FI59351C - Foerfarande foer framstaellning av roer av rostfritt staol pao pulvermetallurgiskt saett - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av roer av rostfritt staol pao pulvermetallurgiskt saett Download PDFInfo
- Publication number
- FI59351C FI59351C FI751081A FI751081A FI59351C FI 59351 C FI59351 C FI 59351C FI 751081 A FI751081 A FI 751081A FI 751081 A FI751081 A FI 751081A FI 59351 C FI59351 C FI 59351C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- powder
- capsule
- shells
- filled
- density
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 5
- 239000011257 shell material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 claims 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 abstract description 73
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 238000010273 cold forging Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F3/04—Compacting only by applying fluid pressure, e.g. by cold isostatic pressing [CIP]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S29/00—Metal working
- Y10S29/031—Pressing powder with other step
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
Description
R3F^1 M (11)KUULUTUSJULKAISU ΓΛ7Μ
JjflA lJ ' ' UTLÄGGN I NGSSKMFT 0700 1 C Patentti rayin'·.-ity 10 JS 1 '‘31
Patent ooddelat v (S1) Kv.ik.3/Int.a.3 B 22 F 3/00 SUOMI—FINLAND pi) ι^ιι«^-Λι·»Μίωι.| 75io8i (22) Hikemtaplhr· — AmOkitinpdtc 10.0U.75 * ' (23) Alkupihri—GIMfhatsdaf 10.OU.75 (41) Tullut JulklMkal — Bllvlt off«ntll| 2q ]_q 75
PatMtti.)· r*kiat«rihallitu« («) NihUvUcIp^on J. kuuLju.k^un pvm.-
Pktant· och ragiltirityniMn Antekan uttafd och utl.ikrlft«n publicerad 2Q qJ^ ' g·^
(32)(33)(31) Pj•woikeu»—priorit« # qU . 7U
Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken
Tyskland(DE) P 2U19OIU.5 (71) Granges Nyby Ab, S-6U0 UU Nybybruk, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Christer Äslund, Torshälla, Ruotsi-Sverige(SE) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä putkien valmistamiseksi ruostumattomasta teräksestä jauhe-metallurgisella tavalla - Förfarande för framställning av rör av rostfritt stäl pä pulvermetallurgiskt sätt
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä putkien valmistamiseksi ruostumattomasta teräksestä jauhemetallurgisella tavalla, jolloin sulan sumuttamisella inerttiin kaasuun valmistetulla ruostumattoman teräksen pallorakeisella jauheella täytetään kuoret, suljetaan ne siten tiiviisti ja esipuristetaan kyl-mäisostaattisesti puristustuotteeksi, kuumennetaan puristustuote ja lopuksi suulakepuristetaan se.
Tunnetussa menetelmässä sijoitetaan metallijauhe suoraan suulakepuristimen säiliöön ja suulakepuristetaan yksivaihemene-telmällä suoraan halutuksi lopputuotteeksi tai suulakepuristetaan monivaihemenetelmällä välituotteiden kautta kahdessa tai useammassa vaiheessa lopulliseksi tuotteeksi.
Tämän menetelmän muunnelmassa valmistetaan ensin puris-tusaine, joka sijoitetaan ja suulakepuristetaan puristussäili-össä. Puristusaineen valmistaminen voi tällöin tapahtua eri tavoilla: 2 59351 a) jauhe kylmäpuristetaan ja sintrataan, b) jauhe kuumapuristetaan, c) jauheella täytetään kapseli, joka suljetaan.
Esillä olevan keksinnön kohteena on putkien valmistaminen, jolloin periaatteessa käytetään viimeisenä c:llä mainittua menetelmää, jauhe sijoitetaan kapseliin ja sen jälkeen seuraa jauheella täytetyn kapselin yksi- tai useampivaiheinen suu-lakepuristaminen.
Tällöin on taloudellisista ja valmistusteknisistä syistä välttämätöntä, että kapselimateriaali on niin ohutta kuin mahdollista. Silloin on ongelmana se, että kapseli pyrkii suulake-puristusmenettelyn aikana rypistymään ja muodostamaan poimuja. Valmistettaessa pitkänomaisia esineitä, kuten putkia tai sentapaisia on välttämätöntä, että kapselin pituuden ja halkaisijan välinen suhde on suurempi kuin yksi. Tällöin kapseli rypistyy ja poimuttuu kuitenkin helpommin, erityisesti jos kapselin seinä on ohut.
Eri ehdotuksia on tehty tämän ongelman ratkaisemiseksi, mutta kuitenkaan ei mikään niistä ole antanut taloudellisesti ja teknisesti tyydyttävää ratkaisua. On ehdotettu esim. kapselin kylmätaontaa, sen jälkeen kun se on täytetty jauheella ja kapseli on suljettu. Tästä menetelmästä on kuitenkin seurauksena, ettei tuloksesta kapselin ja kylmätaontaan käytettävän mekaanisen työkalun välillä esiintyvistä kitkavoimista johtuen tule tyydyttävää, erityisesti kun kapselin pituuden ja halkaisijan välinen suhde on enemmän kuin yksi. Kitkavoimista johtuen jää myös kokonaissupistus, joka voidaan saavuttaa, liian pieneksi ja vaihtelee puristusaineen pituudella sen eri kohdissa, mikä mm. johtaa epäsuotuisiin olosuhteisiin puristusainetta kuumennettaessa ennen suulakepuristamista.
Esillä oleva keksintö käyttää täysin eri tietä edellä selitetyn ongelman ratkaisemiseksi.
Esillä olevan keksinnön perustana on saada aikaan menetelmä ruostumatonta materiaalia olevien putkien valmistamiseksi, jolloin vältetään kapselin rypistyminen ja poimuttuminen.
Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että jauhe täytetään renkaanmuotoisiin, ohutseinäisiin, hyvin taipuisaa materiaalia oleviin kuoriin, joissa on ulkovaippa 3 59351 ja sisävaippa, joiden seinämän vahvuus on korkeintaan 5 % kuorten ulkohalkaisijasta, ja tiivistetään värähtelyn ja/tai ultraäänen avulla noin 60...70 %:iin teoreettisesta tiheydestä ja kuorien sulkemisen jälkeen kuorten isostaattisella kylmäpuris-tuksella tiivistetään edelleen yli 80 %:iin teoreettisesta tiheydestä ja näin saatu puristustuote kuoriaineisine uiko- ja sisäpintakerroksineen suulakepuristetaan putkeksi. Keksinnön mukainen menetelmä tarjoaa sen edun, ettei kapseli muodosta poimuja suulakepuristettaessa.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää edullisesti hyvin taipuisaa materiaalia, esim. hiiliterästä tai nikkeliä olevia ohutseinäisiä kapseleita.
Kapseleiden seinämän vahvuus on edullisesti noin 0,1...5 mm, edullisesti 0,2...3 mm.
Edullista on käyttää jauhetta, jonka raekoko ja vastaavasti halkaisija on pienempi kuin 1 mm, edullisesti pienempi kuin 0,6 mm (600 ^u).
Keksinnön mukaisesti saatetaan jauheella täytetty ja suljettu kapseli isostaattisen paineen alaiseksi, joka on vähintään 5000 baria.
Keksinnön mukaista menetelmää käytetään ensi sijassa ruostumatonta materiaalia varten. Sitä voidaan luonnollisesti käyttää myös muita tyypiltään metallisia materiaaleja varten tai esimerkiksi metallisten ja keraamisten jauheiden sekoituksia varten.
Edelleen on tärkeätä, silloin kun halutaan saada virheetön tuote, että jauheella on alhainen happipitoisuus, mikä saavutetaan siten, että käytetään inertillä kaasulla sumutettua pallonmuotoista jauhetta.
Jauherakeiden pallomaisella muodolla ja jauhetäytteen tä-ryttämisen avulla saadaan aikaan hyvin tiivis täyte, mikä on keksinnölle erittäin tärkeä ominaisuus, joka erottaa pallomaisen jauheen epäsäännöllisistä jauhemuodoista.
Pallomaisella jauheella täytetään edullisesti hyvin taipuisaa materiaalia olevat kapselit, joita tärytetään, niin että saavutetaan tiheys, joka on noin 60...70 % teoreettisesta tiheydestä, ts. umpinaisen materiaalin tiheydestä.
Molemminpuolisen paineen avulla kylmäisostaattisessa pu- 4 59351 ristuksessa puristusaine saa pääasiallisesti tasaisen tiheyden koko pituudelleen. Sen avulla että tiheys kohoaa voimakkaasti, paranee myös mahdollisuus suorittaa puristusaineen kuumentaminen lyhyessä ajassa induktiouunissa tai muulla tavalla.
Kuumentamisen jälkeen kapseli suulakepuristetaan yhdessä tai useammassa vaiheessa. Kapselimateriaali venytetään tällöin erittäin ohueksi kerrokseksi tai kalvoksi. Poistuessaan suulakepuristimesta kerros tai kalvo hapettuu ilmassa ja hilseilee o-sittain. Kapselimateriaalin muu osa poistetaan myöhemmässä hehkutuksessa, typpihapolla peittaamalla tai hiekkapuhalluksella. Tämän jälkeen putkea voidaan käsitellä tavalliseen tapaan.
Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetuilla putkilla on yllättävän yhtenäinen rakenne ja yllättävän yhtenäiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Erityisesti kovuuden ja kemiallisen vastustuskyvyn vaihtelut ovat saaduissa putkissa huomattavasti suuremmat kuin tunnetuilla menetelmillä valmistetuissa putkissa. Nämä keksinnön mukaisesti valmistettujen putkien ominaisuudet johtuvat siitä, että tavallisessa valmistuksessa aina esiintyviä suotautumia, varsinkin juovikkaassa muodossa, ei voi esiintyä.
Kapseli voidaan haluttaessa valmistaa korkealuokkaisesta, pintalaatua korvaavasta materiaalista siten, että suulakepuris-tetut putket tai sentapaiset varustetaan paikalleen jäävällä kapselimateriaalikerroksella. Pintakerroksen tai pleteerauksen vahvuus voidaan tällöin määrätä etukäteen valitsemalla kapselin seinämän paksuus sopivaksi. Tällaisten pintakerrosten valmistamiseen sopivat erityisen hyvin erittäin taipuisat kapselimate-riaalit.
Seuraavaksi keksintöä selitetään lähemmin muutaman esimerkin yhteydessä.
Esimerkki 1
Argonsumutetulla ruostumatonta terästä olevalla jauheella, jonka rakeet ovat pallonmuotoisia ja raekoko pienempi kuin 600 ^u ja kokonaishappipitoisuus alhainen, täytettiin putken-muotoinen kapseli ja tärytetttiin. Kapseli oli tehty rengaskap-paleeksi, jonka ulkohalkaisija oli noin 140 mm ja se oli alhaisen hiilipitoisuuden omaavaa terästä. Seinämän paksuus kohosi 3 mm:iin ja pituus 550 mm:iin. Rengaskappaletta muistuttavassa ’ Λ ' ' 5 59351 kapselissa oli keskeinen, läpimenevä putkenkappale, jonka seinämän paksuus oli suunnilleen sama ja hiiliteräslaatu sama kuin kapselin ulkovaipalla. Kapselinvaipan alhainen hiilipitoisuus on välttämätön jauheen hiilettymisen estämiseksi kuumentamisen ja suulakepuristuksen aikana.
Kapselista poistettiin ilma ja se suljettiin tunnetulla tavalla. Sen jälkeen asetettiin kapseli kylmäisostaattisen paineen alaiseksi siten, että se upotettiin nesteeseen (tässä tapauksessa veteen) ja asetettiin molemminpuoleisen paineen alaiseksi, joka oli 5000 baria. Tällöin kapseli kutistui ja jauheen tiheys kohosi noin 68 %:sta noin 90 %:iin kapselimateriaalin rypistymättä .
Selitykseksi on mainittava, että vertailun vuoksi alistettiin samanlainen kapseli kuin esimerkissä 1 kylmäisostaattisen paineen asemesta tavallisen kylmäpuristuksen alaiseksi, ts. tiivistettiin mekaanisessa puristimessa. Tällöin saavutettiin jauheessa tiheys, joka oli 75 % teoreettisesta tiheydestä huolimatta kaksi kertaa niin korkeasta paineesta kuin mitä käytettiin esimerkissä 1 .
Kylmäisostaattisella paineella valmistettu puristusaine kuumennettiin sen jälkeen esilämmitysuunissa 900 °C:een ja lopuksi induktiokäämissä 1240 °C:een, minkä jälkeen puristusaine suu-lakepuristettiin saumattomaksi putkeksi. Putki jäähdytettiin vesi-kylvyssä ja kapselimateriaali poistettiin typpihappokylvyssä.
Putki oli virheetön.
Esimerkki 2
Toisessa tapauksessa valmistettiin yhdistetty putki seu-raavalla tavalla: Esimerkkiä 1 vastaavaan peltikapseliin, jossa oli läpimenevä keskusputki, asetettiin ohutseinäinen putki puolelle etäsisyydelle kapselin uiko- ja sisäseinän väliin. Ulkoinen välitila täytettiin samanaikaisen täryttämisen aikana pallonmuotoisella jauheella, joka oli korkeat pii- ja alumiinipitoisuudet omaavaa 25 %:sta kromiterästä. Raekoko oli pienempi kuin 600 ^u.
On huomautettava, että tämänlaatuista puristusainetta on hyvin vaikea valmistaa tavanomaisilla, ts. sulatusmetallurgisilla menetelmillä. Materiaali on erityisen sopivaa jauhemetallurgista valmistusta varten. On tunnettua, että tällaisilla tuotteilla on erittäin suuri teollinen merkitys.
6 59351
Sisempi välitila täytettiin samanaikaisen täryttämisen aikana pallonmuotoisella ruostumattomalla krominikkeliteräsjauheella (18 % Cr ja 8 % Ni), jonka raekoko oli pienempi kuin 600 ^u. Sen jälkeen kun väliseinä oli poistettu ja ilman poistamisen sekä kapselin sulkemisen jälkeen tämä asetettiin kylmäisostaat-tisen paineen alaiseksi, joka oli 5000 baria. Tämän jälkeen pu-ristusaine kuumennettiin ja suulakepuristettiin saumattomaksi putkeksi samalla tavalla kuin esimerkissä 1 on selitetty. Kapse-limateriaali poistettiin samoin typpihappokylvyssä. Yhdistetyn putken rakenteen tarkastelu osoitti, että rakenne oli täysin tiivis ja täysin tasainen. Molempien materiaalien siirtymäalu-eella liitos oli täydellinen, ts. ilman virhekohtia. Tässä tulee mainita, ettei yhdistetyn putken virheetön valmistaminen nykyisin tunnetuilla menetelmillä ole käytännössä mahdollista.
Esimerkki 3
Samaa jauhetta ja kapselimateriaalia kuin esimerkissä 1 ei asetettu isostaattisen puristuksen alaiseksi, vaan se kuumennettiin suoraan noin 1200 °C:een ja suulakepuristettiin valmiiksi putkeksi. Putkessa esiintyi voimakkaita pintavikoja, jotka saattoivat johtua kapselin poimuttumisesta, mikä taas oli seuraus jauhekappaleen alhaisesta lähtötiheydestä. Koe osoitti siis, että puristusaineen tiivistäminen ennen suulakepuristamista on välttämätöntä tunnetun kapselin poimuttumisilmiön poistamiseksi ja että pintavikoja esiintyy putkissa siitä johtuen.
Esimerkki 4
Sama jauhe ja kapselimateriaali kuin esimerkissä 1 asetettiin kylmäisostaattisen paineen alaiseksi, joka oli 2500 baria, jolloin kapseli kutistui rypistymättä ja jauheen tiheys kas-voi 82 %:iin teoreettisesta tiheydestä.
Aine kuumennettiin ja suulakepuristettiin aikaisemmin selitetyllä tavalla. Saatu putki oli virheetön eikä siinä esiintynyt poimuuntumisilmiöitä.
Koe osoittaa, että kylmäisostaattinen tiivistäminen 80 %:iin on riittävä virheettömän tuotteen aikaansaamiseksi.
Esimerkki 5
Samalla jauheella kuin esimerkissä 1 täytettiin kapseli, joka oli alhaisen hiilipitoisuuden omaavaa teräslevyä ja jonka ulkohalkaisija oli 190 mm ja pituus 550 mm sekä seinämän paksuus 7 59351 10 mm. Rengaskappaletta muistuttavassa kapselissa oli keskeinen, läpimenevä putkenkappale, jonka seinämän paksuus oli suunnilleen sama ja hiiliteräslaatu sama kuin kapselin ulkovaipan. Kapseli-materiaalin alhainen hiilipitoisuus oli välttämätön jauheen hii-lettymisen estämiseksi kuumentamisen ja suulakepuristuksen aikana.
Aine kuumennettiin suoraan noin 1200 °C:een ja suulake-puristettiin valmiiksi putkeksi. Putkessa ei ollut mitään pinta-vikoja, jotka voisivat johtua kapselin poimuttumisesta.
Koe osoittaa, ettei kylmäisostaattinen puristus ole välttämätön poimuttumisen estämiseksi, jos käytetään riittävän paksua vaipanseinää.
Tässä esimerkissä selitetyllä menetelmällä on kuitenkin erittäin suuria rajoituksia ja epäkohtia, joista tässä esitetään muutamia: 1. Kapselin kustannukset merkitsevät tuotannossa paljon.
Jo silloin, kun kapselin paksuus on 1 mm, kapselin tuotantokustannukset valmiin puristusputken tonnia kohti ovat noin 1/5 siitä kokonaisvoitosta, joka saavutetaan verrattaessa menetelmään, jonka mukaan saumattomia putkia valmistetaan harkoista. Valmistettaessa ruostumattomia saumattomia putkia keksinnön mukaisella tavalla on siten erittäin tärkeää, että kapselikustannuk-set voidaan pitää pieninä. Kapselin paksuuden ollessa 5 mm sen valmistuskustannukset ovat jo niin suuret, että kustannussäästöä ei juuri enää ole.
2. Suulakepuristuksen jälkeen putken ympärillä ohuena kuorena oleva kapselimateriaali on poistettava, edullisesti peit-taamalla esim. typpihapossa, jos käytetään hiiliterästä. Jos käytetään paksuseinäisiä kapseleita, kapselien seinämä tulee suulakepuristuksen jälkeen niin paksuksi, että peittausta on vaikea suorittaa, varsinkin putkien sisällä.
3. Suulakepuristettaessa saadaan jauhepuristetuille putkille vaihteleva kapselinpaksuus. Esim. kun puristetaan kokoja 56x4 mm kapselin lähtöpaksuuden ollessa 1 mm, kapselin paksuus saadussa putkessa vaihtelee alueella 0,05...0,20 mm. Ruostumattoman aineen seinämäpaksuus vaihtelee luonnollisesti samalla tavalla, Nämä vaihtelut ovat täysin toleranssirajojen sisäpuolella.
Jos kapselin paksuus kasvaa, myös saadun putken paksuus-erot kasvavat. Jo 3...4 mm:n paksuudessa seinämään paksuudessa 8 59351 esiintyvät vaihtelut ovat valmiissa putkessa niin suuret, että toleranssirajat ylitetään, ts. putki on käyttökelvoton.
4. Käytettäessä paksua kapselimateriaalia puristimen kapaisteetti tulee sidotuksi ja sen hyötysuhde laskettuna tonneina ruostumatonta terästä/tunti laskee. Valmistettaessa saumattomia putkia koossa 56x4 mm tuottavuus laskee noin 30 % jos käytetään 10 mm:n kapselimateriaalia verrattuna 1 mm:n kapselima-teriaaliin.
Edellä esitetystä ilmenee selvästi kuinka tärkeää on käyttää mahdollisimman ohutta kapselin seinämää, mikä on mahdollista vain keksinnön avulla.
Esimerkki 6
Kahdeksasta kapselista neljä täytettiin epäsäännöllisen raemuodon omaavalla ruostumattomalla teräsjauheella (vesisumute-tulla jauheella) ja neljä ruostumattomalla jauheella, jolla oli pallonmuotoinen raemuoto (inertisesti sulautetulla jauheella) . Kapselit asetettiin alttiiksi kylmäisostaattiselle paineelle, joka oli välillä 2000, 4000, 6000 ja 8000 baria, mikä antoi kuviossa 1 olevan diagramman 1 mukaiset tiheydet. Niissä neljässä kapselissa, jotka oli täytetty epäsäännöllisen raemuodon omaavalla jauheella, esiintyi voimakkaita poimuuntumisilmiöitä vaipanpin-nalla. Pallonmuotoisella jauheella täytetyissä kapseleissa ei sitä vastoin ilmennyt mitään vikoja. Tämä esimerkki osoittaa, että on välttämätöntä käyttää pallonmuotoista jauhetta, joka antaa korkean täyttötiheyden, silloin kun halutaan estää poimuun-tumista tai muita vikoja kylmäisostaattista painetta käytettäessä puristettaessa tiheyksiin, jotka ylittävät 80 %.
Diagrammasta ilmenee kylmäisostaattisen paineen ja saavutetun tiheyden välinen suhde puristettaessa inertisesti sumutettua (yhtenäinen viiva) ja vesisumutettua jauhetta (katkoviiva) sekä, että tiheys 80 % saavutetaan huomattavasti alhaisemmalla paineella inertisesti sumutetulla jauheella.
Claims (6)
1. Menetelmä putkien valmistamiseksi ruostumattomasta teräksestä jauhemetallurgisella tavalla, jolloin sulan sumuttami-sella inerttiin kaasuun valmistetulla ruostumattoman teräksen pallorakeisella jauheella täytetään kuoret, suljetaan ne siten tiiviisti ja esipuristetaan kylmäisostaattisesti puristustuot-teeksi, kuumennetaan puristustuote ja lopuksi suulakepuristetaan se, tunnettu siitä, että jauhe täytetään renkaanmuotoisiin, ohutseinäisiin, hyvin taipuisaa materiaalia oleviin kuoriin, joissa on ulkovaippa ja sisävaippa, joiden seinämän vahvuus on korkeintaan 5 % kuorten ulkohalkaisijasta, ja tiivistetään värähtelyn ja/tai ultraäänen avulla noin 60...70 %:iin teoreettisesta tiheydestä ja kuorien sulkemisen jälkeen kuorten isostaattisella kylmäpuristuksella tiivistetään edelleen yli 80 %:iin teoreettisesta tiheydestä ja näin saatu puristustuote kuoriainei-sine uiko- ja sisäpintakerroksineen suulakepuristetaan putkeksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että jauhe tiivistetään metallisiin kuoriin, joiden seinämän vahvuus on 0,1...5 mm, edullisesti 0,2...3 mm.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuoret, jotka on täytetty jauheella ennen sulkemista, imetään tyhjäksi ilmasta ja/tai täytetään kaasulla, erityisesti inertillä kaasulla.
4. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1...3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuorien kokoonpuristaminen isostaattisen kylmäpuristuksen avulla viedään niin pitkälle, että tiheys on 90 % teoreettisesta tiheydestä.
5. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1 ... 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään jauhetta, jonka raekoko tai rakeen halkaisija on vähemmän kuin 1 mm, edullisesti vähemmän kuin 0,6 mm.
6. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1 ... 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuorien isostaattinen kylmäpuristus suoritetaan vähintään 5000 barin paineella.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI791192A FI60361C (fi) | 1974-04-19 | 1979-04-11 | Pressaemne foer tillverkning genom extrusion av roer av rostfritt staol |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2419014 | 1974-04-19 | ||
| DE2419014A DE2419014C3 (de) | 1974-04-19 | 1974-04-19 | Verfahren zum Herstellen von Rohren aus rostfreiem Stahl und Anwendung des Verfahrens auf das Herstellen von Verbundrohren |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI751081A FI751081A (fi) | 1975-10-20 |
| FI59351B FI59351B (fi) | 1981-04-30 |
| FI59351C true FI59351C (fi) | 1981-08-10 |
Family
ID=5913383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI751081A FI59351C (fi) | 1974-04-19 | 1975-04-10 | Foerfarande foer framstaellning av roer av rostfritt staol pao pulvermetallurgiskt saett |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4050143A (fi) |
| AT (1) | AT359808B (fi) |
| BE (1) | BE828134A (fi) |
| CA (1) | CA1014891A (fi) |
| CH (1) | CH599814A5 (fi) |
| CS (1) | CS193045B2 (fi) |
| DE (1) | DE2419014C3 (fi) |
| DK (1) | DK163804C (fi) |
| ES (1) | ES436763A1 (fi) |
| FI (1) | FI59351C (fi) |
| FR (1) | FR2267847B1 (fi) |
| GB (3) | GB1512391A (fi) |
| HU (1) | HU171751B (fi) |
| IT (1) | IT1036559B (fi) |
| NL (1) | NL7503808A (fi) |
| NO (2) | NO145330C (fi) |
| PL (1) | PL93939B1 (fi) |
| RO (1) | RO71131A (fi) |
| SE (2) | SE412331B (fi) |
| YU (1) | YU36445B (fi) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4143208A (en) * | 1974-04-19 | 1979-03-06 | Granges Nyby Ab | Method of producing tubes or the like and capsule for carrying out the method as well as blanks and tubes according to the method |
| FR2343895A1 (fr) * | 1976-03-10 | 1977-10-07 | Pechiney Aluminium | Procede de fabrication de corps creux en alliages d'aluminium au silicium par filage de grenailles |
| CA1145523A (en) * | 1978-09-06 | 1983-05-03 | Peter Nilsson | Process for the after-treatment of powder-metallurgically produced extruded tubes |
| DE2838850C2 (de) * | 1978-09-06 | 1983-12-15 | Gränges Nyby AB, Nybybruk | Verfahren zum Herstellen kaltverformter Rohre aus auf pulvermetallurgischem Weg erzeugten stranggepreßten rostfreien Stahlrohren |
| DE2846658C2 (de) * | 1978-10-26 | 1985-12-12 | Gränges Nyby AB, Nybybruk | Metallische Hülle für die Herstellung von Strangpreßbolzen zur pulvermetallurgischen Erzeugung von Rohren |
| US4373012A (en) * | 1978-10-26 | 1983-02-08 | Granges Nyby Ab | Casings and pressed parts utilized for the extrusion of articles, particularly pipes, and manufacturing process of such casings and pressed parts |
| SE441336B (sv) * | 1978-10-26 | 1985-09-30 | Nyby Uddeholm Ab | Kapsel for cylindriska pressemnen for extrudering |
| US4464206A (en) * | 1983-11-25 | 1984-08-07 | Cabot Corporation | Wrought P/M processing for prealloyed powder |
| US4464205A (en) * | 1983-11-25 | 1984-08-07 | Cabot Corporation | Wrought P/M processing for master alloy powder |
| DE3520910A1 (de) | 1985-06-11 | 1986-12-11 | Avesta Nyby Powder AB, Torshälla | Verfahren zur herstellung von strangpressbolzen, zur pulvermetallurgischen erzeugung von rohren |
| US4632702A (en) * | 1985-10-15 | 1986-12-30 | Worl-Tech Limited | Manufacture and consolidation of alloy metal powder billets |
| US5252288A (en) * | 1986-06-17 | 1993-10-12 | Sumitomo Electric Industries, Inc. | Method for producing an elongated sintered article |
| JP2707524B2 (ja) * | 1986-06-17 | 1998-01-28 | 住友電気工業株式会社 | 長尺セラミックス製品の製造方法 |
| US5480601A (en) * | 1986-06-17 | 1996-01-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing an elongated sintered article |
| US4699657A (en) * | 1986-11-03 | 1987-10-13 | Worl-Tech Limited | Manufacture of fine grain metal powder billets and composites |
| DE3643016C1 (de) * | 1986-12-12 | 1987-08-13 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Herstellung von Bloecken oder Profilen |
| EP0327064A3 (de) * | 1988-02-05 | 1989-12-20 | Anval Nyby Powder Ab | Verfahren zur Herstellung pulvermetallurgischer Gegenstände, insbesondere langgestreckter Gegenstände, wie Stangen, Profile, Rohre od. dgl. |
| US4933141A (en) * | 1988-03-28 | 1990-06-12 | Inco Alloys International, Inc. | Method for making a clad metal product |
| DE3919107A1 (de) * | 1988-08-02 | 1990-02-08 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur formgebung und verbesserung der mechanischen eigenschaften von pulvermetallurgisch hergestellten rohlingen aus einer legierung mit erhoehter warmfestigkeit durch strangpressen |
| SE501390C2 (sv) * | 1989-06-01 | 1995-01-30 | Abb Stal Ab | Sätt för framställning av ett kompoundrör med ett slitstarkt yttre skikt |
| FR2687337B1 (fr) * | 1992-02-13 | 1994-04-08 | Valtubes | Procede de realisation de tubes par travail a chaud de poudres metalliques et tubes ainsi obtenus. |
| SE503422C2 (sv) * | 1994-01-19 | 1996-06-10 | Soederfors Powder Ab | Sätt vid framställning av en sammansatt produkt av rostfria stål |
| US5482672A (en) * | 1995-02-09 | 1996-01-09 | Friedman; Ira | Process for extruding tantalum and/or niobium |
| US7897102B2 (en) * | 2004-08-27 | 2011-03-01 | Helio Precision Products, Inc. | Method of making valve guide by powder metallurgy process |
| EP2014394A1 (de) * | 2007-07-13 | 2009-01-14 | Alcan Technology & Management Ltd. | Verfahren, bei dem durch Mikrowellen erwärmtes Metallpulver stranggepresst wird |
| CN106360252A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 吴小华 | 一种干盐腌制机干盐腌制食品的方法 |
| US10301753B2 (en) * | 2017-10-18 | 2019-05-28 | Clover Mfg. Co., Ltd. | Presser foot for sewing machine |
| US20200406360A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Powder metallurgical processing of high-manganese steels into parts |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2885287A (en) * | 1954-07-14 | 1959-05-05 | Harold F Larson | Method of forming elongated compacts |
| NL128420C (fi) * | 1960-03-07 | 1900-01-01 | ||
| US3328139A (en) * | 1965-02-26 | 1967-06-27 | Edwin S Hodge | Porous tungsten metal shapes |
| DE1539848B1 (de) * | 1966-01-03 | 1971-04-08 | Duerrwaechter E Dr Doduco | Verfahren zur herstellung eines mehrschichtenhalbzeugs durch strangpressen |
| US3390985A (en) * | 1966-08-10 | 1968-07-02 | Us Interior | Consolidation and forming by high-energy-rate extrusion of powder material |
| SE377434B (fi) * | 1967-06-26 | 1975-07-07 | Asea Ab | |
| US3450528A (en) * | 1968-07-25 | 1969-06-17 | Crucible Steel Corp | Method for producing dispersioned hardenable steel |
| US3724050A (en) * | 1968-09-19 | 1973-04-03 | Beryllium Corp | Method of making beryllium shapes from powder metal |
| SE341989B (fi) * | 1970-02-03 | 1972-01-24 | Asea Ab | |
| US3744993A (en) * | 1970-11-30 | 1973-07-10 | Aerojet General Co | Powder metallurgy process |
| US3728111A (en) * | 1971-09-21 | 1973-04-17 | Asea Ab | Method of manufacturing billets from powder |
| US3823463A (en) * | 1972-07-13 | 1974-07-16 | Federal Mogul Corp | Metal powder extrusion process |
| US3824097A (en) * | 1972-12-19 | 1974-07-16 | Federal Mogul Corp | Process for compacting metal powder |
-
1974
- 1974-04-19 DE DE2419014A patent/DE2419014C3/de not_active Expired
-
1975
- 1975-03-17 SE SE7502944A patent/SE412331B/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-03-20 AT AT216175A patent/AT359808B/de not_active IP Right Cessation
- 1975-03-26 HU HU75GA00001182A patent/HU171751B/hu unknown
- 1975-03-28 IT IT759374A patent/IT1036559B/it active
- 1975-03-28 NL NL7503808A patent/NL7503808A/xx unknown
- 1975-04-10 FI FI751081A patent/FI59351C/fi not_active IP Right Cessation
- 1975-04-11 CS CS752537A patent/CS193045B2/cs unknown
- 1975-04-11 YU YU00929/75A patent/YU36445B/xx unknown
- 1975-04-15 DK DK160375A patent/DK163804C/da not_active IP Right Cessation
- 1975-04-17 NO NO751384A patent/NO145330C/no unknown
- 1975-04-17 PL PL1975179686A patent/PL93939B1/pl unknown
- 1975-04-18 GB GB16219/75A patent/GB1512391A/en not_active Expired
- 1975-04-18 FR FR7512185A patent/FR2267847B1/fr not_active Expired
- 1975-04-18 CA CA224,940A patent/CA1014891A/en not_active Expired
- 1975-04-18 US US05/569,264 patent/US4050143A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-04-18 GB GB47985/77A patent/GB1512392A/en not_active Expired
- 1975-04-18 BE BE155569A patent/BE828134A/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-04-18 CH CH502975A patent/CH599814A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-04-18 ES ES436763A patent/ES436763A1/es not_active Expired
- 1975-04-18 RO RO7582027A patent/RO71131A/ro unknown
-
1976
- 1976-01-22 GB GB2462/76A patent/GB1498908A/en not_active Expired
-
1978
- 1978-04-11 SE SE7804028A patent/SE449059B/sv not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-04-17 NO NO791262A patent/NO149095C/no unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI59351C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av roer av rostfritt staol pao pulvermetallurgiskt saett | |
| US5056209A (en) | Process for manufacturing clad metal tubing | |
| US4143208A (en) | Method of producing tubes or the like and capsule for carrying out the method as well as blanks and tubes according to the method | |
| US5236674A (en) | High pressure reaction vessel | |
| US4401723A (en) | Capsules and pressings for extruding objects, particularly tubes, and a process for producing the capsules and pressings | |
| US3788926A (en) | Method of manufacturing boron-aluminium composite tubes | |
| FI60361B (fi) | Pressaemne foer tillverkning genom extrusion av roer av rostfritt staol | |
| EP0401185A1 (en) | Method for manufacturing a compound pipe | |
| JPH0462032A (ja) | テトラフルオロエチレン樹脂パイプの製造法 | |
| US4373012A (en) | Casings and pressed parts utilized for the extrusion of articles, particularly pipes, and manufacturing process of such casings and pressed parts | |
| JPS6229484B2 (fi) | ||
| CN210548085U (zh) | 一种双层或多层难熔金属复合管材制备模具 | |
| CA1050217A (en) | Capsules from which elongate metal objects can be produced by extrusion | |
| DE2462747C2 (de) | Strangpreßbolzen zur pulvermetallurgischen Herstellung von Rohren aus rostfreieem Stahl | |
| JPS61190008A (ja) | 粉末冶金法による熱間押出しクラツド金属管の製造方法 | |
| JP3616196B2 (ja) | 長尺スクリュー状部材とその製造法 | |
| JPH05287319A (ja) | 熱間静水圧プレス方法 | |
| JPH02179802A (ja) | 金属粉末クラッド管押出ビレットと断熱鋼管 | |
| JP2024047537A (ja) | 方向性圧密化が増強された熱間静水圧プレス容器 | |
| KR830000389B1 (ko) | 분말야금법으로 제조된 압출관의 후처리 방법 | |
| JPS61190006A (ja) | 粉末冶金法による熱間押出しクラツド金属管の製造法 | |
| SU1026962A1 (ru) | Способ изготовлени спеченных изделий из материалов на основе железа | |
| JPH05287320A (ja) | 熱間静水圧プレス方法 | |
| JPH03202433A (ja) | 金属―セラミックス複合材料の製造方法 | |
| Zhou | A new technology for the manufacture of multilayer prestressed vessel ends |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: GRAENGES NYBY AB |