche
oder zumindest eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen. Im Falle von Mischungen von zwei oder
mehreren unähnlichen Pulvern wird ein einleitendes Vermischen bewirkt, um eine im wesentlichen einheitliche Verteilung der Teilchen über die Masse zu sichern.
Die besondere Form der einzelnen Pulverteilchen ist
nicht kritisch, obwohl die nach dem Mikrogießen hergestellten Superlegierungspulver üblicherweise
kugelförmig sind. Die Pulverteilchen werden vorzugsweise so ausgewählt, daß sie eine durchschnittliche
Teilchengröße von 10 bis 150 um aufweisen, wobei die Teilchen willkürlich über diesen genannten Bereich
verteilt sein können, wodurch fur eine maximale Packungsdichte des Pulvers im Behälter gesorgt wird.
Lose Packungsdichten des Pulvers im Behälter liegen
gewöhnlich in einem Bereich von 60 bis 70% der
theoretischen Dichte, wobei diese Werte für jede beliebige Teilchenform und -Größe maximiert werden
können, indem der Behälter und sein Pulverinhalt
während des Füllens, Schal!- oder Llltra-Schailvibrationen
ausgesetzt wird.
Der in Fig. 1 dargestellte längliche Behälter 10 besteht aus einem verformbaren strömungsmitteldichten
Material, für das Metalle, wie z.B. Flußstahl 3 oder rostfreier Stahl, geeignet sind. Der Behälter 10
weist eine vordere Endplatte 12, einen dünnwandigen Hauptabschnitt 14 und eine rückwärtige Endplatte 16
auf, welche zusammengeschweißt sind und zusammen eine längliche innere Kammer 18 bilden. Die Kammer
18 besitzt in der gezeigten Ausführungsform eine gerade zylindrische Gestalt. Sie ist mit einem Legierungspulver
20 lose gefüllt worden, das durch ein verformbares Rohr 22 eingeführt worden ist, welches
beispielsweise durch Schweißen an der Außenseite der Endplatte in Ausrichtung zu einer Öffnung 24 befestigt
ist. Das Einfüllen wird vorzugsweise unter Vakuum vorgenommen. Nach der Beendigung des Füllens und
Einrütteins kann das Einfüllrohr 22 in geeigneter Weise zusammengedrückt werden, wie bei 26 angedeutet, und, 2<i
wenn gewünscht, weiter verschweißt werden, um die Ausbildung einer Strömungsmitteldichten Verbindung
zu sichern.
Die Verfestigung in zwei Stufen ermöglicht die Verwendung von aus Flußstahl hergestellten Behältern, :·-,
beispielsweise aus AlSI 1010 Stahl, insbesondere dann, wenn beim heißisostatischen Pressen ein unter Druck
stehendes inertes Gas, wie beispielsweise Argon, verwendet wird, das eine Oberflächenoxydation des
Behälters bei den eingesetzten erhöhten Temperaturen jo
verhindert. Auf diese Weise werden wesentliche Kosten gegenüber der Verwendung von Behältern aus rostfreiem
Stahl, beispielsweise AIS! 304 rostfreier Stahl, eingespirt. Es ist klar, daß auch andere verformbare und
strömungsmitteiundurchiässige Materialien, die bei den js
eingesetzten Temperaturen ähnliche physikalische Festigkeitseigenschaften aufweisen, wie Flußstahl und
rostfreie Stähle, zur Herstellung des Behälters 10 verwendet werden können.
Gemäß dem in zwei Stufen ablaufenden Verfahren wird der Behälter 10, der das lose gepackte Legierungrpulver
mit einer Dichte von etwa 60% bis etwa 70% theoretischer Dichte enthält, in einen Autoklav eingebracht,
in dem er erhitzt und eine ausreichende Zeit einem erhöhten Außendruck ausgesetzt wird, um eine
Verfestigung des Pulvers bis auf eine Dichte von mindestens 90% und vorzugsweise mehr als 98%
theoretischer Dichte zu bewirken. Durch den Einsatz von hohen Temperaturen und Drücken, welche
normalerweise beim bekannten heißisostatischen Pres- so sen Anwendung finden, kann eine Verdichtung des
Metallpulvers auf eine Dichte von über 99% bis auf 100% thcOfcuSCiicF JDiCntc innerhalb cincF ängcificSScnen
Zeit erreicht werden.
Die spezifischen Temperaturen und Drücke variieren je nach der spezifischen Zusammensetzung, Teilchengröße
und Teilchenform des Pulvers sowie den Bedingungen, denen das verfestigte Pulver während des
darauf folgenden Warmstrangpressens ausgesetzt ist. Üblicherweise kann die Temperatur, auf die der bo
Behälter und sein Pulverinhalt während des heißisostatischen Pressens erhitzt wird, in einem Bereich von 535
bis 1650° C liegen. Vorzugsweise wird die Temperatur
zwischen 1035 und 1260° C und insbesondere zwischen
1093 und 1200° C gehalten. Der Druck, dem der Behälter
und sein Pulverinhalt während des heißisostatischen Pressens ausgesetzt werden, kann von 68,6 bar bis zum
höchstmöglichen Wert im Hinblick auf die Festigkeit des Druckgefäßes oder Autoklav, in dem die Verfestigung
bewirkt wird, reichen. Vorzugsweise finden Drücke von 345 bis 1034 bar Anwendung. Derartige
Drucke führen in Verbindung mit Temperaturen von 1093 bis 12000C zu einer im wesentlichen vollständigen
Verdichtung des Pulvers während bis zu 10 Stunden.
Als druckübertragendes Medium kann eine Vielzahl von inerten Gasen eingesetzt werden. Besonders
befriedigende Ergebnisse werden erhalten, wenn Argon handelsüblicher Qualität verwendet wird, um gleichzeitig
und gleichmäßig auf den gesamten Oberflächenbereich des Behälters Druck aufzubringen.
Fig. 2 zeigt einen Behälter 28, der ein Pulver 30 aufweist, das durch isostatisches Heißpressen verdichtet
worden ist. Wie man erkennen kann, besitzt der Behälter 28 im Vergleich zu dem Behälter 10 der F i g. 1
eine geringere Länge und einen kleineren Durchmesser. Die Größenreduzierung des Behälters ist in direkter
Weise abhängig vom Dichteanstieg des Pulverinhalts, der während des heißisostatischen Pressens erzielt
wurde. Überraschenderweise tritt auch ein im wesentlichen einheitliches Ansteigen der Wanddicke des
Behälters auf.
Behälter 28 und das verdichtete Pulver 30 werden vorzugsweise während sie noch eine erhöhte Temperatur
aufweisen, direkt dem nächsten Verfahrensschritt unterzogen, gemäß dem der Behälter durch eine
Extrusionsdüse mit reduziertem Querschnitt geführt wird, so daß eine weitere Verdichtung und ein seitliches
Anschmieden der einzelnen Pulverteilchen erreicht und ein Strangpreßprofil 32 hergestellt wird, das ein Gefüge
ähnlich einem geschmiedeten aufweist. Das Warmstrangpressen des Behälters wird durch die Verwendung
eines kegelförmig ausgebildeten, nasenförmigen Teiles 34 erleichtert, das separat angeordnet oder vor
dem Strangpressen am Vorderteil des Behälters befestigt wird.
Das Warmstrangpressen wird mit einem Extrusionsverhältnis ausgeführt, das größer als etwa 2:1 ist und
vorzugsweise in einem Bereich von etwa 3 : 1 bis etwa 10 : 1 liegt. Das Extrusionsverhältnis, d. h. der ursprüngliche
Querschnitt dividiert durch den endgültigen Querschnitt, wird so gewählt, daß ein Strangpreßprofil
produziert werden kann, das eine Dichte von im wesentlichen 100% theoretischer Dichte aufweist und
das gewünschte geschmiedete Gefüge besitzt. Die Größe der Düsenöffnung wird reguliert, um ein
Strangpreßprofil einer Größe zu erhalten, das für die Fabrikation der gewünschten Teile geeignet ist. Auf
VJlUUU uci 1.11IUiUCiI L/i\.utv uco 1 UtVCi a, uic UUiCIi uaS
heißisostatische Pressen erzielt wird, können Extrusionsverhältnisse Anwendung finden, die wesentlich geringer
sind als diejenigen, die für das Erreichen einer Verfestigung von Pulver erforderlich sind, das sich in
einem lose gepackten Zustand einer Dichte von etwa 60% bis 70% theoretischer Dichte befindet
Die Temperatur des vor dem Strangpressen einleitend verdichteten Pulvers 30 kann innerhalb der bereits
in Verbindung mit dem heißisostatischen Pressen beschriebenen geeigneten Temperaturbereiche liegen.
Strangpreßtemperaturen von 982 bis 1200° C werden
bevorzugt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung
von Strangpreßkörpern aus einer Superlegierung auf Nickelbasis, bei dem das Pulver heißisostatisch
auf eine Dichte von mindestens 90% theoretischer Dichte gepreßt und der Strangpreßbolzen
aus verdichtetem Pulver einem Wannstrangpressen auf eine Dichte von annähernd 100%
unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß Superlegierungspulver auf Nickelbasis in einen strömungsmitteldurchlässigen und abgedichteten
verformbaren Behälter eingebracht und zusammen mit dem Behälter bei Temperaturen von 535 bis
1650° C isostatisch heißgepreßt wird und daß der gleiche verfestigte Behälter mit dem darin befindlichen
verfestigten Pulver bei sinem Extrusionsverhältnis von 2 :1 warmstranggepreßt wird, wonach
der Behälter vom Umfang der verfestigten Masse entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulver mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 10 bis 150μπι und einem
Sauerstoffgehalt von weniger als 200 ppm verdichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen von 1035 bis
12600C, vorzugsweise bei 1093 bis 1200° C, isostatisch
heißgepreßt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Druck von
mehr als 68,6 bar, insbesondere von 345 bis 1034 bar, isostatisch heißgepreßt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Temperaturen von 982 bis 1200° C warmstranggepreßt wird.
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