<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung gesinterter Hartmetallegierungen unter Verwendung uran- trbidhaltiger Mischkristalle
EMI1.1
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
weise zwischen 1800 und 2500 C gelegenen Temperaturen. Die Bildung der Mischkristalle kann aber auch durch Schmelzen erfolgen oder durch Behandlung bei so hohen Temperaturen, dass ein teigiger Zustand erreicht wird.
Wenn die Mischkristallbildung bei möglichst niedriger Temperatur erfolgen soll, insbesondere, wenn die angegebene untere Temperaturgrenze von 1800 0 C angestrebt wird, sind besondere Massnahmen erforderlich. Diese bestehen darin, dass bei der Mischkristallbildung bis zu höchstens 10% Hilfsmetalle vornehmlich der Eisengruppe, wie Eisen, Kobalt und Nickel, beigegeben werden.
In diesem Falle ist es zweckmässig, zur Bildung der Mischkristalle nur einen Teil des Hilfsmetallgehaltes der Fertiglegierung zuzusetzen und den Mischkristallen den Rest vor der Sinterung in an sich bekannter Weise beizugeben, damit eine genügende Zähigkeit erreicht wird. Die Beständigkeit des Urankarbids wird durch den Zusatz an Hilfsmetallen bei der Bildung der Misch- kristalle noch erhöht, ohne dass dadurch eine wesentliche Verschlechterung der Härte und
Verschleissfestigkeit eintritt. Die Mischkarbid- bildung wird auch durch Anwendung von
Vakuum oder durch gleichzeitige Anwendung von
Wärme und Druck manchmal begünstigt, jedoch ist es auch durch diese Massnahme nicht möglich, die für die Mischkristallbildung angegebene untere Temperaturgrenze von 1800 C zu unterschreiten.
Die fertig gebildeten Mischkristalle können nach erfolgter Feinmahlung mit oder ohne Zusatz von Hilfsmetall der Eisengruppe zu Presslingen geformt und gesintert werden. Als HilfsmetaU können in Fällen, in denen eine besondere
Festigkeit und Harte erstrebt wird, in an sich bekannter Weise stellitartige Legierungen aus
Kobalt, Chrom und Wolfram verwendet werden.
Hiefür sind aber gemäss vorliegender Erfindung auch Kobalt-Beryllium-, Nickel-Beryllium-und/ oder Kupfer-Beryllium-Legierungen mit einem
Berylliumgehalt von 0-5 bis 10% geeignet. Auch ein Zusatz von 0. 5 bis 10% hochschmelzender
Oxyde, vornehmlich des Aluminiums und Beryl- liums, hat sich als zweckmässig erwiesen. Diese
Oxyde überziehen die urankarbidhaltigen
Mischkristalle mit einer Schutzhaut und machen sie immun gegen den Einfluss von
Atmosphärilien.
In den Hartlegierungen können neben den
Mischkristallen gemäss vorliegender Erfindung noch bis zu 33% vom Mischkristallanteil an Karbiden des Wolframs, Molybdäns, Chroms, Titans, Tantals, Vanadins, Niobs, Bors und Berylliums oder es kann allein oder neben den genannten Karbiden Urannitrid vorhanden sein.
Dis Sinterung erfolgt unter mdifferentt ; Schutzgas oder zweckmässiger im Vakuum, um noch vorhandene Gase auszutreiben und die Porenbildung weitestgehend zu vermeiden. Um besonders dichte Formkörper zu erhalten, kann das Sintern auch unter Anwendung von Druck vorgenommen werden. Diese, für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zweckmässigen Sinterverfahren sind an sich bekannt.
Urankarbidhaltige Hartmetalleerungen, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden, haben z. B. folgende Zusammensetzungen :
EMI2.1
<tb>
<tb> 1. <SEP> 30% <SEP> Urankarbid
<tb> 3% <SEP> Vanadinkarbid
<tb> 62% <SEP> Titankarbid
<tb> 5% <SEP> Chromkarbid
<tb> 2. <SEP> 5% <SEP> Urankarbid <SEP> 3.
<SEP> 45% <SEP> Urankarbid
<tb> 10% <SEP> Wolfram- <SEP> 35% <SEP> Wolframkarbid <SEP> karbid
<tb> 2% <SEP> Molybdän-5% <SEP> Molybdänkarbid <SEP> karbid
<tb> 66% <SEP> Titankarbid <SEP> 2% <SEP> Chromkarbid
<tb> 5% <SEP> Chromkarbid <SEP> 10% <SEP> Kobalt
<tb> 8% <SEP> Kobalt <SEP> 3% <SEP> Nickel
<tb> 4% <SEP> Nickel
<tb>
Das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung ermöglicht es, die bisher unvermeidlichen störenden Eigenschaften bei der Verwendung von UranLarbid für Hartmetallegierungen auszuschalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung gesinterter Hartmetallegierungen unter Verwendung urankarbidhaltiger Mischkristalle, dadurch gekennzeichnet, dass bei Temperaturen von 1800 0 C und darüber hergestellte urankarbidhaltige Mischkristalle verwendet werden, die bis zu höchstens 50% Urankarbid mit 3-90" Kohlenstoff enthalten und in denen der Rest aus Wolframkarbid besteht, das ganz oder teilweise durch Karbide des Molybdäns, Chroms, Titans, Tantals, Vanadins, Niobs, Bors und Berylliums einzeln oder gemeinsam ersetzt sein kann.
<Desc / Clms Page number 1>
Process for the production of sintered hard metal alloys using mixed crystals containing uranium tride
EMI1.1
EMI1.2
<Desc / Clms Page number 2>
temperatures between 1800 and 2500 C. The mixed crystals can also be formed by melting or by treatment at such high temperatures that a doughy state is achieved.
If the mixed crystal formation is to take place at the lowest possible temperature, in particular if the specified lower temperature limit of 1800 ° C. is sought, special measures are necessary. These consist in the fact that when mixed crystals are formed, up to a maximum of 10% auxiliary metals, primarily of the iron group, such as iron, cobalt and nickel, are added.
In this case it is advisable to add only part of the auxiliary metal content of the finished alloy to form the mixed crystals and to add the remainder to the mixed crystals in a known manner before sintering so that sufficient toughness is achieved. The resistance of the uranium carbide is increased by the addition of auxiliary metals during the formation of the mixed crystals, without any significant deterioration in hardness and
Wear resistance occurs. The mixed carbide formation is also achieved through the use of
Vacuum or by simultaneous application of
Heat and pressure are sometimes favored, but even with this measure it is not possible to fall below the lower temperature limit of 1800 C given for solid solution formation.
The finished mixed crystals can, after fine grinding, with or without the addition of an auxiliary metal of the iron group, be shaped into pellets and sintered. As auxiliary metaU can in cases where a special
Strength and hardness is strived for in a known manner from stellite-like alloys
Cobalt, chromium and tungsten can be used.
For this purpose, however, according to the present invention, cobalt-beryllium, nickel-beryllium and / or copper-beryllium alloys with a
Beryllium content from 0-5 to 10% suitable. Also an addition of 0.5 to 10% high melting point
Oxides, primarily of aluminum and beryllium, have proven to be useful. This
Oxides coat those containing uranium carbide
Mixed crystals with a protective skin and make them immune to the influence of
Atmospheric lilies.
In the hard alloys, in addition to
Mixed crystals according to the present invention up to 33% of the mixed crystal content of carbides of tungsten, molybdenum, chromium, titanium, tantalum, vanadium, niobium, boron and beryllium, or uranium nitride can be present alone or in addition to the carbides mentioned.
The sintering takes place under mdifferentt; Protective gas or, more appropriately, in a vacuum, in order to expel any gases that are still present and to avoid pore formation as far as possible. In order to obtain particularly dense shaped bodies, the sintering can also be carried out with the application of pressure. These sintering processes useful for the subject matter of the present invention are known per se.
Uranium carbide-containing hard metals which are produced by the process according to the invention have z. B. the following compositions:
EMI2.1
<tb>
<tb> 1. <SEP> 30% <SEP> uranium carbide
<tb> 3% <SEP> vanadium carbide
<tb> 62% <SEP> titanium carbide
<tb> 5% <SEP> chromium carbide
<tb> 2. <SEP> 5% <SEP> uranium carbide <SEP> 3.
<SEP> 45% <SEP> uranium carbide
<tb> 10% <SEP> tungsten <SEP> 35% <SEP> tungsten carbide <SEP> carbide
<tb> 2% <SEP> molybdenum-5% <SEP> molybdenum carbide <SEP> carbide
<tb> 66% <SEP> titanium carbide <SEP> 2% <SEP> chromium carbide
<tb> 5% <SEP> chromium carbide <SEP> 10% <SEP> cobalt
<tb> 8% <SEP> cobalt <SEP> 3% <SEP> nickel
<tb> 4% <SEP> nickel
<tb>
The method according to the present invention makes it possible to eliminate the previously unavoidable disruptive properties when using uranium carbide for hard metal alloys.
PATENT CLAIMS:
1. A method for producing sintered hard metal alloys using mixed crystals containing uranium carbide, characterized in that mixed crystals containing uranium carbide produced at temperatures of 1800 0 C and above are used which contain up to a maximum of 50% uranium carbide with 3-90 "carbon and in which the remainder consists of There is tungsten carbide, which can be wholly or partially replaced by carbides of molybdenum, chromium, titanium, tantalum, vanadium, niobium, boron and beryllium individually or together.