DE04090325T1 - Hartmetall, beschichtetes Hartmetallteil und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
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Abstract
Ein
Hartmetall umfassend:
eine Binderphase, die notwendigerweise aus einem Metall der Eisenfamilie besteht,
eine erste Hartstoffphase, die notwendigerweise aus WC mit einer hexagonalen Kristallstruktur besteht, und
eine zweite Hartstoffphase, die notwendigerweise aus einer oder mehreren Varianten einer Verbindung eines Metalls oder von Metallen der Gruppe 4, 5 oder 6 des Periodensystems mit einer NaCl-artigen kubischen Kristallstruktur besteht, wobei
das Hartmetall aus einem Oberflächenbereich mit einer Dicke von 2 bis 50 μm, der aus der Binderphase und der ersten Hartstoffphase besteht, und einem Innenbereich, der sich unter dem Oberflächenbereich befindet und der aus der Binderphase, der ersten Hartstoffphase und der zweiten Hartstoffphase besteht, gebildet wird,
ein Verhältnis einer durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Oberflächenbereich zu einer durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Innenbereich 1 oder kleiner ist, und
ein Verhältnis einer Fläche der Binderphase im Oberflächenbereich zu einer Fläche der Binderphase im Innenbereich...
eine Binderphase, die notwendigerweise aus einem Metall der Eisenfamilie besteht,
eine erste Hartstoffphase, die notwendigerweise aus WC mit einer hexagonalen Kristallstruktur besteht, und
eine zweite Hartstoffphase, die notwendigerweise aus einer oder mehreren Varianten einer Verbindung eines Metalls oder von Metallen der Gruppe 4, 5 oder 6 des Periodensystems mit einer NaCl-artigen kubischen Kristallstruktur besteht, wobei
das Hartmetall aus einem Oberflächenbereich mit einer Dicke von 2 bis 50 μm, der aus der Binderphase und der ersten Hartstoffphase besteht, und einem Innenbereich, der sich unter dem Oberflächenbereich befindet und der aus der Binderphase, der ersten Hartstoffphase und der zweiten Hartstoffphase besteht, gebildet wird,
ein Verhältnis einer durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Oberflächenbereich zu einer durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Innenbereich 1 oder kleiner ist, und
ein Verhältnis einer Fläche der Binderphase im Oberflächenbereich zu einer Fläche der Binderphase im Innenbereich...
Claims (15)
- Ein Hartmetall umfassend: eine Binderphase, die notwendigerweise aus einem Metall der Eisenfamilie besteht, eine erste Hartstoffphase, die notwendigerweise aus WC mit einer hexagonalen Kristallstruktur besteht, und eine zweite Hartstoffphase, die notwendigerweise aus einer oder mehreren Varianten einer Verbindung eines Metalls oder von Metallen der Gruppe 4, 5 oder 6 des Periodensystems mit einer NaCl-artigen kubischen Kristallstruktur besteht, wobei das Hartmetall aus einem Oberflächenbereich mit einer Dicke von 2 bis 50 μm, der aus der Binderphase und der ersten Hartstoffphase besteht, und einem Innenbereich, der sich unter dem Oberflächenbereich befindet und der aus der Binderphase, der ersten Hartstoffphase und der zweiten Hartstoffphase besteht, gebildet wird, ein Verhältnis einer durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Oberflächenbereich zu einer durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Innenbereich 1 oder kleiner ist, und ein Verhältnis einer Fläche der Binderphase im Oberflächenbereich zu einer Fläche der Binderphase im Innenbereich größer als 1 ist.
- Ein Hartmetall nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Oberflächenbereich zur durchschnittlichen Korngröße der ersten Hartstoffphase im Innenbereich 0,8 bis 1,0 ist, und das Verhältnis der Binderphasenfläche im Oberflächen bereich zur Binderphasenfläche im Innenbereich 1,1 bis 2,0 ist.
- Ein Hartmetall nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Binderphasenfläche im Oberflächenbereich allmählich von einer Grenze zwischen dem Innenbereich und dem Oberflächenbereich in Richtung einer höchsten Oberfläche des Oberflächenbereichs zunimmt.
- Ein beschichtetes Hartmetallteil umfassend eine feste Überzugsschicht, die eine Oberfläche eines Hartmetalls nach Anspruch 1 beschichtet.
- Ein beschichtetes Hartmetallteil umfassend eine feste Überzugsschicht, die eine Oberfläche eines Hartmetalls nach Anspruch 2 beschichtet.
- Ein beschichtetes Hartmetallteil umfassend eine feste Überzugsschicht, die eine Oberfläche eines Hartmetalls nach Anspruch 3 beschichtet.
- Ein beschichtetes Hartmetallteil nach Anspruch 4, wobei die feste Überzugsschicht einschichtig oder mehrschichtig aus einem oder mehreren Materialien ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Metallverbindung, einer Verbindung einer Metalllegierung, Diamant und Keramiken.
- Ein beschichtetes Hartmetallteil nach Anspruch 5, wobei die feste Überzugsschicht einschichtig oder mehrschichtig aus einem oder mehreren Materialien ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Metallverbindung, einer Verbindung einer Metalllegierung, Diamant und Keramiken.
- Ein beschichtetes Hartmetallteil nach Anspruch 6, wobei die feste Überzugsschicht einschichtig oder mehrschichtig aus einem oder mehreren Materialien ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Metallverbindung, einer Verbindung einer Metalllegierung, Diamant und Keramiken.
- Ein Verfahren zum Herstellen eines Hartmetalls umfassend die Schritte: (A) Bereitstellen einer Mischung, die 2 bis 20 Gewichtsprozente eines Metalls der Eisenfamilie umfasst, 75 bis 95 Gewichtsprozente WC und 3 bis 10 Gewichtsprozente einer oder mehrerer Varianten einer Verbindung eines Metalls oder von Metallen der Gruppe 4, 5 oder 6 des Periodensystems mit einer Endsumme von 100 Gewichtsprozenten; (B) Erhitzen der Mischung in einem Vakuum oder in einer Atmosphäre mit einem Stickstoff-Partialdruck von 50 Pa oder weniger auf eine vorher festgelegte Temperatur innerhalb des Bereiches von 1350 bis 1500°C; (C) Wiederholtes Sintern der Mischung 3- bis 15-mal bei der vorher festgelegten Temperatur für 1 bis 10 Minuten im Vakuum oder in der Atmosphäre mit einem Stickstoff-Partialdruck von 50 Pa oder weniger und anschließend in einer Atmosphäre mit einem Stickstoff-Partialdruck von 200 bis 5000 Pa; und (D) Kühlen der Mischung auf Normaltemperatur.
- Ein Verfahren zum Herstellen eines Hartmetalls nach Anspruch 10, wobei die Mischung nach dem Schritt (C) 1 bis 10 Minuten im Vakuum oder in der Atmosphäre mit einem Stickstoff-Partialdruck von 50 Pa oder weniger bei der vorher festgelegten Temperatur weiter gesintert wird.
- Ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Hartmetallteils, weiterhin umfassend den Schritt (E) des Auftragens einer festen Überzugsschicht auf eine Oberfläche eines Hartmetalls, das durch ein Verfahren nach Anspruch 10 erhalten wurde.
- Ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Hartmetallteils, weiterhin umfassend den Schritt (E) des Auftragens einer festen Überzugsschicht auf eine Oberfläche eines Hartmetalls, das durch ein Verfahren nach Anspruch 11 erhalten wurde.
- Ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Hartmetallteils nach Anspruch 12, wobei die feste Überzugsschicht einschichtig oder mehrschichtig aus einem oder mehreren Materialien ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Metallverbindung, einer Verbindung einer Metalllegierung, Diamant und Keramiken.
- Ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Hartmetallteils nach Anspruch 13, wobei die feste Überzugsschicht einschichtig oder mehrschichtig aus einem oder mehreren Materialien ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Metallverbindung, einer Verbindung einer Metalllegierung, Diamant und Keramiken.
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