Published June 1989 | Version v1
Journal article

Sintering and hot isostatic post-densification of silicon carbide

Creators

  • 1. Elektroschmelzwerk Kempten GmbH (Germany, F.R.)

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