DE1533037B1 - Process for the powder metallurgical production of thin metal strips - Google Patents

Process for the powder metallurgical production of thin metal strips

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DE1533037B1
DE1533037B1 DE19661533037 DE1533037A DE1533037B1 DE 1533037 B1 DE1533037 B1 DE 1533037B1 DE 19661533037 DE19661533037 DE 19661533037 DE 1533037 A DE1533037 A DE 1533037A DE 1533037 B1 DE1533037 B1 DE 1533037B1
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John Frank Clarke
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von dünnen Metallbändern, bei dem Metallpartikeln zusammen mit einem Bindemittel in Form einer Schicht auf mindestens eine Seite eines flachen metallischen Trägers aufgebracht werden, bei 5 dem ferner die Schicht getrocknet, vom Träger entfernt, auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Metallpartikeln erhitzt, gewalzt und anschließend nochmals erhitzt wird.The invention relates to a method for the continuous production of thin metal strips, at the metal particles together with a binder in the form of a layer on at least one side of one flat metallic carrier are applied, in which the layer is also dried, from the carrier removed, heated to a temperature below the melting point of the metal particles, rolled and is then heated again.

Es ist bereits bekannt, Metallegierungen aus be- ίο bestimmten Metallen in Form von Blöcken, Barren, Platten od. dgl. herzustellen und diese Formen auf die gewünschten Dicken herunterzuwalzen. Dieser letztere Vorgang stößt jedoch auf erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere wenn die Legierung verhältnismäßig spröde ist und daher eine geringe Verformbarkeit aufweist. Folien aus Legierungen ohne Ziehfähigkeit können durch dieses bekannte Verfahren praktisch gar nicht hergestellt werden, ohne daß eine Rißbildung auftritt.It is already known to use metal alloys from be ίο certain metals in the form of blocks, bars, plates or the like. To produce and these shapes to roll down the desired thicknesses. However, this latter process encounters considerable difficulties, especially if the alloy is relatively brittle and therefore has poor ductility having. Foils made from alloys without drawability can be produced by this known method practically cannot be produced at all without cracking occurring.

Es ist bereits bekannt, kontinuierlich dünne metallische Tafeln und Bänder dadurch herzustellen, daß ein feines Metallpulver in einer Flüssigkeit zur Herstellung einer Suspension suspendiert wird, aus der eine Eintauchwalze einen Film aufnimmt, der auf der Walze getrocknet und dann durch einen eine geregelte Atmosphäre aufweisenden Ofen unter Erwärmung bis dicht unter den Schmelzpunkt hindurchgeschickt wird. Der so gesinterte Film wird dann zur richtigen Dimensionierung und zur Verdichtung gewalzt und anschließend zum Erzeugen der gewünschten Festigkeit wärmebehandelt. Mit diesem Verfahren können verhältnismäßig starke Bleche und Metallbänder lediglich aus solchen Metallen und Metalllegierungen hergestellt werden, die unter den beschriebenen Bedingungen einen ausreichenden Verbund bereits beim Trocknen eingehen (Zeitschrift »Steel«, 9. Januar 1961, S. 31).It is already known to continuously manufacture thin metallic sheets and strips in that a fine metal powder is suspended in a liquid to produce a suspension from which an immersion roller takes up a film, which is dried on the roller and then passed through a A controlled atmosphere furnace is sent through it while being heated to just below the melting point will. The film so sintered is then rolled to the correct dimension and compression and then heat treated to produce the desired strength. With this procedure Relatively strong sheets and metal strips can only be made from such metals and metal alloys are produced which under the conditions described provide a sufficient bond already shrink while drying (Steel magazine, January 9, 1961, p. 31).

Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem Metallkörper dadurch hergestellt werden, daß auf einen Hilfskörper eine Suspension eines oder mehrerer Metallpulver aufgespritzt wird, die dann getrocknet und einem Sinterprozeß unterworfen wird, wobei der Hilfskörper während oder nach dem Sinterprozeß auf chemischem, physikalischem oder mechanischem Wege entfernt wird. Mit diesem Verfahren können lediglich verhältnismäßig große Formkörper hergestellt werden, die früher durch Pressen erzeugt wurden (deutsche Patentschrift 586 621).Furthermore, a method is known in which metal bodies are produced in that on a Auxiliary body a suspension of one or more metal powder is sprayed on, which is then dried and is subjected to a sintering process, the auxiliary body being subjected to during or after the sintering process is removed chemically, physically or mechanically. With this procedure you can only relatively large moldings are produced, which were previously produced by pressing (German patent specification 586 621).

Schließlich ist auch ein Verfahren bekannt, einen durchlässigen Körper aus Metallpulver zu bilden, der stoffschlüssig mit einem Metallträger verbunden wird. Dabei wird auf den beispielsweise als dünnes Kupferblech ausgebildeten Metallträger, der an einzelnen Stellen verzinnt und an anderen Stellen mit einer verbundabstoßenden Schicht versehen war, eine verhältnismäßig dicke Schicht aus gesintertem Metallpulver aufgebracht und der so entstehende Körper gesintert, worauf durch Erwärmen die Metallpulverschicht an den verzinnten Stellen fest mit dem Metallträger verbunden war. An den nicht verbundenen Stellen konnte dann der Metallträger ausgebrochen werden (USA.-Patentschrift 3 049 795).Finally, a method is also known for forming a permeable body from metal powder, which is firmly connected to a metal carrier. For example, as a thin copper sheet formed metal support, which is tinned in some places and in other places with a composite-repellent layer was provided, a relatively thick layer of sintered metal powder applied and the resulting body sintered, whereupon the metal powder layer by heating was firmly connected to the metal carrier at the tin-plated points. At the unconnected The metal support could then be broken out in places (US Pat. No. 3,049,795).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe sehr dünne Bänder auch aus brüchigem oder hartem Metallpulver hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Schicht aus eine Mischung mit den für die Legierung erforderlichen elementaren Metallpartikeln auf den harten Träger aufgebracht wird, daß die Schicht zusammen mit dem Träger zur Bildung eines vorläufigen metallurgischen Verbundes zwischen den Metallpartikeln unter Reduzierung der Schichtdicke gewalzt wird, daß die Schicht anschließend vom Träger abgezogen und bei einer relativ niedrigen Temperatur zur Verbesserung des Verbundes, jedoch ohne Legierungsbildung zwischen den Metallen erhitzt wird, daß das Band unter Reduzierung der Dicke zur Bildung eines dünnen Bandes nochmals gewalzt wird und daß das dünne Band bei einer relativ höheren Temperatur unter Bildung der gewünschten Legierung erhitzt wird.The invention is now based on the object of creating a method with the help of which very thin Ribbons can also be made from brittle or hard metal powder. This task is carried out at solved the aforementioned method according to the invention in that a layer of a Mixing with the elementary metal particles required for the alloy on the hard carrier is applied that the layer together with the support to form a preliminary metallurgical Composite between the metal particles is rolled while reducing the layer thickness that the layer then peeled from the support and stored at a relatively low temperature to improve the Composite, but without forming an alloy between the metals, is heated that the strip is reduced the thickness is rolled again to form a thin strip and that the thin strip is at is heated at a relatively higher temperature to form the desired alloy.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält. In der Zeichnung zeigtFurther advantages and features of the invention emerge from the following description, which includes an embodiment of the invention. In the drawing shows

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zur Durchführung des eriindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 2 eine schematische Ansicht, aus der die Änderungen ersichtlich sind, denen das Ausgangsmaterial während des Verfahrens unterworfen ist.F i g. 1 a schematic view of a device for carrying out the method according to the invention, F i g. Fig. 2 is a schematic view showing the changes made to the starting material is subject to during the procedure.

Soweit in der folgenden Beschreibung der Ausdruck »Band« verwendet wird, bezieht er sich auf dünne Legierungsbleche, deren Dicke normalerweise etwa 0,025 bis 0,203 mm beträgt. Der Ausdruck »Pulver« bedeutet eine feinzerteilte Substanz. Die normale Partikelgröße ist kleiner als 50 Mikron, und es befinden sich im wesentlichen keine Partikeln darunter, die größer als 100 Mikron sind. Die genaue Größe der Partikeln hängt von der Härte der verwendeten Metalle und der Form der Pulverpartikeln ab. Unter »Brei« bzw. »Aufschlämmung« wird ein flüssiges Medium beträchtlicher Viskosität verstanden, das in einem Bindemittel suspendierte Metallpartikeln aufweist. Der Ausdruck »Bindemittel« bedeutet langkettige, hochmolekulare, organische Verbindungen od. dgl., die dadurch charakterisiert sind, daß ihre Bestandteile bei entsprechender Zerkleinerung zäh und fadenziehend sind und bei Vermischung mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, aufquellen und gemäß der Erfindung so wirken, daß die Metallpartikeln in Suspension gehalten und gebunden sind und sich eine entsprechende Viskosität des Breies ergibt, der dann an einer glatten Oberfläche anhaftet. Dadurch hängt sich der Brei gleichmäßig an Metalloberflächen an, mit denen er in Berührung gebracht wird. Lediglich als Beispiele seien als Bindemittel folgende Materialien genannt: Methylzellulose, nichtionischer Zelluloseäther, Polyäthylenoxyd, Polyvinyl-Pyrrolidon u. dgl. m. Die beabsichtigte Verwendung des Bandes bestimmt die betreffende Dicke, in der es erzeugt wird. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß alle Zeichnungen nur zur Erläuterung dienen und nicht etwa maßstäblich sind, da die wirkliehen Abmessungen außerordentlich klein sind.As far as the term "ribbon" is used in the following description, it refers to thin Alloy sheets, the thickness of which is normally about 0.025 to 0.203 mm. The term "powder" means a finely divided substance. The normal particle size is less than 50 microns and it there are essentially no particles that are larger than 100 microns. The exact size of the particles depends on the hardness of the metals used and the shape of the powder particles. Under "Slurry" or "slurry" is understood to mean a liquid medium of considerable viscosity, which in has suspended metal particles in a binder. The term "binder" means long-chain, High molecular weight organic compounds or the like, which are characterized in that their constituents are tough and stringy when shredded and when mixed with a liquid, for example water, swell and act according to the invention so that the metal particles in Suspension are held and bound and there is a corresponding viscosity of the pulp, the then adhered to a smooth surface. As a result, the paste hangs evenly on metal surfaces with whom he is brought into contact. The following binders are merely examples Materials called: methyl cellulose, nonionic cellulose ether, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone and the like The intended use of the tape will determine the particular thickness in which it will be produced. In this context it should be mentioned that all drawings are for explanatory purposes only and not for anything are true to scale, as the real dimensions are extremely small.

Kurz zusammengefaßt weit das Verfahren zur Herstellung von dünnen Bändern gemäß der Erfindung eine Beschichtung auf einem biegsamen metallischen Träger durch einen Brei auf. der das Metallpulver in einem Bindemitte! suspendiert enthält, worauf dann der Brei durch Erwärmung getrocknet, dann verdichtet und bei verhältnismäßig niedriger Temperatur gesintert wird, so daß ein grüner Verbund zwischen den Partikeln entsteht, worauf dann ein zweites Verdichten und eine Erwärmung auf eine verhältnismäßig hoheBriefly summarized broadly the method of making thin ribbons according to the invention a coating on a flexible metallic support through a slurry. the metal powder in a binding agent! contains suspended, whereupon the pulp is then dried by heating, then compacted and is sintered at a relatively low temperature, so that a green bond between the Particles are formed, whereupon a second compression and heating to a relatively high level

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Temperatur erfolgt, so daß die Metalle legiert werden. Anschließend werden die auf dem Träger befind-Der Brei ist eine Mischung eines langkettigen, hoch- liehen Beschichtungen 29 und 31 getrocknet. Die molekularen, organischen Bindemittels mit Wasser trockenen BeschichUmge;i sind mit 33 und 32 bezeich- und Pulver der für die gewünschte Legierung erfordcr- net. Die in der Zeichnung dargestellte Trocknung der liehen Metalle. Wenn aus eirer Legierung ein Band 5 nasse:; ßeschichtungen 29 und 31 wirkt durch eine hergestellt wird, werden die Pulver jedes der einzelnen Widerstandsbeheizung des Streifens 1, dem von einer Metalle der Legierung dem Brei in dem in der fertigen elektrischen Stromquelle 33 über Leiter 35 und 37 und Legierung gewünschten Verhältnis zugeführt. Durch Bürsten. 8 und 10 Strom zugeführt wird. Der elektrische Mischung werden die Partikeln gleichmäßig im Widerstand des Trägers 1 erwärmt die nassen Be-Bindemittel suspendiert. Die Menge des verwendeten io Schichtungen 29 Lind 31 bei ihrem Vorwärtslauf und Bindemittels bestimmt die Viskosität des Breies, so führt sie in den trockenen Zustand 3!) und 32 über, daß er bei Aufbringen auf eine Metalloberfläche haftet. Während die Dicke der Beschichtungei 2) und 31 Die Viskosität kann beispielsweise zwischen 1000 und unterschiedlich sein kann, hat sich eine Dicke der 4000 cP liege:!. Der Anteil der Feststoffe im Brei getrockneten Beschickungen von etwa 0,127 oder kann zwischen 50 und 75''/,, betragen. Dadurch soll 15 0,152 mm zur Erzielung einer endgültigen B.mddicke erreicht werden, daß die Brei-,ehiclit im wesentlichen von 0,038 bis 0,051 mm als befriedigend erwiesen, gleichmäßig bei irgendeiner Stellung der Metall- Anschließend läuft der Träger 1 mit den dirauf oberfläche verbleibt. In einigen, jedoch nicht allen haftenden, getrockneten BeschichUmge 1 3D und 32 Lallen kann ein übliches Benetzungsmittel, beispiels- zwischen den Walzen 39, 41 eines üblichen Walzenweise ein Aerosol, mit Vorteil im Brei verwendet 20 Stuhls hindurch. Diese Walzen 39, 4t pressen die werden. Beschichtungen 39 und 32 zusammen, wodurch deren In Fig. 1 der Zeichnung wird ein biegsamer Dicke reduziert und deren Dichte vergrößert wird, wie Metallträger 1 von einer Rolle 3 abgerollt und zwecks dies mit 34 und 36 angedeutet ist. Vorzugsweise Aufnahme eines Überzugs aus dem Brei bzw. der bewirken die Walzen 39, 41 eine Reduktion der Dicke Aufschlämmung einem als Ganzes mit 5 bezeichneten 25 der trockenen Beschichtung in der Größenordnung Walzenbeschichter zugeführt. .Anschließend wird der von 10 bis 50% oder mehr. Dabei läßt sich eine Dicke Träger 1 wieder auf eine Rolle 6 aufgerollt. Der von 0,064 bis 0,076 mm aus einer ursprünglichen Träger besteht aus einem harten Metall, beispielsweise Dicke von etwa 0,152 mm erzielen. Die trockenen kaltgewalztem rostfreiem Stahl. Die Dicke kann in der Beschichtungen 30 und 32 werden in dem Walzenstuhl Größenordnung von 0,127 bis 1,27 mm liegen. 30 so stark zusammengepreßt, daß ein ausreichender Der Walzenbeschichter 5 hai ein Vorratsgefäß 7, in grüner Verbund zwischen benachbarten Metalipartidas der Brei 9 nach seiner gründlichen Durchmischung kein der Beschichtung erzielt wird, wodurch ein für eingebracht wird. Der Walzenbeschichter hat zwei die erfmdungsgenräße Weiterbehandlung ausreichend Kanäle 11 und 13. durch welche der Brei einem oberen verbundener metallischer Körper erzeugt wird. Zwi-Trog 15 bzw. einem unteren Trog 17 zugeleitet wird. 35 seilen den Partikeln und dem Träger 1 tritt jedoch Läuft nun der Trägcrstreil'en 1 durch den Walzen- infolge der Große, Form und Härte der Partikeln beschichter 5 in Pi'eilrichtung gemäß Fig. 1, so kein grüner Verbund ein. Es verstellt sich, daß der läuft er zwischen den im Abstand befindlichen oberen Verbund zwischen den Partikeln und dem Träger und unteren, sich in Pfeilrichtimg drehenden Walzen 19 durch die folgenden Merkmale gehemmt wird: und 21 hindurch. Die Walze 19 ist oberhalb der 40 Weichheit der Partikeln im Vergleich zum Träger, Oberseite des Bandes im Absland von einer auf der bestimmte Partikelformen, wie beispielsweise flache, gleichen Seite des Bandes befindlichen Dosierwalzc 23 nadelformige oder kleine Partikelgröße. Ferner wird angeordnet; beide bilden Längsseiten des Trogs 15. der für die erforderliche Reduktion benötigte Druck Der Zwischenraum zwischen den Walzen 19 und 23 auf den getrockneten Brei vorzugsweise nicht so groß bestimmt die Menge des durch die Walze 19 zur Ober- 45 gewählt, daß durch ihn die Dicke des Trägers 1 seile des Trägerstreifens 1 mitgenommenen Breies. reduziert wird.Temperature takes place so that the metals are alloyed. The pulp is a mixture of long-chain, high-quality coatings 29 and 31 are then dried. The molecular, organic binders with water-dry coating; i are denoted by 33 and 32, and powders are required for the desired alloy. The drying of the borrowed metals shown in the drawing. If a band 5 is wet from an alloy :; ßeschichten 29 and 31 acts by being produced, the powder of each of the individual resistance heating of the strip 1, which is fed from a metal of the alloy to the slurry in the ratio desired in the finished electrical power source 33 via conductors 35 and 37 and alloy. By brushing. 8 and 10 power is supplied. The electrical mixture, the particles are heated evenly in the resistance of the carrier 1, the wet loading binder is suspended. The amount of the layers 29 and 31 used during their forward movement and the amount of binder determines the viscosity of the paste, so it converts into the dry state 3!) And 32 so that it adheres when applied to a metal surface. While the thickness of the coating i 2) and 31 the viscosity can be between 1000 and different, for example, a thickness of 4000 cP has been:!. The proportion of solids in the slurry of dried feeds is about 0.127 or can be between 50 and 75 "/". This should 15 0.152 mm to achieve a final B.mddicke that the pulp, ehiclit essentially from 0.038 to 0.051 mm has been found to be satisfactory, evenly in any position of the metal. Then the carrier 1 remains with the dirauf surface. In some, but not all, adhering, dried coatings 1 3D and 32 slats, a conventional wetting agent, for example an aerosol between the rollers 39, 41 of a conventional roller type, advantageously used in the pulp, can pass through it. These rollers 39, 4t press the will. Coatings 39 and 32 together, whereby a flexible thickness is reduced in Fig. 1 of the drawing and the density is increased, as metal carrier 1 is unrolled from a roll 3 and is indicated with 34 and 36 for the purpose of this. The rollers 39, 41 preferably take up a coating from the slurry or cause a reduction in the thickness of the slurry, which is supplied to a dry coating of the order of magnitude of the roller coater, denoted as a whole by 5. Then it becomes 10 to 50% or more. A thick carrier 1 can be rolled up onto a roll 6 again. The 0.064 to 0.076 mm from an original carrier is made of a hard metal, for example a thickness of about 0.152 mm. The dry cold rolled stainless steel. The thickness of the coatings 30 and 32 in the roller mill can be of the order of 0.127 to 1.27 mm. The roller coater 5 has a storage vessel 7, in a green bond between adjacent metal parts of the pulp 9, after thorough mixing, none of the coating is achieved, whereby a for is introduced. The roll coater has two channels 11 and 13 that are sufficient for further treatment according to the invention, through which the pulp is produced to an upper connected metallic body. Zwi-trough 15 or a lower trough 17 is fed. However, if the carrier strip 1 now runs through the roller coater 5 in the direction of FIG. 1 due to the size, shape and hardness of the particles, there is no green bond. It turns out that it runs between the spaced-apart upper composite between the particles and the carrier and the lower rollers 19 rotating in the direction of the arrow are inhibited by the following features: and 21 therethrough. The roller 19 is above the softness of the particles compared to the carrier, top of the belt in the absence of a metering roller 23 located on the certain particle shapes, such as flat, same side of the belt, needle-shaped or small particle size. It is also arranged; both form the long sides of the trough 15. The pressure required for the required reduction. The space between the rollers 19 and 23 on the dried pulp, preferably not so large, determines the amount of the material selected by the roller 19 to the upper 45, that through it the thickness of the Carrier 1 ropes of the carrier strip 1 entrained pulp. is reduced.

Auf gleiche Weise ist die Walze 21 oberhalb des Sind die Beschichtungen 39 und 32 getrocknet und, Trogs 17 angeordnet, und ihr Abstand von der wie bei 34 und 36 gezeigt, durch Walzendruek in die b'nterseite des Trogs 17 bildenden Dosierwalze 25 ihrer Dicke reduziert, so werden sie vo.n Träger 1 bestimmt die Menge des durch die Walze 21 zur Unter- 50 abgeschält. Der Träger 1 wird dann auf die Rolle 6 seile des Trägers I mitgenommenen Breies. Wenn aufgewickelt. Da die Beschichtung währe id da Versich die Walzen 19, 21, 23, 25 in der angegebenen dichtens mit dem Träger keinen Verbund eingegangen Pfeilrichtung drehen, so werden die Ober- bzw. ist. kann dieser n'ich geringer oder gar keiner Reinigung Unterseite 1,1 bzw. 15 (Fig. 2) des Trägers gleich- oder sonstiger Behandlung erneut verwendet werden, mäßig mit Lagen des in den Ti · ο sie η 15 und 17 befind- 55 Das Ablösen der kompaktierten, getrocknete 1 Brüchen Breies beschichtet. Die nassen Breibesehiehtungen Schichtungen 34 und 35 vom Träger 1 wird durch auf dem Träger 1 sind in Fig. 2 mit 29 und 31 Führungsrolle:! 4 und durch ein norm il auftretendes bezeichnet. Durch Änderung i'e,- Abstände zwischen Aufbieten erleichtert. Hierunter versteht m.i'i die den Walzenpaaren der beiden Troge kann die Menge Tendenz, daß zwei miteinander gewalzte Binder sich des dem Träger zugeführten Breies und damit die 60 am Wa!ze;i;mstritt auseinanderbiegen, wenn sie nicht Dicke der Beschichtungen 29 und 31 geändert werden. aneinanderhaften.In the same way, the roller 21 is above the coating 39 and 32 are dried and arranged, trough 17, and their distance from the metering roller 25, which forms the thickness of the metering roller 25, as shown at 34 and 36, is reduced by roller pressure in the lower side of the trough 17 so they are peeled off from the carrier 1, the amount of which is peeled off by the roller 21 to the bottom 50. The carrier 1 is then on the roll 6 ropes of the carrier I entrained pulp. When wound up. Since the coating Währe id insuran since the rollers 19, 21, 23, rotate in the direction indicated poetry received with the carrier does not bond the direction of arrow 25, then the top and is. this can not be used again with little or no cleaning underside 1, 1 or 15 (FIG. 2) of the carrier with the same or other treatment, moderately with layers of the material located in the table at 15 and 17 The peeling of the compacted, dried 1 fractions coated porridge. The wet layer layers 34 and 35 from the carrier 1 are shown in FIG. 2 with 29 and 31 guide role :! 4 and denoted by a norm il occurring. By changing i'e, - the intervals between mobilizations are made easier. This means that the roller pairs of the two troughs can mean the tendency for two binders rolled together to bend the pulp fed to the carrier and thus the 60 on the roller; i; m stride apart if they do not have the thickness of the coatings 29 and 31 can be changed. stick together.

Vorzugsweise sind die Bcsch'chtungen im wesent- Der nächste Verfahrensschritt ist d.is Wirm;-The next step in the process is preferably the main; -

lichen gleich dick, doch können sie auch verschieden behandeln der Schicht 34 in einem Ofen 43 und derLichen the same thickness, but they can also treat the layer 34 differently in an oven 43 and the

sein. Die BeschiciUmge 1 werden zu diesem Zeitpunkt Schicht 35 in einem Oi'e 1 45, denen sie über Rolle 1 4be. At this point in time, the charges 1 are shifted to a layer 35 in an Oi'e 1 45, to which they are transferred via roll 1 4

auf dem Träger durch das Bindemittel gehalten, das 65 zugeführt werden. Die Öfen 43 und 45 können üblicheheld on the carrier by the binders supplied 65. The ovens 43 and 45 can be conventional

an seinen Oberflächen IA und 1 ß (F i g. 2) anhaftet. Wärmebehandlungsjfen sein und eine inerte oderadheres to its surfaces 1A and 1B (FIG. 2). Be heat treatment furnace and an inert or

Die Dicke der Beschichtung kann in nassem Zustand reduzierende Atmosphäre, wie Arg 11, Wisserstn.TThe thickness of the coating can be reduced in the wet state, such as Arg 11, Wisserstn.T

beispielsweise 0,251- mm sein. od. dgl., aufweisen. Die Schichten34 und 35 werden beifor example 0.251 mm. or the like. Layers 34 and 35 are at

5 65 6

einer Temperatur wärmebehandelt, die ausreicht, um verdichtet. Dadurch erfolgte ein grüner Verbund das meiste, wenn nicht das ganze darin enthaltene zwischen den Partikeln. Infolge der kleinen Durch-Bindemittel zu verdunsten und durch Diffusion und schnittsgröße der Metallpartikeln erfolgte kein Ver-Kornwachstum eine Verbesserung des grünen Verbunds bund zwischen diesen und dem Träger. Das Verdichten zwischen den Metallpartikeln mindestens eines der 5 der Beschichtungen wurde erzielt, ohne daß die metallischen, pulverförmigen Elemente in fester Phase Walzen 39, 41 den Träger 1 berührten und ihn in zu erzielen. Die Erwärmungstemperatur wird jedoch seiner Dicke reduzierten.heat treated to a temperature sufficient to densify. This resulted in a green network most, if not all, of it contained between the particles. As a result of the small through-binders to evaporate and due to diffusion and sectional size of the metal particles there was no grain growth an improvement in the green bond between these and the carrier. The compacting between the metal particles at least one of the 5 of the coatings was achieved without the metallic, powdery elements in the solid phase, rollers 39, 41 touched the carrier 1 and turned it into to achieve. However, the heating temperature is reduced in its thickness.

so niedrig gehalten, daß eine wesentliche Homogeni- Die verdichteten Beschichtungen wurden beim Ver-kept so low that a substantial homogeneity. The compacted coatings were

sierung oder Legierung der Partikeln verschiedener lassen des Walzenstuhls von dem Träger abgelöst und Metalle der Schichten nicht stattfindet. Während dieser io den ersten Öfen 43, 45 zugeführt, wo sie bei einer Phase wird jede wesentliche Diffusion ungleicher Temperatur von 760° C l/2 bis 1 Minute lang wärme-Metallpartikeln, die zur Homogenisierung und Legie- behandelt wurden, was ausreichte, um die Schichten rung führen würde, vermieden, da dadurch ein Spröd- zu verdichten und einen wesentlich besseren Verbund werden der Schichten 34 und 36 eintreten und die zwischen den Nickelpartikeln zu erzielen. Hierbei trat weitere Bearbeitung erschwert würde. In diesem 15 eine Schrumpfung von 0,051 mm auf. Die teilweise Stadium sind die Beschichtungen in F i g. 2 mit gesinterten Bänder wurden dann durch die Walzen 47,ization or alloying of the particles of different leaves the roller frame detached from the carrier and metals of the layers does not take place. During this io the first furnaces 43, 45 are fed, where at one stage, any substantial diffusion of unequal temperature of 760 ° C l / 2 to 1 minute heat-metal particles, which were treated for homogenization and alloying, what was sufficient to the layers would lead to avoided, since this would result in a brittle compression and a significantly better bond between the layers 34 and 36 and to achieve that between the nickel particles. This would make further processing more difficult. In this 15 a shrinkage of 0.051 mm. The partial stage are the coatings in FIG. 2 with sintered tapes were then passed through the rollers 47,

38 und 40 bezeichnet. 49, 51 und 53 auf die fertige Dicke von etwa 0,038 mm38 and 40. 49, 51 and 53 to the finished thickness of about 0.038 mm

Als nächster Verfahrensschritt wird die zu diesem gewalzt. Es lassen sich jedoch damit auch dünneThe next step in the process is to roll it into this. However, it can also be used to thin it

Zeitpunkt nicht spröde Schicht 38 auf die gewünschte Bänder einer Enddicke von etwa 0,025 mm bis endgültige Dicke des Bandes verdichtet, indem sie 20 0,203 mm herstellen. Diese Dicken kommen bei zwischen zwei Druckwalzen 47 und 49 eines üblichen Lötbändern normalerweise vor. Anschließend wurden Walzenstuhls hindurchgeführt wird. In gleicher Weise die Bänder in weiteren Öfen 55 und 57 1J2 bis 1 Minute wird die Schicht 40 durch ein Paar von Druck- lang bei höheren Temperaturen von etwa 871°C walzen 51 und 53 auf ihre endgültige Dicke gebracht. wärmebehandelt, um ein Homogenisieren und Le-Bei diesem Vorgang beträgt die Reduktion etwa 5 bis 25 gieren durch Diffusion und Kornwachstum der drei 40 %■ Die verdichteten Bänder sind mit 42 und 44 verschiedenen Metalle der Beschichtungen zu erzielen.At this point, non-brittle layer 38 is compacted to the desired tapes of a final thickness of about 0.025 mm to the final thickness of the tape by producing 20 0.203 mm. These thicknesses normally occur between two pressure rollers 47 and 49 of a conventional soldering tape. Then roller mills were passed through. Similarly, the tapes in other furnaces 55 and 57 1 J 2 to 1 minute is the layer 40 by a pair of pressure rollers long brought to its final thickness of 51 and 53 at higher temperatures of about 871 ° C. heat-treated to homogenize and le- In this process, the reduction is about 5 to 25 yaw through diffusion and grain growth of the three 40% ■ The compacted strips can be achieved with 42 and 44 different metals of the coatings.

bezeichnet. Ein Sintern der oben angegebenen Nickelpulver desdesignated. A sintering of the above-mentioned nickel powders of the

Nachdem die dünnen Bänder 42 und 44 auf ihre Typs 255 INCO tritt bei etwa 6480C ein. AndererseitsAfter the thin strips 42 and 44 on their type, a 255 INCO occurs at about 648 0 C. on the other hand

endgültige Dicke gewalzt wurden, werden sie in Öfen 55 findet ein Legieren zwischen Nickel-, Silizium- undHaving rolled to their final thickness, they are found in furnaces 55, an alloying between nickel, silicon and

und 57 auf höhere Temperaturen als in den Öfen 43 30 Bor-Pulver oberhalb von 815°C rasch statt. Durchand 57 to higher temperatures than in the ovens 43 30 boron powder above 815 ° C quickly takes place. By

und 45 erwärmt. Die Temperatur in den Öfen 55 Wahl des Nickelpulvers Typ 255 (oder eines Äqui- und 57 reicht aus, um alle Partikeln zu homogenisieren, valents) war es daher möglich, ein festes Metallband so daß sich die gewünschte Legierung ergibt. Dies durch ein erstes Sintern bei etwa 7600C und durch erfolgt durch eine im wesentlichen vollständige ein zweites Sintern bei etwa 871 bis 926°C herzustellen.and 45 heated. The temperature in the ovens 55 choosing the nickel powder type 255 (or an equivalent and 57 is sufficient to homogenize all the particles, valents) it was therefore possible to use a solid metal band so that the desired alloy results. This manufacture by a first sintering at about 760 0 C and is effected by a substantially complete a second sintering at about 871-926 ° C.

Diffusion zwischen allen gleichen und ungleichen 35 Das Lötband ist sehr dicht, im wesentlichen porenfrei Partikeln der metallischen Bestandteile. Die fertigen und schmilzt während des Lötens bei etwa 10650C aus Metallegierungen bestehenden dünnen Bänder sind vollständig.Diffusion between all equal and unequal 35 The soldering tape is very dense, essentially pore-free particles of the metallic components. The thin strips, which are made of metal alloys and melt during the soldering at approximately 1065 ° C., are complete.

mit 46 und 48 bezeichnet und können, wie bei 59 Eine andere Lötlegierung, die gemäß der Erfindungdenoted at 46 and 48 and can, as at 59 Another solder alloy made according to the invention

und 61 angedeutet, aufgewickelt werden; sie sind sehr hergestellt werden kann, besteht aus Nickel-, Siliziumdicht und im wesentlichen porenfrei. Das abschließende 40 und Chrompartikeln, so daß also das Bor des vorbe-Legieren kann zu einem Verspröden der dünnen schriebenen Verfahrens durch Chrom ersetzt ist. Die Bänder führen. Doch wirkt sich dies nicht schädlich Gewichtsverhältnisse zwischen den Partnern Nickel, aus, da die Bearbeitungsvorgänge beendet sind. Silizium und Chrom betragen 71:10: 19. Die Tem-and 61 indicated to be wound up; They are very manufactured, made of nickel, silicon and essentially non-porous. The final 40 and chromium particles, so that the boron of the pre-alloying can lead to embrittlement the thin written process is replaced by chromium. the Lead tapes. However, this does not affect harmful weight ratios between the partners nickel, because the machining operations are finished. Silicon and chromium are 71:10: 19.

Im folgenden wird als Beispiel das erfindungs- peraturen dieses Verfahrens sind den vorbeschriebenen gemäße Verfahren zur Herstellung einer spröden 45 gleich mit der Ausnahme, daß die Legierungsbildung Lötlegierung beschrieben. Es wurde ein Brei für eine hier bei 926 bis 982° C eintritt und die Löttemperatur Lötlegierung auf Nickelbasis hergestellt, der Pulver bei 1176° C liegt.In the following, the inventive temperatures of this method are those described above as an example Proper process for making a brittle 45 the same except that the alloy formation Solder alloy described. It became a paste for one here at 926 to 982 ° C and the soldering temperature Nickel-based soldering alloy made with powder at 1176 ° C.

aus 4,5% Silizium, 3,5 °/o B°r und 92% Nickel Als weitere Beispiele seien Eisen-und Aluminiumenthielt. Diese Verhältnisse entsprechen denen der pulvergemische genannt, wobei der Eisengehalt 80 bis amerikanischen Lötlegierung AMS 4778. Die Metall- 50 90% und der Aluminiumgehalt 20 bis 10% beträgt, pulver wurden mit einem Polyäthylenoxyd-Bindemittel In diesem Fall beträgt die Sintertemperatur bis zu und Wasser vermischt. Das verwendete Nickel war 4820C und die Temperatur der Legierungsbildung ein Carbonylnickel (INCO Typ 255 oder ein Äqui- 537° C oder mehr.made of 4.5% silicon, 3.5% B ° r and 92% nickel. Further examples are iron and aluminum. These ratios correspond to those of the powder mixtures mentioned, with the iron content 80 to American solder alloy AMS 4778. The metal 50 90% and the aluminum content 20 to 10%, powder were with a polyethylene oxide binder In this case the sintering temperature is up to and water mixed. The nickel used was 482 0 C, and the temperature of the alloy forming a carbonyl (INCO type 255 or equidistant 537 ° C or more.

valent), welches bei großer Feinheit, d. h. einer Als weitere Beispiele seien Kupfer- und Titanpulver-valent), which with great delicacy, d. H. a Further examples are copper and titanium powder

durchschnittlichen Partikelgröße von 2 bis 14 Mikron, 55 gemische genannt, deren Gewichtsverhältnis 90 : 10% bei niedriger Temperatur innerhalb eines kurzen beträgt. Hier liegen die Sintertemperaturen zwischen Zeitraums wärmebehandelt werden kann. Dies er- 260 und 3150C und die Temperatur der Legierungsleichtert auch das spätere Lösen vom Träger. Der bildung bei ungefähr 5370C oder höher. Brei wurde gründlich gemischt und in die Vorrats- Die oben angegebenen Pulvergemische sind Beispiele,average particle size from 2 to 14 microns, 55 called mixtures, the weight ratio of which is 90: 10% at low temperature within a short time. Here the sintering temperatures are between the period of time that can be heat treated. This ER 260 and 315 0 C, and the temperature of the alloy also facilitates the subsequent detachment from the carrier. Forming at approximately 537 ° C or higher. Slurry has been mixed thoroughly and added to the stock The powder mixes given above are examples

gefäße 7 und 9 des Walzenbeschichters 5 eingefüllt, 60 und es erübrigt sich, weitere zu benennen, da aus worauf eine dünne Schicht des Breies (etwa 0,254 mm) vorstehendem klar hervorgeht, welche sich für das auf die beiden Seiten eines harten, kaltgewalzten erfindungsgemäße Verfahren eignen. Trägerstreifens aus rostfreiem Stahl aufgebracht Es sei darauf hingewiesen, daß die Verwendungvessels 7 and 9 of the roller coater 5 filled, 60 and there is no need to name more, as from whereupon a thin layer of the pulp (about 0.254 mm) above clearly shows which is suitable for the on both sides of a tough, cold-rolled process according to the invention. Stainless steel carrier strip applied It should be noted that the use

wurde. eines Benetzungsmittels im Brei nicht erforderlich ist.became. a wetting agent in the slurry is not required.

Die Beschichtungen wurden durch Widerstands- 65 Beispielsweise ist ein solches nicht notwendig, wenn erwärmung des Trägers erwärmt; ihre Dicke betrug Polyäthylenoxyd, nichtionischer Zelluloseäther oder in trcckenem Zustand 0,127 mm. Sodann wurde die Polyvinylpyrrolidon als langkettige, hochmolekulare, getrccknete Beschichtung durch Walzen auf 0,064 mm organische Verbindung für den Brei verwendet wird.The coatings were made by resistance 65 For example, this is not necessary if heating the carrier heated; its thickness was polyethylene oxide, or nonionic cellulose ether 0.127 mm when dry. Then the polyvinylpyrrolidone was used as a long-chain, high-molecular, Dried coating by rolling on 0.064 mm organic compound is used for the slurry.

Ferner sei erwähnt, daß zwar im Beispiel die Beschichtungen 29 und 31 durch einen Walzenbeschichter auf den Träger 1 aufgetragen werden, doch können sie ebensogut durch Hindurchziehen des Trägers durch einen Vorratsbehälter, durch Aufbürsten oder ein sonstiges geeignetes Mittel zur Erzielung einer gleichmäßigen Beschichtung auf dem Träger aufgetragen werden.It should also be mentioned that, although in the example, the coatings 29 and 31 by a roller coater can be applied to the carrier 1, but they can just as easily be applied by pulling the carrier through by a storage container, by brushing or any other suitable means of achieving a uniform coating can be applied on the carrier.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit Legierungen aus drei und zwei Partnern beschrieben wurde, kann sie ebensogut bei einer Legierung aus einer anderen Zahl von Partnern angewendet werden, vorausgesetzt, daß die Partikeln einiger dieser Bestandteile einen grünen Verbund eingehen und dieser grüne Verbund bei Temperaturen verformbar bleibt, die unterhalb der Temperatur der Legierungsbildung liegen.Although the invention has been described in the context of three and two partner alloys it can just as well be used with an alloy from a different number of partners, provided that the particles of some of these components form a green compound and this green compound The composite remains deformable at temperatures below the temperature of the alloy formation.

Claims (14)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum kontinuierlichen Hersteilen so von dünnen Metallbändern, bei dem Metallpartikeln zusammen mit einem Bindemittel in Form einer Schicht auf mindestens eine Seite eines flachen metallischen Trägers aufgebracht werden, bei dem ferner die Schicht getrocknet, vom Träger as entfernt, auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Metallpartikeln erhitzt, gewaizt und anschließend nochmals erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daü eine Schicht aus einer Mischung mit den für die Legierung erforderlichen elementaren Metallpartikeln auf den harten Träger aufgebracht wird, daß die Schicht zusammen mit dem Träger zur Bildung eines vorläufigen metallurgischen Verbundes zwischen den Metallpartikeln unter Reduzierung der Schichtdicke gewalzt wird, daß die Sch;cht anschließend vom Träger abgezogen und bei einer relativ niedrigen Temperatur zur Verbesserung des Verbundes, jedoch ohne Legierungsbildung zwischen den Metallen erhitzt wird, daß das Band unter Reduzierung der Dicke zur Bildung eines dünnen Bandes nochmals gewalzt wird und daß das dünne Band bei einer relativ höheren Temperatur unter Bildung der gewünschten Legierung erhitzt wird.1. A process for the continuous production of thin metal strips, in which metal particles are applied together with a binder in the form of a layer on at least one side of a flat metallic carrier, in which the layer is further dried, removed from the carrier as, to a temperature below the Melting point of the metal particles is heated, waxed and then heated again, characterized in that a layer of a mixture with the elementary metal particles required for the alloy is applied to the hard support, that the layer together with the support to form a preliminary metallurgical bond between the metal particles is rolled while reducing the layer thickness that the Sch ; is then peeled off from the carrier and heated at a relatively low temperature to improve the bond, but without alloying between the metals, that the strip is rolled again with a reduction in thickness to form a thin strip and that the thin strip is rolled at a relatively higher temperature heated to form the desired alloy. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seiten des Trägers gleichmäßig beschichtet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that both sides of the carrier evenly be coated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Metall3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the layer made of metal partikeln von einer im Bereich zwischen 2 und 14 Mikron liegenden Größe gebildet wird.particles of one in the range between 2 and 14 microns in size. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einer Mischung von Nickel-, Silizium- und Borpartikeln mit Nickel im Überschuß hergestellt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the layer consists of a Mixture of nickel, silicon and boron particles with nickel in excess is produced. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in der ersten Stufe auf ungefähr 76O0C und in der zweiten Stufe nach Erreichen der Enddicke auf ungefähr 871 bis 926° C erhitzt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the strip is heated in the first stage to approximately 76O 0 C and in the second stage after reaching the final thickness to approximately 871 to 926 ° C. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einer Mischung von Nickel-, Silizium- und Chrompartikeln mit Nickei im Überschuß hergestellt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the layer is produced from a mixture of nickel, silicon and chromium particles with nickel in excess. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,. daß das Band in der ersten Stufe auf ungefähr 760"C und in der zweiten Stufe nach Erreichen der Enddicke auf ungefähr 926 bis 982°C erhitzt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that. that the tape in the first stage on about 760 "C and in the second stage after reaching the final thickness to about 926 to 982 ° C is heated. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einer Mischung von Eisen- und Aluminiumpartikeln mit Eisen im Überchuß hergestellt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the layer consists of a Mixture of iron and aluminum particles with iron in excess is produced. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in der ersten Stufe auf ungefähr 4820C oder weniger und in der zweiten Stufe nach Erreichen der Enddicke auf ungefähr 5370C oder mehr erhitzt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the strip is heated in the first stage to approximately 482 ° C. or less and in the second stage, after reaching the final thickness, to approximately 537 ° C. or more. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einer Mischung von Kupfer- und Titanpartikeln mit Kupfer im Überschuß hergestellt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the layer consists of a Mixture of copper and titanium particles with copper in excess is produced. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in der ersten Stufe auf ungefähr 260 bis 3150C und in der zweiten Stufe nach Erreichen der Enddicke auf ungefähr 537°C erhitzt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the tape in the first stage at about 260-315 0 C and in the second stage, after reaching the final thickness to about 537 ° C is heated. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus einer Mischung von Nickel- und Titanpartikein mit Nickel im Überschuß hergestellt wird.12. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a layer of a mixture of nickel and titanium particles is made with nickel in excess. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in der ersten Stufe auf ungefähr 510°C oder weniger und in der zweiten Stufe nach Erreichen der Enddicke auf ungefähr 537°C oder mehr erhitzt wird.13. The method according to claim 12, characterized in that the tape in the first stage about 510 ° C or less and in the second stage after reaching the final thickness to about Heated to 537 ° C or more. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4,6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß Nickel in Form von Carbonylnickel zugegeben wird.14. The method according to any one of claims 4,6 and 12, characterized in that nickel is added in the form of carbonyl nickel. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings CO:;Y CO:; Y 009 531/87009 531/87
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