CH208028A - Verfahren zur Herstellung von hilfsmetallfreien Hartstoffkörpern. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     hilfsmetallfreien        Hartstofikörpern.       Es ist     bekannt,        Hartstoffkörper    nach dem  sogenannten     Sinterverfahren    herzustellen,  und zwar sowohl mit wie auch ohne Zusatz  eines metallischen     Bindemittels,    das im all  gemeinen als Hilfsmetall bezeichnet wird.  Das     Sinterverfahren    ist dadurch charakteri  siert, dass ein pulverförmiges Gemisch der  Ausgangsstoffe gepresst und     dann    durch Er  hitzen auf eine geeignete Temperatur ver  festigt wird.

   Hierbei ist der wesentliche Un  terschied gegenüber einem Schmelzverfahren,  dass die Materialteilchen keine völlige Bewe  gungsfreiheit wie     beispielsweise    in einer  Schmelze     erhalten,    sondern im     wesentlichen     an den Stellen bleiben, an denen sie sich  schon im     Presskörper        befanden.    Eine solche       Sinterung    kann sowohl ohne Form,     wie    auch  in einer Form unter erhöhtem Druck vorge  nommen     werden.     



  Unter Hartstoffen sollen     vorwiegend    sol  che Stoffe verstanden werden, die eine mitt  lere     Ritzhärte    von mehr als sieben Einheiten  der     Mohs'schen    Skala haben, die also härter  sind als beispielsweise Quarz.  



  Die - Herstellung von     Hartstoffkörpern     ohne     Hilfsmetallzusatz    nach dem Sinterver-    fahren ist wegen der notwendigen hohen  Temperaturen     technisch    sehr schwierig, und  die entstehenden     Körper    weisen eine grosse  Sprödigkeit auf, die ihre Verwendbarkeit in  der Praxis ausserordentlich verkleinert. Bei  der Herstellung von     Hartstoffkörpern    mit       Hilfsmetallzusatz    liegen die     Sintertempera-          turen    sehr viel niedriger und auch     die    Sprö  digkeit des Produktes wird weitgehend ver  mindert, so dass diese Gruppe der Hartmetalle  seit längerer Zeit praktisch verwendet wird.

    Trotzdem erfüllen diese Hartmetalle noch  nicht alle     wünschbaren    Anforderungen.  Nimmt man wenig Hilfsmetall, so werden die  Hartmetalle spröde, nimmt man dagegen     viel     Hilfsmetall, so werden sie     weniger    hart. In  beiden Fällen vermindert sich die Wider  standsfähigkeit     und    Brauchbarkeit des Hart  metalles     als        Arbeitswerkzeug.     



       Die    Erfindung betrifft nun ein Verfahren  zur Herstellung von     hilfsmetallfreien    Hart  stoffkörpern durch Formen, Pressen und Sin  tern eines Hartstoffes, welches sich in neu  artiger Weise dadurch auszeichnet, dass man  dem Hartstoff einen die     Sinterung    des     Form-          lings    erleichternden Stoff beimengt, der je-      doch nicht als Bindemittel im Endkörper er  halten bleibt.     Zweckmässigerweise    mengt man  einen solchen Zusatzstoff bei, welcher die       Sinterung    des Formlings durch Angreifen  der     Korngrenzflächen    des Hartstoffes erleich  tert.

   Es kann auch ein Zusatzstoff verwendet  werden, der während des     Sinterungsprozesses     verdampft, z. B. ein solcher, der während der       Sinterung    mit einem sehr kleinen. Teil des       Metalloides    des Hartstoffes eine Verbindung  bildet. Dadurch greift er während der     Sinte-          rung    die Korngrenzen des Hartstoffes an, er  leichtert dieselbe und verdampft am Ende  des     Sinterungsprozesses.     



  An Hand einiger Beispiele sei das erfin  dungsgemässe Verfahren nun eingehend er  läutert.  



  <I>Beispiel I:</I>  Es wird ein Pulvergemisch aus 98       Wolframcarbid    und     22    % Mangan hergestellt  und zu Formkörpern     gepresst.    Die     Presslinge     werden dann in einer verdünnten Wasser  stoffgasatmosphäre, beispielsweise bei 2 mm  Druck     Hg    auf eine Temperatur von zirka  1700   gebracht, wobei das Mangan zunächst  auf die Oberfläche der einzelnen     Wolfram-          carbidli:örner    einwirkt und sie zu einer inten  siven     Sinterung    bringt und danach ver  dampft;

   bis zu 0,2 % des Mangans können  von dem     'Wolframcarbid    in fester Lösung  aufgenommen     -,verden.            Beispiel   <I>11:</I>  Ein Gemisch aus 97%     Wolframoarbid     und 3 % Beryllium wird zu     Presslingen    ge  formt und schnell auf<B>1900'</B> erhitzt. Hierbei  bildet sich     Beryllittmcarbid,    das die     Sinte-          rung    des      'olframcarbides    erleichtert, da es  bei zirka 2000' zu schmelzen beginnt. Bei  weiterem Erhitzen auf 2100' zersetzt sich  das     Berylliumcarbid    und das frei werdende  Beryllium verdampft.

   Die schnelle Erhitzung  des ganzen     Presslinges    auf 1900   ist notwen  dig, da Beryllium bei<B>1530'</B>     verdampfen     würde, wenn nicht zuvor     Berylliumcarbid    ge  bildet wird, was bei<B>1900'</B> schnell vor sich  geht.    Es ist nicht     notwendig,    die     Sinterung    im  Vakuum     bezw.    in einem verdünnten Gas vor  zunehmen, jedoch ist es in vielen Fällen  zweckmässig, weil dadurch die     Verdamp-          fungsgeschwindigkeit    des Zusatzstoffes grö  sser wird. Bei Stoffen, die von sonst indiffe  renten Gasen angegriffen werden, wie z. B.

    Bor, Titan oder     Zirkon,    die leicht     Nitride     bilden, wird man     zweckmässigerweise    eine       Edelgasatmosphäre,    z. B. Argon, anwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRtrCHE I. Verfahren zur Herstellung von hilfs- metallfreien Hartstoffkörpern durch For men, Pressen und Sintern eines Hartstof fes, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Hartstoff einen die Sinterung des Formlings erleichternden Stoff beimengt, der jedoch nicht als Bindemittel im End- körper erhalten bleibt.

   II. Nach dem Verfahren gemäss Patentan spruch I hergestellter hilfsmetallfreier Hartstof f körper. UNTERAN SPRtrCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man dem Hartstoff einen die Sinterung des Form- lings durch Angreifen der Korngrenz- flächen des Hartstoffes erleichternden Zusatzstoff beimengt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, class man einen Zu satzstoff verwendet, welcher während des Sinterungsprozesses verdampft. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man dem Hartstoff einen Zusatzstoff beimengt, der während der Sinterung mit einem sehr kleinen Teil des Metalloides des Hartstoffes eine Verbindung bildet, da durch die Korngrenzen des Hartstoffes während der Sinterung angreift, die Sinterung erleichtert; und am Ende des Sinterungsprozesses verdampft.