CH171084A

CH171084A - Verfahren zur Herstellung von aus einer Hartlegierung bestehenden Gegenständen.

Info

Publication number: CH171084A
Authority: CH
Inventors: Boecker Gustav
Original assignee: Boecker Gustav
Priority date: 1932-06-14
Filing date: 1933-06-13
Publication date: 1934-08-15

Description


      Verfahren    zur Herstellung von aus einer Hartlegierung     bestehenden    Gegenständen.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung von aus einer     Hart-          le:@@-ierttng    bestehenden Gegenständen, insbe  sondere von     Schneidwerkzeugen,    Ziehwerk  zeugen<B>USW.</B>  



  Es ist bekannt, dass durch Formen von       Metallpulvern    und mehrfaches Sintern harte  Legierungen erzeugt werden können, die ins  besondere für     Schneidwerkzeuge,    Ziehringe  usw. geeignet sind.  



  Die Erfindung bezweckt, eine einfachere  Arbeitsweise, die sich auch für kontinuier  lichen     Betrieb    eignet, und eine grössere Un  abhängigkeit in der Anwendbarkeit der  Hartlegierungen, als bisher bekannt war, zu  schaffen und Gegenstände, insbesondere       Schneidwerkzeuge,    Ziehwerkzeuge usw. aus  einer besonders für den Zweck geeigneten  Hartlegierung zu bilden.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung ist  dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungs  komponenten fein gemahlen, gemischt und  angefeuchtet, sodann unter gleichzeitiger me-         chanischer    Verdichtung in eine Form ge  bracht und einer einmaligen Wärmebehand  lung durch Sintern bei einer Temperatur von  über 1300       C    unterzogen werden.  



  Die mechanische Verdichtung kann ent  zveder dadurch erzielt werden, dass man das  Gemisch der Legierungskomponenten mittelst  Pressluft in die Form schleudert oder es unter  gleichzeitigem     Schütteln    in die Form stampft.  Es hat sich gezeigt,     da,ss    die erhaltenen     Form-          linge    schon vor dem Sintern eine Festigkeit  aufweisen können, wie sie bei den bisher be  kannten Verfahren erst nach der ersten     Sin-          terung    erzielt wird. Die Formlinge lassen  sich schon vor der     Sinterung    bearbeiten und  dadurch in jede gewünschte endgültige Form  bringen.

   Dies bedeutet eine wesentliche Ver  vollkommnung der Formtechnik von Hart  legierungen, da nunmehr irgendwelche Be  schränkung der Formmöglichkeit nicht mehr  besteht.  



  Das Verfahren kann beispielsweise wie  folgt     durchgeführt    werden.      Rohstoffe, die     oxydisch    sein können, wer  den in Gegenwart leicht     oxydierender    Metall  pulver, z. B. Silizium oder Magnesium oder  Aluminium, reduziert. Den Metallpulvern  können Ammoniak abgebende Chemikalien  gemische beigefügt werden, die als Beschleu  niger wirken und einen Schutz vor Oxyda  tion während der Abkühlung bilden. Nach  dem die Oxyde der Hartmetalle reduziert  sind, werden sie fein gemahlen und gemischt,  sodann mit leicht verdunstender Flüssigkeit  angefeuchtet und geformt. Das Formen er  folgt zweckmässig     mittelst    Pressluft, indem  die erdfeuchte Masse durch einen kräftigen  Luftstrahl in die Formen geschleudert wird.  



  An Stelle des Formens mit Pressluft kann  das Formen unter Erzielung fast der gleichen  Wirkung durch gleichzeitiges Schütteln und  Stampfen eines erdfeuchten Metallgemisches  erfolgen.  



  Das Verfahren macht es möglich. dass  man die geformte Masse nur einmal zum Sin  tern und Verschweissen zu erhitzen braucht.  Jedes Arbeiten unter Druck oder Gasatmo  sphäre kann dabei fortfallen, was wiederum  eine wesentliche Verbesserung bedeutet.  



  Zur     Sinterung    werden die Formstücke  zweckmässig zum Schutze gegen Oxydation  in Metallpulver gebettet, dem wiederum Am  moniak abgebende Chemikalien beigemengt  werden können, um einen grösseren Schutz  vor der Aussenluft zu erhalten.  



  Die     Glühdauer    und Glühtemperatur     be-          misst    sich nach     .der    Wandstärke der Stücke  und nach der Legierungszusammensetzung.  Normalerweise kommen Zeiten von zwei bis  zehn Stunden in Frage. Die Glühtemperatur  beträgt, wie bereits erwähnt, mehr als  <B>1300</B>   C und kann bis auf 1800   C gestei  gert werden.  



  Obwohl sich nach dem Verfahren gemäss  der Erfindung im wesentlichen Gegenstände  aus bekannten     Hartmetallegierungen,    die  <B>zum</B> Beispiel Wolfram, Chrom oder     Molyb-          dän    in einem Hilfsmetall enthalten, oder  denen Titan und Bor,     wie    auch Silizium und       Silizide    beigemengt sind, herstellen lassen,  so können doch gewisse andere, bisher nicht    bekannte Metallegierungen mit besonderem  Vorteil verwendet werden.  



  Diese neuen Legierungen zeichnen sich  den bekannten gegenüber durch eine sehr  grosse Zähigkeit neben teilweise grösserer  Härte aus, so dass sie starken Stossbeanspru  chungen an sich schon gewachsen sind. Es       wurde    auch gefunden, dass sich die erstre  benswerten Eigenschaften der aus den Legie  rungen gefertigten Gegenstände gegenüber  den bekannten noch in weiterem Masse er  höhen lassen.  



  Alle die vorerwähnten bekannten Legie  rungen enthalten irgendwelche     Karbide.     



  Es hat sich gezeigt, dass aus fein gemah  lenen Gemischen, welche einerseits Bor, oder       Silizide    des Bor und/oder Titan, oder     Titan-          Borlegierungen,    die eine sehr grosse der des       Diamants    nahekommende Härte besitzen, und  anderseits Kobalt enthalten, Gegenstände  hergestellt werden können, welche alle an  gestrebten Eigenschaften für Schneidwerk  zeuge, Ziehwerkzeuge usw. besitzen. Es ist  zweckmässig, noch ferner Magnesium, Alu  minium,     Vanadium    oder Beryllium in gerin  gen Mengen einzeln oder mehrere dieser Me  talle zusammen     einzulegieren,    wodurch eine  weitere Steigerung der Härte, wie auch der  Zähigkeit des Materials erzielt werden kann.

    An Stelle von Bor und Titan kann minde  stens teilweise auch Wolfram treten, und an  dessen Stelle     wieder    eines der andern Ele  mente der Chromgruppe.  



  Geringe Beimengung von Eisen ist kaum  von Einfluss auf die Güte der Legierungen;  es können daher auch durch Eisen verunrei  nigte Rohstoffe Verwendung finden.  



  Im folgenden sind einige Beispiele für  die Zusammensetzung neuer Legierungen an  gegeben:  1. 40 bis 80 % Titan, 10 bis 50 % Sili  zium, bis 15 % Kobalt.  



  2. 15 bis<B>50%</B> Titan, 40 bis<B>80%</B> Bor,  bis<B>15%</B> Kobalt.  



       ä.    Die vorstehenden Legierungen mit bis  10 ,wo Magnesium, Aluminium,     Vanadium     oder Beryllium.      4. Die Legierungen 1 bis 3 unter völli  gem oder teilweisem Ersatz von Titan oder  Bor durch Wolfram.  



  Als empfehlenswert sind in Sonderheit  die nachstehenden Legierungen zu bezeich  nen:  
EMI0003.0001     
  
    1. <SEP> 76 <SEP> % <SEP> Titan <SEP> 3t <SEP> 41 <SEP> % <SEP> Titan
<tb>  1.1,5 <SEP> % <SEP> Silizium <SEP> 1.3,2 <SEP> % <SEP> Silizium
<tb>  9,5 <SEP> % <SEP> Kobalt <SEP> 32,6 <SEP> % <SEP> Bor
<tb>  2. <SEP> 45 <SEP> % <SEP> Titan <SEP> 12,5 <SEP> % <SEP> Kobalt
<tb>  40 <SEP> ö <SEP> Bor <SEP> 0,3 <SEP> % <SEP> Vanadium
<tb>  15 <SEP> ö <SEP> Kobalt <SEP> 0,4 <SEP> % <SEP> Magnesium
<tb>  3a <SEP> 71 <SEP> % <SEP> Titan <SEP> 4. <SEP> 70 <SEP> <B>%</B> <SEP> Wolfram
<tb>  17,5 <SEP> % <SEP> Silizium <SEP> 13 <SEP> % <SEP> Silizium
<tb>  <B>11</B> <SEP> ,  <  <SEP> Kobalt <SEP> 10 <SEP> % <SEP> Titan
<tb>  0,5ö <SEP> Vanadium <SEP> 0,5 <SEP> % <SEP> Vanadium
<tb>  6,5 <SEP> % <SEP> Kobalt       Ein weiteres Beispiel ist folgendes:

    Man stellt aus fein gepulverten Bestand  teilen zwei Gemische her, nämlich       Gemisch,   <I>I:</I>  bestehend aus 5 %     Kobalt,   <B>75%</B> Titan, 20  Silizium und       Gemisch        II:          bestehend    aus 5 % Kobalt,     30/"Ö    Titan, 65  Bor.  



  Dann werden gleiche Mengen beider Ge  mische gut miteinander gemischt und gemäss  dem Verfahren behandelt.,

Claims

PATENTANSPRUCH I: @Terfahren zur Herstellung von aus einer Hartlegierung bestehenden Gegenständen, da durch gekennzeichnet, dass die Legierungs komponenten fein gemahlen, gemischt und angefeuchtet werden, sodann unter gleichzei tiger mechanischer Verdichtung in eine Form gebracht und einer einmaligen Wärme behandlung durch Sintern bei einer Tempera tur von über 1300 C unterzogen werden. UNTERANSPRüCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das angefeuch tete Gemisch mit Hilfe von Pressluft in die Form geschleudert wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das ange feuchtete Gemisch unter gleichzeitigem Schütteln in die Form gestampft wird. 3.

Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die fertig geformten Formstücke zwei bis zehn Stunden der Wärmebehandlung unter worfen werden. :1 .. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die Erhitzung in einer Bettun von 3Zetallpulver vorgenommen wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bettung von Me tallpulver Ammoniak abgebende Stoffe beigemengt sind.

PATENTANSPRUCH II: Gegenstand, hergestellt nach dem Verfah ren gemäss Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass er aus einer Hartlegierung besteht, die Kobalt und mindestens ein schwer schmelzbares Metalloid enthält. UNTERANSPRÜCHE: 6. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung Titan enthält. 7. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung als schwer schmelzbares Metalloid Bor enthält. B.

Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung als schwer schmelzbares Metalloid Silizium enthält. 9. Gegenstand nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung bis zu10% Magnesium enthält. 10. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung bis zu10% Vanadium enthält. 11. Gegenstand nach Patentanspruch Il, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung bis zu10% Beryllium enthält. 12.

Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung bis zu10% Aluminium enthält. 18. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die TIartlegie- rung bis zu 2 % Eisen enthält. 14. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung 40 bis80% Titan, 10 bis50% Silizium und bis15% Kobalt enthält. 15.

Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung 15 bis50% Titan, 40 bis80% Bor und bis15% Kobalt enthält. 16. Gegenstand nach Patsntaispruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung aus einer Mischung von Legierungen be steht, von denen die eine 40 bis 80 Titan, 10 bis 50/"ö Silizium und bis 15 Kobalt und die andere 15 bis 50 % Ti tan, 40 bis 80 % Bor und bis zu 15 % Ko balt enthält. 17. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Hartlegie rung Kobalt, Titan, ein Metall der Chromgruppe und mindestens ein schwer schmelzbares Metalloid enthält. -