DE2000257C2 - Gesinterte stahlgebundene karbidhartlegierung - Google Patents
Gesinterte stahlgebundene karbidhartlegierungInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine gesinterte stahl- Eine Karbidhartlegierung in der erfindungsgemäß
gebundene Karbidhartlegierung. vorgeschlagenen Zusammensetzung erfüllt die gestell-
Gesinterte stahlgebundene Karbidhartlegierungen ten Anforderungen hinsichtlich einer hohen Versind
in einer Vielzahl von Zusammensetzungen be- schleißfestigkeit und Härte. Die ernndungsgemäß
kannt. Sie bestehen im wesentlichen aus etwa 10 bis 5 vorgeschlagene Karbidhartlegierung erweist sich daher
70 Gewichtsprozent eines Metallkarbids oder eines insbesondere vorteilhaft als Werkstoff zur Herstellung
Mischkarbids und 30 bis 90 Gewichtsprozent einer von Einsätzen in Warmverformungswc !'zeugen. Die
Stahllegierung. Die Stahlgrundmasse kann in bekann- Einsätze werden bei der für Warmarbeit- tahle höchstter
Weise aus einem ferritischen, austenitischen oder zulässigen Temperatur von etwa 650 C in einen Stahlmartensitischen
unlegierten oder legierten Stahl be- i° mantel eingeschrumpft. Dies muß ohne wesentlichen
stehen. Die Stahlgrundmasse verleiht diesen Karbid- Härteabfall erfolgen. Gleichzeitig muß der Einsatz
hartlegierungen gegenüber bekannten Hartmetallen unter einer bestimmten Vorspannung in das Arbeits"-den
Vorteil, daß sie nach der Sinterung und anschlie- werkzeug eingesetzt werden. Das bedingt, daß der
ßenden spanenden Bearbeitung härtbar sind. Dem- Werkstoff für den Werkzeugeinsatz die verhältnisgegenüber
haben die bekannten Hartmetalle nach der 15 mäßig hohe Vorspannung aushalten muß und während
Sinterung bereits ihre Endhärte, die, um noch eine der Arbeit den wechselnden Druck- und Zugbelastunspangebende
Bearbeitung zuzulassen, verhältnismäßig gen ohne Bruch wiederstehen muß. Auch diese Fordeniedrig
sein muß. Dieser Beschränkung unterliegen rungen werden durch die erfindungsgemäße Karbiddie
Karbidhartlegierungen mit Stahlmatrix nicht, hartlegierung erfüllt.
weil sie im Anschluß an die spanende Bearbeitung auf 20 Im folgenden werden Beispiele für spezielle Zuihre
Endhärte gebracht werden können. sammensetzungen aus dem erfindungsgernäß bean-
Je nach dem beabsichtigten Zweck enthalten die spruchten Bereich für eine Karbidhartlegierung und
Karbidhartlegierungen mehr oder weniger Karbidan- deren Eigenschaften angegeben,
teil und eine dem gewünschten Zweck angepaßte _ . · · 1
teil und eine dem gewünschten Zweck angepaßte _ . · · 1
Stahlmatrix. a5 Beispiel 1
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Ermitt- Der Werkzeugeinsatz bestand aus einer gesinterten
lung eines geeigneten Werkstoffs mit hoher Verschleiß- Karbidhartlegierung mit 34,5% Titankarbid und
festigkeit und Warmhärte, wie er z. B. für Einsätze in Rest Stahlgrundmasse mit
Werkzeugen für die spanlose Formgebung, insbesondere Warmverformung, benötigt wird. Werkzeug- 3° 0,55% Kohlenstoff,
stähle, also Kalt- und Warmarbeitsstähle, besitzen 0,5% Kupfer,
häufig keine genügende Warmhärte und Verschleiß- 0,1% Vanadin,
festigkeit, worunter die Standzeit der aus ihnen he;ge- 0,1 % Niob,
stellten Teile leidet. 10,0% Chrom,
Werkzeugen für die spanlose Formgebung, insbesondere Warmverformung, benötigt wird. Werkzeug- 3° 0,55% Kohlenstoff,
stähle, also Kalt- und Warmarbeitsstähle, besitzen 0,5% Kupfer,
häufig keine genügende Warmhärte und Verschleiß- 0,1% Vanadin,
festigkeit, worunter die Standzeit der aus ihnen he;ge- 0,1 % Niob,
stellten Teile leidet. 10,0% Chrom,
Für den vorgenannten Zweck wird gemäß der Er- 35 3,0% Molybdän,
findung eine gesinterte stahlgebundene Karbidhart- 0,01% Bor,
legierung vorgeschlagen, die aus 15 bis 55 Gewichts- Rest Eisen,
prozent eines Karbids der Metalle Chrom, Molybdän,
Wolfram. Tantal, Niob, Zirkon, vorzugsweise Titan, Das spezifische Gewicht dieser Legierung betrug
oüer Mischkarbide dieser Metalle und 45 bis 85 Ge- 4" 6,45 bis 6,5 g/cm3, die Druckfestigkeit 350 bis
wichtsprozent eines Stahls mit 400 kp/mm3, der Elastizitätsmodul 30 500 kp/mma,
und die Wärmedehnung bei 20 bis 6500C wurde zu
8,0 bis 10,0 · 10-· m/m · 0C und der spezifische elektrische Widerstand bei 2O0C zu 0,69 Ohm · mm*/m
45 bestimmt.
Die Härtung dieser Legierung erfolgte durch Abschrecken von 1050 bis HOO0C in öl auf eine Härte
von 68 bis 70 Rockwell C. Nach einem lstündigen Anlassen bei 54O°C erreichte die maximale Härte
50 70 bis 72 Rockwell C.
Werkzeugeinsatz aus einer gesinterten Karbidhartlegierung mit 33 Gewichtsprozent Titankarbid, Rest
besteht. ss Stahlgrundmasse mit folgender Zusammensetzung:
Aus diesem Bereich wird bevorzugt eine Karbid- 0,6%, Kohlenstoff,
hartlegierung mit 32 bis 35 Gewichtsprozent Titan- 0 5"/ Kupfer,
karbid und 65 bis 68 Gewichtsprozent eines Stahles lö's0/ Chrom'
fflit fio U% Molybdän,
0,4 bis 0,6% Kohlenstoff, 0,5%, Nickel,
8,0 bis 12,0% Chrom, 0,01% Bor,
2,5 bis 4,0% Molybdän, Rest Eisen.
0,3 bis 0,3% Kupfer,
0,3 bis 0,3% Kupfer,
0,001 bis 0,01 % Bor. 65 Das spezifische Gewicht dieser Legierung betrug
0,1 bis 0,3% Vanadin, 6,4 g/cm1, die Druckfestigkeit 380 kg/mm1, der Elasti-
0,1 bis 0,3% Niob, zitätsmodul 30 000 kg/mm1, und die Wärmedehnung
Rest Eisen. bei 20 bis 400°C wurde zu 9,4 bis 9,7 · 10· m/m · "C
| 0,25 | bis | 0,9% Kohlenstoff |
| 0 | bis | 3,0% Mangan, |
| 0 | bis | 1,0% Silizium, |
| 0.3 | bis | 3,0% Kupfer, |
| 0.1 | bis | 1,0% Vanadin, |
| 6,0 | bis | 17,5% Chrom, |
| 0 | bis | 6,0% Kobalt, |
| 2,0 | bis | 5,0% Molybdän, |
| 0,1 | bis | 0,5% Niob, |
| 0,001 | bis | 0,01 % Bor, |
| 0 | bis | 0,8% Nickel, |
| Rest Eisen |
und der spezifische elektrische Widerstand bei 200C
zu 0,77 Ohm · mma/m bestimmt,
Nach der Härtung durch Abschrecken von 109O0C
in einem Warmbad von 5100C erreicht die Legierung eine Härte von 68/69 HRC, die nach dem Anlassen ί
2 Stunden bei 54O°C noch bei 66 bis 68 HRC liegt. Nach 50stündigem Einsatz bei 5000C besitzt diese
Legierung noch eine Härte von 66 HRC.
Bei Verwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Karbidhartlegierung für Werkzeugeinsätze können
diese beim Einschrumpfen in Stahlringe bis 650° C eine hohe Vorspannung bekommen, ohne ihre
Härte zu verlieren. Da auch die Druckfestigkeit der erfindungsgemäßen Karbidhartlegierung bei 350 bis
4G0 kp/mm2 liegt, können Vorspannungen bis zu 0,8 °/0 des Ausgangsmaßes angelegt werden.
Daneben v/eist die Karbidhartlegierung gemäß der
Erfindung eine hohe Verschleißfestigkeit auch bei höherer Temperatur auf und ist im geglühten Zustand
bearbeitbar und anschließend auf eine hohe Härte ao härtbar. Diese Eigenschaften machen die erfindungsgemäß vorgeschlagene Karbidhartlegierung für den
beanspruchten Verwendungszweck, nämlich als Werkstoff für Einsätze von Werkzeugen für die spanlose
Formgebung, insbesondere Warmverformung, geeignet. Anwendungsbeispiele sind Matrizen zum
Schrauben- u^i Mutternpressen, Halbwarm- (bis
58O0C) und Warmpre0matri";n (bis HOO0C) für
Stahl, Aluminium, Kupfer, Buntmetalle usw. sowie Werkzeuge und Verschleißteile die bis zu hohen
Temperaturen eine hohe Härte behalten müssen.
Claims (4)
1. Gesinterte stahlgebundene Karbidhartlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß
sie aus 15 bis 55 Gewichtsprozent eines Karbids der Metalle Chrom, Molybdän, Wolfram, Tantal,
Niob, Zirkon, vorzugsweise Titan, oder Mischkarbide dieser Metalle und 45 bis 85 Gewichtsprozent eines Stahls mit
0,25 bis 0,9 7o Kohlenstoff,
0 bis 3,0% Mangan, 0 bis
0 bis 3,0% Mangan, 0 bis
bis 1,0% Silizium, 0,3 bis 3,0% Kupfer, 0,1 bis 1,0% Vanadin,
bis 17,5% Chrom.
Mc f, n»J Wnhah
Dis 11,3"I0 cnrom.
bis 6,0% Kobalt,
bis S no/. K1n\vhiii
6,0
0 DIS D1U-/„ MJDail,
2,0 bis 5,0% Molybdän,
0,1 bis 0,5% Niob,
0,001 bis 0,01 % Bor,
0 bis 0,8% Nickel,
Rest Eisen
besteht.
2. Karbidhartlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 32 bis 35 Gewichtsprozent
Titankarbid und 65 bis 68 Gewichtsprozent eines Stahls mit
0,4
8,0
2,5
0,3 bis
0,001 bis
0,1 bis
0,1 bis
bis 0,6% Kohlenstoff, bis 12,0% Chrom, bis 4,0% Molybdän,
0,8% Kupfer,
0,01 % Bor, 0,3% Var.adin, 0,3% Niob,
Rest Eisen
besteht.
3. Karbidhartlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 33 Gewichtsprozent
Titankarbid und 67 Gewichtsprozent Stahi mit
0,6% Kohlenstoff, 0,5% Kupfer, 16,5% Chrom, 1,2% Molybdän, 0,5% Nickel,
0,01 % Bor,
Rest Eisen besteht.
4. Verwendung einer Karbidhartlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Werkstoff zur
Herstellung von Einsätzen von Werkzeugen für die spanlose Formgebung, insbesondere Warmformgebung.
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Publications (2)
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|---|---|
| DE2000257B1 DE2000257B1 (de) | 1971-04-01 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19702000257 Expired DE2000257C2 (de) | 1970-01-05 | 1970-01-05 | Gesinterte stahlgebundene karbidhartlegierung |
Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE2000257C2 (de) |
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|---|---|---|---|---|
| DE2220673C3 (de) * | 1972-04-27 | 1979-10-04 | Bayerisches Leichtmetallwerk Graf Bluecher Von Wahlstatt Kg, 8000 Muenchen | Metallische Sinterlegierung, insbesondere Sinterstahllegierung |
-
1970
- 1970-01-05 DE DE19702000257 patent/DE2000257C2/de not_active Expired
Also Published As
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