DE1925669B1

DE1925669B1 - Gesinterte stahlgebundene hartstofflegierung

Info

Publication number: DE1925669B1
Application number: DE19691925669
Authority: DE
Inventors: Fritz Frehn
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1969-05-20
Filing date: 1969-05-20
Publication date: 1972-05-25
Also published as: SE355200B; GB1297075A; DE1925669C2; CH553252A; AT293039B; FR2047629A5; BE750336A

Description

besondere als Werkstoff für Panzerplatten, aus denen Geld-, Dokumentenschränke od. dgl. hergestellt werden. Aus der erfmdungsgemäßen Sinterlegierung hergestellte Panzerplatten können außerdem bevorzugt ein- oder beidseitig mit einer Metallschicht, vorzugsweise rostfreiem Stahlblech, plattiert sein. Dadurch kann die Zähigkeit verbessert werden und außerdem ein optisch ansprechendes Bild erzeugt werden. Außerdem kann Platten, die außen mit Stahl oder einem anderen Metall plattiert sind, nicht angesehen werden, woraus sie im Innern bestehen. Dies erschwert in erwünschter Weise eventuelle Einbruchsversuche.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Sinterlegierung für Panzerplatten ist aber nur als Beispiel angegeben, sie wird sich überall dort mit Vorteil einsetzen lassen, wo hohe Härte, verbunden mit ausreichender Zähigkeit, und eine Hochhitzebeständigkeit sowie Temperaturwechselbeständigkeit gefordert werden.

Versuche mit 10 mm dicken Platten aus einer Sinterlegierung mit

60 % Karbidhartlegierung aus
- 33 % Titankarbid,

67% Stahllegierung aus 3,0 % Cr, 3% Mo,

0,4% C, Rest Fe und
40% Al₂O₃ der Korngröße 2 bis 3 mm,

beidseitig mit 5 mm dicken Platten aus legiertem Stahl

ίο beschichtet, haben gezeigt, daß es nicht möglich ist, mittels einer Diamantscheibe, Hartmetallbohrer oder mittels Acetylen-Brenner Löcher bzw. Ausschnitte zu schaffen. Dabei wurden Trennscheibe, Bohrer und Brennerdüse rotglühend und verloren ihre Funktionsfähigkeit.

Je nach Größe des Keramikzusatzes liegt das spezifische Gewicht der erfindungsgemäßen Sinterlegierung zwischen 4 und 5 g/cm³. Im geglühten Zustand werden Härtewerte von 40 bis 45 HRC und im gehärteten Zuao stand über 70 HRC erreicht.

Claims

1 2 steht aus 20 bis 95 Volumprozent eines Metallnitrids Patentansprüche: und 5 bis 80 Volumprozent AlN, TaN, Al2O3 und deren Mischungen, wobei das Metallnitrid bis zur

1. Gesinterte stahlgebundene Hartstofflegierung, Hälfte durch ein Metallkarbid ersetzt sein kann. Als bestehend aus 5 Bindemetalle kommen Eisen, Kobalt, Nickel und „,. „„ . , . _T, , .,, ., . deren Legierungen in Betracht. Von dieser bekannten 50 bis 90 Gewichtsprozent Karbidhartlegierung Legierung sind nur ihre Beständigkeit gegen Chemi-

™, . -_n„ ._u , „.. . ,., kalien, gegen Thermoschock und gegen hohe Tem-

10 bis 70 Gewichtsprozent Titankarbid _{peratur und jhre} Verschleißfestigkeit bekannt, die sie

™, .„„„., r, , ι ίο als Werkstoff für Schneidwerkzeuge geeignet er-

30 bis 90 Gewichtsprozent Stahl- _{schdnen Heßen übef dne Verwendbarkeit diese}r be-

legierung, Kest kannten Legierung für den Zweck der vorliegenden

10 bis 50 Gewichtsprozent Metalloxyd, das in der Erfindung ist nichts bekannt.

Grundmasse unlöslich ist. Gemäß der Erfindung wird nun ein besserer Werk-

2. Hartstofflegierung nach Anspruch 1, dadurch 15 stoff vorgeschlagen, der die eingangs genannten Forgekennzeichnet, daß der Anteil an Karbidhart- derungen erfüllt. Die Erfindung umfaßt eine Sinterlegierung bis zu 40 Gewichtsprozent aus ge- legierung, bestehend aus

mahlenen Spänen einer gesinterten Legierung aus

10 bis 70 Gewichtsprozent Titankarbid und 30 bis 50 bis 90 Gewichtsprozent Karbidhartlegierung mit

90 Gewichtsprozent einer Stahllegierung besteht. 20 10 bis 70 Gewichtsprozent Titankarbid

3. Hartstoff legierung nach einem der Ansprüche 1 und

und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Metalloxyd 30 bis 90 Gewichtsprozent Stahllegierung

Aluminiumoxyd enthalten ist. und

4. Hartstofflegierung nach einem der Ansprüche 1 10 bis 50 Gewichtsprozent Metalloxyd,
bis 3, gekennzeichnet durch eine Korngröße des 25

Metalloxydbestandteils von 0,5 bis 20 mm, vor- Die Herstellung der erfindungsgemäßen Sinterzugsweise 2 bis 5 mm. legierung erfolgt in der Weise, daß vorzerkleinertes

Titankarbid und Stahllegierungspulver unter Zusatz eines Mahlmittels auf eine Korngröße von etwa 2 bis

30 3 μπι gemahlen wird. Dabei können statt der fertigen Stahllegierung auch deren Einzelkomponenten mit dem Titankarbid gemahlen werden. Nach dem Aus-

Die Erfindung betrifft eine auf pulvermetallur- treiben der Mahlflüssigkeit wird zerkleinertes Metallgischem Weg durch Pressen und Sintern hergestellte oxyd zugesetzt, mit dem Titankarbid- und Stahl-Legierung, die sich aus einem Metallkarbid, insbe- 35 legierungspulver gemischt, gepreßt und bei Temsondere Titankarbid, einer Stahllegierung und kera- peraturen von 1350 bis 1450°C gesintert,
mischem Werkstoff zusammensetzt. Unter Stahl- Die eingesetzte Menge an Titankarbid- und Stahllegierung werden im folgenden alle ohne Nach- legierungspulver kann bis 40 Gewichtsprozent aus gebehandlung schmiedbaren Eisenwerkstoffe mit Kohlen- mahlenen Spänen einer bereits gesinterten Legierung stoff gehalten bis 2% und gegebenenfalls Legierungs- 40 aus 10 bis 70 Gewichtsprozent Titankarbid und 30 zusätzen verstanden (F. Eisenkolb, »Einführung bis 90 Gewichtsprozent einer Stahllegierung in der in die Werkstoffkunde«, Bd. III Eisenwerkstoffe, gleichen Zusammensetzung bestehen. Auf diese Weise 7. Auflage, 1965, S. 12/13). Üblicherweise und auch ist es möglich, anfallenden Schrott aus der Karbidim Sinne dieser Anmeldung werden in der Fachwelt hartlegierung wieder verwendbar zu machen,
unter Eisenwerkstoffen alle Legierungen verstanden, 45 Als Metalloxyd kommen z. B. MgO, BeO₂, vorzugsdie mehr als 50 % Eisen enthalten. weise Al₂O₃ in Betracht. Auch Mischungen von Metall-

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem oxyden können zum Einsatz kommen. Die Metalloxyde besteht in der Schaffung eines Werkstoffes, der spezi- erfüllen die Forderung, in der aus der Karbidhartfisch leicht, mechanisch schlecht oder nichtbearbeitbar, legierung bestehenden Grundmasse nicht löslich zu d. h. hart und verschleißfest bei ausreichender Zähig- 50 sein.

keit ist, seine Form auch bei sehr hoher Hitzeeinwir- Die Korngröße der dem Titankarbid- und Stahlkung nicht verliert und ausreichend temperatur- legierungspulver zuzusetzenden Metalloxyde in gewechselbeständig ist. Die aus dem erfindungsgemäß pulverter Form sollte in der Größenordnung von 0,5 aufzufindenden Werkstoff hergestellten Gegenstände bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm, liegen. Bei einer sollen vor allem nicht mechanisch, z. B. mittels 55 solchen Teilchengröße erfolgt eine gute und ausrei-Schleifscheiben, zu trennen sein, sich nicht bohren chend feine Verteilung der Metalloxyde in der Grundlassen und bis zu Temperaturen von etwa 2000⁰C masse, wodurch der gewünschte Widerstand gegen mittels eines Schneidbrenners nicht schneidbar sein. mechanische Bearbeitung und Brennschneiden erreicht Diese Eigenschaften werden z. B. von Werkstoffen für wird.

Panzerplatten gefordert, aus denen Geld-, Doku- 60 Der Anteil an Titankarbid in der erfindungsgemäßen

mentenschränke od. dgl. hergestellt sind. Sinterlegierung kann vorzugsweise bis insgesamt 50

Die bisher für derartige Zwecke verwendeten Gewichtsprozent durch ein oder mehrere andere

Stähle erfüllten die oben geforderten Bedingungen nur Metallkarbide ersetzt sein. Hierfür kommen ins-

sehr unzureichend. besondere die Karbide des Chroms, Molybdäns,

Aus der USA.-Patentschrift 3 409 419 ist eine harte, 65 Vanadiums, Tantals, Niobs, Wolframs oder Hafniums

verschleißfeste und hitzebeständige Sinterlegierung be- in Frage.

kannt, die aus 3 bis 50 Volumteilen Hartstoff, gebunden Die erfindungsgemäße Sinterlegierung eignet sich

durch 1 Volumteil Metall, besteht. Der Hartstoff be- auf Grund ihrer geschilderten Eigenschaften ins-