DE69108660T2

DE69108660T2 - Abriebsbeständige Keramik mit einer Siliciumnitridphase hohen Alpha-Gehalts.

Info

Publication number: DE69108660T2
Application number: DE69108660T
Authority: DE
Inventors: Roger Lee Ken Matsumoto; Allan B Rosenthal
Original assignee: Lanxide Technology Co LP
Current assignee: Lanxide Technology Co LP
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2011-10-01
Also published as: GB2249106B; EP0479214B1; GB9121071D0; JPH04243973A; DE69108660D1; CA2052727A1; US5094986A; EP0479214A2; GB2249106A; EP0479214A3

Description

Siliciumnitrid ist von großem Interesse bei strukturellen und elektronischen Anwendungen, da es eine ausgezeichnete hohe Temperaturstabilität, gut thermische Stoßfestigkeit, gute Abriebbeständigkeit und chemische Trägheit aufweist. Siliciumnitridmaterialien werden herkömmlicherweise durch eine der drei Methoden hergestellt: (1) Die direkte Nitrierung von Siliciumpulver bei hohen Temperaturen, (2) die Densifikation handelsüblich erhältlichen Siliciumnitridpulvers bei hohen Temperaturen durch die Zugabe von als Sinterhilfsmittel bekannten Metalloxidpulvern, die die Densifikation des Siliciumnitrids durch Bereitstellen einer Flüssigphase während dem Sintern fördern, und (3) die Densifikation von handelsüblich erhältlichem Siliciumnitridpulver bei hohen Temperaturen und Drücken, ein als Heißpressen bekanntes Verfahren. Diese Siliciumnitridmaterial sind in strukturellen Anwendungen wie Schneidwerkzeuge und Gasturbinen verwendet worden.
Obwohl Siliciumnitridkeramiken ausreichender mechanischer Eigenschaften bei Raum- und leicht erhöhten Temperaturen erhältlich sind, sind viele nicht für Hochtemperaturanwendungen geeignet, da ihre Zähigkeit, Abriebbeständigkeit und Festigkeit bei Temperaturen von mehr als 1.000 ºC oft abgebaut werden. Im Fall von Schneidwerkzeugeinsätzen ist Abriebbeständigkeit eine besonders wichtige Eigenschaft. Unerwünschte Phasentransformationen innerhalb des Einsatzes und chemische Reaktivität mitdem zu bearbeitenden Metall verursachen eine Verschlechterung der Eigenschaften, wenn die Temperatur sich bei den hohen Zufuhr- und Drehgeschwindigkeiten erhöht, wie sie für Mahl- und Drehbearbeitungen verwendet werden.
Die US-A-5,023,214 offenbart die Herstellung eines Fe-, Co- oder Ni-Silicide enthaltenden gesinterten keramischen Erzeugnisses und ein Verfahren zur Herstellung dieser Erzeugnisse. Jedoch ist es gefunden worden, daß ein Erzeugnis, dessen Zusammensetzung innerhalb eines spezifischen Bereiches fällt, der enger ist als die früher beschriebene, eine vorzügliche Abriebbeständigkeit aufweist. Diese Eigenschaft ist unerwartet und die Auswahl dieser spezifischen Zusammensetzungen innerhalb eines breiteren bekannten Bereiches wäre einem Fachmann nicht offenkundig. Es ist obenfalls unerwartet, daß zumindest 50 % der gebildeten Metallsilicide eher hochmetallhaltige Silicide sind als die handelsüblich erhältlichen niedermetallhaltigen Silicide.
Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zum Herstellen eines gesinterten keramischen Produkts durch (1) inniges Mischen eines aus (a) von 50 bis 98 % Siliciumnitrid, (b) von 1 bis 50 % von zumindest eines aus Eisen, Nickel und Kobalt ausgewählten Metalls oder eines Oxides oder einer Legierung davon und (c) von 0,02 bis 20 % von zumindest einem Oxid, Nitrid oder Silicat eines aus der IUPAC-Gruppe 2, 3, 4, 13 oder den Lanthaniden ausgewählten Elements bestehenden Pulvergemisches, wobei alle Prozentangaben bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvergemisches sind, (2) Umsetzen der Komponenten des Pulvergemisches durch Erwärmen auf eine Temperatur von 1.300 bis 1.700 ºC in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre, bis die Komponente 1(b) vollständig in ihre entsprechenden Silicide umgewandelt ist, und (3) Halten des Pulvergemisches auf einer Temperatur von 1.300 bis 1.700 ºC in der nicht-oxidierenden Atmosphäre, bis die gemäß (2) gebildete Zusammensetzung sich verdichtet, ist gekennzeichnet durch die Umsetzung der Komponenten des Pulvergemisches, bis das alpha-zu-beta-Phasenverhältnis des Siliciumnitrids in dem gesinterten keramischen Produkt innerhalb der Fläche A der Figur 1 fällt und zumindest 50 Gew.-% der Silicide in dem gesinterten keramischen Produkt hochmetallhaltige Silicide sind.
Fig. 1 ist eine Kurve, die den alpha-Phasengehalt der Siliciumnitridmatrix, ausgedrückt als das Verhältnis α/(α+β), gegen den metallsilicidgehalt des gesinterten Produkts in Gew.-% zeigt.
Das erfindungsgemäß in den Verfahrem verwendete Siliciumnitrid kann jedes handelsüblich erhältliche Siliciumnitridpulver sein. Siliciumnitrid wird in einer Menge von 50 bis 98 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, verwendet.
Andere feuerfeste Verbindungen, welche chemische stabil oder instabil sein können, können bis zu 50 Gew.% des Siliciumnitrids ersetzen. Zum Beispiel können Nitride wie Aluminiumnitrid, Titannitrid und Bornitrid, Carbide, wie Siliciumcarbid, Titancarbid und Borcarbid, und Boride wie Titandiborid, Molybdändiborid und Zirconiumdiborid verwendet werden, um Siliciumnitrid zu ersetzen. Die feuerfesten Verbindungen können gewählt werden, um eine besondere Eigenschaft des erhaltenen Komposis zu erhöhen. Z. B. führt der Einschluß von Titancarbid oder Siliciumcarbid in der Zusammensetzung zu einem härteren Produkt.
Das Siliciumnitridpulver wird mit von 1 bis 50 %, vorzugsweise 5 bis 25 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung mit Fe-, Ni- oder Co-Metall gemischt. Ein Oxid des Metalls oder eine Legierung dieser Metall mit jedem anderen oder mit einem weiteren Metall kann ebenfalls verwendet werden. Die Pulvermischung beinhaltet ebenfalls von 0,02 bis 20 %, vorzugsweise von 1 bis 10 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Sinterhilfsmittels. Höhere Mengen als etwa 20 % führen zu einem Abbau der mechanischen Eigenschaften des gesinterten Produkts. Das Sinterhilfsmittel ist ein Oxid, Nitrid oder Silicat eines Elements der IUPAC-Gruppen 2, 3, 4, 13 oder der Lanthanidreihe oder deren Mischungen. Oxide von Aluminium, Magnesium, Hafnium, Calcium, Strontium, Zirconium und Yttrium sind bevorzugt. Eine Kombination von Aluminiumoxid wird am meisten bevorzugt. Das Silicat-Sinterhilfmittel kann als solches zugesetzt werden oder kann in situ durch die Umsetzung eines Oxids oder eines Nitrid-Sinterhilfsmittels mit dem Siliciumdioxid, das immer auf der Oberfläche des Siliciumnitridpulvers vorliegt, gebildet werden. Wenn ein Nitrid-Sinterhilfsmittel verwendet wird, ist es manchmal wünschenswert, Siliciumdioxid zusätzlich zu dem, welches inhärent auf der Oberfläche des Siliciumnitrids vorliegt, zuzusetzen. Die IUPAC-Gruppe 1-Oxide können durch jedes der Oxid-, Nitrid- oder Silicat-Sinterhilfsmittel in einer Menge von bis zu 50 Gew.-% substituiert werden.
Ein Bindemittel kann der Pulvermischung als Bearbeitungshilfsmittel während dem nachfolgenden Formen des Materials zugegeben werden. Geeignete Bindemittel beinhalten z. B. Paraffin und andere Wachse. Die Menge des verwendeten Bindemittels ist vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Um dem gesinterten Produkt optimale Eigenschaften zu verleihen, sollten die verwendeten Bestandteile zur Herstellung der Ausgangsmischung fein verteilt sein, vorzugsweise mit einer Teilchengröße von weniger als 5 um (microns), insbesondere bevorzugt weniger als 1 um (micron).
Um eine gesintertes Produkt von geeigneter Qualität zu erzeugen, ist es wichtig, daß die feinverteilten Bestandteile der Ausgangsmischung innig vermischt werden. Die Bestandteile werden in eine Mühle mit einem ausreichenden Volumen einer wäßrigen oder nicht-wäßrigen Flüssigkeit eingebracht, um eine dicke Aufschlämmung zu bilden, und während 1 bis 48 Stunden, in Abhängigkeit von der gewünschten Teilchengröße, gemahlen. Typische für nicht-wäßriges Mahlen nützliche Flüssigkeiten beinhalten, aber sind nicht darauf beschränkt, Ethanol, 1,1,1-Trichlorethan und Methylenchlorid. Ein handelsüblich erhältliches Dispergiermittel wie HYPERMER KD-2 Amindispergiermittel (ICI America) kann, falls gewünscht, zugegeben werden. Geeignete Mühlen beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Kugelmühlen, Vibrationsmühlen und Reibungsmühlen. Kugel- und Vibrationsmühlen werden bevorzugt.
Nach dem Mahlen wird die erzeugte Aufschlämmung sprühgetrocknet, um ein frei fließendes Pulver zu bilden. Agglomerate werden anschließend durch Sieben des Pulvers durch ein 200 Maschen-Sieb entfernt.
Die Pulvermischung gemäß vorliegender Erfindung werden vorzugsweise durch gleichzeitiges Erwärmen und Pressen umgesetzt und verdichtet. Die bevorzugten Bearbeitungstechniken sind daher Heißpressen, isostatisches Heißpressen und Gasdrucksintern.
Die Komponenten der Pulvermischung werden auf eine Temperatur von 1.300 bis 1.700 ºC erhitzt, bis das Siliciumnitrid, mit dem Metall oder einer Legierung davon reagiert, um die entsprechenden hochmetallhaltigen Silicide zu bilden. Hochmetallhatige Silicide des Eisens sind Fe&sub3;Si und Fe&sub5;Si&sub3;, des Cobalts Co&sub2;Si und des Nickels Ni&sub3;SI, Ni&sub5;Si, Ni&sub2;S und Ni&sub3;Si&sub2;. Alle anderen Metallsilicide werden als niedermetallhaltige Silicide bezeichnet. Weitere Reaktionen führen zur einer teilweisen Umwandlung zu niedermetallhaltigen Siliciden. Jedoch wird eine signifikante Fraktion des hochmetallhaltigen Silicids, typischerweise mehr als 50 %, zurückgehalten. Die Mischung von hoch- und niedermetallhaltigen Siliciden wird als "Mischmetallsilicide" in dieser Beschreibung bezeichnet. Wenn man einfach Siliciumnitrid mit handelsüblich erhältlichen Metallsiliciden mischt, die immer die niedrigst metallhaltigen Silicidphasen, e. g. CoSi&sub2; und FeSi&sub2; enthalten, würden nur die niedermetallhaltigen Silicide in dem Endprodukt vorliegen.
Die Umsetzung wird in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre wie Stickstoff, Wasserstoff oder Helium durchgeführt, um die Oxidation der Metalle und des Siliciumnitrids zu verhindern. Eine Stickstoffatmosphäre wird bevorzugt. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei einem Druck von zumindest 35 kg/cm² (500 psi), insbesondere vorzugsweise 140 bis 420 kg/cm² (500 psi), insbesondere vorzugsweise 140 bis 420 kg/cm² (2.000 bis 6.000 psi) durchgeführt.
Ist die Umsetzung des Siliciumnitrids und des Metalls einmal initiiert, wird das keramische Material durch Erhöhen der Temperatur und des Drucks innerhalb des vorstehend genannten Bereiches verdichtet, während die nicht-oxidierende Atmosphäre beibehalten wird. Wenn die Sinterhempteratur zu niedrig ist, wird die Densifikation unvollständig. Wenn die Sintertemperatur zu hoch ist, wird das Siliciumnitrid sich zersetzen. Die Gegenwart der Metallsilicide ermöglicht es, bei niederen Temperaturen zu verdichten, was umgekehrt die Retention eines hohen alpha-Phasengehalts in dem Siliciumnitrid erlaubt.
Das gesinterte keramische Produkt besteht aus (a) von etwa 40 bis 98 % Siliciumnitrid, mit einem α/(α+β)-Verhältnis innerhalb der Fläche A der Fig. 1, und (b) von 2 bis 60 % hochmetallhaltigen Mischsiliciden von zumindest eines aus Eisen, Nickel und Cobalt ausgewählten Metalls und (c) von 0,02 bis 20 % zumindest eines Oxids, Nitrids oder Silicats eines aus der IUPAC-Gruppe 2, 3, 4, 13 oder der Lanthanidenreihe ausgewählten Oxids, wobei alls Prozentangaben bezogen auf das Gesamtgewicht des Produktes sind. Es ist wichtig, daß die Zusammensetzung des Produkts innerhalb der Fläche A in Fig. 1 fällt, um ein abriebfestes Produkt mit überlegener Abriebbeständigkeit zu erhalten.
Die zum Erhalt eines Produktes mit dem gewünschten Phasenverhältnis erforderlichen Reaktionsbedingungen können auf folgende Weise ermittelt werden. Man kann einen Punkt innerhalb der Fläche A der Fig. 1 auswählen und den alpha-Phasen-Gehalt entsprechend zu den des besonderen Metallsilicidgehalts bestimmen. Tabelle II wird zeigen, welche Beispiele in Tabelle I dem gewünschten alpha-Phasengehalt entsprechen. Man wählt dann das Beispiel in Tabelle I mit dem aus Fig. 1 zum Metallgehalt am engsten ausgewählten Metallsilicidwert aus und liest die in der Tabelle angegebene Zeit, Temperatur und Druck ab. Der Metallsilicidgehalt in dem gesinterten Produkt entspricht dem Metallgehalt in der Ausgangszusammensetzung, da das Metall vollständig in das Silicid während der Stufe (2) des Verfahrens gemäß Anspruch 3 umgewandelt wird.
Das Produkt ist aus einer Siliciumnitridmatrix und mikroskopischen "Inseln" der Mischmetallsilicide zusammengesetzt. Im Gegensatz zu den Materialien im Stand der Technik gibt es in dem gesinterten Produkt gemäß der Erfindung keine kontinuierliche dreidimensionale Metall- oder Metalloxidphase. Obwohl der genaue Mechanismus nicht bekannt ist, wird angenommen, daß die Morphologie durch eine mit Sinterhilfsmittel geförderte Hochtemperatur-Disproportionierungsreaktion eintritt. Das Sinterhilfsmittel stellt während dem Erwärmen eine Flüssigphase bereit, welche als ein Hochtemperatur-"Lösungsmittel" für sowohl das Nitrid und das Metall (oder Metalloxid oder Legierung) wirkt, und die Umsetzung des Siliciumnitrids mit dem Metall fördert, um Mischmetallsilicide zu bilden. Im Fall von Cobalt zeigt das Röntgenbeugungsmuster des gesinterten Produkts, daß das Produkt aus Siliciumnitrid, CoSi und Co&sub2;Si, zusammengesetzt ist.
Das gesinterte keramische Material gemäß vorliegender Erfindung hat eine breite Varietät von Anwendungen im strukturellen Keramikbereich. Da das Material eine theoretische Dichte von weniger als 5 hat, ist es geeignet für Verwendungen, in dene ein hohes Festigkeits-, Gewichtsverhältnis wichtig ist. Die einzigartigen mechanischen Eigenschaften des Produkts, insbesondere niederer Abrieb, machen es insbesondere geeignet zur Verwendung in der Herstellung von Schneidewerkzeugen. Das Material kann ebenfalls für andere Anwendungen verwendet werden, die harte, niedere Abriebskomponenten, e. g. Kugellager, Laufringe und Rollenlager, erfordern.

Beispiele 1 bis 13

Proben (500 g) der nachfolgenden Zusammensetzungen werden während 24 Stunden in gleichen Volumenkonzentrationen von 1, 1, 1-Trichlorethan in einer Vibrationsmühle gemahlen. Die erhaltenen Aufschlämmungen werden sprühgetrocknet, um ein freifließendes Pulver zu bilden. Die Pulver werden bei 280 kg/cm² (400 psi) und 1.500 ºC unter Stickstoff heißgepreßt, um einen Barren von 45 cm x 45 cm x 6 nm zu erzeugen. Die Zusammensetzung der Mischungen ist in Tabelle I gezeigt. Die Pulver werden uniaxial in Graphitformen in einer Stickstoffatmosphäre in den angegebenen Temperaturen und Drücken heißgepreßt.
Der α/(α+β)-Phasengehalt wurde durch Röntgenbeugung (XRD) unter Verwendung der Intensitäten von (102)α, (210)α, (101)β, und (210)β-Peaks analysiert. Die α/(α+β)-Phasenverhältnisse sind in der Tabelle II zusammen mit der Härte auf der Rockwell-Skala (RA) und der Abriebbeständigkeit bezüglich dem Standard gezeigt. XRD zeigt auch die Gegenwart von Co&sub2;Si und CoSi in etwa gleichen Verhältnissen. Kein CoSi&sub2; wird festgestellt. Der Standard ist ein handelsüblicher Siliciumnitrid- Schneidwerkzeugeinsatz, der kein Co enthält. Es besteht keine Korrelation zwischen der Härte des Schneidwerkzeugs und der relativen Abriebbeständigkeit.
Die Schneidwerkzeugeinsätze wurden aus den Pulvermischungen gemäß vorliegender Erfindung sowie dem Standard hergestellt. Der Einsatz wird auf einem Werkzeughalter befestigt, der längs der Länge eines gegossenen Eisenstückes bewegt wird, welches an einer Drehbank befestigt ist und bei vorherbestimmten Geschwindigkeiten gegen den Einsatz gedreht wird. Das Schneiden wird trocken durchgeführt. Das Ausmaß, bei welchem der Einsatz durch den Werkzeughalter in die Länge des Werkstückes von einem Ende zu dem anderen parallel zu seiner Achse bewegt wird ist 0,025 cm (0,010 inch) pro Umdrehung und die Tiefe des Schnitts ist 0,19 cm (0,075 inch). Das Ausmaß der Metallentfernung für alle Schnitte ist 610 Flächenmeter (2.000 Flächenfuß) pro Minute. Der durchschnittliche Ansatz - und Flankenabrieb des Einsatzes wird nach jedem Schnitt gemessen. Schnitte werden gemacht, bis 0,05 cm (0,020 inch) Abrieb auf dem Schneidwerkzeug durchgeführt werden.
In Abhängigkeit von der sich ändernden Naur des gegossenen Eisenwerkstückes ist ein absoluter numerischer Vergleich zu dem Standard - und dem Schneidwerkzeugeinsatz gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nichtd sinnvoll. Wenn jedoch die relativen Abriebbeständigkeits-Ergebnisse in einem Plot des Metallsilicidgehaltes des Produkts gegen das α/(α+ β)-Phasenverhältnis (Fig. 1) übertragen wird, wird es klar, daß ein Werkzeug, dessen Abriebbeständigkeit innerhalb der Fläche A der Figur fällt, einen erheblich niederen Abrieb als der Standard zeigt. Tabelle I Verfahrensbedingungen Beispiel Pulverzusammensetzung Temperatur Druck Zeit Standard handelsübliches Produkt Tabelle II Beispiel α/(α+β)-Gehaltim Produkt Härte relative Abriebswirksamkeit Standard Anmerkung: = gleicher Relativwert wie Standard ≤ gering niederer Abrieb als Standard < niederer Abrieb als Standard « viel niederer Abrieb als Standard

Claims

1. Ein aus (a) von 40 bis 98% Siliciumnitrid, (b) von 2 bis 60 % Siliciden eines aus zumindest Eisen, Nickel und Cobalt ausgewählten Metalls und (c) von 0,02 bis 20% zumindest eines Oxids, Nitrids oder Silicats eines aus der IUPAC-Gruppe 2, 3, 4, 13 oder den Lanthaniden ausgewählten Elements bestehendes gesintertes Keramikprodukt, wobei alle Prozentangaben auf Gewicht bezogen auf das Gesamtgewicht des Produktes sind, dadurch gekennzeichnet, daß das alpha-zu-beta-Phasenverhältnis des Siliciumnitrids in dem gesinterten keramischen Produkt innerhalb der Fläche A der Figur 1 fällt und zumindest 50 Gew.-% der Silicide als hochmetallhaltige Silicide vorliegen.

2. Sinterprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 50 Gew.-% des Siliciumnitrids durch zumindest ein anderes feuerfestes Carbid, Nitrid als Siliciumnitrid oder -borid ersetzt sind.

3. Verfahren zum Herstellen eines gesinterten keramischen Produkts durch (1) inniges Mischen eines aus (a) von 50 bis 98% Siliciumnitrid, (b) von 1 bis 50% von zumindest eines aus Eisen, Nickel und Cobalt ausgewählten Metalls oder eines Oxids oder einer Legierung davon und (c) von 0,02 bis 20% von zumindest einem Oxid, Nitrid oder Silicat eines aus der IUPAC-Gruppe 2, 3, 4 13 oder den Lanthaniden ausgewählten Elements bestehenden Pulvergemisches, wobei alle Prozentangaben auf Gewicht bezogen auf das Gesatgewicht des Pulvergemisches sind, (2) Umsetzen der Komponenten des Pulvergemisches durch Erwärmem auf eine Temperatur von 1300 bis 1700ºC in einer nicht- oxidierenden Atmosphäre, bis die Komponente 1(b) vollständig in ihre entsprechenden Silicide umgewandelt ist, und (3) Halten des Pulvergemisches auf einer Temperatur von 1.300 bis 1.700ºC in der nicht-oxidierenden Atmosphäre, bis die gemäß (2) gebildete Zusammensetzung sich verdichtet, gekennzeichnet durch die Umsetzung der Komponenten des Pulvergemisches, bis das alpha-zu-beta-Phasenverhältnis des Siliciumnitrids in dem gesinterten keramischen Produkt innerhalb der Fläche A der Figur 1 fällt, und zumindest 50 Gew.-% der Silicide in dem gesinterten keramischen Produkt hochmetallhaltige Silicide sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch bei einem Druck von zumindest 35 kg/cm² (500 psi) erwämt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druch 140 bis 420 kg/cm² (2.000 bis 6.000 psi) beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-oxidierende Atmosphäre eine Stickstoffatmosphäre ist.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 50 Gew.-% des Siliciumnitrids durch zumindest ein anderes feuerfestes Carbid, Nitrid als Siliciumnitrid oder -borid ersetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch 50 bis 93 Gew.-% Siliciumnitrid, 5 bis 25 Gew.-% zumindest eines aus Eisen, Nickel und Cobalt ausgewählten Metalls, 1 bis 10 Gew.-% zumindest eines aus der IUPAC- Gruppe 3-Elemente oder den Lanthaniden ausgewählten Oxids und 1 bis 5 Gew.-% Aluminiumoxid enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der Oxide der IUPAC-Gruppe 3-Elemente oder der Lanthaniden durch vollständig stabislisiertes Zirconiumoxid, teilweise stabilisiertes Zirconiumoxid der Hafniumoxid substituiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch 50 bis 93 Gew.-% Siliciumnitrid, 5 bis 25 Gew.-% zumindest eines aus Eisen, Nickel und Cobalt ausgewählten Metalls, 1 bis 10 Gew.-% zumindest eines aus der IUPAC- Gruppe 2-Elemente ausgewählten Oxids und 1 bis 5 Gew.-% Aluminiumoxid enthält.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der Oxide der IUPAC-Gruppe 2-Elemente oder der Lanthaniden durch vollständig stabilisiertes Zirconiumoxid, teilweise stabilisiertes Zirconiumoxid oder Hafniumoxid substituiert wird.

12. Verwendung des gesinterten keramischen Produkts nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung eines abriebbeständigen Werkzeugs.