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Verfahren zur Verbindung von Hartmetallkdrpern mit Teilen aus anderen Metallen.
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standes, der aus einem Hartmetall und einem andern Körper besteht. Handelt es sich um ein Werkzeug, so wird der Hartmetallteil die Werkzeugschneide darstellen, während der andere Körper den Träger des Werkzeugstahls darstellt.
Solche Hartmetalle bestehen regelmässig aus Karbiden und Hilfsmetallen, welch letztere in Mengen von etwa 3 bis 25 % anwesend sind. Die Herstellung des Hartmetalls erfolgt dadurch, dass sowohl Karbide als auch Hilfsmetalle fein zerkleinert, innig gemischt und sodann durch Hitzebehandlung unter gleichzeitiger Druckanwendung in einer oder mehreren Stufen verfestigt werden.
Als Karbide kommen in erster Linie diejenigen des Wolframs, Molybdäns, Titans, Tantals, Vanadiums, Zirkons, Siliziums, Mangans, Aluminiums, allein oder in Mischung, als Hilfsmetalle in erster Linie Eisen, Nickel, Kobalt, Kupfer, gegebenenfalls mit härtenden Zusätzen in geringen Mengen von etwa 0-5 bis 2 % an Chrom, Kalzium, Molybdän, Aluminium usw. in Betracht.
Die Verfestigung erfolgt in ein-oder mehrstufiger Hitzebehandlung, die zum Schmelzen der Hilfsmetalle und gegebenenfalls der Karbide führen kann. Der vorteilhaft gleichzeitig angewandte Druck kann konstant bleiben oder geändert werden und ebenso einer Dehnung als auch Schwindung des Körpers Rechnung tragen.
Solche Hartmetallkörper stellen Legierungen, also eine Art feste Lösungen dar. Von diesen ist es aber bekannt, dass sie bei bestimmten Temperaturen, beim Übergang ans dem flüssigen oder plastischen in den festen Zustand Strukturänderungen erfahren, die sich insbesondere durch innere Spannungen im Körper äussern. Es hat sich gezeigt, dass bei karbidhaltigen Körpern bei diesen Temperaturen auch Graphitausscheidungen stattfinden. Solche Temperaturen werden kritische Temperaturen genannt und sind je nach der Zusammensetzung des Körpers verschieden. Sie erstrecken sich über einen grösseren Temperaturbereich und sind somit nicht auf eine ganz bestimmte Einzeltemperatur beschränkt. Bei Hartmetallkörpern liegt dieser Tem- peraturbereich etwa zwischen 800-1250'C.
Man mag einen solchen Hartmetallkörper noch so sorgsam und spannungsfrei herstellen, er muss dann regelmässig mit einem andern Körper verbunden werden. Dies geschieht stets durch Löten oder Pressen. Damit ist aber eine weitere Temperaturerhöhung des Hartmetallkörpers verbunden, die ihn wiederum in den kritischen Temperaturbereich hineinführt. War er vorher darum noch so sorgfältig hergestellt, so können durch die Verbindung mit dem Träger wiederum Spannungen in ihn hineingetragen werden.
Es ist nun bekannt, die Erscheinungen solcher kritischen Temperaturen durch eine sorgfältige thermische Nachbehandlung zu beseitigen. Merkwürdigerweise ist dies aber bis heute nicht für Hartmetallkörper angewendet worden.
Die Erfindung erkennt nun, dass eine solche Nachbehandlung allein nicht in allen Fällen den gewünschten Erfolg haben würde, nämlich dann nicht, wenn der Hartmetallkörper mit einem Körper durch Hitzebehandlung zu verbinden ist. welche den Hartmetallkörper wiederum auf seine kritische Temperatur oder über diese bringt.
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Gemäss der Erfindung wird darum die thermische Nachbehandlung des ganzen Verbundkörpers, zumindest aber des Hartmetallbestandteiles, erst nach der Verbindung des letzteren mit dem andern Körper durchgeführt, u. zw.. in der Weise, dass der Hartmetallbestandteil oder der ganze Körper nach der Verbindung zumindest auf oder aber über die kritische Tem- peratur des Hartmetallbestandteiles erhitzt und darauffolgend schnell oder langsam, allmählich oder stufenweise wieder abgekühlt wird. Durch die Erhitzung über die kritische Temperatur werden sämtliche Spannungen im Hartmetallkörper beseitigt. Durch langsame Abkühlung von der kritischen auf die Raumtemperatur wird wirksam verhindert, dass neue Spannungen entstehen.
War der Hartmetallbestandteil über die kritische Temperatur erhitzt, so kann er auf diese nun langsam oder schnell abgekühlt werden, ohne dass neue Spannungen in ihm entstehen, während höchstens sein Gefüge beeinflusst wird. Erfolgt die Abkühlung unter die kritische Temperatur gleichfalls schnell, dann wird das Gefüge gewünscht beeinflusst werden können, ausserdem aber Spannungsfreiheit dann bestehen bleiben, wenn der Hartmetallbestandteil durch ausreichend hohe oder lange Erhitzung über die kritische Temperatur spannungsfrei gemacht worden ist und die Abkühlung so geleitet werden kann, dass diese
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Man kann aber auch schnell von der über der kritischen Temperatur liegenden Temperatur auf die kritische abkühlen, dann langsam durch den Bereich der kritischen Temperatur herabkühlen, und dann schnell auf Raumtemperatur weiter kühlen.
Durch diese stufenweise Kühlung wird ein spannungsfreier Körper in kürzester Zeit erhalten.