CH659786A5 - Process for making pressed-diamond wire-drawing dies and product from this process - Google Patents

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CH659786A5
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Abstract

A process for making pressed-diamond wire-drawing dies of the type is described, which can generally be described as an inner polycrystalline diamond mass which is surrounded by a mass of metal-bonded carbide such as, for example, cobalt/sintered tungsten carbide and bonded thereto. It is known to make these drawing dies by high-pressure/high-temperature processes, typical conditions being 50 kbar and temperatures above 1300 DEG C. The improvement according to the invention comprises providing a group of discs of specific materials in specific arrangements within the reaction subassembly (for example metal carbide and diamond inside a zirconium cup). For example, a disc of a diamond catalyst/solvent and a disc of a refractory metal such as molybdenum are arranged on one side of the mass of metal carbide and diamond, and at least two discs of one or more transition metals such as zirconium are arranged on the other side. These discs are in general introduced into the interior of the subassembly cup. By means of this process modification, the process yields have been considerably improved by reducing the occurrence of defects in the drawing dies and by shortening the reaction time.

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **. ** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Drahtziehstein Diamantpresskörpern mit einer Diamant-Diamant-Bindung, wobei wenigstens eine Masse, die aus einem Metallcarbid zylinder besteht, der wenigstens ein Loch hat, das sich durch seine Dicke hindurch vom einen Ende zum anderen er streckt, und der Diamantteilchen in den Löchern enthält, ei nem Hochdruck/Hochtemperatur-Verfahren unterzogen wird, welches in einer Hochdruckreaktionszelle ausgeführt wird, die jede Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen innerhalb einer Unterbaugruppe enthält, welche einen Schirmmetallbecher und eine Schirmmetallscheibe aufweist, welche das offene Ende des Bechers bedeckt, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Unterbaugruppe verwendet wird, in welche an einem Ende der Masse aus Metallcarbid und Diamant eine Schicht eingesetzt worden ist, die mindestens aus einem Katalysator/Lösungsmittel für Diamant besteht, wodurch eine axiale Diffusion des Katalysators/Lösungsmittels in den Diamant erzielt wird, und dass beim Hochdruck/ Hochtemperatur-Verfahren folgende Sinterbedingungen verwendet werden: Druck von wenigstens 50 Kbar bei einer Temperatur von wenigstens 1 3000C und innerhalb des Bereiches, in welchem Diamant stabil ist, und Reaktionszeit von 10 bis 90 Minuten. PATENT CLAIMS 1. Process for producing wire drawing die Diamond compacts with a diamond-diamond bond, wherein at least one mass, which consists of a metal carbide cylinder, which has at least one hole that extends through its thickness from one end to the other, and contains the diamond particles in the holes, ei is subjected to a high pressure / high temperature process which is carried out in a high pressure reaction cell containing any mass of metal carbide and diamond particles within a subassembly which has a Has a shielding metal cup and a shielding metal disc, which covers the open end of the cup, characterized in that a subassembly is used, in which a layer has been inserted at one end of the mass of metal carbide and diamond, which consists of at least one catalyst / solvent for diamond exists, whereby an axial diffusion of the catalyst / solvent is achieved in the diamond, and that at high pressure / High temperature processes the following sintering conditions are used: pressure of at least 50 Kbar at a temperature of at least 1300C and within the range in which diamond is stable, and reaction time of 10 to 90 minutes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (a) das Metallcarbid aus der von Wolfram-, Titan- und Tantalcarbid gebildeten Gruppe und (b) das Katalysator! Lösungsmittel aus der von Kobalt, Eisen, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Chrom, Mangan und deren Gemischen gebildeten Gruppe ausgewählt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that (a) the metal carbide from the group formed by tungsten, titanium and tantalum carbide and (b) the catalyst! Solvents are selected from the group consisting of cobalt, iron, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, platinum, chromium, manganese and mixtures thereof.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallcarbid bereits ein Metallbindematerial enthält, das aus der von Kobalt, Nickel, Eisen, Chrom und deren Gemischen gebildeten Gruppe ausgewählt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the metal carbide already contains a metal binding material which is selected from the group formed by cobalt, nickel, iron, chromium and mixtures thereof.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Diamantteilchen in ihrer grössten Abmessung von 0,1 bis 75 ,um reicht und dass das Metallcarbid Kobalt/Wolframcarbid-Sinterhartmetall ist. 4. The method according to claim 3, characterized in that the size of the diamond particles in their largest dimension ranges from 0.1 to 75, and that the metal carbide is cobalt / tungsten carbide cemented carbide.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine zusammengesetzte Schicht ist, die aus einer Kombination von einem Katalysator/Lösungsmittel für Diamant und einem schwer schmelzbaren Metall besteht. 5. The method according to claim 1, characterized in that the layer is a composite layer consisting of a combination of a catalyst / solvent for diamond and a difficult-to-melt metal.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallcarbid bereits ein Metallbindematerial enthält, das aus der von Kobalt, Nickel, Eisen, Chrom und deren Gemischen gebildeten Gruppe ausgewählt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the metal carbide already contains a metal binding material which is selected from the group formed by cobalt, nickel, iron, chromium and mixtures thereof.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzte Schicht eine Schicht aus Katalysator/Lösungsmittel umfasst, die der Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen benachbart ist, und eine Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall umfasst, die der Schicht aus Katalysator/Lösungsmittel auf ihrer der genannten Masse gegenüberliegenden Seite benachbart ist. 7. The method according to claim 6, characterized in that the composite layer comprises a layer of catalyst / solvent which is adjacent to the mass of metal carbide and diamond particles, and a layer of the non-fusible metal which comprises the layer of catalyst / solvent their side opposite to said mass is adjacent.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass (a) das Metallcarbid aus der von Wolfram-, Titan- und Tantalcarbid gebildeten Gruppe, (b) das Katalysator/ Lösungsmittel aus der von Kobalt, Eisen, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Chrom, Mangan und deren Gemischen gebildeten Gruppe und (c) das schwer schmelzbare Metall aus der von Molybdän, Tantal, Wolfram, Zirkonium und Titan gebildeten Gruppe ausgewählt wird. 8. The method according to claim 6, characterized in that (a) the metal carbide from the group formed by tungsten, titanium and tantalum carbide, (b) the catalyst / solvent from that of cobalt, iron, nickel, ruthenium, rhodium, palladium , Platinum, chromium, manganese and mixtures thereof and (c) the refractory metal is selected from the group consisting of molybdenum, tantalum, tungsten, zirconium and titanium.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall angrenzend an die Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen auf ihrer der zusammengesetzten Schicht gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. 9. The method according to claim 6, characterized in that a layer of the difficult-to-melt metal is arranged adjacent to the mass of metal carbide and diamond particles on its side opposite the composite layer.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Unterbaugruppe in der nachfolgenden Reihenfolge umfasst: eine Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall, das KatalysatorlLösungsmittel für Diamant, die Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen, eine zweite Schicht aus dem Katalysator/Lösungsmittel für Diamant und eine zweite Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall. 10. The method of claim 7, characterized in that each subassembly comprises in the following order: a layer of the refractory metal, the catalyst solvent for diamond, the mass of metal carbide and diamond particles, a second layer of the catalyst / solvent for diamond and a second layer of the hard-to-melt metal.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das KatalysatoryLösungsmittel für Diamant Kobalt, das schwer schmelzbare Metall der zusammengesetzten Schicht Molybdän und das schwer schmelzbare Metall auf der der zusammengesetzten Schicht gegenüberliegenden Seite der Masse Zirkonium ist. 11. The method according to claim 9, characterized in that the catalyst solvent for diamond cobalt, the refractory metal of the composite layer is molybdenum and the refractory metal on the opposite side of the composition of the composition is zirconium.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Katalysator/Lösungsmittel eine Scheibe aus diesem Material und die Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall eine Scheibe aus diesem letztgenannten Material ist. 12. The method according to claim 7, characterized in that the layer of catalyst / solvent is a disc made of this material and the layer of the metal which is difficult to melt is a disc made of this latter material.

13. Drahtziehstein-Diamantpresskörper als Erzeugnis des Verfahrens nach Anspruch 1. 13. Wire drawing stone diamond compact as a product of the method according to claim 1.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Drahtziehstein-Diamantpresskörpern gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie das Erzeugnis dieses Verfahrens. The invention relates to a method for the production of wire die diamond compacts according to the preamble of claim 1, and the product of this method.

Ein Diamantpresskörper oder -Pressling ist eine polykristalline Masse aus Diamantteilchen, die miteinander verbunden sind und eine integrale, zähe, kohärente, hochfeste Masse bilden, welche eine Diamantkonzentration von wenigstens 70 Vol.% hat. Beispiele für Diamantpresskörper finden sich in den US-PSen 3 136 615; 3 141 746; 3 239 321; 3 609 818; 3 744 982; 3 816 085; 3 913280 und 3944398. Ein Verbundpresskörper ist ein mit einem Substratmaterial, wie beispielsweise Sinterwolframcarbid oder -hartmetall (vgl. die US-PSen 3 745 623 und 4063 909), verbundener Presskörper. Presskörper können als Rohlinge für Schneidwerkzeuge, Richtwerkzeuge und Verschleissteile benutzt werden. A diamond compact or compact is a polycrystalline mass of diamond particles which are connected to one another and form an integral, tough, coherent, high-strength mass which has a diamond concentration of at least 70% by volume. Examples of diamond compacts are found in U.S. Patents 3,136,615; 3,141,746; 3,239,321; 3,609,818; 3,744,982; 3,816,085; 3,913280 and 3,944,398. A composite compact is a compact bonded to a substrate material such as cemented tungsten carbide or cemented carbide (see U.S. Patents 3,745,623 and 4,063,909). Press bodies can be used as blanks for cutting tools, straightening tools and wear parts.

Die US-PSen 3 831 428,4 129 052 und 4 144739 beschreiben Drahtziehsteine, die aus Diamantpresskörpern hergestellt sind. Ein Drahtziehstein-Diamantpresskörper enthält eine innere Masse aus polykristallinem Diamant (wie oben unter dem Begriff Presskörper beschrieben), die von einer Masse aus metallgebundenem Carbid, wie beispielsweise Kobaltsinterwolframcarbid, umgeben und mit dieser verbunden ist. U.S. Patent Nos. 3,831,428,4 129,052 and 4,144,739 describe wire drawing dies made from diamond compacts. A wire die diamond compact contains an inner mass of polycrystalline diamond (as described above under the term compact), which is surrounded by a mass of metal-bonded carbide, such as cobalt tungsten carbide, and is connected to this.

Der tatsächliche Drahtziehstein wird auf verschiedene Weise hergestellt, und zwar im allgemeinen durch Einpassen oder Befestigen des Drahtziehstein-Presskörpers in einem hochfesten Metallring und Herstellen des Drahtziehhols als Durchgangsloch in der Mitte des polykristallinen Diamantabschnitts unter Verwendung bekannter Einrichtungen, wie beispielsweise eines Lasers. Das Ziehhol könnte dann fertigbearbeitet werden, indem ein mit Diamantstaub imprägnierter Draht hin und her durch das Ziehhol gezogen wird. Das Ziehhol kann während des Hochdruck/Hochtemperatur Sinterprozesses vorgeformt werden, wenn gemäss der US-PS 3 831 428, Sp. 4, Z. 54-60, und Fig. 4 vorgegangen wird (ein Draht wird vorher in dem polykristallinen Kern angeordnet und kann später durch Auflösen in einer geeigneten Säure entfernt werden). The actual wire drawing die is manufactured in various ways, generally by fitting or securing the wire drawing die compact in a high strength metal ring and making the wire drawing die as a through hole in the center of the polycrystalline diamond section using known means such as a laser. The draw could then be finished by pulling a wire impregnated with diamond dust back and forth through the draw. The drawing die can be preformed during the high pressure / high temperature sintering process if U.S. Patent 3,831,428, Col. 4, Numbers 54-60, and Fig. 4 are followed (a wire is previously placed in the polycrystalline core and can later removed by dissolving in a suitable acid).

Die ZA-Patentanmeldung 77/5521 beschreibt einen Drahtziehstein-Diamantpresskörper, der mit einer Tantalauskleidung versehen ist, die den Carbidring mit dem zentra The ZA patent application 77/5521 describes a wire die diamond compact, which is provided with a tantalum lining, which connects the carbide ring with the center

len polykristallinen Diamantkern verbindet. Beansprucht wird in dieser Patentanmeldung, dass die Tantalschicht den Diamantkern mit dem ihn umgebenden Carbid effektiv verbindet. len polycrystalline diamond core connects. This patent application claims that the tantalum layer effectively connects the diamond core to the carbide surrounding it.

Sowohl die Drahtziehstein-Presskörper gemäss der US PS 3 831 428 als auch die gemäss der ZA-Patentanmeldung werden durch Hochdruck/Hochtemperatur-Sinterverfahren hergestellt, bei denen ein katalytisches Metall, wie beispielsweise Kobalt, aus dem umgebenden Metallkarbidring oder -zylinder radial eindringt (sogenanntes Durchzieh- oder Sweeptrough-Verfahren). Dieser Katalysator beschleunigt den Sinterprozess, der zu der exzessiven Diamant-Diamant Verbindung führt. Die Diamantpresskörperqualität ist von dem Grad der Diamant-Diamant-Verbindung in dem Mikrogefüge abhängig. Diese Verbindung scheint erreichbar zu sein, wenn während der Hochdruck/Hochtemperatur(HD/ HT)-Bedingungen, während denen andere Faktoren konstant sind, eine gleichmässige und ausreichende Menge an Kobalt in die Korngrenzen eingeleitet wird. Both the wire die compacts according to US Pat. No. 3,831,428 and those according to the ZA patent application are produced by high-pressure / high-temperature sintering processes in which a catalytic metal, such as cobalt, penetrates radially from the surrounding metal carbide ring or cylinder (so-called Pull-through or sweep-through method). This catalyst accelerates the sintering process, which leads to the excessive diamond-diamond connection. The diamond compact quality depends on the degree of diamond-diamond connection in the microstructure. This connection appears to be achievable if a uniform and sufficient amount of cobalt is introduced into the grain boundaries during the high pressure / high temperature (HD / HT) conditions, during which other factors are constant.

Das Hauptproblem beim Herstellen von grossen (z. B. The main problem in making large (e.g.

24 mm Durchmesser) Presskörperziehsteinrohlingen ist die Unzulänglichkeit der Kobaltdiffusion durch eine herkömmliche radiale Durchziehtechnik. Es hat sich gezeigt, dass die radiale Diffusion nicht ausreicht, um die gewünschte Kobaltkonzentration in dem gesamten Diamantkern zu schaffen. 24 mm diameter) Pressed body die blanks is the inadequacy of cobalt diffusion due to a conventional radial pulling technique. It has been shown that the radial diffusion is not sufficient to create the desired cobalt concentration in the entire diamond core.

Die Untersuchungen, die zu der hier beschriebenen Erfindung geführt haben, dienten dem Ziel, die Katalysatordiffusion in den grösseren Ziehsteinrohlingen zu verbessern und den Prozentsatz an defekten Rohlingen zu verringern, die sich aus den bekannten Verfahren ergeben. Defekte treten hauptsächlich in Form von sowohl schlecht verbundenen Bereichen in dem Diamantkern als auch von Rissbildung in dem Diamant- oder in dem Metallcarbidabschnitt auf. Die Rissbildung tritt unregelmässig während verschiedener Fertigungsvorgänge auf, beispielsweise beim Pressen, Schleifen des Aussenumfangs, Oberflächenschleifen, Läppen, und sogar unter statischen Bedingungen, was das Erkennen der Ursache sehr schwierig macht. Defekte werden auch durch eine röntgenographische Uberprüfung erkannt.Ein weiteres Ziel war es, jede erfolgreiche Technik auf Ziehsteinrohlinge geringerer Grösse anzuwenden. The investigations which led to the invention described here served to improve the catalyst diffusion in the larger drawing die blanks and to reduce the percentage of defective blanks which result from the known processes. Defects occur primarily in the form of both poorly bonded areas in the diamond core and cracking in the diamond or metal carbide section. Cracking occurs irregularly during various manufacturing processes, for example when pressing, grinding the outer circumference, surface grinding, lapping, and even under static conditions, which makes it very difficult to identify the cause. Defects are also identified by means of an X-ray examination. Another goal was to apply every successful technique to drawing die blanks of smaller size.

Gemäss der Erfindung wird zur Lösung der genannten Aufgabe ein Verfahren der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch die Kombination der im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Mit diesem Verfahren kann das Herstellen des grösseren Drahtziehstein-Diamantpresskörpers (24,1 mm Aussendurchmesser und 12,0 mm Innendurchmesser) mit günstigeren Ausbeuten als mit der bekannten Technik erfolgen. Das Verfahren erzeugt eine gleichmässige Konzentration und ein ausreichendes Eindringen von Kobalt. According to the invention, a method of the type mentioned at the outset is characterized by the combination of the method steps specified in claim 1 to achieve the stated object. Advantageous further developments of the method result from the dependent claims. With this method, the production of the larger wire die diamond compact (24.1 mm outer diameter and 12.0 mm inner diameter) can be carried out in more favorable yields than with the known technology. The process creates a uniform concentration and sufficient penetration of cobalt.

Die bekannten Verfahrensschritte und -parameter zum Herstellen von Drahtziehstein-Diamantpresskörpern beinhalten eine Masse, die aus einem Metallcarbidzylinder besteht, der wenigstens ein Durchgangsloch hat, das sich durch dessen Dicke zwischen den beiden Enden erstreckt, und der Diamantteilchen in den Löchern enthält, folgenden Hochdruck/Hochtemperatur-Sinterbedingungen auszusetzen: Druck von mindestens 50 kbar bei einer Temperatur von wenigstens 1 3000C und innerhalb des Bereiches, in welchem der Diamant stabil ist; Reaktionszeit 10 - 90 min; wobei all das in einer Hochdruckreaktionszelle ausgeführt wird, die die Diamantteilchen und das Metallcarbid innerhalb einer Unterbaugruppe enthält, welche aus einem Schutz- oder Schirmmetallbecher und einer Schutz- oder Schirmmetallscheibe besteht, die das offene Ende des Bechers bedeckt. The known process steps and parameters for the production of wire drawing diamond compacts include a mass which consists of a metal carbide cylinder which has at least one through hole which extends through its thickness between the two ends and which contains diamond particles in the holes, following high pressure / Suspend high temperature sintering conditions: Pressure of at least 50 kbar at a temperature of at least 1300C and within the range in which the diamond is stable; Reaction time 10 - 90 min; all of which is carried out in a high pressure reaction cell containing the diamond particles and the metal carbide within a subassembly consisting of a protective or shielding metal cup and a protective or shielding metal disc covering the open end of the cup.

Das Schinnmetall kann unter den Metallen Zirkonium. Titan, Tantal, Wolfram und Molybdän ausgewählt werden. The tin metal can be zirconium among the metals. Titanium, tantalum, tungsten and molybdenum can be selected.

Der Bereich, in welchem Diamant stabil ist. ist der Bereich von Druck/Temperatur-Bedingungen. unter denen Diamant thermodynamisch stabil ist. In einem Druck Temperatur-Zustandsdiagramm ist es im allgemeinen die Hochdruckseite oberhalb der Gleichgewichtslinie zwischen Diamant und Graphit. The area where diamond is stable. is the range of pressure / temperature conditions. among which diamond is thermodynamically stable. In a pressure-temperature-state diagram it is generally the high pressure side above the equilibrium line between diamond and graphite.

Die erfindungsgemässe Verbesserung dieses Verfahrens beinhaltet, aufeiner Seite der Masse aus Metallcarbid und Diamant eine Scheibe anzuordnen, die aus einem Diamant Katalysator/Lösungsmittel besteht, und eine Scheibe aus einem schwer schmelzbaren Metall. wobei jede Scheibe eine Dicke von 25- 102 um hat. Ublicherweise werden wenigstens zwei Scheiben aus einem oder mehreren Übergangsmetallen (z. B. Zirkonium, Titan, Tantal. Wolfram oder Molybdän) an dem Ende der Masse aus Metallcarbid und Diamant angeordnet, das zu der Seite entgegengesetzt ist. auf der die Katalysator/Lösungsmittel-Scheibe angeordnet ist. Diese zusätzlichen Scheiben befinden sich üblicherweise innerhalb der Unterbaugruppe, die durch den Schirmmetallbecher und die Schirmmetallscheibe begrenzt wird. The improvement of this method according to the invention involves arranging on one side of the mass of metal carbide and diamond a disk which consists of a diamond catalyst / solvent and a disk made of a metal which is difficult to melt. each disk having a thickness of 25-102 µm. Usually at least two disks of one or more transition metals (e.g. zirconium, titanium, tantalum, tungsten or molybdenum) are placed at the end of the mass of metal carbide and diamond which is opposite to the side. on which the catalyst / solvent disk is arranged. These additional disks are usually located within the subassembly, which is delimited by the shield metal cup and the shield metal disc.

Eine bevorzugte Form einer HDiHT-Vorrichtung (obgleich es weitere gibt), in der das verbesserte Verfahren nach der Erfindung ausgeführt werden kann, ist Gegenstand der US-PS 2 941 248 (auf die bezüglich näherer Einzelheiten Bezug genommen wird), die eine sogenannte Gurt( belt) > )vor- richtung beschreibt. Diese enthält zwei einander gegenüberliegende Sinterwolframcarbidstempel und dazwischen ein Gurt- oder Formteil aus demselben Material. Das Form teil hat ein Loch, in welchem ein Reaktionsgefäss angeordnet ist. A preferred form of HDiHT device (although there are others) in which the improved method according to the invention can be carried out is the subject of US Pat. No. 2,941,248 (to which reference is made in more detail), which is known as a belt (belt)>) device describes. This contains two opposing sintered tungsten carbide stamps and in between a belt or molded part made of the same material. The molded part has a hole in which a reaction vessel is arranged.

das so geformt ist, dass es eine Füllungsbaugruppe oder Reaktionszelle aufnehmen kann. Zwischen jedem Stempel und dem Formteil ist eine Dichtungsbaugruppe angeordnet, die aus zwei wärmeisolierenden und elektrisch nichtleitenden Pyrophyllitteilen und einer dazwischen angeordneten metallischen Dichtung besteht. which is shaped so that it can accommodate a filling assembly or reaction cell. A seal assembly is arranged between each stamp and the molded part, which consists of two heat-insulating and electrically non-conductive pyrophyllite parts and a metallic seal arranged between them.

Die Reaktionszelle enthält in einer bevorzugten Form einen hohlen Salzzylinder. Der Zylinder kann aus einem anderen Material, wie beispielsweise Talcum, bestehen, das (1) während des HD/HT-Betriebes nicht in einen stärkeren, steiferen Zustand umgewandelt wird (beispielsweise durch Phasentransformation und/oder Verdichtung). und (2) im wesentlichen frei von Volumendiskontinuitäten ist, die bei Beaufschlagung mit hohen Temperaturen und Drücken auftreten, wie es beispielsweise bei Pyrophyllit und porösem Aluminiumoxid vorkommt. Materialien, die weitere Kriterien erfüllen, welche in der US-PS 3 030 662 (Sp. 1, Z. 59 - Sp. In a preferred form, the reaction cell contains a hollow salt cylinder. The cylinder may be made of another material, such as Talcum, that (1) is not converted to a stronger, more rigid state during HD / HT operation (e.g., through phase transformation and / or compression). and (2) is substantially free of volume discontinuities that occur when exposed to high temperatures and pressures, such as occur with pyrophyllite and porous alumina. Materials which meet further criteria, which are described in US Pat. No. 3,030,662 (column 1, line 59-column.

2, Z. 2, auf die bezüglich näherer Einzelheiten Bezug genommen wird) angegeben sind, sind für die Herstellung des Zylinders brauchbar. 2, line 2, to which reference is made for further details) are useful for the manufacture of the cylinder.

Konzentrisch innerhalb und an dem Salzzylinder ist ein elektrisches Widerstandsheizrohr aus Graphit angeordnet, das an beiden Enden über den Salzzylinder vorsteht. Innerhalb des Graphitheizrohres ist eine zylindrische Salzbuchse konzentrisch angeordnet. Die Enden der Buchse sind mit Salzstopfen versehen, welche oben bzw. unten angeordnet sind. Die Enden des Graphitheizrohres sind innen mit Pyrophyllitstopfen und aussen mit Phyrophyllitringen versehen. An electrical resistance heating tube made of graphite is arranged concentrically inside and on the salt cylinder and protrudes over the salt cylinder at both ends. A cylindrical salt sleeve is arranged concentrically within the graphite heating tube. The ends of the socket are provided with salt plugs, which are arranged above and below. The ends of the graphite heating tube are provided with pyrophyllite plugs on the inside and phyrophyllite rings on the outside.

welche den Zwischenraum zwischen den Enden des Salzzylinders und dem Ende des Graphitheizrohres ausfüllen. which fill the space between the ends of the salt cylinder and the end of the graphite heating tube.

Elektrisch leitende Metallendscheiben werden an jedem Ende der Reaktionszelle benutzt. um eine elektrische Verbindung mit dem Graphitheizrohr herzustellen. An jeder Metallendscheibe befindet sich eine Endkappenbaugruppe, die jeweils einen Phyrophyllitstopfen oder eine Phyrophyllitscheibe aufweisen, welche von einem elektrisch leitenden Ring umgeben ist. Electrically conductive metal end plates are used at each end of the reaction cell. to make an electrical connection with the graphite heating tube. There is an end cap assembly on each metal end disk, each of which has a phyrophyllite plug or a phyrophyllite disk, which is surrounded by an electrically conductive ring.

Betriebstechniken zur gleichzeitigen Beaufschlagung sowohl mit hohen Drücken als auch mit hohen Temperaturen in dieser Art von Vorrichtung sind dem Fachmann auf dem Höchstdruckgebiet bekannt. Die Füllungsbaugruppe passt in den Raum, der durch die Salzbuchse und die Salzstopfen begrenzt wird. Die Baugruppe besteht aus einer zylindrischen Büchse aus Schirmmetall. Innerhalb der Schirmmetallbüchse befinden sich eine oder mehrere Unterbaugruppen. Operating techniques for simultaneous exposure to both high pressures and high temperatures in this type of device are known to those skilled in the high pressure field. The filling assembly fits into the space that is limited by the salt bushing and the salt plugs. The assembly consists of a cylindrical sleeve made of shield metal. One or more subassemblies are located within the shield metal sleeve.

Die Diamantteilchenmasse, die in der Unterbaugruppe angeordnet ist, kann ausserdem Graphit und bis zu 2,5 Gew.% Katalysator/Lösungsmittel enthalten. Die Masse der Diamantkörner ist in einem oder mehreren Hohlräumen oder Löchern in einer Scheibe angeordnet, die aus kaltgepresstem, sinterbarem Carbidpulver (einem Gemisch aus Carbidpulver und einem geeigneten Metallbindemittel dafür) hergestellt ist. Wenn nur ein Ziehstein pro Unterbaugruppe hergestellt wird, ist nur ein derartiges Loch vorhanden, welches üblicherweise konzentrisch zu der Metallcarbidscheibe ist, die einen Ring um den Diamantkern bildet. Bei Bedarf können der Ring oder die Scheibe aus vorgesintertem, metallgebundenem Carbid oder aus voll gesintertem, metallgebundenem Carbid hergestellt werden. The diamond particle mass, which is arranged in the subassembly, can also contain graphite and up to 2.5% by weight of catalyst / solvent. The mass of the diamond grains is arranged in one or more cavities or holes in a disk which is made from cold-pressed, sinterable carbide powder (a mixture of carbide powder and a suitable metal binder therefor). If only one die is made per subassembly, there is only one such hole, which is usually concentric with the metal carbide disc that forms a ring around the diamond core. If necessary, the ring or disc can be made from pre-sintered metal-bonded carbide or from fully sintered metal-bonded carbide.

Es ist ausserdem möglich, Drahtziehstein-Diamantpresskörper allein mittels der axialen Diffusionstechnik herzustellen. Ein Metallcarbid, das frei von jeglichen katalytischen Metallen (z. B. Kobalt) ist, würde benutzt werden. In diesem Fall würde das radiale Durchziehen des Lösungsmittels/ Katalysators nicht verfügbar sein, und es würde in seiner Gesamtheit mittels der axialen Diffusionstechnik geliefert werden. It is also possible to manufacture wire drawing diamond compacts using the axial diffusion technique alone. A metal carbide that is free of any catalytic metals (e.g. cobalt) would be used. In this case the radial pull through of the solvent / catalyst would not be available and it would be delivered in its entirety using the axial diffusion technique.

Die Füllungsbaugruppe wird in das Reaktionsgefäss eingeführt, welches in die HD/HT-Gurtvorrichtung eingesetzt wird. Zuerst wird der Druck und dann die Temperatur erhöht und für eine ausreichende Zeit auf den gewünschten Werten gehalten, damit es zur Sinterung kommt. Der Probe wird dann gestattet, sich für eine kurze Zeitspanne (von z. B. The filling assembly is inserted into the reaction vessel which is inserted into the HD / HT belt device. First the pressure and then the temperature is increased and kept at the desired values for a sufficient time for sintering to occur. The sample is then allowed to stand for a short period of time (e.g.

3 min) unter Druck abzukühlen, und schliesslich wird der Druck auf Atmosphärendruck verringert (was etwa eine Minute dauern kann), und der Presskörper wird entnommen. 3 min) to cool under pressure, and finally the pressure is reduced to atmospheric pressure (which may take about a minute) and the compact is removed.

Die Schirmmetallbüchse kann manuell entfernt werden. The shield metal sleeve can be removed manually.

Jedes anhaftende Metall des Schirmmetallbechers oder der Schirmmetallscheibe kann durch Schleifen oder Läppen entfernt werden. Eine Deformation oder eine Oberflächenunregelmässigkeit kann auf dieselbe Weise entfernt werden. Any adhering metal from the shielding metal cup or shielding disc can be removed by grinding or lapping. Deformation or surface irregularity can be removed in the same way.

Das Metallcarbid kann unter Wolfram-, Titan- oder Tantalcarbiden ausgewählt werden; und das Material, das die Metallverbindung in dem Sintercarbid (Bindemittel) schafft, kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Kobalt, Nickel, Eisen, Chrom und Gemischen derselben besteht. Kobaltsinterwolframcarbid wird bevorzugt. The metal carbide can be selected from tungsten, titanium or tantalum carbides; and the material that the metal compound creates in the cemented carbide (binder) can be selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron, chromium and mixtures thereof. Cobalt cemented tungsten carbide is preferred.

Das Katalysator/Lösungsmittel kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Kobalt, Eisen, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Chrom, Mangan, Tantal und Gemischen dieser Materialien besteht. Kobalt, Eisen und Nickel werden bevorzugt, wobei Kobalt das bevorzugteste Material ist. The catalyst / solvent can be selected from the group consisting of cobalt, iron, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, platinum, chromium, manganese, tantalum and mixtures of these materials. Cobalt, iron and nickel are preferred, with cobalt being the most preferred material.

Zu den schwer schmelzbaren Metallen, die für die Verwendung in den Scheiben bei dem Verfahren nach der Erfindung bevorzugt werden, gehören Molybdän, Wolfram, Zirkonium und Titan. The refractory metals that are preferred for use in the disks in the method of the invention include molybdenum, tungsten, zirconium and titanium.

Von den Übergangsmetallen wird Zirkonium für die Verwendung in den Übergangsmetallscheiben bei dem Verfahren nach der Erfindung bevorzugt. Of the transition metals, zirconium is preferred for use in the transition metal disks in the method of the invention.

Ein typischer Grössenbereich für die Diamantteilchen, die als Rohmaterial bei der Herstellung von Drahtziehstein Diamantpresskörpern benutzt werden, reicht von 0,1 um bis zu einer grössten Abmessung von 1 50um. Die kleineren Grössen (01 - 45 um) werden für Drahtziehsteine bevorzugt, die zum Ziehen von Draht benutzt werden, wenn der Draht eine feine Oberfläche haben soll. A typical size range for the diamond particles, which are used as raw material in the manufacture of wire drawing diamond compacts, ranges from 0.1 µm to a largest dimension of 1 50 µm. The smaller sizes (01 - 45 µm) are preferred for wire drawing dies, which are used to pull wire if the wire is to have a fine surface.

Es sind viele Experimente durchgeführt worden, um die Anzahl der verschiedenen Scheiben und deren Anordnungen zu optimieren, wie es durch die in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Proben dargestellt ist. In dieser Tabelle und von hier an wird der Begriff Ausbeute als die Anzahl von fertigen Rohlingen, die frei von Defekten sind, dividiert durch die Gesamtzahl von gepressten Rohlingen definiert. Many experiments have been carried out to optimize the number of different disks and their arrangements, as shown by the samples given in Table 1 below. In this table and from here on, the term yield is defined as the number of finished blanks free of defects divided by the total number of blanks pressed.

Fig. 1 stellt in schematischer Ansicht eine Unterbaugruppe im Längsschnitt dar, während Fig. 2 bis 6 die Konfiguration solcher Unterbaugruppen darstellen. In Fig. 1 bis 6 bedeuten die Bezugszeichen und die entsprechenden Zeichnungssymbole folgendes: 1 = Zirkoniumschirmmetallscheibe 2 = Diamantteilchen 3 = Kobaltsinterwolframcarbidring 4 = Zirkoniumschirmmetallbecher Vorzugsweise wird der Schirmmetallbecher über der Schirmmetallscheibe umgebörtelt, wie es das obige Symbol zeigt. 1 shows a schematic view of a subassembly in longitudinal section, while FIGS. 2 to 6 show the configuration of such subassemblies. 1 to 6, the reference symbols and the corresponding drawing symbols mean the following: 1 = zirconium screen metal disc 2 = diamond particles 3 = cobalt tungsten carbide ring 4 = zirconium screen metal cup The shielding metal cup is preferably flanged over the shielding metal disc, as shown by the symbol above.

Tabelle 1 Verschiedene Unterbaugruppenkonfigurationen Konfiguration Ausbeute Verfahrenszuverlässigkeit Fig. 2 40-60% unbeständig und unzuverlässig Fig. 3 50-70% unbeständig Fig. 4 90-100% zuverlässig und reproduzierbar Fig. 5 90-100% zuverlässig und reproduzierbar Standardverfah- 50-70% ren gemäss US-PS 3 831 428 Die Ergebnisse in der Tabelle 1 stammen aus HD/HT Experimenten, bei denen Drahtziehstein-Diamantpresskörper mit folgenden Nennabmessungen hergestellt worden sind: 13,7 mm Aussendurchmesser, 5,1 mm Diamantkerndurchmesser und 3,8 mm Dicke. Alle Scheiben, die benutzt wurden, waren ungefähr 50 um dick. Der beste Erfolg wurde mit den Konfigurationen 3 und 4 erzielt. Table 1 Different subassembly configurations Configuration Yield Process reliability Fig. 2 40-60% inconsistent and unreliable Fig. 3 50-70% inconsistent Fig. 4 90-100% reliable and reproducible Fig. 5 90-100% reliable and reproducible standard procedure 50-70% ren according to US Pat. No. 3,831,428. The results in Table 1 come from HD / HT experiments in which wire drawing diamond pressed bodies with the following nominal dimensions have been produced: 13.7 mm outside diameter, 5.1 mm diamond core diameter and 3.8 mm thickness. All of the slices used were approximately 50 µm thick. The best success was achieved with configurations 3 and 4.

Bei den Ziehsteinen grösseren Durchmessers hat es sich als wünschenswert erwiesen, oben acht zusätzliche Zirkoniumscheiben zu verwenden (d.h. oberhalb von der Molybdänscheibe) und insgesamt acht Zirkoniumscheiben auf der entgegengesetzten Seite der Metallcarbid- und Diamantmasse. For the larger diameter drawing dies, it has proven desirable to use eight additional zirconium disks on the top (i.e. above the molybdenum disk) and a total of eight zirconium disks on the opposite side of the metal carbide and diamond mass.

Eine weitere Variation gemäss Fig. 6 ist ebenfalls erfolgreich benutzt worden. Diese Konfiguration unterscheidet sich von der in den obigen Absätzen beschriebenen Unterbaugruppe dadurch, dass zwei Katalysator/Lösungsmittel Scheiben benutzt worden sind, eine auf jeder Seite des Me tallcarbids. Ausserdem ist das gewählte Übergangsmetall Molybdän statt Zirkonium, und es wird ausserhalb des Schirmmetallbechers angeordnet. Darüber hinaus ist Molyb dän für die Scheibe aus schwer schmelzbarem Metall benutzt und ausserhalb der Schirmmetallscheibe angeordnet worden. Another variation according to FIG. 6 has also been used successfully. This configuration differs from the subassembly described in the above paragraphs in that two catalyst / solvents Disks have been used, one on each side of the metal carbide. In addition, the selected transition metal Molybdenum instead of zirconium, and it is used outside the Shielded metal cup arranged. In addition, Molyb dan has been used for the washer made of difficult-to-melt metal and has been arranged outside the shielding metal washer.

Die Konfiguration Nr. 4 mit der Hinzufügung einer Zir koniumscheibe mehr auf der Unterseite des Schirmmetallbe chers hat sich als optimale Konfiguration erwiesen. Configuration No. 4 with the addition of a zirconium disc on the underside of the shield metal cup has proven to be the optimal configuration.

Beim Herstellen von Drahtziehsteinrohlingen aus Wolframcarbid ist die Rissbildung beim Pressen von 520% (mit dem Tantalauskleidungsprozess) auf 510% bei Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung verringert worden, und die gesamte Rissbildung in dem Rohling ist von 30% auf 20% verringert worden. Darüber hinaus kann das Verfahren nach der Erfindung in einer kürzeren Zeitspanne ablaufen (75 min bei HD/HT-Bedingungen gegen über 90 min, die für den Tantalauskleidungsprozess typisch sind), was eine grössere Produktionsleistung ergibt. Ausserdem ist die Läppzeit beträchtlich reduziert worden.Es hat sich gezeigt, dass die Knoop-Härte des Diamantkerns dieser grossen Ziehsteinpresskörper, die durch das Verfahren nach der Erfindung hergestellt worden sind, der Härte von Presskörpern, die durch das Tantalauskleidungsverfahren hergestellt worden sind, praktisch gleichwertig ist. When manufacturing wire drawing blanks from Tungsten carbide press cracking has been reduced from 520% (using the tantalum lining process) to 510% using the method of the invention and the total cracking in the blank has been reduced from 30% to 20%. In addition, the method according to the invention can be carried out in a shorter period of time (75 min under HD / HT conditions versus over 90 min, which are typical of the tantalum lining process), which results in greater production output. In addition, the lapping time has been reduced considerably. It has been shown that the Knoop hardness of the diamond core of these large die compacts produced by the method according to the invention is practically equivalent to the hardness of compacts produced by the tantalum lining method is.

Bei Experimenten an Presskörpern mit einem Aussendurchmesser von 13,7 mm hat es sich gezeigt, dass die Knoop-Härte einem Wert äquivalent ist. der etwas niedriger ist als der Wert bei Presskörpern. die durch das Verfahren gemäss der US-PS 3 831 428 hergestellt worden sind. wobei die Differenz aber nicht gross genug war. um die Leistungsfähigkeit des Ziehsteins nachteilig zu beeinflussen. Bei diesen Experimenten war der durch das Röntgenverfahren ermittelte Ausschuss ebenfalls von 10 - 30% auf 5- l0'0 serringert. Experiments on pressed bodies with an outer diameter of 13.7 mm have shown that the Knoop hardness is equivalent to a value. which is slightly lower than the value for compacts. which have been produced by the process according to US Pat. No. 3,831,428. but the difference was not big enough. to adversely affect the performance of the drawing die. In these experiments, the reject determined by the X-ray method was also reduced from 10 - 30% to 5 - 10'0.

und die Rissbildung bei den Rohlingen. die aus der Presse kamen. war von 15-35% auf0-5% verringert. and the cracking of the blanks. that came from the press. was reduced from 15-35% to 0-5%.

Es sind vielversprechende Ergebnisse auch bei den kleineren Presskörpern (z. B. 0,89 mm Diamantkerndurchmesser) erzielt worden. die von 67% Ausbeute mit dem Verfahren gemäss der US-PS 3 831 428 auf9500 Ausbeute mit der axialen Kobaltdiffusion gehen. Promising results have also been achieved with the smaller compacts (e.g. 0.89 mm diamond core diameter). which go from 67% yield with the method according to US Pat. No. 3,831,428 to 9500 yield with the axial cobalt diffusion.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Herstellung von Drahtziehstein Diamantpresskörpern mit einer Diamant-Diamant-Bindung, wobei wenigstens eine Masse, die aus einem Metallcarbid zylinder besteht, der wenigstens ein Loch hat, das sich durch seine Dicke hindurch vom einen Ende zum anderen er streckt, und der Diamantteilchen in den Löchern enthält, ei nem Hochdruck/Hochtemperatur-Verfahren unterzogen wird, welches in einer Hochdruckreaktionszelle ausgeführt wird, die jede Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen innerhalb einer Unterbaugruppe enthält, welche einen Schirmmetallbecher und eine Schirmmetallscheibe aufweist, welche das offene Ende des Bechers bedeckt, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Unterbaugruppe verwendet wird, in welche an einem Ende der Masse aus Metallcarbid und Diamant eine Schicht eingesetzt worden ist, die mindestens aus einem Katalysator/Lösungsmittel für Diamant besteht, wodurch eine axiale Diffusion des Katalysators/Lösungsmittels in den Diamant erzielt wird, und dass beim Hochdruck/ Hochtemperatur-Verfahren folgende Sinterbedingungen verwendet werden: Druck von wenigstens 50 Kbar bei einer Temperatur von wenigstens 1 3000C und innerhalb des Bereiches, in welchem Diamant stabil ist, und Reaktionszeit von 10 bis 90 Minuten.1. Process for producing wire drawing die Diamond compacts with a diamond-diamond bond, wherein at least one mass, which consists of a metal carbide cylinder, which has at least one hole that extends through its thickness from one end to the other, and contains the diamond particles in the holes, ei is subjected to a high pressure / high temperature process which is carried out in a high pressure reaction cell containing any mass of metal carbide and diamond particles within a subassembly which has a Has a shielding metal cup and a shielding metal disc, which covers the open end of the cup, characterized in that a subassembly is used, in which a layer has been inserted at one end of the mass of metal carbide and diamond, which consists of at least one catalyst / solvent for diamond exists, whereby an axial diffusion of the catalyst / solvent is achieved in the diamond, and that at high pressure / High temperature processes the following sintering conditions are used: pressure of at least 50 Kbar at a temperature of at least 1300C and within the range in which diamond is stable, and reaction time of 10 to 90 minutes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (a) das Metallcarbid aus der von Wolfram-, Titan- und Tantalcarbid gebildeten Gruppe und (b) das Katalysator! Lösungsmittel aus der von Kobalt, Eisen, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Chrom, Mangan und deren Gemischen gebildeten Gruppe ausgewählt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that (a) the metal carbide from the group formed by tungsten, titanium and tantalum carbide and (b) the catalyst! Solvents are selected from the group consisting of cobalt, iron, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, platinum, chromium, manganese and mixtures thereof. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallcarbid bereits ein Metallbindematerial enthält, das aus der von Kobalt, Nickel, Eisen, Chrom und deren Gemischen gebildeten Gruppe ausgewählt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the metal carbide already contains a metal binding material which is selected from the group formed by cobalt, nickel, iron, chromium and mixtures thereof. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Diamantteilchen in ihrer grössten Abmessung von 0,1 bis 75 ,um reicht und dass das Metallcarbid Kobalt/Wolframcarbid-Sinterhartmetall ist.4. The method according to claim 3, characterized in that the size of the diamond particles in their largest dimension ranges from 0.1 to 75, and that the metal carbide is cobalt / tungsten carbide cemented carbide. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine zusammengesetzte Schicht ist, die aus einer Kombination von einem Katalysator/Lösungsmittel für Diamant und einem schwer schmelzbaren Metall besteht.5. The method according to claim 1, characterized in that the layer is a composite layer consisting of a combination of a catalyst / solvent for diamond and a difficult-to-melt metal. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallcarbid bereits ein Metallbindematerial enthält, das aus der von Kobalt, Nickel, Eisen, Chrom und deren Gemischen gebildeten Gruppe ausgewählt wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the metal carbide already contains a metal binding material which is selected from the group formed by cobalt, nickel, iron, chromium and mixtures thereof. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzte Schicht eine Schicht aus Katalysator/Lösungsmittel umfasst, die der Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen benachbart ist, und eine Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall umfasst, die der Schicht aus Katalysator/Lösungsmittel auf ihrer der genannten Masse gegenüberliegenden Seite benachbart ist.7. The method according to claim 6, characterized in that the composite layer comprises a layer of catalyst / solvent which is adjacent to the mass of metal carbide and diamond particles, and a layer of the non-fusible metal which comprises the layer of catalyst / solvent their side opposite to said mass is adjacent. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass (a) das Metallcarbid aus der von Wolfram-, Titan- und Tantalcarbid gebildeten Gruppe, (b) das Katalysator/ Lösungsmittel aus der von Kobalt, Eisen, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Chrom, Mangan und deren Gemischen gebildeten Gruppe und (c) das schwer schmelzbare Metall aus der von Molybdän, Tantal, Wolfram, Zirkonium und Titan gebildeten Gruppe ausgewählt wird.8. The method according to claim 6, characterized in that (a) the metal carbide from the group formed by tungsten, titanium and tantalum carbide, (b) the catalyst / solvent from that of cobalt, iron, nickel, ruthenium, rhodium, palladium , Platinum, chromium, manganese and mixtures thereof and (c) the refractory metal is selected from the group consisting of molybdenum, tantalum, tungsten, zirconium and titanium. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall angrenzend an die Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen auf ihrer der zusammengesetzten Schicht gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.9. The method according to claim 6, characterized in that a layer of the difficult-to-melt metal is arranged adjacent to the mass of metal carbide and diamond particles on its side opposite the composite layer. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Unterbaugruppe in der nachfolgenden Reihenfolge umfasst: eine Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall, das KatalysatorlLösungsmittel für Diamant, die Masse aus Metallcarbid und Diamantteilchen, eine zweite Schicht aus dem Katalysator/Lösungsmittel für Diamant und eine zweite Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall.10. The method of claim 7, characterized in that each subassembly comprises in the following order: a layer of the refractory metal, the catalyst solvent for diamond, the mass of metal carbide and diamond particles, a second layer of the catalyst / solvent for diamond and a second layer of the hard-to-melt metal. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das KatalysatoryLösungsmittel für Diamant Kobalt, das schwer schmelzbare Metall der zusammengesetzten Schicht Molybdän und das schwer schmelzbare Metall auf der der zusammengesetzten Schicht gegenüberliegenden Seite der Masse Zirkonium ist.11. The method according to claim 9, characterized in that the catalyst solvent for diamond cobalt, the refractory metal of the composite layer is molybdenum and the refractory metal on the opposite side of the composition of the composition is zirconium. 12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Katalysator/Lösungsmittel eine Scheibe aus diesem Material und die Schicht aus dem schwer schmelzbaren Metall eine Scheibe aus diesem letztgenannten Material ist.12. The method according to claim 7, characterized in that the layer of catalyst / solvent is a disc made of this material and the layer of the metal which is difficult to melt is a disc made of this latter material. 13. Drahtziehstein-Diamantpresskörper als Erzeugnis des Verfahrens nach Anspruch 1.13. Wire drawing stone diamond compact as a product of the method according to claim 1. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Drahtziehstein-Diamantpresskörpern gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie das Erzeugnis dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the production of wire die diamond compacts according to the preamble of claim 1, and the product of this method. Ein Diamantpresskörper oder -Pressling ist eine polykristalline Masse aus Diamantteilchen, die miteinander verbunden sind und eine integrale, zähe, kohärente, hochfeste Masse bilden, welche eine Diamantkonzentration von wenigstens 70 Vol.% hat. Beispiele für Diamantpresskörper finden sich in den US-PSen 3 136 615; 3 141 746; 3 239 321; 3 609 818; 3 744 982; 3 816 085; 3 913280 und 3944398. Ein Verbundpresskörper ist ein mit einem Substratmaterial, wie beispielsweise Sinterwolframcarbid oder -hartmetall (vgl. die US-PSen 3 745 623 und 4063 909), verbundener Presskörper. Presskörper können als Rohlinge für Schneidwerkzeuge, Richtwerkzeuge und Verschleissteile benutzt werden.A diamond compact or compact is a polycrystalline mass of diamond particles which are connected to one another and form an integral, tough, coherent, high-strength mass which has a diamond concentration of at least 70% by volume. Examples of diamond compacts are found in U.S. Patents 3,136,615; 3,141,746; 3,239,321; 3,609,818; 3,744,982; 3,816,085; 3,913280 and 3,944,398. A composite compact is a compact bonded to a substrate material such as cemented tungsten carbide or cemented carbide (see U.S. Patents 3,745,623 and 4,063,909). Press bodies can be used as blanks for cutting tools, straightening tools and wear parts. Die US-PSen 3 831 428,4 129 052 und 4 144739 beschreiben Drahtziehsteine, die aus Diamantpresskörpern hergestellt sind. Ein Drahtziehstein-Diamantpresskörper enthält eine innere Masse aus polykristallinem Diamant (wie oben unter dem Begriff Presskörper beschrieben), die von einer Masse aus metallgebundenem Carbid, wie beispielsweise Kobaltsinterwolframcarbid, umgeben und mit dieser verbunden ist.U.S. Patent Nos. 3,831,428,4 129,052 and 4,144,739 describe wire drawing dies made from diamond compacts. A wire die diamond compact contains an inner mass of polycrystalline diamond (as described above under the term compact), which is surrounded by a mass of metal-bonded carbide, such as cobalt tungsten carbide, and is connected to this. Der tatsächliche Drahtziehstein wird auf verschiedene Weise hergestellt, und zwar im allgemeinen durch Einpassen oder Befestigen des Drahtziehstein-Presskörpers in einem hochfesten Metallring und Herstellen des Drahtziehhols als Durchgangsloch in der Mitte des polykristallinen Diamantabschnitts unter Verwendung bekannter Einrichtungen, wie beispielsweise eines Lasers. Das Ziehhol könnte dann fertigbearbeitet werden, indem ein mit Diamantstaub imprägnierter Draht hin und her durch das Ziehhol gezogen wird. Das Ziehhol kann während des Hochdruck/Hochtemperatur Sinterprozesses vorgeformt werden, wenn gemäss der US-PS 3 831 428, Sp. 4, Z. 54-60, und Fig. 4 vorgegangen wird (ein Draht wird vorher in dem polykristallinen Kern angeordnet und kann später durch Auflösen in einer geeigneten Säure entfernt werden).The actual wire drawing die is manufactured in various ways, generally by fitting or securing the wire drawing die compact in a high strength metal ring and making the wire drawing die as a through hole in the center of the polycrystalline diamond section using known means such as a laser. The draw could then be finished by pulling a wire impregnated with diamond dust back and forth through the draw. The drawing die can be preformed during the high pressure / high temperature sintering process if U.S. Patent 3,831,428, Col. 4, Numbers 54-60, and Fig. 4 are followed (a wire is previously placed in the polycrystalline core and can later removed by dissolving in a suitable acid). Die ZA-Patentanmeldung 77/5521 beschreibt einen Drahtziehstein-Diamantpresskörper, der mit einer Tantalauskleidung versehen ist, die den Carbidring mit dem zentra The ZA patent application 77/5521 describes a wire die diamond compact, which is provided with a tantalum lining, which connects the carbide ring with the center **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.
CH746881A 1980-02-29 1981-11-20 Process for making pressed-diamond wire-drawing dies and product from this process CH659786A5 (en)

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