DE3505481A1 - Sinterverfahren - Google Patents
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Description
zw/si
MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
MÜNCHEN GMBH
MÜNCHEN GMBH
München, 11. Februar 1985
- Sinterverfahren
Intermetallische Phasen, insbesondere Ti Al, Ti Al3,
Ni Al, Ni Al- weisen geringes spezifisches Gewicht und 1^ hohen Schmelzpunkt auf. Werkstoffe auf dieser Basis wären
daher für den Einsatz in thermisch und mechanisch hoch belasteten Teilen, insbesondere in Flugtriebwerken,
interessant.
^O Die Problematik dieser Werkstoffe liegt in ihrer Sprödigkeit.
Seit einiger Zeit sind Verfahren bekannt, um die Duktilität der intermetallischen Phasen zu steigern. Dies
geschieht durch Zulegieren eines weiteren Elements, z.B. von B in Ni Al oder von Nb in Ti Al .
J
Die Werkstoffe werden bisher schmelzmetallurgisch oder
durch Reaktion aus den Elementen hergestellt, d.h., es wird z.B. Al-Pulver mit Ti-PuIver und Nb-Pulver gemischt
und in einer Stempelpresse erhitzt. Bei der einsetzenden chemischen Reaktion entsteht Wärme und es bildet sich die
gewünschte Legierung. Mit diesem Verfahren ist es bisher nicht möglich, auf einfache Weise kompliziert geformte
Bauteile herzustellen.
ESP-794
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, auf einfache Weise Bauteile aus intermetallischen
Phasen herzustellen, die kompliziert geformt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als
Sinterhilfe dienende Zusätze zugleich als Duktilitätszusatz
für das Endprodukt dienen.
Ausgegangen wird von einer Vorlegierung der intermetallischen Phase, die abgesehen von unvermeidlichen
Verunreinigungen nur diese enthält, z.B.: Ni3 Al, Ni Al,
Ti Al, Ti Al3. Diese Vorlegierung wird erschmolzen.
Wegen der Sprödigkeit der intermetallischen Phasen läßt
sich die Vorlegierung in an sich bekannter Weise zu einem feinen Pulver auf mahlen. (Prallmühle, Kugelmühle, Luft- :
strahlmühle) oder verdüsen (wie an sich bekannt, z. B. aus· der DE-AS 22 22 830). .
Korngrößenbereich: ■
2 2
0,5 μ bis 50 μ, spez. Oberfläche 1m /g bis 25m /g
Bevorzugt: 3... 5m /g
Dieses Pulver wird nun mit einem Pulver von einem oder
mehreren weiteren Elementen vermischt. Dabei ist es wünschenswert, daß diese Pulver feiner sind als das der
intermetallischen Phase.
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Als weitere Elemente werden solche verwendet, die eine
Zunahme der Duktilität der intermetallischen Phase bewirken, (z.B.: B für Ni Al, Nb für Ti Al_ mit einem
Anteil von 0,5 ... 10 Gew. %) .
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11.02.1985
11.02.1985
ι .
Die aufbereitete Pulvermischung kann nun, abgesehen von einem Schrumpfmaß von 10 ... 20% mit bekannten
Methoden auf die Endform gebracht werden:
z.B. - versehen mit einem Bindemittel, kaltisostatisches Pressen, Bearbeiten im Grünzustand
- Aufbereiten einer spritzgußfähigen Masse mit
Hilfe von Gleit- und Bindemitteln, kunststofftechnologisches Spritzgießen.
Anschließend werden Gleit- und Bindemittel durch eine Wärmebehandlung in an sich bekannter Weise entfernt.
(Wärmebehandlung unter Vakuum oder Intergas bis 600°C). 15
Die Elemente, die zur Steigerung der Duktilität zugegeben wurden, wirken zugleich als Sinterhilfe, so daß sich bei
f einer Temperatur von 70 ...95% des absoluten Schmelz-
.; ■ punktes der intermetallischen Phase eine Sinterung durch-
führen läßt. Hierbei werden Dichten von 95 bis 99% der
theoretischen Dichte innerhalb von 0,1 bis 24 h erreicht.
Anschließend können die Teile noch heißisostatisch gepreßt werden, um praktisch 100% Dichte zu erzielen.
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■l ESP-794
11.02.1985
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen kompliziert geformter Bauteile
aus Pulver von intermetallischen Phasen, dadurch gekennzeichnet, daß als Sinterhilfe dienende
Zusätze zugleich als Duktilitätszusatz für das Endprodukt dienen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
u daß als Ausgangsmaterial eine Vorlegierung der
intermetallischen Phasen erschmolzen wird, diese Vorlegierung zu einem feinen Pulver zerkleinert,
insbesondere vermählen oder verdüst wird, das Pulver mit einem oder mehreren Elementen (Zusätzen) vermischt
und weiter verarbeitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse kaltisostatisch <CIP) gepreßt wird.
° 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Masse im Spritzgußverfahren verarbeitet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch anschließendes Wärmebehandeln "° und/oder heißisostatisches (HIP) Pressen.
ESP-794
Priority Applications (7)
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