DE10117657A1 - Complex boride cermet body, process for its manufacture and use - Google Patents

Complex boride cermet body, process for its manufacture and use

Info

Publication number
DE10117657A1
DE10117657A1 DE2001117657 DE10117657A DE10117657A1 DE 10117657 A1 DE10117657 A1 DE 10117657A1 DE 2001117657 DE2001117657 DE 2001117657 DE 10117657 A DE10117657 A DE 10117657A DE 10117657 A1 DE10117657 A1 DE 10117657A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
complex boride
body according
boride cermet
cermet body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2001117657
Other languages
German (de)
Other versions
DE10117657B4 (en
Inventor
Klaus Dreyer
Klaus Roediger
Walter Lengauer
Robert Haas
Mariann Lovonyak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Widia GmbH
Original Assignee
Widia GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Widia GmbH filed Critical Widia GmbH
Priority to DE2001117657 priority Critical patent/DE10117657B4/en
Priority to PCT/DE2002/001114 priority patent/WO2002081764A1/en
Publication of DE10117657A1 publication Critical patent/DE10117657A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10117657B4 publication Critical patent/DE10117657B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/051—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor
    • C22C1/053—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor with in situ formation of hard compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/058—Mixtures of metal powder with non-metallic powder by reaction sintering (i.e. gasless reaction starting from a mixture of solid metal compounds)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/14—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on borides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

The invention relates to a complex boride-cermet body, with a hard phase made from at least one crystalline phase and a binder phase, whereby the proportion of binder phase in the body amounts to up to 30 mass % and the binder phase comprises at least one of the elements Fe, Ni, or Co. Further, at least one crystalline hard phase contains a boride of structure Me<1>-Me<2>-B, in which Me<1> = Mo and/or W and Me<2> = Fe, Ni or Co. According to the invention, in the boride hard phase a) at least 5 atom % to a maximum of 50 atom % of the metal Me<1> is replaced by one or more metals of the group Mo, W, Cr and/or V, which is/are different from Me<1> and b) up to 100 atom % of the metal Me<2> is replaced by at least one further metal, different to Me<2> from the group Fe, Co, Ni, Cr and V. The binder phase comprises at least one crystalline phase and contains at least two of the elements Fe, Ni, Co, Cr, Mo, W, Zr or V. The invention further relates to a method for production of said complex boride-cermet body, whereby, during the heating to the sintering temperature, the temperature is held constant for a time of up to 180 min at a temperature below that at which a liquid phase forms, or a greatly reduced rate of heating of under 5°C/min is used.

Description

Die Erfindung betrifft einen Komplex-Borid-Cermet-Körper mit einer Hartstoffphase aus mindestens einer kristallographischen Phase und einer Binderphase, wobei der Anteil der Binderphase im Körper bis zu 30 Massen% beträgt und die Binderphase minde­ stens eines der Elemente Fe, Ni, Co enthält, ferner in minde­ stens einer kristallographischen Hartstoffphase ein Borid der Struktur Me1-Me2-B enthalten ist, in der Me1 = Mo und/oder W und Me2 = Fe, Ni oder Co ist.The invention relates to a complex boride cermet body with a hard phase consisting of at least one crystallographic phase and a binder phase, the proportion of the binder phase in the body being up to 30% by mass and the binder phase containing at least one of the elements Fe, Ni, Co , a boride of the structure Me 1 -Me 2 -B, in which Me 1 = Mo and / or W and Me 2 = Fe, Ni or Co, is also contained in at least one crystallographic hard material phase.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieses Körpers durch Zusammenstellung einer pulverförmigen Ausgangsmischung, Mahlen, Mischen und Verpressen zu einem Grün­ ling, der abschließend bei Temperaturen bis zu 1400°C gesintert wird, wobei in der pulverförmigen Ausgangsmischung amorphes oder kristallines Bor und/oder binäre Metallboride und in Pulverform die für die Körperzusammensetzung benötigten Metalle enthalten sind, die schließlich einem Reaktionssintern unter­ zogen werden sowie ein Verfahren zur zerspanenden Bearbeitung eines metallischen Werkstückes und schließlich eine Verwendung des Komplex-Borid-Cermet-Körpers.The invention further relates to a method of manufacture this body by putting together a powder Starting mixing, grinding, mixing and pressing into a green ling, which finally sintered at temperatures up to 1400 ° C being, in the powdery starting mixture amorphous or crystalline boron and / or binary metal borides and in Powder form the metals needed for body composition are included, which finally undergoes a reaction sintering be drawn as well as a process for machining of a metallic workpiece and finally a use of the complex boride cermet body.

Es ist beispielsweise aus der EP 0 918 097 A1 bekannt, daß Cer­ mets mit einer Hartphase, die im wesentlichen aus Mo2NiB2 und einer auf Nickel basierenden Binderphase bestehen, verbesserte Korrosionsbeständigkeiten und größere Verschleißfestigkeiten sowie eine hohe Zähigkeit, Härte und Bruchbeständigkeit aufwei­ sen.It is known, for example from EP 0 918 097 A1, that cer mets with a hard phase, which consist essentially of Mo 2 NiB 2 and a nickel-based binder phase, have improved corrosion resistance and greater wear resistance, as well as high toughness, hardness and fracture resistance ,

Daneben werden in der vorgenannten Druckschrift auch noch Kör­ per der eingangs genannten Art erwähnt, die eine aus Mo2FeB2- Hartstoffphase und einer auf Fe- oder Ni-basierenden Binder­ phase bestehen.In addition, the aforementioned publication also mentions Kör by the type mentioned at the outset, which consist of a Mo 2 FeB 2 hard phase and an Fe or Ni-based binder phase.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wird in der EP 0 918 097 A1 ein Sinterkörper vorgeschlagen, der eine Hart­ phase, die im wesentlichen 35% bis 95% eines Mo2NiB2 aufweist und eine auf Nickel basierende Binderphase mit 0,1% bis 8% Mn.To improve the mechanical properties, EP 0 918 097 A1 proposes a sintered body which has a hard phase which essentially has 35% to 95% of a Mo 2 NiB 2 and a nickel-based binder phase with 0.1% to 8% Mn.

Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls Komplex-Borid-Cermet- Körper bekannt, deren Hartstoffphase WFeB, WCoB, W2FeB2, W2CoB2 oder W2NiB2 enthalten.Complex boride cermet bodies are also known from the prior art, the hard material phases of which contain WFeB, WCoB, W 2 FeB 2 , W 2 CoB 2 or W 2 NiB 2 .

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genann­ ten Komplex-Borid-Cermet-Körper im Hinblick auf spezifische An­ wendungen, wie beispielsweise Zerspanungsoperationen zu ver­ bessern, wobei im wesentlichen thermochemische und thermomecha­ nische Wechselwirkungen sowie Adhäsions- und Diffusionsreaktio­ nen bei hohen Temperaturen und unter Belastung vermieden werden sollen.It is an object of the present invention, the initially mentioned ten complex boride cermet body with regard to specific An uses such as machining operations improve, being essentially thermochemical and thermomecha African interactions as well as adhesion and diffusion reactions be avoided at high temperatures and under load should.

Ebenso ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geeigne­ tes Verfahren zur Herstellung des Komplex-Borid-Cermet-Körpers sowie optimale Verwendungsabstimmungen anzugeben.It is also an object of the present invention to find a suitable Process for the production of the complex boride cermet body as well as to indicate optimal usage arrangements.

Die vorstehende Aufgabe wird durch den Komplex-Borid-Cermet- Körper nach Anspruch 1 sowie durch das Verfahren nach Anspruch 18 bzw. 22 gelöst. Die jeweils hierauf rückbezogenen Unteransprüche betreffen Weiterentwicklungen der Erfindung. Zu der vorliegenden Erfindung zählen Cermets, deren Hartstoffpha­ sen auf den Systemen Mo-Me-B oder W-Me-B aufbauen, wobei Me eines der Metalle Nickel, Chrom, Vanadium, Kobalt oder Eisen sein kann. Außer den nach dem Stand der Technik bereits bekann­ ten, oben erwähnten ternären Systemen, die vom Schutz ausdrücklich ausgenommen werden, kommen nicht nur weitere ternäre Hartstoffphasen, sondern auch solche Komplex-Boride in Betracht, bei denen sowohl das erste wie das zweite Metall durch ein weiteres Metall, das auch dasselbe sein kann, ersetzt werden. So ergeben sich beispielsweise Komplex-Boride der Art W2(Ni, Fe)B2, (Mo, W, Cr)NiB2 oder (Mo, Cr)2(Ni, Cr)B2. Ein solches Vielstoffsystem läßt sich insbesondere durch eine gezielte Steuerung des Sinterprozesses sowie durch Wahl der Ausgangs- Pulvermischung einstellen.The above object is achieved by the complex boride cermet body according to claim 1 and by the method according to claims 18 and 22, respectively. The respective subclaims referring to further developments of the invention. The present invention includes cermets whose hard material phases are based on the Mo-Me-B or W-Me-B systems, where Me can be one of the metals nickel, chromium, vanadium, cobalt or iron. In addition to the ternary systems already known from the prior art, which are expressly excluded from protection, not only further ternary hard material phases come into consideration, but also those complex borides in which both the first and the second metal pass through other metal, which can also be the same, are replaced. For example, complex borides of the type W 2 (Ni, Fe) B 2 , (Mo, W, Cr) NiB 2 or (Mo, Cr) 2 (Ni, Cr) B 2 result . Such a multicomponent system can be set in particular by specifically controlling the sintering process and by selecting the starting powder mixture.

Entsprechendes gilt auch hinsichtlich der Binderzusammenset­ zung, die im Hinblick auf den Verwendungszweck, wie z. B. den Einsatz des Borid-Körpers als Zerspanungswerkzeug, eingestellt werden kann, sowohl im Hinblick auf eine verringerte Diffusi­ ons- und/oder Adhäsionsneigung, indem in die Binderphase wei­ tere Metalle aus der Gruppe Fe, Ni, Co, Cr, V, Mo, Zr und/oder W eingelagert werden. Die Binderphase kann hierbei aus sehr vielen Komponenten aufgebaut sein. Je nach Anzahl der im Binder vorhandenen Elemente kann die Binderphase aus einer oder auch aus mehreren unterschiedlichen ein- oder mehrkomponentigen kri­ stallographischen Phasen bestehen, beispielsweise aus in der Kobaltphase gelöstem Cr und gleichzeitig aus einem in der Chromphase gelöstem Co. In der Binderphase können auch interme­ tallische Phasen enthalten sein.The same applies to the binder composition tongue, which with regard to the intended use, such as. B. the Use of the boride body as a cutting tool, discontinued can be, both with regard to a reduced diffusi ons and / or tendency to adhesion by white in the binder phase tere metals from the group Fe, Ni, Co, Cr, V, Mo, Zr and / or W can be stored. The binder phase can be very many components. Depending on the number of in the binder existing elements can be the binder phase from one or also from several different single or multi-component kri Stallographic phases consist, for example, in the Cobalt phase dissolved Cr and at the same time from a in the Chromium phase dissolved Co. In the binder phase interme metallic phases may be included.

Bei der Herstellung der Komplex-Borid-Cermet-Körper auf pulver­ metallurgischem Wege kann die Ausgangspulvermischung bis zu 10 Massen% Ti, Hf, Nb, Ta oder Mn enthalten, die teilweise in der Hartphase und der Binderphase gelöst sind.When making the complex boride cermet body on powder The starting powder mixture can be metallurgically up to Contain 10 mass% of Ti, Hf, Nb, Ta or Mn, some of which are in the hard phase and the binder phase are solved.

Die Beigabe von bis zu 1 Massen% Kohlenstoff dient dazu, die Gefahr der Bildung einer Oxidhaut auf den Ausgangspulver-Parti­ keln zu minimieren. The addition of up to 1% by mass of carbon serves the purpose Danger of formation of an oxide skin on the starting powder particles minimize.  

Zusätze von bis zu 2 Massen% Seltenerd-Oxiden und/oder bis zu 2 Massen% von Oxiden der Übergangsmetalle dienen dazu, die Bin­ derphase zu stärken und Adhäsions- und Diffusionsinteraktionen weiter zu minimieren. Zusätze von Hartsiliciden in einer Menge bis 10 Massen% werden zur Kornverfeinerung sowie zur Erzielung einer homogenen Kornverteilung sowie zur Vergrößerung der Härte des Cermets eingesetzt. Die Ausgangspulvermischung kann entwe­ der amorphes und/oder kristallines Bor sowie Metallpulver oder binäre Boride und Metallpulver oder Mischungen aus den vorge­ nannten Stoffen enthalten. Ebenso ist es möglich, in der Aus­ gangspulvermischung zu einem geringen Anteil Hartstoffe, wie binäre oder tertiäre Metall-Boride einzusetzen, um hiermit eine Kornverfeinerung zu erzielen. Weitere Zusatzstoffe können Molybdän, Chromnitride oder Chromhydride sein, die zur Stabili­ sierung der Binderphase oder als Präkursoren dienen, die sich während des Sinterns ganz oder teilweise zersetzen und die in die Borid-Hartstoffphase und/oder die Binderphase einzulagern­ den zusätzlichen Metalle liefern.Additions of up to 2% by mass of rare earth oxides and / or up to 2% by mass of oxides of the transition metals serve to form the bin to strengthen the phase and adhesion and diffusion interactions further minimize. Addition of hard silicides in a lot up to 10 mass% are used for grain refinement and for achieving a homogeneous grain distribution and to increase hardness of the cermet used. The starting powder mixture can either the amorphous and / or crystalline boron and metal powder or binary borides and metal powder or mixtures of the pre mentioned substances included. It is also possible in the out gait powder mixture to a small extent hard materials, such as to use binary or tertiary metal borides in order to use them To achieve grain refinement. Other additives can Molybdenum, chromium nitrides or chromium hydrides, which are used for stabili the binder phase or serve as precursors decompose in whole or in part during sintering and the in the boride hard material phase and / or the binder phase supply the additional metals.

Das Aufheizen des vorgepreßten Grünlinges sowie das Sintern werden vorzugsweise zur Vermeidung unerwünschter Reaktionen im Vakuum oder unter einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt. Allerdings läßt sich zur Beeinflussung der oberflächennahen. Schichten des Sinterkörpers auch gezielt eine reaktive Atmo­ sphäre einsetzen, die beispielsweise aus Bor, Stickstoff und Kohlenstoff bestehen kann und mittels der eine Oberflächenmodi­ fikation in situ oder im Rahmen einer Wärmenachbehandlung erreicht wird.Heating up the pre-pressed green compact and sintering are preferably used to avoid unwanted reactions in the Vacuum or under a protective gas atmosphere. However, to influence the near surface. Layers of the sintered body also target a reactive atmosphere use spheres made of boron, nitrogen and Carbon can exist and by means of a surface modes in situ or as part of a post-heat treatment is achieved.

Eine entweder in derselben Ofenatmosphäre beim Abkühlen des Sinterkörpers oder in einem separaten Arbeitsgang durchgeführte Temperung, beispielsweise bei 800°C, kann zur Kornverfeinerung des Sinterkörpers eingesetzt werden. Diese Temperung kann ent­ weder bei konstanter Temperatur oder durch deutlich verlang­ samte Abkühlgeschwindigkeiten vorgenommen werden. One either in the same furnace atmosphere when the Sintered body or carried out in a separate operation Tempering, for example at 800 ° C, can be used to refine the grain of the sintered body can be used. This tempering can ent neither at constant temperature or by clearly demanding entire cooling speeds are carried out.  

Bei der Sinterung oder der abschließenden Wärmebehandlung (Tem­ pern) können sich auch intermetallische Phasen bilden, die z. B. aus W und Ni oder Mo und Fe bestehen.During sintering or the final heat treatment (tem pern) can also form intermetallic phases, the z. B. consist of W and Ni or Mo and Fe.

Eine besondere Bedeutung besitzt der Komplex-Borid-Cermet-Kör­ per hinsichtlich seiner optimierbaren Schneideigenschaften. Wie bereits erwähnt, besteht bei Zerspanungsarbeiten eines metalli­ schen Werkstückes die Gefahr einer Interaktion der in der Werk­ stück-Legierung enthaltenen Metalle mit den Metallen der Bin­ derphase des Cermet-Schneideinsatzes. Um diese Interaktionen zu minimieren, wird vorzugsweise in der Binderphase des Komplex- Borid-Cermet-Körpers mindestens eines der Metalle gelöst, das auch als Legierungsbestandteil im Werkstück enthalten ist und das im wesentlichen für die zu vermeidenden Adhäsions- und Dif­ fusionsneigungen verantwortlich ist. In Sonderfällen läßt sich die Zusammensetzung der Binderphase im wesentlichen der Zusam­ mensetzung des Werkstückes anpassen, so daß beispielsweise der Cermet-Schneideinsatz für die Bearbeitung eines Fe-18Cr-8Ni- Edelstahl Cr und Ni in der Binderphase in entsprechenden Mengen enthält. Die hiermit verfolgte Zielsetzung besteht darin, zwischen dem Werkstück und dem verwendeten Schneideinsatz eine minimale Aktivitätsdifferenz bzw. eine minimale Diffusionsnei­ gung zu schaffen.The complex boride cermet body is of particular importance per regarding its optimizable cutting properties. How already mentioned, there is a metal machining workpiece the risk of interaction in the factory piece alloy containing metals with the metals of the bin phase of the cermet cutting insert. To these interactions too minimize, is preferably in the binder phase of the complex Boride cermet body dissolved at least one of the metals that is also contained in the workpiece as an alloy component and this is essentially for the adhesion and dif propensity to merge is responsible. In special cases the composition of the binder phase essentially the together Adjust the composition of the workpiece so that, for example, the Cermet cutting insert for machining an Fe-18Cr-8Ni- Stainless steel Cr and Ni in the binder phase in appropriate quantities contains. The objective pursued is to between the workpiece and the cutting insert used minimal difference in activity or minimal diffusion to create.

Neben der Auswahl der pulverförmigen Ausgangsstoffe und deren Ausgangskörnung kann durch Abstimmung einer Verfahrensführung beim Aufheizen und beim Sintern ein maßgeblicher Einfluß auf den herzustellenden Cermetkörper genommen werden. Je nach Zusammensetzung der Cermets bzw. der Ausgangsmischung konnten folgende Abhängigkeiten aufgefunden werden. Bei einem Cermet mit einer Hartstoffphase des Typs (Mo, Cr)2(Fe, Cr, Ni)B2 und einer Binderphase aus Fe, Ni und Cr finden Festphasenreaktionen zwischen etwa 700 bis 1050°C statt. Oberhalb von ca. 1180°C stellte sich ein erhöhtes Kornwachstum ein; ab ca. 1250°C kam es zu unerwünschten Blasen- und Rißbildungen, weshalb eine Sin­ tertemperatur bei 1200°C gewählt worden ist. In der Aufheiz­ phase und ggf. bis kurz vor Erreichen der Sintertemperatur kommt es ab ca. 800°C zu einer CO-N2-Entgasung. Bei einer Auf­ heizgeschwindigkeit von 10°C/min ist der vorgepreßte Pulverkör­ per zunächst auf 1000°C erwärmt worden. Hiernach sind unter­ schiedliche Haltezeiten von beispielsweise 30 min und 90 min eingestellt worden, bei denen die Temperatur von 1000°C beibe­ halten worden ist. Nach dieser Haltezeit, die vorzugsweise zwi­ schen 60 min und 180 min liegen sollte, wird der Körper auf die Sintertemperatur (hier 1200°C) mit einer Geschwindigkeit von 10°C/min aufgeheizt. Die Sintertemperatur ist 20 min gehalten worden, wonach zumindest bis zu einer Temperatur von 800°C eine Abkühlgeschwindigkeit von 10°C/min gewählt worden ist. Es ist herausgefunden worden, daß die Verlängerung der Haltezeit während der Aufheizphase zu einer deutlichen Kornverfeinerung des Cermet-Sinterkörpers führt. Haltezeiten sollten erfin­ dungsgemäß zwischen 800°C bis zu einer Temperatur unterhalb der flüssigen Phase, vorzugsweise unterhalb von 1050°C gewählt werden. Der Temperaturwert, bei dem während der Aufheizphase der Körper eine Zeit lang gehalten wird, kann auch in Abhängig­ keit der gewählten Kornfeinheit der Ausgangspulvermischung niedriger (d. h. bei feineren Pulvern) bzw. höher (d. h. bei grö­ beren Körnungen der Ausgangspulver) gewählt werden.In addition to the selection of the powdery starting materials and their starting grain size, a decisive influence on the cermet body to be produced can be exerted by coordinating a procedure for heating and sintering. Depending on the composition of the cermets or the starting mixture, the following dependencies could be found. With a cermet with a hard material phase of the type (Mo, Cr) 2 (Fe, Cr, Ni) B 2 and a binder phase made of Fe, Ni and Cr, solid phase reactions take place between about 700 and 1050 ° C. Above about 1180 ° C there was increased grain growth; from about 1250 ° C there were undesirable bubbles and cracks, which is why a sintering temperature at 1200 ° C was chosen. In the heating phase and, if necessary, until shortly before the sintering temperature is reached, CO-N 2 degassing occurs at approx. 800 ° C. At a heating rate of 10 ° C / min, the pre-pressed powder body was first heated to 1000 ° C. Thereafter, different holding times of, for example, 30 minutes and 90 minutes were set, at which the temperature of 1000 ° C. was maintained. After this holding time, which should preferably be between 60 min and 180 min, the body is heated to the sintering temperature (here 1200 ° C) at a rate of 10 ° C / min. The sintering temperature was maintained for 20 minutes, after which a cooling rate of 10 ° C./min was selected at least up to a temperature of 800 ° C. It has been found that the prolongation of the holding time during the heating phase leads to a significant grain refinement of the cermet sintered body. Holding times should be selected according to the invention between 800 ° C to a temperature below the liquid phase, preferably below 1050 ° C. The temperature value at which the body is held for a while during the heating phase can also be selected depending on the selected grain size of the starting powder mixture lower (ie with finer powders) or higher (ie with larger grain sizes of the starting powder).

Versuche mit dem Ausgangstypus W2NiB2 mit einem Nickel-Binder haben ergeben, daß sich durch entsprechende Fe-Pulverzugabe in der Ausgangsmischung ein Borid herstellen läßt, dessen Hart­ stoffphase die Struktur W2(NiFe)B2 besitzt. In der Binderphase befindet sich neben Nickel auch Eisen. Analog hierzu sind auch Versuche durchgeführt worden, bei denen 2,5 Massen% V oder 10 Massen% Cr der Ausgangsmischung beigegeben worden. Auch hier ist sowohl in der Hartstoffphase als auch in der Binderphase Vanadium bzw. Chrom substituiert worden. Gefügeaufnahmen des Cermets mit einer Hartstoffphase (W, Cr)2(Ni, Cr)B2 haben auch die überraschende Erkenntnis gebracht, daß die Hartstoff-Kri­ stallite nicht einheitlich ausgebildet sind. Vielmehr ergab sich eine Kern-Randstruktur, wobei die Randbereiche W-reicher als die Kernbereiche sind.Experiments with the initial type W 2 NiB 2 with a nickel binder have shown that a boride can be produced by adding Fe powder in the starting mixture, the hard phase of which has the structure W 2 (NiFe) B 2 . In addition to nickel, iron is also in the binder phase. Analogous to this, tests have also been carried out in which 2.5% by mass V or 10% by mass Cr have been added to the starting mixture. Here, too, vanadium or chromium has been substituted both in the hard material phase and in the binder phase. Structural images of the cermet with a hard material phase (W, Cr) 2 (Ni, Cr) B 2 have also brought the surprising finding that the hard material crystals are not uniformly formed. Rather, a core-edge structure resulted, the edge regions being W-richer than the core regions.

Weitere, untersuchte Cermets betrafen Boride mit der Hartstoff­ phase W2(Ni, Fe)B2 mit einer Ni und Fe enthaltenen Nickelphase. In dieses Cermet-Gefüge lassen sich ZrO2 und/oder Y2O3 (bis zu 0,8 Massen%) einbauen.Other cermets examined concerned borides with the hard phase W 2 (Ni, Fe) B 2 with a nickel phase containing Ni and Fe. ZrO 2 and / or Y 2 O 3 (up to 0.8% by mass) can be built into this cermet structure.

Weiterhin können in der Hartstoffphase, welche aus einer oder mehreren kristallographischen Phasen des Typs (Mo, Cr)2(Ni, Cr)B2 bestehen kann, bis zu 50% des Mo durch W ersetzt werden, so daß eine Hartstoffphase mit einer Zusammensetzung (Mo, W, Cr)2(Ni, Cr)B2 resultiert. Dabei können auch mehrere strukturell unterschiedliche kristallographische Phasen, z. B. eine orthorhombische Phase (Mo, W, Cr)2NiB2, welche also weniger Cr und eine tetragonale Phase (Mo, W, Cr)2(Ni, Cr)B2, welche mehr Cr enthält, ausgebildet werden. Die Härte eines solchen Körpers liegt bei 1350 HV30.Furthermore, up to 50% of the Mo can be replaced by W in the hard material phase, which can consist of one or more crystallographic phases of the type (Mo, Cr) 2 (Ni, Cr) B 2 , so that a hard material phase with a composition ( Mo, W, Cr) 2 (Ni, Cr) B 2 results. Several structurally different crystallographic phases, e.g. B. an orthorhombic phase (Mo, W, Cr) 2 NiB 2 , which is less Cr and a tetragonal phase (Mo, W, Cr) 2 (Ni, Cr) B 2 , which contains more Cr, are formed. The hardness of such a body is 1350 HV30.

Die Härte sowie das Gefüge (Kornfeinheit) eines Mo2NiB2-Cermets mit einer Binderphase auf Ni-Basis ließ sich durch folgende Maßnahmen beeinflussen:
Bei Verwendung von vorgesintertem Mo2NiB2-Pulver erhielt man ein dichteres Gefüge des fertiggesinterten Körpers. Zugaben in der Ausgangsmischung von jeweils pulverförmigem Cr, Cr2N, TiB2, MoSi2 oder Y2O3 führten ebenfalls zu unterschiedlichen Sinterergebnissen.The hardness and structure (grain size) of a Mo 2 NiB 2 cermet with a binder phase based on Ni could be influenced by the following measures:
When using pre-sintered Mo 2 NiB 2 powder, a denser structure of the finished sintered body was obtained. Additions in the starting mixture of powdered Cr, Cr 2 N, TiB 2 , MoSi 2 or Y 2 O 3 also led to different sintering results.

Entsprechendes ergab sich, wenn in einem Cermet des Grundtyps Mo2FeB2 mit Fe-Binder jeweils in der Ausgangsmischung weitere Metall- oder Metallverbindungspulver hinzugegeben werden. Dies waren z. B. jeweils 10 Massen% Cr und Ni oder 16 Massen% Cr und 4 Massen% Ni oder 16 Massen% Cr2N, 4 Massen% Ni sowie anteili­ ges MoB-Pulver oder eine anteilige Mischung aus Mo-Pulver und B-Pulver.The corresponding result was obtained if, in a cermet of the basic type Mo 2 FeB 2 with Fe binder, further metal or metal compound powders were added to the starting mixture. These were e.g. B. each 10% by mass Cr and Ni or 16% by mass Cr and 4% by mass Ni or 16% by mass Cr 2 N, 4% by mass Ni and pro rata MoB powder or a pro rata mixture of Mo powder and B powder.

Die Erfindung wird des weiteren anhand von Ausführungsbeispie­ len erläutert.The invention is further illustrated by exemplary embodiments len explained.

Beispiel 1aExample 1a

Feinkörnige Pulver aus MoB, B, Ni, Cr und Fe mit bis zu 1 Massen% Graphitpulver werden in Cyclohexan gemahlen, getrock­ net, vorgepreßt und bei 1200°C fertiggesintert. Bei der Abküh­ lung des Sinterkörpers bildeten sich intermetallische Phasen in der Binderphase. Die Hartstoffphase hatte eine Zusammensetzung dergestalt (Mo0.9Cr0.1)2(Ni0.1Fe0.6Cr0.3)B2. Die Zusammensetzung der Hartphase und der Binderphase und die Aufteilung der jeweiligen Metalle war folgende:
Fine-grain powders of MoB, B, Ni, Cr and Fe with up to 1 mass% graphite powder are ground in cyclohexane, dried, pre-pressed and sintered at 1200 ° C. When the sintered body cooled, intermetallic phases formed in the binder phase. The hard material phase had a composition such as (Mo 0.9 Cr 0.1 ) 2 (Ni 0.1 Fe 0.6 Cr 0.3 ) B 2 . The composition of the hard phase and the binder phase and the division of the respective metals was as follows:

(Alle vorstehenden Angaben in at%, wobei Abweichungen der Gesamtzusammensetzung (zu 100%) aus Meßfehlern sowie aus vor­ handenen, nicht aufgeführten weiteren Stoffen resultieren).(All the above data in at%, with deviations of the Total composition (100%) from measurement errors and from before existing, not listed further substances result).

Beispiel 1bExample 1b

In einer Modifizierung des Beispieles 1a ist Chromnitridpulver anstelle von Chrompulver in der Ausgangsmischung verwendet worden. Unter gezielter Stickstoff-Entgasung wurde die Porosität des Sinterkörpers reduziert. Die Cr-Verteilung im Cermet-Körper konnte so im Vergleich zum Beispiel 1a verbessert (homogeni­ siert) und die Korngröße verringert werden.In a modification of example 1a is chromium nitride powder instead of chrome powder in the starting mixture.  With targeted nitrogen degassing, the porosity was reduced of the sintered body reduced. The Cr distribution in the cermet body could thus be improved compared to example 1a (homogeni siert) and the grain size can be reduced.

Beiden Sinterkörper nach Beispielen 1a und 1b zeigten in Kon­ takt-Reaktionsversuchen mit speziellen Stählen bei 1000°C im Vergleich zu WC-Co-Hartmetallen deutlich geringere Adhäsions- und Diffusionsneigungen.Both sintered bodies according to Examples 1a and 1b showed in Kon cycle reaction tests with special steels at 1000 ° C in Compared to WC-Co hard metals, significantly lower adhesion and tendencies to diffusion.

Beispiel 2Example 2

Eine Mischung aus MoB, Mo, Ni, Cr und Kohlenstoff wurde auf pulvermetallurgischem Wege entsprechend den vorgenannten Bei­ spielen behandelt und bei 1200°C fertiggesintert. Hierbei ent­ standen zwei Komplex-Borid-Phasen, von denen eine eine ortho­ rhombische und die andere eine tetragonale Struktur besaßen. Die Härte des Sinterkörpers betrug 1370 HV30. Der Körper hatte folgende Zusammensetzung:
A mixture of MoB, Mo, Ni, Cr and carbon was treated by powder metallurgy in accordance with the above examples and sintered at 1200 ° C. This resulted in two complex boride phases, one of which had an ortho-rhombic structure and the other a tetragonal structure. The hardness of the sintered body was 1370 HV30. The body had the following composition:

Beispiel 3Example 3

Zu einer Mischung von W, B, Ni und C-Pulvern sind in einem ersten Versuch V, in einem zweiten Versuch Cr und in einem dritten Versuch Fe in Pulverform hinzugegeben, gemischt, vorge­ preßt und bei 1200°C bis 1300°C gesintert worden. Es sind jeweils Cermet-Körper mit den Hartphasen (W, Me1)2(Ni, Me2)B2 entstanden, wobei Me1 = V, Cr und Fe und Me2 = V, Cr oder Fe ist. Die auf Nickel basierende Binderphase enthielt jeweils V, Cr oder Fe entsprechend des vorgenannten Zugaben. Gemessene Härte­ werte lagen zwischen 1000 HV30 und 1150 HV30.To a mixture of W, B, Ni and C powders V were added in a first experiment, Cr in a second experiment and Fe in powder form in a third experiment, mixed, pre-pressed and sintered at 1200 ° C to 1300 ° C , Cermet bodies with the hard phases (W, Me 1 ) 2 (Ni, Me 2 ) B 2 were formed, where Me 1 = V, Cr and Fe and Me 2 = V, Cr or Fe. The nickel-based binder phase contained V, Cr or Fe in accordance with the aforementioned additions. Measured hardness values were between 1000 HV30 and 1150 HV30.

Beispiel 4Example 4

Eine Mischung aus W, Fe, Ni, B, ZrO2 und Y2O3 ist nach Vorbe­ handlung bei 1300°C gesintert worden. Entsprechend den Oxidzu­ gaben wies der fertiggesinterte Körper im Hartstoffgefüge ein­ gebettete Zirkonium- und Yttriumoxidpartikel auf.A mixture of W, Fe, Ni, B, ZrO 2 and Y 2 O 3 has been sintered at 1300 ° C after pretreatment. In accordance with the oxide additions, the sintered body had a embedded zirconium and yttrium oxide particle in the hard material structure.

Beispiel 5Example 5

Eine Mischung W, Mo, Ni, Cr, B und C ist nach Vorbehandlung beim 1200°C gesintert worden. Hierbei entstanden zwei Hart­ stoffphasen des Typs (W, Mo, Cr)2(Cr, Ni)B2 mit unterschiedlicher Kristallstruktur (orthorhombisch und tetragonal), wobei die tetragonale Phase auf der ersten Metall-Position (W, Mo, Cr) einen geeringeren Anteil an Cr aufwies. Die Binderphase ent­ hielt Ni, Cr, Mo und W. Der Sinterkörper hatte eine Härte 1300 HV30.A mixture of W, Mo, Ni, Cr, B and C has been sintered at 1200 ° C after pretreatment. This resulted in two hard material phases of the type (W, Mo, Cr) 2 (Cr, Ni) B 2 with different crystal structures (orthorhombic and tetragonal), with the tetragonal phase at the first metal position (W, Mo, Cr) reducing one Cr share. The binder phase contained Ni, Cr, Mo and W. The sintered body had a hardness of 1300 HV30.

Claims (25)

1. Komplex-Borid-Cermet-Körper mit einer Hartstoffphase aus mindestens einer kristallographischen Phase und einer Bin­ derphase, wobei der Anteil der Binderphase im Körper bis zu 30 Massen% beträgt und die Binderphase mindestens eines der Elemente Fe, Ni, Co enthält, ferner in mindestens einer kristallographischen Hartstoffphase ein Borid der Struktur Me1-Me2-B enthalten ist, in der Me1 = Mo und/oder W und Me2 = Fe, Ni oder Co ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Borid-Hartstoffphase
  • a) mindestens 5 at% bis maximal 50 at% des Metalles Me1 durch ein oder mehrere Metalle der Gruppe Mo, W, Cr und/oder V, das bzw. die jedoch verschieden von Me1 ist/sind und
  • b) bis zu 100 at% des Metalles Me2 durch mindestens ein weiteres, von Me2 verschiedenes Metall aus der Gruppe Fe, Co, Ni, Cr und V ersetzt worden sind
und daß die Binderphase aus mindestens einer kristallographi­ schen Phase besteht und mindestens zwei der Elemente Fe, Ni, Co, Cr, Mo, W, Zr oder V enthält.1. Complex boride cermet body with a hard phase consisting of at least one crystallographic phase and a binary phase, the proportion of the binder phase in the body being up to 30% by mass and the binder phase containing at least one of the elements Fe, Ni, Co, furthermore a boride of the structure Me 1 -Me 2 -B is contained in at least one crystallographic hard material phase, in which Me 1 = Mo and / or W and Me 2 = Fe, Ni or Co, characterized in that in the boride hard material phase
  • a) at least 5 at% to a maximum of 50 at% of the metal Me 1 by one or more metals from the group Mo, W, Cr and / or V, which is or are different from Me 1 and
  • b) up to 100 at% of the metal Me 2 have been replaced by at least one other metal from the group Fe, Co, Ni, Cr and V other than Me 2
and that the binder phase consists of at least one crystallographic phase and contains at least two of the elements Fe, Ni, Co, Cr, Mo, W, Zr or V. 2. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Me1 zu maximal 20 at%, vor­ zugsweise zu maximal 10 at% substituiert ist.2. Complex boride cermet body according to claim 1, characterized in that the metal Me 1 is substituted to a maximum of 20 at%, preferably up to a maximum of 10 at%. 3. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Me2 zu maximal 50 at%, vorzugsweise zu 20 at%, substituiert ist.3. complex boride cermet body according to claim 1 or 2, characterized in that the metal Me 2 is substituted to a maximum of 50 at%, preferably 20 at%. 4. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Binderphase aus mehreren unterschiedlichen ein- oder mehrkomponentigen kristallographischen Phasen besteht und/oder in der Bin­ derphase maximal 10 at% W und/oder Mo gelöst sind.4. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 3, characterized in that the binder phase several different single or multi-component  crystallographic phases and / or in the bin derphase a maximum of 10 at% W and / or Mo are solved. 5. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffphase zwei komplexe Borid-Phasen aufweist, die unterschiedliche Strukturen besitzen.5. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hard phase two has complex boride phases that differ Have structures. 6. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffphase eine Zusammensetzung Me1 2Me2B2 aufweist, bei der Me1 = Mo, W, Cr, V oder eine Mischung hieraus und Me2 = Fe, Ni, Co, Cr, V oder eine Mischung hieraus sind und die Binderphase min­ destens eines der vorgenannten Me1- oder Me2-Metalle auf­ weist.6. complex boride cermet body according to one of claims 1 to 5, characterized in that the hard material phase has a composition Me 1 2 Me 2 B 2 , in which Me 1 = Mo, W, Cr, V or a mixture thereof and Me 2 = Fe, Ni, Co, Cr, V or a mixture thereof and the binder phase has at least one of the aforementioned Me 1 or Me 2 metals. 7. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper auf pulver­ metallurgischem Weg durch Mischen, Mahlen, Verpressen der Mischung zu einem Grünling und abschließendem Reaktions­ sintern hergestellt worden ist, wobei in der Pulveraus­ gangsmischung die für die Hartstoffphase und die Binder­ phase notwendigen Metallpulver und Bor oder Bor-Verbindun­ gen enthalten sind.7. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 6, characterized in that the body on powder metallurgical path by mixing, grinding, pressing the Mix to a green body and final reaction sinter has been produced, the powder being ganges mix for the hard material phase and the binder phase necessary metal powder and boron or boron compound gene are included. 8. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper auf pulvermetallurgischem Weg durch Mischen, Mahlen, Verpressen der Mischung zu einem Grünling und abschließendes Sintern hergestellt wor­ den ist, wobei in der Pulverausgangsmischung zusätzlich bis zu 10 Massen% Ti, Zr, Hf, Ta, Nb und/oder Mn enthalten sind. 8. complex boride cermet body according to claim 7, characterized characterized that the body on powder metallurgical Way through mixing, grinding, pressing the mixture a green body and final sintering that is, in the powder starting mixture additionally contain up to 10 mass% of Ti, Zr, Hf, Ta, Nb and / or Mn are.   9. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einen der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Metalle Mo, W, Ti, Cr, Hf, V, Ta, Nb und/oder Mn sowohl in der Hartstoffphase als auch in der Binderphase gelöst sind.9. complex boride cermet body according to one of claims 1 to 8 characterized in that at least one of the Metals Mo, W, Ti, Cr, Hf, V, Ta, Nb and / or Mn both in solved in the hard phase as well as in the binder phase are. 10. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Borid-Hartstoff­ phase und/oder in der Binderphase bis zu 1 Massen% Kohlen­ stoff, Stickstoff und/oder Sauerstoff gelöst sind.10. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the boride hard material phase and / or up to 1 mass% coal in the binder phase substance, nitrogen and / or oxygen are dissolved. 11. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 2 Massen% Oxide der Seltenerd-Metalle (Lanthanoide), vorzugsweise Y2O3 und/oder bis zu 2 Massen% Oxide der Übergangsmetalle, vor­ zugsweise ZrO2, und/oder bis zu 2 Massen% Oxide der Haupt­ gruppenelemente des Periodensystemes, vorzugsweise Al2O3, enthalten sind.11. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 10, characterized in that up to 2 mass% oxides of rare earth metals (lanthanides), preferably Y 2 O 3 and / or up to 2 mass% oxides of Transition metals, preferably ZrO 2 , and / or up to 2 mass% oxides of the main group elements of the periodic table, preferably Al 2 O 3 , are contained. 12. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 10 Massen% Metallsilicide, vorzugsweise MoSi2 in der Ausgangsmischung enthalten sind, aus der der Körper hergestellt wird.12. complex boride cermet body according to one of claims 1 to 11, characterized in that up to 10 mass% metal silicides, preferably MoSi 2 are contained in the starting mixture from which the body is produced. 13. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Pulverausgangs­ mischung, aus der der Körper hergestellt wird, entweder
  • a) amorphes und/oder kristallines Bor mit Metallpulvern oder
  • b) binäre Metallboride mit Metallpulvern gemischt oder
  • c) Mischungen aus Zusammensetzungen nach a) und b) ent­ halten sind.
13. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the powder starting mixture from which the body is made, either
  • a) amorphous and / or crystalline boron with metal powders or
  • b) binary metal borides mixed with metal powders or
  • c) mixtures of compositions according to a) and b) are included.
14. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch intermetallische Phasen aus den Metallen Cr, Mo, W, Fe, Co, Ni, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta und/oder Mn, die während des Reaktionssinterns oder beim Abkühlen oder Tempern des Sinterkörpers entstanden sind.14. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 13, characterized by intermetallic phases the metals Cr, Mo, W, Fe, Co, Ni, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta and / or Mn, which during the reaction sintering or during Cooling or annealing of the sintered body have arisen. 15. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Pulverausgangs­ mischung zum Teil Metallhydride oder -nitride, vorzugs­ weise Chromnitrid oder Chromhydrid enthalten sind.15. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 14, characterized in that in the powder outlet Mixture of metal hydrides or nitrides, preferably as chromium nitride or chromium hydride are included. 16. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hartstoffphase Kern-Rand-Strukturen (core-rim-Strukturen) enthalten sind, bei denen die Hartstoff-Kristallite der strukturellen Zusammensetzung (Me1, Me2)2(Me2, Me3)B2 eine Randzone mit einem höheren Me1-Gehalt als dem Me1-Gehalt im Kern auf­ weisen.16. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 15, characterized in that core-edge structures (core-rim structures) are contained in the hard material phase, in which the hard material crystallites of the structural composition (Me 1 , Me 2 ) 2 (Me 2 , Me 3 ) B 2 have an edge zone with a higher Me 1 content than the Me 1 content in the core. 17. Komplex-Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine aus Hartstoffen beste­ hende Beschichtung aus Boriden, Carbiden, Nitriden, Carbo­ nitriden der Elemente der IVa- bis VIa-Gruppe des Peri­ odensystemes und/oder Oxiden, vorzugsweise Al2O3 und/oder ZrO2.17. Complex boride cermet body according to one of claims 1 to 16, characterized by a coating consisting of hard materials consisting of borides, carbides, nitrides, carbo nitrides of the elements of the IVa to VIa group of the periodic system and / or oxides , preferably Al 2 O 3 and / or ZrO 2 . 18. Verfahren zur Herstellung eines Komplex-Borid-Cermet- Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 17 durch Zusammen­ stellung einer pulverförmigen Ausgangsmischung, Mahlen, Mischen und Verpressen zu einem Grünling, der anschließend bei Temperaturen bis zu 1400°C gesintert wird, wobei in der pulverförmigen Ausgangsmischung amorphes oder kristal­ lines Bor und/oder binäre Metallboride und in Pulverform die für die Körperzusammensetzung benötigten Metalle enthalten sind, die schließlich einem Reaktionssintern unter­ zogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß während des Auf­ heizens zur Sintertemperatur bei einer unterhalb der Tem­ peratur bei der sich die flüssige Phase ausbildet, worzugs­ weise bei 600°C bis maximal 1050°C die Temperatur über eine Zeit bis zu 180 min konstant gehalten wird oder eine deutlich verringerte Aufheizgeschwindigkeit unter 5°C/min eingestellt wird.18. Process for the preparation of a complex boride cermet Body according to one of claims 1 to 17 by together provision of a powdered starting mixture, grinding, Mix and compress to a green body, which then is sintered at temperatures up to 1400 ° C, in the powdery starting mixture is amorphous or crystalline lines boron and / or binary metal borides and in powder form contain the metals required for body composition  who are finally taking a reaction sinter be pulled, characterized in that during the up heat to the sintering temperature at a temperature below temperature at which the liquid phase forms, what transfer the temperature at 600 ° C to a maximum of 1050 ° C a time is kept constant up to 180 min or one significantly reduced heating rate below 5 ° C / min is set. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintertemperatur über 2 min bis 60 min konstant gehal­ ten wird.19. The method according to claim 18, characterized in that the sintering temperature is constant over 2 min to 60 min will. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der fertiggesinterte Körper abschlie­ ßend getempert wird, vorzugsweise bei 800°C.20. The method according to any one of claims 18 or 19, characterized characterized that the finished sintered body is heat-treated, preferably at 800 ° C. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintern und/oder das Tempern in einem Vakuum oder einer Schutzgasatmosphäre oder in einer reaktiven Atmosphäre aus Bor, Stickstoff und/oder Kohlen­ stoff durchgeführt wird.21. The method according to any one of claims 18 to 20, characterized characterized in that the sintering and / or tempering in a vacuum or a protective gas atmosphere or in a reactive atmosphere made of boron, nitrogen and / or coal fabric is carried out. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Ausgangspulver ≦ 10 µm, vorzugsweise 4 µm bis 6 µm, beträgt, wobei wei­ terhin vorzugsweise Borpulver oder Boride im Ausgangspul­ ver eine Korngröße ≦ 5 µm haben.22. The method according to any one of claims 18 to 21, characterized characterized in that the grain size of the starting powder ≦ 10 microns, preferably 4 microns to 6 microns, with white furthermore preferably boron powder or borides in the starting coil ver have a grain size of µm 5 µm. 23. Verfahren zur zerspanenden Bearbeitung eines metallischen Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komplex- Borid-Cermet-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, der vorzugsweise nach einem der Ansprüche 18 bis 22 hergestellt worden ist, verwendet wird, wobei in der Binder­ phase des Komplex-Borid-Cermet-Körpers mindestens eines der Metalle gelöst ist, das auch als Legierungsbestandteil im Werkstück enthalten ist.23. Process for machining a metallic Workpiece, characterized in that a complex Boride cermet body according to one of claims 1 to 16, the preferably produced according to one of claims 18 to 22  has been used, being in the binder phase of the complex boride cermet body at least one of the metals is dissolved, also as an alloy component is contained in the workpiece. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung der Binderphase im wesentlichen der Zusammensetzung des Werkstückes entspricht, wobei die pro­ zentualen Gehalte der in dem Werkstück enthaltenen Metalle vorzugsweise um nicht mehr als 50 Massen% unter- oder überschritten werden.24. The method according to claim 23, characterized in that the composition of the binder phase essentially the Composition of the workpiece corresponds, the per percentages of the metals contained in the workpiece preferably by no more than 50% by mass be crossed, be exceeded, be passed. 25. Verwendung des Komplex-Borid-Cermet-Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Preßwerkzeug oder Hochtemperatur­ belastetes Anlagenteil.25. Use of the complex boride cermet body according to one of the Claims 1 to 17 as a pressing tool or high temperature contaminated part of the plant.
DE2001117657 2001-04-09 2001-04-09 Complex boride cermet body and use of this body Expired - Lifetime DE10117657B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001117657 DE10117657B4 (en) 2001-04-09 2001-04-09 Complex boride cermet body and use of this body
PCT/DE2002/001114 WO2002081764A1 (en) 2001-04-09 2002-03-27 Complex boride-cermet body, method for production and use of said body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001117657 DE10117657B4 (en) 2001-04-09 2001-04-09 Complex boride cermet body and use of this body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10117657A1 true DE10117657A1 (en) 2002-10-10
DE10117657B4 DE10117657B4 (en) 2011-06-09

Family

ID=7680944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001117657 Expired - Lifetime DE10117657B4 (en) 2001-04-09 2001-04-09 Complex boride cermet body and use of this body

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10117657B4 (en)
WO (1) WO2002081764A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104246A1 (en) * 2003-05-20 2004-12-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107904474B (en) * 2017-11-02 2019-06-21 北京科技大学 A kind of molybdenum cobalt boron Ternary Boride Base Cermets material and preparation method thereof
US11427512B2 (en) * 2020-03-24 2022-08-30 Showa Denko K.K. Cubic boron nitride sintered body and manufacturing method thereof, and tool
CN113755711B (en) * 2021-08-18 2022-05-20 西安理工大学 Preparation method of W-Fe-B hard alloy
CN116121579A (en) * 2022-11-25 2023-05-16 西安近代化学研究所 Preparation method of MoCoB-WCoB based composite material

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0349740A2 (en) * 1988-07-08 1990-01-10 Asahi Glass Company Ltd. Complex boride cermets
DE4203443A1 (en) * 1991-02-08 1993-08-12 Toyo Kohan Co Ltd HEAT-RESISTANT SINKED CARBIDE ALLOY
DE69206148T2 (en) * 1991-06-28 1996-05-02 Sandvik Hard Materials Sa Transition metal boride-based cermets, their manufacture and use.
DE3833121C2 (en) * 1987-09-30 1996-07-25 Kobe Steel Ltd Corrosion and wear resistant sintered alloy and its use
EP0918097A1 (en) * 1996-08-06 1999-05-26 TOYO KOHAN Co., Ltd Hard sintered alloy

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2776468A (en) * 1953-06-22 1957-01-08 Borolite Corp Ternary metal boride compositions
US3999952A (en) * 1975-02-28 1976-12-28 Toyo Kohan Co., Ltd. Sintered hard alloy of multiple boride containing iron
US4235630A (en) * 1978-09-05 1980-11-25 Caterpillar Tractor Co. Wear-resistant molybdenum-iron boride alloy and method of making same
US5981081A (en) * 1984-09-18 1999-11-09 Union Carbide Coatings Service Corporation Transition metal boride coatings
JPH05209247A (en) * 1991-09-21 1993-08-20 Hitachi Metals Ltd Cermet alloy and its production

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833121C2 (en) * 1987-09-30 1996-07-25 Kobe Steel Ltd Corrosion and wear resistant sintered alloy and its use
EP0349740A2 (en) * 1988-07-08 1990-01-10 Asahi Glass Company Ltd. Complex boride cermets
DE4203443A1 (en) * 1991-02-08 1993-08-12 Toyo Kohan Co Ltd HEAT-RESISTANT SINKED CARBIDE ALLOY
DE69206148T2 (en) * 1991-06-28 1996-05-02 Sandvik Hard Materials Sa Transition metal boride-based cermets, their manufacture and use.
EP0918097A1 (en) * 1996-08-06 1999-05-26 TOYO KOHAN Co., Ltd Hard sintered alloy

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104246A1 (en) * 2003-05-20 2004-12-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service
US7316724B2 (en) 2003-05-20 2008-01-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service
AU2004242137B2 (en) * 2003-05-20 2009-07-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service
AU2004242137B8 (en) * 2003-05-20 2009-08-06 Exxonmobil Research And Engineering Company Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002081764A1 (en) 2002-10-17
DE10117657B4 (en) 2011-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2621472C2 (en) Use of a hard alloy for cutting, shearing or deforming tools
DE60016634T2 (en) PREPARATION FOR FE-CR-AL ALLOYING AND SUCH ALLOYING
DE3211047C2 (en)
DE3239718C2 (en)
EP0689617B1 (en) Cermet and method of producing it
DE3238555C2 (en)
DE2407410B2 (en) Carbide hard metal with precipitation hardenable metallic matrix
EP4041927A1 (en) Hard metals and method for producing same
DE102018113340B4 (en) Density-optimized molybdenum alloy
DE3806602C2 (en)
DE102006013746A1 (en) Sintered wear-resistant material used in the production of wear components comprises finely ground transition metal diboride or mixed crystal, oxygen-containing grain boundary phase and particulate boron and/or silicon carbide
DE1298293B (en) Highly wear-resistant, machinable and hardenable sintered steel alloy and process for their production
EP0433856A1 (en) Mixed hard metal materials based on borides, nitrides and iron group matrix metals
DE3744550C2 (en)
DE19640788C1 (en) Coating powder used e.g. in thermal spraying
EP2195473A1 (en) Tool
DE102018116728A1 (en) SINTER POWDER AND SINTER CARBIDE COMPOSITIONS
EP1095168B1 (en) Hard metal or ceramet body and method for producing the same
EP0232772B1 (en) Process for preparing a pulverulent amorphous material by way of a milling process
WO2003104507A1 (en) Hard metal substrate body and method for producing the same
DE10117657A1 (en) Complex boride cermet body, process for its manufacture and use
EP0387237A2 (en) Process for making objects, tools and parts by powder metallurgy
DE2630687C2 (en)
DE19922057B4 (en) Carbide or cermet body and process for its preparation
DE2137650A1 (en) Carbide metal composite and processes for its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110910

R071 Expiry of right