DE2163190A1 - Verfahren zum Herstellen von Metallstreifen aus Metallpulver - Google Patents

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 3. Ι>βΖΘΙΐΛ>βΓ 1971 VA// Name d. Anm. HOMOGENEOUS METALS, INC<

Verfahren zum Herstellen von Metallstreifen aus Metallpulver

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Metallstreifen aus Metallpulver und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen von Superlegierungsstreifen aus Metallpulver, obwohl das Verfahren auch auf andere Legierungen Anwendung finden kann_o

Gewöhnlich werden die als Superlegierungen bekannten Metalle, das heißt Legierungen aus Eisen, Nickel oder Kobalt, welche ihre nützelichen mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen beibehalten, in Barren gegossen, welche dann zu Tafeln geschmiedet oder ausgewalzt, zerschnitten und konditioniert werden, hierauf zu Bändern oder Platten ausgewalzt, wieder konditioniert und schließlich zu Streifen ausgewalzt und zerschnitten werden. Während des Prozesses sind mehrere Hitzebehandlungen erforderlich, sowie eine abschließende Hitzebehandlung, je nach den Anforderungen des Kunden«, Alle diese Behandlungen kosten Zeit und Geld. Viel wichtiger ist aber die Tatsache, daß dieses große Ausmaß der Heißbearbeitung den Borgehalt der Superlegierung durch Oxydation zu erschöpfen trachtet. Bor ist wesentlich für den Bruchbelastungswiderstand bei erhöhter Temperatur.

Bleche und Streifen aus Nickel, Aluminium und Eisen sind direkt aus Metallpulver ausgewalzt worden, indem das Pulver durch ein Walzwerk zugeführt wurde, dessen Walzen in einer waagerechten Ebene angeordnet waren. Wenn Streifen auf diese Weise ausgewalzt werden, ist es notwendig, daß die Anfangsfestigkeit des Streifens ausreichend ist, um eine spätere Verarbeitung zu ermöglichen. Dies bedeutet, daß das Pulver eine spezielle Form

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aufweisen muß, welche zu einer hohen Anfangsfestigkeit beitragen kann. Superlegierungspulver von hoher Reinheit werden im allgemeinen durch ein Trockenverfahren hergestellt, das ein kugelförmiges Pulver ergibt, welches eine schlechte Zusammendrückbarkeit in kaltem Zustand aufweist und dem daher die zur Erzielung d?r Anfangsfestigkeit notwendige spezielle Form mangelt»

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines Verfahrens zum Herstellen von Metallstreifen aus Metallpulver, welches die Herstellung des Streifens aus Pulver ohne Rücksicht auf dessen Form ermöglicht» Gemäß diesem Verfahren wird das Metallpulver durch eine Plasmaspritzpistole oder eine ähnliche Metallisierungspistole auf eine Unterlage aus Aluminium, Kupfer oder einen Streifen oder eine Folie aus Eisen aufgebracht, wobei die Folie sich in innigem Kontakt mit einem Kühlelement zu dem Zeitpunkt befindet, in dem die heißen Metallteilchen auf die Unterlage aufgespritzt werden» Der Metallspritzvorgang wird in einer inerten Atmosphäre ausgeführt, zum Beispiel in einer mit einem inerten Gas gespülten Kammer_o Die gespritzte Folie wird vorzugsweise auf eine vorher bestimmte Verdünnung kalt gewalzt und dann wieder gespritzt, wenn eine größere Dicke gewünscht wird. Die Menge des aufgebrachten Spritzmetalls und das Ausmaß des Kaltwalzens sind von der besonderen Legierung und der gewünschten Dicke abhängig» Jedes nachfolgende Bespritzen oder Metallisieren nach dem Walzen wird die Spannung des Streifens entlasten. Da die ganze Hitzebehandlung in einer inerten Atmosphäre ausgeführt wird, ist die Oxydation eliminierte Die Unterlage kann von dem fertigen Streifen vorzugsweise durch Ätzen entfernt werden, indem beispielsweise Hydroxyd für eine Aluminiumfolie und Salpetersäure für Kupfer oder Eisen verwendet wird»

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Herstellen von Metallstreifen aus Metallpulver, bei welchem das Pulver als geschmolzenes Metall auf eine gekühlte, bewegte Metallfolie aufgespritzt wird, worauf die Folie und das aufgespritzte Metall

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durch Druckeinwirkung verfestigt werden.

In der vorstehenden allgemeinen Beschreibung sind bestimmte Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung angegeben. Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung,■in welcher zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Streifens, der gemäß der Erfindung aus Metallpulver hergestellt ist.

In Fig. 1 ist ein Blech oder eine Folie 10 dargestellt, die von einer Rolle 11 durch eine Dichtung 12 in das Innere einer Kammer 13 eingeführt wird, in welcher dieselbe über eine wassergekühlte Walze 14 hinweggeht«, Die Folie 10 wird mit geschmolzener Superlegierung 15 durch eine Plasmaspritzpistole 16 bespritzt, der die pulverförmige Superlegierung aus einem Trichter 17 zugeführt wird. Die geschmolzene Superlegierung 15 erstarrt auf der Folie 10, um eine Schicht der Superlegierungzu bilden, welche zwischen Druckwalzen 18 hindurchgeführt wird, um den neu gebildeten Superlegierungsstreifen 15 kalt zu k walzen«.

Wenn eine größere Dicke des Streifens 15 gewünscht wird, als bei einem Durchgang vor der Plasmaspritzpistole 16 aufgebracht werden kann, wird der Überzugsvorgang einfach sooft wiederholt wie notwendig ist. Durch das Aufspritzen der geschmolzenen Superlegierung auf den Streifen 15 wird die vorher gebildete Schicht von Spannung entlastet, ohne daß die Gefahr der Oxydation besteht.

Wenn die Unterlage 10 entfernt werden soll, wird der zusammengesetzte Streifen durch eine entsprechende Ätzlösung hindurchge-

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führt, um die Unterlage von dem Superlegierungsstreifen 15 nach dem Kaltwalzen wegzulösen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene beispielsweise Ausführungsform beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche ;

2 0 9 3 2 9 / 0 9 3 3

Claims (1)

1. Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

   Anlage Aktenzeichen

   zur Eingabe vom 3. Dezember 1971 VA// Named.Anm. HOMOGENEOUS METALS, INC

   PATENTANSPR Ü C H E

   1. Verfahren zum Herstellen von Metallstreifen aus Metallpulver, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

   a) die Umwandlung eines Metallpulvers in ein geschmolzenes Spritzmetall,

   b) die Aufbringung des geschmolzenen Spritzmetalls auf eine bewegte Metallfolie in einer im wesentlichen gleichmäßigen Schicht,

   c) die Abkühlung der Metallfolie und des auf dieselbe aufgebrachten geschmolzenen Spritzmetalls, um dasselbe zum Erstarren zu bringen, und

   d) die Verfestigung der Folie und des aufgespritzten Metalls durch Einwirkung von Druck auf dieselben.

   2o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie gleichzeitig mit der Aufbringung des geschmolzenen Spritzmetalls auf dieselbe gekühlt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mit dem Spritzmetall überzogen und in einer inerten Atmosphäre gekühlt wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus einem Metall besteht, das aus der Gruppe ausgewählt wird, welche Aluminium, Nickel, Kupfer und Eisen enthält,,

   5„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall durch Walzen unter Druck verfestigt wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver durch eine Plasmaspritzpistole hindurchgeht, um ein geschmolzenes Spritzmetall zu bilden,

   7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie nach der Verfestigung des Metalls durch Ätzen entfernt wird.

   8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in einer inerten Atmosphäre über eine wassergekühlte Walze hinweggeht und daß das geschmolzene Metall auf die Folie aufgespritzt wird, während sich dieselbe auf der wassergekühlten Walze befindete