CH263716A - Hartmetallegierung. - Google Patents

Description

      Hartmetallegierung.       Die überwiegende Menge an     Hartmetall-          legierungen,    die für verschiedene Zwecke be  nutzt werden, bei denen es auf     Schneidhaltig-          keit    und     Verschleissfestigkeit    ankommt, be  steht im allgemeinen aus einer Grundmasse  aus     Wolframkarbid.    Um die Eigenschaften der  Legierungen den einzelnen besonderen Ver  wendungszwecken     anzupassen,    werden ihnen  ausserdem beispielsweise     Titankarbid    und       Molybdänkarbid    in verhältnismässig geringen  Mengen     zulegiert..    In dem Bestreben,

   das kost  spielige und schwer erhältliche Wolfram ein  zusparen, ist auch schon ein Hartmetall vor  geschlagen worden, dessen Grundmasse im  wesentlichen aus     Titankarbid    besteht und dem  ausser Hilfsmetall     Vanadinkarbid        zulegiert     wurde. Auf diese Weise ist es möglich, Hart  metallegierungen, die in überwiegendem Masse  aus     Titankarbid    bestehen, für die Praxis nutz  bar zu machen.     Hartmetallegierungen,    die aus  schliesslich aus     Titankarbid    und Hilfsmetall  zusammengesetzt sind, sind ausserordentlich  spröde und konnten sich daher in die Praxis  nicht einführen.

   Zwar liess sich diese unan  genehme Eigenschaft der überwiegend aus       Titankarbid    bestehenden     Flartmetallegierun-          gen    mildern, indem Wolfram-,     Molvbdän-    oder       Tantalkarbid    zugesetzt wurden.     Jedoch    ergab  sich auf diese Weise     ledig-lieh    ein Hartmetall,  das für ganz beschränkte Sonderzwecke, wie  beispielsweise das     Feinbohren,    geeignet war.

    Erst nachdem erkannt war, dass verhältnis  mässig grosse Mengen an     Vanadinkarbid    zuge  setzt werden mussten, konnte ein zäh-hartes,    überwiegend aus     Titankarbid    bestehendes  Hartmetall geschaffen werden, das     gmosse    Ver  schleissfestigkeit und     Schneidhaltigkeit        zeigt.     Obwohl diese Legierung in ihren Leistungen  an die bekannten und handelsüblichen Hart  metallegierungen heranreicht,

   die entweder       'V#"olframkarbid    allein oder     Wolframkarbid    ne  ben verhältnismässig geringen Mengen an     Ti-          tankarbid    und/oder     Molybdänkarbid    aufwei  sen, ergeben sich gewisse Nachteile. Vor allen  Dingen haben diese     Legierungen    den Nachteil,       löt-    und schleifempfindlich zu sein, so dass  bei der Herstellung der Werkzeuge, das heisst  also beim Befestigen der     Sehneidplättchen    am  Stahlschaft und beim Schleifen., grösste Vor  sieht geboten ist.

   Gerade die Schleifempfind  lichkeit spielt eine grosse Rolle, weil die Werk  zeuge beim Verbraucher gegebenenfalls nach  geschliffen werden müssen, wo mit einer so  durchgreifenden Sorgfalt., wie beim Erzeuger,  für diese Arbeiten nicht gerechnet werden  kann. Es hat sich nun gezeigt, dass die über  wiegend aus     Titankarbid    bestehenden     Hart-          meta.llegierungen    wesentlich verbessert werden  können, wenn sie mit einem verhältnismässig  grossen Gehalt an     Niobkarbid    versehen wer  den.

   Der Vorschlag,     Niobkarbid    in     Hart-          metallegierungen.    zu verwenden, ist an sich  bekannt, und zwar wird das Karbid dieses  Elementes meist gleichzeitig mit     Tantalkarbid     gemeinsam vorgeschlagen, weil die Auffassung  bestand, dass diese beiden Karbide gleichwir  kend seien. Untersuchungen haben nun jedoch  ergeben, dass das     Niobkarbid,    was Härte und      andere Eigenschaften anlangt, nicht nur ge  genüber dem     Tantalkarbid,    sondern auch einer       Reihe    anderer Karbide gegenüber eine ge  wisse Sonderstellung einnimmt.

   Gemäss der       Erfindung    wird vorgeschlagen, eine insbeson  dere zur Herstellung von Werkzeugen, die  hohe     Schneidhaltigkeit    und/oder Verschleiss  festigkeit ausweisen müssen, geeignete Hart  metallegierung derart     zusammenzusetzen,    dass  sie 55 bis<B>80%</B>     Titankarbid,    5 bis 40%     Niob-          karbid    und 5     bis    20% mindestens eines der  Metalle der     Eisengruppe,    z. B. Eisen, Nickel  oder Kobalt, enthält.  



  Eine solche     Hartmetallegierung    weist ge  ringere     Löt-    und     Schleifempfindlichlzeit    und  höhere Zähigkeit auf als eine ähnlich zusam  mengesetzte     Legierung,    die jedoch     Vanadin-          karbid    enthält.     Ausserdem    ist die     Härte    einer  solchen Legierung grösser, und damit ergibt  sich eine grössere Verschleissfestigkeit.  



  Die Herstellung der Legierung kann in  der     in    der Hartmetalltechnik allgemein übli  chen     Weise    erfolgen. Besonders vorteilhaft ist  es jedoch, das Fertigsintern der Körper unter  Druck vorzunehmen, wie dies an sich bekannt  ist, weil die günstigen Eigenschaften infolge  des     Drueksinterns    stärker hervortreten.  



  Als Hilfsmetall hat sich neben Kobalt     und     Nickel Eisen bewährt, so dass es möglich ist,  die Legierung mit verhältnismässig geringen  Kosten herzustellen. Um gewisse     Abwandhin-          gen    in der     Schneidleistung    und in der Ver  schleissfestigkeit in Anpassung an Sonderver  wendungszwecke zu ermöglichen, kann der  über 5 % betragende     Niobkarbid-Gehalt    ersetzt  sein durch Karbide der Elemente Chrom,     Zir-          kon,        Molybdän    und     Wolfram,    und zwar durch       mindestens    eines der genannten Karbide.

    Durch teilweisen Ersatz des     Niobkarbides     durch Chromkarbid und     Zirkonkarbid        wird     die Härte der Legierung beeinflusst, ohne dass  sich hierbei die Wärmeleitfähigkeit wesentlich  ändert. Die Wärmeleitfähigkeit kann erhöht  werden durch den Zusatz von     Molybdänkarbid     und     Wolframkarbid,    wobei     Wolframkarbid-          Zusatz    besonders auch die     Biegebruchfestig-          keit    erhöht.

      Als Beispiele für     Ausführungsformen    der  Erfindung, die sich besonders bewährt haben,  seien folgende Zusammensetzungen genannt:    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3  55 %     TiC    60 %     TiC    70 %     TiC     40 %     NbC    10 %     NbC    15 %     NbC     5 % Co     +    Fe 20 % WC 10 % Fe  10 % Ni     +    Fe 2,5 % Co  2,5 % Ni    Ein Vorteil der Legierung gemäss der Er  findung ist u. a.

   darin zu sehen, dass sie ver  hältnismässig billig herzustellen     ist,    weil die  dazu benötigten Stoffe leicht zu beschaffen       sind.    Dies gilt für das     Titankarbid,    das     aus          Titanerz    erhältlich ist, und in einem     gewissen     Umfang auch für das     Niob.    Es besteht die  Möglichkeit, beispielsweise     Ferroniob    unmit  telbar auf     Niobkarbid    zu verarbeiten,

   wobei  das Eisen     aus    der     Ferrolegierung    als Hilfs  metall in die endgültige     Hartmetallegierung          miteingeht.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hartmetallegierung, dadurch gekennzeich net, dass sie 55 bis 80 % Titankarbid, 5 bis 40 % Niobkarbid und 5 bis 20 % mindestens eines der Metalle der Eisengruppe enthält. UNTERANSPRüüCHE: 1. Hartmetallegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie 5 Niobkarbid und bis zu 35 % Chromkarbid enthält.

   2. Hartmetallegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie 5 % Niobkarbid und bis zu 35 % Zirkonkarbid enthält. 3. Hartmetallegierung nach Patentan spruch, dadurch. gekennzeichnet, dass sie 5 Niobkarbid und bis zu 35 % Molybdänkarbid enthält. 4. Hartmetallegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie 5 % Niobkarbid und bis zu 35 % Wolframkarbid enthält.