EP0156760A2 - Process and apparatus for the manufacturing of hot-working tools - Google Patents
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Abstract
Description
Die Herstellung von porenfreien oder fast porenfreien Vorformlingen durch Zerstäuben einer Metallschmelze und sofortiges Auffangen der Tropfen in einer Form ist bereits bekannt. Beispielsweise wird ein solches Verfahren in der.DE-OS 25 37 103 beschrieben. Die relative Dichte dieser Vorformtinge soll mindestens 90 %, normalerweise 95 - 99 % betragen. Das bedeutet, daß die noch vorhandenen Poren miteinander nicht mehr verbunden sind. Dies ist wichtig, weil die Teile im warmen Zustand durch Schmieden, Pressen oder Strangpressen weiter verarbeitet werden sollen und das Eindringen von Sauerstoff in die Poren zu. einer unerwünschten inneren Oxidation führen würde mit der Folge einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften.The production of pore-free or almost pore-free preforms by atomizing a molten metal and immediately catching the drops in a mold is already known. For example, such a method in the . DE-OS 25 37 103 described. The relative density of these preforms should be at least 90%, normally 95-99%. This means that the pores that are still present are no longer connected to one another. This is important because the parts are to be processed further in the hot state by forging, pressing or extrusion and the penetration of oxygen into the pores. an undesirable internal oxidation would result in a deterioration of the mechanical properties.
Weiterhin ist es allgemeiner Stand der Technik, poröse Fertigteile oder Halbzeuge, die einer Wärmebehandlung in einem Reaktionsgas oder im Vakuum unterworfen werden sollen, nach pulvermetallurgischen Verfahren herzustellen. Dieser Weg erfordert mindestens folgende Schritte: Herstellen des Pulvers, Verdichtung des Pulvers, Sintern des Formkörpers. Insbesondere bei der Herstellung großer Teile ist das Verdichten mit hohem apparativen Aufwand verbunden.Furthermore, it is state of the art to manufacture porous finished parts or semi-finished products which are to be subjected to heat treatment in a reaction gas or in a vacuum by powder metallurgical processes. This route requires at least the following steps: production of the powder, compression of the powder, sintering of the shaped body. In the production of large parts in particular, compression is associated with high outlay on equipment.
Ferner ist es bekannt, dem Metallpulver vor dem Pressen Hartstoffe (z.B. A1203) zuzusetzen, um verschleißfeste Formkörper herzustellen. Nachteilig ist dabei häufig ein starker Verschleiß der Preßwerkzeuge.It is also known to add hard materials (for example A1 2 0 3 ) to the metal powder before the pressing in order to produce wear-resistant moldings. A disadvantage is often heavy wear on the pressing tools.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verefnfachtes Verfahren, das die Herstellung eines warmarbeitswerkzeuges mit einer relativen Dichte von 70 - 90 % aus einer zerstäubten Metallschmelze erlaubt, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.It is the object of the invention to provide a process which is simplified and which permits the production of a hot working tool with a relative density of 70-90% from an atomized metal melt, and an apparatus for carrying out this process.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 - 10 angegebenen. Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Ist im Anspruch 11 gekennzeichnet. Bevorzugte Ausführungen dieser Vorrichtung gehen aus den Ansprüchen 12 - 14 hervor.This object is achieved by a method according to claim 1. Advantageous further developments of the method are given in claims 2-10. A device for carrying out the method according to the invention is characterized in claim 11. Preferred embodiments of this device are evident from claims 12-14.
Mit der Erfindung lassen sich große poröse warmarbeitswerkzeugeLnnittelbar durch Zerstäuben einer Metallschmelze und Auffangen der Schmelzenpartikel in einer Form herstellen. Dabei sind die Verfahrensparameter, d.h. insbesondere die Überhitzung der Schmelze, der Schmelzendurchfluß pro Zeiteinheit (der durch den Durchmesser des Schmelzentrahls bestimmt wird), die Menge, Temperatur und Geschwindigkeit des Zerstäubungsgases und der Abstand der Form von der Zerstäubungsdüse so zu wählen, daß die Schmelzenpartikel beim Auftreffen auf die unter der Zerstäubungsdüse befindliche Form bzw. auf die in der Form bereits angesammelten Schmelzenpartikel bereits soweit abgekühlt sind, daß sie eine teigige Konsistenz aufweisen. Unter "teigig" wird hierbei ein Zustand verstanden, bei dem die Partikel unter leichtem Druck noch verformbar sind, d.h. daß die Partikel bereits völlig durcherstarrt sein oder aber noch einen flüssigen Kern haben können, der allerdings so klein sein muß, daß der ihn umgebende Hüllkörper beim Auftreffen auf die Form nicht mehr zerplatzt. Dies ist erforderlich, damit das hergestellte werkzeug eine relative Dichte von 70 - 90 %, vorzugsweise 80 -85 % aufweist. Außerdem sollen die Schmelzenpartikel noch genügend Wärmeenergie besitzen, um miteinander zu verschweissen (sintern).Large porous hot work tools can be produced with the invention by atomizing a molten metal and collecting the melt particles in a mold. The process parameters, i.e. in particular, the superheating of the melt, the melt flow per unit of time (which is determined by the diameter of the melt jet), the amount, temperature and speed of the atomizing gas and the distance of the mold from the atomizing nozzle so that the melt particles when they hit the under the Atomizing nozzle located or on the melt particles already accumulated in the mold have already cooled so far that they have a doughy consistency. Here, "dough" is understood to mean a state in which the particles are still deformable under slight pressure, i.e. that the particles are already completely solidified or can still have a liquid core, which, however, must be so small that the enveloping body surrounding it no longer bursts when it hits the mold. This is necessary so that the tool produced has a relative density of 70-90%, preferably 80-85%. In addition, the melt particles should still have enough thermal energy to weld (sinter).
Die Einstellung der Partikelkonsistenz unterscheidet sich grundlegend von derjenigen zur Erzeugung von Metallpulver, bei der ein fester Partikelcharakter erforderlich ist und die Partikel möglichst wenig Wärmeenergie besitzen sollen, um ein Zusammenbacken zu verhindern.The setting of the particle consistency differs fundamentally from that for the production of metal powder, in which a solid particle character is required and the particles should have as little thermal energy as possible in order to prevent caking.
Umgekehrt werden bei einem Verfahren entsprechend der DE-OS 25 37 103 besonders weiche Partikel erzeugt, damit sich eine möglichst hohe relative Dichte einstellt; d.h. die auf der Oberfläche der in der Form angesammelten Teilchenanhäufung entstandenen Vertiefungen und Unebenheiten müssen dabei durch die nachfolgenden Partikel weitestgehend aufgefüllt werden, damit keine miteinander verbundenen Poren entstehen.Conversely, in a method according to DE-OS 25 37 103, particularly soft particles are generated so that the highest possible relative density is achieved; i.e. the depressions and unevenness created on the surface of the particle accumulation accumulated in the mold must be largely filled up by the subsequent particles so that no interconnected pores arise.
Nach der Erfindung wird also bei der Zerstäubung der Schmelze eine Verfdhrensparameter-Kombination eingestellt, die nach dem Stand der Technik in jedem Fall zu vermeiden war.According to the invention, a combination of procedural parameters is thus set during the atomization of the melt, which was to be avoided in any case according to the prior art.
Eine geeignete Parameter-Kombination läßt sich z.B. dadurch ermitteln, daß in Versuchen der Abstand zwischen Form und Zerstäubungsdüse bei sonst konstanten Bedingungen variiert wird. Dabei ist zu beachten, daß in der Tendenz eine höhere Überhitzung der Schmelze, eine Erhöhung der Schmelzendurchflußmenge pro Zeiteinheit, eine Erhöhung der Gastemperatur und eine Verminderung der Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Zerstäubungsgases unter sonst jeweils konstanten Bedingungen zu einer weicheren Partikelkonsistenz führen wird, also zu einer höheren relativen Dichte.A suitable parameter combination can e.g. determine by experimenting that the distance between the mold and the atomizing nozzle is varied under otherwise constant conditions. It should be noted that a tendency towards a higher overheating of the melt, an increase in the melt flow rate per unit of time, an increase in the gas temperature and a decrease in the amount of atomizing gas supplied per unit of time under otherwise constant conditions will lead to a softer particle consistency a higher specific gravity.
Die relative Dichte von höchstens 90 %, vorzugsweise 80 - 85 %, gewährleistet einen porösen Formkörper, dessen Poren weitestgehend miteinander in Verbindung stehen. Das ermöglicht es, den Fonnkörper, für dessen Gestaltgebung kein Preßvorgang erforderlich war, einer Reaktionsglühbehandlung zu unterziehen, bei der die angestrebten Reaktionen (z.B. Entkohlung, Oxidation, Reduktion, Aufstickung usw.) nicht nur in einem in der Tiefe eng begrenzten Oberflächenbereich, sondern wegen der offenen Porenstruktur durchgängig oder zumindest in großen Teilen seines Volumens stattfinden. Dadurch lassen sich mit durchgehender Tiefenwirkung gewünschte Werkstoffeigenschaften (z.B. Warmfestigkeit) einstellen.The relative density of at most 90%, preferably 80-85%, ensures a porous molded body, the pores of which are largely interconnected. This makes it possible to subject the mold body, for the design of which no pressing process was necessary, to a reaction annealing treatment in which the desired reactions (e.g. decarburization, oxidation, reduction, nitriding, etc.) not only in a surface area that is narrow in depth, but because of the open pore structure take place continuously or at least in large parts of its volume. In this way, desired material properties (e.g. heat resistance) can be set with a continuous depth effect.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch die Herstellung von Werlkzeugen mit gezielt unterschiedlichen Eigenschaften innerhalb des Formkörpervolumens. Dies ist z.B. dadurch möglich, daß während des Zerstäubungsvorganges zeitlich gesteuert Hartstoffe (z.B. Karbide, Nitride, Oxide usw.) der Zerstäubungsdüse zugeführt und mit dem Strom der Schmelzenpartikel in den Formkörper eingebracht werden.The method according to the invention also enables the production of tools with deliberately different properties within the volume of the shaped body. This is e.g. This makes it possible for hard materials (e.g. carbides, nitrides, oxides, etc.) to be supplied to the atomizing nozzle in a time-controlled manner during the atomization process and to be introduced into the shaped body with the flow of the melt particles.
Dadurch läßt sich erreichen, daß nur bestimmte Zonen mit Hartstoffen durchsetzt sind. Beispielsweise können so bei einem verschleißfesten Körper die Volumenteile, die zur Aufnahme von Befestigungselementen dienen und daher noch mechanisch zu bearbeiten sind (z.B. Gewindebohrungen), von Hartstoffen freigehalten werden, um die spätere Bearbeitung nicht zu erschweren. Es ist selbstverständlich auch möglich, den gesamten Formkörper gleichmäßig mit Hartstoffen zu durchsetzen.This means that only certain zones are permeated with hard materials. For example, in the case of a wear-resistant body, the parts of the volume that are used to hold fasteners and therefore still have to be machined (e.g. threaded holes) can be kept free of hard materials so as not to complicate later processing. Of course, it is also possible to uniformly penetrate the entire molded body with hard materials.
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Entstehung von Hartstoffen beim Zerstäuben der Metallschmelze und/oder während -einer Reaktionsglühbehandlung (d.h. im Formkörper selbst) zu bewirken. Hierzu können der Schmelze vor dem Zerstäuben ein oder auch mehrere Metalle (z.B. Al, Ti, Nb) zulegiert werden, die mit dem bei der Zerstäubung und/oder der Reaktionsglühung verwendeten Gas (z.B. Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoffanteil der Luft usw.) reagieren können und dabei Hartstoffe (z.B. A1203) bilden. Für die Glühbehandlung sollte der Formkörper eine relative Dichte von etwa 80 - 85 % aufweisen.In some cases it may be advantageous to cause hard materials to form when the molten metal is atomized and / or during a reaction annealing treatment (i.e. in the shaped body itself). For this purpose, one or more metals (e.g. Al, Ti, Nb) can be added to the melt before atomization, which can react with the gas used in the atomization and / or reaction annealing (e.g. nitrogen, carbon dioxide, oxygen in the air, etc.) and thereby form hard materials (e.g. A1203). For the annealing treatment, the shaped body should have a relative density of approximately 80-85%.
Um eine Reaktion z.B. mit dem Sauerstoff der Luft auszuschließen, wird die Zerstäubung der Metallschmelze und das Auffangen in der Form vorteilhaft in einem von der äußeren Atmosphäre abgeschlossenen Behälter vorgenommen.To get a reaction e.g. with the exclusion of oxygen from the air, the atomization of the molten metal and the collection in the mold are advantageously carried out in a container sealed from the outside atmosphere.
Als Zerstäubungsgas können dann inerte Gase wie Argon oder auch Stickstoff verwendet werden. Sind die Anforderungen an den Reinheitsgrad der inerten Atmosphäre nicht zu groß und kann z.B. Stickstoff als Zerstäubungsgas verwendet werden, dann bietet es sich an, die Zerstäubung in einem offenen Behälter vorzunehmen, wobei eine weitgehende Abschirmung der äußeren Atmosphäre durch die Spülwirkung des ständig bei der Zerstäubung neu dem Behälter zugeführten Stickstoffs erzielt wird.Inert gases such as argon or nitrogen can then be used as the atomizing gas. If the requirements for the degree of purity of the inert atmosphere are not too great and can e.g. If nitrogen is used as the atomizing gas, then it makes sense to carry out the atomization in an open container, the external atmosphere being largely shielded by the purging action of the nitrogen which is constantly being newly added to the container during atomization.
Die Einstellung unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften innerhalb des Werkzeuges ·läßt sich auch dadurch realisieren, daß der Abstand der Auffangform von der Zerstäubungsdüse im Zeitablauf verändert wird, so daß im Formkörper Schichten unterschiedlicher Dichte, also auch unterschiedlicher Porosität entstehen. Dies hat z.B. auch Einfluß auf eine sich ggf. anschließende Reaktionsglühbehandlung. Eine hohe Dichte ist in der Regel dort erwünscht, wo Befestigungselemente am Werkzeug angebracht werden sollen.The setting of different material properties within the tool can also be achieved by changing the distance of the collecting form from the atomizing nozzle over time, so that layers of different density, ie also different porosity, are formed in the shaped body. This has e.g. also influence any subsequent reaction annealing treatment. A high density is usually desired where fastening elements are to be attached to the tool.
Eine gleichmäßige oder auch gezielt ungleichmäßige Füllung der Form, ggf. in Verbindung mit einer Änderung des Abstandes der Form von der Düse, läßt-sich durch Bewegen der Form unter der Düse in etwa horizontalen Richtungen bewirken. Im Prinzip wäre es auch möglich, umgekehrt die Strahlrichtung der Düse so zu verändern, daß die Auftreffzone der Schmelzenpartikel in einem gewünschten Bereich der Form liegt. Auf diese Weise kann, eventuell auch in Verbindung mit einer zeitlich dosierten Hartstoffzugabe, ein Werkzeug mit stark unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften innerhalb des Formkörpervolumens erzeugt werden.A uniform or even specifically non-uniform filling of the mold, possibly in connection with a change in the distance of the mold from the nozzle, can be achieved by moving the mold under the nozzle in approximately horizontal directions. In principle, it would also be possible to reverse the jet direction of the nozzle so that the impact zone of the melt particles lies in a desired area of the shape. In this way, a tool with very different material properties can be produced within the molded body volume, possibly in conjunction with a time-metered addition of hard material.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkzeuge sind im Regelfall direkt als Fertigteile verwendbar oder müssen nur noch einer vergleichsweise einfachen mechanischen Bearbeitung (z.B. Sitzflächen, Bohrung) unterzogen werden. In manchen Fällen ist es jedoch wichtig, die offene Porenstruktur des Formkörpers wieder weitgehend zu beseitigen.The tools produced by the method according to the invention can generally be used directly as finished parts or only have to be subjected to a comparatively simple mechanical processing (e.g. seating surfaces, drilling). In some cases, however, it is important to largely eliminate the open pore structure of the molded body.
Dies kann durch Verdichten (z.B. durch Schmieden oder Strangpressen) oder auch durch Tränken in einem die Poren ausfüllenden Medium geschehen.This can be done by compacting (e.g. by forging or extrusion) or by soaking in a medium that fills the pores.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen Schotelzenbehälter auf, in dessen Boden eine Ausgießöffnung angebracht ist, unterhalb deren eine vorzugsweise ringfönnige Zerstäubungsdüse koaxial zur Ausgießöffnung angebracht ist.A device for carrying out the method according to the invention has a chop tank, in the bottom of which a pouring opening is provided, below which a preferably ring-shaped atomizing nozzle is arranged coaxially to the pouring opening.
Diese Düse weist einen Anschluß für das Zerstäubungsgas auf. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, eine andere Querschnittsform der Düse (z.B. rechteckig) zu wählen, um z.ß. einen im Querschnitt schmalen aber länglichen Sprühstrahl zu erzeugen, der in der Länge etwa mit der Länge oder Breite der Form übereinstitmnt. Die Form zum Auffangen der Schtnelzenpartikel ist unterhalb der Düse auswechselbar auf einer Aufnahmevorrichtung angeordnet, die höhenverstellbar (z.B. mittels Motorantrieb) ist, um den Abstand zur Düse variieren zu können. Besonders vorteilhaft ist es, die Aufnahmevorrichtung unter der Düse schwenkbar oder verfahrbar zu gestalten, um die Auftreffzone des Sprühstrahles innerhalb der Form beliebig verändern zu können (z.B. mittels Motorantrieb). Weiterhin vorteilhaft ist es, die Düse und die Aufnahmevorrichtung mit der Form in einem an den Schmelzenbehälter dicht anschließenden Zerstäubungsbehälter anzuordnen, der von der äußeren Atmosphäre abgeschlossen ist und einen Auslaß für die Abführung des Zerstäubungsgases aufweist. Da die Kühlung der durch die Zerstäubung entstandenen Schmelzenpartikel bis zur Erstarrung in erster Linie durch wärmeabstrahlung und weniger durch Wänneabgabe an das Zerstäubungsgas erfolgt, kann es auch vorteilhaft sein, zur Beeinflussung der Erstarrungsbedingungen den Zerstäubungsbehälter mit einer zusätzlichen Kühlung in oder an seiner Wandung zu versehen.This nozzle has a connection for the atomizing gas. In some cases it may be useful to choose a different cross-sectional shape of the nozzle (e.g. rectangular) in order to e.g. to produce a spray jet which is narrow but elongated in cross section and whose length corresponds approximately to the length or width of the mold. The shape for collecting the shrimp particles is interchangeably arranged below the nozzle on a holding device that is height-adjustable (e.g. by means of a motor drive) in order to be able to vary the distance to the nozzle. It is particularly advantageous to make the receiving device pivotable or movable under the nozzle in order to be able to change the impact zone of the spray jet within the shape as desired (e.g. by means of a motor drive). It is also advantageous to arrange the nozzle and the receiving device with the mold in an atomizing container which is closely connected to the melt container and is sealed off from the external atmosphere and has an outlet for the discharge of the atomizing gas. Since the cooling of the melt particles resulting from the atomization takes place primarily through heat radiation rather than through the release of heat into the atomization gas until solidification, it can also be advantageous to provide the atomization container with additional cooling in or on its wall to influence the solidification conditions.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Beispiels näher erläutert.The method according to the invention is explained in more detail below using an example.
Es soll ein Fonukörper hergestellt werden, der als Warmarbeitswerkzeug starkem Verschleiß ausgesetzt ist. Das Teil hat etwa die Abmessungen 420 mm x 120 mm x 40 mm. Eine Stahl form mit den entsprechenden Innenmaßen ist in einem geschlossenen Behälter unter Luftabschluß beweglich unter einer Zerstäubungsdüse montiert. Der Abstand der Form von der ringförmigen Düse (Durchmesser 80mm) beträgt 600 mm.A fonu body is to be produced which, as a hot working tool, is subject to heavy wear. The part has the dimensions 420 mm x 120 mm x 40 mm. A steel shape with the corresponding internal dimensions is movably mounted in an enclosed container with the exclusion of air under an atomizing nozzle. The distance between the mold and the ring-shaped nozzle (diameter 80mm) is 600 mm.
Er wurde in Versuchen so ennittelt, daß die Dichte des Formkörpers etwa 6,3 g/cm beträgt, was bei dem verwendeten CrNi-Stahl einer relativen Dichte von etwa 80 % entspricht. Gleichzeitig mit dem Strahl der ca. 1540 °C warmen Stahlschmelze wird im Saugbereich der Düse kontinuierlich als Hartstoff ein feinkörniges Oxid (Al203) in einer Menge zugeführt, die etwa einem Anteil von 5 % der Stahlschmelze entspricht. Die Schmelze strömt mit etwa 0,5 kg/sek durch die Düse. Als Zerstäubungsgas wird Raumtemperatur aufweisender Stickstoff verwendet. Während der Zerstäubung wird die Form so unter, dem Strahl der Schmelzenpartikel bewegt, daß sich eine gleichmäßige Füllung der Form ergibt. Wenn der Formkörper eine Höhe von etwa 30 mn erreicht hat, wird die Zufuhr des Hartstoffes unterbrochen und der Abstand von der Düse verringert. Dadurch stellt sich im Oberteil des Formkörpers eine entsprechend höhere Dichte von etwa 90 % ein. Nach dem Füllen der Form - Formkörpergewicht etwa 12,7 kg - wird auch der Schmelzenstrahl unterbrochen. Der Formkörper bleibt noch bis etwa 400 °C unter Sauerstoffabschluß. Dann wird er in einen geschlossenen Ofen umgepackt und zuerst unter Vakuum geglüht und später unter vermindertem Stickstoffdruck (kleiner 1 bar) zur Erzielung eines warmfesten Gefüges aufgestickt. Anschließend erfolgt die mechanische Bearbeitung der nicht mit Hartstoff beladenen Auflagefläche, z.B. Planen, Bohren, Gewindeschneiden.It was determined in experiments so that the density of the molded body is about 6.3 g / cm, which corresponds to a relative density of about 80% for the CrNi steel used. Simultaneously with the jet of the approx. 1540 ° C warm steel melt, a fine-grained oxide (Al 2 0 3 ) is continuously supplied as hard material in the suction area of the nozzle in an amount which corresponds to approximately a 5% share of the steel melt. The melt flows through the nozzle at about 0.5 kg / sec. Nitrogen at room temperature is used as the atomizing gas. During the atomization, the mold is moved under the jet of the melt particles so that the mold is evenly filled. When the molded body has reached a height of about 30 mn, the supply of the hard material is interrupted and the distance from the nozzle is reduced. This results in a correspondingly higher density of about 90% in the upper part of the molded body. After the mold has been filled - shaped body weight about 12.7 kg - the melt stream is also interrupted. The molded body remains under the exclusion of oxygen up to about 400 ° C. Then it is repacked in a closed oven and first annealed under vacuum and later embroidered under reduced nitrogen pressure (less than 1 bar) to achieve a heat-resistant structure. Then the mechanical processing of the bearing surface not loaded with hard material takes place, for example planning, drilling, thread cutting.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzielung einer relativen Dichte im Werkzeug von 70 - 90 die Zerstäubungsbedingungen (Überhitzung der Schmelze, Durchflußmenge der Schmelze pro Zeiteinheit, Gasmenge, -geschwindigkeit, -temperatur, Entfernung der Form von der Zerstäubungsdüse) so eingestellt werden, daß die beim Zerstäuben entstandenen Schmelzenpartikel beim Auftreffen auf die Form bzw. auf die in der Form bereits angesammelten Schmelzenpartikel eine teigige Konsistenz aufweisen, daß der Zerstäubungsdüse während des Zerstäubungsvorganges zusätzlich Hartstoffe zugeführt werden und daß das Werkzeug einer Reaktionsglühung unterzogen wird.1. Method for producing a hot working tool, in which a melt made of steel or special alloys based on Ni or Co is atomized by means of a gas and the melt particles are collected in a mold,
characterized,
that in order to achieve a relative density in the mold from 70 to 90, the atomization conditions (superheating of the melt, flow rate of the melt per unit of time, amount of gas, velocity, temperature, removal of the shape from the atomization nozzle) are set so that the melt particles formed during atomization when striking the mold or the melt particles already accumulated in the mold have a doughy consistency that additional hard materials are added to the atomization nozzle during the atomization process and that the tool is subjected to reaction annealing.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mengenstrom der zugesetzten Hartstoffe zeitlich variiert wird.2. The method according to claim 1,
characterized,
that the volume flow of the added hard materials is varied over time.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schmelze vor dem Zerstäuben mindestens ein Metall zugesetzt wird, das mit dem Gas bei der Reaktioosglühung einen HartuLoff bildeL.3. The method according to claim 1,
characterized,
that at least one metal is added to the melt before atomization, which forms a hard liquid with the gas during the reaction annealing.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schmelze vor dem Zerstäuben mindestens ein Metall zugesetzt wird, das mit dem Zerstäubungsgas reagiert und dabei einen Hartstoff bildet.4. The method according to any one of claims 1-3,
characterized,
that at least one metal is added to the melt before atomization, which reacts with the atomizing gas and thereby forms a hard material.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zerstäubung in einem geschlossenen Behälter durchgeführt wi rd.5. The method according to any one of claims 1-4,
characterized,
that the atomization is carried out in a closed container.
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zerstäubungsgas Argon oder Stickstoff verwendet wird.6. The method according to claim 5,
characterized,
that argon or nitrogen is used as the atomizing gas.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen der Zerstäubungsdüse und der Auffangform während der Zerstäubung zur Erzeugung zonenweise unterschiedlicher Dichten im Werkzeug variiert wird.7. Method according to one of claims 1 - 6,
characterized,
that the distance between the atomizing nozzle and the collecting mold is varied during the atomization in order to produce zone-wise different densities in the tool.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auftreffzone der Schmelzenpartikel innerhalb der Form im Zeitablauf verändert wird.8. The method according to any one of claims 1-7,
characterized,
that the impact zone of the melt particles is changed within the shape over time.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vorrichtung zur Veränderung des Abstandes zwischen Form und Düse vorgesehen ist.9. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with an atomizing nozzle attached under the pouring opening of a Schtaelzen container, which is connected to a controllable gas feed line, and an interchangeably arranged form below the nozzle,
characterized,
that a device for changing the distance between the mold and the nozzle is provided.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Form auf einer unter der Düse verfahrbaren Trägervorrichtung montiert ist.10. The device according to claim 9,
characterized,
that the mold is mounted on a carrier device which can be moved under the nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düse und die Form In einem von der äußeren Atmosphäre abgeschlossenen Behälter angeordnet sind.11. The device according to claim 9 or 10,
characterized,
that the nozzle and the mold are arranged in a container sealed from the external atmosphere.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandung des Behälters mit einem Kühlsystem versehen ist.12. The device according to claim 11,
characterized,
that the wall of the container is provided with a cooling system.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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