• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1988009235A1
    申请号:PCT/EP1988/000443
    申请日:1988-05-19
    公开日:1988-12-01
    发明作者:Claes Tornberg
    申请人:Avesta Nyby Powder Ab；
    IPC主号:B22F3-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Gegen¬ ständen, insbesondere Rohren, Stangen od. dgl.
    [0002] B e s c h r e i b u n g
    [0003] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pulvermetallurgische Herstellung von Gegenständen, insbesondere Rohren, Stangen oder dgl., gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
    [0004] Die herzustellenden Gegenstände sollen insbesondere bestehen aus rostfreiem Stahl oder hochlegiertem warmfestem Nickel- Stahl, z.B. mit etwa 80 % Nickel und 20 % Chrom. Die herzu¬ stellenden Gegenstände können jedoch auch aus Schnellarbeits- stählen oder anderen Metallen und/oder Metallegierungen be- stehen. Die zur Herstellung verwendeten Kapseln bestehen aus dünnem Blech mit einer Wandstärke von etwa 1 bis 2 mm. Um Undichtigkeiten der Kapsel festzustellen, hat man vorgeschla¬ gen, in die Kapsel Helium einzuleiten (DE-PS 31 15 095). "Wurd eine Kapsel dabei für ausreichend dicht befunden, wurde sie mit Pulver aus Metall und/oder Metallegierungen gefüllt verschlossen und einem, kaltisostatischen Druck ausgesetzt, um dann warbearbeitet zu werden. Bei dieser Art der Dich¬ tigkeitsprüfung hat sich jedoch gezeigt, daß ein Teil des eingeleiteten Heliums in der Kapsel verbleibt und zwar trotz vorheriger Spülung mit Stickstoff od dgl. Gas, ins¬ besondere dann, wenn es sich um relativ lange rohrförmi- ge Kapsen mit jeweils einem schmalen Ringspalt an einem Ende derselben handelt. Eingeschlossenes Heliumgas braucht auch sehr lange, um aus der verschlossenen Kapsel herauszu- diffundieren. Bei einem zu großen Heliumanteil innerhalb der Kapsel neigt das hergestellte Produkt zur Versprö- dung, die offenbar auf Einschlüsse von Helium zurückzu¬ führen ist. Des weiteren läßt sich nach dem erwähnten Ver- fahren die Dichtigkeit der gefüllten und verschlossenen
    [0005] Kapsel nicht überprüfen mit der Folge, daß die verschlos¬ sene Kapsel durchaus noch Undichtigkeiten aufweisen kann, insbesondere im Bereich der verschlossenen Einfüllöff¬ nung für das Pulver. Damit besteht die Gefahr, daß beim kaltisostatischen Pressen Wasser in die Kapsel eindringt mit der Folge, daß die Kapsel unter der anschließenden Erwärmung regelrecht explodiert.
    [0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zuletzt genannte Sicherheitsrisiko auszuschalten und ins¬ besondere Gegenstände höchster Qualität (erhöhte Homogeni¬ tät, erhöhte Festigkeit und gleichmäßige Oberflächenbe¬ schaffenheit sowie fehlende Versprödung) zu erhalten.
    [0007] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei sich bei Versuchen heraus¬ gestellt hat, daß unter den Voraussetzungen der Ansprüche 2 und 3 ein Gasgemisch gemäß Anspruch 4 besonders vorteil¬ haft ist.
    [0008] Im Gegensatz zum bekannten Vorschlag wird bei der Erfindung an der fertigen, kaltisostatisch verpreßten Kapsel, bzw. am Preßling, eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt, so daß das oben erwähnte Sicherheitsrisiko vollkommen aus¬ geschaltet ist.
    [0009] Der in die Kapsel eingeleitete Stickstoff reagiert mit dem Pulvermaterial und/oder Kapsel und bildet einen Le¬ gierungsbestandteil des Endprodukts. Der eingeleitete Wasserstoff diffundiert bei Erwärmung der kaltisostatisch verpreßten Kapsel problemlos durch die Kapselwandung hin- durch, sofern er nicht vorher durch eine Leckage entweicht Dann müßte die Kapsel jedoch ausgesondert werden, da eine Warmbearbeitung zu Rissen im Bereich der Leckagen führen würde. Ein Teil des eingeleiteten Wasserstoffs wird auch vom Kohlenstoffstahl der Kapsel gelöst, so daß bei abso- lut dichter Kapsel das eingeleitete Gasgemisch keine ver¬ arbeitungstechnischen Probleme aufwirft.
    [0010] Erfindungsgemäß wird also mit dem Pulver aus Metall und/ oder Metallegierungen eine Gasmischung bestehend aus 70 bis 95 % 2 und 30 bis 5 % H2, insbesondere 90 % 2 und 10 % H~, in die Kapsel eingeleitet. Anschließend wird die Kapsel verschlossen. Dann erfolgt die kaltisostatische Verpressung der Kapsel auf 60 bis 95 %, insbesondere 65 bis 93 % der theoretischen Dichte, und zwar unter Ausübung eines Drucks von wenigstens 4000 Bar, insbesondere 4200 bis 6000 Bar, vorzugsweise etwa 4500 bis 5000 Bar.
    [0011] Vor dem Schließen der Kapsel erfolgt vorzugsweise eine Vorverdichtung durch Vibration bei etwa 80-100 Hz auf etwa 60 bis 75 %, insbesondere etwa 71 % der theoretischen Dichte.
    [0012] Die kaltisostatisch verpreßte Kapsel bzw. der entsprechen- de Preßling wird anschließend erwärmt, um dann warmbearbei tet, insbesondere heißextrudiert zu werden unter Herstellu des gewünschten langgestreckten Gegenstandes, z.B. Rohres, Stange, Profil oder dergl. Die Feststellung von Leckagen erfolgt erfindungsgemäß nach dem kaltisostatischen Ver- pressen der Kapsel in einer Unterdruckkammer, wobei dabei dasEntweichen des in die Kapsel eingeleiteten H~ festge¬ stellt werden kann.
    [0013] Gleichzeitig ergibt sich durch das eingeleitete Gasgemisch eine deutliche Qualitätsverbesserung des Endprodukts. Eine Versprödung ist praktisch vollkommen eliminiert. Die Ma¬ terialhomogenität ist erhöht. Das gleiche gilt für die Festigkeit. Darüberhinaus erhält man eine gleichmäßigere Oberflächenbeschaffenheit. Diese Vorteile sind insbeson¬ dere erkennbar bei der Herstellung von relativ langen und dünnwandigen Rohren aus entsprechend dimensionierten Kapseln, z.B. mit einem Verhältnis vor axialer Länge zu Innendurchmesser der rohrförmigen Kapsel größer als 5:1, insbesondere größer als 10:1.
    [0014] Das erfindungsgemäße Verfahren ist gegenüber dem bekann¬ ten Verfahren auch weniger aufwendig sowohl hinsichtlich Raumbedarf als auchAnlagenbedarf. Des weiteren läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich schneller durch¬ führen.
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Gegenständen, insbesondere Rohren, Stangen oder dgl., bei dem Pulver aus Metall und/oder Metallegierungen in eine dünnwandige Kapsel eingefüllt, die Kapsel anschließend verschlossen und einem kaltisostatischen Druck unter Ausbil¬ dung eines Preßlings ausgesetzt wird, der dann warmbearbeitet insbesondere warm-stranggepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Pulver aus Metall und/oder Metallegierungen eine Mi- schung von Stickstoff und Wasserstoff in die Kapsel eingelei¬ tet wird, insbesondere unter gleichzeitiger Vorverdichtung des Pulvers durch Vibration oder dergl. auf etwa 60 bis 80 %, insbesondere etwa 70 %, der theoretischen Dichte, um dann die verschlossene Kapsel kaltisostatisch bis zu etwa 95 % der theoretischen Dichte zu verdichten, und daß anschließend der so erhaltene Preßling in einer Vakuum¬ kammer auf Leckagen überprüft wird, bevor er erwärmt und warmbearbeitet wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kapsel Pulver aus rostfreiem. Stahl oder hochlegier¬ ten, warmfesten Nickel-Stählen, insbesondere mit etwa 80 % Nickel und etwa 20 % Chrom, oder Schnellarbeits- stählen eingefüllt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine Kapsel aus Kohlenstoffstahl mit einem Koh¬ lenstoffgehalt von weniger als 0,004 % verwendet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kapsel ein Gasgemisch aus 70 bis 95 % Stickstoff und 30 bis 5 % Wasserstoff, ins¬ besondere 80 % Stickstoff und 20 % Wasserstoff, vorzugs- weise 90 % Stickstoff und 10 % Wasserstoff, eingeleitet wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-12-01| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1988-12-01| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1989-01-10| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988904405 Country of ref document: EP |
    1989-05-24| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988904405 Country of ref document: EP |
    1992-02-18| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1988904405 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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