Sintering and hot isostatic post-densification of silicon carbide
Description
Silicon carbide has been mixed with additives of boron and/or aluminium with simultaneous addition of carbon, then it has been formed to bending bars by cold isostatic pressing. In point of density, microstructure and strength, the hot densification by pressureless sintering and hot isostatic post-densification showed comparable results as sintering and hot isostatic pressing in the same cycle (Sinter/HIP). For all chosen additives for SiC the obtained sintered density was sufficient for a post-densification. The boron additive caused increased grain growth during sintering and hot isostatic post-densification, which had a negative result on the bending strength. A too high post-densification temperature causes a decrease in strength while considerably coarsening the grain, too. By hot isostatic post-densification with argon as a pressure gas normally the strength level is increased, while the scattering of the data decreases simultaneously. A post-densification in nitrogen as pressure gas shows no advantage; however, surface defects seem to heal by a long-term annealing in N2-gas. If the Sinter/HIP process is controlled, this procedure offers economic advantages compared with sintering and post-densification in separate units. (orig.)
Abstract (German)
Siliciumcarbid wurde mit Zusaetzen von Bor und/oder Aluminium bei gleichzeitiger Kohlenstoffzugabe gemischt und durch Kaltisostatpressen zu Biegebruchstaebchen geformt. Die Heissverdichtung durch druckloses Sintern und heissisostatisches Nachverdichten erbrachte in der Dichte, dem Gefuege und der Festigkeit vergleichbare Ergebnisse wie das Sintern und Heissisostatpressen im gleichen Zyklus (Sinter/HIP). Fuer alle gewaehlten Zusaetze zum SiC reichte die erzielte Sinterdichte fuer eine Nachverdichtung aus. Der Borzusatz bewirkte ein staerkeres Kornwachstum beim Sintern und heissisostatischen Nachverdichten, was sich negativ auf die Biegebruchfestigkeit auswirkte. Auch eine zu hohe Nachverdichtungstemperatur bewirkt durch eine starke Kornvergroeberung einen Abfall der Festigkeit. Durch die heissisostatische Nachverdichtung mit Argon als Druckgas wird in der Regel das Festigkeitsniveau angehoben, wobei gleichzeitig die Streuung der Daten abnimmt. Eine Nachverdichtung in Stickstoff als Druckgas bringt keine Vorteile, jedoch scheinen durch eine Langzeitgluehung in N2-Gas Oberflaechenfehler auszuheilen. Bei einer Beherrschung des Sinter/HIP-Verfahrens bietet dieser Prozess wirtschaftliche Vorteile gegenueber dem Sintern und Nachverdichten in getrennten Anlagen. (orig.)Additional details
Publishing Information
- Journal Title
- Powder Metallurgy International
- Journal Volume
- 21
- Journal Issue
- 3
- Series
- Powder Metall. Int.
- Journal Page Range
- 22-26
- ISSN
- 0048-5012
- CODEN
- PWMIB
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 20065559
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- ADDITIVES; ALUMINIUM; BORON; COMPARATIVE EVALUATIONS; ECONOMICS; MICROSTRUCTURE; SILICON CARBIDES; SINTERING
- Descriptors DEC
- CARBIDES; CARBON COMPOUNDS; CRYSTAL STRUCTURE; ELEMENTS; EVALUATION; FABRICATION; METALS; SEMIMETALS; SILICON COMPOUNDS