NO763784L - - Google Patents

Info

Publication number
NO763784L
NO763784L NO763784A NO763784A NO763784L NO 763784 L NO763784 L NO 763784L NO 763784 A NO763784 A NO 763784A NO 763784 A NO763784 A NO 763784A NO 763784 L NO763784 L NO 763784L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
layer
model
accordance
container
thickness
Prior art date
Application number
NO763784A
Other languages
English (en)
Inventor
J F Loersch
L W Jordan
P A Hurwitz
Original Assignee
United Technologies Corp
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 United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of NO763784L publication Critical patent/NO763784L/no

Links

Classifications

    • 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
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15Hot isostatic pressing
    • 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
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/1208Containers or coating used therefor
    • B22F3/1216Container composition
    • 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
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/1208Containers or coating used therefor
    • B22F3/1258Container manufacturing
    • B22F3/1275Container manufacturing by coating a model and eliminating the model before consolidation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

Fremgangsmåte til varm, isostatisk
komprimering av partikkelformet
materiale.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte
til komprimering av partikkelformet materiale til kompakte gjenstander, nærmere bestemt en fremgangsmåte til varm, isostatisk komprimering av partikkelformet materiale til gjenstander med inviklet omriss.
Som kjent omfatter fremgangsmåter til isostatisk komprimering generelt anbringelse av en masse av partikkelformet materiale, vanligvis pulver, i en beholder som har et indre omriss som tilsvarer et hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, evakuering og forsegling av beholderen og dens innhold mot atmosfæren, anbringelse av beholderen i en trykkbeholder hvor det utøves isostatisk trykk mot beholderen for komprimering av det partikkelformete materiale til en kompakt gjenstand, og deretter fjerning av gjenstanden fra beholderen. Komprimering kan foretas ved omgivelsestemperatur, men vanligvis er det nødvendig med komprimering ved høyere temperatur for å frembringe gjenstander med inviklet omriss til høy densitet, særlig når det partikkelformete materiale er et nikkel- eller koboltsuperlegeringspulver.
Selv om fremgangsmåten til isostatisk komprimering er blitt utviklet til en grad hvor gjenstandene med høy densitet kan oppnås lettvint, har omrisset til slike gjenstander vært begrenset til relativt enkle former, såsom barer, stenger eller liknende, som følge av at man ifølge kjent teknikk ikke har vært i stand til å frembringe en beholder for avgrensning av partiklene til mer komplekse omriss under komprimering. F.eks. er den typiske beholder for komprimering av pulver til gjenstander med enkelt omriss en som er fremstilt av metall, såsom stål. Disse såkalte metallkanner fremstilles til ønsket omriss ved å sveise ark
eller plater av metall sammen. Men metallkanner med innviklet omriss, såsom de som likner et gassturbinmotorblad eller -skive
eller liknende, er faktisk umulig å konstruere på denne måte. Den eneste praktiske måte hvorved gjenstander med slikt omriss kan frembringes under anvendelse av metallkanner er å underkaste den komprimerte gjenstand som har enkelt omriss omfattende maskinell bearbeidelse. Når det -gjelder nikkel- eller koboltsuper-legeringer er maskinell bearbeidelse vanskelig og tidkrevende.
Forbundet med bruken av metallkanner et det en ytterligere ulempe at det partikkelformete materiale kan kreve prekomprimering til en mellomdensitet, f.eks. 70-80%, før endelig komprimering.Prekomprimering er av og til nødvendig som følge av at den fremstilte metallkanner ikke er i stand til å krympe i den grad som er nødvendig under komprimering av det løse pulver
(ca 50% densitet) til full densitet (ca 100% densitet). Dersom prekomprimeringstrinnet utelates, kan selv en gjenstand med enkelt omriss oppvise uheldige rynker på overflaten etter komprimering.
Manglene som var involvert i isostatisk komprimering med fremstilte metallkanner resulterte i oppfinnelsen ifølge US-patentskrift 3.622.313. Fremgangsmåten som er beskrevet der omfatter forsegling av en masse av pulver i en glassbeholder med et indre omriss som tilsvarer den generelle form på gjenstandene som skal fremstilles og isostatisk komprimering av beholderen. Bruken av glassbeholderen eliminerer behovet for prekomprimering av pulveret til mellomdensitet før den endelige komprimering, og muliggjør fremstilling av gjenstander med innviklet omriss. Men atskillige ulemper er forbundet med nevnte fremgangsmåte. Glassbeholderen er nemlig skjør og må håndteres med forsiktighet under operasjonene som er forbundet med isostatisk komprimering. Det er vanskelig å holde beholderen uskadet under vakuum når det gjelder tynnveggete beholdere. Derfor er det nødvendig med tykkere vegger, og dette krever tidkrevende og arbeidskrevende fremstillingsprosesser. Overflaten av gjenstanden som er komprimert inne i gassbeholderen er ofte ru som et resultat av pulveret som kleber til glasset under komprimeringen ved høye temperaturer. Glassbeholderen har også tendens til å sige ved høyere temperaturer og deforma-sjonen av gjenstandene som komprimeres forekommer derved.
Fra US-patentskrift... (US-patentsøknad 474.878) ved-rørende en fremgangsmåte til isov. ' tisk komprimering, av et pulverformet materiale, såsom et superlegeringspulver, til uregelmessig form. Metoden omfatter grunnleggende dannelse av et tynt (50-75 my) elektropletert skall i hensiktsmessig prekomprimeringsform av gjenstanden som skal fremstilles, omslutning av skallet med et trykkoverførende og understøttende medium, pressing og sintring av det understøttende medium, fylling av skallet med pulver som skal komprimeres, anbringelse av det fylte skall og det omsluttende understøttelsesmedium i en forseglbar metallkanne, evakuering og forsegling av metallkannen mot atmos-færen, komprimering av metallkannen og pulveret i en høytrykks-kjel hvor det utøves isostatisk trykk, samt fjerning av metallkannen, understøttelsesmediet og skallet fra den komprimerte gjenstand. Selv om denne fremgangsmåte er effektiv når det gjelder å fremstille komprimerte gjenstander med innviklet endelig omriss og høy densitet, er trinnene den omfatter så tallrike og tidkrevende at dette utelukker anvendelse av fremgangsmåten ved kommersiell produksjon av komplekse gjenstander i store mengder. F.eks. kreves det et trykkoverførende og under-støttende medium, såsom jernpulver, for å omslutte og understøtte det tynne (50-7 5 my) elektropleterte skall etter at støpegodset er fjernet derfra. Det understøttende medium må presses til en densitet som er stort sett like stor som densiteten for pulveret som skal komprimeres og deretter sintres. Etter at det elektropleterte skall er fylt med pulver må det fylte skall og det om-sluttende, sintrete understøttelsesmedium deretter innesluttes i en forseglbar metallkanne for at et vakuum kan opprettholdes i og om pulveret under komprimeringen ved høy temperatur. Disse trinn, og de tallrike andre trinn ifølge nevnte patentskrift, gjør fremgangsmåten upraktisk når det gjelder kommersiell produksjon.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en fremgangsmåte til varm, isotaktisk komprimering, som kan benyttes for frembringelse av gjenstander med innviklet omriss, såsom gassturbinmotorkomponenter, omfattende blader, skiver og liknende med høye tettheter og snevre toleranser og som over-vinner ulempene med de ovenfor beskrevne kjente fremgangsmåter.
Ifølge den foreliggende oppfinnelse anordnes det en fjernbar modell med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, modellen belegges med et første lag av ledende materiale, hvor lagets tykkelse er tilstrekkelig til å frembringe en stort sett kontinuerlig, ledende flate for etterfølgende belegging, det første lag belegges med et andre lag av metallisk materiale, hvor tykkelsen av det andre lag sammen med tykkelsen av det første lag er tilstrekkelig til å frembringe et selvbærende og gasstett skall om modellen, og fjerning av modellen fra skallet hvorved det dannes en selvbærende og gasstett beholder som har et indre omriss som tilsvarer den hensiktsmessige prekomprimeringsform for gjenstandene som skal fremstilles. Beholderen fylles deretter med partikkelformet materiale, evakueres og forsegles mot atmosfæren og komprimeres deretter isostatisk i en trykkjel med høyere temperatur inntil det partikkelformete materiale er komprimert til en kompakt gjenstand med innviklet form. Den kompakte gjenstand oppnås ved fjerning av beholderen. Dersom det er ønskelig kan en komprimert gjenstand fremstilles som krever meget lite om overhode noen maskinell bearbeidelse for å oppnå de toleranser som er ønsket i sluttproduktet.
Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen frembringes den fjernbare modell i et antall seksjoner, og hver modellseksjon underkastes de ovennevnte trinn. Etter fjerning av modellseksjonene fra skallseksjonene som er dannet om disse, sammenføyes skallseksjonene på vanlig måte til dannelse av den selvbærende og gasstette beholder som har et indre omriss som tilsvarer den hensiktsmessige prekomprimeringsform for gjenstanden som skal fremstilles.
Ifølge en annen foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen behandles dessuten modellen før beleggingen med det første lag av ledende materiale for å minske overflateruheten og frembringe en ren, kontinuerlig overflate for beleggingen.
Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i den etterfølgende
detaljerte beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer.
Fremgangsmåten til isostatisk komprimering ifølge oppfinnelsen kan benyttes til fremstilling av kompakte gjenstander med innviklet omriss ut fra mange typer partikkelformet materiale, som omfatter men er ikke begrenset til metaller og deres legeringer, intermetalliske forbindelser, ikke-metalliske forbindelser og blandinger av disse. Fremgangsmåten ér særlig vel-egnet for kommersiell produksjon av store mengder av komponenter for anvendelse i eller i kombinasjon med gassturbinmotorer, såsom blader, skiver og liknende, av nikkel- og koboltsuperlegeringspulver.
Ved utøvelse av oppfinnelsen kan modellen for gjenstanden som skal fremstilles oppnås på konvensjonell og velkjent måte, såsom ved sprøyteforming, støping i en egnet form eller liknende. Støpeforming av modellen har vist seg å være en foretrukket måte til fremstilling av store antall kopierbare modeller med inviklet omriss til lavest mulig pris. Modellen fremstilles av et fjernbart materiale, som kan være enten ikke-ledende, såsom en voks, plast eller liknende, eller ledende såsom et lavtsmeltende eller oppløsbart metall eller legering eller liknende.Repre-sentanter for disse kategorier er standard støpevoks solgt under handelsnavnet "Cerita" 921 og plast solgt under handelsnavnet "Lexan", samt sink, aluminium og bly-tinnlegeringer. Denne listen er bare representativ og er ikke på noen måte tenkt å utelukke andre materialer som kan utformes til et innviklet omriss og som er fjernbar fra skallet som deretter dannes om modellen. Standard støpevoks er det foretrukne modellmateriale idet dette lettvint kan støpes til komplekse former som er billige og lettvint å fjerne fra skallet ved smelting.
Det er av og til ønskelig og foretrukket å anvende modellen i et antall seksjoner. F.eks. kan det når det gjelder, store uhåndterlige gjenstander, såsom store gassturbinmotorkomponenter, anvendes, to eller flere modellseksjoner som hver representerer en del av gjenstanden som skal fremstilles. Disse modellseksjoner belegges deretter slik at det på dem dannes selvbærende og gasstette skallseksjoner, slik som beskrevet nedenfor. Etter fjerning av modellseksjonene fra skallseksjonene, sammenføyes det sist-nevnte på konvensjonell måte, såsom ved sveising eller liknende, til dannelse av en selvbærende og gasstett beholder som har en indre form som motsvarer den passende prekomprimeringsform for gjenstanden som skal fremstilles. Denne foretrukne måte kan benyttes når en modell av hele gjenstanden som skal fremstilles ikke er forenelig med eksisterende beleggings- eller annet utstyr som følge av dens form eller liknende.
Det er noen ganger ønskelig og foretrukket å behandle modellen for å minske overflateruheten og fremskaffe en ren, kontinuerlig overflate for etterfølgende belegging. F.eks. er denne behandling ønskelig når skillemiddel fra sprøyteformingen blir tilbake på modellens overflate eller når modellens overflate har for stor ruhet. Vanlige behandlinger, såsom glasshamring, krittblåsing, elektropolering eller liknende er tilgjengelig for dette formål. Ved en behandling av modellen for å minske overflateruheten og fjerne fremmedelementer, frembringes det en optimal overflate for etterfølgende belegging, og på sin side oppnås det en optimal overflate, på den endelige, komprimerte gjenstand. Ved slike behandlinger kan karakteren av den komprimerte gjenstands overflate varieres.
Ved belegging av modellens ytterflate for å danne et skall som har en indre overflate med samme form oppnås i to trinn. Modelloverflaten belegges med et første lag av ledende materiale i tilstrekkelig tykkelse til å frembringe en stort sett kontinuerlig, ledende overflate for etterfølgende belegging.
Det ledende lag kan påføres på vanlig måte, såsom ved vakuum-avleiring, sprøyting, elektrolyseavsetning eller liknende, og kan omfatte en ledende maling, metallisk avsetning eller liknende. Elektrolyttisk avsetning av en metallisk avsetning bevirker et optimalt ledende lag og foretrekkes. Dersom forurensning av pulveret som skal komprimeres må unngås, er det ønskelig at det ledende lag er stort sett ikke-reaktivt med et slikt pulver. F.eks. foretrekkes det ved komprimering av nikkelsuperlegeringspulver et ledende lag av nikkel eller jern. Men under noen for-hold kan det være ønskelig med et reaktivt ledende lag, dersom f.eks. det er ønskelig med et herdet overtrekk på den komprimerte gjenstand.
Det første lag av ledende materiale belegges deretter med et andre lag av metallisk materiale. Tykkelsen på det metalliske lag i kombinasjon med tykkelsen på det ledende lag må
være tilstrekkelig til å frembringe et selvbærende og gasstett skall om modellen. Med "selvbærende" menes det at etter at modellen er fjernet fra skallet må beholderen som derved dannes eller dannes etter på ved sammenføyning av skallseksjonene kunne håndteres uten spesielle forsiktighetsregler, kunne fylles med og avgrense det partikkelformete materiale med det ønskete omriss under hele den isostatiske komprimering med høyere temperatur uten ytre understøttelse og uten siging, og i tillegg har tilstrekkelig plastisitet ved komprimeringstemperaturen til effektivt å overføre det utøvete trykk til det partikkelformete materiale i beholderen. Det er således ingen deformasjon av gjenstanden som komprimeres og ikke noe behov for å omgi beholderen med et trykkoverførende og understøttende medium.
Med "gasstett" menes det at beholderen kan evakueres til senket indre trykk og forsegles, og at beholderen kan bibeholde denne tilstand gjennom hele den isostatiske komprimering. Det er således ikke noe behov for å innkapsle beholderen i en metallkanne eller liknende for å opprettholde atmosfærestrykk eller senket trykk i og om det partikkelformete materiale som skal komprimeres. Det må understrekes at det er tykkelsen på det metalliske lag i kombinasjon med tykkelsen på det ledende lag som frembringer den hittil uoppnåelige kombinasjon av ønskelige egenskaper som skallet og den deretter dannete beholder oppviser. Samvirket mellom de to lag som er anbrakt opptil hverandre, er vesentlig ifølge oppfinnelsen.
Det metalliske lag kan påføres på konvensjonell måte, såsom ved dypping, vakuumavsetning, sprøyting, elektropletering eller liknende, idet elektropletering frembringer et jevnt, uporøst metallisk lag er dette den foretrukne fremgangsmåte for påføring av belegget. Det metalliske lag må være forenelig med laget av ledende materiale, det vil si at lagene som befinner seg opptil hverandre må utøve en eller annen form for binde-virkning til dannelse av et enhetlig skall. Som følge av den hurtige diffusjon av beleggsbestanddelene ved høyere temperatur bør det metalliske lag være stort sett ureaktivt overfor pulveret som skal komprimeres dersom forurensning av dette skal unngås under den varme, isostatiske komprimering. F.eks. er et metallisk lag av nikkel eller jern foretrukket ved komprimering av nikkelsuperlegeringspulver.
Selv om det ifølge oppfinnelsen ikke er nødvendig, kan det påføres ytterligere gasstette lag over det metalliske lag. Disse lag kan være metallisk eller ikke-metallisk. F.eks. kan det anvendes metaller eller legeringer, keramiske stoffer eller liknende for reparasjon av et skall som er gått hull på eller som er blitt skadet.
Etter at modellen er blitt belagt med laget av ledende materiale og laget av metallisk materiale for å frembringe et selvbærende og gasstett skall om den, fjernes modellen hvorved det oppnås en beholder som har et indre omriss som tilsvarer forkomprimeringsformen til gjenstanden som skal fremstilles.Beholderen er selvbærende og gasstett slik som definert ovenfor. Dersom modellen består av flere seksjoner, fjernes modellseksjonene fra de selvbærende og gasstette skallseksjoner, og skallseksjonene sammenføyes deretter på konvensjonell måte til dannelse av den selvbærende og gasstette beholder. Fjerning av modellen fra skallet kan foretas på konvensjonell måte, såsom ved smelting, oppløsning, utluting eller brenning av modellen.
Partikkelformet materiale, f.eks. nikkel- eller koboltsuperlegeringspulver, innføres deretter i fastsatt mengde i beholderen gjennom en hensiktsmessig anbrakt åpning, en hul stang som er festet til den eller liknende. Ved fylling er det ønskelig å vibrere beholderen for å sikre en jevn fordeling av pulveret i beholderen. Anordninger for innføring av det partikkelformete materiale i beholderen og for vibrering av denne er velkjent på området.
Beholderens indre må evakueres til et senket trykk, såsom
4 x 10~^ mm Hg for å utelukke reaksjon mellom det partikkelformete materiale og gasser og for å minimisere hulromsdannelse under den varme, isostatiske komprimering. Evakuering kan ut-føres samtidig med innføringen av pulveret, f.eks. ved å fylle beholderen i et vakuumkammer, eller den kan utføres etter at det i beholderen er opptatt den fastsatte mengde partikkelformet materiale. F.eks. kan etter fylling i luft en vakuumpumpe hensiktsmessig tilkoples til beholderen og det indre bringes på et senket trykk. I begjge tilfeller forsegles beholderen mot atmosfæren etter fylling. Dersom en hul stang har vært festet til beholderen for å gjøre fyllingen lettvintere, kan beholderen forsegles ved å krympe stangen på seg selv. og sveise det krympete område slik at dette lukkes. Annen velkjent forseglings-teknikk kan imidlertid også benyttes.
Det skal betones at ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det ikke nødvendig med forkomprimering av det partikkelformete materiale til en mellomdensitet før den endelige isostatiske komprimering for å hindre at det opptrer rynker på overflaten av den komprimerte gjenstand. Dessuten er det ikke nødvendig å understøtte beholderen ved å omgi denne med et understøttende medium eller kapsle den inn i en forseglbar metallkanne for åopprettholde et vakuum i den, idet beholderen selv er selvbærende og gasstett under hele den isostatiske komprimering.
Den fylte og forseglete beholder anbringes i en trykkjeie, og gass, såsom argon, helium eller liknende, innføres i beholderen inntil det er oppnådd riktig komprimeringstrykk, såsom ca 700-1750 kg/cm 2. Oppvarming til den ønskete komprimeringstem-peratur, f.eks. ca 1150-1370°C, kan foretas før, under eller etter innføringen av gassen. Kombinasjonen av utøvet isostatisk trykk og temperatur komprimerer beholderen og det partikkelformete materiale i denne til den ønskete gjenstand med høy densitet og med innviklet omriss. Under komprimeringen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bibeholder beholderen det ønskete indre omriss og siger ikke med fordreining av formen på gjenstanden
som skal fremstilles som resultat. Men beholderen er tilstrekkelig plastisk ved høyere komprimeringstemperaturer til at den effektivt overfører det utøvete trykk til det partikkelformete materiale i beholderen.
Etter komprimering fjernes beholderen fra trykkjelen og deretter fra den komprimerte gjenstand. Fjerning av beholderen fra gjenstanden kan utføres ved maskinbearbeidelse, oppløsning (beising) eller på vilkårlig annen kjent måte. Det oppnås derved en kompakt gjenstand med ønsket, innviklet omriss og snevre toleranser. Graden av densitet som er oppnåelig ifølge den foreliggende oppfinnelse varierer med typen av partikkelformet materiale som komprimeres, idet noen materialer er lettvintere å komprimere enn andre. Følgelig er det ifølge oppfinnelsen en"kompakt gjenstand en som har en densitet på minst 7 0% av den teoretiske densitet for det partikkelformete materiale som anvendes.
Oppfinnelsen vil bli nærmere belyst nedenfor ved hjelp
av et eksempel på dannelsen av et gassturbinmotorblad ut fra et nikkelsuperlegeringspulver.
Eksempel
En fjernbar modell som hadde hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av et turbinblad ble fremstilt ved sprøyteforming av en standard støpevoks inn i en matrise. Modellen ble deretter meget lett hamret ut med findelt, pulverisert glass ved 1,05-1,4 0 kg/cm 2 for å bevirke fjerning av skillemidlet fra sprøyteformingen og for å minske eventuell overflateruhet.
For fremstilling av skallet ble den behandlete modell neddykket
i en elektrolysenikkelavsetningsoppløsning som selges under betegnelsen "Cuposit" PM980. Etter 10 min. ble den behandlete modell fjernet fra oppløsningen og oppviste en nikkelavsetning med tykkelse på fra 0,25-0,375 my. Den behandlete og belagte modell ble deretter neddykket i en elektropleteringsoppløsning av nikkelsølvformat som innehold. 74,9-89,9 g nikkelmetall pr. liter oppløsning. Det ble avsatt et elektropletert lag av
nikkel i en tykkelse på mellom 1016 og 1524 my ved en strøm-
styrke på 0,032-0,043 A/cm 2 i 50 timer. Modellen med det selv-
bærende og gasstette skall rundt ble deretter oppvarmet til ca 93°C slik at voksen smeltet og ble fjernet fra skallet. For å sikre så å si fullstendig fjerning av voksen, ble skallets indre renset ytterligere med trikloretylen-løsningsmiddel og deretter brent ved ca 954°C. En hul stang av rustfritt stål ble deretter festet til beholderen ved sveising. Nikkelsuperlegeringspulver kjent som "IN-100" med en sammensetning av 9,5% Cr, 15%
Co, 4,8% Ti, 5,5% Al, 3,0% Mo, 0,17% C og resten Ni og en partikkelstørrelse på 3 25 mesh eller mindre ble deretter inn-
ført i beholderen ved å anbringe en trakt på stangen og helle pulveret i denne. Under fyllingen ble beholderen vibrert kraftig. Etter at den ønskete mengde pulver var tilsatt ble stangen på beholderen forbundet med en vakuumpumpe og trykket senket til
-5
ca 4 x 10 mm Hg inne i beholderen. Like før beholderen ble forseglet ble den til slutt utsatt for en sterk vibrering.
Beholderen ble forseglet ved å oppvarme stangen lokalt og krympe stangen mekanisk på seg selv. Det krympete området ble deretter sveiset for å sikre vakuumforsegling. Den fylte og forseglete beholder ble deretter anbrakt i en trykkjei. Argon ble innført i kjelen inntil et trykk på ca 1054 kg/cm 2 var oppnådd. Samtidig ble kjelen oppvarmet til ca 1232°C.Beholderen ble holdt ved denne temperatur og dette trykk i 180 min. Etter komprimering ble beholderen fjernet fra kjelen og kjemisk oppløst rundt det komprimerte turbinblad. Bladet som derved kom frem hadde god overflate og det ønskete innviklete omriss. Bladets densitet ble bestemt til å være nær 100%.

Claims (38)

1.F remgangsmåte til varm, isostatisk komprimering av partikkelformet materiale til en gjenstand med innviklet omriss, karakterisert ved
a) at det anordnes en fjernbar modell med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, b) at modellen belegges med et første lag av ledende mat eriale, hvor lagets tykkelse er tilstrekkelig til å firembringe en stort sett kontinuerlig, ledende flate for etterfø lgende belegging, c) at det første lag belegges med et andre lag av metallisk materiale, hvor tykkelsen av det andre lag sammen med tykkelsen av det første lag er tilstrekkelig til å frembringe et selvbærende og gasstett skall om modellen, d) at modellen fjernes fra skallet hvorved det dannes en selvbærende og gasstett beholder for opptakelse og avgrensning av det partikkelformete materiale med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, e) at beholderen fylles med partikkelformet materiale og settes under vakuum, f) at beholderen forsegles mot atmosfæren, g) at beholderen og det partikkelformete materiale komprimeres ved høyere temperatur med isostatisk trykk hvorved det dannes en kompakt gjenstand av det partikkelformete materiale, samt h) at beholderen fjernes fra den komprimerte gjenstand.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den fjernbare modell behandles for å minske dens overflateruhet og frembringe en ren, kontinuerlig overflate før belegging med det første lag av ledende materiale.
3.F remgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det i modellen anvendes et ikke-ledende materiale.
4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at modellen er av støpevoks.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at modellen dannes i et formhulrom.
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5, karakterisert vU d at modellen sprøytef ormes . v
7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det første lag av ledende materiale på-føres ved elektrolyttisk avsetning. : ■ f
8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,«karakterisert ved at det i det første lag av ledende materiale anvendes en metallisk avsetning.
9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det andre lag av metallisk materiale påføres ved elektropletering.
10. Fremgangsmåte i samsvar med krav,l, karakterisert ved at det andre lag av metallisk materiale belegges med minst ett gasstett lag.
11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at modellen utformes som en gassturbinmotorkomponent.
12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, ka^ rakter-isert ved at det som partikkelformet materiale anvendes et superlegeringspulver.
13. Fremgangsmåte til varm, isostatisk komprimering av partikkelf ormet materiale til en gjenstand med innviklet omriss, karakterisert ved a) at det anordnes en fjernbar modell i et antall seksjoner med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, b) at modellseksjonene belegges med et første lag av ledende materiale, hvor lagets tykkelse er tilstrekkelig til å frembringe en stort sett kontinuerlig, ledende flate for etter-følgende belegging, c) at det første lag belegges med et andre lag av metallisk materiale, hvor tykkelsen av det andre lag sammen med tykkelsen av det første lag er tilstrekkelig til å frembringe selvbærende og gasstette skallseksjoner om modellseksjonene, d) at modellseksjonene fjernes fra skallseksjonene, e) at skallseksjonene sammenføyes hvorved det dannes en selvbærende og gasstett beholder for opptakelse og avgrensning av det partikkelformete materiale med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, f) at beholderen fylles med partikkelformet materiale og settes under vakuum, g) at beholderen forsegles mot atmosfæren, h) at beholderen og det partikkelformete materiale komprimeres ved høyere temperatur med isostatisk trykk hvorved det dannes en kompakt gjenstand av det partikkelformete materiale, samt i) at beholderen fjernes fra den komprimerte gjenstand.
14.F remgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at hver modellseksjon behandles for å minske overflateruhet og frembringe en ren, kontinuerlig overflate før belegging med det første lag av ledende materiale.
15.F remgangsmåte i samsvar med kirav 13, karakterisert ved at det i modellen anvendes et ikke-ledende materiale.
16.F remgangsmåte i samsvar med krav 15, karakterisert ved at modellen er av støpevoks.
17. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at hver modellseksjon dannes i et formhulrom.
18.F remgangsmåte i samsvar med krav 13,-karakterisert ved at det første lag av ledende materiale påføres ved elektrolyttisk avsetning.
19.F remgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at det i det første lag av ledende materiale anvendes en metallisk avsetning.
20. Fremgangsmåte i samsvar méd krav 13, karakterisert ved at det andre lag av metallisk materiale påføres ved elektropletering.
21. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at det andre-lag av metallisk materiale belegges med minst ett gasstett lag.
22. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakter isert ved at skallseksjonene sammenføyes ved sveising.
23. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at modellen av et antall seksjoner utformes som en gassturbinmotorkomponent.
24. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at det som partikkelformet materiale anvendes et superlegeringspulver.
25.F remgangsmåte til varm, isostatisk komprimering av partikkelf ormet materiale til en gjenstand med innviklet omriss, karakterisert ved a) at det anordnes en fjernbar modell med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, b) at det på modellen elektrolyttisk avsettes et første lag av ledende materiale, hvor lagets tykkelse er tilstrekkelig til å frembringe en stort sett kontinuerlig, ledende flate for etterfølgende belegging, c) at det første lag elektropletteres med et andre lag av metallisk materiale, hvor tykkelsen av det andre lag sammen med tykkelsen av det første lag er tilstrekkelig til å frembringe et selvbærende og gasstett skall om modellen, d) at modellen fjernes fra skallet hvorved det dannes en selvbærende og gasstett beholder for opptakelse og avgrensning av det partikkelformete materiale med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, e) at beholderen fylles med partikkelformet materiale og settes under vakuum, f) at beholderen forsegles mot atmosfæren, g) at beholderen og det partikkelf ormete materiale komprimeres ved hø yere temperatur med isostatisk'trykk hvorved det dannes en kompakt gjenstand av det partikkelformete materiale, samt h) at beholderen fjernes fra den komprimerte gjenstand.
26.F remgangsmåte i samsvar med "krav 25, karakterisert ved at modellen sprøyteformes.
27. Fremgangsmåte i samsvar med krav 25, karakterisert ved at modellen er av støpevoks.
28. Fremgangsmåte i samsvar med krav 25, karakterisert ved at modellen glasskamres for å minske dens overflateruhet og frembringe en ren, kontinuerlig overflate før belegging med det første lag av ledende materiale.
29. Fremgangsmåte i samsvar med krav 25, karakterisert ved at det i det.første lag av ledende materiale anvendes en metallisk avsetning.
30. Fremgangsmåte i samsvar med krav 29, karakterisert ved at det som metallisk avsetning anvendes nikkel.
31.F remgangsmåte i samsvar med krav 29, karakterisert ved at det som metallisk avsetning anvendes jern.
32. Fremgangsmåte i samsvar med krav 25, karakterisert ved at det som andre lag av metallisk materiale anvendes nikkel.
33.F remgangsmåte i samsvar med krav 25, karakterisert ved at det som'andre lag av.metallisk materiale anvendes jern.
34.F remgangsmåte i samsvar med krav 25, k, a r a k t e r - isert ved at modellen utformes som en skive.
35. Fremgangsmåte i samsvar med krav 25,, karakterisert ved at tykkelsen av laget av ledende materiale er minst 2,5 my.
36. Fremgangsmåte i samsvar med krav 25, k a'~ r a-k t e r - isert ved at tykkelsen av det andre lag sammen med tykkelsen av det første lag er minst 1000 my. i .
37. Fremgangsmåte til fremstilling av en selvbærende og-gasstett beholder for bruk ved varm, isostatis^ k kompfrimering av partikkelf ormet materiale til en gjenstand med innviklet omriss, karakterisert ved a) at det anordnes en fjernbar modell med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, b) at modellen belegges med et første lag av ledende materiale hvor lagets tykkelse er tilstrekkelig til å frembringe en stort sett kontinuerlig, ledende flate for etterfølgende belegging, c) at det første lag belegges med et andre lag av metallisk materiale, hvor tykkelsen av det andre lag sammen med tykkelsen av det første lag er tilstrekkelig til å frembringe et selvbærende og gasstett skall om modellen, samt d) at modellen fjernes fra~ skallet.
38. Fremgangsmåte til fremstilling av en selvbærende og gasstett beholder for bruk ved varm, isostatisk komprimering av partikkelformet materiale til en gjenstand med innviklet omriss, karakterisert e~ å a) at det anordnes en f jernbar modell i et antall' seksjoner med hensiktsmessig prekomprimeringsomriss av gjenstanden som skal fremstilles, b) at modellseks jonene, belegges med et første lag_av ledende materiale, hvor lagets tykkelse er tilstrekkelig til å frembringe en stort sett kontinuerlig, ledende flate for etterfølgende belegging, c) at det første lag belegges med et andre låg av metallisk materiale, hvor tykkelsen av det andre lag sammen med tykkelsen av det første lag er tilstrekkelig til å frembringe et selv bærende og gasstette skallseksjoner om modellseksjonene, d) at modellseksjonene fjernes fra ska 1*1 seksjonene*, samt e) at skallseksjonene sammenføyes.i* 1
NO763784A 1975-11-06 1976-11-08 NO763784L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/629,725 US4023966A (en) 1975-11-06 1975-11-06 Method of hot isostatic compaction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO763784L true NO763784L (no) 1977-05-09

Family

ID=24524222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO763784A NO763784L (no) 1975-11-06 1976-11-08

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4023966A (no)
BE (1) BE848100A (no)
CA (1) CA1093268A (no)
DE (1) DE2650982A1 (no)
DK (1) DK503676A (no)
FR (1) FR2330482A1 (no)
GB (1) GB1532026A (no)
NL (1) NL7612374A (no)
NO (1) NO763784L (no)
SE (1) SE7612413L (no)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE32117E (en) * 1976-05-21 1986-04-22 Wyman-Gordon Company Forging process
US4094053A (en) * 1976-05-21 1978-06-13 Wyman-Gordon Company Forging process
US4112143A (en) * 1977-01-18 1978-09-05 Asea Aktiebolag Method of manufacturing an object of silicon nitride
US4212669A (en) * 1978-08-03 1980-07-15 Howmet Turbine Components Corporation Method for the production of precision shapes
NL7905973A (nl) * 1979-08-03 1981-02-05 Skf Ind Trading & Dev Werkwijze voor het aanbrengen van een dichte, harde, hechte en slijtvaste laag van cermets of keramisch materiaal op een metalen voorwerp en aldus verkregen voorwerp.
US4300959A (en) * 1979-08-22 1981-11-17 United Technologies Corporation Impermeable electroform for hot isostatic pressing
US4341557A (en) * 1979-09-10 1982-07-27 Kelsey-Hayes Company Method of hot consolidating powder with a recyclable container material
DE2945513C2 (de) * 1979-11-10 1987-12-23 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Siliziumkeramik durch Heißisostatpressen
FR2500774A1 (fr) 1981-02-27 1982-09-03 Armines Procede de fabrication de pieces metalliques par moulage et frittage d'une poudre d'alliage metallique
SE426815B (sv) * 1981-03-10 1983-02-14 Asea Ab Sett att framstella foremal av keramik
US4447390A (en) * 1981-10-26 1984-05-08 Kelsey Hayes Company Method for hot-consolidating powder using staged temperature and pressure causing compaction from the outside inward
DE3201563A1 (de) * 1982-01-20 1983-07-28 Elektroschmelzwerk Kempten GmbH, 8000 München Dichte formkoerper aus polykristallinem, hexagonalem bornitrid und verfahren zu ihrer herstellung durch isostatisches heisspressen
EP0121516B1 (en) * 1982-09-30 1987-05-06 Ford Motor Company Method of forming dense ceramic bodies
US4772450A (en) * 1984-07-25 1988-09-20 Trw Inc. Methods of forming powdered metal articles
WO1987004425A1 (en) * 1986-01-27 1987-07-30 The Dow Chemical Company Novel composite ceramics with improved toughness
BE1001737A3 (nl) * 1987-09-02 1990-02-20 Nat Forge Europ Werkwijze voor het vormen van werkstukken door poedermetallurgie en werkstukken bekomen met deze werkwijze.
US4971756A (en) * 1989-05-12 1990-11-20 Crucible Materials Corporation Method for producing dies for use in compacting permanent magnet alloy powders
US5051226A (en) * 1989-09-18 1991-09-24 The Boeing Company Method of curing composite parts
GB8926455D0 (en) * 1989-11-23 1990-05-30 T & N Technology Ltd Manufacture of shaped articles from sinterable powder
US4952353A (en) * 1989-12-28 1990-08-28 Gte Laboratories Incorporated Hot isostatic pressing
US5102604A (en) * 1990-05-17 1992-04-07 The B.F. Goodrich Company Method for curing fiber reinforced thermosetts or thermoplastics
SE504208C2 (sv) * 1995-04-26 1996-12-09 Kanthal Ab Sätt vid tillverkning av högtemperaturbeständigt formgods
US6814915B2 (en) * 2002-03-15 2004-11-09 Collins & Aikman Automotive Company Inc. Method for annealing an electrodeposition structure
US6939508B2 (en) * 2002-10-24 2005-09-06 The Boeing Company Method of manufacturing net-shaped bimetallic parts
US20050147520A1 (en) * 2003-12-31 2005-07-07 Guido Canzona Method for improving the ductility of high-strength nanophase alloys
GB0607228D0 (en) 2006-04-11 2006-05-17 Rolls Royce Plc A method of manufacturing a hollow article
US9399258B2 (en) * 2009-09-10 2016-07-26 Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. Method of processing a bimetallic part
GB201200360D0 (en) 2012-01-11 2012-02-22 Rolls Royce Plc Component production method
CN103240415A (zh) * 2013-04-18 2013-08-14 北京航空航天大学 一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法
GB201416223D0 (en) * 2014-09-15 2014-10-29 Rolls Royce Plc Manufacturing method
GB2616872A (en) * 2022-03-23 2023-09-27 Icd Applied Tech Ltd A method of manufacturing a canister for use in hot isostatic pressing

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA855149A (en) * 1968-02-28 1970-11-03 J. Havel Charles Hot isostatic pressing using a vitreous container
US3450528A (en) * 1968-07-25 1969-06-17 Crucible Steel Corp Method for producing dispersioned hardenable steel
BE792887A (fr) * 1972-06-15 1973-06-15 Crucible Inc Procede et ensemble de fabrication de matrices
US3841870A (en) * 1973-03-07 1974-10-15 Carpenter Technology Corp Method of making articles from powdered material requiring forming at high temperature

Also Published As

Publication number Publication date
BE848100A (fr) 1977-03-01
DE2650982A1 (de) 1977-05-26
SE7612413L (sv) 1977-05-07
US4023966A (en) 1977-05-17
GB1532026A (en) 1978-11-15
DK503676A (da) 1977-05-07
FR2330482A1 (fr) 1977-06-03
CA1093268A (en) 1981-01-13
NL7612374A (nl) 1977-05-10
FR2330482B3 (no) 1979-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO763784L (no)
US3982934A (en) Method of forming uniform density articles from powder metals
US4673549A (en) Method for preparing fully dense, near-net-shaped objects by powder metallurgy
NO156157B (no) Fremgangsmaate for fjerning av beholdermaterialet fra et varmpresset kompakt legeme av pulver av metallisk og/eller ikke-metallisk sammensetning.
US5122176A (en) A method of densifying a glass or glass composite structure
NO784268L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av en paasproeytningsplate
US5165591A (en) Diffusion bonding
JPH01268802A (ja) 金属製品成形方法
US3804575A (en) Assembly for making a mold
JPS56165582A (en) Method for joining of porous body and ingot body
KR20000064930A (ko) 망형태의 주형 및 그 제조방법
US8758676B2 (en) Method of manufacturing a component
US4410488A (en) Powder metallurgical process for producing a copper-based shape-memory alloy
JPH0143001B2 (no)
GB2125829A (en) Producing moulded metal blanks by powder metallurgy
JPH0751723B2 (ja) クラッド製品の製造方法及びそれにより製造された製品
US5250172A (en) Method to fabricate metallic containers by electroplating for use in hot isostatic pressing of metallic and/or ceramic powders
CA1057485A (en) Vitreous-metallic container for hot isostatic compaction
US4534937A (en) Process for sintering aluminum alloy powders under pressure
JP3371939B2 (ja) 金属基複合材料及びその製法
CN119526669A (zh) 一种轮廓自适应金属模热压定形加工方法
JPH07238303A (ja) 高融点金属ターゲット材の成形方法
RU2690764C1 (ru) Способ получения пористого изделия из урана
US20080226486A1 (en) Manufacturing of Controlled Porosity Metallic Tools
RU2085376C1 (ru) Способ изготовления композиционного материала