DE2658846A1

DE2658846A1 - Verfahren zum pulvermetallurgischen herstellen von presskoerpern und plattierungen

Info

Publication number: DE2658846A1
Application number: DE19762658846
Authority: DE
Inventors: Pierre Paul Turillon
Original assignee: Inco Europe Ltd
Current assignee: Inco Europe Ltd
Priority date: 1975-12-29
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1977-07-07
Also published as: BR7608144A; SE7614666L; GB1503069A; US4065302A; BE849965A; JPS5282608A; CA1075502A; FR2337000A1; FR2337000B3

Description

Dr.-lng. Reimar König · Dipi.-Ing. Klaus Bergen Cecilienallee VB -4 Düsseldorf 3O Telefon 452DOB Patentanwälte

23. Dez. 1976 31 271 K

Inco Europe Limited, Thames House Millbank London S-W.1/Großbritannien

"Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Presskörpern und Plattierungen"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Presskörpern und Plattierungen.

Zahlreiche Anwendungsfälle machen es erforderlich, metallische Teile mit einer artfremden metallischen Plattierung zu versehen. So erfordern beispielsweise Pumpengehäuse aus hochfestem Stahl für den Transport korrodierender Medien einen korrosionsbeständigen Innenüberzug aus Titan. Des weiteren benötigt der Kraftwerksbau hochfeste Rohre, deren Aussenseite oxydatfonsbeständig und deren Innenseite aufkohlungs-"und aufschwefelungsbeständig ist. Derartig unterschiedlichen Beanspruchungen gewachsene Oberflächen lassen sich nur im Wege eines Plattierens gewährleisten. Hierfür bieten sich zwar eine Reihe bekannter Verfahren an, denen jedoch je für sich Anwendungsgrenzen gesetzt sind.

So ist es bekannt, beispielsweise Innenoberflächen durch Auftragsschweißen mit einer besonders beständigen Schicht zu versehen. Dies ist jedoch nur bei im wesentlichen glatten, flachen oder gekrümmten, beispielsweise zylindrischen Flächen möglich. Zudem können sich Schwierigkeiten daraus ergeben,

daß die zu plattierenden Innenoberflächen für die Schweißvorrichtung schlecht oder gar nicht zugänglich sind. Für das Innenplattieren eignen sich zwar auch das Flamm- oder Plasmaspritzen; die Dicke und Dichte der aufgebrachten Plattierung sind jedoch häufig nicht ausreichend. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich reaktionsfähige Metalle wie Titan weder aufschweißen noch aufsprühen lassen. Für manche Anwendungsfälle kommt auch ein Explosionsplattieren und Löten infrage, obgleich diese Verfahren nur für bestimmte Grundwerkstoff/Plattierungswerkstoff-Kombinationen geeignet sind.

Zum pulvermetallurgischen Herstellen von Teilen und zum Aufbringen von Plattierungen eignet sich auch das bekannte isostatische Warmpressen. Dieses Verfahren erfordert jedoch sehr aufwendige Pressen und einen dementsprechend hohen Kapitaleinsatz.

Verbundrohre lassen sich schließlich auch durch gleichzeitiges Strangpressen eines Metallpulvers und eines Metallrohrs herstellen. Dies geht jedoch nicht bei allen Metallen; dein beim Plattieren mit reaktiven Metallen wie Titan ergeben sich Schwierigkeiten daraus, daß das heiße Metallpulver mit der Atmosphäre in Berührung kommt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich ohne die vorerwähnten Nachteile auf verhältnismäßig einfache Weise und bei geringem Kapitaleinsatz dichte Presskörper und Plattierungen pulvermelallurgisch herstellen lassen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren, bei dem ein Warnver dicht en des Pulvers mit Hilfe eines ein hochgespanntes Gas enthaltenden Expansions-

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behälters erfolgt. Im einzelnen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das zu verdichtende und zu formende Pulver zwischen eine Form und einen bei höheren Temperaturen Gas bildende Substanz enthaltenden Gasdichten expandierbaren Metallbehälter gebracht und das Werkzeug auf die jeweilige Sinter- und Gasbildungstemperatur erwärmt, um das Pulver unter Ausnutzung der Volumenvergrößerung bei der Gasbildung bzw. des Expansionsbehälters in der Form zu formen und dabei gleichzeitig zu verdichten.

Es versteht sich, daß die Festigkeit der Form dem aus der Gasbildung resultierenden Verformungsdruck gewachsen sein muß. Beim Aufbringen einer Plattierung besteht die Form im allgemeinen aus dem zu plattierenden Teil. Sofern dieses keine ausreichende Festigkeit besitzt, kann es in einegi druckbeständigen Aufnehmer untergebracht werden, dessen Oberfläche der Teiloberfläche entspricht.

Beim Herstellen von Presskörpern wird das Pulver hingegen in einer besonderen Form geformt und verdichtet, die eine ausreichend hohe Festigkeit besitzen muß. Gleichwohl kann sich die Form auch in einem Aufnehmer befinden.

Unabhängig von der speziellen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es sich empfehlen, den Expansionsbehälter nach dem Erhitzen und Verdichten des Pulvers zu entfernen. Dies kann in üblicher Weise durch mechanisches Trennen, chemisches Lösen oder spanabhebend geschehen. In ähnlicher Weise läßt sich beim Herstellen von Presskörpern auch ein etwaiger Aufnehmer entfernen.

Der Expansionsbehälter besteht vorzugsweise aus einem sehr duktilen Metall mit einer hohen Dehnung von beispielsweise über etwa 150% bei der Verformungstemperatur, d.h. der BiI-

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dungstemperatur des Gases bzw. der Sintertemperatur des Metallpulvers .

Besonders geeignet als Behältermetall sind superplastische Legierungen, die sich durch ein äußerst feines Gefüge mit einem gleichachsigen Gefügekorn, eine starke Abhängigkeit der Verformungsgeschwindigkeit von der Fließspannung auszeichnen und zu denen rostfreie Stähle, niedriglegierte Stähle und nickelhaltige Legierungen zählen. So kann der Expansionsbehälter im Falle einer Verformungstemperatur von etwa 980⁰C beispielsweise aus einem superplastischen rostfreien Stahl mit 18 bis 35% Chrom, 2 bis 12% Nickel und unter 0,08% Kohlenstoff oder aus einer superplastischen Chrom-Eisen-Nickellegierung mit 19 bis 60% Nickel, 34 bis 55% Chrom, bis 55% Eisen und bis 2,5% Titan bestehen. Geeignet ist des weiteren ein superplastischer Stahl mit etwa 4% Nickel, 3% Molybdän und 1,6% Titan. Die superplastischen Eigenschaften derartiger Legierungen mit einem Schmelzpunkt über 1370°C erlauben eine außerordentlich starke Dehnung im Temperaturbereich von 815 bis 980 ⁰C.

So beträgt die Dehnung im superplastischen Zustand, d.h. bei einer Temperatur von beispielsweise 925°C 150 bis 700% oder auch 1000%. In jedem Falle sollte sich der Werkstoff des Expansionsbehälters im Bereich der Sintertemperatur des Metallpulvers superelastisch verhalten.

Als Werkstoff für den Expansionsbehälter eignen sich auch niedriggekohlte Stähle und Kupfer, wenngleich deren Duktilität vergleichsweise gering ist und beim Warmzugversuch im Temperaturbereich von 815 bis 980⁰C nur eine Dehnung von etwa 60% ergibt.

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Als Gasbildner eignet sich insbesondere Kalziumkarbonat, das "bei den für die Superplastizität erforderlichen Temperaturen wie 815°C leicht Kohlendioxyd abspaltet, in großen Mengen zur Verfügung steht "und sehr preiswert ist, außerdem das Metall des Expansionsbehälters nicht angreift und sich nach dem Abspalten von Kohlendioxyd bei der Sintertemperatur des Metalls im Wege einer chemischen Umkehrreaktion wieder zurückbildet.

Geeignet sind auch andere Erdalkalimetallkarbonate. Alkalimetallkarbonate und andere Metallkarbonate, wenngleich diese teurer sind und nicht in dem Maße zur Verfügung stehen wie Kalziumkarbonat. Andererseits eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahren auch andere, sich bei hohen Temperaturen zersetzende Verbindungen, wie Magnesiumhydrid, Kalziumnitrat und Bariumsulfat, Dampfbildende Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser ₉ sind normalerweise hingegen weniger geeignet, da sie schon bei niedrigen Temperaturen sär hohe Dampfdrücke ergeben und diese Temperaturen für ein superplastisches Verlialten des Behälterwerkstoffs nicht ausreichen, so daß die Gefahr eines Behälterbruchs besteht.

Im Einzelfall richtet sich die Wahl des Gasbildners danach, daß dessen Zersstzungstemperatur mit der Sintertemperatur des Metallpulvers übereinstimmen und gleichzeitig eine ausreichende Verformbarkeit des Expansionsbehälters gewährleistet sein müssen.

Die Form des Expansionsbehälters stimmt vorzugsweise mit den Konturen des Presskorpers oder der Plattierung überein, um eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke des verdichteten Pulvers zu erreichen. Demgemäß kann es erforderlich sein, den Behälter entsprechend kalt oder auch warm vorzuformen.

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Sofern die jeweiligen Metalle eine hinreichende Verträglichkeit besitzen, lassen sich alle Metalloberflächen mit einem anderen Metall beschichten; sie könnten beispielsweise aus üblichen Stählen, magnetisitaushärtbaren Stählen, rostfreien Stählen, Gußeisen, Kupfer-Nickel-Legierungen und nickelhaltigen Legierungen bestehen und mit einem Überzug beispielsweise aus Titan, Titanlegierungen, Zirkonium, rostfreiem Stahl, verschleißfesten Legierungen, nickelhaltigen und Kupfer-Nickel-Legierungen überzogen werden. Die Plattierungsmetalle besitzen im allgemeinen einen Schmelzpunkt von mindestens 1090⁰C.

Beim Herstellen von Presskörpern kann die Form hingegen aus metallischen oder keramischen Werkstoffen bestehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Plattieren von beispielsweise neuen oder gebrauchten Ventilen und Fittings aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl mit Titan, um deren Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Dabei sollte die zu plattierende Oberfläche vorzugsweise 15 bis 25% Chrom enthalten oder eine Diffusions-Sperrschicht aufweisen. Eine derartige Sperrschicht kann aus Chrom, Vanadium, Kobalt, Molybdän und Nickel bestehen und in herkömmlicher Weise, beispielsweise galvanisch, durch Aufdampfen oder pulvermetallurgisch aufgebracht werden. Die Aufgabe der Sperrschicht besteht darin, das Entstehen einer spröden Verbindung zwischen dem Stahl und der Titanplattierung zu unterr binden. Für das Plattieren von Stählen insbesondere rostfreien Stählen, oder Nickellegierungen mit hohem Nickelgehalt, insbesondere mit Titan eignen sich Temperaturen von 815 bis 1315⁰C, vorzugsweise 980 bis 1260⁰C, besser noch 1065 bis 1175⁰C. Unter diesen Voraussetzungen kann die Glühzeit 0,5 bis 24 Stunden betragen. Die Korrosionsbeständigkeit der Plattierung entspricht im allgemeinen der Korrosions-

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beständigkeit des Plattierungsmetalls, sofern die Dichte der Plattierung etwa der theoretischen Dichte des Plattierungsmetalls entspricht.

Es empfiehlt sich, den Zwischenraum zwischen der Form und dem Expansionsschalter zunächst zu evakuieren, wenngleich dies nicht unerlässlich ist. Ein Evakuieren gewährleistet jedoch eine höhere Dichte und Haftfestigkeit der Plattierung . Bei Plattierungen, die Oxyde und Nitride in dem Grundwsrkstoff entsprechender Menge enthalten können, beispielsweise bei Kupfer-Nickelplattierungen auf Stahl braucht das Werkzeug, d.h. die Form, das Pulver und der Expansionsbehälter, nicht evakuiert zu werdenj es kann vielmehr nach einem bloßen Verschließen auf die Sinter- und Gasbilsungstemperatur erwärmt werden. Ein Teil des Titans kann in diesem Falle jedoch dazu dienen, die Mengen an Restsauerstoff und -stickstoff zu verringern.

Beim Erwärmen kommt es im Wege der Zersetzung des Gasbildners, beispielsweise beim Zerfall von Kalziumkarbonat zu Kalziumoxyd und Kohlendioxyd, zu einem Druckaufbau in dem Expansionsbehälter und gleichzeitig zu einem Versintern der Pulverteilchen untereinander und gegebenenfalls mit der zu plattierenden Oberfläche. Um ein leichtes Ausformen zu ermöglichen, kann das Werkzeug nach dem Pressen und Sintern rasch auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Sofern jedoch die Gefahr bestät, daß sich beim Abkühlen spröde intermetallische Verbindungen bilden, sollte das Abkühlen langsam geschehen, um das Entstehen innerer Spannungen aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten der Nachbarmetalle möglichst gering zu halten. Solche intermetallischen Verbindungen können infolge zu langer Haltezeiten bei hohen Temperaturen entstehen.

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So bildet sich beispielsweise schon bei einem sechsstündigen Glühen bei 1090⁰C im Falle eines mit Titan überzogenen Stahls die versprödende intermetallische Verbindung FeTi in unzuträglichen Mengen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch mit zwei Arbeitstemperaturen durchführen. In diesem Falle kommt es bei einem Erwärmen auf eine Anfangstemperatur, beispielsweise auf 815 bis 980⁰C, zu der Behälterexpansion sowie zu einem Vorverdichten und Sintern des Pulvers. Bei der sich anschließenden Temperaturerhöhung, beispielsweise auf 1090 bis 1315⁰C, schreitet die Zersetzung des Gasbildners weiter voran und erreicht der Presskörper infolge der damit verbundenen Druckerhöhung seine Enddichte.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispieten und einer in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens des näheren erläutert.

Die Vorrichtung besteht aus einer zylindrischen Form 1 mit aufgeschweißten Deckeln 2, deren Festigkeit dem Druck des Zersetzungsgases gewachsen ist. Der obere Deckel weist ein eingeschweißtes Entlüftungsröhrchen 3aif. In der Form 1 ist zentrisch ein geschweißter, gasdichter und einen bei höheren Temperaturen zersetzbaren Gasbildner 6 enthaltender, zylindrischer Expansionsbehälter 5 angeordnet. In dem freien Zwischenraum zwischen der Außenwandung des Expansionsbehälters 5 und der Innenwandung der Form befindet sich das zu formende bzw. zu verdichtende Metallpulver 4.

Zu Beginn des Verdichten: wM das Forminnere zunächst über

das Entlüftungsröhrchen 3 bis auf einen Innendruck von beίο

spielsweise 2 N/m evakuiert und anschliessend das Röhrchen

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bei erhöhter Temperatur von beispielsweise 980⁰C durch Falten und anschließendes Schweißen gasdicht verschlossen.

Das Werkzeug wird dann auf die Zersetzungstemperatur des Gasbildners 6 erwärmt, bei der sich zudem der Behälterwerkstoff im superplastischen Zustand befindet und das Metallpulver 4 unter dem Einfluss des Gasdrucks im Innern des Expansionsbehälters 5 unter gleichzeitigem Sintern in Richtung auf die Formwandung verdichtet. Da der Expansionsbehälter stets an den beiden Deckeln 2 anliegt, vermag er sich nur radial auszudehnen.

Beispiel 1

Um ein 152 mm langes Rohr mit einem Aussendurchmesser von 980 mm und einem Innendurchmesser von 38 mm aus dem rostfreien Stahl 316 mit 19% Chrom, 12% Nickel, 3%Molybdän,Rest Eisen mit handelsüblich reinem Titan zu plattieren, wurde im Rohrinnern ein mit einem aufgeschweißten Boden eines Durchmessers von 25,4 mm verschlossenes, 149 mm langes Rohr mit einem Aussendurchmesser von 25,4 mm und einer Wanddicke von 1,6 mm plaziert. Dieses als Expansionsbehälter fungierende Rohr mit seinem Boden bestand aus einem bei höheren Temperaturen superplastischen rsotfreien Stahl mit 26% Chrom und 6% Nickel. Nach dem Einbringen von 17g Kalziumkarbonat wurde die Innenrohröffnung mit einem 1,6 mm dicken scheibenförmigen Deckel verschlossen. Der damit geschaffene Expansionsbehälter wurde zentrisch in dem zu plattierei den Rohr angeordnet nachdem dieses zuvor mit einer 6,4 mm dicken Bodenplatte aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 89 mm verschweißt worden war. In dem freien Ringiaun zwischen dem zentrischen Ex-

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< Λ.

pansionsbehälter und dem zu plattierenden Rohr wurde alsdann chemisch reines Titan mit einer Teilchengröße unter 150 yum und einer scheinbaren Dichte von 1,38 g/cnr eingefüllt. Danach wurde die obere Öffnung des zu plattierenden Rohrs mit einem 6,4 mm dicken Deckel aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 89 mm und einem 127 mm langen, einen Durchmesser von 10 mm aufweisenden Entlüftungsröhrchen verschweißt.

Das Entlüftungsröhrchen wurde alsdann an eine Vakuumpumpe angeschlossen und das Werkzeuginnere durch einstündiges Abpumpen auf einen Druck von 2 N/m gebracht. Danach wurde das Entlüftungsröhrchen mit Hilfe eines Sauerstoff/Azetylen+ brenners auf Rotglut erwärmt und zweifach gefaltet sowie die außenliegende Falte bis zum Schmelzpunkt erwärmt, um die aufeinanderliegenden Wandungsteile miteinander zu verschweißen und das Röhrchen gasdicht zu verschließen.

Das Werkzeug wurde alsdann in einen Ofen mit einer Temperatur von 260⁰C gebracht und innerhalb von zwei Stunden auf 1090⁰C erwärmt. Bei einem vierstündigen Halten bei 1090⁰C wurde das Werkzeug aus dem Ofen genommen und auf Raumtemperatur abgekühlt.

Nach dem Entfernen des Rohrbodens und des Rohrdeckels ergab sich eine 2,4 mm dicke und dichte gesinterte Innenplattierung des rostfreien Stahlrohrs. Bei der metallografischen Untersuchung eines Querschliffs wurde ein hohes Maß an Verdichtung und Versinterung sowie eine gute metallurgische Bindung zwischen der Titanplattierung und dem Stahlrohr festgestellt. Die Dichte der Plattierung lag bei 4,52 g/cm , d.h. sie erreichte die theoretische Dichte. Die Korrosionsbeständigkeit der Innenplattierung wurde bei einer Temperatur von

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80°C mit 1Obiger Schwefelsäure untersucht und entsprach derjenigen des reinen Knettitans„

Beispiel 2

Bei mehreren nach dem Verfahren des Beispiels 1 unter verschiedenen Bedingungen plattierten dickwandigen Rohren wurde die jeweilige Dichte untersucht. Des weiteren wurden aus den Rohren mit einem Aussendurchmesser von 89 mm und einem Innendurchmesser von 38 mm repräsentative Proben herausgearbeitet und zur Dichtebestimmung in Luft und in Wasser gewogen. In der nachfolgenden Tabelle I sind die Plattierungstemperaturen, Sinterzeiten und Dichten der einzelnen Proben wiedergegeben. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Dichte des reinen Titans 4-j51 g/cm beträgt und die Plattierung diesen Wert bei einer Sintertemperatur von 1090⁰C erreicht„

Tabelle I

Versuch

emperatur	Zeit	Dichte
(⁰C)	' (h)	(g/cm³)
980	1	2,82
980	3	2,35
1090	1	4,58
1090	4	4,58

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- tr-

Beispiel 5

Der Versuch diente dem Nachweis einer optimalen Bindung zwischen einer Titanplattierung und einem Stahl mit 11 bis 30%, vorzugsweise mindestens 15% Chrom oder einem niedrig legierten, jedoch mit einer Chromzwischenschicht versehenen Stahl. Die Wirkung des Chroms wurde unter Verwendung eines 102 mm langen Rohres mit einem Aussendurchmesser von 89 mm und einem Innendurchmesser von 38 mm aus verschiedenen Stählen mit Chromgehalten von 5 bis 30% untersucht. Die Anteile der einzelnen Stähle an Legierungsbestandteilen sind aus der nachfolgenden Tabelle II ersichtlich. Bei den Versuchen kamen Expansionsbehälter aus rostfreiem Stahl mit einer Länge von 98 mm zur Verwendung, die im übrigen den Expansionsbehältern des Beispiels 1 entsprachen. Das mit Pulver gefüllte Werkzeug wurde zunächst auf einen Innendruck von etwa 2 N/m evakuiert, anschließend gasdicht verschlossen und schließlich vier Stunden bei 1090⁰C gehalten.

Die Daten der Tabelle II veranschaulichen die ausgezeichnete Bindung zwischen der Innenplattierung aus Titan und den Rohren aus den 15%, 20% oder 24% Chrom enthaltenden Stählen. Eine ebenfalls ausgezeichnete Bindung ergab sich bei dem Rohr aus dem 18% Chrom, 12% Nickel und 3% Molybdän enthaltenden rostfreien Stahl. Hingegen wurden bei den Rohren aus den Stählen mit 5%, 10% oder 30% Chrom Abblätterungen der Titanplattierung festgestellt.

Um eine ausreichende Bindung zwischen der Titanplattierung und chromfreien oder nur wenig Chrom enthaltenden Stähle zu gewährleisten, können diese Stähle mit einer Chrom-Zwischenschicht versehen werden, wie der Versuch 11 belegt. Bei die-

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sem Versuch wurde die Innenoberfläche eines 89 mm langen Stahlrohrs mit einem Aussendurchmesser von 102 mm und einem Innendurchmesser von 63,5 mm zunächst galvanisch mit einer 0,0254mm dicken Nickelschicht und alsdann ebenfalls galvanisch mit einer 0,38 ^m dicken Chromschicht versehen.

Tabelle II

Versuch Chromgehalt Plattierung

00

5	AtTblätterungen
10	Il
15	ausgezeichnet
20	Il
25	Il
30	Abblätterungen
18 + 12% Ni,	3%Mo ausgezeichnet
verchromt	Il

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Beispiel 4

Mehrere 76 mm lange Rohre mit einem Außendurchmesser von 89 mm und einem Innendurchmesser von 64 mm wurden unter Verwendung eines Pulvers aus dem rostfreien Stahl 316 mit einer scheinbaren Dichte von 2,8 g/cnr oder einer Nickel-Legierung mit einer scheinbaren Dichte von 4,57 g/cm oder einerKupfer-Nickel-Legierung mit 70% Kupfer und 30% Nickel sowie einer scheinbaren Dichte von 3>84 g/cm , deren Teilchengröße jeweils unter 150 um lag, innenplattiert. Dies geschah unter Zuhilfenahme gasdichter verschlossener Expansionsbehälter mit einer Länge von 73 mm und einem Außendurchmesser von 25,4 mm aus superplastischem rostfreiem Stahl unter den Bedingungen der nachfolgenden Tabelle III.

Tabelle III

Versuch Pulver Temp. Zeit Dichte

(⁰C) (h) g/cm?

12 18% Cr 12% Ni,3% Mo, BaI.Fe 1090 1 5.6

13 219$ Cr Q% Mo 3,5% Cb 5% Fe 1150 2 7.0

BaI.Ni

14 70% Cu 30% Ni 1040 2 5.7

Bei der mikroskopischen Untersuchung von Οχι erschliffen ergab sich in allen Fällen eine ausgezeichnete Bindung zwischen der Plattierung und den Trägerrohren. Obgleich keine Plattierung die theoretische Dichte erreichte, genügen die erreichten Dichten zahlreichen Verwendungszwecken. Die geringere Dichte dürfte auf die sphärolithisehe Form der bei diesem Versuch verwendeten PulverteiIchen zurückzuführen sein, wie sie typisch für

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hochreine Argon-Zerstäubungspulver ist. Zweifellos läßt sich jedoch auch die theoretische Dichte erreichen, wenn anders "beschaffene Pulver eingesetzt sowie die Glühtemperatur und -zeit entsprechend eingestellt werden.

' Beispiel 5

Beim Herstellen von Preßkörpern kam eine im Zusammenhang mit dem Versuch 4 des Beispiels 3 beschriebene Kombination, d.h. ein Rohr aus einem 5% Chrom enthaltenden Stahl zur Verwendung.

Nach dem Expansionsverdichten des Pulvers wurde das 102 mm lange Außenrohr spanabhebend von 89 mm auf einen Außendurchmesser von 41 mm gebracht. Anschließend wurden der Rest des Rohrs und der Expansionsbehälter mit einem Lösungsmittel aus 23% Salpetersäure und 5% Flußsäure entfernt.. Zurück blieb dabei ein Titanrohr mit einem zwischen 38,48 und 38,68 mm variierenden Durchmesser und einer Wanddicke von 14,48 bis 21,08 mm infolge der nicht ganz konzentrischen Anordnung des Stahlrohrs in bezug auf das Expansionsrohr.

Die Versuche zeigen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren sowohl zum Plattieren als auch zupi. Herstellen von Presskörpern eignet, deren Verwendung eine hohe Korrosions-, Oxydations- oder Verschleißfestigkeit wie Ventile für aggressive Chemikalien und hohe Temperaturen erfordert. Des weiteren eignet sich das Verfahren für oxydierenden Bedingungen unterliegende Turbinenteile und Gezähe.

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Claims

Inco Europe Limited, Thames House Millbank London S.W. 1 / Großbritannien Patentansprüche:

1. Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Presskörpern und Plattierungen, dadurch g e k en η ζ ei chnet , daß das Pulver in den freiem Raum zwischen einem einen Gasbildner enthaltenden, gasdicht verschlossenen Expansionsbehälter und einer Form eingefüllt und die Form mit dem Pulver und dem Expansiohsbehälter auf die Gasbildungstemperatür und die Sihtertemperatur des Pulvers gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ e i c h η et , daß das Pulver mit Hilfe eines Expansionsbehälters aus einer superplastischen Legierung verdichtet und geformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn ζ ei chnet , daß ein Pulver aus Titan oder einer Titanlegierung verdichtet und geformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß auf eine Form aus Stahl eine Plattierung aus Titan oder einer Titanlegierung aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch ^gekennzeichnet

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durch ein 0,5 bis 24-stündiges Glühen bei 815 bis 1315⁰C.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Glühtemperatur 1065 bis 1175⁰C beträgt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1

bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von Kalziumkarbonat als Gasbildner.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Form vor dem Erwärmen zunächst evakuiert wird.

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