EP1206585B1 - High density tungsten material sintered at low temperature - Google Patents

High density tungsten material sintered at low temperature Download PDF

Info

Publication number
EP1206585B1
EP1206585B1 EP00953219A EP00953219A EP1206585B1 EP 1206585 B1 EP1206585 B1 EP 1206585B1 EP 00953219 A EP00953219 A EP 00953219A EP 00953219 A EP00953219 A EP 00953219A EP 1206585 B1 EP1206585 B1 EP 1206585B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tungsten
sintering
less
powder
nickel
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
EP00953219A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1206585A1 (en
Inventor
Guy Nicolas
Pascal Mahot
Marc Voltz
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.)
Cime Bocuze SA
Original Assignee
Cime Bocuze SA
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 Cime Bocuze SA filed Critical Cime Bocuze SA
Publication of EP1206585A1 publication Critical patent/EP1206585A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1206585B1 publication Critical patent/EP1206585B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/045Alloys based on refractory metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C27/00Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/04Alloys based on tungsten or molybdenum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003Linings or walls
    • F27D1/0006Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/10Crucibles

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of sintered materials based on tungsten, intended especially in the manufacture of refractory products high purity, greater than 99%, high relative density, greater than 93%, and of more or less complex forms, generally with thin wall as by example the melting furnace crucibles.
  • This treatment at very high temperature or sintering is carried out between 2000 and 2800 ° C during times of isothermal maintenance of the order of 3 to 15 hours.
  • he leads to relatively grain sintered products coarse (20 to 80 ⁇ m average size measured by counting on micrograph) with a density varying from 17.4 to 18.5, i.e. a relative density ranging from 90 to 96% of the theoretical density of 19.3 and this with structures all the more heterogeneous as the products sintered are bulky.
  • This heterogeneity is reflected not only by a great dispersion of the sizes of tungsten grains, but also by a great dispersion pore sizes of the residual porosity around the average values which can vary from 3 to 10 ⁇ m.
  • isostatic compression processes are also used, combining for example cold isostatic compression with hot isostatic compression and then heat treatment at medium temperature.
  • cold isostatic compression with hot isostatic compression and then heat treatment at medium temperature.
  • tungsten can be activated by adding elements such as nickel, cobalt, palladium, even iron and platinum. These activating elements are generally mixed in the form of metallic powder with tungsten powder, but can also be introduced in the form of oxides or salts decomposable at low temperature in tungsten powder or tungsten oxide WO 3 before co-reduction under hydrogen.
  • the object of the invention is to define a material tungsten-based sinter capable of satisfying a set of severe physico-chemical characteristics and thereby exhibiting a fine-grained structure and very low porosities evenly distributed, essential for making in particular sintered parts in tungsten of more or less complex or weak form thickness.
  • Another object of the invention is a method direct production of said sintered material with properties and shape required in the best economic conditions of production, in particular avoiding additional wrought operations and machining in most cases if you don't search an accuracy of more or less 0.5 mm, but also in implementing sintering conditions at sufficiently low temperature (T ⁇ 1600 ° C) to allow the use of industrial resources conventionally used for example for manufacturing tungsten alloys with liquid sintering (heavy metal, pseudo alloy).
  • the percentage by mass of cobalt is less than 0.08% and the percentage by mass of nickel equal to zero, and the size of the tungsten grains of equiaxed form is between 2 and 6 ⁇ m, with porosities uniformly distributed and with an elementary volume of less than 4 ⁇ m 3 for more than 95% of the grain population.
  • the percentage by mass of nickel is less than 0.08% and the percentage by mass of cobalt equal to zero, and the size of the tungsten grains of equiaxed form is less than 28 ⁇ m, with uniformly distributed porosities and of volume elementary less than 4 ⁇ m 3 for more than 95% of the grain population.
  • the sintering is carried out in the absence activator by direct illumination of the material at a bearing temperature between 1,500 and 1,600 ° C, with a holding time between 30 minutes and 3 hours.
  • the sintering is carried out in presence of activator by direct lighting at a bearing temperature between 1,150 and 1,500 ° C, with a holding time between 10 and 90 minutes.
  • the sintering is carried out in presence of activator by indirect lighting at a bearing temperature between 1,500 and 1,600 ° C, with a holding time between 15 to 30 minutes.
  • a particular application of the sintered material to tungsten base according to the invention resides in the manufacture of complex or wall-shaped products thin.
  • Another special application of sintered material based on tungsten obtained according to one of the invention resides in the manufacture of components such as crucibles refractory.
  • the great compressibility of the powders submicrones allows almost direct shaping of complex or thin products it can also be sintered at temperatures not exceeding not 1600 ° C instead of 2000 ° C, even 2400 ° C of art previous, given a significant activation of the submicron powder linked to its very specific surface high.
  • sintering activators such as Ni and / or Co in very small quantities (800 ppm maximum) in submicron tungsten powder allows to further significantly and unexpectedly lower the sintering temperature between 1,150 and 1,450 ° C, with holding time between 10 and 30 minutes.
  • the process differs from the prior art which considers that the contribution of activator, in this case the nickel, must be at least 0.15% by mass in submicron tungsten powder to be effective, this which corresponds substantially to a nickel monolayer whose diffusion at the joints of the tungsten grains is very fast during sintering.
  • tungsten crucibles varying from 1 to 15 mm for heights between 40 and 200 mm and diameters between 20 and 80 mm.
  • table 1 the main physicochemical characteristics of four examples of tungsten powder with different particle sizes: 4 to 5 ⁇ m powder A; 2 to 3 ⁇ m powder B; 0.5 to 0.8 ⁇ m powder C and 0.1 to 0.4 ⁇ m powder D.
  • powders A and B are powders conventionally used in the technical sector, while powders C and D are powders selected as part of the invention.
  • the powders fine submicron C or ultrafine D are distinguished from powders A and B generally used in the art anterior by a lower particle size spread non-friable agglomerates (measured by diffraction laser), by greater compressibility according to law of Heckel and above all by greater sinterability measured by the relative withdrawal percentage after 1 hour isothermal maintenance under dry hydrogen.
  • Example 1 dispersoid 0% Sintering temperature 2400 ° C (level) Sintering time 10 hours Density 18.4 Relative density 95.4% Grain diameter 44-62 ⁇ m Porosity 3-10 ⁇ m 3 Hardness HV 30 325 HBW 5/250 285
  • Example 2 dispersoid 0.8% Sintering temperature 2,200 ° C (level) Sintering time 4 hours Density 17.6 Relative density 93% Grain diameter 8-15 ⁇ m Porosity 1-3 ⁇ m 3 Hardness HV 30 280 HBW 5/250 206
  • Example 3 dispersoid 1.6% Sintering temperature 2,200 ° C (level) Sintering time 4 hours Density 17.8 Relative density 94% Grain diameter 6-9 ⁇ m Porosity 1-3 ⁇ m 3 Hardness HV 30 280 HBW 5/250 200
  • Figures 1 and 2 representing micrographs (respectively Gx500 and Gx200) sintered material without dispersoid or binder according to example 1, they appear for a tungsten powder chosen according to the prior art a majority of porosities in this case, with an average diameter of 3 ⁇ m with heterogeneous distribution for 90% of the population (Figure 1), and a high proportion of grains of tungsten with an average size of around 50 ⁇ m after attack ( Figure 2).
  • a high purity submicron tungsten powder C or D (W> 99.9%) will be chosen which is then compressed as such in a shaping tool (punches). and cylindrical or frustoconical dies for the production of crucibles for example) at pressures preferably between 10 8 and 8.10 8 Pa.
  • the tungsten powder can be according to the invention added by successive dilutions of an activator of very low sintering ( ⁇ 800 ppm) such as iron, palladium, but preferably nickel and / or cobalt.
  • an activator of very low sintering ⁇ 800 ppm
  • iron, palladium, but preferably nickel and / or cobalt ⁇ 800 ppm
  • This sintering activator is generally in the form of a metal powder whose Fisher diameter does not exceed 3 to 4 ⁇ m.
  • the supply of activator can also be carried out by mixing the tungsten powder or tungsten oxide WO 3 with the activator itself in the form of powdery oxide (NiO, CoO) or in the form of a salt in an aqueous medium (Ni (NO 3 ) 2 , Co (NO 3 ) 2 , NiCl 2 , CoCl 2 ) and, after drying, the mixture is reduced under hydrogen at approximately 800 ° C.
  • the amount of binder must remain low and not exceed 0.4% by mass so as not to create over-porosity during its decomposition and thereby alter the characteristics of the material, in particular its density and hardness.
  • the material is sintered under relatively dry hydrogen at speeds of average temperature rise which can vary from 1 to 15 ° C / minute up to and including the desired temperature level between 1,150 and 1,600 ° C, for holding times between 10 minutes and 3 hours.
  • heating by direct illumination of the material to be sintered can be done in preference to bearing temperatures between 1,500 and 1,600 ° C for holding times varying from 30 minutes to 3 hours. These bearing temperatures and these times of support can be further significantly lowered (between 1,500 and 1,150 ° C for holding times between 10 and 90 minutes) with activated tungsten powders.
  • Example 4 shows that a first series of 8 crucibles sintered at 1500 ° C for 3 hours has exactly the same structure as a second series of 8 crucibles sintered at 1550 ° C for 30 minutes with a low density dispersion in both cases, a homogeneous distribution of porosities of the order of 1 ⁇ m (volume ⁇ 4 ⁇ m 3 ).
  • the third and fourth series of crucibles according to Example 5 made from the same powder tungsten, but in the presence of 0.15% by mass of binder then sintered respectively at 1500 ° C for 3 hours and at 1550 ° C for 30 minutes, also show structural characteristics very similar to those from previous series.
  • the grain sizes of tungsten does not exceed 6 ⁇ m.
  • the Gx500 micrograph of the sintered material at 1500 ° C. without attack, according to example 4, represented in FIG. 5 shows a low dispersion of the density and a homogeneous distribution of the porosities of size of the order of 1 ⁇ m (volume ⁇ 4 ⁇ m 3 ) for 99% of the population. Note an absence of porosities from 5 to 20 ⁇ m.
  • the desired structural characteristics are obtained with porosities of the order of 1 ⁇ m ( ⁇ 4 ⁇ m 3 ).
  • the micrograph represented in FIG. 9 shows the structure of this tungsten material obtained according to Example 6, without attack, having a distribution of the porosity of uniform size and an absence of porosities from 5 to 20 ⁇ m.
  • Figure 10 (Gx200 micrograph) shows grain sizes varying from 20 to 30 ⁇ m after attack.
  • Figure 11 (Gx500 micrograph without attack) shows a distribution of the porosity with a homogeneous size distribution of the order of 1 ⁇ m ( ⁇ 4 ⁇ m 3 ) representing 90% of the population and the presence of some residual porosities from 5 to 20 ⁇ m representing approximately 10% of the pore population.
  • Figure 12 (Gx200 micrograph after attack) shows a grain size of 20 to 30 ⁇ m.
  • the sintering with indirect lighting (screening by a protective layer of alumina) of the crucibles produced from powder activated by 660 ppm of Ni and in the absence of a binder according to Example 8, requires increasing the temperatures at 1500 ° C-1550 ° C, or even 1600 ° C, for holding times of 15 to 30 minutes if we want to achieve the desired structural characteristics, in particular in density (> 98%) and hardness (> 400 HV0 , 3) with a homogeneous distribution of the porosities, 95% of which consist of pores of the order of 1 ⁇ m ( ⁇ 4 ⁇ m 3 ) as shown in FIG. 13 (micrograph at Gx500 without attack). Note however a significant increase in the sizes of the tungsten grains centered on 40 ⁇ m according to FIG. 14 (micrograph Gx200 after attack).
  • the high purity tungsten material according to the invention provides an excellent compromise between the characteristics of density, hardness, toughness, and as a result to be freed from complementary operations costly wrought and machined. Furthermore, his process of preparation by almost final shaping direct and sintering at temperatures not exceeding 1600 ° C and therefore allowing the use of means industrialists, also contributes to lowering significantly its development cost.
  • This tungsten material finds its best application in the manufacture of refractory products complex in shape or thin walled (0.4 to 15 mm) such as refractory crucibles.

Abstract

The invention concerns a tungsten-based sintered material, with relative mean density higher than 93 % and HV0.3 hardness >/= 400. It comprises: tungsten having a purity higher than 99.9 %, an additive consisting of nickel and/or cobalt powder in a mass percentage not more than 0.08 %, an average particle size of tungsten grains of equiaxial shape ranging between 2 and 40 mu m and uniformly distributed for a given average size; and uniformly distributed residual porosity with less than 85 % of the population of pores having a unit volume less than 4 mu m<3>.

Description

Le secteur technique de la présente invention est celui des matériaux frittés à base de tungstène, destinés notamment à la fabrication de produits réfractaires de grande pureté, supérieure 99%, de haute densité relative, supérieure à 93%, et de formes plus ou moins complexes, généralement à paroi de faible épaisseur comme par exemple les creusets de four de fusion.The technical sector of the present invention is that of sintered materials based on tungsten, intended especially in the manufacture of refractory products high purity, greater than 99%, high relative density, greater than 93%, and of more or less complex forms, generally with thin wall as by example the melting furnace crucibles.

Il est bien connu d'utiliser des matériaux à base de tungstène dans les domaines d'application où les propriétés intrinsèques du tungstène sont tout particulièrement recherchées, notamment un point de fusion élevé (3 410°C), un excellent compromis entre conductibilité thermique (178 W/m°C à 25°C) et résistivité électrique (5,5 Ω/cm2/cm à 25°C) ainsi qu'un fort module d'Young (406000 MPa). Ces propriétés sont essentielles pour les creusets destinés à l'élaboration en phase vapeur sous faisceaux d'électrons mais aussi pour les résistances chauffantes, les éléments de thyristor, les anticathodes de rayons X, les électrodes de soudure, voire les pastilles pour contact électrique.It is well known to use materials based on tungsten in fields of application where the intrinsic properties of tungsten are particularly sought after, in particular a high melting point (3,410 ° C.), an excellent compromise between thermal conductivity ( 178 W / m ° C at 25 ° C) and electrical resistivity (5.5 Ω / cm 2 / cm at 25 ° C) as well as a strong Young's modulus (406000 MPa). These properties are essential for crucibles intended for preparation in the vapor phase under electron beams, but also for heating resistors, thyristor elements, X-ray anticathodes, welding electrodes, or even pellets for electrical contact.

La fabrication de tels produits relève le plus souvent de la métallurgie des poudres qui consiste à porter à très haute température, sous hydrogène, des produits de géométrie simple obtenus par compression de poudre de tungstène dont la taille moyenne de grain est généralement comprise entre 2 et 10 µm (mesurée sur appareil Fisher sub sieve sizer).The manufacture of such products is the most often of powder metallurgy which consists of bring to very high temperature, under hydrogen, simple geometry products obtained by compression of tungsten powder with an average grain size of generally between 2 and 10 µm (measured on Fisher sub sieve sizer).

Ce traitement à très haute température ou frittage est réalisé entre 2 000 et 2 800°C durant des temps de maintien isotherme de l'ordre de 3 à 15 heures. Il conduit à des produits frittés à grains relativement grossiers (20 à 80 µm de taille moyenne mesurée par comptage sur micrographie) avec une densité variant de 17,4 à 18,5, c'est-à-dire une densité relative allant de 90 à 96% de la densité théorique de 19,3 et cela avec des structures d'autant plus hétérogènes que les produits frittés sont volumineux. Cette hétérogénéité se traduit non seulement par une grande dispersion des tailles de grains de tungstène, mais aussi par une grande dispersion des tailles de pores de la porosité résiduelle autour des valeurs moyennes qui peuvent varier de 3 à 10 µm. Or, ces hétérogénéités favorisant l'amorce et le développement de criques abaissent notablement les propriétés mécaniques du matériau fritté et en particulier sa dureté. Afin de réduire ou d'éliminer la porosité résiduelle et surtout d'affiner la taille des grains, les produits frittés doivent être corroyés par forgeage, laminage ou martelage et ceci à haute température compte tenu de la fragilité du tungstène.This treatment at very high temperature or sintering is carried out between 2000 and 2800 ° C during times of isothermal maintenance of the order of 3 to 15 hours. he leads to relatively grain sintered products coarse (20 to 80 µm average size measured by counting on micrograph) with a density varying from 17.4 to 18.5, i.e. a relative density ranging from 90 to 96% of the theoretical density of 19.3 and this with structures all the more heterogeneous as the products sintered are bulky. This heterogeneity is reflected not only by a great dispersion of the sizes of tungsten grains, but also by a great dispersion pore sizes of the residual porosity around the average values which can vary from 3 to 10 µm. Now, these heterogeneities favoring the initiation and development of cracks significantly lower the mechanical properties sintered material and in particular its hardness. In order to reduce or eliminate residual porosity and above all to refine the grain size, the sintered products must be wrought by forging, rolling or hammering and this at high temperature taking into account the brittleness tungsten.

D'un coût de transformation déjà élevé, cette métallurgie ne permet pas en outre d'élaborer des produits de petites dimensions à géométrie plus ou moins complexe et à paroi de faible épaisseur, à moins d'avoir recours à l'usinage très délicat et d'un coût rédhibitoire d'ébauches de tungstène massif préalablement corroyé.With an already high transformation cost, this metallurgy also does not allow the development of products of small dimensions with more or less geometry complex and thin-walled, unless you have very delicate and costly machining prohibition box for solid tungsten blanks wrought.

Pour tenter d'améliorer la qualité et de produire à moindre coût des pièces en tungstène, l'homme de l'art dispose d'un certain nombre de moyens pour limiter lors du frittage le grossissement des grains de tungstène tout en conservant des niveaux de densification relativement élevés.To try to improve quality and produce lower cost of tungsten parts, those skilled in the art has a number of ways to limit when from sintering the magnification of the tungsten grains all maintaining relatively densification levels high.

Il est possible en effet de réduire la taille des grains ainsi que des porosités par ajout de dispersoïdes tels que la thorine, la zircone, voire la silice, introduits dans la proportion pondérale généralement de 0,5 à 2% dans la poudre de tungstène. On obtient ainsi avec des poudres de 4 à 5 µm (Fisher) des tailles moyennes de grains de 5 à 20 µm associées à des porosités de taille moyenne variant de 1 à 3 µm, avec des bilans de densification acceptables atteignant 93 à 95% de densité relative.It is indeed possible to reduce the size of grains as well as porosities by addition of dispersoids such as thorine, zirconia, or even silica, introduced into the weight proportion generally of 0.5 to 2% in tungsten powder. We thus obtain with powders of 4 to 5 µm (Fisher) sizes grain sizes from 5 to 20 µm associated with porosities of average size varying from 1 to 3 µm, with balances of acceptable densification up to 93-95% density relative.

Cela étant, on constate une baisse significative de la dureté (HV30 < 300) alors que le niveau de température de frittage reste très élevé (2 000 à 2 400°C). De plus, toute recherche de pièces de forme à parois minces nécessitant l'utilisation de liants organiques pour obtenir une cohésion suffisante de la pièce comprimée, crée des porosités supplémentaires lors du frittage et conduit à des pertes de densité importantes qui chute entre 75 et 85% de la densité théorique.However, there is a significant drop in hardness (HV 30 <300) while the sintering temperature level remains very high (2000 to 2400 ° C). In addition, any search for shaped parts with thin walls requiring the use of organic binders to obtain sufficient cohesion of the compressed part, creates additional porosities during sintering and leads to significant density losses which fall between 75 and 85 % of theoretical density.

Afin de limiter la taille des grains tout en conservant des niveaux de densification et de dureté suffisamment élevés, il est aussi fait appel à des procédés de compression isostatique combinant par exemple une compression isostatique à froid avec une compression isostatique à chaud puis un traitement thermique à moyenne température. Ainsi à partir de poudres de diamètre moyen 3 à 5 µm Fisher avec compression isostatique à froid à 13.107 Pa suivie d'une compression isostatique à 1 300°C sous 13.107 Pa, puis d'un traitement thermique à 1 600°C, des ébauchés cylindriques ont été élaborés par la demanderesse avec une densité relative de 97%, mais avec une taille moyenne de grain restant élevée (50 à 80 µm).In order to limit the grain size while maintaining sufficiently high densification and hardness levels, isostatic compression processes are also used, combining for example cold isostatic compression with hot isostatic compression and then heat treatment at medium temperature. Thus from powders with an average diameter of 3 to 5 μm Fisher with cold isostatic compression at 13.10 7 Pa followed by isostatic compression at 1300 ° C at 13.10 7 Pa, then a heat treatment at 1600 ° C, cylindrical blanks were produced by the applicant with a relative density of 97%, but with an average grain size remaining high (50 to 80 μm).

Il est par ailleurs connu de l'homme de l'art que le frittage du tungstène peut être activé par ajout d'éléments tels que le nickel, le cobalt, le palladium, voire le fer et le platine. Ces éléments activateurs sont généralement mélangés sous forme de poudre métallique à la poudre de tungstène, mais peuvent être introduits également sous forme d'oxydes ou de sels décomposables à basse température dans la poudre de tungstène ou l'oxyde de tungstène WO3 avant coréduction sous hydrogène.It is also known to those skilled in the art that the sintering of tungsten can be activated by adding elements such as nickel, cobalt, palladium, even iron and platinum. These activating elements are generally mixed in the form of metallic powder with tungsten powder, but can also be introduced in the form of oxides or salts decomposable at low temperature in tungsten powder or tungsten oxide WO 3 before co-reduction under hydrogen.

De nombreuses publications décrivent les effets de ces activateurs ajoutés dans des proportions pondérales variant de 0,15 à 4, voire 5%, à la poudre de tungstène.Many publications describe the effects of these activators added in weight proportions varying from 0.15 to 4, even 5%, to tungsten powder.

Ainsi, l'article de Ma Kangzhu publié antérieurement dans la revue P/M Research Institut, Central South University of Technology, Changsha, Hunan, China, pages 777-782, un abaissement très significatif de la température de frittage du tungstène est obtenue par activation de poudre de tungstène avec 2 à 3% en masse d'un mélange de Co + Ni qui permet à 1350°C de limiter le grossissement des grains de tungstène à moins de 10 µm, tout en atteignant des densités relatives supérieures à 96% ainsi que des caractéristiques de dureté acceptables (HB>300). Mais le matériau obtenu est plutôt un alliage.So, the article of Ma Kangzhu published previously in the journal P / M Research Institut, Central South University of Technology, Changsha, Hunan, China, pages 777-782, a very significant lowering of the sintering temperature of tungsten is obtained by activation of tungsten powder with 2 to 3% by mass a mixture of Co + Ni which allows 1350 ° C to limit the magnification of tungsten grains to less than 10 µm, while achieving relative densities greater than 96% as well as acceptable hardness characteristics (HB> 300). But the material obtained is rather an alloy.

L'article de Moon et Kim publié en 1998 dans la revue « Modern Developpement in Powder Metallurgy », Vol. 19, pages 259-268, note également un abaissement significatif de la température de frittage de la poudre de tungstène activé avec seulement 0,2 à 0,4% de nickel en atteignant 98% de la densité du tungstène à 1400°C, avec toutefois des grains de tungstène de 20 à 30 µm et une baisse sensible des caractéristiques de dureté et de résistance par rapport à du tungstène pur fritté dans les mêmes conditions.The article by Moon and Kim published in 1998 in the journal "Modern Development in Powder Metallurgy", Vol. 19 pages 259-268, also notes a significant lowering the sintering temperature of the tungsten powder activated with only 0.2 to 0.4% nickel when reaching 98% of the density of tungsten at 1400 ° C, with however tungsten grains from 20 to 30 µm and a drop sensitive to hardness and resistance characteristics compared to pure tungsten sintered in the same conditions.

Plus récemment, avec la mise sur le marché de poudre de tungstène de classe submicronique (diamètre Fisher compris entre 0,1 et 0,8 µm) et présentant, en raison de leur surface spécifique élevée, une plus grande activation au frittage, il a été possible d'abaisser significativement les températures et durées de frittage.More recently, with the marketing of powder submicron class tungsten (Fisher diameter between 0.1 and 0.8 µm) and presenting, due to their higher specific surface, greater activation during sintering, it was possible to lower significantly the sintering temperatures and durations.

Ainsi, l'article de MM. Blaschtro, Prem et Leichtfried, publié en 1996 dans Scripta Materialia, Vol. 34, N° 7, pages 1045-1049 concernant une étude de l'évolution de la porosité durant le frittage de poudres de tungstène de différentes granulométries obtiennent avec une poudre de tungstène submicronique (0,77 µm) frittée 1 heure à 1 500°C la même densité 17,8 (soit une densité relative de 92%) qu'avec une poudre de tungstène classique (4,05 µm) frittée 1 heure à 2 400°C. Toutefois, cette étude n'apporte pas de précisions sur l'évolution et la dispersion des tailles de grains de tungstène et des tailles de pores et par le fait sur l'évolution des propriétés mécaniques du matériau.Thus, the article by MM. Blaschtro, Prem and Leichtfried, published in 1996 in Scripta Materialia, Vol. 34, No. 7, pages 1045-1049 concerning a study by changes in porosity during sintering of powders of tungsten of different particle sizes obtain with submicron tungsten powder (0.77 µm) sintered for 1 hour at 1500 ° C the same density 17.8 (i.e. 92% relative density) than with tungsten powder conventional (4.05 µm) sintered for 1 hour at 2400 ° C. However, this study does not provide any details on the evolution and the dispersion of the tungsten grain sizes and pore sizes and by the fact on the evolution of mechanical properties of the material.

L'article de Johnson et German publié en 1996 dans la revue « Metallurgical and Material Transaction », Vol. 27A, pages 441-450, concerne l'étude notamment de l'influence d'activateurs Ni, Co, Pd, Fe, ajoutés dans la proportion pondérale de 0,35% à de la poudre de tungstène fine (0,49 µm par mesure BET) en présence d'un liant organique, sur la densification du tungstène. Celle-ci est effective dès 1400°C avec le nickel et le cobalt ; mais elle entraíne un grossissement significatif des grains de tungstène notamment en présence de nickel.The article by Johnson and German published in 1996 in the "Metallurgical and Material Transaction", Vol. 27A, pages 441-450, relates in particular to the study of the influence of Ni, Co, Pd, Fe activators added in the 0.35% by weight proportion to tungsten powder fine (0.49 µm per BET measurement) in the presence of a binder organic, on the densification of tungsten. This one is effective from 1400 ° C with nickel and cobalt; but it results in a significant magnification of tungsten grains especially in the presence of nickel.

On retiendra également l'étude de Kayssez et Ahn extraite de la revue « Modern Developments in Powder Metallurgy », Vol. 19, pages 235-247, 1988, relative au frittage de poudres de tungstène grossières (5 µm selon le fabricant) et fine (0,5 µm selon le fabricant) dopées avec 0,15% en poids de nickel (ce taux de 0,15% étant considéré selon l'art antérieur et notamment les publications de Brophy comme le seuil minimum d'efficacité du nickel comme activateur de frittage du tungstène). Il ressort notamment de cette étude que la vitesse de montée en température jusqu'au palier de frittage fixé à 1 400°C a peu d'incidence sur la densification du tungstène et le grossissement des grains. En revanche, ce grossissement des grains de tungstène devient très important dès que l'on atteint la densité relative de 92% avec la poudre grossière et de 97% avec la poudre fine.We will also note the study by Kayssez and Ahn from the magazine “Modern Developments in Powder Metallurgy ", Vol. 19, pages 235-247, 1988, relating to sintering of coarse tungsten powders (5 µm according to the manufacturer) and fine (0.5 µm according to the manufacturer) doped with 0.15% by weight of nickel (this rate of 0.15% being considered according to the prior art and in particular the Brophy's publications as the minimum threshold effectiveness of nickel as a sinter activator tungsten). It emerges in particular from this study that the rate of temperature rise to the level of sintering set at 1400 ° C has little effect on the densification of tungsten and magnification of grains. On the other hand, this magnification of the grains of tungsten becomes very important as soon as one reaches the 92% relative density with coarse powder and 97% with the fine powder.

Les différents états structuraux et densités des matériaux décrits précédemment peuvent s'avérer suffisants pour des applications où il n'est pas attendu de propriétés particulières du produit fritté. En revanche, pour des applications où des compromis de caractéristiques sont recherchés avec notamment une densité, une dureté et une pureté chimique élevées du tungstène, ces matériaux nécessitent, quand cela est techniquement réalisable, de coûteuses opérations complémentaires de corroyage, puis d'usinage de l'ébauche de tungstène massif pour modifier ces états structuraux qui présentent des tailles de grains et de porosités trop importantes et non uniformément réparties au sein de ces matériaux les rendant inaptes à cette utilisation.The different structural states and densities of previously described materials may prove sufficient for applications where it is not expected specific properties of the sintered product. In however, for applications where compromises of characteristics are sought with including a high density, hardness and chemical purity of tungsten, these materials require, when it is technically feasible, costly operations of additional working, then machining of the blank solid tungsten to modify these structural states which have grain sizes and porosities too important and not uniformly distributed within these materials rendering them unsuitable for this use.

Le but de l'invention est de définir un matériau fritté à base de tungstène apte à satisfaire à un ensemble de caractéristiques physico-chimiques sévères et présentant de ce fait une structure à grains fins et à très faibles porosités uniformément réparties, essentielle pour réaliser notamment des pièces frittées en tungstène de forme plus ou moins complexe ou de faible épaisseur.The object of the invention is to define a material tungsten-based sinter capable of satisfying a set of severe physico-chemical characteristics and thereby exhibiting a fine-grained structure and very low porosities evenly distributed, essential for making in particular sintered parts in tungsten of more or less complex or weak form thickness.

Un autre objet de l'invention est un procédé d'élaboration directe dudit matériau fritté avec les propriétés et la forme requises dans les meilleures conditions économiques de production, en particulier en évitant les opérations complémentaires de corroyage et d'usinage dans la plupart des cas si on ne recherche pas une précision de plus ou moins 0,5 mm, mais aussi en mettant en oeuvre des conditions de frittage à température suffisamment basse (T ≤ 1600°C) pour permettre l'utilisation des moyens industriels classiquement utilisés par exemple pour la fabrication des alliages de tungstène avec frittage en phase liquide (métal lourd, pseudo alliage).Another object of the invention is a method direct production of said sintered material with properties and shape required in the best economic conditions of production, in particular avoiding additional wrought operations and machining in most cases if you don't search an accuracy of more or less 0.5 mm, but also in implementing sintering conditions at sufficiently low temperature (T ≤ 1600 ° C) to allow the use of industrial resources conventionally used for example for manufacturing tungsten alloys with liquid sintering (heavy metal, pseudo alloy).

L'invention a donc pour objet un matériau fritté de tungstène, de densité moyenne relative par rapport à celle du tungstène supérieure à 93% et de dureté HV0,3≥400, caractérisé en ce qu'il comprend :

  • du tungstène ayant une pureté supérieure à 99,9%,
  • un additif constitué de poudre de nickel et/ou de cobalt selon un pourcentage en masse inférieur ou égal à 0,08%, le reste étant constitué par des impuretés inévitables,
  • et en ce que la taille moyenne des grains de tungstène de forme équiaxe comprise entre 2 et 40 µm et uniformément répartie pour une taille moyenne donnée,
  • et des porosités résiduelles uniformément réparties avec au moins 85% de la population de ces porosités ayant un volume unitaire inférieur à 4 µm3.
The subject of the invention is therefore a sintered material of tungsten, of relative density relative to that of tungsten greater than 93% and of hardness HV0.3≥400, characterized in that it comprises:
  • tungsten having a purity greater than 99.9%,
  • an additive consisting of nickel and / or cobalt powder in a percentage by mass less than or equal to 0.08%, the rest being constituted by unavoidable impurities,
  • and in that the average size of the tungsten grains of equiaxed form comprised between 2 and 40 μm and uniformly distributed for a given average size,
  • and residual porosities uniformly distributed with at least 85% of the population of these porosities having a unit volume of less than 4 μm 3 .

Avantageusement, le pourcentage en masse de cobalt est inférieur à 0,08% et le pourcentage en masse de nickel égal à zéro, et la taille des grains de tungstène de forme équiaxe est comprise entre 2 et 6 µm, avec des porosités uniformément réparties et de volume élémentaire inférieur à 4 µm3 pour plus de 95% de la population des grains.Advantageously, the percentage by mass of cobalt is less than 0.08% and the percentage by mass of nickel equal to zero, and the size of the tungsten grains of equiaxed form is between 2 and 6 μm, with porosities uniformly distributed and with an elementary volume of less than 4 µm 3 for more than 95% of the grain population.

Avantageusement, le pourcentage en masse de nickel est inférieur à 0,08% et le pourcentage en masse de cobalt égal à zéro, et la taille des grains de tungstène de forme équiaxe est inférieure à 28 µm, avec des porosités uniformément réparties et de volume élémentaire inférieur à 4 µm3 pour plus de 95% de la population des grains.Advantageously, the percentage by mass of nickel is less than 0.08% and the percentage by mass of cobalt equal to zero, and the size of the tungsten grains of equiaxed form is less than 28 μm, with uniformly distributed porosities and of volume elementary less than 4 µm 3 for more than 95% of the grain population.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un matériau fritté à base de tungstène, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :

  • a) sélection d'une poudre de tungstène de pureté supérieure à 99,9% et de diamètre Fisher moyen compris entre 0,1 et 0,8 µm,
  • b) mélange de cette poudre avec un liant organique de compression ajouté dans la proportion pondérale inférieure ou égale à 0,4%,
  • c) ajout au mélange d'un activateur de frittage choisi dans le groupe constitué par le nickel, le cobalt, l'oxyde de nickel, ou un mélange de ceux-ci, dans la proportion pondérale de la part métallique égale ou inférieure à 0,08% de la masse de tungstène et obtention du matériau pulvérulent,
  • d) mise en forme du matériau par compression entre 108 et 8.108 Pa,
  • e) frittage du matériau sous hydrogène relativement sec (point de rosée ≤ 15°C), avec une vitesse de montée moyenne en température comprise entre 1 et 15 °C/minute jusqu'à un palier de température compris entre 1 150 et 1600°C, avec un temps de maintien compris entre 10 minutes et 3 heures.
  • The subject of the invention is also a method of manufacturing a sintered material based on tungsten, characterized in that it comprises the following steps:
  • a) selection of a tungsten powder with a purity greater than 99.9% and an average Fisher diameter of between 0.1 and 0.8 μm,
  • b) mixing this powder with an organic compression binder added in the proportion by weight less than or equal to 0.4%,
  • c) adding to the mixture of a sintering activator chosen from the group consisting of nickel, cobalt, nickel oxide, or a mixture of these, in the proportion by weight of the metallic part equal to or less than 0 , 08% of the mass of tungsten and obtaining the pulverulent material,
  • d) shaping of the material by compression between 10 8 and 8.10 8 Pa,
  • e) sintering of the material under relatively dry hydrogen (dew point ≤ 15 ° C), with an average temperature rise rate between 1 and 15 ° C / minute up to a temperature plateau between 1150 and 1600 ° C, with a holding time between 10 minutes and 3 hours.
  • Avantageusement, le frittage est réalisé en l'absence d'activateur par éclairement direct du matériau à une température de palier comprise entre 1 500 et 1 600°C, avec un temps de maintien compris entre 30 minutes et 3 heures.Advantageously, the sintering is carried out in the absence activator by direct illumination of the material at a bearing temperature between 1,500 and 1,600 ° C, with a holding time between 30 minutes and 3 hours.

    Avantageusement encore, le frittage est réalisé en présence d'activateur par éclairement direct à une température de palier comprise entre 1 150 et 1 500°C, avec un temps de maintien compris entre 10 et 90 minutes.Advantageously also, the sintering is carried out in presence of activator by direct lighting at a bearing temperature between 1,150 and 1,500 ° C, with a holding time between 10 and 90 minutes.

    Avantageusement encore, le frittage est réalisé en présence d'activateur par éclairement indirect à une température de palier comprise entre 1 500 et 1 600°C, avec un temps de maintien compris entre 15 à 30 minutes.Advantageously also, the sintering is carried out in presence of activator by indirect lighting at a bearing temperature between 1,500 and 1,600 ° C, with a holding time between 15 to 30 minutes.

    Une application particulière du matériau fritté à base de tungstène selon l'invention réside dans la fabrication de produits de forme complexe ou à paroi de faible épaisseur.A particular application of the sintered material to tungsten base according to the invention resides in the manufacture of complex or wall-shaped products thin.

    Une autre application particulière du matériau fritté à base de tungstène obtenu selon l'une l'invention réside dans la fabrication de composants tels que les creusets réfractaires.Another special application of sintered material based on tungsten obtained according to one of the invention resides in the manufacture of components such as crucibles refractory.

    Dans sa recherche d'un matériau fritté à base de tungstène présentant des caractéristiques suffisantes en termes notamment de dureté, de densité, la demanderesse a fait avec avantage un certain nombre de constats.In his search for a sintered material based on tungsten with sufficient characteristics in terms in particular of hardness, density, the applicant has advantageously made a number of observations.

    Tout d'abord, grâce à l'emploi de poudres de tungstène submicroniques, l'obtention d'une structure adaptée est possible avec un matériau simplement fritté et cela contrairement au principe ordinairement admis dans l'art antérieur qu'un corroyage du matériau fritté est indispensable pour atteindre une densité proche de la densité théorique en résorbant la majorité des porosités résiduelles ainsi que pour réduire la taille des grains à moins de 50 µm.First of all, thanks to the use of powders of submicron tungsten, obtaining a structure suitable is possible with simply sintered material and this contrary to the principle generally accepted in the prior art that a wrought of the sintered material is essential to reach a density close to theoretical density by absorbing the majority of porosities as well as to reduce the grain size to less than 50 µm.

    Ensuite, la grande compressibilité des poudres submicroniques permet la mise en forme quasi directe de produits de forme complexe ou de faible épaisseur que l'on peut fritter en outre à des températures n'excédant pas 1600°C au lieu des 2 000°C, voire 2 400°C de l'art antérieur, compte tenu d'une importante activation de la poudre submicronique liée à sa surface spécifique très élevée.Then, the great compressibility of the powders submicrones allows almost direct shaping of complex or thin products it can also be sintered at temperatures not exceeding not 1600 ° C instead of 2000 ° C, even 2400 ° C of art previous, given a significant activation of the submicron powder linked to its very specific surface high.

    Ces conditions favorisent donc l'obtention d'une structure de tungstène à grains fins avec des porosités résiduelles de très faibles dimensions. Le choix des poudres submicroniques est également contraire au principe préconisé pendant longtemps dans ce secteur technique, à savoir que l'utilisation de poudres de tungstène trop fines favorise l'obtention d'une texture grossière du matériau fritté.These conditions therefore favor obtaining a fine-grained tungsten structure with porosities residual of very small dimensions. The choice of submicron powders is also contrary to principle long advocated in this sector technique, namely that the use of powders too fine tungsten promotes texture coarse of the sintered material.

    Enfin, l'ajout d'activateurs de frittage tels que Ni et/ou Co en très faible quantité (800 ppm au maximum) dans la poudre de tungstène submicronique permet d'abaisser encore de façon significative et inattendue la température de frittage entre 1 150 et 1 450°C, avec des temps de maintien compris entre 10 et 30 minutes. Là aussi, le procédé se distingue de l'art antérieur qui considère que l'apport d'activateur, en l'occurrence le nickel, doit être au moins de 0,15% en masse dans de la poudre de tungstène submicronique pour être efficace, ce qui correspond sensiblement à une monocouche de nickel dont la diffusion aux joints des grains de tungstène est très rapide lors du frittage.Finally, the addition of sintering activators such as Ni and / or Co in very small quantities (800 ppm maximum) in submicron tungsten powder allows to further significantly and unexpectedly lower the sintering temperature between 1,150 and 1,450 ° C, with holding time between 10 and 30 minutes. The also, the process differs from the prior art which considers that the contribution of activator, in this case the nickel, must be at least 0.15% by mass in submicron tungsten powder to be effective, this which corresponds substantially to a nickel monolayer whose diffusion at the joints of the tungsten grains is very fast during sintering.

    D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemple en référence aux dessins sur lesquels :

    • les figures 1 à 4 sont des micrographies représentatives de structures de matériaux frittés à base de poudre de tungstène élaborés selon l'art antérieur,
    • les figures 5 à 14 sont des micrographies représentatives de structures de matériaux frittés à base de poudre de tungstène élaborés selon l'invention.
    Other characteristics, details and advantages of the invention will be better understood on reading the additional description which follows of particular embodiments given by way of example with reference to the drawings in which:
    • FIGS. 1 to 4 are representative micrographs of structures of sintered materials based on tungsten powder produced according to the prior art,
    • Figures 5 to 14 are representative micrographs of structures of sintered materials based on tungsten powder produced according to the invention.

    Pour mettre en lumière les matériaux et le procédé selon l'invention, on a préparé un ensemble de matériaux sous la forme de creusets en tungstène d'épaisseur variant de 1 à 15 mm pour des hauteurs comprises entre 40 et 200 mm et des diamètres compris entre 20 et 80 mm. On a rassemblé dans le tableau 1 les principales caractéristiques physico-chimiques de quatre exemples de poudre de tungstène présentant différentes granulométries : 4 à 5 µm poudre A ; 2 à 3 µm poudre B ; 0,5 à 0,8 µm poudre C et 0,1 à 0,4 µm poudre D. Les poudres A et B sont des poudres utilisées classiquement dans le secteur technique, tandis que les poudres C et D sont des poudres sélectionnées dans le cadre de l'invention. Ces poudres A-D sont traitées conformément au procédé selon l'invention et les résultats indiqués ci-après permettent de mettre en lumière l'importance du choix des caractéristiques de la poudre dans la mise en oeuvre de l'invention et l'obtention de résultats satisfaisants.To highlight the materials and the process according to the invention, a set of materials has been prepared in the form of thick tungsten crucibles varying from 1 to 15 mm for heights between 40 and 200 mm and diameters between 20 and 80 mm. We has gathered in table 1 the main physicochemical characteristics of four examples of tungsten powder with different particle sizes: 4 to 5 μm powder A; 2 to 3 µm powder B; 0.5 to 0.8 µm powder C and 0.1 to 0.4 µm powder D. powders A and B are powders conventionally used in the technical sector, while powders C and D are powders selected as part of the invention. These A-D powders are processed in accordance to the process according to the invention and the results indicated below highlight the importance of choice of powder characteristics in setting up work of the invention and obtaining results satisfactory.

    Indépendamment du diamètre Fisher, les poudres submicroniques fines C ou ultrafines D se distinguent des poudres A et B généralement utilisées dans l'art antérieur par un étalement granulométrique plus faible des agglomérats non friables (mesurés par diffraction laser), par une plus grande compressibilité selon la loi de Heckel et surtout par une plus grande frittabilité mesurée par le pourcentage de retrait relatif après maintien isotherme de 1 heure sous hydrogène sec. On constate en effet avec les poudres submicroniques des retraits 2 à 5 fois supérieurs à 1 100°C à ceux obtenus avec les poudres de l'art antérieur à 1500°C.Regardless of the Fisher diameter, the powders fine submicron C or ultrafine D are distinguished from powders A and B generally used in the art anterior by a lower particle size spread non-friable agglomerates (measured by diffraction laser), by greater compressibility according to law of Heckel and above all by greater sinterability measured by the relative withdrawal percentage after 1 hour isothermal maintenance under dry hydrogen. We indeed notes with submicron powders shrinkage 2 to 5 times greater than 1100 ° C than those obtained with the powders of the prior art at 1500 ° C.

    Les données relatives aux poudres A-D sont indiquées ci-dessous. POUDRE A Granulométrie Fisher 4-5 µm Granulométrie laser D10 3,5-7 µm D50 7,5-17,5 µm D90 17,5-48 µm Compressibilité A(10-2) 66-90 K(10-5) 52-70 Température frittage 1 500 °C (sous hydrogène) Retrait 1,5-2,5% Impuretés (ppm) C<5, S<5, Na<30, K<5, Ni<10, Fe<40, Co<10 POUDRE B Granulométrie Fisher 2-3 µm Granulométrie laser D10 1,2-2,3 µm D50 4,6-8 µm D90 9-21 µm Compressibilité A(10-2) 72-80 K(10-5) 55-62 Température frittage 1 500 °C (sous hydrogène) Retrait 5% Impuretés (ppm) C<5, S<5, Na<15, K<5, Ni<10, Fe<40, Co<10 POUDRE C Granulométrie Fisher 0,5-0,8 µm Granulométrie laser D10 0,9-1 µm D50 3-9 µm D90 20-25 µm Compressibilité A(10-2) 55-60 K(10-5) 31-34 Température frittage 1 100 °C (sous hydrogène) Retrait 7-13% Impuretés (ppm) C<45, S<5, Na<4, K<4, Ni<5, Fe<25, Co<5 POUDRE D Granulométrie Fisher 0,1-0,4 µm Granulométrie laser D10 0,1-0,5 µm D50 2,5-8 µm D90 10-20 µm Compressibilité A(10-2) 43-50 K(10-5) 30-33 Température frittage 1 100 °C (sous hydrogène) Retrait 8-17% Impuretés (ppm) C<45, S<5, Na<4, K<4, Ni<5, Fe<20, Co<5 The data relating to AD powders are given below. POWDER A Fisher particle size 4-5 µm Laser particle size D 10 3.5-7 µm D 50 7.5-17.5 µm D 90 17.5-48 µm Compressibility A (10 -2 ) 66-90 K (10 -5 ) 52-70 Sintering temperature 1,500 ° C (under hydrogen) Withdrawal 1.5-2.5% Impurities (ppm) C <5, S <5, Na <30, K <5, Ni <10, Fe <40, Co <10 POWDER B Fisher particle size 2-3 µm Laser particle size D 10 1.2-2.3 µm D 50 4.6-8 µm D 90 9-21 µm Compressibility A (10 -2 ) 72-80 K (10 -5 ) 55-62 Sintering temperature 1,500 ° C (under hydrogen) Withdrawal 5% Impurities (ppm) C <5, S <5, Na <15, K <5, Ni <10, Fe <40, Co <10 POWDER C Fisher particle size 0.5-0.8 µm Laser particle size D 10 0.9-1 µm D 50 3-9 µm D 90 20-25 µm Compressibility A (10 -2 ) 55-60 K (10 -5 ) 31-34 Sintering temperature 1100 ° C (under hydrogen) Withdrawal 7-13% Impurities (ppm) C <45, S <5, Na <4, K <4, Ni <5, Fe <25, Co <5 POWDER D Fisher particle size 0.1-0.4 µm Laser particle size D 10 0.1-0.5 µm D 50 2.5-8 µm D 90 10-20 µm Compressibility A (10 -2 ) 43-50 K (10 -5 ) 30-33 Sintering temperature 1100 ° C (under hydrogen) Withdrawal 8-17% Impurities (ppm) C <45, S <5, Na <4, K <4, Ni <5, Fe <20, Co <5

    On a préparé trois matériaux sous forme d'ébauchés cylindriques à base de tungstène à partir de la même poudre de tungstène de diamètre Fisher 4,3 µm (POUDRE A), avec et sans addition de dispersoïde (poudre de La2O3 dans le cas présent), après compression sous 2.108 Pa en l'absence de liant pour différents paliers de frittage et temps de maintien sous hydrogène sec. Exemple 1 Dispersoïde 0% Température frittage 2 400 °C (palier) Durée du frittage 10 heures Densité 18,4 Densité relative 95,4% Diamètre des grains 44-62 µm Porosité 3-10 µm3 Dureté HV30 325 HBW 5/250 285 Exemple 2 Dispersoïde 0,8% Température frittage 2 200 °C (palier) Durée du frittage 4 heures Densité 17,6 Densité relative 93% Diamètre des grains 8-15 µm Porosité 1-3 µm3 Dureté HV30 280 HBW 5/250 206 Exemple 3 Dispersoïde 1,6% Température frittage 2 200 °C (palier) Durée du frittage 4 heures Densité 17,8 Densité relative 94% Diamètre des grains 6-9 µm Porosité 1-3 µm3 Dureté HV30 280 HBW 5/250 200 Three materials were prepared in the form of cylindrical tungsten blanks from the same tungsten powder with Fisher diameter 4.3 μm (POWDER A), with and without addition of dispersoid (La 2 O 3 powder in the present case), after compression under 2.10 8 Pa in the absence of a binder for different sintering stages and holding time under dry hydrogen. Example 1 dispersoid 0% Sintering temperature 2400 ° C (level) Sintering time 10 hours Density 18.4 Relative density 95.4% Grain diameter 44-62 µm Porosity 3-10 µm 3 Hardness HV 30 325 HBW 5/250 285 Example 2 dispersoid 0.8% Sintering temperature 2,200 ° C (level) Sintering time 4 hours Density 17.6 Relative density 93% Grain diameter 8-15 µm Porosity 1-3 µm 3 Hardness HV 30 280 HBW 5/250 206 Example 3 dispersoid 1.6% Sintering temperature 2,200 ° C (level) Sintering time 4 hours Density 17.8 Relative density 94% Grain diameter 6-9 µm Porosity 1-3 µm 3 Hardness HV 30 280 HBW 5/250 200

    On constate que pour atteindre une densité acceptable (dr = 93%) avec une poudre de tungstène utilisée dans l'art antérieur tout en limitant le grossissement des grains de tungstène, il faut en présence de dispersoïde effectuer un frittage d'au moins 4 heures à 2 200°C ; mais on enregistre parallèlement une diminution de la dureté du matériau avec HV30<300 imputable à la présence du dispersoïde.We note that to reach an acceptable density (dr = 93%) with a tungsten powder used in prior art while limiting the magnification of tungsten grains, it is necessary in the presence of dispersoid sinter for at least 4 hours at 2200 ° C; but at the same time there is a decrease in the hardness of the material with HV30 <300 due to the presence dispersoid.

    Si l'on se réfère maintenant aux figures 1 et 2 représentant des micrographies (respectivement Gx500 et Gx200) du matériau fritté sans dispersoïde ni liant conformément à l'exemple 1, elles font apparaítre pour une poudre de tungstène choisie selon l'art antérieur une majorité de porosités dans ce cas, de diamètre moyen de 3µm à répartition hétérogène pour 90% de la population (figure 1), et une forte proportion de grains de tungstène de taille d'environ 50 µm en moyenne après attaque (figure 2).If we now refer to Figures 1 and 2 representing micrographs (respectively Gx500 and Gx200) sintered material without dispersoid or binder according to example 1, they appear for a tungsten powder chosen according to the prior art a majority of porosities in this case, with an average diameter of 3µm with heterogeneous distribution for 90% of the population (Figure 1), and a high proportion of grains of tungsten with an average size of around 50 µm after attack (Figure 2).

    Si l'on se réfère aux figures 3 et 4 de micrographies (Gx500 et Gx2000) du matériau fritté en présence de 1,8% de dispersoïde conformément à l'exemple 3, elles montrent pour une poudre de tungstène choisie conformément à l'art antérieur l'existence de petites porosités de diamètre généralement compris entre 1 et 3 µm, localisées aux joints des grains (figure 3) dont la taille excède rarement 10 µm (figure 4).If we refer to Figures 3 and 4 of micrographs (Gx500 and Gx2000) of sintered material in the presence of 1.8% of dispersoid in accordance with Example 3, they show for a tungsten powder chosen in accordance with art previous existence of small diameter porosities generally between 1 and 3 µm, located at grain boundaries (Figure 3) whose size exceeds rarely 10 µm (Figure 4).

    Sur la figure 3, on peut noter après attaque une structure homogène à grains fins de tungstène avec une répartition de porosités et une phase lanthanée. La dureté HV30 est de 228.In Figure 3, we can note after attack a homogeneous structure with fine tungsten grains with a distribution of porosities and a lanthanum phase. The HV30 hardness is 228.

    Sur la figure 4, on peut noter après attaque (image MEB en électrons rétrodiffusés) des grains de tungstène de taille inférieure à 10 µm et les porosités aux joints de grains sont de taille majoritairement inférieure à 3 µm (phase sombre). La phase lanthanée aux joints de grains apparaít en gris clair.In Figure 4, we can note after attack (image SEM in backscattered electrons) of tungsten grains smaller than 10 µm and the porosity at the joints grains are predominantly less than 3 in size µm (dark phase). The lanthanum phase at the joints of grains appear in light gray.

    Pour la mise en oeuvre de l'invention, on choisira donc comme indiqué précédemment une poudre C ou D de tungstène submicronique de haute pureté (W>99,9%) qui est ensuite comprimée telle quelle dans un outillage de mise en forme (poinçons et matrices cylindriques ou tronconiques pour la réalisation de creusets par exemple) à des pressions comprises de préférence entre 108 et 8.108 Pa.For the implementation of the invention, therefore, as indicated above, a high purity submicron tungsten powder C or D (W> 99.9%) will be chosen which is then compressed as such in a shaping tool (punches). and cylindrical or frustoconical dies for the production of crucibles for example) at pressures preferably between 10 8 and 8.10 8 Pa.

    Afin d'abaisser encore la température de frittage, la poudre de tungstène peut être suivant l'invention additionnée par dilutions successives d'un activateur de frittage en très faible proportion (< 800 ppm) tel le fer, le palladium, mais de préférence le nickel et/ou le cobalt.In order to further lower the sintering temperature, the tungsten powder can be according to the invention added by successive dilutions of an activator of very low sintering (<800 ppm) such as iron, palladium, but preferably nickel and / or cobalt.

    Cet activateur de frittage se présente généralement sous la forme d'une poudre métallique dont le diamètre Fisher n'excède pas 3 à 4 µm. L'apport d'activateur peut également s'effectuer par mélange de la poudre de tungstène ou d'oxyde de tungstène WO3 avec l'activateur lui-même sous la forme d'oxyde pulvérulent (NiO, CoO) ou sous forme d'un sel en milieu aqueux (Ni(NO3)2, Co(NO3)2, NiCl2, CoCl2) et, après séchage, le mélange est réduit sous hydrogène à environ 800°C.This sintering activator is generally in the form of a metal powder whose Fisher diameter does not exceed 3 to 4 μm. The supply of activator can also be carried out by mixing the tungsten powder or tungsten oxide WO 3 with the activator itself in the form of powdery oxide (NiO, CoO) or in the form of a salt in an aqueous medium (Ni (NO 3 ) 2 , Co (NO 3 ) 2 , NiCl 2 , CoCl 2 ) and, after drying, the mixture is reduced under hydrogen at approximately 800 ° C.

    Pour accroítre la tenue à la compression de la poudre de tungstène destinée à la fabrication de pièces de forme complexe ou à paroi de faible épaisseur (0,4 à 15 mm), il est avantageux selon l'invention de procéder à l'ajout dans la poudre de tungstène submicronique d'un liant organique base polyéthylène le plus généralement. La quantité de liant doit rester faible et ne pas excéder 0,4% en masse pour ne pas créer de surporosités lors de sa décomposition et, par le fait, altérer les caractéristiques du matériau, notamment sa densité et sa dureté.To increase the compressive strength of the powder of tungsten intended for the manufacture of shaped parts complex or thin wall (0.4 to 15 mm), it it is advantageous according to the invention to add in the submicron tungsten powder of a binder organic polyethylene based more generally. The amount of binder must remain low and not exceed 0.4% by mass so as not to create over-porosity during its decomposition and thereby alter the characteristics of the material, in particular its density and hardness.

    Une fois comprimé à la forme requise, le matériau est fritté sous hydrogène relativement sec à des vitesses de montée moyenne en température pouvant varier de 1 à 15°C/minute jusqu'au palier de température désiré compris entre 1 150 et 1 600°C, pour des temps de maintien compris entre 10 minutes et 3 heures.Once compressed to the required shape, the material is sintered under relatively dry hydrogen at speeds of average temperature rise which can vary from 1 to 15 ° C / minute up to and including the desired temperature level between 1,150 and 1,600 ° C, for holding times between 10 minutes and 3 hours.

    Plus précisément, en l'absence d'activateur de frittage, le chauffage par éclairement direct du matériau à fritter peut être réalisé de préférence à des températures de palier comprises entre 1 500 et 1 600°C pour des temps de maintien variant de 30 minutes à 3 heures. Ces températures de palier et ces temps de maintien peuvent être encore notablement abaissés (entre 1 500 et 1 150°C pour des temps de maintien compris entre 10 et 90 minutes) avec des poudres de tungstène activées.More specifically, in the absence of activator of sintering, heating by direct illumination of the material to be sintered can be done in preference to bearing temperatures between 1,500 and 1,600 ° C for holding times varying from 30 minutes to 3 hours. These bearing temperatures and these times of support can be further significantly lowered (between 1,500 and 1,150 ° C for holding times between 10 and 90 minutes) with activated tungsten powders.

    Les exemples suivants illustrent les caractéristiques structurales obtenues sur différentes séries de creusets en tungstène élaborés à partir de poudre Φ = 0,7 µm Fisher pour différentes conditions de frittage.The following examples illustrate the characteristics results obtained on different series of crucibles made of tungsten made from powder Φ = 0.7 µm Fisher for different sintering conditions.

    Exemple 4Example 4 Poudre C de tungstène de 0,7 µm0.7 µm tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 500 °C (ou 1550 °C)Sintering bearing temperature: 1,500 ° C (or 1,550 ° C)
  • Durée du frittage : 180 mn (ou 30 mn)Sintering time: 180 min (or 30 min)
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant : néantBinder: none
  • Activateur : néantActivator: none
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité maximale 18,25 minimale 18,04 moyenne 18,15 relative 94% Taille des grains maximale 6 µm, minimale 2 µm, moyenne 4 µm, Porosité (volume) <4 µm3 99%, >500 µm3 1%, Dureté moyenne HV0,3N : 450 HV30 : 400. The following results are obtained: Density maximum 18.25 minimum 18.04 average 18.15 relative 94% Grain size maximum 6 µm, minimum 2 µm, average 4 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 99%, > 500 µm 3 1%, Medium hardness HV 0.3N : 450 HV 30 : 400.

    Exemple 5Example 5 Poudre C de tungstène de 0,7 µm0.7 µm tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 500 °C (ou 1550 °C)Sintering bearing temperature: 1,500 ° C (or 1,550 ° C)
  • Durée du frittage : 180 mn (ou 30 mn)Sintering time: 180 min (or 30 min)
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant : 0,15%Binder: 0.15%
  • Activateur : néantActivator: none
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité maximale 18,1 minimale 17,9 moyenne 18 relative 93,3% Taille des grains maximale 6 µm, minimale 2 µm, moyenne 4 µm, Porosité (volume) <4 µm3 85%, >500 µm3 15%, Dureté moyenne HV0,3N : 440 HV30 : 370. The following results are obtained: Density maximum 18.1 minimum 17.9 average 18 relative 93.3% Grain size maximum 6 µm, minimum 2 µm, average 4 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 85%, > 500 µm 3 15%, Medium hardness HV 0.3N : 440 HV 30 : 370.

    Les résultats ci-dessus montrent selon l'exemple 4 qu'une première série de 8 creusets frittée à 1 500°C pendant 3 heures présente exactement la même structure qu'une deuxième série de 8 creusets frittée à 1 550°C pendant 30 minutes avec une faible dispersion des densités dans les deux cas, une répartition homogène de porosités de l'ordre de 1 µm (volume <4 µm3).The above results show according to Example 4 that a first series of 8 crucibles sintered at 1500 ° C for 3 hours has exactly the same structure as a second series of 8 crucibles sintered at 1550 ° C for 30 minutes with a low density dispersion in both cases, a homogeneous distribution of porosities of the order of 1 µm (volume <4 µm 3 ).

    Les troisièmes et quatrièmes séries de creusets selon l'exemple 5 élaborées à partir de la même poudre de tungstène, mais en présence de 0,15 % en masse de liant puis frittées respectivement à 1 500°C pendant 3 heures et à 1 550°C pendant 30 minutes, montrent également des caractéristiques structurales très similaires à celles des séries précédentes. Les grosseurs de grains de tungstène n'excèdent pas 6 µm.The third and fourth series of crucibles according to Example 5 made from the same powder tungsten, but in the presence of 0.15% by mass of binder then sintered respectively at 1500 ° C for 3 hours and at 1550 ° C for 30 minutes, also show structural characteristics very similar to those from previous series. The grain sizes of tungsten does not exceed 6 µm.

    La micrographie Gx500 du matériau fritté à 1 500 °C sans attaque, selon l'exemple 4, représentée sur la figure 5 montre une faible dispersion de la densité et une répartition homogène des porosités de taille de l'ordre de 1 µm (volume < 4 µm3) pour 99% de la population. On notera une absence de porosités de 5 à 20 µm.The Gx500 micrograph of the sintered material at 1500 ° C. without attack, according to example 4, represented in FIG. 5 shows a low dispersion of the density and a homogeneous distribution of the porosities of size of the order of 1 μm (volume < 4 µm 3 ) for 99% of the population. Note an absence of porosities from 5 to 20 µm.

    La micrographie Gx500 du matériau fritté à 1 500 °C après attaque, selon l'exemple 4, représentée sur la figure 6 montre une taille de grain homogène de 2 à 4 µm.Gx500 micrograph of the sintered material at 1500 ° C after attack, according to example 4, shown on the Figure 6 shows a homogeneous grain size of 2 to 4 µm.

    La micrographie Gx500 du matériau fritté à 1 500 °C sans attaque, selon l'exemple 5, représentée sur la figure 7 montre une répartition homogène des porosités de taille de l'ordre 1 µm (volume <4 µm3) pour 85% de la population. On notera toutefois quelques porosités résiduelles de plus fort diamètre de 5 à 20 µm représentant environ 15% de la population.The Gx500 micrograph of the sintered material at 1500 ° C. without attack, according to example 5, represented in FIG. 7 shows a homogeneous distribution of the porosities of size on the order of 1 μm (volume <4 μm 3 ) for 85% of population. Note however some residual porosities of larger diameter from 5 to 20 µm representing approximately 15% of the population.

    La micrographie Gx500 du matériau fritté à 1 500 °C après attaque, selon l'exemple 5, représentée sur la figure 8 montre que la grosseur des grains de tungstène est homogène de 4 à 6 µm, et n'excède pas 6 µm.Gx500 micrograph of the sintered material at 1500 ° C after attack, according to Example 5, shown on the Figure 8 shows that the size of the tungsten grains is homogeneous from 4 to 6 µm, and does not exceed 6 µm.

    Enfin, on notera que pour les deux exemples 4 et 5 les duretés restent très élevées, systématiquement supérieures à 400 HV0,3 tant que la quantité de liant mise en oeuvre reste inférieure à 0,4%.Finally, it will be noted that for the two examples 4 and 5 hardnesses remain very high, systematically greater than 400 HV0.3 as long as the amount of binder implementation remains less than 0.4%.

    Les exemples suivants illustrent d'autres caractéristiques structurales obtenues sur différentes séries de creusets en tungstène élaborés à partir de poudre activées Φ = 0,7 µm Fisher pour différentes conditions de frittage.The following examples illustrate other structural characteristics obtained on different series of tungsten crucibles made from activated powder Φ = 0.7 µm Fisher for different sintering conditions.

    Exemple 6Example 6 Poudre C activée de tungstène de 0,7 µm0.7 µm tungsten activated powder C

  • Température palier de frittage : 1 360°C (ou 1 250°C)Sintering bearing temperature: 1,360 ° C (or 1,250 ° C)
  • Durée du frittage : 15 mn (ou 20 mn)Sintering time: 15 min (or 20 min)
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant : néantBinder: none
  • Activateur : 660 ppm de NiActivator: 660 ppm Ni
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité maximale 19,14 minimale 18,85 moyenne 19 relative 98,4% Taille des grains maximale 30 µm, minimale 10 µm, moyenne 25 µm, Porosité (volume) <4 µm3 100%, >500 µm3 0%, Dureté moyenne HV0,3N, : 440 HV30 : 345 HBW5/250 : 303. The following results are obtained: Density maximum 19.14 minimum 18.85 average 19 relative 98.4% Grain size maximum 30 µm, minimum 10 µm, average 25 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 100%, > 500 µm 3 0%, Medium hardness HV 0.3N,: 440 HV 30 : 345 HBW5 / 250: 303.

    Exemple 7Example 7 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 420°C (ou 1 360°C)Sintering bearing temperature: 1420 ° C (or 1360 ° C)
  • Durée du frittage : 15 mnSintering time: 15 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant : 0,15% Binder: 0.15%
  • Activateur : 660 ppm de NiActivator: 660 ppm Ni
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité maximale 18,67 minimale 18,40 moyenne 18,54 relative 96% Taille des grains maximale 30 µm, minimale 20 µm, moyenne 25 µm, Porosité (volume) <4 µm3 90%, >500 µm3 10%, Dureté moyenne HV0,3N : 430 HV30 : 300. The following results are obtained: Density maximum 18.67 minimum 18.40 average 18.54 relative 96% Grain size maximum 30 µm, minimum 20 µm, average 25 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 90%, > 500 µm 3 10%, Medium hardness HV 0.3N : 430 HV 30 : 300.

    Exemple 8Example 8 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 550°C (ou 1 500°C)Sintering temperature: 1,550 ° C (or 1,500 ° C)
  • Durée du frittage : 15 mn (ou 30 mn)Sintering time: 15 min (or 30 min)
  • Eclairement indirectIndirect lighting
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 660 ppm de NiActivator: 660 ppm Ni
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité maximale 19,04 minimale 18,81 moyenne 18,93 relative 98,1% Taille des grains maximale 55 µm, minimale 35 µm, moyenne 40 µm, Porosité (volume) <4 µm3 95%, >500 µm3 5%, Dureté moyenne HV0,3N : 420 HV30 : 310. The following results are obtained: Density maximum 19.04 minimum 18.81 average 18.93 relative 98.1% Grain size maximum 55 µm, minimum 35 µm, average 40 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 95%, > 500 µm 3 5%, Medium hardness HV 0.3 N: 420 HV 30 : 310.

    Ainsi, après frittage avec éclairement direct à 1 360°C pendant 15 minutes ou à 1 250 °C pendant 20 minutes selon l'exemple 6, on obtient les caractéristiques de structure désirées avec des porosités de l'ordre de 1 µm (<4 µm3). La micrographie repésentée sur la figure 9 montre la structure de ce matériau tungstène obtenu selon l'exemple 6, sans attaque, présentant une distribution de la porosité de taille homogène et une absence de porosités de 5 à 20 µm. La figure 10 (micrographie Gx200) montre des tailles de grains variant de 20 à 30 µm après attaque.Thus, after sintering with direct illumination at 1360 ° C for 15 minutes or at 1250 ° C for 20 minutes according to Example 6, the desired structural characteristics are obtained with porosities of the order of 1 μm (<4 µm 3 ). The micrograph represented in FIG. 9 shows the structure of this tungsten material obtained according to Example 6, without attack, having a distribution of the porosity of uniform size and an absence of porosities from 5 to 20 μm. Figure 10 (Gx200 micrograph) shows grain sizes varying from 20 to 30 µm after attack.

    Pour des conditions de frittage similaires, les creusets élaborés avec de la poudre de tungstène activée avec 660 ppm de nickel et en présence de 0,15% de liant organique selon l'exemple 7, on obtient des caractéristiques structurales très semblables. La figure 11 (micrographie Gx500 sans attaque) montre une distribution de la porosité avec une répartition homogène de taille de l'ordre de 1 µm (<4 µm3) représentant 90% de la population et la présence de quelques porosités résiduelles de 5 à 20 µm représentant 10% environ de la population de pores. La figure 12 (micrographie Gx200 après attaque) montre une taille de grain de 20 à 30 µm.For similar sintering conditions, the crucibles produced with activated tungsten powder with 660 ppm of nickel and in the presence of 0.15% of organic binder according to Example 7, very similar structural characteristics are obtained. Figure 11 (Gx500 micrograph without attack) shows a distribution of the porosity with a homogeneous size distribution of the order of 1 µm (<4 µm 3 ) representing 90% of the population and the presence of some residual porosities from 5 to 20 µm representing approximately 10% of the pore population. Figure 12 (Gx200 micrograph after attack) shows a grain size of 20 to 30 µm.

    Par ailleurs, le frittage avec éclairement indirect (écrantage par une couche protectrice d'alumine) des creusets élaborés à partir de poudre activée par 660 ppm de Ni et en l'absence de liant selon l'exemple 8, nécessite d'augmenter les températures à 1500°C-1550°C, voire 1600°C, pour des temps de maintien de 15 à 30 minutes si l'on veut atteindre les caractéristiques structurales désirées, notamment en densité (>98%) et en dureté (>400 HV0,3) avec une répartition homogène des porosités dont 95% sont constituées de pores de l'ordre de 1 µm (<4 µm3) tel qu'il ressort de la figure 13 (micrographie à Gx500 sans attaque). On notera toutefois un accroissement sensible des tailles des grains de tungstène centrés sur 40 µm selon la figure 14 (micrographie Gx200 après attaque).Furthermore, the sintering with indirect lighting (screening by a protective layer of alumina) of the crucibles produced from powder activated by 660 ppm of Ni and in the absence of a binder according to Example 8, requires increasing the temperatures at 1500 ° C-1550 ° C, or even 1600 ° C, for holding times of 15 to 30 minutes if we want to achieve the desired structural characteristics, in particular in density (> 98%) and hardness (> 400 HV0 , 3) with a homogeneous distribution of the porosities, 95% of which consist of pores of the order of 1 μm (<4 μm 3 ) as shown in FIG. 13 (micrograph at Gx500 without attack). Note however a significant increase in the sizes of the tungsten grains centered on 40 μm according to FIG. 14 (micrograph Gx200 after attack).

    Enfin, les exemples ci-après montrent les caractéristiques structurales de creusets en tungstène dopé à raison de 660 ppm de métal par différents activateurs Ni, NiO, Co, Co + Ni. Ces creusets ont été frittés sous hydrogène par éclairement direct et en l'absence de liant selon l'un des deux cycles thermiques suivants :

    • palier final à 1300°C - 30 minutes ou
    • palier final à 1500°C - 90 minutes.
    Finally, the examples below show the structural characteristics of tungsten crucibles doped at the rate of 660 ppm of metal by different activators Ni, NiO, Co, Co + Ni. These crucibles were sintered under hydrogen by direct lighting and in the absence of a binder according to one of the following two thermal cycles:
    • final level at 1300 ° C - 30 minutes or
    • final level at 1500 ° C - 90 minutes.

    Exemple 9Example 9 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 300 °CSintering bearing temperature: 1,300 ° C
  • Durée du frittage : 30 mnSintering time: 30 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 660 ppm de Ni actif, à partir de NiO.Activator: 660 ppm of active Ni, from NiO.
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 18,92 relative 98,03% Taille des grains moyenne 23 µm, Porosité (volume) <4 µm3 99%, >500 µm3 1%, The following results are obtained: Density average 18.92 relative 98.03% Grain size average 23 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 99%, > 500 µm 3 1%,

    Exemple 10Example 10 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 500 °CSintering bearing temperature: 1,500 ° C.
  • Durée du frittage : 90 mnSintering time: 90 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 660 ppm de Ni actif, à partir de NiO.Activator: 660 ppm of active Ni, from NiO.
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 19,02 relative 98,55% The following results are obtained: Density average 19.02 relative 98.55%

    Exemple 11Example 11 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 300 °CSintering bearing temperature: 1,300 ° C
  • Durée du frittage : 30 mnSintering time: 30 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 660 ppm de NiActivator: 660 ppm Ni
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 18,94 relative 98,13% Taille des grains moyenne 28 µm, Porosité (volume) <4 µm3 99%, >500 µm3 1%, The following results are obtained: Density average 18.94 relative 98.13% Grain size average 28 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 99%, > 500 µm 3 1%,

    Exemple 12Example 12 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 500 °CSintering bearing temperature: 1,500 ° C.
  • Durée du frittage : 90 mnSintering time: 90 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 660 ppm de NiActivator: 660 ppm Ni
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 19,05 relative 98,70% The following results are obtained: Density average 19.05 relative 98.70%

    Exemple 13Example 13 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 300 °CSintering bearing temperature: 1,300 ° C
  • Durée du frittage : 30 mnSintering time: 30 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 330 ppm de Ni et 330 ppm de Co.Activator: 330 ppm Ni and 330 ppm Co.
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 18,84, relative 97,62%, Taille des grains moyenne 15 µm, Porosité (volume) <4 µm3 99%, >500 µm3 1%. The following results are obtained: Density average 18.84, relative 97.62%, Grain size average 15 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 99%, > 500 µm 3 1%.

    Exemple 14Example 14 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 500 °CSintering bearing temperature: 1,500 ° C.
  • Durée du frittage : 90 mnSintering time: 90 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 330 ppm de Ni et 330 ppm de Co.Activator: 330 ppm Ni and 330 ppm Co.
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 18,74, relative 97,10%. The following results are obtained: Density average 18.74, relative 97.10%.

    Exemple 15example 15 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 300 °CSintering bearing temperature: 1,300 ° C
  • Durée du frittage : 30 mnSintering time: 30 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 660 ppm de Co.Activator: 660 ppm Co.
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 15,60, relative 80,83%, Taille des grains moyenne 1 µm, Porosité (volume) <4 µm3 99%, >500 µm3 1%. The following results are obtained: Density average 15.60, relative 80.83%, Grain size average 1 µm, Porosity (volume) <4 µm 3 99%, > 500 µm 3 1%.

    Exemple 16Example 16 Poudre C de tungstène activée de 0,7 µm0.7 µm activated tungsten powder C

  • Température palier de frittage : 1 500 °CSintering bearing temperature: 1,500 ° C.
  • Durée du frittage : 90 mn Sintering time: 90 min
  • Eclairement directDirect illumination
  • Liant néantBinding nil
  • Activateur : 660 ppm de Co.Activator: 660 ppm Co.
  • On prépare un creuset présentant les caractéristiques suivantes :

  • Diamètre 20 à 80 mm,
  • Hauteur 40 à 200 mm,
  • Epaisseur 1 à 15 mm.
  • A crucible is prepared having the following characteristics:
  • Diameter 20 to 80 mm,
  • Height 40 to 200 mm,
  • Thickness 1 to 15 mm.
  • On obtient les résultats suivants : Densité moyenne 18,04, relative 93,47%. The following results are obtained: Density average 18.04, relative 93.47%.

    Avec les activateurs NiO, Ni et Ni + Co, on obtient une excellente densification (densité relative >97%), avec disparition de quasiment toutes les porosités supérieures à 2 µm (<4 µm3), avec des tailles de grains en moyenne inférieures à 30 µm pour les conditions de frittage les moins sévères, à savoir 1 300°C pendant 30 minutes. L'activateur Cobalt seul nécessite en revanche la mise en oeuvre du cycle de frittage le plus sévère 1 500°C pendant 90 minutes pour obtenir une densité relative supérieure à 93% en conservant des tailles de grains et des volumes de porosité (<4 µm3) très faibles.With NiO, Ni and Ni + Co activators, excellent densification is obtained (relative density> 97%), with almost all porosities greater than 2 µm (<4 µm 3 ) disappearing, with grain sizes on average smaller at 30 µm for the least severe sintering conditions, namely 1300 ° C for 30 minutes. The Cobalt activator alone, however, requires the most severe sintering cycle 1,500 ° C for 90 minutes to obtain a relative density greater than 93% while maintaining grain sizes and porosity volumes (<4 µm 3 ) very weak.

    Si la nature de l'activateur à proportion pondérale égale a une incidence incontestable sur les conditions de frittage qui doivent donc être adaptées pour obtenir la structure désirée pour le matériau, il n'en est pas de même pour la taille des grains de poudre de tungstène, du moins à l'échelle submicronique. En effet, que la poudre submicronique soit activée ou non, l'incidence de la taille des grains de poudre de tungstène sur les caractéristiques structurales du matériau, pour des conditions de frittage identiques, est négligeable. En effet, le remplacement de la poudre de tungstène Φ = 0,7 µm Fisher par une poudre plus fine Φ = 0,4 µm Fisher n'a pas permis à la demanderesse lors des essais effectués de constater des modifications significatives de structure du matériau à base de tungstène et donc de ses caractéristiques physico-chimiques.If the nature of the weight proportion activator equal has an indisputable impact on the conditions of sintering which must therefore be adapted to obtain the desired structure for the material, there is none even for the grain size of tungsten powder, less on the submicron scale. Indeed, that the powder submicron is activated or not, the incidence of grain size of tungsten powder on structural characteristics of the material, for identical sintering conditions is negligible. In effect, replacing the tungsten powder Φ = 0.7 µm Fisher with a finer powder Φ = 0.4 µm Fisher has not allowed to the plaintiff during the tests carried out note significant structural changes tungsten material and therefore its physicochemical characteristics.

    En résumé, par sa structure et sa composition, le matériau à base de tungstène de haute pureté selon l'invention permet d'obtenir un excellent compromis entre les caractéristiques de densité, de dureté, de ténacité, et par suite de s'affranchir d'opérations complémentaires coûteuses de corroyage et d'usinage. Par ailleurs, son procédé d'élaboration par mise en forme définitive quasi directe et frittage à des températures n'excédant pas 1600°C et permettant donc l'utilisation de moyens industriels classiques, contribue aussi à abaisser significativement son coût d'élaboration.In summary, by its structure and composition, the high purity tungsten material according to the invention provides an excellent compromise between the characteristics of density, hardness, toughness, and as a result to be freed from complementary operations costly wrought and machined. Furthermore, his process of preparation by almost final shaping direct and sintering at temperatures not exceeding 1600 ° C and therefore allowing the use of means industrialists, also contributes to lowering significantly its development cost.

    Ce matériau à base de tungstène trouve sa meilleure application dans la fabrication de produits réfractaires de forme complexe ou à paroi de faible épaisseur (0,4 à 15 mm) tels que les creusets réfractaires.This tungsten material finds its best application in the manufacture of refractory products complex in shape or thin walled (0.4 to 15 mm) such as refractory crucibles.

    Claims (10)

    1. A tungsten-based sintered material having a high relative mean density at 93% and a hardness at HV0,3≥ 400, wherein it comprises:
      tungsten of a purity of over 99.9%,
      an additive constituted by nickel powder and/or cobalt according to a percentage in mass that is equal to or less than 0.08%, the rest being represented by unavoidable impurities,
      a mean size for the equiaxed shaped tungsten grains of between 4 and 40 µm and evenly distributed for a given mean size,
      evenly distributed residual porosities with at least 85% of the total of these porosities having a unit volume of less than 4 µm3.
    2. A tungsten-based sintered material according to Claim 1, wherein the percentage in mass of cobalt in less than 0.08% and the percentage in mass of nickel is equal to zero, and wherein the equiaxed shaped tungsten grain size is of between 2 and 6 µm, with the porosities evenly distributed and the elementary volume less than 4 µm3 for more than 95% of the grain population.
    3. A tungsten-based sintered material according to Claim 1, wherein the percentage in mass of nickel is less than 0.08% and the percentage in mass of cobalt is equal to zero, and wherein the equiaxed shaped tungsten grain size is of less than 28 µm, with the porosities evenly distributed and the elementary volume less than 4 µm3 for more than 95% of the grain population.
    4. A tungsten-based sintered material according to Claim 3, wherein it comprises 660 ppm of nickel and wherein it has a mean density close to 18.9, a relative density close to 98.1%, a mean grain size of 28 µm with evenly distributed porosities and the elementary volume less than 4 µm3 for 99% of the grain population.
    5. A production process for a tungsten-based sintered material according to Claim 1, wherein it incorporates the following steps:
      a) selecting a tungsten powder of a purity of over 99.9% and a mean Fisher diameter of between 0.1 and 0.8 µm,
      b) mixing this powder with an organic compression agent added in a gravimetric proportion of less than or equal to 0.4%,
      c) adding to a sintering activator to the mixture selected from the group constituted by nickel, cobalt, nickel oxide, or a mixture of these, in a gravimetric proportion of the metallic part equal to or less than 0.08% of the mass of tungsten and obtaining a pulverulent material,
      d) shaping of the material by compression at between 108 and 8.108 Pa,
      e) sintering of the material in relatively dry hydrogen (dew point ≤ 15°C), with a mean temperature build-up rate of between 1 and 15°C/minute until reaching a temperature stage of between 1,150 and 1,600°C, with a holding time of between 10 minutes and 3 hours.
    6. A process according to Claim 5, wherein sintering is carried out without an activator by direct illumination of the material at temperature stage of between 1,500 and 1,600°C, with a holding time of between 30 minutes and 3 hours.
    7. A process according to Claim 5, wherein sintering is carried out with an activator by direct illumination at a temperature stage of between 1,150 and 1,500°C, with a holding time of between 10 and 90 minutes.
    8. A process according to Claim 5, wherein sintering is carried out with an activator by indirect illumination at a temperature stage of between 1,500 and 1,600°C, with a holding time of between 15 and 30 minutes.
    9. Application of tungsten-based sintered material according to any one of Claims 1 to 3 in the manufacture of products that are complex in shape or have walls of reduced thickness.
    10. Application of tungsten-based sintered material obtained according to any one of Claims 4 to 7 in the manufacture of components such as refractory crucibles.
    EP00953219A 1999-06-25 2000-06-15 High density tungsten material sintered at low temperature Expired - Lifetime EP1206585B1 (en)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9908186 1999-06-25
    FR9908186A FR2795430B1 (en) 1999-06-25 1999-06-25 LOW TEMPERATURE SINTERED HIGH DENSITY TUNGSTEN MATERIAL
    PCT/FR2000/001656 WO2001000892A1 (en) 1999-06-25 2000-06-15 High density tungsten material sintered at low temperature

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1206585A1 EP1206585A1 (en) 2002-05-22
    EP1206585B1 true EP1206585B1 (en) 2003-05-02

    Family

    ID=9547335

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP00953219A Expired - Lifetime EP1206585B1 (en) 1999-06-25 2000-06-15 High density tungsten material sintered at low temperature

    Country Status (8)

    Country Link
    EP (1) EP1206585B1 (en)
    AT (1) ATE239100T1 (en)
    AU (1) AU6574800A (en)
    CA (1) CA2377773A1 (en)
    DE (1) DE60002476T2 (en)
    FR (1) FR2795430B1 (en)
    IL (1) IL147192A0 (en)
    WO (1) WO2001000892A1 (en)

    Families Citing this family (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US8007373B2 (en) 2009-05-19 2011-08-30 Cobra Golf, Inc. Method of making golf clubs
    US9330406B2 (en) 2009-05-19 2016-05-03 Cobra Golf Incorporated Method and system for sales of golf equipment
    CN203244899U (en) * 2012-08-31 2013-10-23 北京天龙钨钼科技有限公司 Gas recovery, purification and recycling system of tungsten alloy sintering furnace
    CN113953512B (en) * 2021-09-27 2022-11-29 中南大学 Large length-diameter ratio deep-hole thin-wall tungsten alloy shell and hot isostatic pressing preparation method thereof

    Family Cites Families (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JPS57206088A (en) * 1981-06-12 1982-12-17 Ngk Spark Plug Co Ceramic metallized ink
    DE3821474C1 (en) * 1988-06-25 1998-08-27 Nwm De Kruithoorn Bv One-piece frangible armour-piercing discarding sabot
    RU2007273C1 (en) * 1991-06-13 1994-02-15 Институт физики высоких давлений им.Л.Ф.Верещагина РАН Method for manufacturing sintered articles based on tungsten added with nickel
    JPH07216478A (en) * 1994-02-04 1995-08-15 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd Production of tungsten alloy

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE60002476D1 (en) 2003-06-05
    IL147192A0 (en) 2002-08-14
    WO2001000892A1 (en) 2001-01-04
    FR2795430B1 (en) 2002-03-22
    ATE239100T1 (en) 2003-05-15
    CA2377773A1 (en) 2001-01-04
    FR2795430A1 (en) 2000-12-29
    DE60002476T2 (en) 2004-09-09
    AU6574800A (en) 2001-01-31
    EP1206585A1 (en) 2002-05-22

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    CA2583140C (en) Nickel-based alloy
    JP4461080B2 (en) Aluminum powder alloy composite material for neutron absorption, method for manufacturing the same, and basket manufactured therewith
    Gao et al. Electron beam melted TiC/high Nb–TiAl nanocomposite: Microstructure and mechanical property
    CA2917038A1 (en) Process for additive manufacturing of parts by melting or sintering particles of powder(s) using a high-energy beam with powders adapted to the targeted process/material pair
    CA2315346A1 (en) Metal powders based on tungsten and/or molybdenum and three-dimension metals
    FR3085967A1 (en) NICKEL-BASED SUPERALLOYS
    FR3096989A1 (en) Additive manufacturing process for a part in a nitrided CCA alloy
    WO2021156583A2 (en) Method for producing an aluminium alloy part
    JP2013529136A (en) Dispersion, process for its production and use thereof
    Sokolov et al. The influence of temperature on interaction of Sn–Cu–Co–W binders with diamond in sintering the diamond-containing composite materials
    JP2001503105A (en) Coated powder and method for producing the same
    EP1206585B1 (en) High density tungsten material sintered at low temperature
    FR2830022A1 (en) Tungsten alloy-based sintered material contains addition elements soluble in nickel which exhibit a specific dense microstructure and dispersion of micro-oxides
    EP0591305B1 (en) Cermets based on transition metal borides, their production and use
    Yolton et al. Powder metallurgy processing of gamma titanium aluminide
    Polozov et al. Microstructure and mechanical properties of tial-based alloy produced by selective laser melting
    Shevtsova et al. Structure and properties of an Ni3Al intermetallic compound formed as a result of spark plasma sintering of the powder mixtures prepared by various methods
    FR3096990A1 (en) Age hardened nitrided CCA alloy
    EP0438338B1 (en) Process for making a product from pre-alloyed powders and the product obtained from the said process
    FR3096988A1 (en) Manufacturing process by sintering a part in a nitrided CCA alloy
    CH536672A (en) Consolidating hot-worked complex alloy - particles to from metal articles
    FR3132912A1 (en) Alloy powder, process for manufacturing a part based on this alloy and part thus obtained.
    Pan et al. In-situ synthesis and oxidation behaviors of Ti-xAl coatings by high-frequency induction heated combustion
    EP0148821A1 (en) Method of making and using a titanium diboride comprising body.
    FR3132913A1 (en) Alloy powder, process for manufacturing a part based on this alloy and part thus obtained.

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20011206

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

    Inventor name: NICOLAS, GUY

    Inventor name: VOLTZ, MARC

    Inventor name: MAHOT, PASCAL

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

    Effective date: 20030502

    Ref country code: IE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030502

    Ref country code: FI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030502

    Ref country code: NL

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030502

    Ref country code: AT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030502

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: EP

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 60002476

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20030605

    Kind code of ref document: P

    RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

    Owner name: CIME BOCUZE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: FRENCH

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LU

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030615

    Ref country code: CY

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030615

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: MC

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030630

    NLT2 Nl: modifications (of names), taken from the european patent patent bulletin

    Owner name: CIME BOCUZE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030802

    Ref country code: DK

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030802

    Ref country code: SE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030802

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: PT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030804

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4C

    Free format text: NORTIFICATION HAS NOW BEEN RECEIVED FROM THE EUROPEAN PATENT OFFICE THAT THE NAME OF THE APPLICANT SHOULD HAVE BEEN RECORDED AS: CIME BOCUZE SA

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20030813

    NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
    GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

    Effective date: 20030502

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20031215

    Year of fee payment: 5

    BERE Be: lapsed

    Owner name: *CIME BOCUZE

    Effective date: 20030630

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FD4D

    Ref document number: 1206585E

    Country of ref document: IE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: 710B

    Free format text: EXTENSION APPLICATION: APPLICATION FOR EXTENSION OF THE PERIOD(S) PRESCRIBED BY RULE(S) SCHEDULE 4 PARA 2 FILED ON 20040109.

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20040203

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20040430

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20040630

    Ref country code: CH

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20040630

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20040630

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: 9110

    Free format text: EXTENSION ALLOWED: PERIOD(S) PRESCRIBED BY RULE(S) SCHEDULE 4 PARA 2 EXTENDED UNDER RULE 110(6) IN ACCORDANCE WITH THE DECISION OF THE COMPTROLLER DATED 20040616. THE PATENT/APPLICATION IS REINSTATED SUBJECT TO SPECIAL TERMS FOR THIRD PARTY INTERESTS.

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: PL

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030630

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030630

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20100610

    Year of fee payment: 11

    Ref country code: GB

    Payment date: 20100527

    Year of fee payment: 11

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20110615

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 60002476

    Country of ref document: DE

    Effective date: 20120103

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20120103

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20110615