SE414920C - Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kropp - Google Patents
Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kroppInfo
- Publication number
- SE414920C SE414920C SE7804992A SE7804992A SE414920C SE 414920 C SE414920 C SE 414920C SE 7804992 A SE7804992 A SE 7804992A SE 7804992 A SE7804992 A SE 7804992A SE 414920 C SE414920 C SE 414920C
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- gas
- casing
- pressure
- impermeable
- preformed
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 51
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 29
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 27
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100059444 Mus musculus Ccnb1 gene Proteins 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920012485 Plasticized Polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
- C04B35/6455—Hot isostatic pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1216—Container composition
- B22F3/1241—Container composition layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/125—Initially porous container
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1258—Container manufacturing
- B22F3/1266—Container manufacturing by coating or sealing the surface of the preformed article, e.g. by melting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
15 20 25 50 55 7804992-1 mediet, normalt en gas, att tränga in i pulverlmoppen. Höljet, som, liksom dess innehåll, befrias från icke önskvärda. gesergtmder något prooessteg före till- slutningen, måste givetvis vid pressningen också ha tillräckligt hög hâllfast- het eller viskositet för att inte själv tränga in i pulverkroppens porer. Om man som hölje väljer en för-formad kapsel av glas, som, då. det gäller material med sintringstemperaturer över 1000°C, måste vara av högsmältande typ för att ej rinna 'bort eller tränga in i pulverkroppen vid sintringstemperatuzran, kan man inte förhindra ett natet aa att mjukar ensamma 1 fickor och andra intn-yuttmae partier på. den förformade pulverlmoppen. Detta leder ofta till brott vid utskjut- ande partier i det färdigsintrade föremålet vid dess avsvalning på. grund av olik- het i värmeutvidgaiingskoefficient hos pulvermaterialet och glas. Metoden lämpar sig därför endast för framställning av föremål med mycket enkel form. Man kan, i synnerhet om det gäller framställning av föremål med komplicerad form, låta höl- het bildas på. platsen genom att doppa den förformade pulverkroppen i en uppslam- nsng av Pai-tina; av nagsmaltsnae glas (för material men ha; smtrsngttemperatur) eller på. annat sätt omge kroppen med ett skikt av partiklar av sådant glas och sedan värma pulverlcroppen under vakuum vid sådan temperatur att partiklarna. 'bil- dar ett tätt hölje omkring den. Den sistnämda metoden medger applioering av ett hölje som kan göras tunt och som ansluter sig till pulver-kroppens form så. att man kan undvika ansamlingar av-glas på. det färdigsintrade föremålet och därmed de nackdelar som är förknippade med detta.. Ett tätt hölje uppnås först vid höga temperaturer då. ju glaset måste vara av högamältande typ för att ej rinna. bort eller tränga in i pulverkroppen vid sintringen av pulvermaterialet. Det är också. kant, nämligen för kiselnitrid, att använda ett poröstskikt av ett glas av låg- smältande typ utanpå. ett poröst skikt av glas av högsmältande typ. I detta kända fall överföras det yttre porösa skiktet i ett för tryckmediet ogenomträngligt skikt under det att pulverkroppen avg-uses. När ett tätt skikt bildats appliceras tryck på. den inneslutna pulverkroppen med ett gasformigt tryokmedixnurför att mot- verka diesooiation av kiselnitriden vid fortsatt temperaturhöjning. Vid den fort- satta temperaturhöjningen reagerar glaset i det yttre skiktet med materialet i det inre poröeaskiktet under bildning av ett alltmer högsmältande glas och under upprätthållande av ett för tryckmediet ogenomträngligt skikt samt bildas slutli- gen ett för tryolonediet ogenomträngligt glasskikt av den innersta delen av det inre porösa skiktet innan glaset i det yttre skiktet hinner rinna av. Detta sist bildade glasskikt bildar ett tätt hölje omkring pulverkrroppen, då den isostatiska pressningen av den förformade produkten genomföras vid sintringstemperatur.
Enligt den föreliggande uppfinningen har det visat sig möjligt att vid isosta- tisk pressning med större reproducerbarhet än med de tidigare kända metoderna framställa föremål av pilvermaterial med hög täthet. 10 15 20 25 35 7804992-1 Den föreliggande uppfinningen avser ett sätt att framställa ett föremål av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret för- formad Iccopp med ett gasformigt tryoksmedium, varvid den förformade kroppen omges med ett gasgenomträngligt hölje, som överföras i ett för tryoknzediet ogenomträng- ligt och den förformade kroppen inneslutande hölje, och varvid den isostatiska pressningen under sintring av den förfomade kroppen därefter genomföras, känne- tecknat därav, att det gasgenomtrëngliga höljet överföras till det för tryokme- diet ogenomträngliga. höljet under det att det gasgenomtränglige. höljet är i kontakt med en tryokgas och under det att i tryokgasen upprätthålles ett tryck som är minst like. stort som samtidigt rådande tryck i den förfomade produktens porer 'befintlig gas. Den förfomade hopp-sn avgasas, lämpligen först sedan det gasgenomträngliga höljet applioerats på. den. m trolig förklaring till de gynnsamma. resultat som uppnås med sättet enligt den föreliggande uppfinningen är att sättet effektivare än i tidigare kända. metoder säkerställer bildning av ett tätt hölje omkring den förfomsde kroppen. Vid de tidigare kända metoderna., där det täta höljet bildas på. kroppen, sker bildningen under avgasning av kroppen. Den kontinuerliga avgång av gaser, som förekommer i pulverkroppen eller som bildas i pulverkroppen av föroreningar eller i pulver- materialet självt, kan därvid först förorsaka bildning av bubblor och senare sår eller sprickor i det hölje som avsäga innosluta pulverkr-oppen tätt så. att en sådan tät inneslutning inte uppnås. Enligt den föreliggande uppfinningen däremot för- hindras en avgång av gaser från pulverkroppen under bildningen av höljet för inne- slutning av pulverkroppen. Detta sker genom att man upprätthåller ett tryck i tryckgasen som är minst lika. högt som trycket i den i pulverkroppens porer befint- liga eller bildade gasen. Detta skulle leda till att ett hölje utan defekter bil- das.
Materialet i pulvret utgör företrädesvis ett metalliskt eller keramiskt materiel, ooh särskilt ett sådant materiel med en sintringstemperatur överstigande 1000°C, såsom en jambeeersa lager-mg, f; e: 3 d cr-no-stii nmerxeiimae 0,33 9% c, 0,30 9% si, 0,40 f. m, 0,01 x P, 0,01 v, s, 2,8 så cr, 0,6 n M0, mot Fe enar 12 92 cr-Mo- -v-nb-stå1 innehållande 0,16 *A c, 0,25 i si, 0,60 ß m., o,o1 76 P, 0,01 94 s, 11.5 70 cr, 0,5 n. vi, 0,5 aé Mo, 0,30 n v, 0,25 så vb, me: re, en niekeibseersa legering, t e: en legering innehållande 0,05 f» C, 15 9% Cr, 17 713 Co, 5 71: Mo, 3,5 7» Ti, 4,4 73 Al, 0,05 % B, rest Ni eller en legering innehållande 0,06 if: C, 12 % cr, 17 n co, 5 s Mo, 0,06 9%. zr, 4,7 så ri, 5,3 9:4 A1, 0,014 9% ß, 1,0 ø v, rest Ni, vidare bl a. en metalloxid såsom A120? Ovan i procent uttryckta halter, liksom i det följande i procent angivna halter avser viktsprocent. 10 15 20 25 30 55 7804992-1 Som tryckmedium vid den isostatiska pressningen föredragna ädelgaser såsom argon och helium samt kvävgas. Lämpliga tryckgaser vid överför-ande av det gasgenomträng- liga höljet i det för tryckmediet ogenomträngliga höljet är vätgas, speciellt vid sintring av metalliska material, samt kvävgaa. Det är emellertid möjligt att an- vända andra gaser som inte skadar' pnlverkz-oppen genom att bilda icke önskvärda. reaktionsprodukter eller ge icke acceptabel porositet i pulver-kroppen.
Enligt en lämplig utföringsform av uppfinningen utgöres det gasgenomträngliga höljet av ett den förformade Moppen åtminstone tillnärmelsevis helt omgivande poröst skikt, som alltså överföras i ett gastätt skikt omkring den förformade kroppen. Det porösa skiktet, som lämpligen har en tjocklek inom området 0,05-1 , mm, kan bl a appliceras genom att den förformade lcroppen doppas i en uppslamning av ett partikelmaterial, som skall bilda höljet, eller genom flamsprntning eller annan termisk sprutning. Partiklar-na kan lämpligen ha en storlek inom intervallet øg1-1oolume Enligt en annans .lämplig utföringsform av uppfinningen utgöres det gasgenomträng- liga höljet avlett eller flera på. den förformade kroppen anordnade element i form av plattor eller dylikt som mjuimar och formändras vid uppvärmning, och som över- föres i ett för tryckmediet ogenomträngligt hölje genom att elementdelar som vid fomändringen komer i kontakt med varandra sintrar ihop.
Om pulvret har en sintringstemperatur överstigande 1000°C kan materialet i höljet, dvs materialet i partiklarna respektive elementen i ovan nämde utföringsformer, med fördel bestå. av ett högsmältande glas såsom Vycor-glas innehållande 96,7 viktsprocent S102, 2,9 viktsprocent 3205 och 0,4 viktsprocent b.1203, vidare kvartsglas och blandningar av partiklar (den förstnämnda utföringsfomen) t ex S102 och 28205 som vid npphettning bildar ett gastätt glasskilct. Det är också. möj- ligt ett anvlnde. ett högsmältande metalliskt material med förmåga. att bilda ett för tryokmediet ogenomträngligt skikt, t e: molybden, volfram ooh andra refrak- tära metaller.
Vid användning av högsmältande glas i höljet användes lämpligen en temperatur av 1200 - 1650°C'då höljet göres ogenomträngligt. för tryckmediet.
Om pulvret har en sintringstemperatur överstigande 1000°0 kan materialet i höljet, dvs materialet i partiklarna respektive elementen i ovan nämnda utföringsformer, under vissa förutsättningar också bestå av ett lågamältande glas, nämligen om den förformade pulverkroppen ytbelägges med ett finkornigt skikt av det i pulver- kroppen ingående materialet varvid det finkorniga skiktet förhindrar att glaset i smält form tränger in i pulverkroppen eller om ett poröst skikt av ett hög- 10 15 20 25 30 55 7804992-1 smältande material, såsom ett högsmältsnde glas eller högsmältande metalliskt materiel, anordnas innanför höljet och överföras i ett för tryckmediet ogenom- trängligt skikt efter det höljet gjorts ogenomträngligt för tryckmediet. Även vid användning av mer än ett poröst skikt, kan varje poröst skikt appliceras på. tidigare beskrivet sätt genom doppning i en uppslamning av partikelmaterialet, flamsprutning eller annan temisk sprutning. Varje poröet skikt kan lämpligen ha en tjocklek inom omrâdet 0,05-1 mm ooh partiklarna en kometorlek inom intervallet 0,1-100 /um. Som exempel på. användbara materiel i höljen ev lågsmältande glas kan nämnas Pyrex-glas innehållande 80,5 viktsprooent S102, 12,2 viktsprooent 32 3, 2,8 viktsprooent A120? 4,0 viktsprocent 111120, 0,4 viktsprocent E20 och 0,3 vikta- prooent CaO, vidare ett aluminiumsilikat innehållande 56 vikteprocent S102, 9 vikte- procent 3203, 20 vflctsprooent A120? 5 viktsprocent Cao och 6 vikteprocent MgO, samt blandningar av partiklar ev ämnen, t e: S102, 13205, Al205 samt alkeli- ooh jord- alkelimetelloxider, som vid upphettning bildar ett gasogenomträngligt glasskikt.
Vid användning av lågsmältande glas i höljet och ett därinnanför beläget poröst skikt användes lämpligen en temperatur av 600-1000°C för att göra höljet ogenom- trängligt för tryckmediet. Det inre skiktet förtätas därefter lämpligen under isostatiskt tryck, vilket kan åstadkommas sedan det yttre skiktet blivit gastätt vid temperaturer av 1000-1200°0. För en sådan förtätning lcrävs ett tryck av stor- leksordningen 20-500 IIEPa.
Trycket och temperaturen vid sintringen av den förformade kroppen är givetvis beroende av pulvermaterialets egenskaper. Normalt bör trycket uppgå till minst 100 MPa, företrädesvis till minst 150 MPa.. Om materialet utgöres av en Järnbase- ma ngermg har temperaturen ligga via mm 1ooo°c, fzsreeraaemv via 11oo- 420000, och om materialet utgöres av en nickelbsserad legering vid minst 1050°C, företrädesvis vid 1100-1250°0. Om materialet utgöres av eluminiumoxid bör tempe- raturen :Ligga via »om 12oo°c, ramarna-vis via 15oo-15oo°c.
Uppfinningen skall förklaras när-mars genom beskrivning av utföringsoxempel under hänvisning till bifogade sohematiska. ritning, i vilken Sig 1 visar en förformad kropp av en niokelbaserad legering, vars hölje före vämebehandling utgöres av ett poröst skikt av högsmältande glas, fig 2 en förformad kropp av sanna. lege- ring, vars hölje före värmebehandlizzg utgöres av element i form av plattor av ' högsmältande glas, fig 5 samma kropp efter värmebehandling, fig 4 en förformad kropp av en järnbaserad legering, vars hölje före värmebehandling utgöres av ett poröst skikt av lâgsmältande glas, fig 5 en förfomad kropp av en jänibaserad legering, vars hölje utgöres av element i form av plattor av lâgsmältande glas och tig 6 same. lcropp efter värmebehandling. 10 15 20 25 50 70804992-1 Exemæl 1 Ett turbinskivefomat utrymme i en delbar form av aluminiumsilikatbaserat mate- rial, t er av amma. typ som normalt användes i kärnor för investment casting av turbinblad med kylkanaler, fylles med sfêiriskt pulver av en niokelbaserad lege- ring innehållande 0,05 % c, 15 aá cr, 17 ”ß co, 5 ø mo, 3,5 % mi, 4,4 7% A1, 0,05 7% B, rest Ni och med en konxstorlek av < 250 mn. Pxilvret vibreras samman med lätta. stötar på. formen ooh sintras i vakuum vid 1200°C i 2 timar. Efter kylning delas formen, som är återsnvändbar, och den porösa turbinskivan med väsentligen samma dimensioner som formmmmet tas ut. Den porösa turbinskivan ytbelägges därefter med ett finkomigt pulver, kornstorlek (1/11111, av samma legerLng som turbinskivexz består av till en tjocklek av ca 1 mm.
Turbixxskivan 10, som visas sohematiskt i fig 1, förses med ett gasgenomträzzgligt hölje i form av ett poröst skikt 11 genom att den besprutas med en vattenuppslam- ning av ett pulver av ett glas bestående av 80,5 viktsprocent Si02, 12,2 vikte- procent 13205, 2,8 viktsprocent A120? 4,0 viktsprocent Na20, 0,4 viktsprocent K20 och 0,5 viktsprocent CaO, samt torkas.
Den så. behandlade för-formade pulverkroppen placeras därefter i en högtryoksugri som är försedd med en ledning genom vilken gas kan avledas för avgasning av pulverkroppen samt ges kan tilledas för alstring av erforderligt tryck för den isostatiska pressnizngen och som är försedd med uppvärmningssnordningar.
Den förformade pulver-kroppen med enbringat hölje avgasas först i högtrycksugzxen vid rumstemperatu Imder ungefär 2 timma. Därefter fylles ugnen med vätgas av atmosfärstryck samt höja ugiens temperatur till 750°C med bibehållet tryck, vilket kan taga ungefär 5 timmer. Temperaturen höjas därefter successivt under loppet av 2 timmar från '750°C till 900°C under samtidig successiv inledning av vätgas till ett tryck av 0,7 MPa, varvid trycket utanför den förformade kroppens hölje hela tiden lxålles vid minst det tryck som råder i kvarvarande gas i den för-formade kroppens poror. När temperaturen nått 900°G har ett för vätgasen ogenomträngligt hölje bildats av skiktet 11. Därefter tillföras ytterligare vätgas, eller argon eller hslium till en tryolmivå. som ger ett tryck av 160 MPa i tryckmediet vid den slutliga sintringstemperaturen. Temperaturen höjes se- dan till 1250°C, dvs till lämplig sintringstemperatur för den niokelbaserade legsringen. Lämplig tid för sintringen vid de angivna betingeleenna är minst timmar. Efter avslutad cykel får ugnen svalna till lämplig dechargeringstempera- tur och det sintrade föremålet blästras rent från glas. 10 15 20 25 50 7804992-1 7 Vid tillverkning av föremål av pulver med högre sintringstemperatur, t ex alumi- niumoxid, än ovan exemplifierade legerimg kan ett högsmältande glas användas i det porösa skiktet 11 i stället .för ovan exemplifierade ldgsmältande glas och utan att något finkornigt skikt appliceras på. pulverkmppen.
Exemgl 2 Samma. förformade kropp 10 som i Exempel 1 omges i enlighet med fig 2 med ett gas- genomträngligt hölje bestående av två. vinkelrätt mot turbinskivaxxs axel place- rade element i form av plattor 12 och 13 av same. glas som det som användes i pulv-.ret i Exempel 1. Sedan kroppen med hölje placerats i en högtrycksugn under- kastas den samma behandling som kroppen i Exempel 1, dvs avgasas, värmebehandlas och pressas isostatiskt vid där angivna. betingelser. Under temperatur-höjningen från 75o°c #111 i detta fan 95o°c 1 stället för 9oo°c som 1 msmpel 1 och den samtidiga tryckhöjningen mjuknar och formförändras plattan 12 såsom framgår av fi; 5 samt sintrar änddelarna 129. och 13a samman så att höljet blir tätt.
Exem 1 Pulver av 12 øá-cr-Ms-v-Nb-seal ixmchallanaa 0,18 7% c, 0,25 at si, 0,60 9% Mn, o,o1 9% P, 0,01% s, 11,5 9% cr, 0,5 9% m, o,5 f, mo, 0,50 9% v, 0,25 9% m, m: m» och ma en kornstcrlek av (BOD/um placeras i en kapsel av plast, t ex mjukgjcrd polyvinyl- klorid, som har ett turbinskiveformat fcrmrum. Efter tillslutning av kapseln pla- ceras den i en högtryckspreas, där pulvret kompakteras isostatiskt vid rumstem- peratur vid ett tryck av 4OOMPa. med olja som tryolmedim. Efter avslutad kompak- terirzg avlägsnas kapseln och maskinbearbetas den så framställda förfcrmade pulver- lcroppen till önskad form.
Den för-formade kroppen i form av en turbinskiva. 14 omges med ett gasgenomträng- ligt hölje i form av ett poröst skikt 15 av ett lågsmältande glas och ett där- innanför beläget poröst skikt 16 av ett högsmältande glas. Detta åstadkommas genom att lmoppen först doppas i en vattenuppslanming av pulver av ett högsmält- ande glas bestående av 96,7 viktsprocentprocent Si02, 2,9 viktsprooent 3205 och 0,4 viktsprocent A120; och sedan efter torkning av detta skikt i en vattenupp- slanming av ett pulver av ett lågsmältande glas bestående av 80,5 viktsprcoent 85.02, 12,2 viktsprocent 3203, 2,8 viktsprocent A120? 4,0 viktsprocent Na2O, 0,4 viktsprocent KZO och 0,5 viktsprcoent CaO följt av ny torkning.
Den för-formade kroppen med de porösa skikten placeras i högtrycksugnen och nv- geuas såsom i Exempel 1 vid rumstemperatur. Efter påfyllning av lcvävgaa av atmos- färstryck höjas ugnen: temperatur med bibehlllet tryck till 750%, vilket tor omkring 5 timmar. Temperaturen höjas därefter successivt under loppet av 2 tim- r 10 15 20 25 50 7804992-1 8 m från 75o°c nu 9oo°c mac: samtidig ccccccciv icicaning cv mvgcc sin ett tryck av 0,7 MPa, varvid trycket utanför den förformade kroppens höljen hela tiden hållas vid minst det tryck som råder i kvarvarande gas i den förformade kroppens porer. När temperaturen nått 900°G har ett för kvävgasßn OSBIIONfI-'ë-YIEP ligt hölje bildats av skiktet 15. Därefter tillföras ytterligare kvävgas, eller argon eller helium till en tryoknivâ, som ger ett tryck av 50 MPa. vid 1150°C.
Temperaturen höjas sedan långsamt till 1150°C. Trycket stiger då, samtidigt.
Denna temperaturhöjning åstadkommas tillräckligt långsamt för att glaset i det inre skiktet 16 skall bilda. ett gasogenomträngligt skikt innan glaset i höljet 15 hinner rinna av. Trycket och temperaturen höjes sedan till 100 MPa respektive 1200°C för sintring av den för-formade kroppen.
Exem l Samma förfomade kropp 14 som i Exempel 5 omges i enlighet med fig 5 med ett gasgenomträngligt hölje bestående av tvâ. vinkelrätt mot turbinskivans axel pla- cerade element i form av plattor 17 och 18 av saznma. glas som det som användes i skiktet 15 i Exempel 3 och med ett därinnanför beläget poröst skikt 19 av .samma slag som skiktet 16 i Exempel 5. Sedan kroppen med hölje placerats i en högtrycksugn nnderkastas den samma behandling som kroppeni Exempel 3, dvs av- gasas, värmebehandlas och* pressas isostatiskt vid där angivna betingelser. Under icmpcrciuznöjningcn från 75o°c sin i detta fan 950 °c i stämt för 9oo°c acc i Exempel 3 och den samtidiga tryckhöjningen mjulmar och formändras plattan 17 såsom framgår av fig 6 samt sintrar änddelarna 17a och 18a. samman så. att höljet 'blir tätt» Elementen 12, 15, 17 och 18 i fig 2 och 5 kan givetvis ha annan form än plattor, t ex bestå av mer eller mindre böjda element, eller av en med öppning försedd behållare eller flaska. De bör givetvis lämpligen utformas med hänsyn till den förfomade kroppens form.
Sedan den förformade kroppen sintrats såsom beskrivits i Exemplen 1-4 underkastas den en första vämebehandling i skyddsgas, t e: argon, eller i vekuum vid 1100°C (mcmpcl 1 ccn 2) respektive via 115o°c (mcmpfn 5 ccn 4) mac: cming 2 tim- mer. Därvid diffunderar inlöst vätgas respektive kvävgas ur materialet och lossar samtidigt de rester av glasskiktet som finns kvar så att de lätt kan avlägsnas fullständigt. Trycket vid denna behandling bör lämpligen inte överstiga 0,1 MPa.
Claims (11)
1. Sätt att framställa ett föremål av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressnirxg av en av pulvret förformad kropp med ett gasformigt _ tryckmedium, varvid den för-formade kroppen omges med ett gasgenomträngligt hölje, som överföras i ett för tryekmediet ogenomträngligt och den förformade lcroppen inneslutande hölje genom att det gasgenomträngliga höljet tillsammans med den förformade kroppen underkastas en uppvärmning, och varvid den isosta- tiska pressningen under sintring av den förformede lcroppen därefter genomföras, k ä n n e t e K: k n a t därav, att det gasgenomträngliga höljet (11, 12-15, 15, 17-18) överföras till det för tryckmediet ogenomträngliga höljet under det att det gasgenomträxmgliga höljet är i kontakt med en tryckgas och under det att i tryckgasen upprätthålles ett tryck som är minst lika stort som samtidigt rådande tryck i den förformade produktens (10, 14) porer befintlig gas.
2. Sätt enligt patentlu-av 1, k ä n n e t e o k n a. t därav, ett trycket i tryekgasen vid överförandet av det gasgenomträngliga i det för tryclnnediet ogenomtrëngliga höljet är avsevärt lägre än trycket i tryekmediet vid den efterföljande isostatiska pressningen under sintring av den förformade lcroppen.
3. Sätt enligt patentlcrav 1 eller 2, k ä n n e t e e k n e. t därav, att som tryckgas till dess det för tryckmediet ogenomträngliga höljet bildats an- vändes en gas som åtminstone till huvzzdsaklig del utgöres av vätgas eller kvävgas.
4. Sätt enligt något av petentlcraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att det gasgenomträxxgliga. höljet (11, 15) utgöres av ett den förformado kroppen (10) åtminstone tillnärmelsevis helt omgivande poröst skikt, som överföras i ett för tryckmediet ogenomträngligt och den förfomade kroppen inneslutande skikt. I
5. Sätt enligt något av patentkraven 1-3, k ä. n n e t e c k n a t därav, att det gasgenomträngliga höljet utgöres av ett eller flera utanför den för- formade lcroppen (10, 14) anordnade element (12, 15, 17, 18) i form av plattor eller dylikt som mjulczzar och formändras vid uppvärmning, och som överföras i ett för tryckmediet ogenomträngligt hölje genom att elementdelar (12a, 13a, 17a, 18a) som vid fomändringen komer i kontakt med varandra sintrar ihop. s. 7804992-1 10
6. Sätt enligt något avpatentlnraven1-5, känna t e cknat därav, att pulvrets sintringstemperatur överstiger 1000°C och att materialet i höljet utgöres av ett högsmältande glas.
7. Sätt enligt patentkzrav 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att den för- formade kroppen (10, 14) uppvärmes till en temperatur av 1200-1650°C för bild- ^ ningen av det för tryckmediet ogenomträngliga höljet.
8. Sätt enligt något av patentlcraven 1-5, k ä. n n e t e c k n a t därav, att pulvrets sintrizzgstemperatur överstiger 1000°C och att materialet i höljet (15, 17-18) utgöres av ett lâgsmältande glas samt att ett poröst skikt (16, 19) av högsmältande material anordnas innanför höljet och överföras i ett för tryckmediet ogenomträngligt skikt efter det höljet gjorts ogenomträngligt för tryckmediet.
9. Sättenligtpatenthav8, kännetecknat däramattdenför- 1 formade lcroppen (10, 14) uppvärmes till en temperatur av 600-1000°C för bild- ningen av det för tryckmediet ogenomträngliga höljet och därefter till en tem- peratur sv 1ooo-12oo°c under samtidig isesestzsk kempsxtermg. för bildningen av det för tryckmediet ogenomträngliga skiktet av det innanför höljet (15, 17-16) eseransae porösa. skinnet (16, 19).
10. Sätt enligt något av patenthaven 1-5, k ä. n n e t e c k n a t därav, att pulvrets sintringstemperatur överstiger 1000°C och att mterialet i böl- Jet (11, 12-13) utgöres sv en legsmanssae glas sem se: den farfemsae boppen är ytbelagd med ett finkornig-t skikt av det i pulverkroppen ingående materialet.
11. Sätt enligt något av patentla-aven 1-9, k ä n n e t e c k n a t därav, att föremålet efter sintringen värmebehandlas vid lågt tryck och vid sådan temperatur att löst tryckgae kan diffizndera ut ur materialet. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 396 371 (C045 35/58) 7894992-1 F/GJ F/a 4 78016924 Samanfattngg En av ett pulverformigt material förformad kropp omges med ett hölje, som är gasgenomträngligt. Köljet överföras vid uppvärmning i ett skikt, som är ogenom- trängligb för det tryclcmedium som användes vid isostatisk pressning av den förformade kroppen, under det att ett tryck upprätthålles utanför höljet, som är minst lika högt som trycket hos i den för-formade produktens porer befintlig gas. Sedan höljet gjorts ogenomträngligt för tryclanediet och den förformade kroppen inneslutits i det utföres den isostatiska pressningen under samtidig sintrirxg av boppen.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7804992A SE414920C (sv) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kropp |
FR7908440A FR2424783A1 (fr) | 1978-05-02 | 1979-04-04 | Procede pour la fabrication d'un objet a partir de matiere metallique ou ceramique |
DE19792915831 DE2915831A1 (de) | 1978-05-02 | 1979-04-19 | Verfahren zur herstellung eines gegenstandes aus einem pulverfoermigen material |
GB7915111A GB2024256B (en) | 1978-05-02 | 1979-05-01 | Isostatically hot pressing powdered material |
JP5395579A JPS54146205A (en) | 1978-05-02 | 1979-05-01 | Producing metal or ceramic material articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7804992A SE414920C (sv) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kropp |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7804992L SE7804992L (sv) | 1979-11-03 |
SE414920B SE414920B (sv) | 1980-08-25 |
SE414920C true SE414920C (sv) | 1982-03-15 |
Family
ID=20334798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7804992A SE414920C (sv) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kropp |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS54146205A (sv) |
DE (1) | DE2915831A1 (sv) |
FR (1) | FR2424783A1 (sv) |
GB (1) | GB2024256B (sv) |
SE (1) | SE414920C (sv) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE414922B (sv) * | 1978-05-02 | 1980-08-25 | Asea Ab | Sett att framstella ett foremal av kiselnitrid genom isostatisk pressning av en av kiselnitridpulver forformad kropp med ett gasformigt tryckmedium |
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 |
FR2550978B1 (fr) * | 1983-05-26 | 1989-10-13 | Rolls Royce | Procede d'application de revetements de surface sur des articles |
DE3604861A1 (de) * | 1986-02-15 | 1987-08-20 | Battelle Development Corp | Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung von feindispersen legierungen |
JPS63141343U (sv) * | 1987-03-06 | 1988-09-19 | ||
JPH03115586A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-16 | Nkk Corp | セラミック膜の形成方法 |
JP4585928B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2010-11-24 | 靖 渡辺 | 金属固着体処理方法 |
WO2022215747A1 (ja) * | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 三菱ケミカル株式会社 | 黒鉛電極用ニードルコークス、その製造方法およびインヒビター |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1608363A1 (de) * | 1967-10-25 | 1970-12-10 | Annawerk Gmbh | Verfahren zum isostatischen Pressen pulverfoermiger insbesondere keramischer Stoffe zu einem Formkoerper |
US3700435A (en) * | 1971-03-01 | 1972-10-24 | Crucible Inc | Method for making powder metallurgy shapes |
SE348961C (sv) * | 1971-03-15 | 1982-08-30 | Asea Ab | Forfarande for framstellning av en sintrad pulverkropp |
SE363748B (sv) * | 1972-06-13 | 1974-02-04 | Asea Ab | |
SE387876B (sv) * | 1972-11-16 | 1976-09-20 | Asea Ab | Forfarande for varmpressning av pulverkroppar |
AU507155B2 (en) * | 1976-01-29 | 1980-02-07 | Aktiebolag Asea | Silicon nitride article |
GB1488762A (en) * | 1976-02-03 | 1977-10-12 | Gen Electric Co Ltd | Manufacture of compacted bodies |
US4104782A (en) * | 1976-07-14 | 1978-08-08 | Howmet Turbine Components Corporation | Method for consolidating precision shapes |
DE2737173C2 (de) * | 1977-08-18 | 1979-10-18 | Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh, 8000 Muenchen | Verfahren zur Kapselung eines Formkörpers aus Keramik |
JPS6062107A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-04-10 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | シリコン・ウエハ |
-
1978
- 1978-05-02 SE SE7804992A patent/SE414920C/sv not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-04-04 FR FR7908440A patent/FR2424783A1/fr active Granted
- 1979-04-19 DE DE19792915831 patent/DE2915831A1/de active Granted
- 1979-05-01 JP JP5395579A patent/JPS54146205A/ja active Granted
- 1979-05-01 GB GB7915111A patent/GB2024256B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6232241B2 (sv) | 1987-07-14 |
DE2915831C2 (sv) | 1988-12-15 |
GB2024256A (en) | 1980-01-09 |
JPS54146205A (en) | 1979-11-15 |
FR2424783B1 (sv) | 1985-02-15 |
SE7804992L (sv) | 1979-11-03 |
FR2424783A1 (fr) | 1979-11-30 |
DE2915831A1 (de) | 1979-11-15 |
SE414920B (sv) | 1980-08-25 |
GB2024256B (en) | 1982-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4112143A (en) | Method of manufacturing an object of silicon nitride | |
US4381931A (en) | Process for the manufacture of substantially pore-free shaped polycrystalline articles by isostatic hot-pressing in glass casings | |
US4446100A (en) | Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material | |
US4568516A (en) | Method of manufacturing an object of a powdered material by isostatic pressing | |
JP2634213B2 (ja) | アイソスタテイックプレスによる粉体成形物品の製造方法 | |
KR960002413B1 (ko) | 아이소스태틱 프레싱에 의한 분말 물질 물품의 제조방법 | |
JPH03153575A (ja) | セラミックマトリックス複合物の製造方法 | |
US4478789A (en) | Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material | |
CA1148772A (en) | Method of manufacturing an object of metallic or ceramic material | |
SE414920C (sv) | Sett att framstella ett foremal av ett material i form av ett pulver genom isostatisk pressning av en av pulvret forformad kropp | |
JP2010513204A (ja) | 高い固相線温度を有する耐火セラミックス材料の製造方法 | |
SE425360B (sv) | Sett vid isostatisk pressning av pulver for framstellning av foremal av keramiskt eller metalliskt material | |
GB1564851A (en) | Method of manufacturing an object of silicon nitride | |
US3284862A (en) | Pyrolitic graphite coated casting mold and method of making same | |
US4505871A (en) | Method for manufacturing an object of silicon nitride | |
US4952353A (en) | Hot isostatic pressing | |
RU1814642C (ru) | Способ получени изделий из керамического порошка | |
JPH11180778A (ja) | 直接被覆熱間等方圧加圧成形カプセル化方法 | |
GB2200317A (en) | Isostatic moulding | |
SE414921B (sv) | Sett att framstella ett foremal av kiselnitrid eller av ett med kiselnitrid som huvudbestandsdel uppbyggt material | |
SE425361B (sv) | Sett vid isostatisk varmpressning av forformade kroppar av metalliskt ellerkeramiskt material | |
JPS6054795B2 (ja) | 高密度圧電磁器の製造方法 | |
JPH0354170A (ja) | 熱間静水圧プレス方法 | |
JPH0394003A (ja) | 粉末材料から物体を製造する方法 | |
JPS63395B2 (sv) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 7804992-1 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7804992-1 Format of ref document f/p: F |