DE69323453T2 - Verfahren zur Herstellung eines Knüppels aus Legierungspulver - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Knüppels aus LegierungspulverInfo
- Publication number
- DE69323453T2 DE69323453T2 DE69323453T DE69323453T DE69323453T2 DE 69323453 T2 DE69323453 T2 DE 69323453T2 DE 69323453 T DE69323453 T DE 69323453T DE 69323453 T DE69323453 T DE 69323453T DE 69323453 T2 DE69323453 T2 DE 69323453T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- alloy powder
- cup
- powder
- alloy
- plastically deformable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 150
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 104
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 104
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 101100327917 Caenorhabditis elegans chup-1 gene Proteins 0.000 description 13
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 5
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008423 Si—B Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
-
- 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
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/08—Metallic powder characterised by particles having an amorphous microstructure
-
- 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
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/09—Mixtures of metallic powders
-
- 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
- B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
-
- 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
- B22F2207/00—Aspects of the compositions, gradients
- B22F2207/01—Composition gradients
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S29/00—Metal working
- Y10S29/047—Extruding with other step
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung eines Rohlings aus Legierungspulvern, das zur plastischen Verformungsbearbeitung der Legierungspulver zu verwenden ist.
- Bei den herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung eines geformten Artikels aus einem Legierungspulver durch plastische Verformung wurde das Legierungspulver in einen Becher mit vorgeschriebenem Fassungsvermögen gepackt, gleichmäßig verdichtet und entgast, um einen Rohling zu erzeugen, welcher, falls erforderlich, erwärmt und einer plastischen Verformungsbearbeitung unterzogen wurde, wie etwa Fließpressen, Schmieden oder Walzen, um einen bearbeiteten Gegenstand zu erzeugen.
- Das Fließpressen beim zuvor erwähnten Stand der Technik wird nachfolgend beispielhaft beschrieben. In einem Anfangsstadium des Fließpressens ist der Preßdruck maximal, sinkt jedoch bei Beginn des Fließpressens des Materials ab. Auch wenn ein Legierungspulver, welches mühelos einem Fließpressen unterzogen werden kann, durch das herkömmliche Verfahren zu einem zufriedenstellenden Rohling verarbeitet werden konnte, bewirkt die Verwendung eines schwer fließpreßbaren Legierungspulvers, wie etwa eines schnell verfestigten Legierungspulvers zum Erreichen einer hohen Qualität, wie etwa hoher Festigkeit oder großer Härte, daß der anfängliche Fließpreßdruck außergewöhnlich hoch wird, wodurch einer Bearbeitung mit einer gewöhnlichen Maschine zur plastischen Verformung (Strangpresse) oder einem Gesenkstempel Grenzen gesetzt sind. Zusätzlich bewirkte die zur Erleichterung der plastischen Verformung erhöhte Bearbeitungstemperatur das Problem der Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften des zu erzeugenden Rohlings, wie etwa Festigkeit und Härte, bedingt durch eine Änderung der Eigenschaften des schnell verfestigten Legierungspulvers. Außerdem ist ein üblicherweise durch das Verdüsungsverfahren erzeugtes Pulver nicht gleichförmig und wird daher auf einem Klassierer in feines Pulver und grobes Pulver getrennt, wobei ersteres zur Erzeugung eines hochwertigen Produkts, hingegen letzteres für ein minderwertiges Produkt verwendet wird oder Ausschuß ist.
- Weiter wird das Legierungspulver, nachdem es in einen Becher gepackt wurde, üblicherweise einem Erwärmen, Entgasen und Verdichten in einer Heißpresse unterzogen. Jedoch besteht der Nachteil, daß das verdichtete Pulver mit einem Gas wie etwa Luft "verschnitten" wird, wenn es zum Ausführen der plastischen Verformungsbearbeitung aus der Heißpresse genommen wird.
- Um den oben aufgeführten Nachteil zu überwinden, wurde bisher ein Verfahren wie dargestellt in Fig. 10 gewählt, welches umfaßt: Packen eines Legierungspulvers 12 in einen Becher 11, luftdichtes Verschließen des Bechers mittels einer Schweißverbindung 15 oder dergleichen durch einen Deckel 13, welcher ein Ausströmrohr 14 zum Entgasen besitzt, Entgasen des Legierungspulvers über das Ausströmrohr 14 unter Erwärmen des Rohlings und Flachdrücken des Ausströmrohrs 14 nach Beendigung des Entgasens, um zu verhindern, daß ein Gas, wie etwa Luft, wieder in den Rohling hineinkommt. Jedoch erhöht das Verschweißen des Deckels nach dem Packen des Legierungspulvers die Temperatur des schnell verfestigten Legierungspulvers im Becher auf eine Temperatur, welche höher als ein vorgeschriebener Wert liegt (beispielsweise 400ºC), bedingt durch die Schweißwärme, und in einigen Fällen tritt nach der Bearbeitung eine wesentliche Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften wie etwa Festigkeit und Härte auf, wodurch Probleme bei praktischen Anwendungen bewirkt werden.
- DE 30 09 916 offenbart als Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Legierungspulvern folgende Schritte: wesentliches Befüllen eines Bechers mit Pulvern aus unterschiedlichen Stahllegierungen und nachfolgend kaltes isostatisches Pressen. Weiter wird in DE 30 09 916 A1 offenbart, daß sich eine plastische Verformungsbearbeitung eines in ähnlicher Weise hergestellten Rohlings vereinfachen läßt, indem der mit Legierungspulvern befüllte Becher durch einen aus einem duktilen Metall bestehenden Deckel verschlossen wird.
- Die Erfindung wie definiert in den Ansprüchen 1 bis 3 ermöglicht, daß alle erzeugten Legierungspulver in effektiver Weise so verwendet werden können, daß eine plastische Verformung erleichtert und dabei die Eigenschaften des Pulvers beibehalten werden, und zwar durch Variieren der in einen Becher zu packenden Pulver.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Legierungspulvern, welches umfaßt: dichtes Packen eines plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers und dann eines plastisch schwer verformbaren Legierungspulvers in dieser Reihenfolge in einen Becher, luftdichtes Verschließen des Bechers und danach Entgasen von diesem.
- In der bevorzugten Ausführungsform koexistieren in ihrer Grenzzone das leicht verformbare Metall- oder Legierungspulver und das schwer verformbare Legierungspulver mit gradient verlaufendem Gehalt. Das Verdichten der Metall- und Legierungspulver wird nach oder während des Entgasens durchgeführt.
- Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Legierungspulvern, welches umfaßt: dichtes Packen eines plastisch schwer verformbaren Legierungspulvers in einen Becher und dann dichtes Packen eines plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers in den Becher. Das plastisch leicht verformbare Metall- oder Legierungspulver dient als Deckel des Bechers.
- In einer Ausführungsform wird, nach dem Packen des plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers in den Becher dieser erwärmt und von der Packseite des plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers unter Druck gesetzt, um das plastisch schwer verformbare Legierungspulver und das plastisch leicht verformbare Metall- oder Legierungspulver im Becherinneren verdichtet zu halten. Danach wird ein Entgasen durch den Deckel hindurch ausgeführt. Ebenso kann beim Verfahren das Entgasen und Verdichten gleichzeitig mit oder nach dem oben erwähnten Erwärmen und Unterdrucksetzen ausgeführt werden.
- In einem weiteren Aspekt der Erfindung erhält man einen fließgepreßten Gegenstand, indem ein plastisch schwer verformbares Legierungspulver und dann ein plastisch leicht verformbares Metall- oder Legierungspulver in einen Becher gepackt wird, um das plastisch leicht verformbare Metall- oder Legierungspulver zum Deckel des Bechers zu machen, dann entgast und verdichtet wird, um einen Rohling zu liefern, und der entstandene Rohling von der Seite des plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers fließgepreßt wird.
- Fig. 1 ist eine erläuternde Zeichnung, welche ein Beispiel der Erfindung darstellt.
- Fig. 2 ist eine erläuternde Zeichnung, welche ein weiteres Beispiel der Erfindung darstellt.
- Fig. 3 ist eine erläuternde Zeichnung, welche ein weiteres Beispiel der Erfindung darstellt.
- Fig. 4 ist eine erläuternde Zeichnung, welche ein weiteres Beispiel der Erfindung darstellt.
- Fig. 5 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der Fließpreßzeit und dem Preßdruck in den Beispielen der Erfindung und dem Vergleichsbeispiel zeigt.
- Fig. 6 bis 9 sind Darstellungen, welche den Herstellungsvorgang eines weiteren Beispiels der Erfindung zeigen.
- Fig. 10 ist eine erläuternde Zeichnung, welche ein herkömmliches Verfahren darstellt.
- Das Legierungspulver als Gegenstand eines Pulvers, dessen plastische Bearbeitung schwierig ist, ist in der Erfindung ein schnell verfestigtes Legierungspulver, welches aus einer amorphen Phase, einer mikrokristallinen Phase oder einer Mischphase von diesen besteht und aus einer beliebigen Al-basierten, Mg-basierten, Ni-basierten, Ti-basierten und Fe-basierten Legierung oder eine Kombination von mindestens zwei von diesen hergestellt ist. Als typische Beispiele der schnell verfestigten Legierungspulver sind Al-Ni-Mm, Al-Ni-Mm-Zr, Al-Ni-Zr, Al-Ni-Ti, Mg-Ni-Ce, Ni-Si-B und dergleichen zu erwähnen.
- Die Verwendung von plastisch schwer verformbarem Legierungspulver als Grundmaterial erfolgt mit der Absicht, die Eigenschaften des aus diesem hergestellten Produkts zu verbessern.
- Auch wenn das in der Erfindung zu verwendende plastisch leicht verformbare Metall- oder Legierungspulver beispielhaft aus marktüblichen Legierungen bestehen kann, wie etwa reines Al, 6063-Legierung (durch japanische Industriestandards bezeichnete Aluminiumlegierung) und Duralumin, kann jede beliebige schnell verfestigte Legierung verwendet werden, sofern sie sich leicht unter Hitze und Druck verformen läßt.
- Das Metall- oder Legierungspulver, welches leicht einer plastischen Bearbeitung unterzogen werden kann, kann als Mischung eines schnell verfestigten Pulvers mit einem handelsüblichen Legierungspulver hergestellt werden.
- Das plastisch leicht verformbare Metall- oder Legierungspulver wird in Form eines relativ groben Pulvers verwendet, hingegen wird das schwer verformbare Legierungspulver in Form eines relativ feinen Pulvers verwendet.
- Spezifisch wird ein Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von mehr als 100 um als grobes Pulver angesehen, hingegen ein Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von weniger als 100 um, bevorzugt 80 um, und noch bevorzugter 50 um als feines Pulver angesehen.
- Die Packform des groben und des feinen Pulvers in einen Becher ist durch die Fig. 1 bis 4 typifiziert. Fig. 1 kann als dem Zweistadientyp zugehörig betrachtet werden, bei welchem das grobe Pulver 2 in der Nähe eines unteren Deckels eines Bechers 1 gepackt wird, anschließend das feine Pulver darauf plaziert wird und ein oberer Deckel 4 darauf plaziert wird.
- Fig. 2 kann als dem gradienten Typ zugehörig betrachtet werden, bei welchem das grobe Pulver 2 in der Nähe eines unteren Deckels eines Bechers 1 gepackt wird, anschließend eine gemischte Schicht aus groben und feinen Pulver derart gepackt wird, daß der Gehalt an feinem Pulver 3 gradient zunimmt und ein oberer Deckel 4 auf diesem angeordnet wird.
- Fig. 3 kann als dem modifzierten gradienten Typ zugehörig erachtet werden, bei welchem das grobe Pulver 2 so gepackt ist, daß es ein "Tal" bildet, hingegen das feine Pulver 3 so gepackt ist, daß es eine "Bergspitze" bildet, und ein oberer Deckel 4 darauf angeordnet wird.
- Fig. 4 ist der Typ, bei dem das grobe Pulver 2 entlang der Innenwandung eines Bechers 1 gepackt wird, hingegen das feine Pulver 3 in dessen mittleren Teil gepackt wird und ein oberer Deckel 4 auf diesem angeordnet wird. Dieser Typ ist besonders geeignet zum Schmieden und Walzen.
- Fig. 6 bis 9 zeigen den Herstellungsvorgang eines weiteren Beispiels gemäß der Erfindung, bei welchem das plastisch schwer deformierbare feine Legierungspulver 3 dicht in einem Becher 1 gepackt wird und dann das plastisch leicht deformierbare grobe Pulver 2 in den Becher 1 gepackt wird. Da das grobe Pulver 2 als Deckel zum Abdichten des Bechers 1 dient, wird ein Deckel, wie in den Fig. 1 bis 4 mit Bezugsziffer 4 bezeichnet, nicht benötigt.
- Das oben beschriebene Verfahren kann den Verarbeitungsdruck im Anfangsstadium der plastischen Verformungsverarbeitung vermindern und die plastische Verformungsverarbeitung mit einer gewöhnlichen Maschine zur plastischen Verformung oder einem Gesenkstempel erleichtern.
- Nachfolgend wird die Erfindung spezifisch unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.
- Rohling a wurde als Vergleichsbeispiel durch Packen eines Bechers aus einer 6063-Legierung mit einem Durchmesser von 41 mm und einer Länge von 120 mm mit einem schnell verfestigten mikrokristallinen feinen Pulver hergestellt, welches aus einer plastisch schwer verformbaren Al-Ni-Mm-Legierung bestand (mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 40 um, nachfolgend als Legierungspulver B bezeichnet), und zwar in einer Tiefe von 120 mm. Dann wurde ein Rohling b hergestellt, indem ein ähnlicher Becher mit einer plastisch leicht verformbaren 6063-Legierung (mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 100 um, nachfolgend als Legierung A bezeichnet) in einer Tiefe von 20 mm gepackt wurde, dann mit einer Mischung aus Legierungspulvers B und Legierungspulver A in einer Tiefe von 20 mm, derart, daß der Gehalt des Legierungspulvers A in gradienter Weise abnahm, und weiter mit dem Legierungspulver B mit einer Tiefe von 80 mm.
- Die Rohlinge a und b wurden bei 400ºC entgast, auf eine Dichte von 98% verdichtet, auf 360ºC erwärmt und mit einem Umformverhältnis von 15 fließgepreßt.
- Der Vorgang der Herstellung des oben erwähnten Rohlings b wurde zur Herstellung eines Rohlings c wiederholt, abgesehen davon, daß ein schnell verfestigtes mikrokristallines grobes Pulver, welches aus einer plastisch leicht verformbaren Al-Ni-Mm-Legierung bestand (mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 100 um, nachfolgend als Legierungspulver C bezeichnet) anstatt des Legierungspulvers A verwendet wurde, und ein ähnlicher Becher wurde mit dem Legierungspulver C anstatt des Legierungspulvers A in einer Tiefe von 10 mm gepackt, dann mit einer Mischung des Legierungspulvers B mit dem Legierungspulver C als gradiente Schicht mit einer Tiefe von 100 mm, und weiter mit dem Legierungspulver B in einer Tiefe von 10 mn Der entstandene Rohling c wurde unter den gleichen Bedingungen wie obenstehend fließgepreßt.
- Weiter wurde ein Rohling d erzeugt, indem ein ähnlicher Becher mit dem Legierungspulver A in einer Tiefe von 20 mm gepackt wurde, und dann mit einem schnell verfestigten mikrokristallinen feinen Pulver, welches aus einer plastisch schwer verformbaren Al-Ni-Mm-Zr-Legierung bestand (mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 40 um, nachfolgend als Legierungspulver D bezeichnet), so daß das Legierungspulver D eine "Bergspitze" mit einem Winkel von ungefähr 90º bildet, wie in Fig. 3 dargestellt.
- Rohling e wurde durch Packen eines ähnlichen Bechers mit dem Legierungspulver D allein hergestellt.
- Versuche wurden vorgenommen, ein Fließpressen der Rohlinge d und e in ähnlicher Weise wie das Fließpressen der oben erwähnten Rohlinge a, b und c durchzuführen. Jedoch konnte der Rohling e aufgrund seiner schweren plastischen Verformbarkeit nicht fließgepreßt werden. Die Testergebnisse für die Rohlinge a, b, c und d sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
- Die Beziehung zwischen der Fließpreßzeit und dem Fließpreßdruck in obigem Test ist in Fig. 5 angegeben, aus welchem hervorgeht, daß das erfindungsgemäße Verfahren den Anfangspreßdruck beträchtlich vermindert.
- Wie in Fig. 6 dargestellt wurde ein Becher 1 aus einer 6063-Legierung mit einem Durchmesser von 41 mm und einer Länge von 120 mm mit einem schnell verfestigten mikrokristallinen feinen Pulver 3, welches aus einer Al-Ni-Mm Legierung bestand, deren Verformungsbearbeitung schwierig ist, in einer Tiefe von 100 mm gepackt, und dann mit einem groben Pulver 2, welches aus einer 6063-Legierung bestand, die leicht einer Verformungsbearbeitung unterzogen werden kann, in einer Tiefe von 20 mm gepackt. Das in den Becher 1 gepackte grobe Pulver 2 diente als Deckel zum Verschließen von Becher 1.
- Wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt, wurde ein Entgasungselement 5, dessen äußere Form fast der inneren Form von Becher 1 entsprach, gegen die Öffnung von Becher 1 (das plastisch leicht verformbare Pulver) gedrückt und zwar unter Erwärmung auf 360ºC und Aufbringen von Druck, um das Pulver zu entgasen und zu verdichten, und einen Rohling zu erzeugen, bei dem die Dichte des verdichteten Pulvers 98% betrug, wie in Fig. 7 dargestellt. Bei der oben erwähnten Verdichtungsbehandlung des Pulvers plazierte man der Becher 1 in einem Behälter, und daher wurde seine Außenfläche nicht deformiert; und außerdem wurde das plastisch leicht verformbare Pulver durch die Erwärmung und die Druckautbringung gequetscht und verschmolzen, um als Deckel zum Abdichten des Bechers 1 zu dienen.
- Der auf diese Weise erhaltene Rohling wurde auf 360ºC erwärmt und mit einem Umformverhältnis von 15 von der Seite des plastisch leicht verformbaren Pulvers her fließgepreßt. Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Erzeugnisses waren denen des durch ein herkömmliches Verfahren erzeugten Produkts, wie dargestellt in Fig. 10, überlegen und es war frei von einer teilweiser Beeinträchtigung der Eigenschaften, wie sie beim herkömmlichen Verfahren beobachtet werden konnte.
- Die Verwendung eines Legierungspulvers auf Mg-, Ni-, Ti-, oder Fe-Basis bringt ähnliche Ergebnisse wie beim oben erläuterten Beispiel mit sich, bei welchem das Al-Ni-Mm-Legierungspulver verwendet wurde. Das in dem Beispiel als Deckel dienende grobe Pulver aus 6063-Legierung kann durch reines Al-Pulver, Duralumin-Pulver oder eine Mischung aus einem dieser Pulver mit dem schnell verfestigten mikrokristallinen groben Legierungspulver, welches aus der Al-Ni-Mm-Legierung besteht, ersetzt werden.
- In Beispiel 2 wurde ein Becher nacheinander mit einem plastisch schwer verformbaren Legierungspulver und einem plastisch leicht verformbaren Pulver in dieser Reihenfolge gepackt und von der Seite des leicht plastisch verformbaren Pulvers (von der Öffnungsseite des Bechers) auf eine Temperatur unterhalb der in dem vorhergehenden Beispiel unter Druck erwärmt, so daß das plastisch schwer verformbare Pulver im Becher erhalten blieb, hingegen das plastisch leicht verformbare Pulver gesintert wurde. Dann wurde in ähnlicher Weise wie beim vorhergehenden Beispiel unter Wärme und Druck ein Entgasungselement gegen den Becher gedrückt, um das Pulver zu entgasen und zu verdichten. Durch eine derartige zweistufige Behandlung war es möglich, die Erwärmungstemperatur relativ zu erniedrigen, die Bearbeitungszeit zu verkürzen und eine Beeinträchtigung der Eigenschaften des schnell verfestigten Pulvers zu unterdrücken.
- Das zu verwendende plastisch leicht verformbare Pulver ist vorzugsweise ein grobes Pulver in Kugelform.
- Gemäß dem Verfahren von Beispiel 2 ist es möglich, ein Entgasen in ausreichender Weise auszuführen, ohne einen Deckel an einem Becher anzuschweißen und in einfacher Weise einen Rohling aus einem in einen Becher gepackten Legierungspulver als verdichtetes Material zu erzeugen. Zusätzlich werden, da das Legierungspulver nicht dem Einfluß der Schweißwärme ausgesetzt ist, die Eigenschaften des Legierungspulvers nach der Verformungsbearbeitung nicht beeinträchtigt.
- Gemäß dem Verfahren der Erfindung ist es möglich, die Bearbeitung eines schnell verfestigten feinen Legierungspulvers, dessen plastische Bearbeitbarkeit man bisher für schwierig hielt, zu vereinfachen und gleichzeitig ein plastisch verformtes Element zu erzeugen, welches hervorragende mechanische Eigenschaften, wie etwa hohe Festigkeit und Härte des Legierungspulvers besitzt, und da der Anfangsdruck des Verfahrens vermindert werden kann, wird eine bearbeitungsbedingter Aufheizung vermindert und somit werden die Eigenschaften des Legierungspulvers nicht beeinträchtigt. Wenn das Element als Fließpreßelement verwendet wird, kann ein Element mit sich in gradienter Weise ändernden Eigenschaften erhalten werden, das als Rohmaterial für ein neues Anwendungsgebiet geeignet ist. Bei der Herstellung von Metallpulver mittels schneller Verfestigung werden unvermeidbar sowohl grobes Pulver als auch feines Pulver erzeugt, jedoch lohnt es sich jetzt, das grobe Pulver, welches zuvor als minderwertiges Material Ausschuß darstellte, zu verwenden, wodurch dieses selber industriell vorteilhaft wird.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Legierungspulvern, welches umfaßt:
dichtes Packen eines plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers und
dann eines plastisch schwer verformbaren schnell verfestigten Legierungspulvers,
welches aus einer amorphen Phase, einer mikrokristallinen Phase oder eine Mischphase
aus diesen besteht, und zwar in dieser Reihenfolge in einen Becher, luftdichtes
Verschließen des Bechers, und danach Entgasen von diesem.
2. Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Legierungspulvern, welches umfaßt:
dichtes Packen eines plastisch schwer verformbaren schnell verfestigten
Legierungspulvers, welches aus einer amorphen Phase, einer mikrokristallinen Phase
oder einer Mischphase aus diesen besteht, und zwar in einen Becher, und dann dichtes
Packen eines plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers in den
Becher, um das Metall- oder Legierungspulver zum Deckel des Bechers zu machen.
3. Verfahren zur Herstellung eines fließgepreßten Gegenstandes, welches umfaßt:
dichtes Packen eines plastisch schwer verformbaren schnell verfestigten
Legierungspulvers, welches aus einer amorphen Phase, einer mikrokristallinen Phase
oder einer Mischphase aus diesen besteht, und zwar in einen Becher, und dann dichtes
Packen eines plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers in den
Becher, um das Metall- oder Legierungspulver zum Deckel des Bechers zu machen,
Entgasen und Verdichten, um einen Rohling zu liefern und den entstandenen Rohling von
der Seite des plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers her
fließzupressen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das plastisch schwer
verformbare schnell verfestigte Legierungspulver aus einer beliebigen Al-basierten,
Mg-basierten, Ni-basierten, Ti-basierten oder einer Fe-basierten Legierung oder einer
Kombination von mindestens zwei von diesen hergestellt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das plastisch leicht verformbare Metall-
oder Legierungspulver und das plastisch schwer verformbare Legierungspulver an ihrer
Grenze mit gradientem verlaufendem Gehalt koexistieren.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Metall- oder Legierungspulver nach
oder während der Entgasung verdichtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das plastisch leicht
verformbare Metall- oder Legierungspulver in Form von grobem Pulver von nicht
weniger als 100 um vorliegt, das plastisch schwer verformbare Legierungspulver
hingegen in Form von feinem Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße
von weniger als 100 um vorliegt.
8. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem, nachdem das plastisch leicht
verformbare Metall- oder Legierungspulver in den Becher gepackt wurde, dieser von der
Packseite des plastisch leicht verformbaren Metall- oder Legierungspulvers her erhitzt
und unter Druck gesetzt wird, um das plastisch schwer verformbare Legierungspulver
und das plastisch leicht verformbare Metall- oder Legierungspulver im Becherinneren
verdichtet zu halten.
9. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem das plastisch schwer verformbare
Legierungspulver verdichtet gehalten, dann entgast und weiter verdichtet wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21428092A JP2752857B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 粉末合金製ビレットの製造方法 |
JP21428192A JP2752858B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 粉末合金製ビレットの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69323453D1 DE69323453D1 (de) | 1999-03-25 |
DE69323453T2 true DE69323453T2 (de) | 1999-08-19 |
Family
ID=26520229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69323453T Expired - Fee Related DE69323453T2 (de) | 1992-08-11 | 1993-07-23 | Verfahren zur Herstellung eines Knüppels aus Legierungspulver |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5342575A (de) |
EP (1) | EP0582882B1 (de) |
DE (1) | DE69323453T2 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000080407A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-21 | Ykk Corp | 成形品の製造方法 |
US6848163B2 (en) * | 2001-08-31 | 2005-02-01 | The Boeing Company | Nanophase composite duct assembly |
US6669899B2 (en) * | 2002-01-25 | 2003-12-30 | Yonsei University | Ductile particle-reinforced amorphous matrix composite and method for manufacturing the same |
US9044823B2 (en) | 2012-06-25 | 2015-06-02 | Kurimoto, Ltd. | Long light metal billet and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3767368A (en) * | 1972-06-22 | 1973-10-23 | Western Electric Co | Method of and means for commencing a deforming operation, e. g., hydrostatic extrusion of a billet |
US3766769A (en) * | 1972-06-22 | 1973-10-23 | Western Electric Co | Method of and means for commencing a deforming operation, e. g., hydrostatic extrusion of a billet |
US3766766A (en) * | 1972-06-22 | 1973-10-23 | Western Electric Co | Method of and means for commencing a deforming operation, e.g., hydrostatic extrusion of a billet |
US3766768A (en) * | 1972-06-22 | 1973-10-23 | Western Electric Co | Method of and means for commencing a deforming operation, e. g. hydrostatic extrusion of a billet |
GB1484255A (en) * | 1974-10-29 | 1977-09-01 | Davy Int Ltd | Manufacture of elongate metal bodies from metal powder |
DE3009916C2 (de) * | 1980-03-14 | 1985-10-10 | Nyby Uddeholm AB, Torshälla | Strangpreßbolzen für die pulvermetallurgische Herstellung von Rohren sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
US4377622A (en) * | 1980-08-25 | 1983-03-22 | General Electric Company | Method for producing compacts and cladding from glassy metallic alloy filaments by warm extrusion |
US4587096A (en) * | 1985-05-23 | 1986-05-06 | Inco Alloys International, Inc. | Canless method for hot working gas atomized powders |
US4892596A (en) * | 1988-02-23 | 1990-01-09 | Eastman Kodak Company | Method of making fully dense anisotropic high energy magnets |
-
1993
- 1993-07-20 US US08/093,867 patent/US5342575A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-23 DE DE69323453T patent/DE69323453T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-23 EP EP93111862A patent/EP0582882B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0582882A3 (en) | 1995-09-06 |
EP0582882B1 (de) | 1999-02-10 |
US5342575A (en) | 1994-08-30 |
DE69323453D1 (de) | 1999-03-25 |
EP0582882A2 (de) | 1994-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2419014C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von Rohren aus rostfreiem Stahl und Anwendung des Verfahrens auf das Herstellen von Verbundrohren | |
DE69915797T2 (de) | Verfahren zur herstellung dichter teile durch uniaxiales pressen agglomerierter kugelförmiger metallpulver. | |
DE4419591A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines plastisch geformten Produkts | |
DE1929986A1 (de) | Umwandlung von Metallabfaellen zu Nutzgegenstaenden | |
DE2362499C2 (de) | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Strangprßkörpern | |
DE3343210C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung verdichteter Formkoerper | |
DE2002894A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Superlegierungen | |
DE102015216802A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Kapsel für ein heiß-isostatisches Pressen | |
DE2603693A1 (de) | Verfahren zum pulvermetallurgischen herstellen von teilen aus knetlegierungen | |
DE19717894B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von porösen Matrixmaterialien, insbesondere Formkörper auf Basis von Metallen, und von Halbzeug dafür | |
DE102007006156B3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers und Zwischenprodukt zur Herstellung eines Verbundkörpers | |
DE69323453T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Knüppels aus Legierungspulver | |
DE1627707A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Metallformstueckes | |
DE1758540B1 (de) | Verfahren zum herstellen von stangen rohren oder draht durch hydrostatisches strangpressen | |
DE69604520T2 (de) | Herstellungsverfahren eines Metallbehälters in einer Form | |
DE69428236T2 (de) | Metallisches Pulver zum Herstellen von Teilen durch Pressformen und Sinterung, und Verfahren zur Herstellung von dem Pulver | |
DE2522073A1 (de) | Blech aus einer legierung | |
EP0327064A2 (de) | Verfahren zur Herstellung pulvermetallurgischer Gegenstände, insbesondere langgestreckter Gegenstände, wie Stangen, Profile, Rohre od. dgl. | |
DE2745020A1 (de) | Pressverfahren fuer metallpulver | |
DE102017100911A1 (de) | Kontinuierliches Strangpressverfahren für ein metallhaltigesSchüttgut und Metallpulverstrangpressanlage | |
DE69815850T2 (de) | Metallpulverpresse | |
EP0039013A1 (de) | Strangpressverfahren | |
DE2462747C2 (de) | Strangpreßbolzen zur pulvermetallurgischen Herstellung von Rohren aus rostfreieem Stahl | |
DE2846658A1 (de) | Kapseln und presslinge zum extrudieren von gegenstaenden, insbesondere rohren, und verfahren zum herstellen der kapseln und presslinge | |
DE3311865C1 (de) | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Warmarbeits-Werkzeugform |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |