DE3037672C2 - Chrom-Formkörper mit durchgehenden Kanälen - Google Patents

Chrom-Formkörper mit durchgehenden Kanälen

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DE3037672C2
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Fritz Dipl.-Ing. Dr. 6458 Rodenbach Aldinger
Richard 8764 Kleinheubach Keilberth
Friedrich Dr. 6400 Fulda Sernetz
Waltraud Dipl.-Ing. 6450 Hanau Werdecker
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Heraeus Elektroden GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft einen durch isostatisches Heißpressen hergestellten Formkörper auf Metallbasis, insbesondere für den Einsatz im chemischen Apparatebau.
Es ist bekannt, kompaktes Chrom pulvermetallurgisch durch Verpressen von Chrom-Pulver und anschließendes Sintern bei 1450 bis 15000C oder durch Einfüllen des Chrom-Pulvers in Hüllen aus Weicheisen oder rostfreiem Stahl, Sintern unter Argon-Druck (etwa 1 kbar) bei 1000 bis 12000C und anschließendes Heißpressen herzustellen (siehe Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 9,1975, Seite 594).
Diese Sinterkörper kf-nnen ··■- falls erforderlich — nachträglich spanabhebend bearbeitet, zum Beispiel mit Bohrungen versehen werden. Die 'är die spanabhebende Bearbeitung benutzten Werkzeugmaschinen gestatten jedoch nicht, Bohrungen beliebiger Abmessungen in die Sinterkörper einzubringen.
Ohne nachträgliche spanabhebende Bearbeitung lassen sich nach GB-PS 13 52 419 metallische und keramische Filter mit einer Vielzahl von durchgehenden runden öffnungen herstellen. Die Herstellung erfolgt durch Sintern von in entsprechender Weise angeordnete Drähte (Metall, organische Fasern, Glas) enthaltendem metallischem oder keramischem Pulver unter Schmelzen, Verbrennen oder Verdampfen der Drähte.
Weiter ist es bekannt, Ölkanäle aufweisende einfache Bohrwerkzeuge durch isostatisches Heißpressen von in einer Kapsel angeordneten, zum Beispiel aus einer Kupferlegierung bestehenden Stäben und den Raum zwischen Stäben und Kapselwandung ausfüllendem Schnellstahl-Pulver und Ausschmelzen der Stäbe herzustellen (JPOS 54-99 710).
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Formkörper aus Chrom zu finden, der Bohrungen bzw. durchgehende Kanäle mit Wandungen aus korrosionsbeständigem Material aufweist.
Der die Lösung der Aufgabe darstellende Formkörper ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines in einer nachträglich entfernten Metallhülle verdichteten Chrompulvers durch die gesamte Länge des daraus gebildeten Formkörpers hindurchgehende Kanäle angeordnet sind, deren Wandungen aus Keramik-Rohren bestehen.
Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers wird eine Metallhülle mit mindestens einem darin zwischen einander gegenüberliegenden Hüllenseiten befindlichen Keramik-Rohr mit Chrom-Pulver gefüllt, evakuiert, gasdicht verschlossen und danach der Einwirkung eines unter einem Druck im Bereich von 700 bis 3100 bar stehenden Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur im Bereich von 1300 bis 14600C ausgesetzt
Vorzugsweise wird ein Druck von 1200 bar und eine Temperatur von 13400C angewandt.
Die Dauer der Druck- und Temperaturbehandlung hängt von der Größe der Metallhülle oder, anders ausgedrückt, von der Menge des eingesetzten Chrom-Pulvers ab. Sie ist dann ausreichend, wenn durch eine Verlängerung der Druck- und Temperaturbehandlung keine Erhöhung der Dichte des Formkörpers mehr erreicht wird.
Als Keramik-Rohre werden vorzugsweise solche aus Aluminiumoxid verwendet
Damit ergibt sich neben der Möglichkeit, ohne nachträgliche spanabhebende Bearbeitung Formkörper aus Chrom mit durchgehenden Kanälen, auch mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser, das größer als 10 zu 1 ist und Formkörper, deren Kanäle mit einem ihrem Anwendungszweck angepaßten Material ausgekleidet sind, herstellen zu können.
Das verwendete Chrom-Pulver besitzt zweckmäßigerweise eine Korngröße zwischen 0,1 und 500 μιτι.
Um eine Verbesserung der Desorption von an der Oberfläche des Chrom-Pulvers adsorbierten Gasen zu erreichen, hat es sich als günstig erwiesen, während des Evakuierens der Metallhülle dieses zu erhitzen, bevorzugt auf etwa 400° C.
Die das Chrom-Pulver aufnehmende Hülle ist vorzugsweise eine Stahlhülle, die nach Beendigung des Verfahrens, zum Beispiel durch mechanisches Bearbeiten oder durch Abbeizen, von dem Chrom-Formkörper entfernt wird.
Für die Übertragung des Druckes auf die Metallhülle haben sich die Edelgase, besonders Argon, und Stickstoff und Mischungen dieser Gase bewährt.
Die erfindungsgemäßen Formkörper aus Chrom besitzen ein homogenes und feinkörniges Gefüge und eine Dichte, die etwa der theoretischen entspricht.
Sie werden aufgrund ihrer Beständigkeit gegenüber korrosiven Medien und heißen Gasen im chemischen Apparatebau eingesetzt.
Im folgenden Beispiel wird die Herstellung eines mit Röhrchen aus Aluminiumoxid versehenen Formkörpers aus Chrom näher erläutert.
Beispiel
In eine zylinderförmige Stahlhülle (Durchmesser 40 mm, Höhe 100 mm) mit darin befindlichen parallel zueinander angeordneten Kapillarrohren aus Aluminiumoxid mit einer Länge von 95 mm und einer Wandstärke von 0,25 mm, deren Enden in den einander gegenüberliegenden und mit entsprechenden Bohrungen versehenen kreisförmigen Flächen der Hülle lose gelagert sind, wird unter Rütteln Chrom-Pulver gefüllt. Die Hülle wird dann unter Erhitzen auf etwa 4000C evakuiert (etwa 10-3 bis 10-4mbar), gasdicht verschlossen und in einen Druckbehälter gesetzt. Nach Evakuieren des Behälters werden ein Argon-Druck von 1200 bar und eine Temperatur von 13400C eingestellt und drei Stunden lang aufrechterhalten. Danach läßt man die Stahlhüllc unter Entspannen des Argons auf Raumtemperatur abkühlen. Die Stahlhülle wird dann durch Abbeizen entfernt. Der so gewonnene Chrom-Formkörper (1) mit den durchgehenden Kanälen (2) und der darin befindlichen Aluminiumoxid-Auskleidung (3) ist in Fig. 1 dar-
gestellt.
Die metallographische Untersuchung des Chrom-Formkörpers zeigt, daß die eingelassenen Aluminiumoxid-Röhrchen rißfrei und nicht deformiert und beide Materialien — Chrom und Aluminiumoxid — spaltfrei miteinander verbunden sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (2)

Patentansprüche:
1. Durch isostatisches Heißpressen hergestellter Formkörper auf Metallbasis, insbesondere für den Einsatz im chemischen Apparatebau, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines in einer nachträglich entfernten Metallhülle verdichteten Chrompulvers durch die gesamte Länge des daraus gebildeten Formkörpers hindurchgehende Kanäle angeordnet sind, deren Wandungen aus Keramik-Rohren bestehen.
2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramik-Rohre aus Aluminiumoxid bestehen.
DE19803037672 1980-10-04 1980-10-04 Chrom-Formkörper mit durchgehenden Kanälen Expired DE3037672C2 (de)

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DE3037672A1 DE3037672A1 (de) 1982-05-19
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