SE0950007A1 - Ny process - Google Patents

Description

15 20 25 30 f I patentet EP 1 047 518 visas det att höghastighetskompaktering, (den s.k.

HVC-processen) tillsammans med ett agglomererat sfäriskt pulver erbjuder specifika fördelar.

Vid metallformsprutning (MIM) används ett extremt finkornigt pulver, vanligtvis omkring 20 mikron, vilket ger möjlighet att sintra en detalj till full täthet, beroende på den höga ytaktiviteten av de finkorniga och rena pulvren, vilka vanligtvis är gasatomiserade. Dessa finkorniga pulver är mycket dyra att framställa vilket gör det svårt eller omöjligt att använda vid större produktvikter, t.ex. över 50 gram.

Ett annat sätt att producera heltäta produkter från pulver med egenskaper lika bra eller bättre än smidda produkter är att använda varmisostatisk pressning (HIP) av ett sagt pulver. l detta fall måste pulvret inneslutas i en kapsel, d.v.s. en behållare vilken omsluter pulvermassan mot omgivande tryckmedium, vanligtvis argongas. Kapseln är normalt tillverkad av olika typer av metalliska material, plåt. Praktiskt och ekonomiskt gör detta att metoden begränsas till relativt stora detaljer, normalt t.ex. 5 kg eller mer. Det finns också begränsningar vad gäller mer komplicerade former beroende på tillverkningskostnad för en sådan kapsel.

Detta betyder att det finns ett viktigt produktområde från c:a 50 gram till omkring 5 kg vilket idag av ekonomiska och praktiska skäl inte effektivt kan nås med nuvarande teknik.

En begränsning vid kompaktering av metallpulver är att även om det är möjligt att nå full 10 15 20 25 30 f Täthet, det för vissa legeringar uppstår problem vid högtemperatursintring beroende på bildandet av olika faser och utskiljningar, vilka inte kan elimineras vid senare processer som härdning, anlöpning eller mjukglödgning eftersom det inte förekommer någon ytterligare nedbrytning av sådana strukturer då produkten har tillverkats nära färdig form.

Ett område där det finns plats för förbättringar är att vid höga temperaturer, speciellt när olika faser uppträder, kritisk korntillväxt kan uppträda, d.v.s. stora korn bildas som ytterligare de mekaniska egenskaperna, speciellt slagseghet och förlängning. Detta är speciellt uttalat när materialet innan sintring är utsatt för små deformationer i kallt tillstånd. I sådana fall uppträder kritisk korntillväxt lättare.

Pulverprodukter som inte har uppnått full täthet kan inte utsättas för varmisostatisk pressning (hippning) därför att genomgående porositet gör varmisostatpressningen verkningslös. Om emellertid tätheten i den pressade produkten är tillräckligt hög och närmar sig full täthet kan den pressade kroppen utsättas för varmisostatpressning utan kapsling och därvid uppnå full täthet om de riktiga parametrarna används. Denna pressning utförs vanligen vid en lägre temperatur än vid högtemperatursintring, varvid man undviker de ovan nämnda problemen med utskiljningar och korntillväxt. Som en tumregel gäller att vid en gröntäthet över 95 % erhålles en icke genomgående porositet och dessa produkter kan därför varmisostatpressas till full täthet utan kapsling.

Ett annat område där förbättring kan ske är den övre gränsen för erhållen täthet vid kompaktering. Beroende på den adiabatiska effekten, beskriven i patent EP 1 047 518, är det möjligt att nå mycket höga 10 15 20 25 tätheter, långt över konventionella pressningstekniker. Emellertid , p.g.a. nödvändigheten av att driva av bindemedlet, t.ex. en hydrokolloid, är det nödvändigt att avbryta kompakteringen vid en viss övre gräns för att tillåta bindemedlet att avdrivas, förångas, under detta steg.

Andra fenomen kan också uppträda vid extremt höga tätheter, t.ex. att sprickbildningar kan uppträda.

Med nuvarande teknik, ansamlas karbider och bevaras när den sintrade kroppen kyls ner efter sintring. Dessa typer av strukturer är omöjliga eller mycket svåra att avlägsna vid efterföljande värmebehandlingar vid lägre temperaturer, beroende på den höga andelen av karbidbildare såsom vanadin, wolfram och krom. I konventionell produktion bryts sådana strukturer ner genom efterföljande valsning, smidning etc. när den gjutna strukturen processas vidare till den slutliga produkten stång, plåt o.s.v.

Slagseghetsvärdena varierar vanligtvis mellan 50 till 150 joule, beroende på hårdheten efter härdning/anlöpning. När emellertid avsikten är att producera en färdig produkt eller nära färdig form existerar denna möjlighet inte längre att bryta ner strukturen.

Summering: Det är avsikten med denna uppfinning att undvika åtminstone några av de nackdelar som nuvarande teknik har och erbjuda en teknik som ger förbättrade egenskaper.

I första fallet är det en metod att tillverka en metallisk produkt , en metod som innehåller följande . 10 15 20 25 i Steg: a) att kompaktera ett agglomererat sfäriskt pulver till en första form, b) driva av bindemedlet och sintra denna första form till en produkt vid en temperatur inte överstigande 1275 °C. c) att sedan utföra en av följande steg i) kompaktera detaljen till en täthet av mer än 95 % av den teoretiska tätheten, eller ii) kompaktera detaljen till en täthet till en lägre täthet än 95 % av den teoretiska tätheten och sintra detaljen vid en temperatur inte överstigande 1275 grad. C av den teoretiska tätheten och d) utsätta detaljen för en varmisostatisk pressning vid en temperatur som inte överstiger 1200 °C.

I ett annat fall så tillverkas en detalj som tillverkas enligt uppfinningen.

En fördel med uppfinningen är att det erbjuds en industriell process för att producera heltäta sintrade detaljer från pulver, vilka inte kan tillverkas med nuvarande teknik och fortfarande ge bra slagseghetsvärden.

Beskrivning av ritningar: Uppfinningen beskrivs i det följande med hjälp av följande ritningar där: Fig. 1 visar ett fasdiagram som är beräknat med Thermo-Calc för ett stål av typ 357.

Fig. 2 visar ett fasdiagram som är beräknat med hjälp av Thermo- Calc för ett snabbstål. l diagrammen ges kolhalten på x-axeln. Normala värden för kolhalten är approx. 0,5-1.0 wt. % men kan ibland för snabbstål med mycket hög beständighet mot nötning vara högre. En typisk egenskap för alla dessa typer av legeringar är att smälttemperaturen 10 15 20 25 i M"minskar med ökande temperatur men också att områden med blandade faser innehållande smältfaser ökar med kolhalten. Detta betyder att den övre gränsen för att undvika smältfas minskar med ökande kolhalt. Medan det för lågkolhaltiga snabbstål är möjligt att gå upp tiil nära 1300 °C , medan det för mer högkolhaltiga är gränsen approx. 1250 grad C.

DEFINITIONER lnnan uppfinningen är framlagd och beskriven i detalj, måste det förstås att denna uppfinning inte är begränsad till specifika delar, pulver, utföranden, steg i metodiken, underlag and material framlagda här därför att sådana delar, pulver, utföranden, steg i metodiken, underlag och material kan variera i viss grad. Det är också underförstått att den terminiologi som används här är använd för att ge uttryck för specifika förhållanden och inte avser att bli begränsande eftersom omfattningen av denna uppfinning bara begränsas av de bilagda anspråken och motsvarigheter till dessa.

Det måste noteras, som använt i denna specifikation och bifogade anspråk, att singularformerna "en", ”ett” och "den/det" inkluderar plurala referenser om inte annat uttrycks direkt.

Om inte annat anges så är varje term eller vetenskapligt uttryck som används här har en mening som i dagligt tal förstås av de i ämnet insatta till vilka denna uppfinning hänför sig till.

Termen ”omkring” som används i samband med ett numeriskt värde i beskrivningen och anspråken uttrycker ett 10 15 20 25 noggrannhetsintervall, bekant och accepterat för en person insatt och kunnig i sakfrågorna. Nämnda intervall är +- 10 %.

Termen "kal|isostatpressning" används genomgående i beskrivningen och anspråken för att benämna en utrustning i vilken en komponent normal sett är utsatt för ett övertryck i en vätska. Trycket appliceras mot komponenten i alla riktningar.

Termen ”täthet” används genomgående i beskrivningen och anspråken för att ange den genomsnittliga tätheten i en kropp. Det är underförstått att några partier av kroppen kan ha en högra täthet och att några partier kan ha en lägre täthet.

Termen "snabbstål" används genomgående i beskrivningen och anspråken för att ange stål avsedda för högavverkande skärstålsapplikationer. Termen "snabbstå|" omfattar molybdenlegerade snabbstål and wolframlegerade snabbstål.

Termen "varmisostatpressning" används genomgående i beskrivningen och anspråken för att ange en utrustning i vilken en komponent utsätts för både en förhöjd temperatur och ett isostatiskt gastryck i ett högtryckskärl. Trycket appliceras mot komponenten i alla riktningar.

Termen "sintring" används genomgående i beskrivningen och anspråken för att ange en metod som innefattar värmning av ett pulver till en temperatur undersmältpunkten för materialet tills partiklarna förenar sig med varandra. 10 15 20 25 30 Termen "mjukglödgning" används genomgående i beskrivningen ach anspråken för att ange en glödgning där hårdheten efter glödgning reduceras till ett sådant värde att det tillåter materialet att ytterligare utsättas för en kallbearbetning.

Termen "sfäriskt metallpulver" används genomgående i beskrivningen och anspråken för att ange ett metallpulver som består av sfäriska metallpartiklar och/eller elliptiska metallpartiklar.

Termen "verktygsstål" används genomgående i beskrivningen och anspråken för att ange ett stål som används för att tillverka ett verktyg för svarvning, formning eller annan formningsmetod för ett material till en del eller komponent.

Termen "enaxlig pressning" används genomgående i beskrivningen och anspråken för att ange kompaktering av pulver i ett bestämt formverktyg genom att applicera ett tryck i en enda axiell riktning genom att använda en stämpel eller kolv.

DETAUERAD BESKRIVNING I det första fallet anges en metod att tillverka en metallisk produkt som består av följande steg: a) kompaktering av ett agglomererat sfäriskt pulver till en förform. b) driva av och sintra denna förform till en detalj vid en temperatur med en temperatur inte överstigande 1275 °C. c) utföra endera av följande steg Lkompaktera detaljen till en täthet mer än 95 % av den teoretiska tätheten, eller 2. kompaktera detaljen till en täthet mindre än 95 % av den teoretiska tätheten och 10 15 20 25 sintra parten vid en temperatur till en täthet mer än 95 % av den teoretiska tätheten och d) Utsätta detaljen för en varmisostatpressning vid en temperatur inte överstigande 1200 °C.

Det kan noteras att varmisostatpressningen i steg d) inte bör överstiga en viss temperatur, beroende på det specifika materialet, för att undvika korntillväxt.

Temperaturgränsen på 1275 °C i stegen b) och c) är anpassad för den lägre kolhaltsgränsen på 0,5 - 1,0 %. För en detalj med en kolhalt i mellanregistret eller i den högre procenthalten är gränserna i stegen b) och c) 1250 °C.

I varmisostatpressen utsätts detaljen för ett tryck under en viss hålltid. Ett exempel på en hålltid innefattar men är inte begränsad till 1-2 timmar. Större detaljer utsätts vanligtvis för en längre hålltid, t.ex. men inte begränsad av 3 timmar.Ett exempel på trycket vid en sådan varmisostatpressning, men inte begränsat till, är 1500 bar.

Vid ett tillfälle är kompakteringen i steg c) utfört med höghastighetspressning. Vid ett tillfälle är kompakteringen i steg c) 1) utfört med höghastighetspressning. Vid ett tillfälle är kompakteringen i steg c) 2) utfört med höghastighetspressning. Vid ett tillfälle är höghastighetspressningen utförd med en kolvhastighet överstigande 2 m/s.

Vid ett annat tillfälle är höghastighetspressningen utförd med en kolvhastighet överstigande 5 m/s. Vid ytterligare ett tillfälle är höghastighetspressningen utförd med en kolvhastighet 10 15 20 25 30 10 överstigande 7 m/s. Vid ytterligare ett tillfälle är höghastighetspressningen utförd med en kolvhastighet överstigande 9 m/s. En hög kolvhastighet har den fördelen att det ger materialet förbättrade egenskaper. Utan att vilja bli bunden av några specifika teorier tror uppfinnaren att metallen i gränsen mellan metallpartiklarna smälter i viss utsträckning p.g.a. höghastighetspressningen och att detta ger gynnsamma förband mellan metallpartiklarna efter höghastighetspressningen. Sålunda ger som i steg c) där höghastighetspressning används en fördel vad gäller t.ex. slagseghet av nämnda detalj. Denna effekt kräver ett högrent pulver (av sfärisk form) eftersom höga halter av ytoxider eller andra föroreningar kan förhindra denna effekt och sådana höga halter existerar inte på dessa typer av pulver.

Under höghastighetspressningen tillförs det energi till pulvret genom kolven i verktyget. Den erhållna kompakteringen beror på faktorer inkluderar men är inte begränsade till kolvhastigheten vid tillslaget, på mängden av komprimerat pulver, vikten av kolven, antalet slag, slaglängden och den slutliga geometrin på komponenten. Stora mängder pulver kräver vanligtvis större slagenergi än mindre mängd pulver, också beroende på de mekaniska egenskaperna på nämnda atomiserade metall.

Vid ett tillfälle är kompakteringen i steg a) uförd genom att anända en metod från gruppen av enaxlig pressning, höghastighetspressning och kallisostatpressning.

Vid ett tillfälle är kompakteringen i steg a) utförd med ett tryck inte överstigande 1000 N/mm2. Vid ett 10 15 20 25 30 11 ï alternativt tillfälle är kompakteringen i steg a) utförd med ett tryck inte överstigande 600 N/mm2 Vid ett ytterligare tillfälle är kompakteringen i steg a) utförd med ett tryck inte överstigande 500 N/mm2. Vid ytterligare ett tillfälle är kompakteringen i steg a) utförd med ett tryck inte överstigande 400 N/mm2. Vid ännu ett tillfälle är kompakteringen i steg a) utförd med ett tryck inte överstigande 300 N/mm2. Trycket vid kompakteringen i steg a) måste anpassas så att en öppen porositet existerar efter kompakteringen i steg a).

Normala tryck är mellan 00 och 1000 N/mm2 beroende på livslängden på verktyget.

Tätheten efter steg a) bör inte vara för hög därför att substanserna under avdrivningen fritt skall kunna förångas. Därför skall det vara en öppen porositet i det kompakterade metallpulvret efter steg a) för att tillåta bindemedlet att förångas under avdrivningen. Om tätheten blir för hög finns det inte längre någon öppen porositet och bindemedlet har inte någon möjlighet att förångas vilket kan leda till icke önskvärda effekter. Vid ett tillfälle är tätheten efter steg a) inte högre än 80 % TD. Vid ett annat tillfälle är tätheten efter steg a) inte högre än 85 % TD. Vid ytterligare ett tillfälle är tätheten efter steg a) inte högre än 90 % TD.

Under avdrivningen i steg b) förångas bindemedlet. Efter avdrivningen blir den gröna förformen sintrad. Vid avdrivning och sintring utförs detta genom att värma detaljen. I ett utförande utförs avdrivningen med påföljande sintring i ett steg.

De typer av stål som är mest lämpliga för den nuvarande metoden stål/metaller som uppträder med komplicerade fasdiagram. I ett utförande består metallpulvret av åtminstone ett stål 10 15 20 25 12 vald från gruppen av verktygsstål och snabbstål. I ett utförande består metallpulvret av verktygsstål. I ett annat består metallpulvret av snabbstål. I ett annat alternativt är ett annat stål använt. Fördelen att använda stål av typ verktygsstål och snabbstål ingår att de problem som är associerade med deras faser är lösta.

I ett utförande utförs en mjukglödgning efter steg b). Fördelen med mjukglödgning inbegriper att kompakteringen i det efterföljande steget kan utföras lättare. I ett alternativt utförande kan mjukglödgningen utföras i samband svalning av stålet.

I en andra aspekt är det förutsatt en metalldel till metoden föreskriven tidigare.

I ett utförande består metalldelen av åtminstone ett stål utvalt från gruppen av verktygsstål och snabbstål.

I ett utförande har metalldetaljen en duktilitet mätt som ett slagseghetsvärde på en 10x10 mm icke anvisad provstav av minimum 25 joule, mätt mot standarden SS-EN 10045-1 Charpy V, U notched. I ett alternativt utförande har metalldetaljen en duktilitet av minimum 75 joule. I ett annat utförande har metalldetaljen en duktilitet av minimum 100 joule. I ytterligare ett utförande har metalldetaljen en duktilitet av minimum 130 joule. I ett ännu ytterligare utförande har metalldetaljen en duktilitet av minimum 150 joule..

I ännu ytterligare ett utförande har metalldetaljen en duktilitet av minimum 200 joule. 10 15 20 25 13 I ett utförande har metalldetaljen en minimum kolhalt av 0,5 wt %. I ett alternativt utförande har metalldetaljen en maximal kolhalt av 0,6 wt%. I yterligare ett utförande har metalldetaljen en maximal kolhalt av 0,65wt %. I ett utförande har metalldetaljen en maximal kolhalt av 1,5 wt%. I ett föredraget utförande är kolhalten inom intervallet 0,5-1,0 wt%.

Det är förstått att denna uppfinning inte är begränsad till de speciella utföranden vilka visas här. De följande exemplen visas för illustrativa ändamål och är inte avsedda att begränsa området för uppfinningen eftersom området för den nuvarande uppfinningen är begränsad bara av de bifogade anspråken och sammanhangen dem emellan.

EXEMPEL Tillverkning av agglomererade partiklar Sfäriska partiklar erhölls genom att pulverisera med hjälp av en neutral gas en smälta av verktygsstål med sammansättningen C 0,49 wt%,; Si 1,2 wt%; Mn 0,34 wt%; Cr 7,3 wt%; Mo 1,4 wt% V 0,57 wt%. En charge av dessa partiklar bereddes genom att använda en sikt till partiklar inte större än 150 mikron. En vattenlösning med avjoniserat vatten användes som bas, vilket innehöll c:a 30 wt% av gelatin med en gelstyrka på 50 bloom. Lösningen värmdes till mellan 50 och 70 °C för att fullständigt lösa gelatinet.

En blandning gjordes av 95 % av verktygsstålspartiklarna med en diameter inte större än 150 mikron, d.v.s. 1,5 wt% av 10 15 20 25 14 Gelatin. Med avsikt att få en fullständig vätning av alla partikelytor utfördes en grundlig blandning.

När lösningen gradvis svalnade formades ett gel. En del av vattnet avdunstade genom att luft blåste över och pastan passerade sedan genom en sikt med en approximativ mesh-storlek av 450 mikron. Granuler erhölls på detta vis. För att separera granulerna från varandra fullständigt passerades slutligen partiklarna genom sikt med en mesh-storlek av 400 mikron.

De torkade granulerna bestod av sfäriska metalliska partiklar vilak var fast bundna tillsammans genom en film av gelatin. En liten fraktion av granuler bestod av isolerade sfäriska partiklar som var täckta av gelatin.

Example 1 (jämförande) Ett verktygsstål med följande analys produceras till ett gasatomiserat pulver; C 0,49 wt %; Si 1,2 wt%; Mn 0,34 wt%; Cr 7,3 wt%; Mo 1,4 wt%; V 0,57 wt%;.

Pulvret tillverkades och agglomererades enligt den process beskriven tidigare.

Innan agglomereringen mjukglödgades pulvret för att kunna ge en så hög täthet som möjligt i det pressade (gröna) tillståndet. Ett typiskt hårdhetsvärde efter mjukglödgning var max. 250 HB.

Det agglomereade pulvret pressades till en cylinder med en diameter av 150 mm och en höjd av 22 mm med ett tryck av 600 N/mm2. Den 10 15 20 25 15 s* Teoretiska tätheten var 83,5 %, mätt som vikt till uppmätta dimensioner. Den pressade kroppen sintrades vid 1300 °C i vätgas.

Efter sintringsprocessen hade tätheten ökat till 87,7 %. Denna täthet är otillräcklig att för att ge önskade mekaniska egenskaper. Speciellt försämras slagsegheten av den låga densiteten orsakad av porositet. l steg av 20 °C ökades temperaturen upp till 1420 grad. C. Vid 1380 °C och över var tätheten 100 % av den teoretiska tätheten (T.D.) efter sintring.

Den sintrade kroppen härdades till 56 HRC vilket är ett normalt värde vid användning i applikationer med kombinerat slitage och slagpåkänningar.

Slagsegheten var i alla fall mycket låg, mellan 3 -12 joule för ett standardprov 10x10 mm, icke anvisat, vid rumstemperatur. Dessa värden är för låga för många industriella applikationer.

En metallografisk undersökning visade att medan porositet var orsaken för den låga slagsegheten vid de låga temperaturerna, korngränsutskiljningar var orsaken till låg slagseghet vid de högre temperaturerna, även när tätheten var 100 % av T.D.

Undersökning med SEM (Scanning Electron Microscope) visade att utskiljningarna bestod av karbider, i huvudsak av typ M23C6 och MC. ( M= metal och C=kol). Dessa utskiljningar initierar sprickor och förklarar de låga duktilitetsvärdena. Denna struktur förklaras med ett fasdiagram (t.ex. ett kalkulerat med Thermo -Calc, se fig. 1)., där smältfaser i ökande utsträckning existerar vid höra temperaturer. Inom dessa områden ackumuleras karbider 10 15 20 25 30 16 1 och kvarstår, när den sintrade kroppen kyls ner efter sintring. Dessa strukturer är omöjliga eller mycket svåra att avlägsna med efterföljande värmebehandlingar vid lägre temperaturer, eftersom avsikten med denna aktuella process är att producera en nära färdig form, produkter med inga eller bara små formförändringar gjorda efter sintringen.

Exempel 2 Ett annat prov utfördes med samma material som i exempel 1. Efter samma pressningsoperation och med en sintring vid 1250 °C var tätheten 85 % av T.D. Materialet mjukglödgades och därefter enaxligt pressat ytterligare en gång, nu till en slutlig gröntäthet av 92,3 % av T.D. Efter denna operation var sintrades ytterligare ne gång till en täthet av 95,2 % av T.D. Den sintrade produkten placerades sedan i en varmisostatpress utan inkapsling och pressades till full täthet vid en temperatur av 1150 °C och ett tryck av 1500 bar.

Mikrostrukturen hos produkten visade en en jämn struktur med jämnt fördelade karbider. Efter normal härdning och sintring till en hårdhet av 56 HRC mättes slagsegheten till 120-132 joule d.v.s. ett tillfredsställande värde för många industriella applikationer.

Exempel 3 Samma produkt som i exempel 2 med 92,3 % av T.D. utsattes direkt för varmisostatisk pressning vid 1150 °C. Tätheten på produkten var 99,2 % av T.D. Mikrostrukturen avslöjade områden med hög porositet medan andra områden var helt täta. Slagseghetsprov gav värden mellan 15 och 85 joule beroende på den varierande porositeten i produkten. 10 15 20 25 “ Exempel 4 Ytterligare ett prov utfördes med samma material som i exempel 1. Efter samma pressning och sintring som i exempel 2 till gröntäthet av 85 % av T.D. pressades produkten med höghastighetspressning, (HVC), till en gröntäthet av 95,8 %, högre än innan beroende på den adíabatiska effekten vid HVC kompaktering. Kolvhastigheten var 7,5 m/s. Produkten varmisostatpressades sedan vid 1150 grad. C utan någon slutlig sintring till full täthet. Slagsegheten mättes till 140-175 joule d.v.s. till och med bättre än tidigare.

Exempel 5 (jämförande) Försök med ett stålmed sammansättningen C 0,65 wt%; Cr 4,0 wt%; Mo 2,0 wt%; W 2,1 wt%; V 1,5 wt%; Si 1,0 wt%; Mn 0,3 wt%. Som tidigare i exempel 1 startade försöket med en sintringstemperatur av 1300 °C och med 20 °C stegvis ökning i sintringstemperatur i varje steg. Sintringsförsöken stoppades vid 1380 °C beroende på smältning av provkropparna. Resultatet var samma som ovanstående. Gröntätheten efter pressningen var 82 % av T.D.. Låg täthet vid låga sintringstemperaturer och kraftiga utskiljningar vid full täthet vid de högre temperaturerna med mycket låga slagseghetsvärden, mellan 3-6 joule. Ett fasdiagram beräknad för detta stål med Thermo-Calc ses i fig. 2.

Exempel 6 och 7 Ett försök utfördes med ett snabbstål med sammansättningen C 0,65 wt%; Cr 4,0 wt%; Mo 2,0 wt%; W 2,1 wt%; v 1,5 wt%; Si 1,0wt%; Mn 0,3 wt%;. Det pressade provet sintrades vid respektive 1200 och 1250 °C, vilket gav en täthet på respektive 84,5 % 10 15 20 25 , 18 och 86 % av T.D. De två provbitarna mjukglödgades sedan vid 950 °C, som specificierat för denna typ av stål och sedan pressades dessa enaxligt vid ett tryck av 600 N/mm2 till en täthet av respektive 90,7 och 92,1 % av T.D.

De två proverna sintrades sedan vid respektive 1200 °C och 1250 °C.

Försíntrat vid 1200 °C. Försíntrat vid 1250 °C.

Sintrat vid Sintrat vid Sintrat vid Sintart vid 1200 °C/A1 1250 grad C/A2 1200 grad. C/B1 1250 °C/B2 Följande tätheter uppmättes för respektive prover A1 A2 B1 B2 93,2% T.D. 95,7 % T.D. 95,1 % T:D. 97,1 % T.D.

Ala proverna pressades varmisostatiskt vid 1150 °C, vilket gav full täthet för prov A2, B1 och B2 medan A1 uppvisade en spridd porositet. I samtliga fall var slagseghetsvärdena bättre än än den som högtemperatursintrades med värden från 25 joule för A1 till 235 joule för B1. A1 uppvisade låga värden beroende på lokal porositet.

Exempel 8 Ytterligare ett prov utfördes med samma snabbstål som i exempel 6 och 7.

Provet pressades och sintrades till en täthet av 84 % av T.D. och mjukglödgades och pressades med HVC med en kolvhastighet av 9,7 m/s til en gröntäthet på 95,6 % och sedan följt av varmisostatpressning som ovan till full täthet. Slagseghetsvärdena efter härdning och åldring till 56 HRC var 225 joule. Mikrostrukturen visade full täthet med fina korn (ASTM 7-8). Inga korngränsutskiljningar kunde upptäckas. 10 15 20 25 19 Exempel 9 Exempel 2 upprepades men med en sintringstemperatur på 1275 °i båda fallen. Efter den första sintringen var tätheten 86,2 T.D. och efter den andra sintringen var tätheten 96,3 % T.D. Strukturen var tillfredsställande med en duktilitet i området 90-102 joule.

Claims (1)

1. 20 Patentkrav 1. Metod att tillverka en metallprodukt, metoden innefattar stegen: a. kompaktera agglomererat sfäriskt metallpulver till en grönkropp b. avdriva och sintra denna grönkropp till en detalj vid en temperatur icke överstigande 1275 °C. c. genomföra ett av de följande stegen i. kompaktera detaljen till en täthet av mer än 95 % av den teoretiska tätheten, eller ii.kompaktera detaljen till en täthet av mindre än 95 % av den teoretiska tätheten och sintra detaljen vid en temperatur inte överstigande 1275 °C till en täthet av mer än 95 % av den teoretiska tätheten och d. utsätta detaljen för en varmisostatpressning vid en temperatur icke överstigande 1200 °C. . Metod enligt krav 1 där kompakteringen i steg c. utförs med höghastighetspressning. . Metod enligt krav 2 där höghastighetspressningen utförs med en kolvhastighet överstigande 2 m/s , företrädessvis överstigande 5 m/s. Metod enligt något av kraven 1-3, där kompakteringen i steg a. utförs med någon av metoderna vald från gruppen bestående av enaxlig pressning, höghastighetspressning och kallisostatpressning. . Metod enligt något av kraven 1-4 vari kompakteringen i steg a. utförs med ett tryck inte överstigande 1000 N/mmz. . Metod enligt något av kraven 1-5, vari metallpulvret består av åtminstone ett stål från gruppen bestående av verktygsstål och snabbstål. . Metod enligt något av kraven 1-6, vari en mjukglödgning utförs efter steg b. i krav1. . Metallprodukt tillverkad från ett kompakterat agglomererat sfäriskt metallpulver, vari pulvret är avdrivet och sintrat till en detalj vid en temperatur inte överstigande 1275 °C, och vari detaljen därefter är antingen: 21 i. kompakterad till en täthet av mer än 95 % av den teoretiska tätheten, eller ii. Kompakterad till en täthet av mindre än 95 % av den teoretiska tätheten och sintrad till en täthet inte överstigande 1275 °C till en täthet av mer än 95 % av den teoretiska tätheten och vari detaljen därefter är varmisostatpressad vid en temperatur inte överstigande 1200 °C. 9. Metallprodukt enligt krav 8, vari nämnda metallprodukt består av åtminstone av ett stål valt från gruppen bestående av verktygsstål och snabbstål. 10. Metallprodukt enligt något av kraven 8-9, vari nämnda metallprodukt har en duktilitet mätt som ett slagseghetsvärde på ett icke anvisat prov med dimensionen vid rumstemperatur av minimum 25 joule, mätt enligt standarden SS-EN 10045-1 Charpy-V, U notched.