CH295147A - Verfahren zur Herstellung von harten und verschleissfesten Formkörpern. - Google Patents

Description

  Verfahren     zur        Herstellung    von harten     und    verschleissfesten     Formkörpern.       Die grösste Schwierigkeit bei der Herstel  lung von technisch brauchbaren Formkörpern  aus     Borkarbid,    z.

   B. von Hartfuttern für  Sandstrahl- und sonstige Düsen, Ziehsteinen,       Schneidwerkzeugen    und dergleichen durch       Niederschmelzen    von     Borkarbidpulver    in Gra  phit- oder     Kohleformen    - andere Formen  kommen praktisch nicht in Betracht - besteht  darin, dass das     Borkarbid    bedeutende Mengen  Kohlenstoff aus der Form herauslöst, die nach  der Abkühlung als Trennflächen zwischen den       Borkarbidkristallen    erscheinen und deren Zu  sammenhang lockern.

   Zur Vermeidung dieser  Schwierigkeit ist es bereits vorgeschlagen wor  den, Formkörper aus     Borkarbid    in der Weise  herzustellen, dass gekörntes     Borkarbid    unter  Erhitzen auf eine Temperatur, bei der es       schmilzt    oder weich wird, in einer Graphit  form in neutraler Atmosphäre durch geeig  nete Druckeinwirkung geformt     und    durch so  fortige rasche Abkühlung bewirkt wird, dass  das     Borkarbid    nicht oder nur so kurzzeitig,  als es für das Verfahren erforderlich ist, im  geschmolzenen Zustand, in dem es in Berüh  rung mit der Form beträchtliche Mengen       Kohlenstoff    aus dieser herauslösen könnte,  verbleibt,

   so dass der erschmolzene Körper in  der Hauptsache frei von     graphitischen    Trenn  flächen ist. Die Herstellung der     Formkörper     soll hierbei bei Temperaturen von 2200 bis  2400  C bzw. beim     Schmelzpunkt    des     Borkar-          bids    erfolgen; die     Kbrngrösse    des als Aus-         gangspulver    verwendeten     Borkarbids    soll, uni  eine grösstmögliche Dichte zu gewährleisten,  so sein, wie sie sich durch ein Durchsieben  durch ein Sieb von etwa 0,08 mm Maschen  weite ergibt.

   Der Kohlenstoffgehalt des fer  tigen     Formkörpers    liegt, wie sich gezeigt hat,  um 1 bis     21/o    höher als der des Ausgangspul  vers, so dass also bei diesem bekannten Ver  fahren zwar keine allzu grosse Kohlenstoff  aufnahme zu befürchten, eine solche aber auch  nicht zu vermeiden ist. Anderseits entstehen  auch infolge der raschen     Abkühlung    in den  Formkörpern Spannungen, die die Verwen  dungsmöglichkeiten     einschränken,    wie auch  das Verfahren nicht genügend zielsicher ist,  da das     Endprodukt    nicht die gleiche Zusam  mensetzung     aufweist    wie die Ausgangs  mischung.

   Zudem erfordert das Verfahren  auch die     Anwendung    sehr hoher Temperatu  ren, deren Handhabung mit technischen  Schwierigkeiten verbunden ist.  



  Das Verfahren gemäss der     Erfindung    ge  stattet die Herstellung von harten     und        ver-'          schleissfesten'Formkörpern    aus     Borkarbid    in  einfacherer, allgemein anwendbarer Weise  und besteht darin, dass     Borkarbidpulver    von  einer Korngrösse von 0,1 bis 30     ,u    bei Tem  peraturen von weniger als 2000  C unter  Druck gesintert wird.

   So kann beispielsweise,  wie sich gezeigt hat,     Borkarbid,    das etwa 21 Klo  Kohlenstoff enthält, bei einer Korngrösse von  1 bis 5     /.c        unter    einem Druck von etwa      400     kg/ciu2    bei einer     TelnpAratur        von        1ö60    bis  1800  C zu einem mechanisch festen und  ausserordentlich harten und     gleichzeitig    zähen  Körper verdichtet werden. Die Herstellung  der Formkörper erfolgt also nicht auf dem  Weg über die Schmelzphase oder     zumindest     einen zähflüssigen Zustand, sondern bei Tem  peraturen, die wesentlich darunter liegen und  technisch leichter beherrscht werden können.

    Man kann     annehmen,    dass bei der angewand  ten Korngrösse die Pulverteilchen unter der       Druckanwendung    einander so weitgehend an  genähert werden, dass bei Atombeweglichkeit  schon bei Temperaturen von     weniger    als  2000  C ausreicht, um sie zu einem dichten und  mechanisch festen Körper zu vereinigen. Der  Herstellungsgang ist nicht an eine schnelle       Abkühlung    gebunden.

   Des weiteren wird das  Herauslösen von Kohlenstoff aus der     Press-          form    infolge der verhältnismässig niedrigen       Sintertemperatur        vermieden,    so     dass    das End  produkt praktisch die gleiche     @Zusammenset-          zuung    wie die     Ausgangsmischung    hat. Die Her  stellung kann nach allen     gebräuchlichen          Drucksinterverfahren,    also zum Beispiel auch  durch direkten Stromdurchgang     unter    Druck,  erfolgen.

   Als Ausgangsmaterial können alle       handelsüblichen        Borkarbide,    auch solche mit  sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt, benutzt    werden. Auch wirkt     sich.    freier     Kohlenstoff     (Graphit) selbst bei beträchtlichen Gehalten  von beispielsweise 2 bis     31/o    nicht nachteilig  aus.  



  Es hat sich ferner überraschenderweise ge  zeigt, dass es bei     Durchführung    des Verfah  rens gemäss der     Erfindung    auch möglich ist,  dem     Borkarbidpulver    zur Erleichterung des       Sinterns        bis        zu,        15%        wenigstens        eines        niedri-          ger    schmelzenden     Metalles    in Pulverform     zut-          zumischen,    ohne dass die daraus hergestellten  Formkörper weichere, mechanisch leicht auf  greifbare Stellen aufweisen.

   Als niedriger  schmelzende Metalle können Eisen, Kobalt,  Nickel und/oder Chrom verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von harten -Lind verschleissfesten Formkörpern aus Borkarbid, dadurch gekennzeichnet, dass Borkarbidpul- ver von einer Korngrösse von 0,1 bis 30 ,u bei Temperaturen von weniger als 2000 C unter Druck gesintert wird.

   UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Borkarbidpulver bis zu 15% wenigstens eines niedriger schmel- zenden Metalles in Pulverform zugesetzt wird.