CZ20013545A3 - Metallic seamless tube and process for producing thereof - Google Patents
Metallic seamless tube and process for producing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20013545A3 CZ20013545A3 CZ20013545A CZ20013545A CZ20013545A3 CZ 20013545 A3 CZ20013545 A3 CZ 20013545A3 CZ 20013545 A CZ20013545 A CZ 20013545A CZ 20013545 A CZ20013545 A CZ 20013545A CZ 20013545 A3 CZ20013545 A3 CZ 20013545A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- metal
- tube
- temperature
- seamless
- melting point
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
- C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
- C22C32/0031—Matrix based on refractory metals, W, Mo, Nb, Hf, Ta, Zr, Ti, V or alloys thereof
-
- 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
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
- B22F3/1103—Making porous workpieces or articles with particular physical characteristics
-
- 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
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
- B22F5/106—Tube or ring forms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Předložený vynález se týká kovové bezešvé trubky a způsobu výroby podobné trubky. Předložený vynález se zejména týká kovové bezešvé trubky, která je náročná na opracováni, ale přítem· může—být—vyráběna—s—malou—tloušťkou—a—malým—vnitřním průměrem, která má lepší mechanickou pevnost a neprodyšnost a kterou je možné s výhodou použít například jako těsnící člen průsvitného pouzdra ( například keramického průsvitného pouzdra ), která je součástí například vysokotlaké výbojky ( například lampy s halidy kovů ) . Předložený vynález se také týká způsobu výroby takovéto kovové bezešvé trubky.The present invention relates to a metal seamless pipe and to a method for producing a similar pipe. In particular, the present invention relates to a metal seamless pipe which is labor intensive but can be manufactured with a small thickness and a small inner diameter which has improved mechanical strength and airtightness and which is preferably used, for example, as a sealing member of a translucent housing (e.g., a ceramic translucent housing) that is part of, for example, a high pressure discharge lamp (e.g., metal halide lamps). The present invention also relates to a method of manufacturing such a metal seamless tube.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Jak je zobrazeno na obr. 5, je průsvitná keramická trubka 20 ( průsvitná trubka ) použita jako průsvitné pouzdro vysokotlaké výbojky 10 ( například lampy s halidy kovů ), jelikož průsvitné pouzdro obsahuje světlo emitující materiál ( například jodid dysprosia ), .který je vysoce korozivní, a proto musí být průsvitné pouzdro odolné proti korozi.As shown in Fig. 5, the translucent ceramic tube 20 (translucent tube) is used as a translucent housing of a high pressure discharge lamp 10 (e.g., metal halide lamps) since the translucent housing contains a light emitting material (e.g. dysprosium iodide) which is highly corrosive. therefore, the translucent housing must be corrosion resistant.
Pro účely utěsnění průsvitné keramické trubky 20 ( průsvitná trubka ), která je použita jako průsvitné pouzdro, byla jako těsnící člen navržena kovová trubka 30 ( například trubka z molybdenu ) - viz evropský patentový spis EPFor sealing the translucent ceramic tube 20 (translucent tube), which is used as a translucent sleeve, a metal tube 30 (e.g., molybdenum tube) has been proposed as a sealing member - see European patent specification EP
0982278A1.0982278A1.
Je však třeba říci, že kovy ( například wolfram které jsou použity při trubky, je velmi těžké zpracovávat, omezuje výrobu trubek s •· •·However, it must be said that metals (such as tungsten that are used in pipes) are very difficult to process, limiting the production of pipes with • · • ·
9*9 molybden nebo výrobě uvedené kovové což ve svém důsledku malými tloušťkami a malými vnitřními průměry.9 * 9 molybdenum or the manufacture of said metal resulting in small thicknesses and small internal diameters.
JaI i knž ge—složité—opracovávat—kovy—a—jejich—řezání—je složité, spočívá v současnosti výroba kovových trubek z kovů ve spékání kovových ingotů, následném válcování kovového ingotu, jeho tažení nebo podobných výrobních úkonů, které mají za úkol dodat výrobnímu materiálu tvar trubky.As well as the complexity of machining and cutting of metals, the manufacture of metal tubes of metals consists in the sintering of metal ingots, the subsequent rolling of the metal ingot, its drawing or the like to deliver pipe material.
Při používání takovýchto výrobních procesů je mimořádně složité získat kovové trubky s malými tloušťkami a malými průměry.When using such manufacturing processes, it is extremely difficult to obtain metal pipes with small thicknesses and small diameters.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
V souvislosti s výše uvedenými problémy si předložený vynález pokládá za úkol vytvořit kovovou bezešvou trubku, kterou by bylo složité opracovávat, ale přitom by bylo možné ji vyrábět s malou tloušťkou a malým vnitřním průměrem, která by měla lepší mechanickou pevnost a neprodyšnost a kterou by bylo možné s výhodou použít například jako těsnící člen průsvitného pouzdra například keramického průsvitného pouzdra ), které by bylo součástí například vysokotlaké výbojky ( například lampy s halidy kovů ) . Předložený vynálezIn view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a metal seamless pipe that is difficult to process but can be manufactured with a small thickness and a small inside diameter that has improved mechanical strength and airtightness and is preferably, for example, as a sealing member of a translucent housing (e.g., a ceramic translucent housing), which would be part of, for example, a high-pressure discharge lamp (e.g., metal halide lamps). The present invention
J si dále pokládá za úkol vytvořit způsob výroby takovéto kovové bezešvé trubky.It is furthermore an object of the present invention to provide a method for producing such a metal seamless tube.
Za účelem vyřešeni výše uvedeného úkolu předložený vynález navrhuje následující kovovou bezešvou trubku a způsob její výroby:In order to solve the above object, the present invention proposes the following metal seamless pipe and a method for its manufacture:
[1][1]
Kovová bezešvá trubka, která jako svou hlavní slnžkn obsahuje alespoň jeden druh kovu, zvolený ze skupiny, skládající se z kovů, z nichž každý má teplotu tavení 1600 °C nebo více, přičemž trubka má pórovitost 0,3 až 25 %, kde pórovitost je definována jako poměr plochy otevřených pórů, jenž neperforuji tloušťku trubky a nacházejí se na vnějším povrchu trubky, k celkové ploše ( 100 % ) vnějšího povrchu trubky.A metal seamless tube containing at least one type of metal selected from the group consisting of metals, each having a melting point of 1600 ° C or more, the tube having a porosity of 0.3 to 25%, the porosity of which is defined as the ratio of the open pore area, which does not perforate the thickness of the tube and are located on the outer surface of the tube, to the total area (100%) of the outer surface of the tube.
[2][2]
přičemž kovy, které mají teplotu tavení 2600 °C nebo více, jsou Mo, W a Re.wherein the metals having a melting point of 2600 ° C or more are Mo, W and Re.
-4« · ······ · · · · · * « · · 0 · ♦ · ♦ *· ·· ♦·· ··· ·· ··’ [5]-4 · 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 [5]
Kovová bezešvá trubka, která je v souladu s některým z bodů [1] až [4], mající vnitřní průměr 0,4 až 3,0 mm a tloušťku 0,05 až 1,0 mm.A metal seamless tube which is in accordance with any one of [1] to [4], having an inner diameter of 0.4 to 3.0 mm and a thickness of 0.05 to 1.0 mm.
[6][6]
Kovová bezešvá trubka, která je v souladu s některým z bodů —a-ž—[5] , dále—obsahují cd—kromž—tovw—alespoň—jeden drukoxidu, zvolený ze skupiny, skládající se z Α1203, Y2O3, Dy2O3, Gd2O3, H02O3 a Tm2O3, v množství 0,02 až 5 obj. % vzhledem ke 100 % celkového objemu kovu a oxidu.The metal seamless pipe, which is in accordance with any of the points —a-to- [5], further comprising cd — except — products — at least — one of the dodecoxide selected from the group consisting of Α1 2 0 3 , Y2O3, Dy2O 3 , Gd 2 O 3 , H 2 O 3 and Tm 2 O 3, in an amount of 0.02 to 5% by volume relative to 100% of the total metal and oxide volume.
[7][7]
Způsob výroby kovové bezešvé trubky, který obsahuje:A method of manufacturing a metal seamless tube comprising:
- přípravu směsi, obsahující (1) 80 až 98 hmotn. % prášku alespoň jednoho druhu kovu, zvoleného ze skupiny, skládající se z kovů, z nichž každý má teplotu tavení 1600 °C nebo více, a (2) lepidlo v rozpouštědle,- preparing a mixture comprising (1) 80 to 98 wt. a powder of at least one type of metal selected from the group consisting of metals each having a melting point of 1600 ° C or more, and (2) an adhesive in a solvent,
- promíchávání směsi 0 až 3 hodiny a následné vytlačení promíchaného materiálu do podoby trubky amixing the mixture for 0 to 3 hours and then extruding the mixed material into a tube, and
- sušení materiálu ve tvaru trubky při teplotě -5 až 25 °C po dobu ( nejméně ) 10 hodin až ( maximálně ) 48 hodin po dokončení vytlačení a následné sušení při teplotě 30 až 120 °C po dobu 0,5 až 8 hodin a poté vypalování usušeného ··· · • · «· materiálu při nižší teplotě, zvolené z teplotního rozsahu- drying the tube-shaped material at a temperature of -5 to 25 ° C for (at least) 10 hours to (maximum) 48 hours after completion of the extrusion, followed by drying at 30 to 120 ° C for 0.5 to 8 hours and thereafter firing dried material at a lower temperature, selected from a temperature range
1000 až 2100 eC, a při teplotě o 300 °C nižší, než je teplota tavení kovu.1000 to 2100 e C, and at a temperature 300 ° C lower than the melting point of the metal.
* ·♦· [8][8]
Způsob výroby kovové bezešvé trubky, který je v souladu s bodem [7], přičemž kovy, které mají teplotu tavení 1600 °C nebo více, jsou Mo, W, Re, Ti, Hf a Zr.A method for producing a metal seamless tube according to [7], wherein the metals having a melting point of 1600 ° C or more are Mo, W, Re, Ti, Hf and Zr.
[9][9]
Způsob výroby kovové bezešvé trubky, který je v souladu s bodem [7], přičemž teplota tavení každého z kovů je 2600 °C nebo více.A method of producing a metal seamless tube according to [7], wherein the melting point of each metal is 2600 ° C or more.
[10][10]
Způsob výroby kovové bezešvé trubky, který je v souladu s bodem [9], přičemž kovy, které mají teplotu tavení 2600 °C nebo více, jsou Mo, W a Re.A method for producing a metal seamless tube according to [9], wherein the metals having a melting point of 2600 ° C or more are Mo, W and Re.
[11][11]
Způsob výroby kovové bezešvé trubky, který je v souladu s některým z bodů [7] až [10], přičemž kovová bezešvá trubka, získaná vypálením materiálu ve tvaru trubky při nižší teplotě, zvolené z teplotního rozsahu 1000 až 2100 °C, a při teplotě o 300 °C nižší, než je teplota tavení kovu, má vnitřní průměr 0,4 až 3,0 mm a tloušťku 0,05 až 1,0 mm.A method of producing a metal seamless pipe according to any one of [7] to [10], wherein the metal seamless pipe obtained by firing a pipe-shaped material at a lower temperature selected from a temperature range of 1000 to 2100 ° C and at a temperature 300 ° C lower than the melting point of the metal has an inner diameter of 0.4 to 3.0 mm and a thickness of 0.05 to 1.0 mm.
[12][12]
Způsob výroby kovové bezešvé trubky, který je v souladu s některým z bodů [7] až [11], přičemž při přípravě směsi je do • ·A method of making a metal seamless tube in accordance with any one of [7] to [11], wherein in the preparation of the mixture it is
-6• · · ♦·· · φ φ · φφ φ φ Φφφ · φ φφφ φ φ φ φ» ·· φφ φφφ φφφ ····· směsi k použitým složkám dále přidán alespoň jeden druh oxidu, zvolený ze skupiny, skládající se z Al203, Y2O3, Dy2O3, Gd2O3,-6 • At least one type of oxide selected from the group consisting of: the Al 2 0 3, Y 2 O 3, Dy 2 O 3, Gd 2 O 3,
Ho203 a Tm2O3, v množství 0,02 až 5 obj. % vzhledem ke 100 % celkového objemu kovu a oxidu.Ho 2 O 3 and Tm 2 O 3 , in an amount of 0.02 to 5 vol% relative to 100% of the total metal and oxide volume.
[13][13]
Způsob výroby kovové bezešvé trubky, který je v souladu s některým z bodů [7] až [12], přičemž sušení materiálu ve tvaru tťute-ky---j-e---prováděno---v--atmosféře,---která---obsahuje---páry rozpouštědla.A method for producing a metal seamless tube according to any one of [7] to [12], wherein the drying of the chord-shaped material is carried out in an atmosphere which: --- contains --- solvent vapors.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Obr. 1 zobrazuje graf, který znázorňuje vztah mezi pórovitostí a neprodyšností kovové bezešvé trubky.Giant. 1 is a graph showing the relationship between porosity and airtightness of a metal seamless tube.
Obr. 2 schematickým způsobem zobrazuje řez uspořádáním pro provedení odtrhávacího testu, jenž spočívá v odtrhávání tenké wolframové destičky, připevněné k hliníkové destičce pomocí keramické sloučeniny typu Al203-Y203-Dy203-La203, od uvedené hliníkové destičky za použití dané síly.Giant. 2 sectional view schematically showing a peeling test which comprises peeling a thin W plate attached to an alumina plate using the ceramic composition of the Al 2 0 3 3 -Y20 -Dy20 -La203 3, from the alumina plate at a given force.
Obr. 3 zobrazuje graf, který znázorňuje neprodyšností, jichž bylo dosaženo v případech, kdy byly použity kovy Mo, W Re, Ti, Hf a Zr a kdy u všech byla dána pórovitost 5 %.Giant. 3 is a graph showing the airtightness achieved when Mo, WRe, Ti, Hf and Zr metals were used and all had a porosity of 5%.
Obr. 4 zobrazuje graf, který znázorňuje vztah mezi tloušťkou, vnitřním průměrem a neprodyšností kovové bezešvéGiant. 4 is a graph showing the relationship between thickness, inner diameter, and metal seamless airtightness
trubky.tubing.
Obr. 5 schematickým způsobem zobrazuje řez konstrukčního uspořádáni podle dosavadního stavu techniky, u kterého je kovová bezešvá trubka použita jako těsnicí člen keramického průsvitného pouzdra vysokotlaké výbojky ( například lampy s halidy kovů ).Giant. 5 schematically illustrates a cross-section of a prior art construction in which a metal seamless tube is used as a sealing member of a ceramic translucent high-pressure lamp housing (e.g., metal halide lamps).
Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
V následujícím popise jsou blíže popsány výhodné příklady provedení kovové bezešvé trubky a způsob její výroby podle předloženého vynálezu, přičemž je použito doprovodných obrázků.In the following, preferred embodiments of a metal seamless pipe and a method for manufacturing it according to the present invention are described in more detail, with reference to the accompanying drawings.
Kovová bezešvá trubka podle předloženého vynálezu obsahuje jako svou hlavní složku obsahuje alespoň jeden druh kovu, zvolený ze skupiny, skládající se z kovů, z nichž každý má teplotu tavení 1600 °C nebo více, a má pórovitost 0,3 až 25 %, kde pórovitost je definována jako poměr plochy otevřených pórů, jenž neperforují tloušťku trubky a nacházejí se na vnějším povrchu trubky, k celkové ploše ( 100 % ) vnějšího povrchu trubky.The metal seamless pipe of the present invention comprises as its main component at least one type of metal selected from the group consisting of metals each having a melting point of 1600 ° C or more and having a porosity of 0.3 to 25%, wherein the porosity is defined as the ratio of the area of open pores that do not perforate the thickness of the tube and are located on the outer surface of the tube to the total area (100%) of the outer surface of the tube.
Kovová bezešvá trubka podle předloženého vynálezu má vyšší spolehlivost, co se týče úniku ( poškození ), než trubky se švy, což je dáno absencí těchto švů. Pokud by byla kovová trubka se švy použita jako těsnicí člen průsvitného pouzdra vysokotlaké výbojky ( například lampy s halidy kovů ), bylo by • · ··· • · · • Φ 00 · · i:The metal seamless pipe of the present invention has a higher leakage reliability than the seamed pipes due to the absence of these seams. If a metal tube with seams was used as a sealing member of the translucent high-pressure lamp housing (for example, metal halide lamps), the following would be:
• · · · ·· • · · ·· ·· *· ·· ··· vysoce pravděpodobné, že nastane únik ( poškozeni ) , jelikož při provozu výbojky panuje ve vnitřním prostoru průsvitného pouzdra tlak o velikosti několika atmosfér. V důsledku toho se pak snižuje spolehlivost trubky se švy v porovnání se spolehlivostí bezešvé trubky.It is highly probable that leakage (damage) will occur, as there is a multi-atmosphere pressure inside the translucent lamp housing during operation of the lamp. As a result, the reliability of the seamed pipe is reduced compared to that of the seamless pipe.
Nejsou přitom dána nějaká omezení, co se týče druhu kovu, jehož teplota tavení je 1600 °C nebo více a který je používán jj—předloženého—vynalezu.—Jaké—výhodná—příklady—kovů—můžeme uvést alespoň kovy, vybrané ze skupiny, obsahující Mo ( teplota tavení je 2623 °C ), W ( teplota tavení je 3422 °C ), Re ( teplota tavení je 3186 °C ), Ti ( teplota tavení je 1668 °C ), Hf ( teplota tavení je 2233 °C ) a Zr ( teplota taveni je 1855 °C ), přičemž všechny uvedené kovy jsou odolné proti korozi, vyvolávané látkou, jenž je zapouzdřena ve vnitřním prostoru průsvitného pouzdra.There are no restrictions as to the type of metal whose melting point is 1600 ° C or more and which is used in the present invention. Mo (melting point 2623 ° C), W (melting point 3422 ° C), Re (melting point 3186 ° C), Ti (melting point 1668 ° C), Hf (melting point 2233 ° C) and Zr (melting point 1855 ° C), all of said metals being resistant to corrosion caused by a substance encapsulated within the interior of the translucent housing.
Je třeba říci, že Mo a W mají centrovanou kubickou krystalovou strukturu, vysokou teplotu tavení, což již bylo řečeno ve výše uvedeném popise, a také mají velmi vysokou tvrdost podle Vickerse - 200 až 450. Re, Ti, Hf a Zr mají uzavřenou kubickou krystalovou strukturu, vysokou teplotu tavení a mají málo krystalických skluzů. Proto je složité obrábět tyto kovy.It should be noted that Mo and W have a centered cubic crystal structure, a high melting point, as already mentioned in the above description, and also have a very high Vickers hardness of 200 to 450. Re, Ti, Hf and Zr have closed cubic crystal structure, high melting point and have few crystalline chutes. Therefore, it is difficult to machine these metals.
V terminologii podle předloženého vynálezu označuje výraz otevřené póry, které jsou jiné než průchozí póry póry na povrchu trubky, které neperforují tloušťku pláště trubky ( nezpůsobují tedy únik ) . Podobné otevřené póry je možné detekovat provedením héliového test úniků a provedením .ι.:In the terminology of the present invention, the term "open pores", other than through pores, means pores on the surface of the pipe that do not perforate the thickness of the pipe sheath (thus causing leakage). Similar open pores can be detected by performing a helium leak test and performing.
* ·φ* · Φ
Φ Φ · ΦΦΦ Φ · ΦΦ
Φ φ φΦ |Μ ··· Φ· ··· obrazové analýzy vnější povrchové pórovitosti.Analýzy φ φΦ | Μ ··· Φ · ··· Image analysis of external surface porosity.
Jak vyplývá z Tabulky 1, je neprodyšnost nízká, pokud pórovitost kovové bezešvé trubky přesáhne 25 %.As shown in Table 1, the airtightness is low when the porosity of the metal seamless pipe exceeds 25%.
V tomto dokumentu je neprodyšnost měřena v héliovém detektoru kovových trubek, přičemž vzorek použité kovové bezešvé trubky má následující rozměry: vnější průměr je velký πιτηΓ vnitřní průměr je velký 0,7 mm ( tloušťka kovové bozcžvé trubky je potom 0,3 mm ) a její délka činí 100 mm. Je změřeno vzorků trubky a pokud všech 10 vzorků je plynotěsných, nabývá neprodyšnost hodnoty 100 %. Plynotěsností je přitom míněna plynotěsnost při héliovém testu, míra úniku je 1,0 x 1O* 10 atm.cc/sek. nebo méně.In this document, the airtightness is measured in a helium metal tube detector, the sample of the metal seamless tube used has the following dimensions: outside diameter is large πιτη Γ inside diameter is 0.7 mm (metal bimetal thickness is then 0.3 mm) and its the length is 100 mm. The tube samples are measured and if all 10 samples are gas-tight, the airtightness is 100%. By gas-tightness is meant the gas-tightness in the helium test, the leakage rate is 1.0 x 10 * 10 atm.cc/sec. or less.
Spodní hranice pórovitosti vnějšího povrchu je určena stupněm možného navlhčení jiné látky, zejména cementu, keramiky, skla nebo podobných látek. Spodní hranice, která je nižší než 0,3 %, není výhodná, jak vyplývá z výsledků následujícího odtrhávacího testu.The lower limit of the porosity of the outer surface is determined by the degree of possible wetting of another substance, in particular cement, ceramics, glass or the like. A lower limit of less than 0.3% is not preferred, as shown in the results of the following tear-off test.
Odtrhávací testTear-off test
Jak je zobrazeno na obr. 2, tenká W destička 3 byla připevněna k hliníkové destičce 1 pomocí keramické sloučeniny typu Al203-Y203-Dy203-La203. Tenká W destička 3 byla odtrhávána od hliníkové destičky 1. Místa zlomu a hodnoceni jsou znázorněna v Tabulce 1.As shown in Fig. 2, a thin W plate 3 was attached to the aluminum plate 1 using an Al 2 03-Y203-Dy203-La203 type ceramic compound. The thin W plate 3 was peeled from the aluminum plate 1. Breakpoints and scoring are shown in Table 1.
• 9 1ί>· 9 9·· · · · * 9· • t · · 9 · · • · · 9 9 · 9 · 99· • · · · ♦ ·· ·· · ··· 9»·9«9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 99 99 9 9 9
Tabulka 1Table 1
Jak vyplývá z Tabulky 1, ukazuje přítomnost keramiky na W destičce ( zbytek keramické sloučeniny na povrchu tenké W destičky, který je ve styku s keramickou sloučeninou, po odtržení W destičky ) vysokou smáčivost, jinými slovy vysokou adhezi mezi tenkou W destičkou a keramickou sloučeninou. Proto bylo velké množství keramiky na destičce vyhodnoceno jako O. Případ, kdy na W destičce nebyla žádná keramika, byl vyhodnocen jako X a průměr mezi nimi byl vyhodnocen jako Δ. Z Tabulky 1 tedy vyplývá, že pórovitost s velikostí menši než 0,3 % má za následek nízkou adhezi.As shown in Table 1, the presence of the ceramic on the W plate (the remainder of the ceramic compound on the surface of the thin W plate in contact with the ceramic compound after the W plate is peeled off) shows high wettability, in other words high adhesion between the thin W plate and the ceramic compound. Therefore, a large amount of ceramic on the plate was evaluated as O. The case where there was no ceramic on the W plate was evaluated as X and the mean between them was evaluated as Δ. Thus, Table 1 shows that a porosity of less than 0.3% results in low adhesion.
Je-li použit kov s relativně nízkou teplotou tavení, je spékání provedeno dříve. Konkrétně řečeno, je provedeno v ♦ *♦ ·· · ’···If a metal with a relatively low melting point is used, the sintering is performed earlier. Specifically, it is done in ♦ * ♦ ·· · ’···
Σ * · « · β 9 99 « φ · · · · · · · · ·· Β * · « β 9 99« φ · · · · · · ···
Σ * · · · · ·· «· «· «··«· ·· ··· době, než se uvolní plyn lepidla. Uvnitř se ve velkém množství vytvářejí póry a může se snadno stát, že tyto póry povedou skrz celou tloušťku trubky. Před tím, než pórovitost dosáhne % ( horní hranice specifikovaného rozsahu ), je pak v důsledku tohoto jevu neprodyšnost nižší.Době * until the glue gas is released. Inside, pores are formed in large quantities and it can easily happen that these pores extend through the entire thickness of the pipe. Then, before the porosity reaches% (upper limit of the specified range), the airtightness is lower due to this phenomenon.
Je-li použit Mo, W, Re, Ti, Hf a Zr, je plynotěsnost porovnávána stanovením velikosti pórovitosti na 5 % pro všechny- případy·.—Jak j-a-z obra a ono na—ebť;—3-?—jsou e -uvedených kovů upřednostňovány kovy, které mají teplotu tavení 2600 °C nebo více, jinými slovy Mo ( teplota tavení je 2623 °C ) , W ( teplota tavení je 3422 °C ) a Re ( teplota tavení je 3186 °C ).When Mo, W, Re, Ti, Hf and Zr are used, the gas tightness is compared by determining the porosity size to 5% for all cases. preferred metals are those having a melting point of 2600 ° C or more, in other words Mo (melting point is 2623 ° C), W (melting point is 3422 ° C) and Re (melting point is 3186 ° C).
Kovová bezešvá trubka podle předloženého vynálezu má s výhodou vnitřní průměr 0,4 až 3,0 mm a tloušťku o velikosti 0,05 až 1,0 mm.The metal seamless pipe of the present invention preferably has an inner diameter of 0.4 to 3.0 mm and a thickness of 0.05 to 1.0 mm.
Jak je zobrazeno na obr. 4, únik nenastane ( a tím je dosaženo i lepší neprodyšnosti ) v určitých oblastech, jsou-li velikosti vnitřního průměru a tloušťky ve výše uvedených rozsazích.As shown in Fig. 4, leakage does not occur (and thus improved airtightness) in certain areas when the inner diameter and thickness sizes are within the above ranges.
Má-li například vnitřní průměr velikost 3 mm a má-li tloušťka velikost 0,05 mm, je vnitřní průměr příliš veliký a při spékání není dosaženo dostatečného zvýšení hustoty; únik tedy nastane v situaci, kdy je velikost tloušťky srovnatelná s 0,05 mm.For example, if the inner diameter is 3 mm and the thickness is 0.05 mm, the inner diameter is too large and a sufficient density increase is not achieved when sintering; leakage therefore occurs in a situation where the thickness is comparable to 0.05 mm.
Má-li vnitřní průměr velikost 0,4 mm a má-li tloušťka velikost 1,0 mm, je velikost tloušťky příliš velká a nerovnoměrnost rychlosti schnutí se projeví při spékání; v důsledku toho vzniknou praskliny, vyvolané nerovnoměrným schnutím ( mikrotrhliny ), díky čemuž je pak nakonec způsoben • · V· • · ·♦·· »· ·· *♦ únik.If the inner diameter is 0.4 mm and the thickness is 1.0 mm, the thickness is too large and the drying speed unevenness becomes apparent when sintering; as a result, cracks occur due to uneven drying (micro-cracks), which eventually causes leakage.
Kovová bezešvá trubka podle předloženého vynálezu dále s výhodou kromě kovu obsahuje za účelem vylepšení pevnosti alespoň jeden druh oxiekí?—zvolený· ae skupiny,—skládá jlcí?e~'7~ Al203, Y2O3, Dy2O3, Gd2O3, H02O3 a Tm2O3, v množství 0,02 až 5 obj. %, přednostně 0,05 až 2 obj. %, vzhledem ke 100 % celkového objemu kovu a oxidu. Je-li množství oxidu menší než 0,02 obj. %, je efekt zvýšení pevnosti nízký. Je-li množství oxidu větší než 5 obj. %, mohou nastat nepříznivé jevy jako snížení neprodyšnosti, křehkosti a podobně. Z výše uvedených oxidů je upřednostňován oxid AI2O3, jelikož se vyznačuje dobrou odolností proti korozi.Metal-made seamless pipe of the present invention preferably further contains a metal in addition to improve at least one kind oxiekí? -Zvolený · ae group -skládá jlcí? E ~ '7 ~ Al 2 0 3, Y2O3, Dy2O 3, Gd 2 O 3 , H 2 O 3 and Tm 2 O 3, in an amount of 0.02 to 5 vol%, preferably 0.05 to 2 vol%, based on 100% of the total metal and oxide volume. If the amount of oxide is less than 0.02 vol%, the effect of increasing the strength is low. If the amount of oxide is greater than 5 vol%, adverse effects such as reduction of airtightness, brittleness and the like may occur. Of the above oxides, Al 2 O 3 oxide is preferred as it has good corrosion resistance.
Způsob výroby kovové bezešvé trubky podle předloženého vynálezu obsahuje:The method of manufacturing a metal seamless tube of the present invention comprises:
- přípravu směsi, obsahující (1) 80 až 98 hmotn. % prášku alespoň jednoho druhu kovu, zvoleného ze skupiny, skládající se z kovů, z nichž každý má teplotu tavení 1600 °C nebo více, a (2) lepidlo v rozpouštědle,- preparing a mixture comprising (1) 80 to 98 wt. a powder of at least one type of metal selected from the group consisting of metals each having a melting point of 1600 ° C or more, and (2) an adhesive in a solvent,
- promíchávání směsi 0 až 3 hodiny, přednostně 1 až 2 hodiny, a následné vytlačení promíchaného materiálu do podoby trubky • ♦ ·· • 9 999· ·9 ff ♦··- agitating the mixture for 0 to 3 hours, preferably 1 to 2 hours, and then extruding the mixed material to form a tube • 9 999 · · 9 ff ♦ ··
999 • ··♦999 • ·· ♦
99 • 9«· ··99 • 8 «· ··
99·»·100 · »·
- sušeni materiálu ve tvaru trubky při teplotě -5 až 25 °C ( přednostně 2 až 15 °C ) po dobu ( nejméně ) 10 hodin až ( maximálně ) 48 hodin ( přednostně 24 hodin ) po dokončení vytlačení a následné sušení při teplotě 30 až 120 °C, přednostně při teplotě 80 až 100 eC, po dobu 0 až 8 hodin, přednostně 0,5 až 4 hodiny, a poté vypalování n.qn.gpnphn materiálu--při---nižší t oplet ---zvolené---e· teplotního rozsahu 1000 až 2100 °C, a při teplotě o 300 °C nižší, než je teplota tavení kovu.- drying the tube-shaped material at a temperature of -5 to 25 ° C (preferably 2 to 15 ° C) for a period of (at least) 10 hours to (maximum) 48 hours (preferably 24 hours) after completion of extrusion and subsequent drying at 30 to 120 ° C, preferably at 80 to 100 e C, for 0-8 hours, preferably 0.5 to 4 hours, and then the burning material n.qn.gpnphn - at lower --- t --- braid selected - a temperature range of 1000 to 2100 ° C, and at a temperature 300 ° C lower than the melting point of the metal.
Podle uvedeného způsobu výroby kovové bezešvé trubky je po danou dobu prováděno mírné sušení za účelem dokončení vytlačování.According to the method of manufacturing a metal seamless tube, a slight drying is performed over a period of time to complete the extrusion.
Toto mírné sušení je nutné pro odstranění vytlačovacího napětí a podobných jevů, existujících po dokončení vytlačování ( na začátku sušení materiálu zejména ve tvaru trubky je rychlost sušeni nevyhnutelně vyšší než rychlost sušení jednolitého dutého ) materiálu, a proto musí být v době bezprostředně po dokončení vytlačování jeho sušení mírné. Zbytkové vytlačovací napětí je hlavní příčinou deformací při vypalování a podobně.This mild drying is necessary to eliminate the extrusion tension and similar phenomena occurring after the extrusion is complete (at the beginning of the drying of the particularly tube-shaped material, the drying speed is inevitably higher than the drying speed of the monolithic hollow). drying mild. Residual extrusion stress is a major cause of firing distortions and the like.
Na přípravu směsi nejsou žádná omezení. Pokud je v této fázi obsah kovového prášku nižší než 80 hmotn. %, mohou vzniknout praskliny, vyvolané nerovnoměrným schnutím ( mikrotrhliny ) . Pokud je obsah kovového prášku větší než 98 hmotn. %, může být celkové rozptýlení kovových částic nedostatečné.There are no restrictions on the preparation of the mixture. If at this stage the metal powder content is less than 80 wt. %, cracks may occur due to uneven drying (micro-cracks). If the metal powder content is greater than 98 wt. %, the total dispersion of the metal particles may be insufficient.
♦ · · ·· • · ·♦· · · • · · * ·· ····· ·♦ · · * * * * * * * * *
Na způsob promícháváni a na způsob vytlačování ve fázi vytlačování se rovněž nevztahují žádná omezení.Also, the mixing method and the extrusion process in the extrusion phase are not subject to any restrictions.
Žádná zvláštní omezení se rovněž nevztahují na způsob sušeni.Also, no particular restrictions apply to the method of drying.
Proces vypalování v odpovídající fázi způsobu je prováděn v neoxidační—atmosféře—nebo—ve—vakuu.—¥e—fázi—vypalováni—méěebýt spékání nedostatečné, pokud teplota vypalování je nižší než teplota, zvolená z teploty 1000 °C a teploty, která je o 300 °C nižší než teplota tavení kovu. V případě, že teplota vypalování je vyšší než nižší teplota, zvolená z teploty 2100 qC a teploty o 300 °C nižší než je teplota tavení kovu, mohou vzniknout vypalovací deformace, jejichž druh a charakter závisí na použitém kovu.The firing process at the corresponding stage of the process is carried out in a non-oxidizing atmosphere or in a vacuum. The baking phase should not be sintered if the firing temperature is below a temperature selected from 1000 ° C and a temperature that is 300 ° C lower than the melting point of the metal. If the firing temperature is higher than a lower temperature selected from a temperature of 2100 q C and a temperature 300 ° C lower than the melting temperature of the metal, firing deformations may occur, the type and nature of which depends on the metal used.
Při použití podobného výrobního procesu je možné jednoduchým způsobem získat tenkou bezešvou trubku s malým průměrem, kterou by bylo složité vyrobit za použití běžných výrobních technologií. Je tedy možné dosáhnout zlepšené produktivity a v důsledku toho i snížení nákladů.Using a similar manufacturing process, it is possible in a simple manner to obtain a thin seamless tube with a small diameter, which would be difficult to manufacture using conventional manufacturing techniques. It is therefore possible to achieve improved productivity and, consequently, cost reduction.
Sušení materiálu ve tvaru trubky je s výhodou prováděno v atmosféře, která obsahuje páry rozpouštědla, jenž bylo použito ve směsi.The drying of the tube-shaped material is preferably carried out in an atmosphere containing the solvent vapors used in the mixture.
Při použití výše uvedeného způsobu výroby je možné zrealizovat jemné sušení a je možné omezit vznik vytlačovacího napětí.By using the above production method, it is possible to carry out fine drying and to reduce the occurrence of the extrusion tension.
•· · • * • *· a· • ·· ·• · · • * • * · and · • ·· ·
V následujícím popise je předložený vynález popsán pomocí příkladů jeho provedení. Nicméně je třeba říci, že předložený vynález se neomezuje pouze na tyto příklady provedení.In the following description, the present invention is described by way of examples. However, it is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments.
Příklad 1Example 1
K 1000 g prášku W í teplota taven)js 2422 1C)hýla, přidáno 12 g ethyl celulózy ( lepidlo ), 30 g acetátu butylkarbitolu ( rozpouštědlo ) a 10 g příměsí, obsahujících AI2O3. Směs byla desetkrát promíchána v míchacím mlýnku se třemi válci.To 1000 g of powder (melt temperature) was added, 12 g of ethyl cellulose (glue), 30 g of butylcarbitol acetate (solvent) and 10 g of dopants containing Al 2 O 3 were added. The mixture was mixed ten times in a three-roll mixing mill.
Směs byla vytvarována ve vytlačovacím stroji. Vytlačený materiál byl sušen při 80 °C po dobu 2 hodin.The mixture was formed in an extruder. The extruded material was dried at 80 ° C for 2 hours.
Usušený materiál byl vypalován vodíkem při teplotě 1900 °C po dobu 3 hodin. Za účelem odstranění lepidla při současném zabránění oxidace Mo bylo provedeno zvlhčení na rosný bod 0 °C.The dried material was fired with hydrogen at 1900 ° C for 3 hours. In order to remove the adhesive while preventing Mo oxidation, a dew point of 0 ° C was performed.
Výše uvedeným výrobním postupem byla vyrobena Mo trubka, která měla pórovitost 8 % a u které byla pomocí héliového testu úniků naměřena míra úniku 1.0 x 1010 atm.cc/sec nebo meneA Mo tube having a porosity of 8% and a leakage rate of 1.0 x 10 10 atm.cc/sec or less was measured using a helium leak test as described above.
Jak již bylo řečeno ve výše uvedeném popise, je možné pomoci předloženého vynálezu vyrobit kovovou bezešvou trubku, kterou je těžké obrábět, ale je možné ji vyrobit tak, že má • 1 AVO· • Φ * · ··· φ Φ · ♦?As already mentioned in the above description, it is possible by the present invention to produce a metal seamless pipe that is difficult to machine, but can be manufactured so that it has • 1 AVO · Φ * · ··· φ Φ · ♦?
Φ φ ··· « *Φ φ ··· «*
Φ Φ ·♦Φ Φ · ♦
ΦΦ ΦΦ ··♦♦ malou tloušťku a malý vnitřní průměr, která se vyznačuje lepší mechanickou pevností a neprodyšností, a kterou je možné s výhodou použít například jako těsnící člen průsvitného pouzdra ( například keramické průsvitné pouzdro ) například u vysokotlaké výbojky ( například u lampy s halidy kovů ) . Předložený vynález také navrhuje způsob výroby podobné kovové bezešvé trubky. Kovovou bezešvou trubku podle předloženého vynálezu je možné s výhodou použít zejména jako těsnící člen průsvitné trubky například u vysokotlaké výbojky ( například keramické lampa s halidy kovů ). Uvedenou kovovou bezešvou trubku je také možné s výhodou použít jako kovou trubku, vyrobenou ze špatně obrábitelného kovu a s malou tloušťkou a malým vnitřním průměrem, která se vyznačuje vysokou odolností pro teplu, vysokou mechanickou pevností a dobrou neprodyšností. Jako příklad možné aplikace takovéto trubky lze uvést zejména jemnou trubku, umístěnou například ve výměnících tepla, používaných v extrémních situacích a prostředích, jakými jsou například aplikace pro kosmické prostředí, aplikace v letectví nebo ve vojenství a podobně.♦♦ · ·· ♦♦ low thickness and small inside diameter, which is characterized by improved mechanical strength and airtightness, and which can be advantageously used, for example, as a sealing member of a translucent housing (for example a ceramic translucent housing) for a high pressure lamp (e.g. metal halides). The present invention also provides a method of manufacturing a similar metal seamless tube. The metal seamless tube according to the present invention can advantageously be used, in particular, as a sealing member of a translucent tube, for example in a high-pressure discharge lamp (for example a ceramic lamp with metal halides). Said metal seamless pipe can also be advantageously used as a metal pipe made of a poorly machined metal and with a small thickness and a small internal diameter, characterized by high heat resistance, high mechanical strength and good airtightness. An example of a possible application of such a pipe is, in particular, a fine pipe located, for example, in heat exchangers used in extreme situations and environments such as space applications, aerospace or military applications and the like.
Zastupuj eZastupuj e
JUDr. P. Zelený ·· • 9 9· · ·♦ * 9 9999JUDr. P. Zeleny ·· • 9 9 · · · ♦ * 9 9999
9999
99999999
9« 9 ···9 «9 ···
9 9 ··9 9 ··
9 9 9 ··9 9 9 ··
9 9 9·9 9 9 ·
999 999 999·9999 999,999 · 9
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2000/006876 WO2002028575A1 (en) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | Metallic seamless pipe and method of manufacturing the seamless pipe |
| JP2001217592A JP2002180106A (en) | 2000-10-03 | 2001-07-18 | Seamless metal tube and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20013545A3 true CZ20013545A3 (en) | 2002-05-15 |
| CZ296639B6 CZ296639B6 (en) | 2006-05-17 |
Family
ID=26344945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20013545A CZ296639B6 (en) | 2000-10-03 | 2001-10-02 | Metal seamless pipe and its method of production |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1195214B1 (en) |
| CN (1) | CN1151539C (en) |
| CZ (1) | CZ296639B6 (en) |
| DE (1) | DE60107914T2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004015467B4 (en) | 2004-03-26 | 2007-12-27 | W.C. Heraeus Gmbh | Electrode system with a current feed through a ceramic component |
| US7453212B2 (en) * | 2005-01-31 | 2008-11-18 | Osram Sylvania Inc. | Ceramic discharge vessel having tungsten alloy feedthrough |
| DE102012217191A1 (en) | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Producing a refractory metal component |
| CN107236888B (en) * | 2017-06-13 | 2018-03-13 | 利胜强 | A kind of combustion-supporting alloy, vapor participate in the method and boiler combustion system of burning |
| CN108746234A (en) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 唐竹胜 | A kind of production method of tubing string shape component of machine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3626744A (en) * | 1969-08-28 | 1971-12-14 | Minnesota Mining & Mfg | Smooth high tolerance porous tube and process for making |
| JPS597762B2 (en) * | 1981-03-28 | 1984-02-21 | マイクロフイルタ−株式会社 | Method for manufacturing porous seamless pipe |
| JP3547262B2 (en) * | 1996-07-25 | 2004-07-28 | セイコーエプソン株式会社 | Buccal tube and method of manufacturing buccal tube |
| JP3450751B2 (en) * | 1998-08-26 | 2003-09-29 | 日本碍子株式会社 | Joint, high-pressure discharge lamp and method for manufacturing the same |
-
2001
- 2001-09-30 CN CNB011353503A patent/CN1151539C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-02 CZ CZ20013545A patent/CZ296639B6/en not_active IP Right Cessation
- 2001-10-03 EP EP01308458A patent/EP1195214B1/en not_active Revoked
- 2001-10-03 DE DE60107914T patent/DE60107914T2/en not_active Revoked
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1347135A (en) | 2002-05-01 |
| CN1151539C (en) | 2004-05-26 |
| EP1195214A1 (en) | 2002-04-10 |
| CZ296639B6 (en) | 2006-05-17 |
| EP1195214B1 (en) | 2004-12-22 |
| DE60107914D1 (en) | 2005-01-27 |
| DE60107914T2 (en) | 2005-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5426343A (en) | Sealing members for alumina arc tubes and method of making the same | |
| US6028022A (en) | Method for producing joined body of a1n substrates and joining agent used for the joining | |
| KR102398188B1 (en) | Method for joining ceramic to metal, and sealing structure thereof | |
| EP0856499B1 (en) | Joined body of aluminum nitride series ceramics, method of joining aluminum nitride series ceramics and joining agent | |
| JP2012508683A (en) | Corrosion-resistant bonding agent for bonding ceramic parts exposed to plasma | |
| US7854975B2 (en) | Joined body and manufacturing method for the same | |
| TW201026632A (en) | Protective coatings resistant to reactive plasma processing | |
| EP0982278B1 (en) | Joined bodies, high-pressure discharge lamps and a method for manufacturing the same | |
| EP0055532B1 (en) | Method of producing a discharge lamp and discharge lamp produced thereby | |
| CZ20013545A3 (en) | Metallic seamless tube and process for producing thereof | |
| US6596100B2 (en) | Metal-made seamless pipe and process for production thereof | |
| US7126280B2 (en) | Joined bodies, assemblies for high pressure discharge lamps and high pressure discharge lamps | |
| US6812642B1 (en) | Joined body and a high-pressure discharge lamp | |
| EP1367038A2 (en) | Joined bodies, high pressure discharge lamps and assemblies therefor | |
| JP2002180106A (en) | Seamless metal tube and its manufacturing method | |
| EP1170770B1 (en) | Joined bodies and high-pressure discharge lamps | |
| EP1686614B1 (en) | Ceramic discharge vessel having tungsten alloy feedthrough | |
| JPH11307118A (en) | Glass joint of solid electrolyte body and insulating member, its manufacture and high-temperature type secondary battery using the glass joint | |
| CN121402736A (en) | Vacuum arc-extinguishing chamber monitoring window brazing process based on transparent ceramic YAG and vacuum arc-extinguishing chamber monitoring window | |
| Iwamoto et al. | Joining of zirconia to metals using Zr-Cu alloy | |
| WO2023190484A1 (en) | Ceramic structure | |
| Alpha | Glass sealing technology for displays |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20071002 |