NO155183B - Fremgangsmaate ved pulvermetallurgisk fremstilling av en gjenstand. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved pulvermetallurgisk fremstilling av en gjenstand hvorved det av et metallpulver fremstilles et porøst utgangsemne, et såkalt rålegeme, som ved isostatisk varmpressing eller smiing i et verktøy sammenpresses og formes til den ønskede gjenstand, og hvor rålegemet før varmpressingen eller smiingen ved hjelp av en såkalt CVD-prosess (kjemisk damputfelling) utsettes for en gassblanding som når den treffer rålegemets flate, på legemet og i dets porer utfeller et sjikt av et hård materiale som gir den ferdige gjenstand en slitasjemotstandsdyktig flate.

Pulvermetallurgien har gjort det mulig med stor dimensjonsnøy-aktighet å fremstille gjenstander av f.eks. stål, i store serier til lav pris. Bilindustrien er f.eks. en stor for-bruker av pulvermetallurgisk fremstilte deler. På kjent måte kan gjenstandenes slitasjemotstandsevne økes ved å la dem gjen-nomgå en herdings- og anløpingsprosess. Det foreligger imidler-tid en risiko for formforandringer på gjenstandene ved slike prosesser. Formforandringene medfører at gjenstanden må vrakes eller medfører kostnader for retting eller justering av gjenstandene, som på sin side medfører en høyere pris for feilfrie gjenstander.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som er kjenne-tegnet ved en fremgangsmåte som angitt i de etterfølgende pat-entkrav 1-3.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-visning til tegningen, på hvilken: Fig. 1 viser et blokkskjema som illustrerer en serie etter hverandre følgende fremgangsmåtetrinn ved anvendelse

av oppfinnelsen,

fig.2a viser et eksempel på et såkalt rålegeme,

fig.2b viser skjematisk mikrostrukturen til et snitt gjennom

en del av rålegemet på fig. 2a,

fig. 3 viser et tverrsnitt av en del av rålegemet etter

at dets flate er utsatt for en gassblanding gjennom hvilken et hårdt materiale utfelles på, og i hvert

fall i det ytterste flatesjikt av rålegemet,

fig. 4 viser delen på fig. 3, etter at den er blitt utsatt

for en gassblanding som på rålegemet har utfelt et i forhold til det hårde materiale mykere materiale,

f.eks. et metall eller en metallegering, og

fig. 5 viser skjematisk den ferdige dels mikrostruktur.

På fig. 1 angir dobbeltstrekede piler en materialstrøm mellom forskjellige stasjoner av hvilke 1 betegner et pulverforråd, som av oversiktsgrunner antas å inneholde jernpulver, og 2 er en pulverpresse ved hjelp av hvilken man ved sammenpressing av jernpulveret i en form tilveiebringer et såkalt rålegeme, se fig. 2a. Jernpulveret velges ut fra de ønskede egenskaper for den ferdige gjenstand, f.eks. seighet. Rålegemet gis ved pressingen en form som minner om den ferdige gjenstands form, men har en forholdsvis porøs mikrostruktur, som vist på fig. 2b, hvor de enkelte pulverkorn 3 og mellomrommene, porene 4, mellom disse er vist.

For i samsvar med oppfinnelsen å gi gjenstanden en øket slitasjemotstandsevne, føres rålegemet til et såkalt CVD-anlegg 5 (kjemisk damputfelling), hvor rålegemet utsettes for en gassblanding som på rålegemets flate og i dets porer 4 utfeller et sjikt 6 av et hårdt materiale, f.eks. titankarbid, som vist på fig. 3.

Hvis man nu, som beskrevet i innledningen, ved isos<J>_atisk pressing eller smiing omformer rålegemet til den ønskede del, vil denne riktignok i overflatesjiktet få inneslutninger av det hårde materiale, som vi gi delen en øket slitasjemotstandsevne, men samtidig vil slitasjen av de ved formingen benyttede verktøy bli uakseptabel høy.

Ifølge oppfinnelsen utføres derfor CVD-prosessen i to trinn. Etter at et sjikt av det hårde materiale er utfelt, forandres gassens sammensetning, slik at et sjikt 7 av et i forhold til det hårde materiale mykere metall utfelles utenpå sjiktet 6, se fig. 4. Fortrinnsvis er det mykere metall av samme type som metallpulveret i rålegemet. På fig. 1 markeres tilførsel-en av det hårde materialet, resp. metall eller metallegering til CVD-prosessen med to blokker 8, resp. 9. Som kjent skjer tilførselen ved hjelp av en gassblanding fra hvilken det hårde materialet, resp. metallet eller metallegeringen utfelles.

Etter at sjiktet 7 er utfelt, er rålegemet klart til i en presse 10 å formes til den ønskede gjenstand 11 ved isostatisk varmpressing eller smiing. Ved pressingen splint-, res sjiktet 6 av hårdt materiale og danner inneslutninger 12 i den ferdige dels overflatesone, mens det mykere sjikt 7 virker som en innkapsling eller et beskytte.lsessjikt som reduserer verktøyslitasjen.

Inneslutningen 12 øker som nevnt delens slitasje-motstandsevne. Det mykere sjikt 7 kan i visse tilfeller skilles ut i delens mikrostruktur, slik det er vist på fig. 5, mens i andre tilfeller oppløses det under pressingen eller smiingen i grunn-materialet. Ved visse anvendelser kan det være hensiktsmess-ig å fjerne det mykere materiale fra delens overflate.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved pulvermetallurgisk fremstilling av en gjenstand, hvorved det av et metallpulver fremstilles et por-øst utgangsemne, et såkalt rålegeme, som ved isostatisk varmpressing eller smiing i et verktøy sammenpresses og formes til den ønskede gjenstand, og hvor rålegemet før varmpressingen eller smiingen ved hjelp av en såkalt CVD-prosess (kjemisk damputfelling) utsettes for en gassblanding som når den treffer rålegemets flate, på legemet og i dets porer utfeller et sjikt (6) av et hårdt materiale som gir den ferdige gjenstand en slitasjemotstandsdyktig flate, karakterisert ved at rålegemet, etter at det hårde materiale er utfelt, men før varmpressingen eller smiingen utføres^ed hjelp av CVD-prosessen utsettes for en gassblanding som utenpå sjiktet av hårdt materiale utfeller et sjikt (7) av et i forhold til det hårde materiale mykere metall eller legering av metaller med den oppgave å beskytte verktøyet mot slitasje og avsliping mot det hårde materiale.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at metallet som anvendes i det andre sjikt (7) er av sammme sort som i metallpulveret.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sjiktet (7) av metall eller legering av metaller fjernes fra delens overflate etter varmpressingen eller smiingen.