DE742042C - Gesinterte Hartmetallegierungen - Google Patents

Description

• Gesinterte Hartmetallegierungen Die Erfindung bezieht sich auf für Arbeitsgeräte und Werkzeuge bestimmte gesinterte Hartmetallegierungen. Gesinterte Hartmetalllegierungen, die mit oder ohne Beimischung von Hilfsmetall der Eisengruppe, -insbesondere Kobalt, aus Wolframcarbid bestehen, sind bereits bekannt. Ebenso sind geschmolzene Hartmetallegierungen nicht mehr neu, die entweder ganz oder zum größten Teil aus Wolframcarbid bestehen. ,Dem Gegenstand der Erfindung bilden demgegenüber gesinterte Hartmetallegierungen, die als Hauptbestandteil mindestens ein an Kohlenstoff gebundenes Element- der Kohlenstoffgruppe (Silicium, Titan, Zirkon, Cer, Thorium) und als Restbestandteil' mindestens ein ganz oder zum Teil an Kohlenstoff gebundenes Element der Chromgruppe (Chrom, Wolfram, Molybdän) enthalten. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Legierungen auch noch mindestens ein Element der Eisengruppe (Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan) beizufügen, wobei diese Metalle der Eisengruppe die Metalle der Chromgruppe auch vollständig ersetzen können. Die Elemente der Kohlenstoffgruppe bilden jedoch in jedem Falle den Hauptbestandteil der Legierungen. Dieser Zustand ist erreicht, wenn der Anteil an Elementen der Kohlenstoffgruppe mehr als 25 Gewichtsprozente ausmacht und daher dem Volumen nach größer ist als jeder andere Bestandteil.
• Gesinterte Hartmetalle dieser Zusammensetzung und aus diesen gefertigte Werkzeuge und Arbeitsgeräte zeichnen sich, wie eingehende Vergleichsversuche ergeben haben, durch eine besonders gute Schneidhaltigkeit und Zähigkeit bei sehr großer Härte aus und eignen sich in hervorragendem Maße für die Bearbeitung von Metallen, Glas, Kohle und Gestein usw.
• Die Bindung der Carbide und der übrigen Bestandteile der Legierungen erfolgt durch Sintern. Zu diesem Zweck werden die pulverförmigen Carbide mit den ebenfalls pulverförmigen Bindemitteln innig gemischt, zu Formlingen gepreßt und einer nicht bis zum Schmelzpunkt führenden Erhitzung unterworfen, die die Preßkörper in einen metal lisch harten und festen Zustand überführt.
• Gute Ergebnisse erhält man auch, wenn man die Bindemittel (Metalle der Chrom-oder Eisengruppe) mit dem gepreßten, noch nicht gesinterten Carbidformkörper in bestimmten Anteilen zusammenbringt und durch einen Erhitzungsvorgang die geschmolzenen Bindemittel mit dem Carbidformkörper zur Vereinigung bringt. Durch dieses Verfahren ist es möglich, nicht nur reine Metalle, sondern auch besonders geeignete Legierungen von Metallen der Chrom- und Eisengruppe als Bindemittel zu verwenden.
• Als Beispiele für die neuen Hartmetaillegierungen seien folgende genannt:

  I. 32 bis 4o1/0 Titan,

  8 - 1o0/, Kohlenstoff,

  5 - 100/0 Chrom,-

  io - 2o0/, Molybdün,

  20 - 30% Nickel.

  1I. 35 bis 450/0 Titan,

  i o - 20010 Kohlenstoff,

  ` 5 - 1o0/0 Chrom,

  io - 2o0/, Wolfram,

  20 - 300/, Nickel.

  III. 4o bis 5o0/0 Zirkon,

  4 - 7% Kohlenstoff,

  5 - 1o0/0 Chrom,

  1o - 20% MOlybdän,

  20 - 30% Kobalt.

  IV. 3o bis 4o0/, Titan,

  7 - 1o0/, Kohlenstoff,

  15 - 250/0 Chrom,

  15 - 250/, Wolfram,

  15 - 2,5% Kobalt.

  Es ist schon vorgeschlagen worden, gesinterte Hartmetalle aus einem oder mehreren der Metalle Nickel, Kobalt oder Chrom und mindestens zwei Carbiden der Elemente Wolfram, Möilybdän, Titan, Zirkon, Silicium, Bor und Vanadin herzustellen, mit der Maßgabe, daß diese Carbide in Form von Mischkristallen angewendet "werden, wobei möglichst ein Mischungsverhältnis gewählt wurde, das größte Härte ergibt.
• Die Herstellung derartiger Mischkristalle erfolgt dabei --bei Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt der Carbide.
• Erfindungsgemäß wurde aber festgestellt, daß, eine Mischkristallbildung keinesfalls notweAdig @ ist und daß auch durch Herstellung bei Sintertemperaturen von i4oo bis 1700° C ein Metall gleicher Leistung erhalten werden kann. Dabei müß auf ein besonderes Mischungsverhältnis zur Erzielung der Höchsthärte keine Rücksicht genommen werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gesinterte Hartmetallegierungen für Arbeitsgeräte und Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem oder mehreren an Kohlenstoff gebundenen Elementen der Kohlenstoffgruppe (Silicium, Titan, Zirkon, Cer, Thorium) als Hauptbestandteil, ferner einem oder mehreren wenigstens zum Teil an Kohlenstoff gebundenen Elementen der Chromgruppe (Chrom, Wolfram, Molybdän) und/oder einem oder mehreren Elementen der Eisengruppe (Eisen, Kobalt, Nickel, :Mangan) bestehen.
2. 2. Legierungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hauptbestandteil Titancarbid enthalten.
3. 3. Legierungen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oder mehrere Elemente der Eisengruppe in einer Menge von bis zu 3o0/, .enthalten.
4. 4. Legierungen nach den. Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Elementen der Kohlenstoffgruppe einschließlich Kohlenstoff 4o bis 5o0/, beträgt.
5. 5. Verfahren zur Herstellung von Hartmetallegierungen für Arbeitsgeräte und Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß Formlinge aus einem oder mehreren an Kohlenstoff gebundenen Elementen der Kohlenstoffgruppe (Silicium, Titan, Zirkon, Cer, Thorium) mit einem oder mehreren geschmolzenenElementen der Chromgruppe (Chrom, Wolfram, Molybdän) und/oder einem oder mehreren geschmolzenen Elementen der Eisengruppe (Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan) vereinigt werden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ..... Nr.4016oo; schweizerische Patentschrift Nr.121603, 126 729; französische Patentschrift Nr. 656678, 660 321; britische PatentschriftNr.239499,308819; amerikanische Patentschrift Nr. i 343 976, 1343977.