Terfahren zur Herstellung von Hartmetalleglerungen. Die bei der Herstellung von gesinterten, Wolframkarbid und Titank.arbid enthalten den Hartmetallegierungen gesammelten tech- n:
@schen Erfahrungen haben gezegt, dass die Hauptschwierigkeit bei der Erzeugung hoch wertiger Legierungen von möglichst gleich mässiger Beschaffenheit in dem Verfahren zur Gewinnung eines möglichst reinen Titan karbides liegt. Titankarbid wird im allge meinen durch Umsetzung von Titanoxyd mit Kohlenstoff gewonnen.
Im Gegensatz zu den Oxyden der Elemente der sechsten Gruppe des periodischen Systems der Elemente lässt sich jedoch Titanoxyd mit Kohle bei weitem nicht so vollständig zu Titankarbid umset zen. Es zeigt sich, dass ein auf diese Weise hergestelltes Titankarbid mit einem theoreti schen Gesamtkohlenstoff immer noch einige Prozente an Sauerstoff enthält und dass ein diesem Sauerstoff entsprechender Anteil des Gesamtkohlenstoffes in nicht gebundener Form vorliegt.
Bei der Weiterverarbeitung eines solchen Titankarbides mit Wolfram- karbid, gegebenenfalls unter Zusatz leichter schmelzender Metalle, sogenannter Hilfs metalle, insbesondere solcher der Eisen gruppe (Kobalt, Nickel, Eisen), treten noch nachträglich Umsetzungen zwischen dem lest Sauerstoff und :
dem freien. Kohlenstoff ein, die sich chemisch und physikalisch un günstig auf die Eigenschaften der erhaltenen Hartmetallegierungen auswirken, wobei so wohl deren Leistung als auch die Gleich mässigkeit der Erzeugnisse beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäss lassen sich diese Stö rungen vermeiden, wenn zur Herstellung der gesinterten, Wolframkarbid und Titankarbid sowie gegebenenfalls niedriger schmelzendes Metall, insbesondere solches der Eisengruppe (Kobalt, Nickel, Eisen) enthaltenden Hart metallegierungen nicht von einem aus Ti- tanogyd und Kohle direkt hergestellten Ti- tankarbid ausgegangen, sondern wenn zu nächst Titannitrid,
beispielsweise durch Er hitzung von Titanoxyd mit Kohlenstoff im Stickstoffstrom, erzeugt und dieses Titan- nitrid dann gemeinsam mit dem Wolfram un ter Zusatz der zur Überführung des Wolf rams in Wolframkarbid und Umwandlung des Titannitrides in Titankarbid berechneten Menge an Kohlenstoff durch Erhitzen in eine Wolframkarbid-Titankarbidlegierung umge wandelt und diese Wolframkarbid-Titankar- bidlegierung zerkleinert und anschliessend,
gegebenenfalls unter Zugabe mindestens eines niedriger schmelzenden Metalles, insbeson- der der Eisengruppe (Kobalt, Nickel, Ei sen), gesintert wird. Die Legierung kann durch gegebenenfalls gleichzeitig mit diesem Sintern erfolgendes Pressen zu Formkörpern verarbeitet werden.
Der technische Fort schritt dieser Arbeitsweise beruht einerseits darauf, dass sich Titannitrid wesentlich sauerstofffreier herstellen lässt als Titanka-r- bid, und anderseits darauf, dass bei der Um setzung des Titannitrides mit Kohlenstoff in Gegenwart von Wolfram eine weitere Ent fernung gegebenenfalls noch zurückgeblie bener Reste an Sauerstoff bewirkt wird.
Zur Erleichterung der Umsetzungen kann es in .manchen Fällen angebracht sein, wenn der Wolfram, Tita.nnitrid und Kohlenstoff enthaltenden pulverförmigen Ausgangs mischung eine kleine Menge eines niedriger schmelzenden Metalles der Eisengruppe, bei spielsweise 1 bis 2 % Kobalt, hinzugefügt wird.
Die auf diesem Wege hergestellten Hart metallegierungen zeigen nicht nur sehr gute Schneidleistungen, sie zeichnen sich vielmehr auch durch besonders hohe Gleichmässigkeit aus.
Technique for the production of hard metal controls The tech- nologies collected in the manufacture of sintered tungsten carbide and titanium carbide contain hard metal alloys:
@schen experiences have shown that the main difficulty in the production of high-quality alloys of the most uniform possible quality lies in the process of obtaining the purest possible titanium carbide. Titanium carbide is generally obtained by reacting titanium oxide with carbon.
In contrast to the oxides of the elements of the sixth group of the periodic system of the elements, however, titanium oxide cannot be converted into titanium carbide almost as completely with carbon. It turns out that a titanium carbide produced in this way with a theoretical total carbon still contains a few percent of oxygen and that a proportion of the total carbon corresponding to this oxygen is present in unbound form.
During the further processing of such a titanium carbide with tungsten carbide, if necessary with the addition of slightly melting metals, so-called auxiliary metals, in particular those of the iron group (cobalt, nickel, iron), subsequent conversions occur between the read oxygen and:
the free one. Carbon, which have a chemically and physically unfavorable effect on the properties of the hard metal alloys obtained, with both their performance and the evenness of the products being impaired.
According to the invention, these troubles can be avoided if, for the production of the sintered, tungsten carbide and titanium carbide and possibly lower melting metal, in particular those of the iron group (cobalt, nickel, iron) containing hard metal alloys, a titanium made directly from titanium oxide and carbon is not tank carbide assumed, but if titanium nitride initially,
For example, by heating titanium oxide with carbon in a stream of nitrogen, this titanium nitride is then generated together with the tungsten under the addition of the amount of carbon calculated for converting the tungsten into tungsten carbide and converting the titanium nitride into titanium carbide by heating into a tungsten carbide-titanium carbide alloy converted and this tungsten carbide-titanium carbide alloy crushed and then,
optionally with the addition of at least one lower melting metal, in particular the iron group (cobalt, nickel, iron), is sintered. The alloy can be processed into shaped bodies by pressing, which may take place simultaneously with this sintering.
The technical progress of this method of operation is based on the one hand on the fact that titanium nitride can be produced much more oxygen-free than titanium amide, and on the other hand on the fact that when the titanium nitride is reacted with carbon in the presence of tungsten, any residues that may still remain are removed caused by oxygen.
To facilitate the reactions, it may be appropriate in some cases if a small amount of a lower-melting iron group metal, for example 1 to 2% cobalt, is added to the powdered starting mixture containing tungsten, titanium nitride and carbon.
The hard metal alloys produced in this way not only show very good cutting performance, they are also characterized by a particularly high level of uniformity.