NO862952L

NO862952L - MANUFACTURE AND COMPRESSION OF ALLOY METAL POWDER.

Info

Publication number: NO862952L
Application number: NO862952A
Authority: NO
Inventors: Vincent N Digiambattista
Original assignee: Worl Tech Ltd
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1986-07-22
Publication date: 1987-10-12
Also published as: NO862952D0; KR870009796A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører produksjon av emner fra le-geringsmetallpulver. Nærmere bestemt vedrører den en tilvirk-nings fremgangsmåte ved ekstrudering av slike emner som har densiteter som nærmer seg 100% av teoretiske densiteter, men som anvender reduksjonsgrader betraktelig mindre enn de som er brukt tidligere, og tillater således tilvirking av ekstru-deringer av forholdsvis store tverrsnitt. The present invention relates to the production of blanks from alloy metal powder. More specifically, it relates to a manufacturing method by extruding such blanks which have densities approaching 100% of theoretical densities, but which use reduction rates considerably smaller than those used previously, and thus allow the manufacture of extrusions of relatively large cross section.

Det er kjent å produsere metallemner fra fint oppdelt metallpulver ved å fylle opp en ekstrusjonsbeholder med metallpulver, avtette beholderen og i noen tilfeller luftevakuere den, og oppvarme den til en passende temperatur under smeltepunktet for pulveret og å ekstrudere beholderen og pulveret gjennom en dyse. For å oppnå en densitet i det ekstruderte produkt på omkring 100% av teoretisk densitet, kreves svært høye trykk, It is known to produce metal blanks from finely divided metal powder by filling up an extrusion container with metal powder, sealing the container and in some cases evacuating it, heating it to a suitable temperature below the melting point of the powder and extruding the container and powder through a die. In order to achieve a density in the extruded product of around 100% of theoretical density, very high pressures are required,

og disse trykk oppnås fra tilgjengelige ekstrusjonspresser ved å anvende en reduksjonsgrad så høy 'som !2 : 1. Produktene oppnådd på denne måte er således av beqrenset tverrsnitt. and these pressures are obtained from available extrusion presses by using a reduction ratio as high as !2:1. The products obtained in this way are thus of limited cross-section.

I den foreliggende prosess som blir beskrevet i det etterfølg-ende innføres metallpartikler av den ønskede sammensetning med en partikkelstørrelse av -80 mesh (masketall inn i en ekstrusjonsbeholder, fortrinnsvis et stykke av karbonstålrør. Det foretrekkes å anvende metallpulver forstøvet ved inert gass og avkjølt fra sin smeltetemperatur til omkring 425°C på In the present process, which is described below, metal particles of the desired composition with a particle size of -80 mesh (mesh number) are introduced into an extrusion container, preferably a piece of carbon steel pipe. It is preferred to use metal powder atomized by inert gas and cooled from its melting temperature to about 425°C on

mindre enn 1/10 av et sekund. Pulveret innføres i suksessive nivåsjikt av omkring 5 cm tykkelse, og et formgivende stempel med høy hastighetsenergi påføres hvert lag etter at det er avsatt, og komprimerer således pulveret til en slagdensitet på omkring 80% av den teoretiske. En indre plate blir så less than 1/10 of a second. The powder is introduced in successive level layers of about 5 cm thickness, and a forming stamp with high velocity energy is applied to each layer after it has been deposited, thus compressing the powder to an impact density of about 80% of the theoretical one. An inner plate becomes so

løst plassert på det komprimerte pulver i ekstruderingsbeholderen. Denne plate er også av karbonstål, av for eksempel 7,5 loosely placed on the compressed powder in the extrusion vessel. This plate is also made of carbon steel, of, for example, 7.5

cm tykkelse, og er ikke festet til beholderkappen. På toppen av denne indre plate er det plassert en dekselplate av samme metall og tykkelse som den indre plate, og dekselplaten sveises til beholderkappen. Beholderen preparert på denne måte oppvarmes cm thickness, and is not attached to the container cover. A cover plate of the same metal and thickness as the inner plate is placed on top of this inner plate, and the cover plate is welded to the container jacket. The container prepared in this way is heated

i en ovn til en temperatur under smeltepunktet for legeringen. For verktøystål er denne temperatur fra omkring 760°C til omkring 1040°C. For høytemperaturige legeringer, slik som blir brukt i flymotorer, forløper dette området opp til omkring 1150°C. Denne behandling hever densiteten på pulveret i beholderen til omkring 90 - 93% av den teoretiske. Den oppvarmede beholder anbringes hurtig i en ekstruderingspresse og ekstruderingen gjøres ved en reduksjonsgrad på omkring 3 : 1 og ved en kraft på omkring 3000 tonn. Den indre plate som ikke er festet til ekstrusjonsbeholderen, beveger seg ikke ved den samme hastighet som beholderen, og blir faktisk delvis ekstrudert mot pulveret, for slik å heve densiteten av det ekstruderte emne til i hovedsak 100% av teoretisk densitet. in a furnace to a temperature below the melting point of the alloy. For tool steel, this temperature is from around 760°C to around 1040°C. For high-temperature alloys, such as those used in aircraft engines, this range extends up to around 1150°C. This treatment raises the density of the powder in the container to around 90 - 93% of the theoretical. The heated container is quickly placed in an extrusion press and the extrusion is done at a reduction ratio of about 3:1 and at a force of about 3,000 tons. The inner plate, which is not attached to the extrusion container, does not move at the same speed as the container, and is actually partially extruded against the powder, thus raising the density of the extruded blank to substantially 100% of theoretical density.

Den foreliggende prosess kan også tilpasses til å produsere en ekstrudering som har en diameter så stor som ekstruderingsbeholderen ved å fylle beholderen og prosessbehandle den på den måten som er fremsatt ovenfor og ekstrudere den i en avstand tilstrekkelig kun til å oppta det indre og ytre deksel i deres ekstruderte tilstand. Beholderen blir så fjernet uten at det gjenværende går gjennom dysen og etterlater således et emne som har tverrsnittet av beholderen og desiteten av en ekstrudert seksjon. The present process may also be adapted to produce an extrusion having a diameter as large as the extrusion container by filling the container and processing it in the manner set forth above and extruding it a distance sufficient only to accommodate the inner and outer covers in their extruded state. The container is then removed without the remainder passing through the die, thus leaving a blank having the cross-section of the container and the density of an extruded section.

Den foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet i det etterfølg-ende i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Figur 1 er et tverrsnitt av en ekstruderingsbeholder fylt med The present invention will be described below in connection with the attached drawings, where: Figure 1 is a cross-section of an extrusion container filled with

metallpulver i lag; layered metal powder;

figur 2 er et tverrsnitt av en ekstruderingsbeholder med et formstempel med høy hastighetsenergi i en posisjon Figure 2 is a cross-section of an extrusion container with a high velocity energy die in one position

til å komprimere metallpulveret; to compress the metal powder;

figur 3 er et tverrsnitt av en ekstruderingsbeholder oppfylt med komprimert metallpulver og som har sin indre Figure 3 is a cross-section of an extrusion container filled with compressed metal powder and having its interior

dekselplate på plass,cover plate in place,

figur 4 er et tverrsnitt av ekstruderingsbeholderen i figur 3 Figure 4 is a cross-section of the extrusion container in Figure 3

med dens ytre dekselplate på plass og sveiset til with its outer cover plate in place and welded to

beholderkappen; the container casing;

figur 5 er et tverrsnitt av ekstruderingsbeholderen ifølge figur 4 delvis ekstrudert gjennom en ekstruderings-dyse; Figure 5 is a cross-section of the extrusion container of Figure 4 partially extruded through an extrusion die;

figur 6 er et tverrsnitt av den fullstendig ekstruderte beholder i figur 5; Figure 6 is a cross-section of the fully extruded container of Figure 5;

figur 7 er et tverrsnitt av et helt ekstrudert emne ifølge Figure 7 is a cross section of a fully extruded blank according to

figur 6 etter kapping; figure 6 after cutting;

figur 8 er lik med figur 3, men viser et indre deksel utformet Figure 8 is similar to Figure 3, but shows an inner cover designed

forskjellig fra det i figur 3; different from that in Figure 3;

figur 9 er lik med figur 4 med unntak av formen av det indre figure 9 is similar to figure 4 with the exception of the shape of the interior

deksel; ogcover; and

figur 10 er lik med figur 6, men viser tverrsnittet av denfigure 10 is similar to figure 6, but shows its cross-section

helt ekstruderte beholder i figur 4.fully extruded container in figure 4.

Den foreliggende prosess er vel tilpasset produksjon av emner og former av verktøystål eller andre høylegerte stål.Utgangs-materiale er metallpulver av ønsket sammensetning, som enklest oppnås ved å blande sammen metallpulveret av de ønskede ele-menter i de ønskede forhold. Her anvendes det metallpulvere av -80 mesh, det vil si at alt pulveret passerer gjennom en sikteduk med mål 80. Det foretrekkes å anvende metallpulveret forstøvet ved inertgass og avkjølt fra flytetemperaturen til omkring 425°C svært hurtig, og på mindre enn 1/10 av et sekund. En prosess som kan tilpasses til å produsere slikt pulver er beskrevet i US-patent nr. 4.272.463. Pulveret føres inn i eller fylles i en ekstruderingsbeholder 11 som kan være et stykke av karbonstålrør 8 med en nedre ende 9 av karbonstål sveiset på denne. Inn i denne beholder fylles metallpulveret 10, i lagdelinger på omkring 5 cm tykkelse. Beholderen 11 oppfylles så med metallpulver 10 i multiple på hverandre lagte lag 12, som vist i figur 1. Hvert lag 12 etterat det er på-fylt, komprimeres ved et formstempel 16 med høy hastighetsenergi som er vist i fig.2, for slik å komprimere pulveret til en slagdensitet på omkring 80% av den teoretiske. Det anslås at energinivået avgift til metallpulveret under komprimeringen er omkring 20685 MPa. Denne prosedyre repeteres inntil beholderen er oppfylt til omkring 10 cm fra toppen. Deretter innsettes en karbonstålplate 17 inne i beholderen 11 og bringes nær til pulveret 10 i beholderen 11, men sveises ikke eller på annen måte festes til beholderen 11. Platen 17 er omkring 7,5 cm tykk og danner et indre deksel for pulveret. En lignende skive, platen 18, anbringes så på toppen av platen 17, og sveises til beholderen 11 rundt toppkanten av den sistnevnte, som det vises i fig.4. Platen 18 innsettes omkring 2,5 cm inn i beholderen 11, og danner et ytre deksel av denne. The present process is well adapted to the production of blanks and shapes of tool steel or other high-alloy steels. The starting material is metal powder of the desired composition, which is most simply obtained by mixing together the metal powder of the desired elements in the desired conditions. Here, metal powders of -80 mesh are used, i.e. all the powder passes through a sieve with size 80. It is preferable to use the metal powder atomized by inert gas and cooled from the flow temperature to around 425°C very quickly, and at less than 1/10 of a second. A process that can be adapted to produce such powder is described in US Patent No. 4,272,463. The powder is fed into or filled in an extrusion container 11 which can be a piece of carbon steel tube 8 with a lower end 9 of carbon steel welded to it. The metal powder 10 is filled into this container, in layers of around 5 cm thickness. The container 11 is then filled with metal powder 10 in multiple superimposed layers 12, as shown in Figure 1. Each layer 12, after being filled, is compressed by a forming piston 16 with high speed energy as shown in Figure 2, so that compress the powder to an impact density of around 80% of the theoretical one. It is estimated that the energy level imparted to the metal powder during compaction is around 20685 MPa. This procedure is repeated until the container is filled to about 10 cm from the top. A carbon steel plate 17 is then inserted inside the container 11 and brought close to the powder 10 in the container 11, but is not welded or otherwise attached to the container 11. The plate 17 is about 7.5 cm thick and forms an inner cover for the powder. A similar disk, the plate 18, is then placed on top of the plate 17, and welded to the container 11 around the top edge of the latter, as shown in Fig.4. The plate 18 is inserted about 2.5 cm into the container 11, and forms an outer cover of this.

Beholderen 11 tilberedt på denne måte anbringes så i en varme-behandlende ovn og oppvarmes til en temperatur vesentlig under smeltepunktet for legeringen for omkring 6 timer. For verktøy-stål er oppvarmingstemperaturen fra 760°C - omkring 1040°C. For andre legeringer, slik som høytemperaturige legeringer an-vendt i flymotorer, kan temperaturområdet forløpe seg til omkring 11050°C. Oppvarmingen øker densiteten av metallpulveret 10 til omkring 90 - 93% av teoretisk densitet. The container 11 prepared in this way is then placed in a heat-treating oven and heated to a temperature substantially below the melting point of the alloy for about 6 hours. For tool steel, the heating temperature is from 760°C - around 1040°C. For other alloys, such as high-temperature alloys used in aircraft engines, the temperature range can extend to around 11050°C. The heating increases the density of the metal powder 10 to around 90 - 93% of theoretical density.

Beholderen 11 blir så hurtig overført fra varmebehandlingsovnen til ekstruderingspressen, på omkring 1 minutt, og ekstruderes ved en reduksjonsgrad på omkring 3 : 1 ved et trykk på omkring 3000 tonn. I figur 5 er ekstruderingsbeholderen 11 vist idet den passerer gjennom ekstruderingsdysen 21. Det ytre deksel 18 ekstruderes inn i nesepartiet 22 av ekstruderingen og den indre plate 17 ekstruderes inn i partiet 23. Siden platen 17 ikke er festet til veggen av beholderen 11, trekkes denne vegg over platen 17 som en tynnere vegg 24. Det er vår antag-else at platen 17 ekstruderes inn i partiet 23 av større tverrsnittsareal enn veggpartiet 24, hvilke derfor er mer vesentlig belastet enn partiet 23, og forlenges i forhold til dette. Partiet 23 har i virkeligheten blitt ekstrudert bak-over, som ytterligere komprimerer pulveret 10 i beholderen 11 til en densitet av omkring 100% av det teoretiske. The container 11 is then quickly transferred from the heat treatment furnace to the extrusion press, in about 1 minute, and is extruded at a reduction ratio of about 3:1 at a pressure of about 3,000 tons. In Figure 5, the extrusion container 11 is shown as it passes through the extrusion die 21. The outer cover 18 is extruded into the nose portion 22 of the extrusion and the inner plate 17 is extruded into the portion 23. Since the plate 17 is not attached to the wall of the container 11, this is pulled wall above the plate 17 as a thinner wall 24. It is our assumption that the plate 17 is extruded into the part 23 of a larger cross-sectional area than the wall part 24, which is therefore more significantly loaded than the part 23, and is extended in relation to this. The part 23 has actually been extruded backwards, which further compresses the powder 10 in the container 11 to a density of about 100% of the theoretical.

4 4

Figur 6 viser det produserte emne når beholderen 11 er blitt fullstendig ekstrudert. Figure 6 shows the produced blank when the container 11 has been completely extruded.

På grunn av den påplussede komprimering av pulveret 10 ved forlengelsen av veggpartiet 24 som oppstår mens platen 17 passerer gjennom ekstruderingsdysen, er det mulig å oppnå et emne med full diameter av ekstruderingsbeholderen med desitet 100% av den teoretiske ved å stoppe ekstruderingsprosessen når platen 17 har passert gjennom dysen, og fjerne den delvis ekstruderte beholder 11 uten å ekstrudere den gjenværende del. Due to the added compression of the powder 10 by the extension of the wall portion 24 that occurs while the plate 17 passes through the extrusion die, it is possible to obtain a blank of the full diameter of the extrusion container with a desite of 100% of the theoretical by stopping the extrusion process when the plate 17 has passed through the nozzle, and remove the partially extruded container 11 without extruding the remaining part.

Eksempel nr. 1Example No. 1

En M-2 verktøystållegering som inneholder de følgende nominelle bestanddeler; karbon = 0,85%; mangan = 0,30%; silikon = 0,30%; krom = 4,00%; vanadium = 2,00%; wolfram = 6,00%; molybden = 5,00% og resten = jern, ble først omdannet til pulver ved inertgassforstøving ved å anvende den hurtige størkningsmetode. An M-2 tool steel alloy containing the following nominal constituents; carbon = 0.85%; manganese = 0.30%; silicone = 0.30%; chromium = 4.00%; vanadium = 2.00%; tungsten = 6.00%; molybdenum = 5.00% and the rest = iron, was first converted into powder by inert gas atomization using the rapid solidification method.

Den resulterende metallpulverlegering ble siktet gjennom en nr.80 mesh, US-standard sikt. Dette graderte legeringsmetall-pulver ble så plassert i en V-formet torpedoblander av rustfritt stål og blandet i 30 min. The resulting metal powder alloy was sieved through a No. 80 mesh, US standard sieve. This graded alloy metal powder was then placed in a stainless steel V-shaped torpedo mixer and mixed for 30 min.

Metallegeringspulveret ble så plassert i 1010 karbonstålrør med en nedre plate sveiset på bunnen. Karbonstålrøret målte 307 mm i diameter og 973 mm i lengde. Pulveret ble plassert i beholderen i lag på 51 mm høyde, etter hvilke formstempelet med høy hastighetsenergi ble bragt i stilling, og bevirket til å til-dele støt flere ganger. Denne prosedyre ble opprettholdt inntil en total høyde på 870 mm var oppnådd. The metal alloy powder was then placed in 1010 carbon steel tubes with a lower plate welded to the bottom. The carbon steel tube measured 307 mm in diameter and 973 mm in length. The powder was placed in the container in layers of 51 mm height, after which the die punch with high velocity energy was brought into position and caused to deliver shocks several times. This procedure was maintained until a total height of 870 mm was achieved.

Den oppfylte beholder ble veid og innehold omkring 340 kg av M-2 metallegeringspulver. The filled container was weighed and contained about 340 kg of M-2 metal alloy powder.

Den flytende eller fritt bevegelige skive ble plassert i karbon-stålbeholderen. Den andre stålskive ble så plassert på toppen av den fritt bevegelige skive, og sveiset omkretsmessig til karbonstålrøret. The floating or freely moving disk was placed in the carbon steel container. The second steel disc was then placed on top of the freely movable disc, and welded circumferentially to the carbon steel tube.

Den preparerte ekstruderingskappe ble plassert i en varmebe-handlingsovn og oppvarmet til en temperatur på 926°C, og gitt anledning til temperaturutjevning for en periode på 6 timer ved 926°C. The prepared extrusion jacket was placed in a heat treatment furnace and heated to a temperature of 926°C, and allowed to temperature equalize for a period of 6 hours at 926°C.

Den oppvarmede ekstruderingskappe ble automatisk overført fra varmebehandlingsovnen til ekstruderingspressen på 40 sek. Ekstruderingsbeholderen ble ekstrudert gjennom en dyse med diameter på 182,118 mm. Den resulterende ekstrudering var omkring 2133,6 mm lang og 182,118 mm i diameter. The heated extrusion jacket was automatically transferred from the heat treatment oven to the extrusion press in 40 sec. The extrusion container was extruded through a 182.118 mm diameter die. The resulting extrusion was approximately 2133.6 mm long and 182.118 mm in diameter.

Det ekstruderte produkt ble så plassert i et vermikulittsjikt, og gitt anledning til å avkjøle sakte til romtemperatur. The extruded product was then placed in a bed of vermiculite and allowed to cool slowly to room temperature.

Etter avkjøling ble ekstruderingshodet og halen avskåret.After cooling, the extrusion head and tail were cut off.

Det resulterende emne ble deretter valset ved 982°C fra dia-meteren på 182,118 mm og ned til omkring 152,4 mm. The resulting blank was then rolled at 982°C from the diameter of 182.118 mm down to about 152.4 mm.

Det valsede emne utviste utmerket plastisk deformasjon og for-lengelse, uten noen sprekkdannelse eller endesprengning, og faktisk med ingen dekarbonisering, da metallet var beskyttet ved det ekstruderte karbonstålrør, hvilke var omkring 3,175 mm tykt. The rolled blank exhibited excellent plastic deformation and elongation, without any cracking or end bursting, and indeed with no decarburization, as the metal was protected by the extruded carbon steel tube, which was about 3.175 mm thick.

Etter valseoperasjonen, ble pulvermetallemnene så varmvalset til en sluttstørrelse på omkring 101,6 mm R.C.S, (rundhjørnet firkant). After the rolling operation, the powder metal blanks were then hot rolled to a final size of about 101.6mm R.C.S, (Round Corner Square).

Det var ingen dekarbonisering, på grunn av skjermen av karbonstål som etter valsing målte omkring 0,794 mm i tykkelse. There was no decarburization, due to the carbon steel screen which, after rolling, measured about 0.794 mm in thickness.

Det resulterende produkt var 100% av teoretisk densitet, og konsistensmessig fremviste en kornstørrelse finere enn nr.30, bestemt etter avskjæringsmetoden. Karbidfordelingen var svært fin, og vanskelig å differensiere mellom kornstørrelse og karbidstørrelse. The resulting product was 100% of theoretical density, and in terms of consistency exhibited a grain size finer than No. 30, determined by the cut-off method. The carbide distribution was very fine, and difficult to differentiate between grain size and carbide size.

Til slutt ble det resulterende produkt utsatt for reflektoskop-analyser og funnet å være godt og fritt for defekter. Finally, the resulting product was subjected to reflectoscope analysis and found to be good and free from defects.

Eksempel nr. 2Example No. 2

Ved bruk av prosedyren beskrevet i eksempel nr.l, ble et T-15 metallegeringspulver, med den følgende nominelle kjemiske ana-lyse: karbon = 1,55%; mangan = 0,30%; silikon = 0,30%; krom = 4,50%; vanadium = 5,00%; wolfram = 13,00%; molybden = 0,50% Using the procedure described in Example No. 1, a T-15 metal alloy powder was obtained, having the following nominal chemical analysis: carbon = 1.55%; manganese = 0.30%; silicone = 0.30%; chromium = 4.50%; vanadium = 5.00%; tungsten = 13.00%; molybdenum = 0.50%

og kobolt = 5,00%; det gjenværende = jern ekstrudert til en diameter på 182,118 mm og deretter valset til omkring 76,2 mm i diameter, med lignende resultater med hensyn til densitet, kornstørrelse og godhet. and cobalt = 5.00%; the remainder = iron extruded to a diameter of 182.118 mm and then rolled to about 76.2 mm in diameter, with similar results in terms of density, grain size and goodness.

Eksempel nr. 3Example No. 3

Ved å bruke prosedyren beskrevet i eksempel nr.l og nr.2,By using the procedure described in example no.1 and no.2,

ble et typisk M-2 verktøystål metallegeringspulver utsatt for en partiell ekstrudering hvorved bare den mekanisme anordning plassert i front av ekstruderingskappen ble ekstrudert til en forutbestemt lengde tilstrekkelig til å tillate den fritt bevegelige skive å beveges til et punkt tilstrekkelig til å a typical M-2 tool steel metal alloy powder was subjected to a partial extrusion whereby only the mechanism located in front of the extrusion jacket was extruded to a predetermined length sufficient to allow the free-moving disk to move to a point sufficient to

utøve et trykk mot pulveret for å resultere i tilnærmet 100% densitet som beskrevet i fig.5. exert a pressure against the powder to result in approximately 100% density as described in fig.5.

Det resulterende produkt fra den partielle ekstrudering ble deretter forvalset ned til en emnediameter på omkring 152,4 mm ved omkring 2133,6 mm lengde og deretter varmvalset til et R.C.S.-emne på 101,6 mm, med lignende resultater oppnådd fra det fullstendig ekstruderte, valsede produkt. The resulting product from the partial extrusion was then pre-rolled down to a billet diameter of about 152.4 mm by about 2133.6 mm length and then hot rolled into an R.C.S. billet of 101.6 mm, with similar results obtained from the fully extruded, rolled product.

Som det er nevnt, foretrekkes det å anvende karbonstålrør for den foreliggende ekstruderingsbeholder. Veggtykkelser på 307 mm karbonstålrør er noe større enn 6,35 mm, men mindre enn 12,7 mm. As mentioned, it is preferred to use carbon steel tubing for the present extrusion container. Wall thicknesses of 307 mm carbon steel pipe are somewhat greater than 6.35 mm, but less than 12.7 mm.

Så lenge som ekstruderingsbeholderen er tilvirket av metallAs long as the extrusion container is made of metal

som har en mindre motstand mot deformering enn emnemetallet,which has a lower resistance to deformation than the workpiece metal,

er veggtykkelsen for denne beholder ikke kritisk.the wall thickness for this container is not critical.

I den foranstående beskrivelse er det indre deksel 17 formet av plater som har parallelle ytre overflater. Etter ekstrudering er den ekstruderte plate 17, som nå bærer referansenummeret 23, delvis ekstrudert tilbake som beskrevet, og det er funnet at grensen mellom partiene 23 og det komprimerte pulveremnet 10 In the preceding description, the inner cover 17 is formed of plates which have parallel outer surfaces. After extrusion, the extruded plate 17, now bearing the reference number 23, is partially extruded back as described, and it is found that the boundary between the portions 23 and the compacted powder blank 10

er, faktisk konkavt mot partiet 10, som er vist med stiplede linjer i figurene 6 og 7. For å oppnå et kommersielt aksepter-bart pulveremne 10 må de ekstruderte partier 22 og 23 i fig.6 kappes av, som vist i figur 7. Volumet 25 av det komprimerte pulveremne avgrenset av den stiplede linje i fig.7 må inklu-deres i avkappet, med en resulterende minskning i avkastning. is, in fact, concave towards the portion 10, which is shown by dashed lines in Figures 6 and 7. To obtain a commercially acceptable powder blank 10, the extruded portions 22 and 23 in Figure 6 must be cut off, as shown in Figure 7. The volume 25 of the compacted powder blank bounded by the dashed line in Fig. 7 must be included in the cut-off, with a resulting reduction in yield.

Dette tap i avkastning overvinnes ved å konturforme det indre deksel 17 som vist i fig.8 og 9. Dens nedre flate 26 er tilvirket konveks. Når den oppvarmede beholder i fig.9 ekstruderes ut-flates den konvekse flate 26 av det indre deksel 17, som er vist i fig.10, slik at grensen 27 mellom legemet 10 og det ekstruderte deksel 23 er i hovedsak plane. På grunn av denne plane overgangen gir kapping av emnet ved denne grense ingen vesentlige tap i avkastning. Vi finner faktisk at grensen mellom det indre deksel 17 og pulveremnet 10 ved den plane flate 27 This loss in yield is overcome by contouring the inner cover 17 as shown in Figs. 8 and 9. Its lower surface 26 is made convex. When the heated container in Fig. 9 is extruded, the convex surface 26 of the inner cover 17, which is shown in Fig. 10, is flattened, so that the boundary 27 between the body 10 and the extruded cover 23 is essentially flat. Due to this planar transition, cutting the subject at this limit does not result in any significant loss in yield. Indeed, we find that the boundary between the inner cover 17 and the powder blank 10 at the planar surface 27

er forholdsvis svak og at det ikke er nødvendig å kappe med et kappeskjær eller lignende innretning. Nesen av emnet kan van-ligvis løsgjøres ved å slå det med en slegge som bevirker at den bryter av ved grensen 27. is relatively weak and that it is not necessary to cut with a shear or similar device. The nose of the blank can usually be loosened by hitting it with a hammer which causes it to break off at the limit 27.

Claims

1. Method for the production of dense blanks from metal powder, characterized in that it includes filling powder in a container formed of a metal that has a lower resistance to deformation than the blank metal, compressing the powder in the container to an impact density of about 80% of the theoretical, and cover the powder in the container with an inner plate not attached to the container, to cover the inner plate with a cover plate and attach it to the container, where both plates are made of metal which has a lower deformation resistance than the blank metal and which has thicknesses several times that of the container wall, heating the filled container to a temperature below the melting point of the container and the metal powder, and heat-extruding the filled container with the cover plate first whereby the inner plate is partially extruded against the powder so as to raise the density of the extruded blank to i essentially 100% of the theoretical.

2. Method according to claim 1, characterized in that the container and the cover plates are formed of carbon steel and the powder is of an alloy harder than carbon steel.

3. Method according to claim 2, characterized in that the container wall is no more than 12.7 mm in thickness and the inner and outer cover is about 76.2 mm thick.

4. Method according to claim 1, characterized in that the metal powder was atomized by an inert gas and cooled from its flow temperature to around 425°C in no more than 1/10 of a second.

5. Method according to claim 1, characterized in that it includes the step of heating the filled container to a temperature below the melting temperature of the container and the metal powder for about 4-6 hours, thereby increasing the density of the powder before extrusion to 96% - 97% of the theoretical density.

6. Method according to claim 5, characterized in that the extrusion of the filled container is stopped after the cover plate and the inner plate have been extruded, whereby the density of the unextruded part is raised to essentially 100% of the theoretical.

7. Method according to claim 1, characterized in that the powder is filled into the container in a number of essentially leveled layers.

8. Method according to claim 7, characterized in that the powder in each layer is compressed in the container with a forming stamp with high velocity energy.

9. Method according to claim 1, characterized in that the filled container is heat-extruded at a reduction ratio of about 3:1 and a pressure of about 345 MPa.

10. Blank of extruded metal powder, characterized in that it is produced according to the method according to claim 1.

11. Blank of unextruded metal powder, characterized in that it is produced according to the method according to claim 6.

12. Method according to claim 1, characterized in that the surface of the inner surface adjacent to the compressed powder is convex before heating the filled container, but is essentially flat after the heat extrusion of the filled container.

13. Blank of extruded metal powder, characterized in that it is produced by the method according to claim 12.