DE1041329B - In Bohrungen von Werkstuecken zum Verformen einzufuehrender Fuellstoff - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, ein warm zu verformendes Werkstück mit einer oder mehreren Bohrungen zu versehen und in diese einen bei der Warmverformung fließenden Füllstoff einzuführen, der nachträglich aus den durch die Warmverformung in ihrer Größe und/oder Form veränderten Bohrungen wieder entfernt wird.

Unter Warmverformen ist hierbei grundsätzlich jede Warmbearbeitung verstanden, die zu einer Verformung des Werkstückrohlings führt, und zwar vorzugsweise das Strangpressen, aber auch das Walzen, Schmieden und Ziehen.

Nun versagen viele an sich brauchbare Füllstoffe dann, wenn sie bei der Verformung von schwer zu verarbeitenden Legierungen Anwendung finden. Derartige Legierungen sind insbesondere die hitze- und kriechfesten Legierungen mit wesentlichen Gehalten an Nickel und Chrom oder an Nickel-Chrom-Kobalt, die im Gebrauch Temperaturen von 700° C und mehr ausgesetzt sind und aus denen z. B. Gasturbinenschaufeln hergestellt werden.

So ergibt Graphit keine Körper, die beim plastischen Fließen kohärent und verformungsfest sind. Kupfer und Flußstahl sind zu weich, um die gewünschte Form und Größe der Bohrungen beibehalten zu können. Füllstoffe aus legierten Stählen sind nachträglich schwer entfernbar, weil ihre Beständigkeit gegen solche chemische und elektrochemische Angriffe, durch die nicht gleichzeitig der S chaufel werkstoff beschädigt wird, zu hoch ist. Glas ist zu leicht verformbar. Sand ist zu grobkörnig und neigt überdies zur Bildung von unregelmäßigen Bohrungen.

Man hat nun gefunden, daß ein Füllstoff, der aus reinem Eisenpulver als Grundmasse und darin feinverteiltem Magnesiumoxydpulver besteht, bei der Warmverformung von hitze- und kriechfesten Nickel-Chrom- und Nickel-Chrom-Kobalt-Legierungen, die bei ihrer Verwendung auf 700° C und mehr erhitzt werden, besonders gute Ergebnisse zeigt.

Derartige Legierungen, die normalerweise bei Temperaturen von 1200° C verformt werden, enthalten z.B. 18 bis 21% Chrom, 0,5 bis 1,8% Aluminium, 1,8 bis 2,7% Titan, Rest Nickel oder 18 bis 21% Chrom, 15 bis 21% Kobalt, 0,8 bis 1,8% Aluminium, 1,8 bis 2,7% Titan, Rest Nickel.

Auch für Werkstücke aus austenischem rostfreiem Stahl kann dieser Füllstoff mit Vorteil verwendet werden.

Von Bedeutung ist hierbei der Gehalt der Füllstofftnasse an Magnesiumoxyd, das in feinverteiltem Zustand vorliegen soll. Wenn dieser Gehalt unter 5% fällt, ist der Füllstoff für die vorerwähnten Legierungen zu weich und zu leicht verformbar. Steigt der Magnesiumoxydgehalt dagegen über 25%, kann der Füllstoff nurmehr schwer zu einem kohärenten Kör-In Bohrungen von Werkstücken
zum Verformen einzuführender Füllstoff

Anmelder:

The Mond Nickel Company Limited,
London

Vertreter: Dr.-Ing. G. Eichenberg, Patentanwalt,
Düsseldorf, Cecilienallee 76

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. Dezember 1953

Harold William George Hignett,

Harbome, Birmingham (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

per geformt werden. Demzufolge beträgt der Magnesiumoxydgehalt des erfindungsgemäßen Füllstoffes 5 bis 25%, wobei er innerhalb dieser Grenzen um so höher sein muß, je größer der Verformungswiderstand des Werkstückes ist. Magnesiumoxydgehalte von etwa 5% ermöglichen ein Verpressen des Füllstoffes, während bei Gehalten von etwa 15% eine Bearbeitung erforderlich ist.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Füllstoffes können die auf eine möglichst geringe Teilchengröße zerkleinerten Bestandteile zu Briketts geformt und anschließend gesintert werden. Vorzugsweise ist hierbei zwecks guter Bindung die Teilchengröße des Magnesiumoxydpulvers kleiner als die Teilchengröße des Eisenpulvers, das aus sogenanntem »leichtem« Eisenkarbonylpulver bestehen kann.

Die beiden Pulver können unter Zusatz von etwa 1% Kampfer zur Verringerung der Rißgefahr der Preßlinge in einer Kugelmühle innig vermischt und dann bei etwa 15 kg/mm² verpreßt werden. Durch Vorsintern der Preßlinge bei etwa 600° C in Wasserstoff wird dann der zugesetzte Kampfer wieder entfernt. Die Endsinterung erfolgt in 3 bis 4 Stunden und bei Temperaturen zwischen 1200 und 1350° C in einer inerten Atmosphäre, z. B. in Stickstoff, oder im Vakuum. Demgegenüber führt die Endsinterung in

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einer reduzierenden Atmosphäre zu Sinterkörpern von erheblich geringerer Dichte.

Da der Füllstoff nur während der Warmverformung des Werkstückes kohärent sein muß, ist es nicht unbedingt erforderlich, ihn zu einem kohärenten Körper vorzuformen. Infolgedessen kann auch so verfahren werden, daß das aus dem Eisen- und Magnesiumoxydpulver bestehende Gemisch in die Bohrungen des Werkstückes eingebracht, dort festgestampft und dann bei der der Warmverformung vorangehenden Erhitzung oder durch ein getrenntes Erhitzen in einen kohärenten Körper übergeführt wird. Auch können ungesinterte Preßlinge in die Bohrungen des Werkstückes eingebracht und vor der Warmverformung gesintert werden. Im Werkstück selbst hergestellte Füllstoftkörper führen aber zu weniger befriedigenden Ergebnissen als vorgeformte kohärente Körper, weil die getrennte Herstellung vorgeformter Körper leichter zu überwachen ist.

Der Füllstoff kann nach allen Arbeitsgängen, entweder warm oder kalt, durch Eintauchen der Werkstücke in wässerige 25%ige Salpetersäurelösungen mit oder ohne Zusatz anderer Mineralsäuren, z. B. von 1 % Salzsäure, bei Temperaturen von 85° C bis zum Siedepunkt ohne irgendwelche Beschädigung der Werkstücke leicht entfernt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   In Bohrungen von Werkstücken aus hitze- und kriechfesten, im Gebrauch auf Temperaturen von 700° C und mehr erhitzten und mindestens 25% Nickel und Chrom oder Nickel, Chrom und Kobalt enthaltenden Legierungen einzuführender, mit dem Metall bei der Warmverformung fließender und anschließend wieder zu entfernender Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus gepulvertem reinem Eisen als Grundmasse mit darin feinverteiltem Magnesiumöxydpulver in einer Menge von 5 bis 25% des Gesamtgewichtes besteht und vor oder nach dem Einbringen in die Bohrungen in den kohärenten Zustand übergeführt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 560 343;
   britische Patentschrift Nr. 664614;
   schweizerische Patentschrift Nr. 227 631;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 628 417.

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