CH476850A - Verfahren zur Herstellung von Hartmetallkörpern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Hartmetallkörpern

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CH476850A
CH476850A CH292766A CH292766A CH476850A CH 476850 A CH476850 A CH 476850A CH 292766 A CH292766 A CH 292766A CH 292766 A CH292766 A CH 292766A CH 476850 A CH476850 A CH 476850A
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carbide
powder
hard metal
metal
nickel
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CH292766A
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Alexander Guy
Kingsley Iler Ralph
Walsh Meadows Geoffrey
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Du Pont
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/051Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor

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Description


  Verfahren zur Herstellung von     IIartmetallkörpern       Hartmetalle, wie sie für     Schneidwerkzeugspitzen     zur     spanabhebenden    Bearbeitung von Metallen ver  wendet werden, werden gewöhnlich durch Sintern eines  innigen Gemisches aus Wolfram- oder     Titancarbid    mit  Kobalt bzw. Nickel hergestellt.

   Die Herstellung erfolgt,  indem das     Wolframcarbid    und das     Kobaltpulver    so  lange miteinander vermahlen werden, bis sie sehr innig  gemischt sind, worauf dem Pulver durch Kaltpressen  die     gewünschte-    Form gegeben und dieser poröse, aber  zusammenhängende Körper     dann    in einer reduzieren  den Atmosphäre, wie Wasserstoff, gesintert wird, bis  der poröse     Pressling        schrumpft    und seine     Porosität     vermindert worden ist. Solche metallgebundenen     Sin-          tercarbide    verlieren bekanntlich ihre Härte bei höheren  Temperaturen. Z.

   B. beträgt die Härte bei 600  C  weniger als die Hälfte derjenigen bei Raumtemperatur.  Wenn ein aus solchen Hartmetallen hergestelltes       Schneidwerkzeug    heiss wird, besonders wenn es zum  Schneiden von Legierungen verwendet wird, die bei  hohen Temperaturen hart bleiben, wird seine Schneid  spitze rasch zerstört. Die einzige Möglichkeit, solche  hitzebeständigen Legierungen zu schneiden, besteht  daher darin, die     Schneidgeschwindigkeit    von etwa 100  bis 200     m/Min.    auf 7 oder 15     m/Min.    zu vermindern,  um die     Schneidwerkzeugspitze    kühl zu halten, damit  sie ihre Härte behält.  



  Es ist bekannt,     dispersions.gehärtete    Metalle als  Bindemittel für keramische Stoffe zu verwenden, vor  ausgesetzt, dass die Metalle  aktiv  sind, wie Chrom.  Ein Metall wird als aktiv bezeichnet, wenn sich sein  Oxyd nicht leicht durch Wasserstoff reduzieren lässt.  Bisher hat man angenommen, dass ein aktives Metall  erforderlich ist, weil gefunden wurde, dass  inaktive   Metalle sich nicht an die harte oder- keramische Phase  binden.  



  Es wurde nun gefunden, dass die Metalle die jewei  lige     Carbidphase    so benetzen können, dass ein aktives  Metall überflüssig und. sogar für andere erwünschte  Eigenschaften der aus den     Sintercarbiden    hergestellten  Produkte schädlich. ist. Z. B. können     Schneidwerkzeuge       aus     Sintercarbiden    hergestellt werden, die ihre Härte  sogar noch bei     600     C behalten,, wenn man zum Bin  den der     Carbide        dispersionsgehärtete    Metalle verwen  det.  



  Hitzebeständige     Carbide,    die zur Herstellung der       Hartmetallkörper    nach dem Verfahren der Erfindung  verwendet werden, sind     Titancarbid,        Wolframcarbid,          Tantalcarbid    oder Gemische derselben.

   Zusätzlich kön  nen noch     Zirkoniumcarbid,        Vanadiumcarbid,        Niobcar-          bid,        Hafniumcarbid    und bzw. oder     Molybdäncarbid    in       Mengen        von    1     bis        50        Gew.-%        verwendet        werden.        Die     als Ausgangsstoffe bei der Herstellung der Hartmetall  körper verwendeten pulverförmigen     Carbide    haben vor  dem Heisspressen z. B.

   Teilchengrössen im Bereich  von 250 bis 1000 in     cc.     



  Zum Binden der     Carbide    werden Eisen, Kobalt,  Nickel oder Legierungen dieser Metalle untereinander  oder mit anderen Metallen verwendet, deren Oxyde bis  zu 300  C beständig sind. Ferner müssen die Oxyde  dieser Legierungsmetalle bei 27  C eine freie Bildungs  energie von 30 bis 70 Kcal je     g-Atom    Sauerstoff auf  weisen. Welches Metall oder welche Metallegierung  jeweils zu wählen ist, richtet sich nach den zu binden  den     Carbiden.    Zum Binden von     Wolframcarbid    wird  Kobalt bevorzugt; gute Ergebnisse erhält man jedoch  auch mit Nickel.  



  Die Menge der zum Binden des     Carbids        verwende-          ten        Metallphase        beträgt        0,1        bis        35        Vol.-%.        Vorzugs-          weise    enthalten die     Hartmetallkörper    die Metallphase  in Mengen von 1 bis 35     Vol.-oio,    insbesondere von 5       bis        35        Vol.        -%.     



  Die in der Metallphase zu verwendenden     Disper-          sionshärtungsmittel    können im weitesten     Sinne    als hit  zebeständige Kolloide bezeichnet werden. Vorzugs  weise verwendet man hitzebeständige Oxyde, von de  nen     Thoriumoxyd    besonders bevorzugt wird. Die erfin  dungsgemäss verwendeten     dispersionsgehärteten     Metalle sind     in    der     USA-Patentschrift    3 087 234 be  schrieben.

        Das innige     Gemisch    aus     Metallcarbid    und     disper-          sionsgehärtetem    Metallpulver, welches anschliessend  gepresst wird, wird durch Vermahlen des     Hartcarbid-          pulvers    mit dem     dispersions.gehärteten    Metallpulver in  einer     inerten    Flüssigkeit     in    der     Kugelmühle    hergestellt.

    Das Vermahlen in der Kugelmühle soll in einem ge  schlossenen Behälter, vorzugsweise     in    einer     inerten     Atmosphäre über einer     inerten    Flüssigkeit, durchge  führt werden. Bei der     Gewinnung    des Pulvers von. der  Flüssigkeit sorgt man vorzugsweise dafür, dass sich  noch etwas     Flüssigkeit    auf dem Pulver befindet, bevor  dieses, wie nachstehend beschrieben, zwecks Behand  lung mit Wasserstoff in den Reduktionsofen überführt  wird, um die Oxydation auf ein Minimum zu beschrän  ken.  



  Das     Vermahlen    in der     Kugelmühle    wird fortgesetzt,  bis die spezifische Oberfläche des     Carbids    einen Wert  zwischen 6/D und 24/D     m2/g    angenommen hat, wobei  D die Dichte des     Carbids    in     g/cm3    bedeutet.

   Diese spe  zifische Oberfläche entspricht einer     Teilchengrösse    des       Carbids    von 250 bis 1000     m,u.    Die spezifische Ober  fläche wird durch Gewinnen des     Carbids    aus dem Ge  misch bestimmt, indem das Metall mit Säure aufgelöst  und das kolloidale     Dispersionshärtungsmittel    von dem  schwereren     Carbid    durch selektives     Absitzenlassen    und  Sichten getrennt wird. Unter Umständen kann es erfor  derlich sein, zuerst die spezifische Oberfläche des in  dem Metallpulver vor dem Vermahlen in der Kugel  mühle enthaltenen     Dispersionshärtungsmittels    zu be  stimmen.

   Verfahren zur Durchführung dieser Bestim  mung sind in den     USA-Patentschriften    3 019 103 und  3 087 234 beschrieben. Die Grösse der Füllmittelteil  chen in dem Metall wird durch das Vermahlen in der  Kugelmühle nicht     beeinflusst.     



  Die Kugelmühlen. und     Mahlkugeln    bestehen vor  zugsweise aus     Wolframcarbid    oder aus dem zum Bin  den verwendeten Metall. Im letzteren Falle braucht  das als Werkstoff für die Kugelmühle und die Mahl  körper dienende Metall nicht     dispersionsgehärtet    zu  sein. Man kann auch Mühlen verwenden, die mit  einem Elastomeren ausgekleidet sind.  



  Hierfür ist ein     Elastomeres    auszuwählen, das von  dem Mahlmittel nicht angegriffen oder erweicht wird.  Vorzugsweise werden die Mühlen z. B. mit     Polychlor-          opren    ausgekleidet, in welchem Falle das Pulver in  einem     aliphatischen    Kohlenwasserstofföl oder einem  von aromatischen Fraktionen freien gereinigten  Leuchtöl     vermahlen    wird.  



  Das vermahlene Gemisch aus     Metallcarbid    und       dispersionsgehärtetem    Bindemetall wird in einer Was  serstoffatmosphäre auf eine Temperatur nicht über  etwa 650  C erhitzt, um Spuren von     oxydischen    Ver  unreinigungen zu entfernen, die sich beim Vermahlen  gebildet haben könnten. In dieser     Verfahrensstufe    be  sitzt das reduzierte Pulvergemisch eine äusserst reak  tionsfähige     Oberfläche    und kann dann aus dem Was  serstoffofen in eine     inerte    Atmosphäre, wie Argon,  au-getragen und in Formen zum Heisspressen über  führt werden.

   Alle Arbeitsgänge werden unter     Aus-          schluss    von Luft     durchgeführt,    um die Wiederoxyda  tion zu verhindern.  



  Nach einer anderen     Arbeismethode    kann das Pul  ver nach dem Reduzieren teilweise     gesintert    werden,  indem die Temperatur in einer     inerten        Atmospähre,     wie Argon, kurzzeitig auf 1050 bis 1100  C erhöht  wird. Nach dem Erkalten auf Raumtemperatur wird  das Pulver langsam einer niedrigen Konzentration von    Luft in Argon ausgesetzt, um eine weitgehende Oxyda  tion unter Wärmeentwicklung     zu    verhindern. Hierbei  bildet sich ein dünner Schutzüberzug aus Oxyd.

   Das       entaktivierte    Pulver kann dann an der Luft hantiert  und in Formen zum Heisspressen überführt     werden.Es     ist wichtig, dass das Pulver     während    der gesamten Ver  arbeitung unter Ausschluss von Feuchtigkeit in ge  schlossenen Behältern gehalten und jederzeit so behan  delt wird, dass die Oxydation auf ein Minimum be  schränkt bleibt.  



  Das innige Gemisch aus     Carbidpulver    und     disper-          sionsgehärtetem    Metallpulver wird am besten durch  Heisspressen zu Formkörpern verarbeitet, indem es  unter hohem Druck auf höhere Temperaturen erhitzt  wird. Dauer und Temperatur des     Erhitzens    müssen für  jedes besondere Pulvergemisch sorgfältig gesteuert wer  den. Das Pulvergemisch muss bei einer Temperatur       verpresst    werden, bei der die     Porosität    unter einem  Druck von etwa 280     kg/cm2    rasch     in    wenigen Minuten  verschwindet.  



  Das Heisspressen wird gewöhnlich in     Graphitfor-          men    unter einem Druck von 70 bis 350     kg/cm2    durch  geführt. Die Pressform wird rasch auf hohe Tempera  tur gebracht und das Gut bei der Mindesttemperatur  verformt, bei der     im    Verlaufe von etwa 5 Minuten ein  Körper mit einer Dichte von mindestens 98 % der  theoretischen Dichte entsteht, worauf das Produkt  sofort rasch gekühlt wird. In den meisten Fällen arbei  tet man vorzugsweise so, dass das lockere Pulver in die  Form eingefüllt, die Temperatur auf die     gewünschte     Höhe gebracht und erst dann der Druck zur Einwir  kung gebracht     wird.     



  Der     unporöse    Zustand des Produktes wird be  stimmt, indem die Dichte auf an sich bekannte Art ge  messen und mit der aus den Dichten der Einzelbe  standteile berechneten Dichte verglichen wird.  



  <I>Beispiel 1</I>  Durch Lösen von 4320g     Nickelnitrat-hexahydrat,          Ni(NOg)2    .     6H20,    in Wasser und Verdünnen auf 5 1  wird eine Nickelnitratlösung hergestellt. 77 g     Tho-          riumoxydsol    (26 %     Th02),    welches mit einer Spur Sal  petersäure     stabilisirt    ist und das     Thoriumoxyd    in  Form von     Einzelteilchen    mit mittleren Durchmessern  von etwa 5 bis 10     mIc    enthält, werden auf 51 ver  dünnt.

   5 1 Wasser von Raumtemperatur werden geson  dert, aber gleichzeitig, mit der Nickelnitratlösung, dem  verdünnten     Thoriumoxydsol    und einer     Ammoniumhy-          droxyd-Ammoniumcarbonatlösung    unter starkem Rüh  ren mit gleichmässigen Geschwindigkeiten versetzt.  Während der Ausfällung wird der     pH-Wert    des Reak  tionsgemisches auf 7,5 gezahlten. Hierbei entsteht ein  Niederschlag von     Nickelhydroxyd-carbonat    und     Thori-          umoxydteilchen.    Der Niederschlag wird     abfiltriert        und     durch Auswaschen, von     Ammoniumnitrat    befreit.

   Der  Filterkuchen wird im Ofen bei 300  C getrocknet.  



  Das Produkt wird in der Hammermühle auf     Teil-          chengrössen    unter     44,u.        gepulvert    und im Ofen auf  500  C erhitzt. Über das Pulver wird langsam Wasser  stoff mit solcher Geschwindigkeit geleitet, dass das  Nickeloxyd in 4     Stunden    reduziert wird. Während die  ses Reduktionsvorganges wird der Wasserstoffstrom 8  Stunden mit konstanter gleichmässiger Geschwindigkeit  über das Pulver geleitet.

   Dann wird die     Temperatur     auf 700  C erhöht, der Strom von trockenem reinem  Wasserstoff erheblich     versträkt    und     schliesslich    die  Temperatur weiter auf 950  C gesteigert, um die      Reduktion zu vervollständigen.

   Als Produkt erhält man       ein    Nickelpulver, welches 2     Vol.-11/o        einzelne,    kolloidale       Thoriumoxydteilchen    enthält, die in einem Netz von  metallischem Nickel eingeschlossen oder     dispergiert          sind.    Infolge der Anwesenheit des     Thoriumoxyds    sind  die Nickelkörner äusserst klein,     und    zwar in der     Grös-          senordnung    von 1     /c    oder noch kleiner.  



  60 g des so hergestellten     Nickel-Thoriumoxydpulvers,     940 g W     olframcarbidpulver    mit einer mittleren     Teil-          chengrösse    von 3     ,u,        1500-    m 1 eines     aliphatischen    Koh  lenwasserstofföls von niedriger     Viscosität    und 11,34 kg       Wolframcarbidzylinder    mit Durchmessern von  6,3.5 mm und Längen von 6,.35 mm werden in eine  3,7851 fassende, mit     Polychloropren    ausgekleidete  Kugelmühle eingegeben. Die Mühle wird 4 Tage mit  einer Geschwindigkeit von 65     U/Min.    umlaufen gelas  sen.

   Dann wird der Inhalt aus der Mühle mit     Hexan     ausgewaschen, und die     Wolframcarbidzylinder    werden  von der Ölsuspension     abgesiebt.    Beim Stehenlassen set  zen sich die Feststoffe aus der Suspension ab, und die  überstehende Flüssigkeit wird dann abgegossen. Das  restliche Öl wird aus dem Bodensatz durch drei- oder  viermaliges Aufschlämmen in     Hexan,        Absitzenlassen     und Dekantieren entfernt, und die Feststoffe werden       schliesslich    im Vakuumofen unter Spülung mit Stick  stoff bei 100  C getrocknet. Das Pulver wird im Ofen  auf 25  C erkalten gelassen, bevor es der Luft ausge  setzt wird.  



  Das trockene Pulver wird 24 Stunden in einem  Strom aus 5 Teilen Wasserstoff und 1 Teil Argon auf  600  C erhitzt, worauf die Temperatur für 1 Stunde  auf 1050  C erhöht wird. Dann wird das Pulver unter  Argon auf Raumtemperatur erkalten gelassen, worauf  man langsam Luft in den Ofen einlässt. Das ausgetra  gene Pulver wird auf Teilchengrössen unter 74     ,u    aus  gesiebt.

   Es besteht zu 6     Gew.-0/G        @(10        Vol.-0/a)    aus     Nik-          kel-Thoriumoxyd        und        zu        94        Gew.-%        (90        Vol.-9/o)        aus          Wolframcarbid.    Sowohl die Nickelteilchen als auch die       Wolframcarbidteilchen    besitzen Grössen von 1     ,u    oder  weniger.  



  Die durch     Stickstoffadsorption        bestimmte    spezifi  sche Oberfläche     des        Wolframcarbids    und     Thorium-          oxyds,    welches durch Auflösen des     Nickels    durch  Kochen einer Probe des Pulver in 6 n Salzsäure hinter  bleibt, beträgt 3,5     m2/g.    Da die ursprüngliche, durch       Stickstoffadsorption    bestimmte spezifische Oberfläche  des     Thoriumoxyds    45     m:

  2/g    betrug, lässt sich berech  nen, dass das     Thoriumoxyd    2,7     m2/g    zur spezifischen  Oberfläche des Gemisches aus     Wolframcarbidpulver     und     Thoriumoxyd    beiträgt, was bedeutet, dass das       Wolframcarbid    eine spezifische Oberfläche von 0,8       m2/g    aufweist. Dies entspricht einer mittleren     Teil-          chengrösse    von 500     ma.     



  55 g des     Nickel-Thoriumoxyd-Wolframcarbidpulvers     werden in eine     zylinderförmige        Kohlenstofform    von  25,4 mm Durchmesser eingegeben, die an beiden  Enden mit dicht     schliessenden        Kohlenstoffkolben    ver  sehen ist. Das Aggregat wird in eine von beiden Seiten  her zu betätigende, durch     Induktionsheizung    erhitzte       Vakuumheisspresse    eingegeben und das Pulver darin 7  Minuten unter einem Druck von 28     kg/cm2    auf  1400  C erhitzt, worauf der Druck auf 280     kg/cm2    er  höht und die Temperatur noch 2 Minuten auf 1400  C  gehalten wird.

   Dann wird die Probe aus der     Heizzone     entfernt. Nach dem Kühlen erhält man eine     zylinder-          förmige    Scheibe von 25,4 mm Durchmesser und  7.1438 mm Dicke. Die Scheibe wird mit der Diamant-    säge in einen Stab mit quadratischem Querschnitt mit  <B>12,7</B> mm Kantenlänge, mehrere Stäbe mit     quadra:i-          schem    Querschnitt mit 1,778 mm Kantenlänge und  einen Stab mit quadratischem Querschnitt mit  6,35 mm Kantenlänge zwecks Prüfung der physika  lischen Eigenschaften zerschnitten.

   Hierbei stellt sich  heraus, dass der Körper eine theoretische Dichte von  14,96, eine     Querbruchfestigkeit    von 16 874     kg/cm2,     eine Stossfestigkeit von 1,285     mkg/cm2    und eine  Rockweh     A-Härte    von 91,4 aufweist.  



  Der Stab mit einer     Querschnittskantenlänge    von  12,7 mm wird an seiner Oberfläche durch     Behandeln     mit dem elektrischen Lichtbogen     abgeschliffen,    und  jede     Schneidecke    wird mit einem Nasenradius von  0,7938 mm ausgebildet.  



  Der fertige     Schneidwerkzeugeinsatz    wird verwen  det, um einen Zylinder aus einer Nickellegierung,     be-          stehend        aus        58        %        Nickel,        19        a/o        Chrom,        14        %        Kobalt,     3     a/o        Molybdän,        2,5        %        Titan,    2     %        Eisen,

          1,2        a/o        Alumi-          nium    und Spuren an Mangan, Silicium und Kohlen  stoff, bei einer     Schneidtiefe    von 1,27 mm,     einer    Zufüh  rungsgeschwindigkeit von 0,254 mm je Umdrehung,  einem Leitwinkel von 15  und einer Oberflächenge  schwindigkeit von 45,72     m/Min.    abzudrehen.

   Hierbei  wird festgestellt, dass mehrere     Schneidecken    minde  stens zwei- bis dreimal so viel Metall entfernen, bevor  sie versagen, als die besten der bisher bekannten       Schneidwerkzeugeinsätze    aus mit Kobalt gebundenem       Wolframcarbid,    die etwa 33 bis 50 cm' Metall entfer  nen, bevor sie versagen.  



  <I>Beispiel 2</I>  200 g des nach Beispiel 1 hergestellten     Nickel-Tho-          riumoxydpulvers,    1000 g     Titancarbidpulver    mit     einer     mittleren     Teilchengrösse    von 5     ,u,   <B>3500</B> m 1 des in Bei  spiel 1 verwendeten Kohlenwasserstofföls und 36,3 kg  Nickelkugeln mit Durchmessern von 6,35 bis<B>12,7</B> mm  werden in eine 15 1 fassende Nickelmühle eingegeben.  Die Mühle wird 5 Tage mit einer Geschwindigkeit von  45     U/Min.    umlaufen gelassen.  



  Das gemäss Beispiel 1 gewonnene und mit     Wasser-          stoff        reduzierte        Produkt        besteht        zu        16,5        Gew.-%        aus     Nickel und     Thoriumoxyd    und zu 83,5     Gew.-1/o    aus       Titancarbid,    wobei die Teilchengrösse der Nickel- und       Titancarbidteilchen    1     ,u    und weniger beträgt.  



  Die durch     Stickstoffadsorption    bestimmte     speZifi-          sche    Oberfläche des nach dem Auflösen des Nickels  durch Kochen einer Probe des Pulvers mit 6 n Salz  säure hinterbleibenden     Titancarbids    und     Thoriumoxyds     beträgt 5,3     m2/g.    Da die durch     Stickstoffadsorption    be  stimmte spezifische Oberfläche des     Thoriumoxyds     6,5     m2/g    beträgt, lässt sich berechnen, dass das     Thori-          umoxyd    zu der spezifischen     Oberfläche    des Rückstan  des 0,

  5     m2/g    beiträgt, was bedeutet, dass das     Titancar-          bid    eine spezifische Oberfläche von 4,8     m2/g    hat, was  einer mittleren     Teilchengrösse    von 255 mg entspricht.

    20 g dieses Pulvers aus Nickel,     Thoriumoxyd    und       Titancarbid    werden nach dem Verfahren des Beispiels  1, jedoch bei     einer    Temperatur von 1500  C,     heissge-          presst.    Aus dem so erhaltenen     Presskörper    werden ein       Schneidwerkzeugeinsatz    und Stäbe zur Untersuchung  der     phy-ikalischen    Eigenschaften gemäss Beispiel 1  hergestellt.

   Die gemessene Dichte von 5,30 entspricht       einer        theoretischen        Dichte        von        99,6        %,        die        Querbruch-          festigkeit    beträgt 18 985     kg/cm2,    die Stossfestigkeit  2,464     mkg/cm2    und die     Rockwell    A-Härte 92,3.

        Ein nach Beispiel 1 hergestellter und untersuchter       Schneidwerkzeugeinsatz    mit einem quadratischen  Querschnitt von<B>12,7</B> mm Kantenlänge entfernt minde  stens zweimal so viel Metall, bevor er versagt, wie     ein          Schneidwerkzeugeinsatz    aus     mit    Kobalt gebundenem       Wolframcarbid.     



  <I>Beispiel 3</I>  Nach Beispiel 1 wird ein Pulver aus 10     Vol.        -11/o     kolloidalen     Thoriumoxydteilchen,    die in einem Netz  von     Kobaltteilchen        dispergiert    sind, hergestellt. Zum  Ausfällen wird eine wässrige Lösung von 3380 g  Kobalt     (II)-acetat        tetrahydrat,        Co(C2Hs02)2    . 4     H20,     in 51 und ein     Sol    von 385 g     Thoriumoxyd    gemäss Bei  spiel 1 in 51 Wasser verwendet.

   Zum Unterschied von  Beispiel 1 wird die Reduktion bei     einer    Temperatur  von     1050     C vervollständigt.  



  Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen     Mahlverfah-          ren        wird        ein        Pulver        aus    6     Gew.-%        Kobalt-Thoriumoxyd     und 94     Gew.-0/9        Wolframcarbid    hergestellt. Die     Kobalt-          pulverteilchen    haben eine mittlere Korngrösse von 1     ,u     und die     Wolframcarbidteilchen    besitzen Grössen von  1     li    und weniger.  



  55 g des Pulvergemisches aus Kobalt,     Thorium-          oxyd    und     Wolframcarbid    werden nach Beispiel 1     heiss-          gepresst.     



  Aus dem so erhaltenen Presskörper werden ein       Schneidwerkzeugeinsatz    und Stäbe zur physikalischen  Untersuchung gemäss Beispiel 1 hergestellt. Die Dichte  beträgt 14,95,     d.h.    99,9     01o    der theoretischen Dichte,  die     Querbruchfestigkeit    25 310     kg/cm2;    die     Stossfestig-          k,-it    2,143     mkg/cm2    und die     Rockwell    A-Härte 92,.6.  



  Ein quadratischer     Schneidwerkzeugeinsatz    mit  einer Kantenlänge von 12,7 mm, der nach Beispiel 1  hergestellt und untersucht wird, entfernt mindestens  zwei- bis dreimal so viel Metall, bevor er versagt, wie  ein     Schneidwerkzeugeinsatz    aus     reit    Kobalt gebunde  nem     Wolframcarbid.     



  <I>Beispiel 4</I>  Nach Beispiel 3 wird ein Pulvergemisch aus 6       Gew.-0/9        Kobalt,        welches        10        Vol.-%-        dispergiertes        Tho-          riumoxyd        enthält,        89        Gew.-%        Wolframcarbid        und    5       Gew.-9/o        Tantalcarbid    hergestellt,

   indem beim     Vermah-          len    in der Kugelmühle     Tantalcarbid    mit Korngrössen  unter 62 /c zugesetzt wird.  



  Nach dem Heisspressen hat der Pressling eine       Dichte        von        14,92        =        99,9        %        des        theoretischen        Wertes,     eine     Querbruchfestigkeit    von 24 605     kg/cm2,    eine  Stossfestigkeit von 2,786     mkg/cm=    und eine     Rockwell     A-Härte von 92,5.  



  Ein nach Beispiel 1 hergestellter quadratischer       Schneidwerkzeugeinsatz    mit einer Kantenlänge von  12,7 mm wird verwendet, um einen Zylinder aus  Werkzeugstahl     (S.A.E.    Nr. 4340) bei einer Schneid  tiefe von 0,254 mm, einer     Zufuhrgeschwindigkeit    von  0,254 mm je Umdrehung, einem Leitwinkel von 10   und einer Oberflächengeschwindigkeit von 213     m/Min.     abzudrehen.  



  Hierbei stellt sich heraus, dass mehrere     Schneidek-          ken    mindestens die doppelte Menge     Metall    entfernen,    bevor sie versagen, wie ein herkömmliches Schneid  werkzeug aus mit Kobalt gebundenem     Wolframcarbid     und     Titancarbid,    welches     unter    den gleichen Schneid  bedingungen 107     cm3    Metall entfernt.  



  <I>Beispiel 5</I>  Nach Beispiel 2 wird ein Pulvergemisch aus 6       Gew.-%        Nickel,        welches    2     Vol.-%        dispergiertes        Thori-          umoxyd        enthält,        84        Gew.-%        Titancarbid        und        10          Gew.-%        Molybdänmonocarbid        hergestellt,

          indem        beim     Vermahlen in der     Kugelmühle        Molybdäncarbid    mit  Korngrössen unter 44     ,u    zugesetzt wird.  



  Der nach dem     Heisspressen        gewonnene        Pressling          besitzt        eine        Dichte        von        5,30        =        99;

  85        %        des        theoreti-          schen-    Wertes, eine     Querbruchfestigkeit    von 15 820 kg/       cm2,    eine     Stossfestigkeit    von 1,93     mkg/cm2    und eine       Rockwell        A-Härte    von 91,9.  



  Ein     Schneidwerkzeugeinsatz    von quadratischem  Querschnitt mit einer Kantenlänge von 12,7 mm, der  nach Beispiel 1 hergestellt und untersucht wird, ent  fernt zwei- bis .dreimal so viel Metall, bevor er versagt,  wie ein herkömmlicher     Schneidwerkzeugeinsatz    aus     mit     Kobalt gebundenem     Wolframcarbid.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Hartmetallkör- pern, dadurch gekennzeichnet, dass Titancarbid, Wolf- ramcarbid und bzw. oder Tantalcarbid in einer inerten Flüssigkeit mit 0,1-35 Vol /o eines Einbettungsmetal- les, in dem einzelne Oxydteilchen als Füllmittel verteilt sind, wobei das Einbettungsmetall aus Eisen, Nickel, Kobalt und bzw.
    oder Legierungen dieser Metalle mit- einander oder mit anderen Metallen besteht, deren Oxyde bis zu 300 C beständig sind, in der Kugel mühle vermahlen wird, bis die spezifische Oberfläche des Metallcarbids 6/D bis 24/D m2/g beträgt, wobei<B>D</B> die Dichte in g/cml bedeutet, und das erhaltene Pul vergemisch bei 70-350 kg/cm' und einer Temperatur heissgepresst wird, die .ausreicht,
    um in 5-10 min einen Hartmetallkörper mit mindestens 98 % der theoreti- schen Dichte zu erhalten, worauf der Hartmetallkörper rasch gekühlt wird. II. Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. hergestellter Hartmetallkörper. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das gemahlene Gut in einer Wasser stoffatmosphäre auf nicht über 650 C erhitzt wird, um Spuren von oxydischen Verunreinigungen zu entfernen. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Oxydteilchen solche aus Thori- umoxyd sind. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Temperatur beim H isspressen etwa 1400 C beträgt.
    <I>Anmerkung des</I> Eidg. <I>Amtes für geistiges Eigentum:</I> Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist.
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