AT152283B - Gesinterte, bis zu 20% Hilfsmetalle enthaltende Hartlegierung. - Google Patents

Description

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  Gesinterte, bis zu   20%   Hilfsmetalle enthaltende Hartlegierung. 



   Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders zweckmässige Zusammensetzung einer gesinterten Hartlegierung. Gemäss der Erfindung besteht die Hartlegierung, die bis zu   20%   Hilfsmetalle enthält, zum mindesten   66%   aus Titankarbid und ausserdem aus einer oder mehreren andern hochschmelzenden Komponenten. 



   Es sind zwar schon Hartlegierungen aus diesen Komponenten vorgeschlagen worden, jedoch liegt bei diesen der Gehalt an Titankarbid wesentlich niedriger, und der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass gerade bei Legierungen mit mehr als 66% Titankarbid besonders gute Resultate erhalten werden. 



   Das Hilfsmetall kann aus einem einzelnen oder mehreren Metallen oder aus deren Legierungen oder Mischungen bestehen. Als solche Metalle kommen in erster Linie Kobalt und Eisen in Betracht ; aber auch andere Metalle ergeben ausgezeichnete Resultate. So ist z. B. Nickel für sich allein oder in Verbindung mit andern Metallen verwendbar. Ferner können z. B. Legierungen von Kobalt, Chrom und Wolfram   (stellitähnliehe   Legierungen) mit oder ohne Kohlenstoffzusatz vorteilhaft verwendet werden. 



   Als zusätzliche hochschmelzende Komponenten, die erfindungsgemäss in der Hartlegierung enthalten sein sollen, kommen vor allen Dingen Hartkarbide, wie Wolframkarbid, Molybdänkarbid und/oder Tantalkarbid, in Frage. Es darf sich dabei jedoch immer nur um einen kleineren Bruchteil der ganzen Karbidmasse handeln, wenn nicht die guten Eigenschaften des Karbidkörpers zu stark beeinträchtigt werden sollen. Als besonders geeignet haben sich Zusätze von 10-20% dieser Karbide erwiesen. 



   Hinsichtlich des Gehaltes an Titankarbid wurden hervorragende Eigenschaften bei Körpern, die etwa   85%   dieses Karbids enthalten, gefunden. Es ist aber möglich, den Karbidgehalt noch weit darüber hinaus zu steigern, beispielsweise bis zu   95%.   Mit wachsendem Karbidgehalt steigt im allgemeinen die Härte des fertigen Körpers, jedoch wird es mit wachsendem Karbidgehalt immer schwieriger, eine feste Bindung der Karbidmasse zu erzielen. Je höher der Karbidgehalt ist, desto höher muss die zur Verfestigung des fertigen Körpers erforderliche Temperatur gesteigert werden. Man kommt dabei unter Umständen bis über 2000 .

   Die Schwierigkeiten sind zum Teil darin begründet, dass das Titankarbid wegen seines relativ geringen spezifischen Gewichtes und des daraus sich ergebenden grösseren Volumens und der grösseren   Gesamtoberfläche   der gleichen Gewichtsmenge Pulver eine relativ grössere Menge Hilfsmetall zur Ausfüllung der   Zwischenräume   zwischen den Karbidteilchen erfordert als andere schwerere Karbide. Es hat sich aber gezeigt, dass man über diese Schwierigkeiten durch die Wahl entsprechend hoher Festigungstemperaturen gut hinwegkommen kann. Man kann beispielsweise so vorgehen, dass man Titankarbid und die hochschmelzenden Komponenten der Legierung pulverisiert 
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 die der fertige Körper erhalten soll. Der Presskörper wird dann auf eine so hohe Temperatur erhitzt, dass eine genügende Festigung eintritt.

   Im allgemeinen ist dazu erforderlich, dass die Temperatur bis erheblich über den Schmelzpunkt des Hilfsmetalls erhöht wird. Bei Verwendung von Kobalt, Eisen oder ähnlichen Metallen in einer Menge von bis zu   20%   wird man auf Temperaturen von etwa   19000 oder noch   mehr gehen müssen. 

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   Hiebei besteht nun die Gefahr, dass das   Titankarbid mit ändern Stoffen,   mit denen es in Berührung kommt, z. B. mit dem Sauerstoff oder Stickstoff der Atmosphäre, in Reaktion tritt.   Dadurch würde   die Eigenschaft des fertigen Körpers unter Umständen erheblich beeinträchtigt. Es ist deshalb notwendig, bei der Erhitzung vor allem Sauerstoff und Stickstoff fernzuhalten. Man wird die Erhitzung vornehmlich in einer Wasserstoffatmosphäre oder in einer andern indifferenten Atmosphäre oder auch im Vakuum vornehmen.

   Es kommt dabei darauf an, auch geringe Spuren von Sauerstoff oder Stickstoff fernzuhalten, weil sonst ein Abbinden der Masse durch das Hilfsmetall überhaupt nicht mehr in befriedigendem Masse erzielbar wäre, da sich die einzelnen Karbidteilchen mit Oxyd-oder Nitridschichten überziehen würden, die einen Kontakt zwischen dem Karbid und dem Hilfsmetall verhindern. 



   Statt die Körper sofort in ihre endgültige Form zu bringen und durch Erhitzen fertigzumachen, kann man auch so vorgehen, dass man Körper herstellt, die man zunächst nur auf eine geringere Temperatur erhitzt, beispielsweise bis dicht unterhalb des Schmelzpunktes des Hilfsmetalls oder nur wenig darüber. Diese Körper sind dann zunächst noch verhältnismässig leicht bearbeitbar. Man kann sie durch Schneiden u. dgl. in die gewünschte Form bringen und dann die so erhaltenen Körper durch Erhitzen auf die höheren   Verfestigungstemperaturen   fertigmachen. 



   Man kann ferner, statt von den Hilfsmetallen selbst auszugehen, chemische Verbindungen dieser Hilfsmetalle verwenden. Diese werden dann entweder pulverisiert oder in Lösung gebracht und mit dem Titankarbid und den hochschmelzenden Legierungskomponenten gemengt und in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt, so dass ein inniges Gemenge entsteht. Man bekommt dadurch nach der Zerstörung der chemischen Verbindung eine feinere Verteilung des Hilfsmetalls und eine innigere Bindung beim weiteren Erhitzen. Man kann beispielsweise von den Oxyden oder Oxalaten der Hilfsmetalle ausgehen und mit möglichst reinem Wasserstoff bei relativ niedrigen Temperaturen, z. B. bei beginnender Rotglut, reduzieren und dann erst die weitere Erhitzung vornehmen, bei der dann Sauerstoff und Stickstoff fernzuhalten sind. 



   Das Herstellungsverfahren kann auch folgendermassen ausgebildet sein : Man presst aus dem Pulvergemisch des Titankarbids und der andern hochschmelzenden Komponenten ohne oder mit nur geringem Zusatz eines Hilfsmetalls Körper die man dann bei hoher Temperatur vorsintert. Der Sinterkörper wird dann mit der in ihn noch einzuführenden Menge des Hilfsmetalls in Berührung gebracht und bis zur endgültigen Verfestigungstemperatur erhitzt. Vorausgesetzt ist natürlich, dass der vorgesinterte Körper noch genügende Porosität besitzt. Man kann beispielsweise das Hilfsmetall in Gestalt eines festen, zusammenhängenden Körpers auf den vorgesinterten Körper auflegen und dann das Ganze im Vakuum erhitzen. Der Hilfsmetallkörper wird dann von dem vorgesinterten Körper aufgesaugt und gleichmässig verteilt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gesinterte, bis zu 20% Hilfsmetalle enthaltende Hartlegierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens 66 Gewichtsprozente Titankarbid und daneben eine oder mehrere andere hochschmelzende Komponenten enthält.

Claims (1)

1. 2. Hartlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als hochschmelzende Komponenten Hartkarbide, wie Wolframkarbid, Molybdänkarbid und/oder Tantalkarbid, vorzugsweise in einem Ausmass bis zu 20 Gewichtsprozenten, enthält.

   3. Hartlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsmetallanteil stellt- ähnliche Zusammensetzung aufweist.