NO151779B - Kapsel for emne for ekstrudering av gjenstander - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en kapsel for emne for

ekstrudering av gjenstander, særlig rør, stenger e.l. profil-

erte, langstrakte, tette, metalliske gjenstander, særlig av rustfritt stål eller høylegert nikkelstål, særlig varme-

faste stål for varmevekslere, f.eks. høylegert nikkelstål med 80% nikkel og 20% krom, idet kapselen består av en tynn plate, fortrinnsvis 1-2 mm tykk og fortrinnsvis med lavt karboninnhold, mindre enn 0,015 %, fortrinnsvis mindre enn 0,004 %, idet kapselen fylles med pulver av metall eller metallegeringer, eller blandinger av disse, eller blandinger

av pulver av metall og/eller metallegeringer med keramisk

pulver, som fortrinnsvis består av kuleformede eller hovedsakelig kuleformede partikler, som fremstilles i en atmosfære av beskyttende gass, fortrinnsvis argon, ved for-

støvning av et utgangsmaterial, og idet densiteten til pul-

veret som fylles i kapselen økes ved vibrasjon med fortrinns-

vis 80 til 100 Hz til omtrent 60 til 71 % av den teoretiske densitet, og etter lukking av kapselen økes ytterligere ved isostatisk kaldpressing ved et trykk på i det minste 4000

bar, fortrinnsvis 4200 til 6000 bar, særlig 4500 til 5000

bar, til i det minste 80 til 93 % av den teoretiske densitet.

I DE-AS 2.419.014 er beskrevet fremstilling av rør av rust-

fritt stål, som oppviser en ensartet struktur og ensartede fysikalske og kjemiske egenskaper samt god bearbeidbarhet,

idet pulver av et slik stål fylles i metalliske kapsler og de lukkede kapsler komprimeres ved hjelp av trykk fra alle sider, og det således dannede utgangsmaterial ekstruderes til rør, idet det overveiende anvendes stålpulver i form av kuleformede partikler fremstilt ved forstøvning av smelte i inert gass, og det anvendes kapsler av et duktilt metall og med veggtykkelse som maksimalt er omtrent 5 % av ytterdiameteren til kapselen, idet densiteten til stålpulveret som fylles i kapselen økes til omtrent 60 til 70 * av den teoretiske densitet ved hjelp av vibrasjon og/eller ultra-

lyd, og densiteten til stålpulveret økes ved hjelp av iso-

statisk kaldpressing av kapselen ved hjelp av et trykk på i det minste 1500 bar til i det minste 80 X, fortrinnsvis 80

til 93 % av den teoretiske densitet, det pressede material oppvarmes og ekstruderes deretter i varm tilstand, fortrinnsvis ved tempereraturer på i det minste omtrent 1200°C, til et ønsket halvfabrikat.

I henhold til DE-AS 2.419.014 kan de metalliske kapsler, som er fyllt med stålpulveret, evakueres før de lukkes og/eller fylles med en gass, særlig en inert gass, f.eks. argon.

I henhold til DE-AS 2.419.014 anvendes fortrinnsvis metalliske kapsler med en veggtykkelse som er mindre enn 3 %, fortrinnsvis mindre enn 1 %, av ytterdiameteren til kapselen, og det anvendes fortrinnsvis metalliske kapsler med en veggtykkelse som ligger mellom omtrent 0,1 til 5 mm, fortrinnsvis mellom omtrent 0,2 og 3 mm.

I henhold til DE-AS 2.419.014 kan også fremstilles sammensatte rør, idet det anvendes tynnveggede, metalliske kapsler, som ved hjelp av en eller flere konsentriske skillevegger deles i to eller flere områder, og de overveiende kuleformede pulverpartikler av forskjellige stålkvaliteter fylles i hvert sitt av disse områder under samtidig vibrasjon, hvoretter skille-veggene fjernes og kapslene lukkes, og deretter skjer den isostatiske kaldpressing og ekstrudering ved høyere tempe-ratur. Ved ekstrudering av det pressede material til rør anvendes vanligvis glass som smøremiddel. Ettersom det stilles store krav til smøremiddel ved. ekstruder ingen, særlig for rustfrie stålkvaliteter og høyere temperaturer, er det nødvendig at det pressede material har en i det vesentlige plan endeflate slik at smøremidlet i form av en glass-rondell på endeflaten til det pressede material virkelig blir ut-nyttet.

Det har imidlertid vist seg at det oppstår overflatefeil ved ekstruderingen, og særlig i den fremre del av det ekstruderte produkt, og dette skyldes at det i overgangen mellom lokk og mantel oppstår en kraftig forstyrrelse av flytefor-løpet, hvilket kunne tilbakeføres til den forstyrrende virkning av sveisingen. Dette forårsaket en betydelig øket vrakandel for de ferdige produkter.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å øke kvalit-teten, dvs. å minske den prosentvise andel av de ekstruderte produkter som er beheftet med feil, samt å høyne kvaliteten og målnøyaktigheten til de ekstruderte produkter.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at i det minste den ytre mantel til kapselen er utstyrt med en utbulning som er rettet utover og i motsatt retning av krympningen, hvilken utbulning har en slik størrelse at den i det vesentlige forsvinner senere på grunn av krympningen.

Utformningen av kapselen i henhold til oppfinnelsen gir den fordel at det pressede material etter den isostatiske kaldpressing av kapselen ikke har noen "timeglassform" med et innsnevret midtre område. Denne såkalte "timeglassform" oppstår på grunn av at endene av kapselen, som lukkes ved hjelp av et lokk eller lignende, får en mindre krympning ved isostatisk kaldpressing enn det midtre område av kapselen. Ettersom det til ekstruderingen trengs et presset emne med

et ytre mantel som har mest mulig nøyaktig sylinderform, er det nødvendig å bearbeide endene av det pressede emne som har "timeglassform", hvilket utgjør en meget dyr bearbeidning, og hvorved det er fare for at det oppstår'riss. Utformningen av kapselen i henhold til oppfinelsen gir den fordel at en bearbeidning av det pressede emne for å oppnå sylindrisk form bortfaller. Dessuten gjør oppfinnelsen det mulig å fremstille emner med en diameter som meget nøyaktig tilsvarer den ønskede diameter. I henhold til oppfinnelsen kan nøy-aktigheten komme opp i - 0,2 % og også - 0,1 %. Derved kan emnet fremstilles med diamter med en absolutt nøyaktighet på 0,2 mm, og også i 0,1 mm. Fortrinnsvis fremstilles den ytre mantel og/eller den indre mantel for kapselen i henhold til oppfinnelsen i området ved kapselendene som i det vesentlige sylindriske deler, med diameter som nøyaktig tilsvarer diamteren til det ferdige emne, og disse avsnitt går over i et utbulet, midtre kapselområde.

Fortrinnsvis gis den ytre og/eller indre mantel til kapselen

en slik form at utbulningen fra hvert av de sylindriske partier ved kapselendene i aksial retning sett mot midten av kapselen, først forløper utover i et område med konkavt tverrsnittprofil der diameteren øker, idet helningen av den ytre og/eller indre mantel i forhold til kapselens akse stadig øker, hvoretter det fortrinnsvis følger et konisk mellomparti, der helningen til den ytre og/eller indre mantel er i det vesentligs omtrent konstant, og til dette koniske mellomparti er tilsluttet et område der den ytre og/eller indre mantel oppviser et utover konvekst tverrsnittprofil som går over i et midtre, akseparallelt avsnitt, som fortrinnsvis oppviser en i det vesentlige konstant diameter.

En forbedring av målnøyaktigheten til de pressede emner og

en minskning av vrakandelen kan også oppnås ved at det på

den fremre og/eller bakre endeflate til kapselen anordnes en plate-, kjegle-, halvkule eller traktformet innsats av. kompakt material. Ved anbringelsen av slike innsatser blir flyteegenskapene ved ekstruderingen av emnet vesentlig for-bedret, og den brukbare andel av rustfritt material øker, ettersom innsatsene, som fortrinnsvis består av elektrisk ledende metall, særlig bløtt jern, henholdsvis stål med lavt karboninnhold, danner endene av de ekstruderte rør, hvilke i alle tilfeller må kappes av. Videre bevirker innsatser fortrinnsvis av et elektrisk ledende metall i området ved de fremre og/eller bakre endeflater av kapslene at oppvarm-ingen av emnene før ekstruderingen ved hjelp av induktiv varme blir vesentlig lettere, ettersom de metalliske innsatser lett lar seg oppvarme induktivt, og varmen avgis til de øvrige deler i emnet, særlig til det indre rom som er fyllt med pulver, og dette bidrar til en rask oppvarmning av hele emnet.

Som særlig fordelaktig har kombinasjonen av de nevnte innsatser i området ved de fremre og/eller bakre endelfater av kapslene og utformningen av den ytre og/eller indre mantel med en utbulning som er rettet utover og mot retningen til krympningen ved isostatisk pressing vist seg å være, idet utbulningen har slike dimensjoner at den senere i det vesentlige forsvinner på grunn av krypningen. Ved hjelp av denne kombinasjon kan dimensjonene til det pressede emne holdes ennå mer nøyaktig. Det er mulig å holde dimensjonene til emnet innen - 0,05 % eller med absolutt mål innen +0,1 mm, hvilke er av største betydning for fremstilling av feilfrie, ekstru-. derte gjenstander, særlig av ekstruderte rør.

Innsatsen kan utformes som lokkene som lukker endene av kapselen, idet innsatsene kan sveises tett til den ytre og indre mantel for kapselen. Fortrinnsvis kan det mellom innsatsene og det indre rom i kapselen også anordnes plateinnlegg, som er utformet som lokk og er tett forbundet med den ytre og indre mantel ved sveising.

Det kan anvendes innsatser for den fremre ende av kapselen som er traktformet og er utstyrt med en midtre boring, idet vinkelen mellom veggen i den midtre boring for den indre mantel i kapselen og den kjegleformede mantelflate på den traktformede innsats er omtrent 40 til 60°, fortrinnsvis omtrent 40 til 50°, særlig omtrent 45°.

For fremstilling av rør kan det være fordelaktig at det i det minste ved den fremre ende av kapselen anordnes en ringformet innsats med en midtre boring, hvilken innsats oppviser en i det vesentlige plan endeflate, og idet begrensningsflaten mellom veggen i den- midtre boring og den største ytterdiameter oppviser en omtrent sirkelformet tverrsnittsprofil, idet midtpunktet til sirkelprofilen ligger omtrent i området til skjæringslinjen mellom den plane endeflate og den midtre boring.

En annen vesentlig forbedring av kapselen og de emner og ekstruderte gjenstander som fremstilles av kapselen, særlig ekstruderte rør, kan oppnås i kombinasjon med de ovenfor be-skrevne innsatser eller uavhengig av disse, ved at i det minste mantelen til kapselen oppviser omtrent like fasthetsegenskaper i aksial retning langs hele omkretsen. Fortrinnsvis er i det minste den ytre mantel dannet av et tynnvegget, spiralsveiset eller ekstrudert rør. En slik utformning av den ytre mantel til kapselen gir den fordel at det oppnås ekstruderte produkter, særlig rør, med betydelig minsket feil-andel og dermed vrakandel. Fortrinnsvis tilpasses stigningen til spiralen som dannes av sveisesømmen i forhold til lengden av kapselen på en slik måte at sveisesømmen danner omtrent en fullstendig vinding. En ytre mantel med en slik sveisesøra oppviser i alle punkter langs sin omkrets i aksial retning bare en sveisesøm, og har i aksial retning omtrent like fasthetsegenskaper. Alternativt kan sveisesømmen danne 2,

3 eller flere fullstendige vindinger.

Den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for kapsler og pressede emner ekstrudering av gjenstander, særlig rør, stenger eller lignende profilerte, langstrakte, tette, metalliske gjenstander, særlig rustfritt stål eller høylegerte nikkelstål, særlig varmbestandige stål for varmevekslere, f.eks. høylegerte nikkelstål med 80 % nikkel og 20 % krom, idet kapselen i henhold til oppfinnelsen fylles med pulver av metall eller metallegeringer, eller blandinger av disse, eller blandinger av pulver av metaller og/eller metallegeringer med keramisk pulver. Som pulver anvendes fortrinnsvis pulver med kuleformede eller overveiende kuleformede partikler, med en midlere diameter fortrinnsvis mindre enn omtrent 1 mm.

I kapselen kan det f.eks. anvendes kuleformet pulver som er fremstilt i en atmosfære av beskyttelsesgass, fortrinnsvis argon, av det ønskede utgangsmaterial, dvs. det ønskede metall og/eller den ønskede metallegering, ved hjelp av forstøvning. Derved blir fortrinnsvis pulverpartikler som har diameter større enn 1 mm, i det minste i overveiende grad, suget bort fordi det er fare for at det i pulverpartikler med diameter som er større enn 1 mm befinner seg argon. Et slik innhold av argon kan oppstå ved forstøvning f.eks. på grunn av turbu-lens. Innhold av argon vil ved ekstrudering føre til uhel-dige egenskaper til de ekstruderte gjenstander og til dannelse av linjer.

Densiteten til pulveret som fylles i kapselen økes til omtrent 60 til 71 % av den teoretiske densitet ved hjelp av vibrasjon, idet vibrasjonsfrekvensen fortrinnsvis velges til i det minste omtrent 70 Hz, fortrinnsvis 80 til 100 Hz. Ved hjelp av vibrasjon med 80 til 100 Hz kan oppnås en densitet på omtrent 68 til 71 % av den teoretiske densitet.

Etter fylling av pulveret og densitetsøkning ved hjelp av vibrasjon lukkes kapselen, fortrinnsvis etter evakuering og/ eller ifylling av inert gass. Deretter økes densiteten til pulveret ved hjelp av isostatisk kalspressing med et trykk på i det minste 4000 bar, fortrinnsvis 4200 til 6000 bar, særlig 4500 til 5000 bar, med i det minste 80 til 93 % av den teoretiske densitet.

Det har vist seg at kapsler som består av tynne plater, fortrinnsvis plater med tykkelse på omtrent 1 til 2 mm, særlig omtrent 1,5 mm, er særlig fordelaktige. Som material til disse kapsler anvendes fortrinnsvis bløtt stål med lavt karboninnhold, særlig med karboninnhold som er mindre enn 0,015v%, særlig mindre enn 0,004 X, for å forhindre at pulveret an-rikes med karbon under oppvarmningen og ekstruderingen.

Ved hjelp av trykket fra alle sider ved den isostatiske kaldpressing komprimeres kapselen ensartet både i lengderetningen og i radial retning, og danner derved et presset emne. Dette emne skal i størst mulig grad være fritt for uregelmessigheter, ettersom dette fører til vanskeligheter ved ekstruderingen, særlig ved ekstrudering av rør.

For å fremstille et emne for ekstrudering av rør, anvendes

en kapsel som er utformet som et ringlegeme, idet den ytre mantel til dette ringlegeme dannes av et spiralsveiset rør-

parti som f.eks. er fremstilt av en plate med tykkelse på omtrent 1,5 mm.

Inne i denne ytre mantel anbringes en indre mantel, f.eks.

i form av et rør med langsgående sveisestrøm, og med mindre diamter men samme veggtykkelse som den ytre mantel. Ved en ende festes et ringformet lokk mellom den ytre og indre mantel, og avgrenser således rommet mellom de to rørene. Deretter fylles pulver med kuleformede partikler i rommet, og densiteten økes ved hjelp av vibrasjon med f.eks. 80 Hz til omtrent 68 % av den teoretiske densitet. Deretter evakueres rommet og den annen ende av dette tettes ved hjelp av et annet lokk. Deretter følger en isostatisk kaldpressing i en væske, f.eks. vann, med et trykk på f.eks. 4700 bar. Ved hjelp av trykket som virker fra alle sider oppnås en presset gjenstand med densitet på f.eks. 85 % av den teoretiske densitet.

For kapselen i henhold til oppfinnelsen tilstrebes at den spiralformede sveisestrøm blir mest mulig glatt og ikke bevirker noen vesentlig forandring av egenskapene til platen. Sveisestrømmen kan således fortrinnsvis glattes ut ved hjelp av valsing og/eller sliping. Utglattingen av sveisestrømmen ved hjelp av valsing kan skje umiddelbart etter sveisingen.

For kapsler til fremstilling av rør kan det være hensiktsmessig å fremstille ikke bare den ytre mantel, men også den indre mantel av et rør som oppviser omtrent ensartede fasthetsegenskaper i aksial retning langs omkretsen. Herved kan den indre mantel enten bestå av et spiralsveiset rør eller av et ekstrudert rør. Anvendelsen av et ekstrudert eller spiralsveiset rør for den indre mantel er særlig hensiktsmessig ved store dimensjoner. Ved små dimensjoner er det vanligvis tilstrekkelig at den ytre mantel av_kapselen fremstilles av et rørparti som oppviser omtrent ensartet fasthetsegenskaper i aksial retning langs omkretsen.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp

skjematiske tegninger.

Fig. 1-4 viser lengdesnitt gjennom utførelsesformer av en kapsel i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser en utførelsesform av kapselen der en innsats 130 ved den fremre ende av kapselen oppviser en hovedsakelig sirkelbueformet tverrsnittsprofil 136 samt en plan endeflate 134 og en midtre boring 132. Krumningssentrene til det sirkelbuef ormede tverrsnittsprofil 136 ligger på en sirkel som går omtrent gjennom skjæringslinjen mellom den plane endeflaten 134 og veggen i boringen 132, dvs. i området ved den fremre begrensningslinje til boringen 132, og er i fig. 1 antydet med to kryss 138. Det hovedsakelig sirkelbueformede tverrsnittsprofil 136 gir den fordel at ved ekstrudering av emnet som omfatter innsatsen 130 av mykt jern eller lignende metall sammen med lokket 110, sveisestrømmen 116, 118 og de nærmeste partier av den ytre mantel 102 og den indre mantel 104 som dannet den første del av røret, vil denne del etter ekstruderingen kappes av, eller kan falle av seg selv, når for-bindelsen til det etterfølgende rør, fortrinnsvis av rustfritt stål og fremstilt av pulverinnholdet i kapselen, ikke oppviser tilstrekkelig fasthet. På grunn av den omtrent sirkelbuef ormede utformning av begrensningslinjen 136 for innsatsen 130 oppnås at skillelinjen mellom det fremre parti, som utgjør et vrakparti av det ekstruderte rør, og det egentlige rør som består av høyverdig, rustfritt material, dannes en skarp skilleflate som rager hovedsakelig vinkelrett på rør-aksen. Også lokket 110 oppviser et hovedsakelig sylindrisk parti 117, som er sveiset til den ytre mantel 102 ved hjelp av en sveisestrøm 116, samt et omtrent sylinderformet, indre parti 119, som ligger mot den indre mantel 104 og er forbundet med den indre mantel langs én rundtgående sveisestrøm 118. Overgangen mellom veggen i den midtre boring 132 og det sirkel-formede tverrsnittsprof il 136 har en avrunding 139.

Det kan også være fordelaktig å sveise innsatsene 130 og 140 direkte til henholdsvis den ytre mantel 102 og den indre mantel 104, på en tett måte. I såfall kan lokket og bunnen 120 utelates.

Ved anvendelse av plateinnlegg som lokk og bunn kan det

være hensiktsmessig å feste innsatsene 130 til disse ved punktsveising. I mange tilfeller er det imidlertid tilstrek-

kelig å feste innsatsene 130 ved hjelp av de innfalsede ender 115 til den ytre mantel 102.

Innsatsen i området ved den fremre endeflate av kapselen

fører ved ekstrudering til en slags tunneleffekt, når denne innsats består av duktilt material, f.eks. duktilt jern, mykt jern, lavlegert karbonstål eller støpejern. Trykket som er nødvendig i containeren til ekstruderingspressen for å eks-

trudere det pressede emne blir mindre når den fremre inn-

sats består av duktilt material, og dette material lar seg lettere bringe til flytning enn pulverfylling i emnet. Etter at flytningen ved ekstruderingen har startet skjer flytningen også i pulverfyllingen, også dersom flytegrensen til pulverfyllingen ligger høyere enn flytegrensen til det duktile material i innsatsen, og det oppstår altså en slags tunnel-

ef f ekt .

Den ytre mantel 102 vist i fig. 1 oppviser en utbulning 103

i motsatt retning av krympningen ved,isostatisk kaldpressing.

Også innsatsen 140 oppviser en omtrent sirkelbuef ormet tverrsnittsprofil 146 i området ved kapselens bunn 120, og går i området ved den midtre boring 142 over i et avrundet område 149 som fortsetter i veggen i boringen 142. Utvendig har innsatsen 140 et hovedsakelig sylindrisk parti 147, og et sylin-

drisk parti 127 av bunnen 120 er i kontakt med dette. Det sylindriske parti 127 er ved hjelp av en sveisesøm.126 sveiset til et hovedsakelig sylindrisk parti 166 av den ytre mantel 102. Mot den indre mantel 104 ligger lokket 120 med et sylindrisk parti 129, og er sveiset til den indre mantel ved hjelp av en sveisetsøm 128. Den ytre endeflate 144 til inn-

satsen 140 er plan, og har langs den ytre kant en avrunding 145 eller et avskrådd parti, slik at den innover falsede, nedre kant 125 til den ytre mantel 102 kan fastholde innsatsen 140. Utbulningen 103 har slike dimensjoner at inner-flaten til den ytre mantel 102 etter den isostatiske kaldpressing har krympet til linjen 170, hvilken tilsvarer den ideelle sylinderform. Tilsvarende har de sylindriske partier 156 og 166 til den ytre mantel 102 blitt deformert slik at de flukter med linjen 170, fortrinnsvis ved hjelp av valsing.

For å unngå foldedannelse og å oppnå et mest mulig nøyaktig sentrert emne er det fordelaktig å begrense forandringen av diameteren til den ytre mantel 102 i det vesentlige til områdene ved innsatsene 130 til 140. Mellom disse innsatser oppviser den ytre mantel 102 i det området som er antydet med henvisningstallet 150 en hovedsakelig konstant ytterdiameter. Det har vist seg særdeles fordelaktig at det fra de sylindriske partier 156, 166 og mot midten av kapselen anordnes områder 157, 167 med et utover konkavt tverrsnittsprofil og deretter mellomområder 158, 168 med profil som avkortede kjegler, etterfulgt av områder 159, 169 som oppviser et utover konvekst tverrsnittsprofil og går over i det sylindriske, midtre område 150. Det er vesentlig at de utover konkave områder 157 og 167 er utformet omtrent som speilbilder av tverrsnitts-profilet 136 og 146 for innsatsene, idet linjen 170 utgjør symmetriaksen, og idet den antydede halve konusvinkel jJ for den ytre mantel er minsket i forhold til den halve konusvinkel for det nærmeste parti av innsatseneomtrent i samme forhold som den prosentvise krympning.

Fig. 2 viser en lignende utførelsesform som fig. 1, der alle like eller lignende deler er gitt de samme henvisningstall som i fig. 1, med tilegg av 100. Den vesentlige forskjell består i at innsatsene 230 og 240 oppviser tverrsnittsprofiler med hovedsakelig spisse overganger 239 og 249, slik at det tilsvarende utformede lokk 210 og den tilsvarende utformede bunn 220 forløper helt inn til den indre mantel 204 og danner en stump vinkel, henholdsvis a og a', med denne. Det har vist seg at denne utformning er fordelaktig for å oppnå en nøyaktig sentrering for emnet. Ved utførelsesformen vist i fig. 2 er en utbulning av den indre mantel 204 ikke nødvendig. Derimot kan en liten utbulning av den indre mantel være fordelaktig ved utførelsesformen vist i fig. 1. Utbuktningene til den ytre og/eller indre mantel kan være fordelaktig i kombinasjon med forskjellig utformede innsatser. Utbuktningen kan også være fordelaktig i kombinasjon med et ytre og/eller indre rør som er spiralsveiset.

Fig. 3 viser en lignende utførelsesform som fig. 2, og alle like eller lignende deler er gitt de samme henvisningstall med tillegg av 100. Den vesentlige forskjell består i at innsatsene 330 og 340 er utstyrt med spisse overganger 339 og 349, og at det ikke finnes noen plateinnlegg. Utbulningen 303, som befinner seg i aksial retning innenfor de sylindriske partier 356, 366, og mot midten av kapselen, starter med et konkavt tverrsnitttprofil i områdene 357 og 367, der den ytre mantel 302 forløper stadig utover i forhold til kapselens akse, deretter finnes et kjegleformet mellomparti 358, 368, og mantelen går over i et område 359, 369 der den oppviser et utover konvekst tverrsnittsprofil og går over i et midtre område 350 som er sylindrisk. Således danner partiene der tverrsnittet til den ytre mantel 302 forandrer seg overgangs-områder 355, 365 i områdene ved hver.av innsatsene 330, 340. Tverrnittskonturene 336, 346 til innsatsene 330, 340 er omtrent speilbilde av konturen til den ytre mantel i overgangs-områdene 355, 365, med linjen 370 som symmetrilinje, men er avbøyd i radial retning, idet denne avbøyning omtrent tilsvarer forholdet mellom forskjellen i indre og ytre diameter til emnet og diameterkryrnpningen til kapselen, fortrinnsvis slik at det tas hensyn til forandringen av tverrsnittsflaten med minskende radius.

Innsatsene 330 og 340 er sveiset tettende direkte til den ytre og indre mantel, langs sveisesømmene 316, 318, 326 og 328. Innsatsene 330 og 340 har sylindriske partier 337 og 347 som tilsvarer de sylindriske partier 137, 147, henholdsvis 237,

247 i henholdsvis fig. 1 og 2.

EKSEMPEL

For å fremstille et emne med ytterdiameter på 144 mm for

ekstrudering av et rør av rustfritt stål og med en ytter-

diameter på 50 mm og en veggtykkelse på 5 mm, ble et spiral-

sveiset rør med lengde 600 mm og ytterdiameter på 154 mm samt veggtykkelse på 1,5."mm, beregnet som ytre mantel for kapselen,-innsnevret i begge ender ved valsing eller pressing, på en slik måte at det på endene ble dannet sylindriske partier med en ytterdiameter på 144 mm, tilsvarende partiene 156, 166,

256, 266, 356 i fig. 1 til 3, i tilslutning til overgangs-

partier utformet tilsvarende som overgangspartiene 155, 165,

255, 265, 355, 365. Deretter ble endene til den ytre mantel planslipt. På en første ende ble et plateinnlegg, slik som innlegget 120 vist i fig. 1, sveiset tett til den ytre mantel på en side og til en indre mantel på den annen side, hvilken indre mantel besto av et rør med langsgående sveisesøm.og. en lengde på 590 mm og en veggtykkelse på 1,5 mm, samt" en indre diameter på 40 mm.

En ring- eller traktformet innsats, slik som innsatsen 140,

av et lavlegert karbonstål med ca. 0,004 % karbon ble skjøvet inn fra den første ende av den ytre mantel, til anlegg mot bunnplaten, og festet ved punktsveising.

Kapselen ble plassert stående på en plate, fyllt med pulver

og vibrert ved 80 Hz, slik at densiteten ble øket til omtrent 68 % av den teoretiske densitet, samtidig med at kapselen ble utstyrt med et traktformet lokk i form av et plateinnlegg,

slik som vist i fig. 1, hvilket ble skjøvet inn ovenfra under høyt trykk mellom den indre og ytre mantel. Deretter ble plateinnlegget sveiset tett til den indre og ytre mantel,

slik som vist med sveisesømmene 116 og 118 i fig. 1. Der-

etter ble den fremre ring- eller traktformede innsats skjøvet inn ovenfra, utformet slik som innsatsen 130 vist i fig. 1, bestående av lavlegert karbonstål med ca. 0,004 % karboninnhold. Innsatsen ble punktsveising sveiset til det traktformede plateinnlegg eller den indre eller ytre mantel.

Kapselen ble isostatisk kaldpresset ved 4700 bar i vann, til en densitet på 88 % av den teoretiske densitet. Derved krympet emnet til en ytterdiameter på 144 mm, dvs. til det samme mål som de innsnevrede sylindriske partier på endene. Målet på 144 mm tilsvarte likeså innerdiameteren til containeren i ekstruderingspressen. Det ble dermed oppnådd en perfekt sentrering. Dessuten var også innerdiameteren til den pressede emne ganske nøyaktig 40 mm.

Emnet var også forøvrig fullstendig rett, og kunne etter induktiv oppvarmning til 1200°C ekstruderes direkte til det ønskede, sømløse rør av rustfritt stål, uten at det var nødvendig med noen ytterligere bearbeiding. Det fremre parti av røret, av lavlegert karbonstål, ble kappet av. Av det rustfrie stål ble intet kappet av. Fordi innsatsen er konisk, oppnås det for det ekstruderte rør en skillelinje mellom den ekstruderte innsats og det rustfrie stål som forløper omtrent vinkelrett på røraksen. Den del av røret som besto av rustfritt stål hadde en feilfri overflate. Materialtapet ble derved be-grenset til et mininmum.

For å oppnå et veldefinert skille mellom det fremre parti av det ekstruderte rør, som består av lavlegert karbonstål, og det ønskede, sømløse rør av rustfritt stål, kan et glassjikt anbringes på den flate av den fremre innsats som vender mot pulveret 308. I denne sammeneheng kan det være hensiktsmessig å oppvarme den fremre innsats som vender mot pulveret 308.

I denne sammenheng kan det være hensiktsmessig å oppvarme

den fremre innsats 330 og å strø glasspulver på flaten 336,..-idet temperaturen til innsatsen velges =siik at glasspulveret mykner og kleber seg fast. Ved hjelp av et slikt mellomsjikt av glass lettes adskillelsen mellom det lavlegerte karbonstål

og det rustfrie stål vesentlig, slik at to stålsorter skilles fullstendig fra hverandre uten å blandes sammen. På analog måte kan også den flate på innsatsen 340 i bunnen som vender mot pulveret 308 påføres et glassjikt, som letter adskillelsen mellom det rustfrie material og det lavlegerte karbonstål.

Innsatsene 130, 140, 230, 240, 330 og 340 kan også presses

av pulverformet utgangsmaterial. Herunder kan anvendes f.eks. vannforstøvet, bløtt jern, eller vannforstøvet stål med lavt karboninnhold, hvilket kaldpresses isostatisk til den ønskede form for innsatsen og deretter sintres. Pressingen av pulveret av bløtt jern, kan utføres som isostatisk kaldpressing i en plastform, idet trykket fortrinnsvis er i det minste så høyt

som trykket for den isostatiske kaldpressing ved fremstilling

av kapslene. Ved hjelp av etterfølgende varmesintring kan opp-

nås et tett material. Alternativt eller i tillegg kan det ved påføring av et ytre glassjikt, i dette tilfelle også på ende-flatene 134, 234, 334, 144 , 244 og 344 og på omkretsflåtene oppnås tetning.

Utførelsesformen vist i fig. 4 tilsvarer i høy grad utførelses-formen vist i fig. 2. Bare innsatsene har en annerledes utformning. Den fremre innsats 330' består av to ringer 380

og 381, som holdes sammen ved hjelp av punktsveiser 382. I

stedet for to ringer 380, 381 kan naturligvis også anordnes tre eller flere ringer, med en ytre kontur som ligner .den ideelle kontur til den fremre innsats, gitt ved kurven 336

i fig. 3, henholdsvis det sirkelbueformede tverrsnitt 236

i fig. 2, henholdsvis 136 i fig. 1. Ved utførelsesformen i henhold til fig. 4 består innsatsen 340' i bunnen av én ring-

formet plate. Også her kan om ønskelig anordnes ytterligere ringer med stadig mindre ytterdiameter og/eller innerdiameter,

for å oppnå en tilnærming til det ønskede, ideelle profil,

f.eks. en tilnærming til profilet 346 vist i fig. 3.

Claims (1)

1. Kapsel for emne for ekstrudering av gjenstander, særlig rør, stenger e.l. profilerte, langstrakte, tette, metalliske gjenstander, særlig av rustfritt stål eller høylegert nikkelstål, særlig varmefaste stål for varmevekslere, f.eks. høylegert nikkelstål med 80 X nikkel og 20 % krom, idet kapselen består av en tynn plate, fortrinnsvis 1 - 2 mm tykk og fortrinnsvis med lavt karboninnhold, mindre enn 0,015 %, fortrinnsvis mindre enn 0,004-.%, idet kapselen fylles med pulver av metall eller metallegeringer, eller blandinger av disse, eller blandinger av pulver av metall og/eller metallegeringer med keramisk pulver, som fortrinnsvis består av kuleformede eller hovedsakelig kuleformede partikler, som fremstilles i en atmosfære av beskyttende gass, fortrinnsvis argon, ved forstøvning av et utgangsmaterial, og idet densiteten til pulveret som fylles i kapselen økes ved vibrasjon med fortrinnsvis 80 til 100 Hz til omtrent 60 til 71 % av den teoretiske densitet, og etter lukking av kapselen økes ytterligere ved isostatisk kaldpressing ved et trykk på i det minste 4000 bar, fortrinnsvis 4200 til 6000 bar, særlig 4500 til 5000 bar, til i det minste 80 til 93 % av den teoretiske densitet,karakterisert ved at i det minste den ytre mantel (102, 202, 302) til kapselen (101, 201, 301) er utformet med en utover rettet utbulning (103, 203, 303) og rettet motsatt av krympningen ved isostatisk pressing, idet utbulningen er slik dimensjonert at den hovedsakelig forsvinner på grunn av krympningen.