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Bereich der
Technik
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Die Erfindung betrifft Schwerlegierungen
aus Wolfram/rostfreiem Stahl mit einer neuen Kombination von nichtmagnetischen
Eigenschaften und hoher Dichte mit besonderem Bezug auf ein Formen
derselben zu komplex gestalteten Gegenständen.
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Stand der
Technik
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Legierungen auf Wolfram-Basis (genannt Schwerlegierungen)
werden normalerweise bei Anwendungen, wie mittels kinetischer Energie
wirkenden Durchstoßkörpern, Festplatten-Antriebs-Ausgleichsgewichten,
Schutzschilden gegen Kernstrahlung, Schutzschilden gegen Strahlung
im medizinischen Bereich, Hochspannungselektrokontakten und Hochspannungselektroden,
verwendet. Diese Materialien weisen ein sehr wichtiges und wünschenswertes
Merkmal, nämlich
hohe Dichte, auf, welches bei anderen Metalllegierungen normalerweise
nicht gefunden wird.
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Bei mittels kinetischer Energie wirkenden Durchstoßkörpern gilt
im Allgemeinen, je höher
die Dichte des Materials, desto größer die gewünschte Durchstoßung. Bei
Festplatten-Antriebs-Ausgleichsgewichten
ist der Zweck, das maximal mögliche
Gewicht im kleinstmöglichen
Raum zu konzentrieren, um so das beanspruchte Volumen in einem Plattenlaufwerk
zu verkleinern. Bei Schutzschilden gegen Kernstrahlung und Schutzschilden
gegen Strahlung im medizinischen Bereich führt eine höhere Dichte zu höherer Absorption
von Röntgenstrahlen
und Gammastrahlung. Bei Hochspannungselektrokontakten und Hochspannungselektroden
ermöglichen
die hohe Schmelztemperatur und Lichtbogenerosionsbeständigkeit
von Wolfram eine längere
Lebensdauer. Auf diese Weise können
Wolframschwerlegierungen in verschiedenen Gestalten ökonomisch
in vielen wichtigen Anwendungen verwendet werden. Jedoch sind die
meisten Materialien mit hoher Dichte (Dichten größer als 16 oder 17 g/cm3), wie Gold, Rhenium, Platin, Iridium und
Uran, entweder sehr teuer oder äußerst schwierig
zu verarbeiten.
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Mehrere Wolframschwerlegierungs-Zusammensetzungen
wurden im Stand der Technik beschrieben. Klassische herkömmliche
Legierungen von Wolfram-Nickel-Eisen (z. B.
US 5,145,512 , mit dem Titel „Tungsten
nickel iron alloys; („Wolfram/Nickel/Eisen-Legierungen")) wurden häufig wegen
ihrer einzigartigen Eigenschaften von hoher Dichte, hoher Festigkeit
und hoher Verformbarkeit in kommerziellen Anwendungen und Abwehranwendungen
verwendet. Eine andere typische Legierung ist Wolfram-Kupfer (z.
B.
US 5,889,220 , mit
dem Titel „Copper-tungsten
alloys and their manufacturing methods" („Kupfer/Wolfram-Legierungen und deren Herstellungsverfahren"), und
US 5,686,676 , mit dem Titel „Process
for making improved copper-tungsten composites", („Verfahren zur Herstellung
von verbesserten Kupfer/Wolfram-Verbundstoffen")), welche normalerweise wegen der speziell
kombinierten Eigenschaften von niedrigem elektrischen Widerstand und
hoher Lichtbogenerosionsbeständigkeit
bei elektrischen Anwendungen verwendet wird.
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Obwohl diese Legierungen auf ihre
Weise einzigartige Eigenschaften bereitstellen, sind sie entweder
magnetisch oder weisen einen niedrigen elektrischen Widerstand auf.
Diese Eigenschaften schränken
ihre Anwendung in den Bereichen ein, wo magnetische Eigenschaften
und/oder niedriger elektrischer Widerstand unerwünscht sind, wie bei Ausgleichsgegengewichten
in Plattenlaufwerksstellarmen.
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Eine Routinesuche wurde für Legierungen durchgeführt, bei
welchen die Hauptkomponente Wolfram war und bei welchen etwas Eisen
und möglicherweise
auch Chrom vorhanden waren. Es wurden keine Druckschriften gefunden,
die Zusammensetzungen beschreiben, welche jenen nahe kommen, die
durch die vorliegende Erfindung gelehrt werden. In etwa am Nächsten lag
US 5,821,441 (Kawamura, Okt. 1998), das eine Legierung mit zwischen
etwa 80 und 97 Gew.-% Wolfram offenbart, wobei der Rest Nickel,
Cobalt, Kupfer und gegebenenfalls Eisen (in Konzentrationen von
bis zu 5 %) ist. Die Legierung wird auch durch Sintern hergestellt, wobei
die Hauptcharakteristik derselben ein hoher Level von Korrosionsbeständigkeit
ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es war eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine nicht teuere Legierung mit hoher Dichte bereitzustellen,
welche für
eine Vielfalt an Zwecken verwendet werden kann.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung
ist, dass die Legierung mit hoher Dichte eine magnetische Einheitspermeabilität aufweist.
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Noch eine andere Aufgabe der Erfindung
war die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der nichtmagnetischen
Wolframschwerlegierung.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
war, dass das Verfahren auf herkömmlicher
Pulvermetallurgie basiert und dass es ökonomisch zur Anwendung eines
Metallspritzgießformverfahrens
geeignet ist.
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Noch eine weitere Aufgabe war, dass
das Verfahren auf Massenproduktion mit Flexibilität bei Geometrie
und Kontinuität
bei Gewicht und Ausmaßen
ausgerichtet werden kann.
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Diese Aufgaben wurden durch die in
den Ansprüchen
gegebenen Verfahren und Produkte durch Mischen von Wolfram (vorhanden
in einer Menge von mindestens 75 Gew.-%) mit austenitischem rostfreiem
Stahl gelöst.
Die bevorzugte Zusammensetzung war ungefähr 95 Gew.-% Wolfram und 5
% austenitischer rostfreier Stahl bei einer Sintertemperatur zwischen
1.450 und 1.500°C
in einem Vakuum von weniger als 0,01 Torr und einer Zeitdauer des
Sinterns von ungefähr
60 Minuten.
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Das Verfahren zur Herstellung der
Wolframschwerlegierung umfasst im Wesentlichen die Schritte von
Mischen einer Zusammensetzung von Elementpulvern zu Rohmaterial,
welches Wolfram in einer Menge von mindestens 75 Gew.-% einschließt, wobei
der Rest austenitischer rostfreier Stahl in einer Menge ist, die
für die
erforderliche Dichte und Festigkeit ausreicht.
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Das Verfahren schließt Formen
des Rohmaterials in die Form von kompaktierten Stücken, wie ein
Ausgleichsgegengewicht, und dann Sintern, entweder in Vakuum oder
in einer Wasserstoffatmosphäre,
ein. Der technische Vorteil der Schwerlegierung auf Wolfram-Basis
der vorliegenden Erfindung ist, dass die Ausgangsmaterialien für die Legierungen
einfach erhältlich
sind. Austenitisches Pulver aus rostfreiem Stahl und Wolframpulver
können
weltweit einfach bei Herstellern von Pulvern gekauft werden.
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Die Wolframschwerlegierungen der
vorliegenden Erfindung können
einfach in großem
Umfang ökonomisch
in vielen komplizierten Gestalten mit ausgezeichneter Kontrolle
von Gewicht und Ausmaßen
hergestellt werden.
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Ein anderer technischer Vorteil der
vorliegenden Erfindung ist, dass die Schwerlegierung nichtmagnetisch
ist. Dies hat zur Folge, dass sie kein Ziel für jedwede magnetische Anziehungskraft
ist, wenn sich die Legierung in einem magnetischen Feld befindet.
Folglich kann sie als Ausgleichsgegengewicht mit hoher Dichte in
Plattenlaufwerksstellarmen und elektrischen Motoren verwendet werden.
Zudem weist sie einen höheren
elektrischen Widerstand als Wolfram/Kupfer-Legierungen mit gleicher
Wolfram-Zusammensetzung auf, wodurch sie für weniger empfindliche elektrische
Anwendungen nützlich
wird.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Ablaufdiagramm, welches das Verfahren der vorliegenden Erfindung
zusammenfasst.
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2 ist
ein Histogramm, bei welchem die Anzahl der Proben innerhalb einer
Charge, die in einen besonderen Bereich der Dicke fällt, ausgedruckt ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die bevorzugte Zusammensetzung (Gew.-%)
der Wolframschwerlegierung der vorliegenden Erfindung beträgt 95 %
Wolfram und 5 % austenitischer rostfreier Stahl (alle Typen), gute
Ergebnisse werden aber noch erhalten, wenn Wolfram in Konzentrationen
von 75 bis 98 % vorhanden ist. Diese Legierungen sind dadurch gekennzeichnet, dass
sie von hoher Dichte sind, eine magnetische Einheitspermeabilität aufweisen
und einen relativ hohen elektrischen Widerstand besitzen.
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Die Pulver aus Wolfram und rostfreiem
Stahl werden unter Verwendung von herkömmlichen Techniken hergestellt,
wie Gasatomisierung oder Wasserzerstäubung, sind aber nicht darauf
eingeschränkt.
Die, allgemeinen Partikelgrößen der
so erhaltenen Metallpulver sind typischerweise jene, welche in der
Pulvermetallurgie und beim Pulverspritzgießformen verwendet werden (zum
Beispiel 50 Mikron oder weniger). Die Wahl der speziellen Größe des Metallpulvers
ist jedoch wichtig, wie für
den Fachmann von Pulvermetallurgie und Pulverspritzgießformen
offensichtlich. Die Größe des Metallpulvers,
einschließend
die Pulvergrößenverteilung,
hat eine bestimmte Auswirkung auf die Eigenschaften der Endprodukte,
die erhalten werden. Deshalb wurden die in der vorliegenden Erfindung
verwendete Größe der Metallpulver
und Pulvergrößenverteilung so
gewählt,
dass sie den hergestellten Legierungen maximale Dichte und andere
wünschenswerte
Eigenschaften verliehen. Bevorzugt sollten die Pulver eine mittlere
Partikelgröße zwischen
etwa 0,8 und 1,8 Mikron für
Wolfram und eine mittlere Partikelgröße zwischen etwa 10 und 25
Mikron für
rostfreien Stahl aufweisen.
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Pulver aus Wolfram und rostfreiem
Stahl sind in diesen Partikelgrößenbereichen
im Handel erhältlich.
Sie sind im Handel auch in größeren Partikelgrößenbereichen
erhältlich.
Ein Metallpulver mit der vorstehenden Zusammensetzung (wie durch
die vorliegende Erfindung gelehrt) wird dann mit einem Weichmacher
(auch als Bindemittel bekannt) gemischt, wobei ein Rohmaterial erhalten
wird, welches über schwere
Hochdurchsatzpressen kompaktiert und über herkömmliche Spritzgießformmaschinen
spritzgießgeformt
werden kann. Wie dem Fachmann bekannt ist, sind typischerweise für den Zweck,
dass die Gegenstände
zusammenhalten, organische Polymerbindemittel in geformten Gegenständen enthalten
(und vor dem Sintern werden die Bindemittel wieder entfernt). Ein
organisches Polymerbindemittel ist in ähnlicher Weise in den Gegenständen enthalten, wobei
es in der vorliegenden Erfindung für den selben Zweck verwendet
wird.
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In der vorliegenden Erfindung kann
im Wesentlichen jedes organische Material verwendet werden, das
als Bindemittel wirkt und das sich bei erhöhten Temperaturen zersetzt,
ohne einen unerwünschten
Rest abzuspalten, der nachteilig für die Eigenschaften der Metallgegenstände ist.
Bevorzugte Materialien schließen
verschiedenes organisches Polymer ein, wie Stearinsäuren, Mikropulvar-Wachs,
Paraffin-Wachs und Polyethylen.
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Das vorstehende Rohmaterial wird
dann entweder kompaktiert oder spritzgießgeformt. Zum Beispiel kann
das Metallpulver unter Verwendung von herkömmlichen Spritzgießformmaschinen
spritzgießgeformt
werden, wobei Rohlinge gebildet werden. Die Ausmaße der Rohlinge
sind, nach in Betracht ziehen der Schrumpfung der Gegenstände während dem
Sinterverfahren, abhängig
von den Ausmaßen der
gewünschten
Endgegenstände.
Das Metallpulver kann entweder mit einer hydraulischen oder mechanischen
Hochdurchsatzpresse in ein Formwerkzeug gepresst werden, um den
Rohling zu bilden.
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Nachdem das Rohmaterial kompaktiert
oder in die gewünschte
Gestalt, welche in ihrer Geometrie komplex sein kann, spritzgießgeformt
wurde, wird das Bindemittel über
jedwede von mehreren bekannten Bindemittelentfernungstechniken,
welche in der Metallspritzgießformindustrie
zur Verfügung
stehen, wie Lösungsmittelextraktion,
Erhitzen, katalytische Einwirkung oder Dochtwirkung, entfernt, wobei
sie aber nicht auf diese eingeschränkt sind.
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Die geformten Gegenstände, aus
welchen das Bindemittel entfernt wurde, werden dann in einem Schritt
des Sinterns unter Verwendung von jedwedem von mehreren Typen von Öfen verdichtet. Das
bevorzugte Sinterverfahren wird in einem Chargenvakuumofen (da er
wirkungsvoll und ökonomisch ist)
durchgeführt,
aber andere Techniken, wie kontinuierliche Atmosphäre oder
diskontinuierliche Atmosphäre,
können
auch angewendet werden, wobei sie aber nicht auf diese eingeschränkt sind.
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Die Auswahl der Träger zur
Verwendung während
dem Sinterverfahren ist wichtig. Tonerde oder ein ähnliches
Material, welches sich unter den Bedingungen des Sinterns nicht
zersetzt oder umsetzt, müssen
als der Träger
für die
Gegenstände
in dem Ofen verwendet werden. Es kann eine Verunreinigung der Metalllegierungen
stattfinden, wenn geeignete Träger
dieses Typs nicht verwendet werden. Zum Beispiel ist ein Graphitträger nicht
zur Verwendung geeignet, da er sich mit der rostfreier Stahl-Komponente
der Wolframschwerlegierungen der vorliegenden Erfindung umsetzt.
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Das Sintern wird für eine ausreichende
Zeit und bei einer Temperatur, welche hoch genug ist, durchgeführt, wobei
eine Umwandlung des Rohlings in ein gesintertes Produkt verursacht
wird, d. h. in ein Produkt mit einer Dichte von mindestens 98 %
(bevorzugt mindestens 99 %) des Werts der Bulkware.
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Die für die Herstellung von Legierungen
aus Wolfram und rostfreiem Stahl geeigneten Sinterverfahren erfordern
eine spezielle Aufmerksamkeit in Bezug auf den Schutz vor gewöhnlichen
Defekten, wie Krümmen,
Reißen
und ungleichmäßige Schrumpfung.
Ein Sintern kann entweder in Vakuum oder in Wasserstoffatmosphäre durchgeführt werden,
bevorzugt in Vakuum mit weniger als 0,02 Torr. Die Temperatur wird
graduell linear ansteigend von Raumtemperatur auf die Sintertemperatur
mit einer Geschwindigkeit des linearen Anstiegs von 250°C/Stunde
bis 450°C/Stunde
erhöht.
Typischerweise liegt die Temperatur für 30 bis 90 Minuten zwischen
1.400 und 1.550°C.
Ein gutes Vakuum von weniger als 0,01 Torr bei Sintertemperatur
wird im Ofen eine ausgezeichnete Temperaturgleichmäßigkeit
bereitstellen, was seinerseits bei einer gegebenen Charge zu einer
etwa gleichen und gleichmäßigen Schrumpfung
der Gegenstände
führt.
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Die Bedingungen während dem Sintern müssen sorgfältig kontrolliert
werden. Eine zu hohe Geschwindigkeit des linearen Temperaturanstiegs
und eine nicht ausreichende Sintertemperatur und Zeitdauer des Sinterns
werden zur Herstellung von Wolframschwerlegierungen mit schlechten
Eigenschaften, wie Dichte, Festigkeit, uneinheitliche Schrumpfung,
Brüchigkeit
und Ähnlichem,
führen.
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Bei einem Beispiel eines Sinterprofils,
bei welchem wir herausgefunden haben, dass es besonders wirkungsvoll
zur wirkungsvollen und ökonomischen
Herstellung von Wolfram/rostfreier Stahl-Legierungen ist, spielen
Erhitzen der Rohlinge in einem Vakuum von weniger als 0,01 Torr
von Raumtemperatur auf 600°C
mit einer Geschwindigkeit der Temperaturveränderung von 300°C/Stunde
und Halten derselben bei dieser Temperatur für etwa 0,5 bis 1 Stunde eine
Rolle. Die Geschwindigkeit des linearen Anstiegs wird dann auf 400°C/Stunde
erhöht,
bis die Temperatur die Sintertemperatur von 1.450 bis 1.500°C erreicht,
welche dann für
30 bis 90 Minuten gehalten wird. Die Temperatur wird dann graduell
erniedrigt, bis sie auf 800°C
verringert ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die Gegenstände unter
Verwendung von Inertgasen, wie Argon oder Stickstoff, unter Verwendung
des Lüfters
des Ofens schnell abgekühlt werden.
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Die physikalischen Ausmaße und das
Gewicht der gesinterten Wolframschwerlegierungen sind von Charge
zu Charge konstant. Die Abweichung von Ausmaßen und Gewichten innerhalb
der selben Charge ist minimal. Enge Toleranzwerte von Ausmaßen und
Gewicht können
erreicht werden und auf diese Weise wird der Bedarf für sekundäre Maschinenverarbeitungsverfahren,
die teuer und schwierig sein können,
ausgeschaltet.
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Wenn das Sinterverfahren abgeschlossen ist,
können
die Wolframschwerlegierungen der vorliegenden Erfindung aus dem
Sinterofen entfernt werden und sie können so verwendet werden, wie
sie sind. Alternativ können
sie bekannten herkömmlichen
sekundären
Vorgängen
unterzogen werden, wie einem Glasperlverfahren, um die gesinterte Oberfläche zu reinigen,
und/oder Trommeln, um scharfe Kanten zu glätten und Grate zu entfernen.
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Die in der vorliegenden Erfindung
hergestellten Wolframschwerlegierungen können in einer Vielfalt von
verschiedenen industriellen Anwendungen in der selben Weise verwendet
werden, wie Wolfram/Nickel/Eisen-Legierungen aus dem Stand der Technik.
Obwohl sie wirkungsvoll für
Anwendungen verwendet werden können,
wo magnetische Eigenschaften und gute elektrische Leitfähigkeit
nicht gewollt oder gebraucht werden, wie bei Ausgleichsgegengewichten
bei Plattenlaufwerksstellarmen, sind sie nicht auf solche Anwendungen
eingeschränkt.
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Die Oberflächen von Wolframschwerlegierungen
können
mit einer metallischen Sekundärbeschichtung
geschützt
sein, um die Korrosionsbeständigkeit
zu erhöhen.
Dies kann einfach erreicht werden, zum Beispiel durch Beschichten
mit Nickel unter Verwendung von herkömmlichen Beschichtungsverfahren,
wie nicht elektrochemisches Beschichten mit Nickel und/oder elektrochemisches
Beschichten. Nicht elektrochemisches Beschichten mit Nickel ist bevorzugt,
da es zu einer dichten gleichmäßigen Beschichtung
führt.
Eine Aktivierung der Oberflächen der
Wolframschwerlegierungen kann durch eine Zwischenschicht aus Nickel
erreicht werden, was ein Verfahren mit niedrigeren Kosten darstellt
und deshalb bevorzugt ist. Nicht elektrochemischer Nickel ist mit
verschiedenen Gehalten an Phosphor erhältlich. Mittlerer Phosphor
(etwa 7 % P) wird typischerweise für Wolfram/rostfreier Stahl-Legierungen
verwendet, da er den besten Ausgleich zwischen Kosten und Leistung
bereitstellt.
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Wenn gewünscht, können die Wolframschwerlegierungen
der vorliegenden Erfindung Epoxidbeschichtet sein, nicht nur um
gegen Korrosion zu schützen,
sondern auch um eine bessere Adhäsion
gegenüber
anderen metallischen Oberflächen zu
erleichtern.
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Die gesinterte Wolfram/rostfreier
Stahl-Legierung mit hoher Dichte der vorliegenden Erfindung kann
in großen
Mengen einfach und schnell als Gegenstände von komplizierter/kompliziertem
Gestalt und Profil hergestellt werden. Die Abweichung bei Gewicht
und physikalischem Ausmaß zwischen
Teilen innerhalb einer Charge ist sehr klein, was bedeutet, dass
eine Maschinenbearbeitung nach dem Sintern und eine andere mechanische
Bearbeitung vollständig
vermieden werden können.
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Wir haben das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren
in 1 in der Form eines Ablaufdiagramms
zusammengefasst.
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EIN BEISPIEL
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In einer Doppel-V-Mischvorrichtung
wurden 22.557 g Wolframpulver mit einer mittleren Partikelgröße von 1,8
Mikron, 852 g Pulver aus rostfreiem Stahl (Qualität 316 L,
atomisiert in Argon) mit einer mittleren Partikelgröße von 15
Mikron und 80 g Stearinsäure
für 4 Stunden
gemischt. Nachdem eine homogene Mischung erhalten worden war, wurde
das Gemisch in eine Mischvorrichtung überführt. Die Mischvorrichtung war
ein Doppelplanetenmischer, bei welchem unter Verwendung von zirkulierendem Öl in der
doppelwandigen Schüssel
die Schüssel
auf 150°C
erhitzt wurde. Das gut vermischte Pulvergemisch wurde dann in der
Schüssel
mit einem organischen Bindemittel, welches aus 398 g Mikropulvar-Wachs,
318 g halbraffiniertem Paraffin-Wachs und 795 g Polyethylenalathon
zusammengesetzt war, versetzt.
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Es dauerte 4,5 Stunden, um aus dem
Gemisch von Pulver und organischen Bindemitteln ein homogenes Pulver/Bindemittel-Gemisch
zu bilden, wobei die letzte 1 Stunde unter Vakuum war. Das Pulver/Bindemittel-Gemisch
wurde dann aus der Mischschüssel
entfernt und an der offenen Luft gekühlt. Als es abgekühlt und
bei Raumtemperatur verfestigt war, wurde es granuliert, um ein granuliertes
Rohmaterial zu bilden. Die Dichte des granulierten Rohmaterials wurde
mit einem Heliumgaspyknometer gemessen und es wurde gefunden, dass
sie gleich dem Wert der Bulkware war.
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Eine Spritzgießformmaschine wurde mit einer
Form für
einen rechteckigen Block ausgestattet. Der gesinterte Block wies
eine Gesamtlänge
von 14,0 × 3,0 × 3,0 mm
auf. Basierend auf der erwarteten linearen Schrumpfung beim Sintern
von 20,5 % wurde die Form in allen Ausmaßen um 20,5 % größer gemacht,
als der rechteckige Block. Die Spritzgießform-Zusammensetzung wurde
bei einer Zusammensetzungstemperatur von 190°C geschmolzen und in die Form
gespritzt, welche 100°C
aufwies. Nach einer Abkühlzeit
von etwa 20 Sekunden wurden die Rohlinge aus der Form entnommen.
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Die Rohlinge, welche das Metallpulver
enthielten, wurden in einer Stickstoffatmosphäre über einen Zeitraum von 10 Stunden
bei 600°C
von allen organischen Bindemitteln befreit. Der rechteckige Rohlingsblock,
welcher das Bindemittel-freie Metallpulver enthielt, wurde auf einen
Tonerde-Träger
gelegt und mit einer Geschwindigkeit von 350°C/Stunde auf 1.450°C unter einem
Vakuum von weniger als 0,01 Torr in einem Hochtemperatur-Sinterofen
erhitzt. Die Zeitdauer des Sinterns betrug 60 Minuten bei 1.450°C und der
Sinterofen wurde dann gekühlt.
Dadurch erhielt man einen rechteckigen Block mit genau den richtigen
Ausmaßen.
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Eine Probe von 125 Stück rechteckiger
Blöcke
wurde verwendet, um Gewicht und Dicke zu messen und es wurde ein
Histogramm gezeichnet, um die Verteilungen zu zeigen. Die Ergebnisse
zeigen, wie in 2 ersichtlich
ist, dass für
eine spezifizierte Dicke von 3,000 mm die tatsächlichen Dicken in einem Bereich
von 2,985 bis 3,015 mm, mit einem Mittel von 3,0052 mm, variieren.
Die Standardabweichung betrug 0,0023 und der Dreisigma-Wert betrug 0,0069.
Der Cp bei 3-Sigma-Verteilung der Gewichte beträgt 4,2, wogegen der Cp von
Dickenausmaß 2,16 beträgt. Auf
diese Weise stellte das Verfahren von Vakuumsintern Wolfram/rostfreier
Stahl-Legierungen mit ausgezeichneter Verfahrenskontrolle in Bezug auf
Gewicht und Ausmaß her.
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Wenn eine lineare Toleranz von 0,5
% auf das Dickenausmaß angewendet
wird, wäre
die Spezifizierung von Dicke 3,00 ± 0,015 mm. Der Cpk wäre 1,41,
wie im Histogramm von 2 ersichtlich
ist. Die Dichte des gesinterten Teils wurde mit 18,39 g/cm3 gemessen, was sehr nahe am Wert der Dichte der
Bulkware von 18,5 liegt.
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Die magnetische Permeabilität der Legierung
wurde mit einem Vibrationsprobenmagnetometer (VSM, vibration sample
magnetometer) gemessen. Das Ergebnis war ein Wert von Eins, was
bedeutet, dass die Legierung der vorliegenden Erfindung vollständig nichtmagnetisch
ist.
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Obwohl die Erfindung insbesondere
unter Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen davon aufgezeigt
und beschrieben wurde, ist es für
den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Veränderungen
in Form und Details gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen.