DD207076A3 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus metallsiliziden - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Ziel der Erfindung ist es, den Verunreinigungsgrad und den oekonomischen Aufwand an Grundmitteln zu senken, die Erosion bei Targets zu verringern sowie die Gleichgewichtseinstellung zu erreichen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das sich durch Reinheit der danach hergestellten Formkoerper auszeichnet, das keine teuren Presswerkzeuge, grosse Presskraefte und Sinteranlagen fuer hohe Temperaturen erfordert, mit dem dichte Formkoerper erzeugt werden koennen und bei dem kein Sinterprozess angewendet wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, dass die Schmelze in eine auf >-900 Grad Celsius vorgewaermte, thermisstoff gegossen wird. Die Abkuehlung erfolgt unter Vakuum, gleichmaessig mit einer Abkuehlgeschwindigkeit >- 20 Grad Celsius/ min auf Raumtemperatur. Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung gegossener Formkoerper aus Meallsiliziden, beispielsweise Targets, fuer Beschichtungszwecke.
Description
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Verfahren, zur Herstellung ύοώ. Formkorpern aus Metallsiliziden
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet, der Metallurgie« Ihre Anwendung ist bei der Herstellung τοη Fonnkörpern aus Metalisiliziden möglich., für die Herstellung von scheibenfSrmigen Targets zu Beschichtungszwecken besonders zweckmäßig.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es ist bekannt (Finnenschrift der Fa. MRC, 1980, Metals for evaporating and sputtering, Third Ed.);, Formkörper aus Metallsiliziden, insbesondere Targets, durch. Pressen entsprechender Pulverini scimng en und Sintern der Preßlinge herzustellen. Nachteilig ist der relativ hohe Verunreinigungsgrad der Formkörper, der auf mangelnde Reinheit der Pulvermischung und die begrenzte Reinheit der Verfahrenstechnik zurückzuführen ist. Ein weiterer Hachteil ist der große ökonomische Aufwand bei der Serstellung, der durch teure Preßwerkzeuge, große Preßkräfte und Sinteranlagen für hohe Temperaturen hervorgerufen wird, herden derartige Formkörper als Targets eingesetzt, tritt als weiterer Mangel relativ große Erosion in Erscheinung, die auf dem hohen Porenanteil beruht. Außerdem ist die ungenügende Gleichgewichtseinstellung· der Legierung beim Sintern nachteilig.
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Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, den Verunreinigungsgrad und den ökonomischen Aufwand an Grundmitteln zu senken, die Erosion bei Targets zu verringern sowie die Gleichgewichtseinstellung zu erreichen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das sich durch Reinheit der danach hergestellten Formkörper auszeichnet, das keine teuren Preßwerkzeuge, große Preßkräfte und Sinteranlagen für hohe. Temperaturen erfordert, mit dem dichte Formkörper erzeugt werden können und bei dem kein Sinterprozeß angewendet: wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schmelze in eine vorgewärmte, thermisch isolierte Kokille aus einem Kohlenstoffwerkstoff gegossen wird. Die Konstruktion der Kokille muß ein ungehindertes Schwinden des Formkörpers ermöglichen. Die Abkühlung erfolgt unter Vakuum, gleichmäßig mit einer Abkühlgeschwindigkeit :5 2.0 °C/inin auf Raumtemperatur .
Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Abkühigeschwindigkeit von :? 20°C/min durch eine Heizung der Kokille erreicht wird. Zweckmäßigerweise wird als Eokillenwerkstoff Graphit; verwendet.
Ausführungsbeispiel
Im Vakuumlichtbogenofen: wird mit einer W-Permanentelektrode eine Cr-Si-W-Legierung der Zusammensetzung 38 At-% Cr, 60 Ät-% Si und 2 At-% W als Knopf erschmolzen und der Regulus zerkleinert. Die Bruchstücke werden bei einem Druck von 50 KPa Argon in einem .AlgO^-Tlegel im Vakuuminduktionsofen aufgeschmolzen. Die Kokille au3 Graphit wird in einen entsprechenden Glühbehälter eingebaut, außer der Singußöffnung vollständig mit Sand umhüllt und auf 1000 0C vorgeheizt. Die vorbereitete Kokille wird in den Vakuuiainduktionsofen ein-
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geschleust, die Atmosphäre des Innenraumes auf 4 kPa eingestellt und die Schmelze abgegossen. Unter Vakuum wird die Kokille im Laufe von 10 Stunden auf Raumtemperatur abgekühlt, üach dem Auspacken des Formkörpers wird der Einguß elektroerosiv entfernt und der Rohling beiderseits plangeschliffen»
Auf diese Weise wurden Formkörper der Abmessung ü) I56 σ 8 mm hergestellt, die als !Pargets verwendet wurden.
So hergestellte Formkörper zeigen gute Oberflächenbeschaffenheit, sind maßhaltig, riß- und lunkerfrei, zeigen sehr gleichmäßige "verteilung der Elemente, hohe .Reinheit und gute Wärmeleitfähigkeit. Bei der Verwendung als Target ist bessere Kühlung möglich und damit sind größere Abscheidungsraten zu erzielen. Außerdem wird durch die hohe Dichte die Erosion vermindert und dadurch die Einsatzzeit der Targets erhöht.
Claims (4)
- Jsrfindungsanspruch1. Verfahren zur Herstellung von Pormkörpern aus Metallsiliziden, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze in eine vorgewärmte, thermisch, isolierte Kokille aus einem Kohlenstoffwerkstoff gegossen und unter Vakuum gleichmäßig mit einer Abkühlgeschwindigkeit :< 20 °C/min auf Raumtemperatur abgekühlt wird,
- 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kokille für Gr-Svorgewärmt wird.
- 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeiciinet dadurch, daß die Abkühlgeschwindigkeit: vonder Kokille erreicht wird.Kokille für Gr-Si- und Cr-Si-W-Fonnkörper auf > TOO 0CAbkühlgeschwindigkeit: von ·< EO °C/min durch eine Heizung
- 4. Verfahren'nach Punkt 1, gekennzeichnete dadurch, daß als Kokillenwerkstoff Graphit verwendet wird.
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| DD207076A3 true DD207076A3 (de) | 1984-02-15 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE4127792C1 (de) * | 1991-08-22 | 1992-08-06 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau, De |
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1981
- 1981-12-23 DD DD23614881A patent/DD207076A3/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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| EP0529194A1 (de) * | 1991-08-22 | 1993-03-03 | W.C. Heraeus GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Körpers aus einem warmrissempfindlichen Werkstoff und Giessform |
| US5236033A (en) * | 1991-08-22 | 1993-08-17 | W. C. Heraeus Gmbh | Method for producing a body from a material susceptible to thermal cracking and casting mold for executing the method |
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