AT144356B - Verfahren zum Herstellen von gesinterten Formkörpern aus schwer schmelzenden Metallen oder aus Hartmetallen, die zum wesentlichen Teil ein Karbid, Borid, Nitrid usw. enthalten. - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Herstellen von gesinterten Formkörpern aus schwer schmelzenden Metallen oder aus Hartmetallen, die zum wesentlichen Teil ein Karbid, Borid, Nitrid usw. enthalten. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Hohlkörpern aus schwer schmelzenden Metallen oder Metallegierungen. Es ist bekannt, derartige Metalle in der Weise zu verarbeiten, dass man von pulverförmigen Gemischen ausgeht, durch Pressen Formkörper herstellt und diese Körper durch Sintern verfestigt. Das Herstellungsverfahren bereitet Schwierigkeiten, wenn es sich darum handelt, Formkörper herzustellen, die genaue Abmessungen oder verwickelte Formen haben müssen. Im allgemeinen ist es notwendig, die gepressten Rohlinge vor dem endgültigen Sintern noch einmal mit materialwegnehmenden Werkzeugen zu bearbeiten. Manche Formen, insbesondere verwickelte Hohlformen lassen sich durch Pressen überhaupt nicht herstellen. 



   Nach der Erfindung wird bei der Herstellung von Körpern aus schwer schmelzenden Metallen oder Metallegierungen in folgender Weise vorgegangen. Dem zur Herstellung verwendeten Pulvergemisch wird ein Elektrolyt in dem Masse zugefügt, dass man eine verhältnismässig dünnflüssige, giessbare Masse erhält. Die Masse wird in saugfähige Formen gegossen und der sich an den Wänden der Form absetzende   Hohlkörper   nach dem Trocknen gesintert. 



   Das erwähnte Herstellungsverfahren ist dem für die Herstellung von Porzellan und andern keramischen Körpern angewendeten Verfahren ähnlich, jedoch erhält man als Endergebnis kein keramisches Produkt, sondern einen Körper, der aus Metall besteht. 



   Bei der Herstellung von Metallkörpern nach der Erfindung kann dem als Ausgangsstoff verwendeten Pulvergemisch beispielsweise Wasser zugesetzt werden, dem beispielsweise alkalische oder saure Salze zugefügt sind. Dabei können solche Salze verwendet werden, die beim Sintern zu einem Metall reduziert werden, das schon ohnehin in der Legierung vorhanden ist oder das die erstrebten Eigenschaften des   Metallkörpers   nicht verschlechtert. Unter Umständen kann dem Gemisch auch eine kleine Menge Bindemittel zugefügt werden. 



   Das Giessen kann nach den gleichen Arbeitsmethoden erfolgen, die auch bei der Herstellung keramischer Gegenstände üblich sind. Wie dort werden die Formen zweckmässig aus Gips hergestellt. Die Formen können einteilig oder bei verwiekelteren Körpern auch mehrteilig sein. Ferner können auch Kerne verwendet werden, z. B. um bestimmt geformte Bohrungen wie Gewindebohrungen herzustellen. 



  Während des Absetzens der Gussmasse in der Form saugt der Gipskörper die in der Masse enthaltene Flüssigkeit heraus. Dabei ist ein Anhaften der Masse an der Gipsform durch die Anwendung eines Elektrolyten vermieden. 



   Der auf diese Weise erzielte Formling kann im allgemeinen ohne weitere Bearbeitung hochgesintert werden. Die Abmessungen des Körpers sind ausserordentlich genau. Ferner lassen sich Formen erzielen, die mit Hilfe des bisher üblichen Pressverfahrens nicht erreichbar waren. 



   Das zur Herstellung verwendete Pulvergemisch richtet sich nach dem jeweils erstrebten Endprodukt. Man kann das Verfahren zur Herstellung von Körpern verwenden, die im wesentlichen aus reinem Metall bestehen sollen. Ein beträchtlicher Fortschritt wird jedoch besonders bei solchen Metallkörpern erzielt, die zu einem wesentlichen Teil aus einem oder mehreren schwer schmelzenden Karbiden, Nitriden oder Boriden oder andern harten Verbindungen von metallischem Charakter bestehen. Bei- 

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 spielsweise lassen sich durch das Giessverfahren nach der Erfindung Körper herstellen, die zum überwiegenden Teil aus Wolframkarbid, Molybdänkarbid, Titankarbid, Tantalkarbid oder aus Mischungen oder Doppelverbindungen dieser Karbide bestehen und die ausserdem noch eine geringe Menge einer metallischen Komponente in elementarer Form enthalten.

   Die metallische Komponente kann dabei aus einem oder mehreren Metallen der Eisengruppe oder auch aus einem schwerer schmelzenden Metall, z. B. metallischem Wolfram, Tantal oder Chrom bestehen. In all diesen Fällen handelt es sich um metallische Körper, die eine ausserordentliche Härte, aber auch eine verhältnismässig hohe Sprödigkeit haben. Aus diesem Grunde war es bisher praktisch nicht möglich, Gegenstände mit verwickelten Formen aus derartigen Hartmetallen herzustellen, weil man bei der fabrikatorischen Herstellung bisher lediglich auf das Pressverfahren angewiesen war. 



   Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Etwa 80% Wolframkarbid, 10% Titankarbid und 10% metallisches Kobalt werden gepulvert und gemischt. Je 900 g dieses Gemisches wird eine   Lösung'zugesetzt,   die ungefähr 100 cm3 Wasser, 5 g Kobaltnitrat und einen Zusatz von 2 bis 3 cm3 Glycerin enthält. Die Masse wird zu einem giessfähigen Schlicker verrührt und in Gipsformen vergossen. Aus dem Schlicker scheidet sich-an den Wänden der Gipsform eine Schicht ab. Die überschüssige Flüssigkeit kann ausgegossen und das Giessverfahren so lange wiederholt werden, bis eine genügende Wandstärke erzielt ist. Sollen keine Hohlkörper, sondern Vollkörper, z. B. Werkzeuge hergestellt werden, so wird-auf die Gipsform ein Steigrohr aufgesetzt und das Giessverfahren so lange wiederholt, bis sich die eigentliche Giessform vollgesetzt hat.

   Nach einem Trocknen, das gewöhnlich mehrere Stunden dauert, wird der Formling aus der Gipsform herausgenommen und gesintert. 



   Die Erfindung gibt einen wesentlichen Fortschritt nicht nur für stark karbidhaltige Hartlegierungen, sondern   auch für   Gegenstände aus Metallen in elementarer Form. Dieser Fortschritt liegt in der bereits erwähnten Möglichkeit, die erstrebten Abmessungen und Formen sehr genau einhalten zu können. Bei dem Pressverfahren war es bisher im allgemeinen notwendig, den durch Pressen erhaltenen Formling noch einmal zu bearbeiten, um ihn dadurch in die endgültige Form zu bringen. Das Bearbeiten der empfindlichen Presslinge ist schwierig, oder es erfordert ein Vorsintern bei niederer Temperatur. 



  Durch das Giessverfahren nach der Erfindung kann eine Nachbearbeitung des Formlings erspart oder auf eine geringfügige Nachbehandlung beschränkt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von gesinterten Formkörpern, insbesondere Hohlkörpern, aus schwer schmelzenden Metallen, wie Wolfram, Molybdän, Tantal usw. oder aus Hartmetallen, die zum wesentlichen Teil ein metallisches Karbid, Borid, Nitrid usw. enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass dem zur Herstellung verwendeten Pulver ein Elektrolyt in einer zum Erhalten einer giessfähigen Masse ausreichenden Menge zugesetzt, die Masse kalt in saugfähige Formen gegossen und der sich absetzende Formkörper nach dem Trocknen hochgesintert wird.

Claims (1)

1. 2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Hartmetallkörpern, die ausserdem mehr als die Hälfte des Gesamtgewichtes bildenden Karbid, Borid oder Nitrid eines oder mehrere der Metalle Wolfram, Molybdän, Tantal, Titan usw. ein oder mehrere schwer schmelzende Metalle, wie Wolfram, Molybdän, Tantal oder bzw. und bis höchstens 20% eines Metalls der Eisengruppe enthalten.