CH312093A

CH312093A - Heat-wear-resistant and oxidation-resistant sintered material.

Info

Publication number: CH312093A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellsch Stahlindustrie
Original assignee: Eisen & Stahlind Ag
Priority date: 1951-10-02
Filing date: 1952-09-27
Publication date: 1955-12-31

Description

  

  Warmverschleissfester und oxydationsbeständiger     Sinterwerkstoff.       Es ist     bereits    vorgeschlagen worden, als  Baustoff zur Herstellung von Gegenständen,  die eine grosse     Warmverschleissfestigkeithaben     müssen und in     oxydierender    Atmosphäre be  ansprucht werden, gesinterte Werkstoffe zu  verwenden, die aus     oxydkeramischen    Stoffen,  zum Beispiel     Berylliumoxyd,    Aluminium  oxyd und dergleichen, und Metall, zum Bei  spiel Eisen oder Chrom, bestehen. Die aus  solchen Werkstoffen     gefertigten    Gegenstände  weisen auch eine grosse Temperaturwechsel  beständigkeit- auf.  



  Es hat sich nun überraschenderweise ge  zeigt, dass man bei     oxydkeramischen    Werk  stoffen dieser Art neben den Oxyden nicht  nur Metalle verwenden kann, sondern auch  aus     wenigstens    einem     Borid,    Karbid oder       Nitrid    der Elemente der 4., 5. und 6. Gruppe  des periodischen Systems bestehende Hart  stoffe.

   Die Erfindung betrifft demgemäss  einen warmverschleissfesten und oxydations  beständigen     Sinterwerkstoff,    der wenigstens  ein     hochwarmfestes    Oxyd, insbesondere Alu  miniumoxyd, und einen wenigstens aus einem       Borid,        Karbid.    oder     Nitrid    eines Elementes  der 4., 5. oder 6. Gruppe des periodischen  Systems bestehenden Hartstoff, insbesondere  Chromkarbid, enthält. Diese     Werkstoffe    kön  nen ausserdem einen Zusatz an wenigstens  einem Metall der Eisengruppe (Eisen, Ko  balt, Nickel) und/oder Chrom enthalten.

    Der Gehalt des     oxydisehen    Bestandteils be-    trägt     zweckmässig    etwa 30 bis     801/o,    der an  Metall der Eisengruppe und/oder Chrom bis       zu        etwa        20        %.     



  Die Herstellung der Werkstoffe kann auf  dem in der Pulvermetallurgie üblichen Wege  erfolgen, indem das     Ausgangspulvergemisch     gepresst und nach dem Pressen oder gleich  zeitig mit dem Pressen auf     Sintertempera-          tur    erhitzt wird. Als     Sintertemperatur    kommt  eine Temperatur von     mindestens    1600  C, vor  zugsweise von etwa 1750  C, in Frage. Das  Sintern erfolgt     zweckmässig    unter Ausschluss  von Sauerstoff, beispielsweise in     Wasserstoff-          oder        Argonatmosphäre    oder im Vakuum.  



  Die neuen Werkstoffe, die beispielsweise  aus     701/o    Aluminiumoxyd, Rest     Chromborid          oder        -ka,rbid,        oder        70        %        Aluminiumoxyd,        .5     bis 1517o Kobalt, Rest     Chromborid    oder -Kar  bid, zusammengesetzt sein können, haben eine  Oxydationsbeständigkeit, die die der     bekann-          ten,        aus        80%,

          Nickel        und        201/e        Chrom        beste-          henden    hochhitzebeständigen Legierung weit  übertrifft.



  Heat-wear-resistant and oxidation-resistant sintered material. It has already been proposed to use sintered materials made of oxide-ceramic materials, for example beryllium oxide, aluminum oxide and the like, and metal, for example, as a building material for the production of objects that must have a high level of hot wear resistance and are exposed to an oxidizing atmosphere play iron or chrome. The objects made from such materials also have a great temperature change resistance.



  It has now been shown, surprisingly, that in oxide ceramic materials of this type, in addition to the oxides, not only metals can be used, but also at least one boride, carbide or nitride of the elements of the 4th, 5th and 6th group of the periodic table existing hard materials.

   The invention accordingly relates to a hot, wear-resistant and oxidation-resistant sintered material which has at least one high-temperature oxide, in particular aluminum oxide, and at least one of a boride, carbide. or nitride of an element of the 4th, 5th or 6th group of the periodic table consisting of hard material, in particular chromium carbide. These materials can also contain an addition of at least one metal of the iron group (iron, cobalt, nickel) and / or chromium.

    The content of the oxidic constituent is expediently about 30 to 80%, that of metal of the iron group and / or chromium up to about 20%.



  The materials can be manufactured in the usual way in powder metallurgy, in that the starting powder mixture is pressed and heated to sintering temperature after pressing or at the same time as pressing. A temperature of at least 1600 C, preferably about 1750 C, can be used as the sintering temperature. Sintering is expediently carried out with the exclusion of oxygen, for example in a hydrogen or argon atmosphere or in a vacuum.



  The new materials, which can be composed, for example, of 701 / o aluminum oxide, the remainder chromium boride or carbide, or 70% aluminum oxide, 5 to 1517o cobalt, the remainder chromium boride or carbide, have an oxidation resistance that is familiar to us - th, from 80%,

          Nickel and 201 / e chromium far surpasses existing high-temperature alloys.

Claims

PATENT CLAIM: Hot wear-resistant and oxidation-resistant sintered material, characterized in that it contains at least one high-temperature oxide and a hard material consisting of at least one boride, carbide or nitride of an element of the 4th, 5th or 6th group of the periodic system. 'UNDERSTANDED 1. Material according to. Claim, characterized in that it additionally contains at least one of the metals iron, cobalt, nickel. 2.

Material according to the patent claim, characterized in that it also contains chromium. 3. Material according to dependent claim 1, characterized in that it contains aluminum oxide as a high-temperature solid oxide. 4. Material according to dependent claim 2, characterized in that it contains Ahiminiumoxide as a high-temperature solid oxide. 5. Material according to dependent claim 1, characterized in that the content of high-temperature oxide is 30 to 801 / o. 6. Material according to dependent claim 2, characterized in that .the content of high-temperature oxide is 30 to 801 / o. 7th

Material according to dependent claim 1, characterized in that it contains chromium carbide as the hard material. $. Material according to dependent claim 2, characterized in that it contains chromium carbide as the hard material. 9. Material according to dependent claim 1, characterized in that it contains up to 20% of at least one of the metals iron, cobalt, nickel. 10.

Material according to dependent claim 2, characterized in that it contains up to 20% chromium. 11. Material according to the dependent claims 3, 5 and 7, characterized in that it holds 701 / o, aluminum oxide, the remainder chromium carbide ent. 12. Material according to dependent claim 9, characterized in that it contains 701 / o aluminum oxide, 5 to 150 / e cobalt, the remainder chromium carbide.