DE60224600T2 - Verfahren zur Herstellung einer Strangpressdüse für Wabenstruktur sowie dadurch erhaltene Strangpressdüse - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Strangpressdüse für Wabenstruktur sowie dadurch erhaltene Strangpressdüse Download PDF

Info

Publication number
DE60224600T2
DE60224600T2 DE60224600T DE60224600T DE60224600T2 DE 60224600 T2 DE60224600 T2 DE 60224600T2 DE 60224600 T DE60224600 T DE 60224600T DE 60224600 T DE60224600 T DE 60224600T DE 60224600 T2 DE60224600 T2 DE 60224600T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
nozzle base
extrusion die
ticn
base metal
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 - Lifetime
Application number
DE60224600T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60224600D1 (de
Inventor
Yuji Nagoya City Asai
Makoto Nagoya City Furutani
Keiji Nagoya City Matsumoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of DE60224600D1 publication Critical patent/DE60224600D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60224600T2 publication Critical patent/DE60224600T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/26Extrusion dies
    • B28B3/269For multi-channeled structures, e.g. honeycomb structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/346Manufacture of moulds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0272Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • C23C16/0281Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating of metallic sub-layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49982Coating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12361All metal or with adjacent metals having aperture or cut

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

  • (1) Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur-Strangpressdüse zum Strangpressen eines Keramikwabenstrukturkörpers und eine Wabenstruktur-Strangpressdüse.
  • (2) Beschreibung des Stands der Technik
  • Im Allgemeinen ist eine Düse für das Strangpressen eines Keramikwabenstrukturkörpers, eine Wabenstruktur-Strangpressdüse, bekannt, in der eine Vielzahl einander kreuzender Schlitze in einer vorderen Oberfläche eines Düsenbasismetalls angeordnet ist und eine Vielzahl an Rohmaterial-Zufuhrlöchern, die mit den Schlitzen in Kommunikation stehen, in einer hinteren Oberfläche des Düsenbasismetalls angeordnet ist. Um die Verschleißbeständigkeit der Schlitze in einer solchen Wabenstruktur-Strangpressdüse zu verbessern, ist in JP-A-60-145804 ein Verfahren offenbart, in dem zumindest ein Teil des Düsenbasismetalls, das die Schlitze definiert, durch das Aufbringen von Eisenborid, Chromcarbid, Aluminiumoxid, Titancarbid, Titannitrid oder Titannitridcarbid mittels CVD (chemischer Gasphasenabscheidung) ausgebildet wird.
  • Wenn jedoch eine TiN-Schicht und eine TiCN-Schicht aufeinander folgend mittels des CVD-Verfahrens auf dem Düsenbasismetall, das beispielsweise aus Martensitedelstahl besteht, ausgebildet werden sollen, ist bekannt, dass es, wenn die TiN-Schicht oder die TiCN-Schicht dicker werden, leicht zum Absplittern kommt (der Film löst sich nach dessen Ausbildung ab). Insbesondere an runden (R-)Abschnitten, die durch das Abrunden von Eckabschnitten des die Schlitze definierenden Düsenbasismaterials ausgebildet werden, kommt es leicht zum Absplittern. Wenn es zum Absplittern kommt, entsteht ein Beschichtungsschaden. Aus diesem Grund besteht ein Problem, das dazu führt, dass die Produktivität des Keramikwabenstrukturkörpers beeinträchtigt wird.
  • Im Gegensatz dazu offenbart der Anmelder in JP-A-10-309713 ein Verfahren, nicht um das Auftreten des Absplitterns zu verhindern, sondern um die Schlitzbreite des Düsenbasismetalls enger zu gestalten, so dass eine durch stromloses Plattieren erzeugte Schicht, beispielsweise aus Ni, auf dem Düsenbasismaterial ausgebildet wird und die TiCN-Schicht und eine W2C-Schicht mittels CVD auf der durch stromloses Plattieren erzeugten Schicht ausgebildet werden. Wenn dieses Verfahren jedoch eingesetzt wird, um das Auftreten des Absplitterns zu verhindern, entstehen folgende Probleme. P ist als Verunreinigung Teil der durch stromloses Plattieren ausgebildeten Schicht, die beispielsweise aus Ni besteht. Wenn die TiN-Schicht und die TiCN-Schicht mittels CVD auf der durch stromloses Plattieren ausgebildeten NiP-Schicht ausgebildet werden, werden die Plattierschicht und die CVD-Schicht aus diesem Grund zur Reaktion gebracht und es ist nicht möglich, normale TiCN-Teilchen zu erhalten.
  • DE-A-19810076 beschreibt eine Wabenstruktur-Strangpressdüse mit einer doppelten Beschichtungsschicht auf den Schlitzoberflächen. Die erste relativ dicke Beschichtungsschicht wird mittels stromlosem Plattieren, vorzugsweise von Ni, ausgebildet und ist 10–70 μm dick. Die zweite relativ dünne Beschichtungsschicht, die vorzugsweise aus TiCN oder W2C besteht und mittels CVD ausgebildet wird, ist 5–30 µm dick. Der Zweck besteht darin, abgerundete Abschnitte an den Ecken der die Schlitze definierenden Zellblöcke auszubilden.
  • JP-A-06-264213 beschreibt die Ausbildung einer dünnen Ti-Beschichtung mit einer Dicke von 0,1 bis 1 µm und einer TiN-Beschichtung mit einer Dicke von 1 bis 3 µm auf einer Metalloberfläche von industriellen Werkzeugen oder Düsen, um die Haftung einer TiCN- oder TiN-Schicht zu verbessern. Die Schichten werden alle durch Ionenplattieren ausgebildet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Überwindung der oben angeführten Nachteile und der Bereitstellung eines Herstellungsverfahrens für eine Wabenstruktur-Strangpressdüse und einer Düse gemäß diesem Verfahren, in dem eine Beschichtungsschicht ohne Absplittern auf einem Düsenbasismetall ausgebildet werden kann und die Produktivität eines Keramikwabenstrukturkörpers während eines Strangpressverfahrens verbessert werden kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur-Strangpressdüse wie in Anspruch 1 dargelegt bereitgestellt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Wabenstruktur-Strangpressdüse wie in Anspruch 2 dargelegt bereitgestellt.
  • Da die durch Elektrolytplattieren ausgebildete Schicht in der vorliegenden Erfindung zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder zwischen dem Düsenbasismetall und der TiN-Schicht angeordnet ist, kann die Kontakteigenschaft zwischen diesen verbessert werden, so dass es nicht leicht zum Absplittern kommt, wenn der Film dicker ist. Da die Plattierschicht ferner aus dem Metall besteht und dieses eine ausgezeichnete Steifigkeit aufweist, ist es möglich, die Wärmebeanspruchung zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder der TiN-Schicht zu reduzieren und somit kommt es nicht so leicht zu einem Absplittern. Da die Menge an Verunreinigungen in der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht sehr gering ist, ist es ferner möglich, normale TiCN-Teilchen zu erhalten.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung werden folgende Zeichnungen erläutert, wobei:
  • 1 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Wabenstruktur-Strangpressdüse gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2a und 2b schematische Ansichten sind, die jeweils eine Ausführungsform einer Wabenstruktur-Strangpressdüse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 3 eine schematische Ansicht ist, die einen vergrößerten Teil der Wabenstruktur-Strangpressdüse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ein REM-Foto ist, das einen Querschnitt der Düse gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein REM-Foto ist, das einen Querschnitt der Düse gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein REM-Foto ist, das den Absplitterzustand in dem Vergleichsbeispiel zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Wabenstruktur-Strangpressdüse gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem Flussdiagramm in 1 werden zwei Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur-Strangpressdüse gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. In beiden Ausführungsformen wird zunächst ein Düsenbasismetall hergestellt, in dem eine Vielzahl einander kreuzender Schlitze in einer vorderen Oberfläche desselben angeordnet ist und eine Vielzahl an Rohmaterialzufuhrlöchern, die mit den Schlitzen in Kommunikation stehen, in einer hinteren Oberfläche desselben angeordnet sind (Schritt 1). Als Material für das Düsenbasismetall können alle Materialien eingesetzt werden, die herkömmlicherweise für das Düsenbasismetall eingesetzt werden. Beispielsweise kann vorzugsweise ein Martensitedelstahl eingesetzt werden. Die Bearbeitung der Schlitze und der Rohmaterialzufuhrlöcher kann ferner durch herkömmliche Verfahren erfolgen. Die Schlitze können beispielsweise mittels EDM-("Electro-discharge Ma chining" – elektroerosiven Bearbeitungs-)Verfahrens und/oder eines Scheibenschleifverfahrens ausgebildet werden. Weiters können die Rohmaterialzufuhrlöcher mittels ECM-("Electro-chemical Machining" – elektrochemischen Bearbeitungs-)Verfahrens ausgebildet werden.
  • Dann wird eine Abscheidungsschicht auf dem auf diese Weise hergestellten Düsenbasismetall mittels Elektrolytplattierens ausgebildet (Schritt 2). Als Material für die Abscheidungsschicht wird Ni eingesetzt. In diesem Fall ist es, da es sich bei dem für das Elektrolytplattieren eingesetzten Ni um ein reines Metall handelt, möglich, normale TiCN-Teilchen zu erhalten. Da Ni jedoch eine kleine Menge an Co als Verunreinigung in einem Anteil von 1/100 in Bezug auf Ni enthält, ist Ni, wenn man es genau nimmt, kein reines Metall, sondern eine Legierung. Als Verfahren zur Ausbildung der Abscheidungsschicht aus Ni durch Elektrolytplattieren können außerdem bekannte Verfahren eingesetzt werden, wie z. B. ein Verfahren unter Einsatz eines Holz-Vorgalvanisierbads, ein Verfahren unter Einsatz eines Sulfaminsäurebads, ein Verfahren unter Einsatz eines Wattbads und ein Verfahren unter Einsatz eines Nickeltauchbads. Wenn ein Film mittels CVD direkt auf dem Düsenbasismaterial ausgebildet wird, unterliegt die Zusammensetzung des Düsenbasismaterials gewissen Einschränkungen (d. h. in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Düsenbasismaterials wird der Film in manchen Fällen normal ausgebildet, während er in anderen Fällen nicht ausgebildet werden kann). Wenn der Film durch Elektrolytplattieren ausgebildet wird, unterliegt die Zusammensetzung des Düsenbasismaterials keinen Beschränkungen (d. h. alle Zusammensetzungen des Düsenbasismaterials können eingesetzt werden, wenn das Elektrolytplattieren auf dem Düsenbasismaterial durchgeführt werden kann). Die Dicke der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht beträgt außerdem nicht weniger als 0,01 µm. Wenn die Dicke weniger als 0,01 µm beträgt, kommt es zum Nitridieren und Oxidieren des Düsenbasismaterials und die Kontaktleistung nach der Ausbildung des Films wird gesenkt. Die Obergrenze für die Dicke des Films wird basierend auf anderen Bedingungen, wie z. B. ökonomischer Effizienz, bestimmt.
  • Dann wird in dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren mittels CVD eine TiCN-Schicht auf der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht ausgebildet (Schritt 3). In dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels CVD eine TiN-Schicht auf der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht ausgebildet (Schritt 4) und dann mittels CVD eine TiCN-Schicht auf der TiN-Schicht ausgebildet (Schritt 5). In beiden Ausführungsformen ist es aufgrund der Anordnung der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht möglich, ein ausgezeichnetes Kontaktverhalten ohne Absplittern zu erzielen. Da durch das CVD der TiCN-Schicht in diesem Fall eine Einschränkung in Bezug auf das Material für die durch Elektrolytplattieren ausgebildete Schicht besteht, um eine herausragende Kontaktleistung zu erzielen, ist es leicht das zweite Verfahren der vorliegenden Erfindung unter Einsatz der TiN-Schicht einzusetzen, bei dem, im Vergleich mit der TiCN-Schicht, keine Einschränkung in Bezug auf das Material der durch Elektrolytplattieren aufgebrachten Schicht durch das CVD besteht.
  • In der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Kontaktverhalten zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder zwischen dem Düsenbasismetall und der TiN-Schicht durch die Anordnung der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder zwischen dem Düsenbasismetall und der TiN-Schicht zu verbessern. Es wird angenommen, dass der Grund dafür Folgender ist. Wenn die TiCN-Schicht oder die TiN-Schicht mittels CVD direkt auf dem Düsenbasismetall aus Edelstahl aufgebracht werden soll, wird das Kontaktverhalten, da Edelstahl auf seiner Oberflächenschicht eine dünne Cr-Oxidschicht (wenige nm dick) aufweist, durch dieses Cr-Oxid reduziert. Zusätzlich dazu wird bei der Ausbildung der TiN-Schicht und der TiCN-Schicht N2-(Stickstoff-)Gas während des TiN-Schichtbildungsverfahrens strömen gelassen. Aufgrund dieses N2-Gases wird eine nitridierende Schicht (CrN, FeN etc.) ausgebildet und diese nitridierende Schicht reduziert die Kontaktfestigkeit. In der vorliegenden Erfindung wird die durch Elektrolytplattieren ausgebildete Schicht aus Ni auf einer Oberfläche des Düsenbasismetalls aus Edelstahl ausgebildet und die TiCN-Schicht wird oder die TiN-Schicht und die TiCN-Schicht werden mittels CVD auf der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht aufgebracht. Diese Phänomene, wie z. B. das Entstehen einer nitridierenden Schicht, treten aus diesem Grund nicht auf, weshalb es möglich ist, das Kontaktverhalten zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder dem Basismetall und der TiN-Schicht zu verbessern. Da Ni im Vergleich mit Cr oder Fe nicht leicht oxidiert oder nitridiert wird, kann der oben beschriebene Vorteil erzielt werden.
  • In der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung ist es möglich, da die Abscheidungsschicht aus einem Metall mit hervorragender Steifigkeit besteht, die Wärmebeanspruchung zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder der TiN-Schicht zu reduzieren. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von TiCN, TiN, Martensitedelstahl, Ni und Co sind nachstehend in Tabelle 1 angeführt.
  • Wie aus den nachstehend in Tabelle 1 angeführten Wärmeausdehnungskoeffizienten deutlich hervorgeht, ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, da der Wärmeausdehnungskoeffizient von Ni zwischen dem des Düsenbasismetalls und dem des zwischen dem Düsenbasismetall und dem Film eingefügten Films liegt, die Wärmebeanspruchung zu reduzieren. Da Ni ein reines Metall ist, weist es weiters eine ausgezeichnete Steifigkeit auf, weshalb es möglich ist, Wärmebeanspruchung zu absorbieren. Tabelle 1
    Material Wärmeausdehnungskoeffizient (/°C)
    TiCN 8,1 × 10–6
    TiN 9,3 × 10–6
    Ni 16,5 × 10–6
    Co 12,0 × 10–6
    Martensitedelstahl 19,5 × 10–6 (Bei sinkender Temperatur von der Filmbildungstemperatur bei annähernd 800°C auf Raumtemperatur)
  • 2 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Wabenstruktur-Strangpressdüse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 2a den Grundriss zeigt und 2b eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A. In der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform ist eine Wabenstruktur-Strangpressdüse 1 so aufgebaut, dass einander kreuzende Schlitze 2 unter Einsatz einer Vielzahl an Zellblöcken 3 auf deren vorderer Oberfläche angeordnet sind und Rohmaterial-Zufuhrlöcher 4, die mit den Schlitzen 2 an deren Schnittpunkten in Kommunikation stehen, auf deren hinterer Oberfläche angeordnet sind. Eine zu formende Charge wird durch die Rohmaterial-Zufuhrlöcher 4, die auf der hinteren Oberfläche angeordnet sind, in die Düse 1 zugeführt, und ein Wabenstrukturformkörper wird aus den an der vorderen Oberfläche angeordneten Schlitzen 2 stranggepresst. Ein Merkmal der Wabenstruktur-Strangpressdüse 1 gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Zellblöcke 3, wie in 3 dargestellt, jeweils ein Düsenbasismetall 11, eine durch Elektrolytplattieren ausgebildete Schicht 14, die auf dem Düsenbasismetall 11 angeordnet ist, eine TiN-Schicht 12, die mittels CVD auf der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht 14 aufgebracht wird, und eine TiCN-Schicht 13, die mittels CVD auf der TiN-Schicht 12 angeordnet wird, umfassen. Wenn die TiCN-Schicht 13 direkt auf der durch Elektrolytplattieren ausgebildeten Schicht 14 angeordnet ist, wird die TiN-Schicht 12 in 3 nicht aufgebracht.
  • Nachstehend wird ein Experiment beschrieben.
  • Experiment
  • Als Düsenbasismetall wurde Martensitedelstahl eingesetzt. Die Schlitze und die Rohmaterial-Zufuhrlöcher wurden durch ein ECM-Verfahren und/oder ein Scheibenschleifverfahren in dem Düsenbasismetall ausgebildet. Weiters wurde ein R-Abschnitt (der durch ein Elektrolytverfahren ausgebildet wurde) mit einem runden Abschnitt an den Ecken der Oberflächen der Düsenbasismetalle angeordnet, in denen die Schlitze ausgebildet worden waren. Dann wurde ein Elektrolytplattierverfahren unter Einsatz des nachstehend in Tabelle 2 angeführten Materials in Bezug auf das Düsenbasismetall durchgeführt, und eine Abscheidungsschicht mit der in Tabelle 2 angeführten Dicke wurde auf der Düsenoberfläche aufgebracht. Folgende Bedingungen kamen bei dem Elektrolytplattierverfahren zum Einsatz: pH – nicht mehr als 1,5; Badtemperatur – Raumtemperatur; Stromdichte. 5–20 A/dm2 bei einem Holz-Vorgalvanisierbad und pH – 3–5; Badtemperatur: 20–70°C und Stromdichte: 2–20 A/cm2 bei einem Sulfaminsäurebad, wobei das Experiment gemäß den in Tabelle 2 angeführten Plattierverfahren durchgeführt wurde. Danach wurden die einzelne TiCN-Schicht oder die TiN-Schicht und die TiCN-Schicht in dieser Reihenfolge in einer in Tabelle 2 angeführten Dicke wie in Tabelle 2 angeführt bei einer Temperatur von 700–850°C mittels CVD aufgebracht. Wenn die TiN-Schicht und die TiCN-Schicht ausgebildet wurden, wurde die Dicke anhand ihrer Summe berechnet. Auf diese Weise wurde die Düse gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt. Weiters wurde auch eine Düse gemäß einem Vergleichsbeispiel wie in Tabelle 2 angeführt hergestellt, wobei keine durch Elektrolytplattieren ausgebildete Schicht angeordnet wurde. In Bezug auf die Düsen gemäß dem Beispiel der vorliegenden Erfindung und gemäß dem Vergleichsbeispiel wurde untersucht, ob es zu einem Absplittern kam und an welchen Stellen es zu einem Absplittern kam. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.
  • Figure 00100001
  • Wie deutlich aus den in Tabelle 2 angeführten Ergebnissen hervorgeht, kam es in den Beispielen der vorliegenden Erfindung nicht zum Absplittern, während es in den Vergleichsbeispielen insbesondere an den R-Abschnitten zum Absplittern kam. Ein Querschnittsfoto nach der Ausbildung des Films gemäß einem erfindungsgemäßen Beispiel (Düsenbasismetall + elektrolytische Ni-Schicht + TiN-Schicht + TiCN-Schicht) ist in 4 angeführt, und ein Querschnittsfoto nach der Ausbildung des Films gemäß den Vergleichsbeispielen (Düsenbasismetall + TiN-Schicht) ist in 5 angeführt. In beiden Fällen wurde ein aus der Düse herausgeschnittener Querschnitt poliert und geätzt, wonach er durch ein Rasterelektronenmikroskop (REM) betrachtet wurde. Wenn das in 4 gezeigte Beispiel der vorliegenden Erfindung und das in 5 gezeigte Beispiel verglichen werden, ist klar, dass die einzelnen Schichten in dem in 4 dargestellten erfindungsgemäßen Beispiel in starkem Kontakt miteinander stehen, während in dem in 5 dargestellten Vergleichsbeispiel ein korrodierter Abschnitt zwischen dem Düsenbasismetall und der TiN-Schicht durch schwarz angezeigt wird, wodurch ein Kontaktfehler zwischen diesen entsteht. 6 zeigt weiters den Absplitterzustand nach der Ausbildung des Films in dem Vergleichsbeispiel mit einer Filmdicke von 15 µm.
  • Wie aus den oben angeführten Erläuterungen hervorgeht, kann gemäß der vorlegenden Erfindung, da die durch Elektrolytplattieren ausgebildete Schicht zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder zwischen dem Düsenbasismetall und der TiN-Schicht angeordnet wird, die Kontakteigenschaft zwischen diesen verbessert werden, so dass es nicht leicht zum Absplittern kommt, wenn der Film dicker ist. Da weiters die Abscheidungsschicht aus Metall besteht und das Metall eine herausragende Steifigkeit aufweist, ist es möglich, die Wärmebeanspruchung zwischen dem Düsenbasismetall und der TiCN-Schicht oder der TiN-Schicht zu reduzieren, weshalb es nicht leicht zu einem Absplittern kommt. Da die Verunreinigung der durch Elektrolytplattieren aufgebrachten Schicht sehr gering ist, ist es weiters möglich, normale TiCN-Teilchen zu erhalten.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur-Strangpressdüse (1), umfassend die folgenden Schritte: Vorbereiten eines Düsenbasismetalls, in dem eine Vielzahl an sich kreuzenden Schlitzen (2) in einer vorderen Oberfläche desselben angeordnet ist und eine Vielzahl an Rohmaterial-Zufuhrlöchern (14), die mit den Schlitzen (2) in Kommunikation stehen, in einer hinteren Oberfläche desselben angeordnet ist, Ausbilden einer Abscheidungsschicht auf dem Düsenbasismaterial und entweder (i) Ausbilden einer TiCN-Schicht auf der Abscheidungsschicht mittels chemischer Gasphasenabscheidung oder (ii) Ausbilden einer TiN-Schicht auf der Abscheidungsschicht mittels chemischer Gasphasenabscheidung und Ausbilden einer TiCN-Schicht auf der TiN-Schicht mittels chemischer Gasphasenabscheidung, wobei die Abscheidungsschicht aus Ni hergestellt ist und durch elektrolytisches Beschichten ausgebildet ist und die Abscheidungsschicht eine Dicke im Bereich von 0,01 bis 8 µm hat.
  2. Wabenstruktur-Strangpressdüse (1), umfassend ein Düsenbasismetall, in welchem eine Vielzahl an sich kreuzenden Schlitzen (2) in einer vorderen Oberfläche desselben angeordnet ist und eine Vielzahl an Rohmaterial-Zufuhrlöchern (14), die in Kommunikation mit den Schlitzen (2) stehen, in einer hinteren Oberfläche desselben angeordnet ist, wobei eine elektrolytisch abgeschiedene Schicht aus Ni eine Dicke im Bereich von 0,01 bis 8 µm auf dem Düsenbasismaterial aufweist und entweder (i) eine TiCN-Schicht durch chemische Gasphasenabscheidung auf der elektrolytisch abgeschiedenen Schicht ausgebildet ist oder (ii) eine TiN-Schicht durch chemische Gasphasenabscheidung auf der elektrolytisch abgeschiedenen Schicht ausgebildet ist und eine TiCN-Schicht durch chemische Gasphasenabscheidung auf der TiN-Schicht ausgebildet ist.
DE60224600T 2001-01-29 2002-01-28 Verfahren zur Herstellung einer Strangpressdüse für Wabenstruktur sowie dadurch erhaltene Strangpressdüse Expired - Lifetime DE60224600T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001019702A JP4626914B2 (ja) 2001-01-29 2001-01-29 ハニカム成形用口金の製造方法及び口金
JP2001019702 2001-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60224600D1 DE60224600D1 (de) 2008-03-06
DE60224600T2 true DE60224600T2 (de) 2009-01-29

Family

ID=18885539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60224600T Expired - Lifetime DE60224600T2 (de) 2001-01-29 2002-01-28 Verfahren zur Herstellung einer Strangpressdüse für Wabenstruktur sowie dadurch erhaltene Strangpressdüse

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6723448B2 (de)
EP (1) EP1226911B1 (de)
JP (1) JP4626914B2 (de)
DE (1) DE60224600T2 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4373294B2 (ja) * 2004-07-09 2009-11-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体成形用口金、及びその製造方法
US20070164456A1 (en) * 2006-01-13 2007-07-19 Denso Corporation Repaired extrider dies and repairing method therefor
US20210395896A1 (en) * 2018-09-28 2021-12-23 Corning Incorporated Methods for sub-austenite transformation temperture deposition of inorganic particles and articles produced by the same
JP2022501514A (ja) * 2018-09-28 2022-01-06 コーニング インコーポレイテッド 金属基板上に無機粒子を堆積させるための低温法及びこの低温法によって製造される物品
CN113166899A (zh) * 2018-09-28 2021-07-23 康宁股份有限公司 奥氏体转变温度增加的合金金属及包含其的制品
US12005605B2 (en) 2019-03-18 2024-06-11 Corning Incorporated Method of modifying a honeycomb-structure-forming extrusion die and modified extrusion dies
US11780115B2 (en) * 2019-11-27 2023-10-10 Corning Incorporated Multi-piece layered honeycomb extrusion dies and methods of making same
CN113083926B (zh) * 2021-03-30 2023-05-05 佛山市联珠模具科技有限公司 一种铝型材挤压模具及其加工方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656995A (en) * 1969-05-02 1972-04-18 Texas Instruments Inc Chemical vapor deposition coatings on titanium
JPS59193713A (ja) * 1983-04-19 1984-11-02 Hitachi Metals Ltd 熱間押出し用ダイス
JPS60145804A (ja) 1983-12-23 1985-08-01 コーニング グラス ワークス 押出ダイおよびその製造方法
US4574459A (en) 1983-12-23 1986-03-11 Corning Glass Works Extrusion die manufacture
US5075181A (en) * 1989-05-05 1991-12-24 Kennametal Inc. High hardness/high compressive stress multilayer coated tool
JPH06264213A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Sekisui Chem Co Ltd チタン系薄膜被覆金属部材
US5702659A (en) * 1995-11-30 1997-12-30 Corning Incorporated Honeycomb extrusion die and methods
JP4233623B2 (ja) * 1997-03-10 2009-03-04 日本碍子株式会社 ハニカム成形用口金及びその製造法
US6193497B1 (en) * 1997-03-10 2001-02-27 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb extrusion die
JP2000246330A (ja) * 1999-02-25 2000-09-12 Aisin Keikinzoku Co Ltd アルミニウム合金用長寿命押出ダイス構造

Also Published As

Publication number Publication date
US6723448B2 (en) 2004-04-20
DE60224600D1 (de) 2008-03-06
EP1226911A2 (de) 2002-07-31
US20020152603A1 (en) 2002-10-24
EP1226911A3 (de) 2004-01-07
EP1226911B1 (de) 2008-01-16
JP2002219705A (ja) 2002-08-06
JP4626914B2 (ja) 2011-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69738341T2 (de) Aluminiumoxid-beschichtetes Werkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4211829C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Artikels mit Mehrlagen-Hartbeschichtung und danach hergestellter Artikel
DE69314223T2 (de) Beschichtete Hartmetallkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE112013002291B4 (de) Hartbeschichtung für ein Schneidwerkzeug
EP2825686B1 (de) Beschichteter körper und verfahren zum beschichten eines körpers
DE69422487T2 (de) Gesinterte karbidlegierungen für schneidwerkzeuge und beschichtete gesinterte karbidlegierung
DE68926914T3 (de) Verfahren zur Herstellung eines oberflächenbeschichtetes zementiertes Karbides
DE10243359B4 (de) Strangpressform zum Wabenstrangpressen und Herstellungsverfahren dafür
DE19980940B4 (de) Beschichtetes Hartmetall-Schneidwerkzeug
DE2625914C3 (de) Stranggießkokille zum Stranggießen von Stahl
DE69504433T2 (de) Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen, porösen metallischen Bauteilen
DE3936129A1 (de) Klingenteil aus zementiertem carbid auf basis von wolframcarbid fuer schneidwerkzeuge sowie verfahren zur herstellung desselben
DE112014005858B4 (de) Alpha-Aluminiumoxid-Dünnschicht zum Bearbeiten von schwer zu zerspanendem Material und Gusseisen
EP2686462B2 (de) Beschichteter körper und verfahren zu dessen herstellung
CH646127A5 (de) Beschichtetes sintercarbidprodukt.
DE19882178B4 (de) Mit intermetallischer Verbindung beschichteter rostfreier Stahl und Verfahren zur Herstellung desselben
EP1142041B1 (de) Batteriehülse aus umgeformtem, kaltgewalztem blech sowie verfahren zur herstellung von batteriehülsen
DE60224600T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Strangpressdüse für Wabenstruktur sowie dadurch erhaltene Strangpressdüse
DE69110143T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer beschichteten Klinge für Schneidwerkzeuge.
DE69809486T2 (de) Mit einer zinkhaltigen Schicht versehenes Stahlblech und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69933533T2 (de) Kupferfolie mit einer glänzenden Oberfläche mit hoher Oxidationsbeständigkeit und Verfahren zur Herstellung
DE69700311T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines aus porösem Eisen bestehenden Metallkörpers
DE69610179T2 (de) Verfahren zum Wiederaufbereiten eines Strangpress-Mundstücks zur Herstellung keramischer Wabenkörper
DE19503070C1 (de) Verschleißschutzschicht
CH658206A5 (de) Form fuer das stranggiessen von stahl.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition