AT160276B - Hartmetallegierung. - Google Patents

Description

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    Hartmetallegierung,   
Das Bestreben bei der Herstellung von Hartmetallegierungen, die zur spanabhebenden Bearbeitung von Stahl und stahlähnlichen Werkstoffen dienen sollen, geht dahin, einerseits eine möglichst harte Legierung herzustellen, die anderseits eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist. Im Zuge dieser 
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 und ferner auch solche, die überwiegend aus Titankarbid bestehen. Für Legierungen dieser Art sind ferner noch Gehalte an den verschiedensten andern Hartkarbiden vorgeschlagen worden, die mit mehr oder weniger grossem Erfolg geeignet sind, die Eigenschaften der Legierungen im genannten Sinne zu beeinflussen. 



   Verfahren zur Herstellung von Hartmetallen aus Karbiden schwer schmelzbarer Metalle mit mehr als   50% Karbidgehalt   und mit bis zu   20%   Metallen der Eisengruppe sind zwar bereits bekanntgeworden, jedoch ist dabei nur ganz allgemein von den Karbiden eines oder mehrerer der Metalle Wolfram, Molybdän, Tantal und Titan im Zusammenhang mit verschiedenen Verfahrensmassnahmen gesprochen, ohne dass der Fachmann daraus-irgendeine Lehre ziehen könnte, welche Auswahl aus dieser Vielzahl von Möglichkeiten zu einem brauchbaren Erfolg führen kann. 



   Es sind auch bereits Hartmetallegierungen vorgeschlagen worden, die erhebliche Mengen an Tantalkarbid aufwiesen, die zusammen mit einem Hilfsmetall hervorragend zähe Hartmetallegierungen ergaben. Als Nachteil von Hartmetallegierungen dieser Art hat sich indes eine zu geringe Härte gezeigt. 



   Zweck der Erfindung ist es, eine Hartmetallegierung zu schaffen, die sieh die Eigenschaft des Tantalkarbids zunutze macht, sich mit   Hilfsmetallen   zu einem zähen Hartmetallkörper abzubinden, anderseits jedoch durch entsprechende Zusätze derart hart ist, dass. sich die Legierung zur Verwendung   als   spanabhebendes Werkzeug für die Bearbeitung von Stahl und stahlähnliehen Werkstoffen, das   h3isst   langspanenden Werkstoffen, eignet. 



   Als Hartmetallegierung, die den genannten Forderungen entspricht, wird erfindungsgemäss eine Legierung folgender Zusammensetzung vorgeschlagen : 
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<tb> 50 <SEP> bis <SEP> 93% <SEP> Tantalkarbid,
<tb> 5 <SEP> bis <SEP> 30% <SEP> Tirankarbid,
<tb> 2 <SEP> bis <SEP> 20% <SEP> Eisenmetalle.
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     Die Eisenmetalle   oder sogenannten   iiütsmetalle   bestehen in an sich bekannter Weise aus Eisen, Nickel oder Kobalt, wobei auch mehrere dieser Hilfsmetalle gemeinsam in der Legierung vorliegen 
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 Weise gesteigert. 



   Das dem Tantal nahe verwandte Niobkarbid verhält sieh in bezug auf die Karbidbildung ähnlich wie das Tantal. Die Eigenschaften der Karbide beider Elemente sind sich   ebenfalls < sehr ähnlich und   es besteht daher die Möglichkeit, im Sinne der Erfindung das Tantalkarbid ganz oder teilweise durch NiobkÅarbid zu ersetzen. Als besonders zweckmässig hat es sich erwiesen, bei Vorhandensein beider Karbide diese in Form von Mischkristallen in die Legierung einzubringen, wodurch insbesondere die Eigenhärte des Grundkarbides (Niob-Tantalkarbid) erhöht wird. 



   Um die Hartmetallegierung den verschiedensten Beanspruchungen bei der Verwendung als spanabhebendes Werkzeug im praktischen Betriebe anzupassen, können der Tantalkarbid bzw. TantalNiobkarbid, Titankarbid und Hilfsmetalle enthaltenden Legierung gemäss der Erfindung noch zusätzliche 
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 u. dgl. beeinflussen. Als solche Karbide sind zu nennen das Molybdänkarbid, das beispielsweise die Härte erhöht, Wolframkarbid und Chromkarbid, die im wesentlichen die Zähigkeit verbessern, und 
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 Vanadinkarbid von Vorteil sein. Diese zusätzlichen Karbide können in Mengen bis zu   200'in   der Legierung vorhanden sein. Wenn zwei oder mehrere dieser Karbide gleichzeitig zulegiert werden, so soll ihre Summe 20% nicht übersteigen. 



   Im nachfolgenden seien einige Beispiele aufgeführt von   Legierungszusammensetzungen   gemäss der Erfindung, die sich als besonders geeignet erwiesen haben : 
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<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 87 <SEP> % <SEP> Tantalkarbid,
<tb> 8 <SEP> % <SEP> Titankarbid,
<tb> 2-5% <SEP> Nickel,
<tb> 2-5% <SEP> Kobalt.
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 im unterbrochenen Schnitt, das heisst, die Legierung ist gegen mechanische Beanspruchungen durch   Stoss   und dadurch hervorgerufene Schwingungen   unempfindlich.   
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<tb> Beispiel <SEP> 2: <SEP> 60% <SEP> Tantalkarbid,
<tb> 30% <SEP> Titankarbid,
<tb> 10% <SEP> Kobalt.
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   Mit dieser Legierung können allerhärteste Stahlsorten, wie auf hohe Festigkeiten vergütete   Nickel-Chromstähle.   Hartmanganstähle u. dgl., bearbeitet werden. Diese Legierung weist hohe Oxydationsbeständigkeit auf und behält ihre Härte selbst beim Auftreten höchster Temperaturen bei. so dass mit dieser Legierung mit besonders hohen Schnittgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann. 
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<tb> Beispiel <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 60% <SEP> Tantalkarbid,
<tb> 2200 <SEP> Niobkarbid,
<tb> 10% <SEP> Titankarbid,
<tb> 7% <SEP> Kobalt,
<tb> 1 <SEP> u <SEP> Eisen.
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 Legierungen gemäss Beispiel l und 2. Diese Legierung ist zur Bearbeitung aller Stahlarten verwendbar. 



   Beispiel 4 : 77% Tantalkarbid und Niobkarbid in Form eines   Misehkristalls,   bei welchem das Verhältnis von Tantalkarbid zu Niobkarbid vorzugsweise 2 : 1 oder 3 : 1 beträgt, 
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<tb> 150'"Titankarbid,
<tb> 8% <SEP> Kobalt.
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   Auch diese Legierung steht bezüglich ihrer Eigenschaften zwischen den Legierungen nach Beispiel 1   und 2,   ist jedoch härter als die Legierung nach Beispiel 3. 
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  Beispiel <SEP> 5 <SEP> : <SEP> ó000 <SEP> Tantalkarbid.
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  25% <SEP> Titankarbid,
<tb> 1000 <SEP> Molybdänkarbid.
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  15% <SEP> Nickel.
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 Diese Legierung hoher Härte eignet sich insbesondere zum Schlichten von Stählen aller Art. 
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  Beispiel <SEP> 6: <SEP> 60% <SEP> Tantalkardid,
<tb> 5% <SEP> Titankarbid,
<tb> 11% <SEP> Niobkarbid,
<tb> 20% <SEP> 0 <SEP> Wolframkarbid,
<tb> 400 <SEP> Kobalt.
<tb> 
 



   Eine Legierung dieser Art ist eine besonders zähe Legierung, die beispielsweise für die Verwendung auf Maschinen geeignet ist, die eine starke Vibration entstehen lassen. 
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<tb> Beispiel <SEP> 7 <SEP> : <SEP> 8% <SEP> Tantalkarbid.
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  5% <SEP> Titankarbid,
<tb> 80% <SEP> Niobkarbid,
<tb> 4% <SEP> Nickel.
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  2% <SEP> Kobalt,
<tb> 1% <SEP> Eisen.
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   Diese Legierung eignet sieh zur Bearbeitung von Stählen oder langspanenden Werkstoffen mittlerer Härte. 



   Die Eigenschaften der in den einzelnen Beispielen aufgeführten Legierungen können auch noch dadurch beeinflusst werden, dass der Hilfsmetallgehalt in den vorgesehenen Grenzen abgewandelt wird. wodurch die allgemeine Charakteristik der Legierungen nicht geändert, jedoch die Bruchfestigkeit erhöht oder verringert wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hartmetallegierung mit einem Gehalt an mehreren Karbiden schwer schmelzbarer Metalle, 
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Claims (1)

1. Mischkristallen vorliegen.

   3. Hartmetallegierung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von bis zu 20% Molybdänkarbid, Wolframkarbid. Chromkarbid, Zirkonkarbid und Vanadinkarbid einzeln oder gemeinsam.