CH222160A

CH222160A - Carbide moldings.

Info

Publication number: CH222160A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Fried Krupp
Original assignee: Krupp Ag
Priority date: 1938-12-30
Filing date: 1939-11-02
Publication date: 1942-06-30

Description

  

      Zusatzpatent    zum Hauptpatent Nr. 218139.         Hartmetallformliörper.       Das Hauptpatent Nr. 218139 betrifft  einen insbesondere für Bohrwerkzeuge geeig  neten     Hartmetallformkörper,    der aus einer  gesinterten Grundmasse besteht, in der Hart  metallstücke grösserer Härte und höherer     Sin-          tertemperatur    von einer     Mindestkorngrösse     von 0,1 mm eingebettet sind.

   Die eingebet  teten Hartmetallstücke können aus min  destens einem Karbid der hochschmelzenden  Metalle Wolfram,     Molybdän,    Chrom,     Tantal,          Niob,        Vanadium,    Titan und gegebenenfalls  einem Metall der Eisengruppe bestehen.

   Die  Grundmasse kann aus mindestens einem  Karbid der Metalle der sechsten Gruppe des  periodischen Systems (Wolfram,     Molybdän,     Chrom) und bis zu     255'o'    aus mindestens  einem Metall der Eisengruppe (Kobalt,     Nik-          kel,    Eisen) bestehen, wobei ein Teil dieser  Karbide auch durch Karbide der hochschmel  zenden Metalle der vierten und/oder fünften  Gruppe des periodischen Systems ersetzt wer  den kann. Die Menge der eingesinterten  Hartmetallstücke, die am besten in einer    Korngrösse von 0,1 bis 4 mm verwendet wer  den, liegt zweckmässig in     den    Grenzen von  5 bis 70 %.

   Solche     Hartmetallformkörper    be  sitzen     neben    einer ausreichenden Zähigkeit  den Vorteil, lange griffig zu bleiben und da  mit einen schnellen Bohrfortschritt und eine  verhältnismässig lange Lebensdauer zu ge  währleisten.  



  Es hat sich nun als zweckmässig erwiesen,  die Verschleissfestigkeit und damit die Le  bensdauer solcher     Hartmetallformkörper    da  durch weiter zu erhöhen, dass man ihnen noch       Diamantkörner    zugibt, und zwar zweckmässig  in einer Menge von 0,1 bis 20 %, insbeson  dere 0,1 bis 5 %. Die Korngrösse der Dia  manten wie auch die Grösse des     Diamant-          zusa.tzes    wird am besten den jeweiligen Ar  beitsbedingungen und der gewünschten Le  bensdauer der Formkörper angepasst.

   Viel  fach können die unter der Bezeichnung     Dia-          mant-Bort    im Handel befindlichen     Diamant-          körner    für diesen Verwendungszweck benutzt  werden, die gegenüber den bei Bohrkronen      sonst üblichen grossen Einzeldiamanten ver  hältnismässig billig sind.  



  Zur Herstellung der neuen     Hartinetall-          formkörper    kann man beispielsweise von  einer Mischung aus     Wolframkarbid    und etwa       12%    Kobalt ausgehen, zu dieser etwa     20,"ö     einer     gesehmolzenenWolframkarbidlegiernng     von einer Korngrösse von etwa 0,3 mm     imd     etwa     2, ;        Diamantkörner    von etwa 0,5     mm     Korngrösse     zumengen    und das Gemenge in  einer     Graphitform    unter     Anwendung    von  Druck auf etwa 1300   C erhitzen.  



  Um die eingebetteten     Diamantkörner    ganz  ausnutzen zu können, ist es in manchen Fäl  len ferner ratsam, die Formkörper nicht in  ihrer ganzen Länge mit     Diamantkörnern    zu  versetzen, sondern nur so weit, wie     praktiseli     eine Abnutzung der Formkörper zulässig ist.  So wird bei Bohrspitzen im allgemeinen ein       Diamantzusatz    bis zur halben Höhe der Spit  zen     ausreichen,    weil  & r untere Teil der  Spitzen mehr der     Befestigung        ini    Schaft  material dient und nicht ganz     a,ufgcbr < iuclit     werden kann.

   Die Herstellung solcher Form-         körper    kann in der Weise erfolgen, dass man  zunächst das     diamantfreie        Ausgangsgemisch     in die     Pressform    bis zur gewünschten Höhe  einfüllt, die     diamanthaltige        D1ischung    nach  füllt und dann in an sich bekannter Weise       unter    Druck sintert.



      Additional patent to the main patent no. The main patent no. 218139 relates to a carbide molded body, which is particularly suitable for drilling tools and which consists of a sintered base material in which hard metal pieces of greater hardness and higher sintering temperature with a minimum grain size of 0.1 mm are embedded.

   The embedded hard metal pieces can consist of at least one carbide of the refractory metals tungsten, molybdenum, chromium, tantalum, niobium, vanadium, titanium and optionally a metal of the iron group.

   The base mass can consist of at least one carbide of the metals of the sixth group of the periodic system (tungsten, molybdenum, chromium) and up to 255'o 'of at least one metal of the iron group (cobalt, nickel, iron), some of which Carbides can also be replaced by carbides of the refractory metals of the fourth and / or fifth group of the periodic table. The amount of sintered hard metal pieces, which is best used in a grain size of 0.1 to 4 mm, is expediently within the limits of 5 to 70%.

   Such hard metal moldings have the advantage, in addition to sufficient toughness, of having a long grip and thus ensuring rapid drilling progress and a relatively long service life.



  It has now proven to be expedient to further increase the wear resistance and thus the service life of such shaped carbide bodies by adding diamond grains to them, specifically in an amount of 0.1 to 20%, in particular 0.1 to 5%. The grain size of the diamonds as well as the size of the diamond additive is best adapted to the respective working conditions and the desired service life of the shaped bodies.

   In many cases, the diamond grains which are commercially available under the name of Diamond Bort and which are relatively cheap compared to the large individual diamonds that are otherwise customary in drill bits can be used for this purpose.



  To manufacture the new hard metal moldings, one can, for example, start from a mixture of tungsten carbide and about 12% cobalt, for this about 20% of a molten tungsten carbide alloy with a grain size of about 0.3 mm and about 2, diamond grains of about 0, Add 5 mm grain size and heat the mixture in a graphite mold to about 1300 C using pressure.



  In order to be able to fully utilize the embedded diamond grains, it is also advisable in some cases not to offset the shaped bodies with diamond grains over their entire length, but only as far as practical wear of the shaped bodies is permissible. In the case of drill bits, for example, a diamond additive up to half the height of the tips will generally be sufficient because the lower part of the tips is more used for fastening in the shaft material and cannot be completely removed.

   Such moldings can be produced in such a way that the diamond-free starting mixture is first poured into the mold to the desired height, the diamond-containing mixture is refilled and then sintered under pressure in a manner known per se.

Claims

PATENT CLAIM: Hard metal molded body according to claim of the main patent, characterized in that diamond grains are also embedded in the base material.

SUBClaims: 1. Molded hard metal body according to patent claim, characterized in that the amount of embedded diamond grains is 0.1 to 20%: .. 2. Molded hard metal body according to patent claim, characterized in that it is only provided with finite diamond grains in places.