DE1030039B - Process for the production of objects from refractory metals by cutting - Google Patents
Process for the production of objects from refractory metals by cuttingInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus hochschmelzenden Metallen, insbesondere Wolfram, die auf einer hohen Temperatur gesintert worden sind, durch eine Schneidbearbeitung, wie z. B. Drehen, Bohren, Fräsen, Hobeln.The invention relates to a method for the production of objects from refractory metals, especially tungsten that has been sintered at a high temperature by cutting work, such as B. turning, drilling, milling, planing.
Ein Metall, wie Wolfram, das sehr hitzebeständig ist, ist schwer durch Schneiden bearbeitbar, wenn es auf hohen Temperaturen, wie z. B. höher als 18000C, gesintert worden ist. Schneidbearbeitung vor der letzten Sinterung auf hoher Temperatur hat den Nachteil, daß bei dieser letzten Sinterung häufig auch Schrumpfung und Formänderungen auftreten.A metal, such as tungsten, which is very heat-resistant, is difficult to machine by cutting when exposed to high temperatures, e.g. B. higher than 1800 0 C, has been sintered. Cutting before the last sintering at high temperature has the disadvantage that shrinkage and changes in shape often occur during this last sintering.
Manchmal ist es erwünscht, hochschmelzenden Metallen, die nicht auf äußerst hohen Temperaturen verwendet werden, eine gewisse Porosität zu verleihen, z. B. wenn diese hochschmelzenden Metalle den porösen Wandteil der Erdalkalimetallverbindungen enthaltenden Vorratskammer einer Kathode für elektrische Entladungsröhren bilden sollen.Sometimes it is desirable to use refractory metals that are not used at extremely high temperatures to give a certain porosity, e.g. B. when these refractory metals the porous wall part the storage chamber of a cathode for electrical discharge tubes containing alkaline earth metal compounds should form.
Werden diese nach der Sinterung porösen Metalle durch Schneiden bearbeitet, so werden die Poren an der Oberfläche preßpoliert, so daß weiter kein Erdalkalimetall durch das Metall diffundieren kann, auf dieser Diffusion beruht aber die Wirkung der Kathode.If these porous metals are processed by cutting after sintering, the pores on the surface become Press-polished so that further no alkaline earth metal can diffuse through the metal on this diffusion but the effect of the cathode is based.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Schneidbearbeitung hochschmelzender, auf hoher Temperatur gesinterter Metalle, bei dem die gebräuchlichen Werkzeugmaschinen verwendet und beliebige Formen erhalten werden können.The invention provides a method for cutting high-melting, high-temperature sintered ones Metals in which the common machine tools are used and given any shape can be.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung von Sinterkörpern aus hochschmelzenden Metallen, insbesondere Wolfram, nach Tränkung mit bei niedrigerer Temperatur schmelzenden, mit dem Ausgangsmetall sich nicht legierenden Metallen, wie Kupfer, Silber od. dgl., der aus dem Pulver des Ausgangsmetalls hergestellte Preßkörper vor der Tränkung auf mindestens 18000C gesintert, und das Tränkungsmetall wird nach der Schneidbearbeitung herausgedampft. According to the invention, in a method for the machining of sintered bodies made of refractory metals, in particular tungsten, after impregnation with metals which do not alloy with the starting metal, such as copper, silver or the like, which melt at a lower temperature, such as copper, silver or the like, which is made from the powder of the starting metal produced compacts before the impregnation of at least 1800 0 C sintered, and the Tränkungsmetall is herausgedampft after the cutting processing.
Das erhaltene Erzeugnis ist also porös; dies ist manchmal erwünscht, z. B. wenn es sich um einen Teil der obenerwähnten Kathoden handelt. Das andere Mal ist die Porosität nicht schädlich, sondern trägt nur zur Gewichtsverringerung des betreffenden Teiles bei. Falls Porosität unerwünscht ist, kann die Oberfläche preßpoliert werden.The product obtained is therefore porous; this is sometimes desirable, e.g. B. if it is part of the above Cathodes. The other time, the porosity is not harmful, but only helps to reduce weight of the relevant part. If porosity is undesirable, the surface can be press polished.
Ist eine große Porosität oder eine hohe Gebrauchstemperatur erforderlich, so ist es erwünscht, ein grobes Ausgangspulver zu verwenden. Wird keine hohe Gebrauchstemperatur verlangt, so kann ein feines Ausgangspulver verwendet werden, das bei einer nicht zu hohen Sinterungstemperatur und einem nicht zu hohen Preßdruck hinreichend porös bleibt, um das Imprägnieren zu ermöglichen. Selbstverständlich soll auf einer so hohen Temperatur gesintert werden, daß im hergestellten Gegenstand ein hinreichender mechanischer Zusammenhang Verfahren zur HerstellungIf a large porosity or a high service temperature is required, it is desirable to use a coarse Use starting powder. If a high usage temperature is not required, a fine starting powder can be used be used, the at a not too high sintering temperature and not too high a pressure remains sufficiently porous to allow impregnation. Of course, it should be on such a high level Are sintered temperature that in the manufactured article a sufficient mechanical connection Method of manufacture
von Gegenständen aus hochschmelzenden Metallen durch eine Schneidbearbeitungof objects made of refractory metals by cutting
Anmelder:Applicant:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Netherlands)
Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt, Hamburg I1 Mönckebergstr. 7Representative: Dipl.-Ing. K. Lengner, patent attorney, Hamburg I 1 Mönckebergstr. 7th
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 30. Juni 1951Claimed priority: V. St. v. America June 30, 1951
Roberto Levi, New York, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenRoberto Levi, New York, N.Y. (V. St. A.) has been named as the inventor
entsteht. Als zum Imprägnieren in Betracht kommende Metalle seien in erster Linie Kupfer, Silber, Gold und ihre Legierungen erwähnt, die auch eine gewisse Schmierwirkung aufweisen. Kupfer ist am billigsten, aber bei sorgfältiger Behandlung können die Edelmetalle quantitativ zurückgewonnen werden.arises. Metals suitable for impregnation are primarily copper, silver, gold and theirs Alloys mentioned, which also have a certain lubricating effect. Copper is cheapest, but at If handled carefully, the precious metals can be recovered quantitatively.
Das Imprägnieren erfolgt vorzugsweise in einer ganz oder teilweise reduzierenden Atmosphäre (Wasserstoff oder Stickstoff-Wasserstoff-Gemische), und das Herausdampfen des Metalls erfolgt zweckmäßig im Vakuum.The impregnation is preferably carried out in a completely or partially reducing atmosphere (hydrogen or nitrogen-hydrogen mixtures), and the metal is expediently evaporated in vacuo.
Es ist zwar schon bekannt, daß die spanabhebende Bearbeitung gesinterter Wolframkörper dadurch möglich gemacht wird, daß die Körper unter Schutzgas mit einem niedrigschmelzenden Metall durchtränkt werden. Bei diesem bekannten Verfahren handelt es sich jedoch nur um bei 900 bis 10000C gesinterte Körper, die zu einer spanabhebenden Bearbeitung nicht zu hart sind, jedoch einen geringen mechanischen Zusammenhang aufweisen. Durch das Tränken mit einem niedrigschmelzenden Metall soll also lediglich eine Verfestigung des Sinterkörpers erreicht werden.It is already known that the machining of sintered tungsten bodies is made possible in that the bodies are impregnated with a low-melting metal under protective gas. In this known method, however, it is only a matter of bodies sintered at 900 to 1000 ° C., which are not too hard for machining, but have a low mechanical relationship. By impregnating with a low-melting metal, only a solidification of the sintered body should be achieved.
Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei dem vorliegenden Verfahren um die Bearbeitung von hochgesinterten, d. h. auf mindestens 18000C erhitzten Preßkörpern aus Pulvern hochschmelzender Metalle, bei denen sich eine Schneidbearbeitung nicht mehr durchführen läßt. Durch die Tränkung mit einem niedrigschmelzenden, nicht legierungsfähigen Metall tritt bei der spanabhebenden Bearbeitung eine Schmierwirkung ein, so daß erst dadurch diese Bearbeitungsart möglich wird. HierzuIn contrast, it is in the present process to the processing of hochgesinterten, that is heated to at least 1800 0 C compacts from powders of refractory metals, in which a cutting operation can no longer perform. Due to the impregnation with a low-melting, non-alloyable metal, a lubricating effect occurs during machining, so that this type of machining is only possible through this. For this
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konnte das bekannte Verfahren, das durch die Tränkung mit dem niedrigschmelzenden Metall lediglich eine Festigungsverbesserung erzielen sollte, keine Anregung geben.could the known process, which by impregnation with the low-melting metal only improves the strength should not give any suggestion.
Die Erfindung wird näher beschrieben an Hand eines Beispiels der Bearbeitung des Wolframs für die Herstellung von Kathoden für elektrische Entladungsröhren.The invention will be described in more detail using an example of the machining of tungsten for manufacture of cathodes for electric discharge tubes.
Wolframpulver mit einem Volumgewicht von 3,3 g/cm3 und folgender Feinheitsverteilung:Tungsten powder with a volume weight of 3.3 g / cm 3 and the following fineness distribution:
wird unter einem Druck von 2000 kg/cm2 zu einem Stab gepreßt und 20 Minuten in Wasserstoff bei HOO0C vorgesintert, so daß eine gewisse mechanische Festigkeit entsteht. An diesem vorgesinterten Stab werden Elektroden befestigt, wonach der Stab durch Stromdurchgang in einen Wasserstoff of en bei 215O0C 20 Minuten erhitzt wird. Abgesehen von den nicht brauchbaren Enden war die Dichte des Stabes 16 g/cma, d. h. 83 % der Dichte kornpakten Wolframs.is pressed into a rod under a pressure of 2000 kg / cm 2 and pre-sintered in hydrogen at HOO 0 C for 20 minutes, so that a certain mechanical strength is created. At this presintered rod electrodes are fixed, after which the rod by passage of current in one of hydrogen at 215o s 0 C for 20 minutes is heated. Apart from the unusable ends, the density of the rod was 16 g / cm a , ie 83% of the density of granulated tungsten.
Der Wolframstab wird imprägniert durch Eintauchen in geschmolzenes Kupfer, das bei einer Temperatur von 1350°C unter Wasserstoff gehalten wurde. Etwa 7 Gewichtsprozent Kupfer wurde aufgenommen, d. h. daß die frei mündenden Poren ganz gefüllt sind. Aus dem Stab werden dann durch Drehen die einzelnen Kathodenteile gefertigt.The tungsten rod is impregnated by immersion in molten copper, which is at a temperature of 1350 ° C was kept under hydrogen. About 7 weight percent copper was included; H. that the free opening pores are completely filled. The individual cathode parts are then turned from the rod manufactured.
Diese Teile werden nach der mechanischen Bearbeitung im Vakuum (10—5 mmHg) auf einer Temperatur von etwa 1550° C i/4 bis 1 Stunde erhitzt. Das Kupfer ist dann vollständig herausgedampft.These parts are heated by mechanical working in a vacuum (10- 5 mmHg) at a temperature of about 1550 ° C i / 4 to 1 hour. The copper is then completely evaporated.
Da das in der Kathode verarbeitete Wolfram auf hoher Temperatur gesintert worden ist, tritt bei Verwendung der Kathode keine Schrumpfung oder Formänderung auf.Since the tungsten processed in the cathode has been sintered at a high temperature, it occurs in use the cathode does not show any shrinkage or change in shape.
Außer mit Wolfram kann die Erfindung auch mit Tantal, Hafnium, Niob und Rhenium durchgeführt werden, aber bei Wolfram sind die Vorteile am größten.In addition to tungsten, the invention can also be carried out with tantalum, hafnium, niobium and rhenium, but with tungsten the benefits are greatest.
Claims (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE1157968B (en) | 1959-02-17 | 1963-11-21 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Guide rings for projectiles |
| US11634394B2 (en) | 2018-03-06 | 2023-04-25 | Upl Ltd | Process for preparation of fungicidally active triazole compounds |
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1952
- 1952-06-26 DE DEN5706A patent/DE1030039B/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
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| None * |
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