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Gesinterte Hartlegierungen aus Schwermetallkarbiden für Werkzeuge und Arbeit- geräte und zu ihrer Herstellung'dienende Verfahren.
Den Gegenstand der Erfindung bilden solche gesinterte Hartlegierungen aus Schwermetallkarbiden für Werkzeuge und Arbeitsgeräte, die vollkommen graphitfrei sind, und Verfahren zur Herstellung derartiger Legierungen. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass Werkzeuge und Arbeitsgeräte aus gesinterten Hartlegierungen, die zum grössten Teil aus einem Schwermetall- (z. B. Wolfram-) karbid und einer Beimischung von weicheren Metallen (z. B. Eisen, Nickel oder Kobalt) bestehen, bei grösstmöglicher Härte einen ganz besonders hohen Grad von Festigkeit und Zähigkeit besitzen, wenn sie vollkommen graphitfrei sind. Bei Wolframkarbiden ist es zur Erzielung einer grossen Härte und Zähigkeit erforderlich, dass der in gebundener Form vorhandene Kohlenstoffgehalt innerhalb der Grenzen von 5-2% und 6-2% liegt.
Soll z. B. ein vollkommen graphitfreies Wolframkarbid mit einem zwischen 5-2 und 6-2% liegenden Kohlenstoffgehalt erzeugt werden, so verfährt man folgendermassen : Sehr fein gemahlenes Wolframmetall und fein gepulverte reine Kohle werden in einen Graphittiegel eingebracht und in einem mit Leuchtgas beheizten Ofen einer Temperatur ausgesetzt, bei der Kohlenstoff in das Metallpulver hineinwandern kann ; die eingebrachte Menge der Kohle ist dabei so zu bemessen, dass ein geringer Überschuss davon vorhanden ist. Die Leuchtgasflamme des Ofens ist so einzustellen, dass die im Ofen herrschende Gasatmosphäre oxydierend wirkt.
Die oxydierende Atmosphäre des Ofens hat zur Folge, dass ein geringer Teil der dem Wolframmetallpulver zugemischten Kohle oxydiert und die ganze übrige Menge des Kohlenstoffes vom Wolfram in gebundener Form aufgenommen wird, während bei Anwendung einer reduzierenden Atmosphäre der Kohlenstoff nur zum Teil in gebundener Form und ansonsten in Form von Graphit in das Wolframmetall einwandert. Bei der auf diese Weise durchgeführten Karburierung erzielt man somit ein vollständig graphitfreies Wolframkarbid. Das in der angegebenen Weise gewonnene graphitfreie Wolframkarbid wird unter Zugabe geeigneter weicherer Metalle zur Herstellung von Werkzeugen und Arbeitsgeräten durch Sinterung verwendet.
Statt der angegebenen Karburierung des Wolframmetallpulvers mit geringem Überschuss von Kohle und oxydierender Atmosphäre kann die Karburierung auch im sogenannten kontinuierlichen Betriebe (Verwendung von Wandersehiffchen) im elektrischen Ofen in einer strömenden Wasserstoffatmosphäre durchgeführt werden. Hiebei wird die gesamte zugemischte Kohle, die in diesem Falle auf einen Kohlenstoffgehalt von 6-2% im fertigen Erzeugnis einzustellen ist, vom Wolframmetall in gebundener Form aufgenommen, so dass auch bei diesem Verfahren die Gewinnung eines graphitfreien Wolframkarbides sichergestellt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gesinterte Hartlegierungen aus Schwermetallkarbiden für Werkzeuge und Arbeitsgeräte. dadurch gekennzeichnet, dass das Metallkarbid vollkommen graphitfrei ist.
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Sintered hard alloys made from heavy metal carbides for tools and equipment and processes for their production.
The subject of the invention is formed by such sintered hard alloys made from heavy metal carbides for tools and implements which are completely graphite-free, and methods for producing such alloys. Surprisingly, it has been shown that tools and implements are made from sintered hard alloys, which for the most part consist of a heavy metal (e.g. tungsten) carbide and an admixture of softer metals (e.g. iron, nickel or cobalt) , with the greatest possible hardness, have a particularly high degree of strength and toughness if they are completely graphite-free. In the case of tungsten carbides, in order to achieve great hardness and toughness, the carbon content present in bonded form must be within the limits of 5-2% and 6-2%.
Should z. If, for example, a completely graphite-free tungsten carbide with a carbon content between 5-2 and 6-2% is to be produced, the procedure is as follows: Very finely ground tungsten metal and finely powdered pure carbon are placed in a graphite crucible and placed in a furnace heated with luminous gas exposed where carbon can migrate into the metal powder; the amount of coal introduced must be measured in such a way that there is a small excess of it. The luminous gas flame of the furnace must be set so that the gas atmosphere in the furnace has an oxidizing effect.
The oxidizing atmosphere of the furnace means that a small part of the carbon mixed with the tungsten metal powder is oxidized and the rest of the amount of carbon is absorbed by the tungsten in bonded form, while when a reducing atmosphere is used, the carbon is only partially bonded and the rest immigrates into the tungsten metal in the form of graphite. With the carburization carried out in this way, a completely graphite-free tungsten carbide is achieved. The graphite-free tungsten carbide obtained in the manner indicated is used with the addition of suitable softer metals for the production of tools and implements by sintering.
Instead of the specified carburization of the tungsten metal powder with a small excess of carbon and an oxidizing atmosphere, the carburization can also be carried out in so-called continuous operations (use of traveling boats) in an electric furnace in a flowing hydrogen atmosphere. In this case, all of the added coal, which in this case has to be adjusted to a carbon content of 6-2% in the finished product, is absorbed by the tungsten metal in bound form, so that the production of a graphite-free tungsten carbide is also ensured with this process.
PATENT CLAIMS:
1. Sintered hard alloys made from heavy metal carbides for tools and work equipment. characterized in that the metal carbide is completely free of graphite.
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