DE2821429C2 - Streifen-, Draht-, Stangen- oder Plattengegenstand mit einer Plattierung aus Edelstahl - Google Patents
Streifen-, Draht-, Stangen- oder Plattengegenstand mit einer Plattierung aus EdelstahlInfo
- Publication number
- DE2821429C2 DE2821429C2 DE19782821429 DE2821429A DE2821429C2 DE 2821429 C2 DE2821429 C2 DE 2821429C2 DE 19782821429 DE19782821429 DE 19782821429 DE 2821429 A DE2821429 A DE 2821429A DE 2821429 C2 DE2821429 C2 DE 2821429C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stainless steel
- container
- boron
- powder
- substrate
- 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.)
- Expired
Links
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims description 28
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims description 28
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 35
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 7
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 5
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
-
- 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
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1216—Container composition
-
- 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
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1258—Container manufacturing
-
- 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
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
25
Die Erfindung betrifft einen Streifen-, Draht-, Stangen- oder Plattengegenstanci mit einer Plattierung
aus Edelstahl.
Es ist bekannt, daß Legierungen, die erwünschte
Eigenschaften haben und die in die gewünschten Gestalten, z. B. Streifen, Platten bzw. Bleche, Stangen,
Stäbe oder Drahte, verarbeitet werden können, wobei ein hoher Anteil des nützlicher-. Produkts als Schrott
anfällt, durch Zugaben, die notwendig sind, um eine
erforderliche Eigenschaft zu ν rleihen, zu einem Material umgewandelt werden können, das extrem
schwierig zu bearbeiten ist So macht z.B. das Vorhandensein von signifikanten Mengen von Härtungsmitteln oder Mitteln zum Erhalt einer Verschleiß-
beständigkeit, wie z. B. von Carbiden oder feuerfesten
Oxiden oder eines solchen Elements, wie Bor, um den Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen von
sonst heiß und/oder kalt verarbeitbaren Materialien zu modifizieren, solche Materialien schwer bearbeitbar.
Die Mengen von Material, die ausgenommen als Schrott nicht verwendbar sind, tragen zu den Kosten des
verwendbaren Materials bei. Wenn weiterhin der Anteil von solchen Zugaben zunimmt dann nimmt — nicht
notwendigerweise proportional — das Verhältnis von Schrott zu verwendbarem Material ebenfalls zu. Dieses
Verhältnis wird manchmal so groß, daß die Kaltverformung nicht mehr wirtschaftlich durchgeführt werden
kann und daß sogar die Warmverformung, wenn sie überhaupt durchgeführt werden kann, nur mit erheblichen Schwierigkeiten bewirkt werden kann.
Es ist schon erkannt worden, daß Schwierigkeiten beim Gießen und Bearbeiten bzw. Verformen von
schwierig zu bearbeitenden Legierungen vermindert, wenn nicht eliminiert werden können, wenn man so
pulvermetallurgische Techniken anwendet. So wird z. B. in der US-PS 38 24 097 ein Verfahren zur Herstellung
von Barren von Metallen und Metallegierungen beschrieben, bei denen Pulvermassen innerhalb eines
abgedichteten duktilen Behälters zwei Verdichtungsstufen unterworfen werden, nämlich einem ersten isostatischen Heißpressen und sodann einer Extrudierung, um
einen Barren herzustellen, von dem der Behälter
entfernt wird, bevor die weitere Verarbeitung des
Barrens durchgeführt wird. In diese- Druckschrift wird
auch beschrieben, für den Behälter, in den das Pulver eingefüllt wird und der die Plattierung des Endproduktes bildet, unlegierten oder nichtrostenden Stahl zu
verwenden.
Auch die US-PS 38 93 852 und 39 66422 beziehen sich auf pulvermetallurgische Verfahren, bei denen eine
Pulvermasse in einen Behälter zur Verdichtung gebracht wird und vor der Endverformung daraus
entfernt wird. In der US-PS 39 82 934 wird ein pulvermetallurgisches Verfahren beschrieben, bei dem
eine nichtselbsttragende Hülle, die der richtigen errechneten Vorpressengröße des Endteils entspricht,
auf einem Patrizen-Gußstück gebildet wird, das sodann von der Hülle entfernt wird, während letztere in einem
Trägermedium eingeschlossen ist Die auf diese Weise getragene leere Hülle wird hierauf mit dem Metallpulver gefüllt und die gesamte Zusammenstellung mit
Einschluß des Trägermediums wird in einen äußeren Behälter eingebracht, der evakuiert, abgedichtet und
isostatisch heißgepreßt wird. Der äußere Behälter und das Trägermedium werden entfernt, um den fertigen
Gegenstand mit oder ohne die nichtselbsttragende Hülle, wie im Einzelfall gewünscht zu erhalten. In der
US-PS 39 55972 wird ein Verfahren zur Herstellung von Edelstahlblech mit erheblichen Bormengen aus
Brammen der gleichen Zusammensetzung beschrieben, wobei die Brammen in eine Plattierung aus unlegiertem
Kohlenstoffstahl eingeschlossen sind, jedoch nicht an diese gebunden sind, um eine Packung zu bilden, die
durch wiederholtes Heißwalzen zu der gewünschten Dicke querschnittsvermindert wird. Sodann wird die
Packung aus dem Bor enthaltenden Edelstahl entfernt Der auf diese Weise durch Heißwalzen gebildete, Bor
enthaltende Stahl kann nicht bearbeitet werden, wie in dieser Patentschrift zum Ausdruck gebracht wird, und er
kann daher, wenn überhaupt, nur mit Schwierigkeiten und unter Anfall von erheblichem Ausschuß verformt
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gegenstand der obenerwähnten Art zur Verfügung zu
stellen, der eine einzigartige zusammengesetzte Mikrostruktur, verbesserte mechanische Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Duktilität der Ziehbarkeit und
der Schweißbarkeit und erwünschte Korrosionseigenschaften hat die mindestens so gut sind, wie diejenigen
von Produkten, die aus dem Pulverfüllmaterial unter Anwendung der bekannten metallurgischen Techniken
erzeugt worden sind. Somit sollen erfindungsgemäß die Probleme des Standes der Technik bei der Hersteilung
von Formkörpern aus extrem schwierig zu bearbeitenden Materialien gelöst werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Streifen-, Draht-, Stangen-, oder Plattengegenstand aus einem spröden Substrat aus einem im
wesentlichen vollständig verdichteten Pulver aus einem Edelstahl mit mehr als 1 Gew.-% Bor und einer
metallurgisch an das Substrat gebundenen duktilen Plattierung besteht wobei die Flattierung weniger Bor
als das spröde Substrat enthält.
Der effindungsgemäße Streifen-, Draht-, Stangenoder Plattengegenstand besteht daher aus einem
spröden Substrat aus einem ganz bestimmten Edelstahl mit einer ganz bestimmten Menge an Bor und einer
metallurgisch an das Substrat gebundenen duktilen Plattierung, die weniger Bor als das spröde Substrat
enthält.
Bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand ist die Plattierung metallurgisch an das Substrat entlang einer
Trennfläche zwischen dem Substrat und der Plattierung gebunden, zwischen denen die Zwischendiffundierung
geringer ist, als daß die Bearbeitung bzw. Verformung
des Gegenstandes zu einem geformten Körper verhindert wOrdei wobei das Verhältnis der Oberfläche der
Plattierung zu dem Volumen des geformten Körpers erheblich größer ist als das Verhältnis der Oberfläche
des Behälters zu £ ;inem Volumen.
Bei dem erfindungsgemäßen Streifen-, Draht-, Stangen- oder Plattengegenstand besteht der Hauptbestandteil, nämlich das Substrat aus einer spröden, schwer zu
bearbeitenden Legierung, die für das Kaltwalzen ungeeignet ist Erfmdungsgemäß kann der Streifen-,
Draht-, Stangen- oder Plattengegenstand mit einer Piattierung aus Edelstahl dadurch hergestellt werden,
daß man einen Behälter, der dünne, jedoch selbsttragende Wände hat, die einen inneren Hohlraum bilden,
dessen Volumen im Vergleich zu dem Volumen des Materials, das die Wände des 3ehälters bildet, groß ist
mit pulverförmigem Edelstahl mit mehr als ! Gew.-%
Bor füllt Die Behälterwände sind aus einem Material gebildet, das bei Raumtemperatur duktil und mit dem
Metallpulver verträglich ist Der gefüllte Behälter wird erhitzt und im heißen Zustand mit seinem Inhalt mit
einer genügenden Kraft verdichtet, daß eine metallurgische Bindung zwischen den Behälterwänden und seinem
Inhalt gebildet wird, und daß ein einstückiger integraler Körper gebildet wird. Der Körper wird zu einem
solchen Ausmaß bearbeitet bzw. verformt, daß er querschnittsvermindert wird, und daß sein Verhältnis
von Oberfläche zu Volumen erheblich erhöht wird, um einen geformten Gegenstand bzw. Formkörper zu
bilden, der eine duktile Plattierung aufweist, die aus dem
Behälter gebildet ist und die metallurgisch an das spröde Substrat, das aus dem Edelstahlpulver gebildet ist,
entlang einer Trennfläche gebunden ist, wobei die Zwischendiffundierung zwischen dem Substrat und der
Plattierung geringer ist als diejenige, die eine Bearbeitung bzw. Verformung verhindern würde.
Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß der erfindungsgemäße Streifen-, Draht-, Stangen- oder
Plattengegenstand ein integraler bzw. einteiliger, jedoch zusammengesetzter Körper ist, der eine Plattierung
aufweist, die aus dem Behältermaterial gebildet ist und die integral biw. einteilig durch ihre ganze Ausdehnung
hindurch mit einem Kern oder Substrat von im wesentlichen theoretischer Dichte, gebildet aus dem
vorlegierten Pulver, gebunden ist
Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, daß das Material, aus dem der Behälter gebildet ist, mit der
Zusammensetzung des vorlegierten Edelstahlpulvers, das in diesen eingefüllt wird, verträglich sein sollte. Es ist
sehr vorteilhaft jedoch nicht wesentlich, einen Behälter zu verwenden, der aus einem Material gebildet ist, das
eine Analyse hat, die nahe an derjenigen der Füllung aus dem vorlegierten Edelstahlpulver liegt das jedoch nicht
diejenigen Zugaben hat die das Pulver schwierig zu bearbeiten machen. Obgleich die Wanddicke des
Behälters im Vergleich zu der kleinsten Dimension seines Hohlraums, z. B. der Dicke oder des Durchmessers im Falle einer Stange, klein ist, muß die Wand dick
genug sein, daß eine Plattierung erhalten wird, die nach einer oder mehreren Querschnittsverringerungen immer noch genügend dick ist daß die Enddimensionierung beispielsweise durch Kaltwalzen zu der Endgröße
des geformten Gegenstfr.ds den Vorteil der leicht
bearbeitbar -^i Plattierung hat.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die F i g, 1 stellt eine Mikrophotographie dar, die die
metallurgische Bindung mit einer Vergrößerung von 50Ox zwischen dem Substrat und der Plattierung
entlang eines Teils der Trennfläche zeigt
Die F i g. 2 zeigt, wie Lamellen aus Streifen gebildet
werden und wie sie auf einandergeschichtet werden.
ίο Die F i g. 3 zeigt ein Paar von Zusammenstellungen
aus aufeinandergeschichteten Lamellen, die funktionell zueinander angeordnet sind.
Die F i g. 4 zeigt schließlich einen vertikalen Schnitt durch die aufgeschichteten Lamellen gemäß F i g. 2.
is Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemä-Qen Gegenstands schließt die Stufe ein, daß ein Behälter
mit einem vorlegierten Edelstahlpulver mit der für das Substrat gewünschten Zusammensetzurig mit Einschluß
eines Bestandteils, der diese schwer bearbeitbar macht,
gefüllt wird. Der Behälter hat eine Zusammensetzung,
die mit der Substratzusammensetzung '-'",ne den schwer
zu bearbeitenden Bestandteil verträgQch ist Hierauf
wird der Behälter verschlossen, heiß verdichtet, heiß verwalzt und sodann zu der Enddicke kalt verwalzt, um
einen geformten Korper herzustellen, der ein Subsirat
aus der schwer zu bearbeitenden Zusammensetzung aufweist, an das eine einteilige Piattierung metallurgisch
gebunden ist Bei einem Beispiel besteht das Substrat aus Edelstahl Werkstoff Nr. 1.4301 (X5 CrNi 18 9) (vgL
mbH, Düsseldorf) mit 1,75% Bor, und die Plattierung
besteht aus Werkstoff Nr. 1.4301 (XSCrNi 18 9) ohne
eine Borzugabe.
kann das vorlegierte Pulver der schwierig zu bearbeitenden Zusammensetzung in jeder geeigneten Weise
hergestellt werden. Der verwendete Zerstäubungsprozeß sollte jedoch mit dem Material verträglich sein,
wobei solche Faktoren berücksichtigt werden so'Ien,
wie die Zusammensetzung, die Eigenschaften und der vorgesehene Anwendungszweck. So wird z. B. eine
Legie· ung mit einem großen Borgehalt vorzugsweise im
Vakuum geschmolzen und mittels eines Zerstäubungsmediums aus einem Inertgas zerstäubt Die Teihhengrö-
ße des vorlegierten Pulvers ist nicht kritisch, doch ist es
zweckmäßig, zu große Teilchen zu entfernen. Das Durchleiten des Pulvers durch ein Sieb mit einer lichten
Maschenweite von 0,420 mm hat für diesen Zweck gute Ergebnisse gezeigt Es ist von Vorteil, daß die
vorlegierte Pulverform des schwer zu bearbeitenden Materials eine sehr enge Kontrolle der Zusammensetzung zu einer gewünschten Analyse hin ermöglicht,
indem man einfacherweise Pulver von gesonderten Chargen der Legierung vermischt Somit wird, bevor
das Pulvermaterial in seinen Behälter eingebracht wird, es gründlich zu der gewünschten durchschnittlichen
Analyse vermengt
Der Behälter für die Aufnahme des vorlegierten Pulvers sollte eine Zusammensetzung haben, die beim
Heißpressen der Zusammensetzung eine Bindung mit dem verdichteten Pulver bildet, die stark genug ist, daß
sie den Spannungen widersteht, die sich während der Heiß- und Kaltbearbeitung bzw. -verformung mit
Einschluß des Heiß- und Kaltwalzens entwickeln. Wenn
das gebildete Zwischenprodukt ein Barren oder eine
Bramme ist aus denen streifen, Bleche, Stangen, Stäbe,
Drähte oder dergleichen gebildet werden sollen, dann hat der Behälter vorzugsweise eine im wesentlichen
gleichförmige Wanddicke und er bildet einen im allgemeinen rechteckigen Hohlraum, in den das Pulver
durch eine oder mehrere Röhren eingeleitet wird. Die Wanddicke des Behälters ist nicht kritisch, muß jedoch
dick genug sein, daß nach mehreren aufeinanderfolgenden Querschnittsverminderungen die Dicke der Plattierung
erhalten wird, die für die Endverformung und -handhabung erforderlich ist. Wenn die Materialien bei
allen Bearbeitungs- bzw. Verformungstemperaturen im wesentlichen die gleiche Festigkeit haben, dann werden
die Dicke der Behälterwand und des Kerns proportional vermindert, wodurch die Festlegung der Ausgangswanddicke
begünstigt wird, damit die gewünschte Dicke der fertigen Plattierung erhalten wird, die Behälterwand
sollte daher dick genug sein, daß sie einer Querschnittsverminderung von mindestens 60%, vorzugsweise
mindestens 90%, widersteht und daß immer noch eine Plattierung erhalten wird, die für die Endflächenverminderung
des Gegenstands zu der Endgröße dick genug ist. Gute Ergebnisse sind erhältlich, wenn die Wanddikke
des Behälters groß genug ist, daß eine Plattierung mit einer Dicke von mindestens etwa 0,127 mm des fertigen
Gegenstandes oder des Gegenstands gerade vor dem Kaltverformen zu der Endgröße erhalten wird.
Die spezifische Art und Weise, in der die vorlegierten Pulver oder der Behälter hergestellt werden, soll keinen
Teil der vorliegenden Erfindung darstellen. Jede beliebige geeignete Anordnung zum Füllen der Behälter
kann verwendet werden. Eine bevorzugte Anordnung ist eine solche, die gewährleistet, daß das Pulver, das in
den Behälter eintritt, von adsorbiertem Wasser frei ist. Ein Vakuumfüllen, bei dem die Pulverbeschickung und
das Innere des zu füllenden Behälters miteinander in Verbindung stehen und unter einem Druck von etwa
10 μπι gehalten werden, ergibt gute Ergebnisse. Pulver,
das gründlich getrocknet worden ist, beispielsweise durch Erhitzen in einem Wirbelschichtbett, kann in die
Behälter in einer trockenen Atmosphäre, die Luft oder Inertgas sein kann, bei Atmosphärendruck eingefüllt
werden.
Nachdem der Behälter mit dem Metallpulver vorzugsweise zu einer maximalen Dichte, beispielsweise
unter Verwendung von Vibrationsbeschickungseinrichtungen, gefüllt worden ist und nach der Entfernung von
Luft und Wasserdampf, wird der Behälter verschlossen und sodann wird das ganze verdichtet. Zur Erzielung
einer maximalen Dichte liefert eine Heißverdichtung die besten Ergebnisse. Vorzugsweise wird der abgedichtete
bzw. luftdicht verschlossene Behälter isostatisch heißverdichtet, um einen solchen Barren zu bilden. Wie
bekannt 'St, hängen die Temperatur und der Druck sowie die Dauer, über die das Material bei Temperatur
und Druck gehalten wird, von den betreffenden Materialien ab. Diese Größen können im Einzelfall
leicht ermittelt werden. Die für ein gegebenes Material
angewendete Temperatur muß unterhalb der Solidustemperatur sein. Jedoch wird, um die erforderliche Zeit
und den erforderlichen Druck zu minimalisieren, die höchstmögliche Temperatur unterhalb der Solidustemperatur, die mit den gewünschten Eigenschaften im «>
Einklang steht, angewendet In der Praxis wird die Volumenverminderung, die während der Verdichtung
auftritt, leicht bestimmt und m Betracht gezogen, wenn
die Ausgangsdimensionen des Behälters und seines Hohlraums festgelegt werden. Ein zerstörungsfreies »■
Testen, beispielsweise mitteis Ultrasehafitechniken, hat
gezeigt, daß eine isostatische Heißverdichtung eine gute metallurgische Bindung zwischen dem Behälter und
seinem Inhalt ergibt.
Die verdichtete Gestalt wird sodann zu der gewünschten Gestalt heiß- und/oder kaltverformt.
wobei eine genügende Volumenverminderung bewirkt wird, um die gewünschte Dichte zu gewährleisten. Im
Falle von solchen Gegenständen, wie Streifen,.Blechen, Stangen, Stäben oder Drähten, gewährleistet eine
weitere Verminderung des verdichteten Barrens von mindestens etwa 25% die theoretische Dichte durch den
ganzen Barren hindurch. Ein Heißwalzen, erforderlichenfalls gefolgt von einem Kaltwalzen, um Dimensionstoleranzen
und Oberflächenbedingungen, die für den fertigen Gegenstand erforderlich sind, zu genügen,
ist mit Erfolg angewendet worden, um Gegenstände von theoretischer Dichte herzustellen, die einzigartige
Eigenschaften in Kombination mit einer hervorragenden Freiheit von Defekten und mit einer erheblichen
Verminderung des Schrottanteils haben.
Das Substrat des erfindungsgemäßen Streifen-, Draht-, Stangen- oder Hiattengegenstands besieht aus
einem Edelstahl, der so viel Bor enthält, daß er für die meisten, wenn nicht alle, praktischen Zwecke unmöglich
kaltbearbeitet werden kann. Dies trifft insbesondere für einen Edelstahl X5 CrNi 18 9 mit mehr als 1% Bor zu. In
das Substrat können so viel wie 5% Bor oder so viel mehr, wie verwendet werden können, eingearbeitet
werden. Ein Behälter zur Verwendung mit einem solchen Bor enthaltenden Edelstahl kann aus verschiedenen
unlegierten Stählen hergestellt werden, doch werden beste Gesamtergebnisse erhalten, wenn man
einen Edelstahl X5 CrNi 18 9 ohne Borzusatz zur Bildung des Behälters verwendet. Ein solches Behältermaterial
gewährleistet nicht nur eine enge Festigkeitsanpassung an das Bor enthaltende Kernmaterial bei
allen Bearbeitungstemperaturen, d. h. Temperaturen, die beim Heiß- und Kaltverformen oder sogar während
der Verwendung des Endprodukts angetroffen werden, sondern auch, daß die mechanischen und Korrosionseigenschaften
des fertigen Produkts mindestens so gut, wenn nicht besser sind als es der Fall wäre, wenn der
Bor enthaltende Edelstahl X5CrNi 18 9 nicht mit einer Plattierung aus X5 CrNi 18 9, jedoch ohne Borzusatz
versehen wäre.
Zur Veranschaulichung der Erfindung wurde ein Pulvergemisch aus einem gaszerstäubten Pulver, das
durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,420 mm geleitet worden war und das folgende
durchschnittliche Zusammensetzung hatte, hergestellt.
Mn
,Si
P
S
Cr
Ni
B
N
,Si
P
S
Cr
Ni
B
N
Gew.-0'
0.04
13
0,6
0,02
0.008 183 13
1,75
0,01
Der Rest bestand aus Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen. Ein Behälter aus Edelstahl
X5 CrNi 18 9 mit im wesentlichen der gleichen Zusammensetzung, jedoch nicht mehr als Restmengen Bor,
wurde hergestellt Dieser hatte eine Dicke von 0,25 cm
und innere Abmessungen von 22,035 cm χ 9,334 cm χ
149,225 cm wodurch ein Volumen vor der Verdichtung
von 22,03 cm x 9.33 cm x 149,23 cm oder 30,67 dm3
erhalten wurde. Nach dem Entfetten und mechanischen Reinigen wurde der Behälter mit 173,27 kg des
Mischpulvers unter Vakuum gefüllt und luftdicht verschlossen. Eine isostatische Heißverdichtung wurde
bei H21°C und einem Druck von 1034,6 bar durchgeführt.
Der resultierende Barren hatte die folgenden Abmessungen 20,32 cm χ 9,53 cm χ 137,16 cm was ein
Volumen von 26,56 dm3 ergibt. Er wurde bei einer Temperatur von 1121°C zu einem Stab mit den
Abmessungen 0,457 cm χ 22.54 cm heißgewalzt. Letzterer
wurde sodann zu einem Streifen mit einer Breite von 0.318 cm kaltgewalzt, der hierauf zu einer Endbreite von
21,6 cm aufgeschlitzt wurde. Das Material wurde sodann
bei 11000C geglüht, ausgerichtet und zu einer Länge von
368,30 cm geschnitten.
Die Ergebnisse des Heißwalzens waren ausgezeichnet. Nach dem Kaltwalzen lagen Kratzer und
Handhabungsmarken vor, die zu 23,6 kg Ausschuß führten. Dies steht im Vergleich zu Aimciiuu von so
hoch wie 70%, die auftreten, wenn nach den bekannten Techniken der Borgehalt beim kaltgewalzten
X5CrNi 18 9 so gering wie 1% ist. Es ist zu erwarten, daß sogar höhere Ausschußraten resultieren würden,
wenn man versuchen würde, kaltgewalzte Streifen aus Edelstahl X5 CrNi 18 9 mit 1,75% Bor nach herkömmlichen
Techniken herzustellen.
Bezogen auf das Volumen und das Gewicht des Materials und unter Annahne einer gleichförmigen
Dichte betrug die Dichte des Metallpulvers in dem Behälter vor der Heißverdichtung etwa 70% des
theoretischen Werts und nach 8stündiger isostatischer Heißverdichtung bei der angegebenen Temperatur und
unter dem angegebenen Druck wurde die Dichte als größer als 90% des theoretischen Werts grob errechnet
Nach dem Heiß- und Kaltverformen wurde festgestellt, daß die Dichte 7,767 g/cm3 betrug, d. h. daß es sich um
die theoretische Dichte handelte. Die Dicke der Plattierung wurde mit 0,127 mm gemessen.
In der Fig. 1 ist die Mikrophotographie einer Probe
welche von einem gewalzten Streifen, hergestellt gemäß Beispiel 1, abgebildet. Die Zeichnung zeigt einen Teil
der Plattierung »A« aus dem Edelstahl X5 CrNi 18 9 ohne Bor und das Substrat- oder Kernmaterial »B« mit
der gleichen Zusammensetzung, zu dem 1,75% Bor zugegeben worden waren. Die Trennfläche zwischen
beiden Schichten ist als »C« angegeben. Über die Trennfläche hinaus war etwas Bor über einen kurzen
Abstand diffundiert. Es ist besonders signifikant, die
kleine Größe und die gleichförmige Verteilung der Boridteilchen in dem Substrat »B« zu beachten.
Probekörper zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften wurden aus dem Streifenmaterial für vier
Tests von jedem Ende des Streifens hergestellt, wobei jede Gruppe von vier Probekörpern aus zwei Quer-(Q)
und zwei Längs-(L)-Proben hinsichtlich der Walzrichtung
gebildet wurde. In der folgenden Tabelle bedeutet »Probekörper« »A« dasjenige Ende des Barrens, aus
dem der Streifen geformt worden war und an das das Füllrohr des Behälters angefügt worden war, während
»X« das gegenüberliegende oder Bodenende des Barrens bezeichnet. Die Ergebnisse unter Streckfestigkeit
(SF) und Reißfestigkeit (RF) sind in bar angegeben. Die Ergebnisse bezüglich der prozentualen Dehnung,
5,08 cm sind unter De angegeben.
:" Krobe- | s F | κι- | 21.9 |
korper | 0.2% bar | bar | 21,6 |
AL | 4428 | 8029 | 21,2 |
23 AL | 4552 | 7980 | 22,3 |
AQ | 4359 | 7870 | 23,6 |
AQ | 4379 | 7890 | 21,9 |
XL | 44J5 | 8063 | 21,9 |
XL | 4552 | 7876 | 22,8 |
j» XO | 4304 | 7773 | |
xci | 4331 | 7945 | |
Die Ergebnisse dieser Tests waren bis zu einem unüblichen Grad reproduzierbar, wenn Tests mit
Probekörpern aus weiteren Beispielen mit im wesentlichen der gleichen Zusammensetzung und in der gleichen
Weise, wie im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt wurden. Ein kaltverformter Bor
enthaltender Edelstahl X5CrNi 18 9 kann erfindungsgemäß
nicht nur mit ungewöhnlich hohen Ausbeuten hergestellt werden, sondern er ist auch durch verbesserte
Eigenschaften charakterisiert. Das Material weist eine erhöhte Duktilität und Verformbarkeit sowie eine
gute Schweißbarkeit auf. Es ist besonders signifikant, daß die Verformbarkeit der erfindungsgemäß hergestellten
geformten Gegenstände größer ist als diejenige von Edelstahlgegenständen aus X5 CrNi 18 9 mit nur
1% Bor.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Streifen-, Draht, Stangen- oder Plattengegenstand mit einer Plattierung aus Edelstahl, dadurch
gekennzeichnet,daß er aus einem spröden Substrat aus einem im wesentlichen vollständig
verdichteten Pulver aus einem Edelstahl mit mehr als 1 Gew,-% Bor und einer metallurgisch an das
Substrat gebundenen duktilen Plattierung besteht, ι ο wobei die Plattierung weniger Bor als das spröde
Substrat enthält
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelstahlpulver aus Werkstoff Nr.
1.4301 (X5 CrNi 18 9) mit einem Zusatz von Bons besteht
3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat bis zu etwa 5
Gew.-% Bor enthält
4. Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ^aB die Plattierung aus Edelstahl aus
Werkstoff Nr. t.4301 (X5 CrNi 18 9) besteht
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US79755577A | 1977-05-16 | 1977-05-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2821429A1 DE2821429A1 (de) | 1978-11-30 |
DE2821429C2 true DE2821429C2 (de) | 1983-05-19 |
Family
ID=25171167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782821429 Expired DE2821429C2 (de) | 1977-05-16 | 1978-05-16 | Streifen-, Draht-, Stangen- oder Plattengegenstand mit einer Plattierung aus Edelstahl |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS53144408A (de) |
CA (1) | CA1082862A (de) |
CH (1) | CH634353A5 (de) |
DE (1) | DE2821429C2 (de) |
FR (1) | FR2391018A1 (de) |
GB (1) | GB1601760A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4405924A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Johann Stahl Kessel Und Appara | Verfahren zur Fertigung von schweißplattierten Behälterböden und Formstücken |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3019449C2 (de) * | 1979-05-25 | 1985-06-13 | Nippon Gakki Seizo K.K., Hamamatsu, Shizuoka | Verfahren zur Herstellung von Magnetkopf-Kernen |
SE8201678L (sv) * | 1982-03-17 | 1983-09-18 | Asea Ab | Sett att framstella foremal av mjukmagnetiskt material |
US4564401A (en) * | 1983-09-29 | 1986-01-14 | Crucible Materials Corporation | Method for producing iron-silicon alloy articles |
DE3530741C1 (de) * | 1985-08-28 | 1993-01-14 | Avesta Nyby Powder AB, Torshälla | Verfahren zur Herstellung pulvermetallurgischer Gegenstaende |
FR2680127A1 (fr) * | 1991-08-09 | 1993-02-12 | Anor Acieries Forges | Procede permettant le colaminage d'acier rapide sur un acier doux. |
KR101647940B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2016-08-11 | 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. | 재료 쉬트 및 그의 제조 방법 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3803702A (en) * | 1972-06-27 | 1974-04-16 | Crucible Inc | Method of fabricating a composite steel article |
JPS5136915B2 (de) * | 1972-07-10 | 1976-10-12 | ||
US3824097A (en) * | 1972-12-19 | 1974-07-16 | Federal Mogul Corp | Process for compacting metal powder |
US3982904A (en) * | 1973-06-27 | 1976-09-28 | Viking Metallurgical Corporation | Metal rings made by the method of particle ring-rolling |
NL7500353A (nl) * | 1974-01-25 | 1975-07-29 | Krupp Gmbh | Isostatisch te verdichten, ingekapselde vorm- stukken en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. |
JPS5133705A (en) * | 1974-04-19 | 1976-03-23 | Graenges Nyby Ab | Kantooseizosuru hoho oyobi sonotamenokapuseru |
-
1978
- 1978-05-02 CA CA302,454A patent/CA1082862A/en not_active Expired
- 1978-05-15 GB GB1959778A patent/GB1601760A/en not_active Expired
- 1978-05-16 CH CH528978A patent/CH634353A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1978-05-16 DE DE19782821429 patent/DE2821429C2/de not_active Expired
- 1978-05-16 JP JP5723578A patent/JPS53144408A/ja active Granted
- 1978-05-16 FR FR7814416A patent/FR2391018A1/fr active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4405924A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Johann Stahl Kessel Und Appara | Verfahren zur Fertigung von schweißplattierten Behälterböden und Formstücken |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS576486B2 (de) | 1982-02-05 |
JPS53144408A (en) | 1978-12-15 |
CH634353A5 (en) | 1983-01-31 |
GB1601760A (en) | 1981-11-04 |
DE2821429A1 (de) | 1978-11-30 |
CA1082862A (en) | 1980-08-05 |
FR2391018A1 (fr) | 1978-12-15 |
FR2391018B1 (de) | 1982-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2232884C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von Pulver aus Verbundteilchen | |
DE3141053C2 (de) | Schweißdraht für das automatische Lichtbogenschweißen | |
DE69223476T2 (de) | Cermets, ihre Herstellung und Verwendung | |
DE2419014C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von Rohren aus rostfreiem Stahl und Anwendung des Verfahrens auf das Herstellen von Verbundrohren | |
DE60218172T2 (de) | Verbundpulverfüllverfahren und-vorrichtung sowie verbundpulverformverfahren und-vorrichtung | |
DE3882397T2 (de) | Flugasche enthaltende metallische Verbundwerkstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung. | |
CH677530A5 (de) | ||
DE2362499C2 (de) | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Strangprßkörpern | |
DE2414909A1 (de) | Stahlpulver | |
DE2321103A1 (de) | Phosphorhaltiges stahlpulver und verfahren zu dessen herstellung | |
DE69207257T2 (de) | Wärmebeständige gesinterte Oxiddispersionsgehärtete Legierung | |
DE69410906T2 (de) | Aluminiumlegierungsgussstück mit hoher Laserschweissbarkeit, Verbindung aus einem Aluminiumlegierungsguss und Verfahren zur Verbesserung eines Konstruktionselement aus Aluminiumlegierungsguss | |
DE1558632C3 (de) | Anwendung der Verformungshärtung auf besonders nickelreiche Kobalt-Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen | |
DE2360914C2 (de) | Binde-, Desoxydations- und Aufkohlungs-Mittel für die Herstellung von Vorformen aus Metallpulvern | |
DE2821429C2 (de) | Streifen-, Draht-, Stangen- oder Plattengegenstand mit einer Plattierung aus Edelstahl | |
DE2749215C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kupferhaltigen Eisenpulvers | |
DE60030175T2 (de) | Automatenlegierung | |
DE2354991B2 (de) | Verfahren zum Heißpressen von Metalloder Legierungspulver und Anwendung dieses Verfahrens | |
DE4019305C2 (de) | Pulver und Produkte aus Tantal, Niob und deren Legierungen | |
DE2333136A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines sintermetallerzeugnisses | |
DE1295842B (de) | Verwendung einer Ruthenium-Rhenium-Legierung | |
DE4139063C2 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Zerspanbarkeit von Halbzeug aus Kupferwerkstoffen | |
DE69105979T2 (de) | Verfahren zur herstellung von beschichteten gegenständen und so hergestellter gegenstand. | |
DE2522073A1 (de) | Blech aus einer legierung | |
DE69226643T2 (de) | Pulvermetallurgische zusammensetzung mit guten weichmagnetischen eigenschaften |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CRS HOLDINGS, INC., WILMINGTON, DEL., US |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: V. FUENER EBBINGHAUS FINCK, 81541 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |