DE1181920B - Process for the production of metal carbides in fine and uniform distribution containing powder and molded bodies - Google Patents
Process for the production of metal carbides in fine and uniform distribution containing powder and molded bodiesInfo
- Publication number
- DE1181920B DE1181920B DEC25762A DEC0025762A DE1181920B DE 1181920 B DE1181920 B DE 1181920B DE C25762 A DEC25762 A DE C25762A DE C0025762 A DEC0025762 A DE C0025762A DE 1181920 B DE1181920 B DE 1181920B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal
- solution
- dispersion
- reduced
- dryness
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62625—Wet mixtures
- C04B35/6264—Mixing media, e.g. organic solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/5607—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides
- C04B35/5626—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides based on tungsten carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
- C04B35/6265—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering involving reduction or oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
- C04B35/62655—Drying, e.g. freeze-drying, spray-drying, microwave or supercritical drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
-
- 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
- C22C1/055—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 using carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
- C01P2002/54—Solid solutions containing elements as dopants one element only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/10—Solid density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/90—Other properties not specified above
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3258—Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3839—Refractory metal carbides
- C04B2235/3843—Titanium carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/422—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
Verfahren zur Herstellung Metallcarbide in feiner und gleichmäßiger Verteilung enthaltender Pulver und Formkörper Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pulvern bzw. Formkörpern aus Metallcarbiden und gegebenenfalls Bindemetall in sehr feiner und gleichmäßiger Verteilung der Komponenten.Process for making metal carbides in finer and more uniform Distribution Containing Powders and Moldings The invention relates to a method for the production of powders or moldings from metal carbides and optionally Binder metal in a very fine and even distribution of components.
Zur Herstellung zementierter Carbide stellt man im allgemeinen zuerst die einzelnen Carbide durch Carburieren pulverisierter Metalle oder deren Oxyde mit festem Kohlenstoff unterhalb des Schmelzpunkts des Carbids, üblicherweise bei Temperaturen von 1200 bis 1900°C her. Bei der Herstellung von Pulvern, die mehrere Carbide enthalten, werden im allgemeinen mechanische Gemische von Metalloxyden oder von Metallen mit Ruß carburiert, oder man vereinigt mechanische Gemische einzelner Carbide durch Wärmediffusion.To make cemented carbides, one generally sets up first the individual carbides by carburizing powdered metals or their oxides with solid carbon below the melting point of the carbide, usually at Temperatures from 1200 to 1900 ° C. In the manufacture of powders that several Containing carbides are generally mechanical mixtures of metal oxides or of metals carburized with soot, or mechanical mixtures of individual components are combined Carbides through heat diffusion.
Die Carbidpulver werden dann mit einem als Bindemittel dienenden Metallpulver, für gewöhnlich Kobalt oder Nickel, gemischt, was eine hohe Geschicklichkeit und eine genaue Überwachung der Teilchengröße voraussetzt und daher teuer ist. Hierbei ist es notwendig, das Gemisch mehrere Stunden oder mehrere Tage lang zu mahlen, um eine solche Feinheit zu erreichen, daß das Metall von dem Metallcarbid nicht magnetisch getrennt werden kann. Das Mahlen erfolgt üblicherweise mit harten Kugeln in verschleißfesten Mühlen, die z. B. mit Stellit oder Wolframcarbid ausgekleidet sind. Hierbei sind aber eine gewisse Oxydation und eine Mitnahme der Mahlmittel nicht zu vermeiden. Um eine Oxydation zu verhindern, ist es notwendig, in einer Wasserstoffatmosphäre oder in Gegenwart einer nichtoxydierenden Flüssigkeit zu mahlen. Bei der letzteren Maßnahme müssen die Pulver aber noch einer Reduktion unterworfen werden, um sie zu trocknen und alle Oxyde zu entfernen.The carbide powders are then mixed with a metal powder that acts as a binder, usually cobalt or nickel, mixed, which means a high level of skill and requires precise monitoring of the particle size and is therefore expensive. Here it is necessary to grind the mixture for several hours or several days, to achieve such a fineness that the metal does not come from the metal carbide can be separated magnetically. The grinding is usually done with hard balls in wear-resistant mills that z. B. lined with stellite or tungsten carbide are. Here, however, there is a certain degree of oxidation and the entrainment of the grinding media can not be avoided. To prevent oxidation it is necessary in one To grind in a hydrogen atmosphere or in the presence of a non-oxidizing liquid. With the latter measure, however, the powders still have to be subjected to a reduction to dry them and remove all oxides.
Die Pulver sind in diesem Zustand aber schwierig zu verformen und im allgemeinen zu fein, um gleichmäßig in Matrizen hineinzufließen. Deshalb muß man die Pulver mit einem Bindemittel mischen und dieses Gemisch in einfacher Form brikettieren, worauf die Briketts erneut gemahlen werden, um leichter fließbare Pulver zu erhalten. Aber selbst in diesem Zustand lassen sich die Pulver nicht leicht verpressen, und nur einfache Formen sind herstellbar. Die gepreßten Körper werden dann vorgesintert, um ihnen eine gewisse Festigkeit zu geben und das Agglomeriermittel zu verdampfen. Die verdichteten Körper werden hierauf zu einer Dichte von fast 100 % gesintert und dann durch Schleifen in die endgültige Form gebracht. Es ist klar, daß die Herstellung gesinterter Carbide teuer ist, da hierfür viele Verfahrensschritte, besondere Anlagen und eine besondere Sorgfalt erforderlich sind.In this state, however, the powders are difficult to shape and generally too fine to flow evenly into the dies. Therefore, one has to mix the powders with a binder and briquette this mixture in a simple form, after which the briquettes are ground again in order to obtain more easily flowable powders. But even in this state, the powders cannot be easily compressed and only simple shapes can be produced. The pressed bodies are then presintered to give them a certain strength and to evaporate the agglomerating agent. The compacted bodies are then sintered to a density of almost 100 % and then brought into their final shape by grinding. It is clear that the production of sintered carbides is expensive, since this requires many process steps, special equipment and special care.
Das kontinuierliche Verdichten dieser Pulver mit Hilfe von Metallwalzen machtferner ernste Schwierigkeiten. Die Pulver sind sehr hart und verletzen die Walzen, wenn diese nicht aus teuren Carbiden hergestellt sind. Die entstehenden Streifen sind äußerst brüchig und--zerfallen schon bei der geringsten Erschütterung. Dieses Verfahren wird daher nur im Laboratorium durchgefühlt.The continuous compaction of these powders with the help of metal rollers further away from serious difficulties. The powders are very hard and will hurt you Rollers, if they are not made from expensive carbides. The emerging Strips are extremely brittle and - disintegrate with the slightest shock. This procedure is therefore only carried out in the laboratory.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pulvern bzw. Formkörpern aus mindestens zwei Metallcarbiden oder aus mindestens einem Metallcarbid und mindestens einem Bindemetall mit sehr feiner und gleichmäßiger Verteilung der Komponenten, wobei ein Metalloxydgemenge reduziert und carburiert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die aus Metallen und/öder Metallverbindungen bestehenden Ausgangsstoffe in einen! verdampfungsfähigen und abrauchbaren Lösungsmittel löst bzw. dispergiert, diese Lösung bzwDispersion so schnell zur Trockene eindampft, daß keine wesentliche Entmischung der gelösten bzw. dispergierten Bestandteile eintritt, den festen Rückstand zerkleinert, reduziert, carburiert und gegebenenfalls zu Formkörpern verarbeitet.The invention relates to a method for the production of powders or Moldings made from at least two metal carbides or from at least one metal carbide and at least one binding metal with a very fine and even distribution of the Components, whereby an amount of metal oxide is reduced and carburized. The procedure is characterized in that one consists of metals and / or metal compounds existing raw materials into one! vaporizable and smokable solvents dissolves or disperses, this solution or dispersion evaporates to dryness so quickly, that no significant segregation of the dissolved or dispersed components occurs, the solid residue is crushed, reduced, carburized and, if necessary, into molded bodies processed.
Bei der Behandlung der Ausgangsstoffe mit den Lösungsmitteln entstehen je nach den Arbeitsbedingungen und den verwendeten Stoffen echte Lösungen, kolloidale Lösungen oderfeine Dispersionen.When the starting materials are treated with the solvents real solutions, colloidal ones, depending on the working conditions and the substances used Solutions or fine dispersions.
Als verdampfungsfähige und abrauchbare Lösungsmittel im Sinne der Erfindung kann man Ammoniak, Essigsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure oder Wasser für sich oder im Gemisch miteinander verwenden. Das schnelle Eindampfen der Lösung oder Dispersion wird vorteilhaft in Tröpfchenform oder in dünner Schicht durchgeführt.As a vaporizable and smokable solvent in the sense of Invention one can use ammonia, acetic acid, sulfuric acid, nitric acid or water Use alone or in a mixture. The quick evaporation the solution or dispersion is advantageously in droplet form or in a thin layer carried out.
Beim Verdampfen werden die überschüssigen Lösungsmittel verdampft oder abgeraucht und die entstandenen Salze oder anderen Verbindungen unter Bildung eines innigen Oxydgemisches zersetzt. Zweckmäßigerweise führt man das Eindampfen der Lösung oder Dispersion bei etwa 150 bis 450°C durch.When evaporating, the excess solvents are evaporated or smoked and the resulting salts or other compounds under formation an intimate mixture of oxides decomposed. The evaporation is expediently carried out the solution or dispersion at about 150 to 450 ° C.
Nach dem Eindampfen kann man den erhaltenen Rückstand vor der weiteren Verarbeitung erhitzen, um die letzten Reste des Lösungsmittels auszutreiben und etwa vorhandene Verbindungen weiter zu zersetzen.After evaporation you can the residue obtained before the further Heat processing to drive off the last remaining solvent and further decompose any existing compounds.
Die beim Eindampfen und gegebenenfalls weiterem Erhitzen anfallenden Lösungsmittel oder ihre Zersetzungsprodukte können in an sich bekannter Weise aufgefangen, gegebenenfalls regeneriert und wieder zum Lösen verwendet werden.Those resulting from evaporation and, if necessary, further heating Solvents or their decomposition products can be collected in a manner known per se, if necessary regenerated and used again for dissolving.
Der nach diesen Verfahrensstufen erhaltene feste Rückstand wird dann bis zur gewünschten Teilchengröße zerkleinert und in an sich bekannter Weise reduziert, z. B. mit Wasserstoff bei höheren Temperaturen.The solid residue obtained after these process steps is then comminuted to the desired particle size and reduced in a manner known per se, z. B. with hydrogen at higher temperatures.
Das hierbei entstandene Metallpulver kann schließlich durch Erhitzen mit kohlenstoffhaltigen Stoffen wie Ruß oder Graphit carburiert, d. h. ganz oder teilweise in Carbide übergeführt werden. Gegebenenfalls kann sich hier eine weitere Zerkleinerung anschließen.The resulting metal powder can finally be heated carburized with carbonaceous substances such as carbon black or graphite, d. H. whole or partially converted into carbides. If necessary, another Connect shredding.
Will man Formkörper herstellen, so empfiehlt es sich in manchen Fällen, das Formen schon nach dem Reduzieren und vor dem Carburieren vorzunehmen, und zwar in Gegenwart des Carburierungsmittels. Diese Arbeitsweise bringt den Vorteil mit sich, daß man nicht ein Gemisch der häufig sehr harten Carbide z. B. durch Walzen zu verformen braucht. Nach der Formgebung können die Formkörper dann z. B. zwischen Kohlenstoffblöcken in einem Chargen- oder Durchlaufofen erhitzt werden, wobei eine Carburierung und ein Sintern stattfinden.If you want to produce moldings, it is advisable in some cases, to make the shaping after reducing and before carburizing, namely in the presence of the carburizing agent. This way of working has the advantage that you do not use a mixture of the often very hard carbides z. B. by rolling needs to deform. After shaping, the shaped bodies can then, for. B. between Carbon blocks are heated in a batch or continuous furnace, with a Carburizing and sintering take place.
Nach dem Verfahren der Erfindung können Pulver und Formkörper verschiedener Zusammensetzung hergestellt werden, z. B. aus Wolframcarbid-Kobalt, Wolframcarbid - Molybdäncarbid - Nickel - Kobalt, Molybdäncarbid - Vanadiumcarbid - Nickel, Wolframcarbid - Titancarbid, Wolframcarbid- Titancarbid - Kobalt. Beispiel 1 10 Teile Kobaltpulver wurden in überschüssiger Salpetersäure gelöst. Hierzu gab man eine Lösung von 125 Teilen Ammoniummetawolframat (85 °/o W03) in Wasser. Das Gemisch dieser beiden Lösungen wurde in eine bei 250°C gehaltene Trockentrommel gebracht. Die hierbei entweichende Salpetersäure, die Oxyde des Stickstoffs enthielt, wurde aufgefangen, in an sich bekannter Weise zu Salpetersäure regeneriert und wieder zum Lösen einer neuen Charge verwendet. Der homogene zum größten Teil aus Oxyden bestehende Rückstand wurde in einem Ofen 15 Minuten lang auf 600°C erhitzt und in einer Hammermühle gemahlen, bis alle Teilchen einen Durchmesser von etwa 1 @. hatten.According to the method of the invention, powders and shaped bodies can be of different types Composition are prepared, e.g. B. from tungsten carbide-cobalt, tungsten carbide - molybdenum carbide - nickel - cobalt, molybdenum carbide - vanadium carbide - nickel, tungsten carbide - titanium carbide, tungsten carbide - titanium carbide - cobalt. Example 1 10 parts of cobalt powder were dissolved in excess nitric acid. A solution of 125 was added to this Part ammonium metatungstate (85% W03) in water. The mixture of these two solutions was placed in a drying drum kept at 250 ° C. The escaping here Nitric acid, which contained oxides of nitrogen, was captured in itself regenerated in a known manner to nitric acid and again to dissolve a new batch used. The homogeneous residue, consisting largely of oxides, was in heated in an oven to 600 ° C for 15 minutes and ground in a hammer mill, until all particles have a diameter of about 1 @. had.
Dieses Pulver wurde in einem Ofen 40 Minuten lang bei 1000°C mit gecracktem Propangas, das im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenoxyd bestand, reduziert, wobei eine pulverförmige Legierung von Kobalt und Wolfram entstand. Das Legierungspulver wurde mit 5,85 °/Q Ruß vermischt, in einem rotierenden Ofen 20 Minuten lang in einer Atmosphäre von gecracktem Ammoniak auf 1000°C erhitzt und schließlich wieder in einer Hammermühle zu Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 #t zerkleinert. Das Endprodukt bestand aus 900/, Wolframcarbid und 10°/p Kobalt in molekularer Mischung.This powder was reduced in an oven at 1000 ° C. for 40 minutes with cracked propane gas, which essentially consisted of hydrogen and carbon oxide, to form a powdery alloy of cobalt and tungsten. The alloy powder was mixed with 5.85 ° / Q carbon black, heated in a rotating furnace for 20 minutes in an atmosphere of cracked ammonia at 1000 ° C and finally ground again in a hammer mill into particles with a diameter of about 1 #t. The end product consisted of 900 % tungsten carbide and 10% cobalt in a molecular mixture.
Das Pulver wurde mit 1 °/o Kampfer vermischt und bei 3100 kg/cml zu rechtwinkligen Prüfkörpern gepreßt. Diese Körper wurden in einem Kohlentiegel in einem Muffelofen in einer Wasserstoffatmosphäre 60 Minuten lang bei 1500°C gesintert. Der so behandelte Körper hatte eine Dichte von 14,4 g/cm3, eine Härte von 89 RA und eine Biegebruchfestigkeit von etwa 200 kg/mmz.The powder was mixed with 1% camphor and added at 3100 kg / cml right-angled test specimens. These bodies were in a charcoal crucible sintered in a muffle furnace in a hydrogen atmosphere for 60 minutes at 1500 ° C. The body treated in this way had a density of 14.4 g / cm3 and a hardness of 89 RA and a flexural strength of about 200 kg / mm 2.
Beispiel 2 Man verarbeitete nach Beispiel 1 bis einschließlich die Reduzierung mit Wasserstoff.Example 2 The processing according to Example 1 up to and including the Reduction with hydrogen.
Das Metallpulver wurde mit Graphit 5,850/, vermischt und zwischen Walzen zu einem Streifen von etwa 0,75 mm Dicke verdichtet. Die Streifen hatten eine gute Verarbeitungsfestigkeit.The metal powder was mixed with graphite 5,850 /, and compacted between rollers to form a strip about 0.75 mm thick. The strips had good processing strength.
Ein Teil dieses Streifens wurde zwischen Kohlenstoffblöcken in einem Ofen in einer Wasserstoffatmosphäre 120 Minuten lang bei 1500°C gesintert. Der entstandene carburierte Streifen hatte eine Dichte von 14,4 g/cm3, eine Härte von 89 RA und eine Biegebruchfestigkeit von 140 kg/mm'.Part of this strip was between carbon blocks in one Furnace sintered in a hydrogen atmosphere at 1500 ° C for 120 minutes. The resulting carburized strips had a density of 14.4 g / cm3, a hardness of 89 RA and a flexural strength of 140 kg / mm '.
Ein weiterer Teil des Streifens wurde zu verschiedenen Schneidwerkzeugen, z. B. Sägeblättern und Messerklingen, verarbeitet; die entstandenen Formen wurden gesintert und carburiert, wie oben geschildert wurde. Die verschiedenen Formkörper schrumpften gleichmäßig um etwa 15 °/o, so daß man die Werkzeuge nicht zu schleifen brauchte. Sie waren hart und dicht und ließen sich handelsüblich gebrauchen.Another part of the strip became various cutting tools, z. B. Saw blades and knife blades, processed; the resulting shapes were sintered and carburized as described above. The various moldings shrunk evenly by about 15%, so that one did not have to grind the tools needed. They were hard and dense and could be used commercially.
Beispiel 3 63,5 Teile Mo03 und 57,5 Teile HQW04 wurden in 86,6 Teilen 29°/@gem wäßrigem Ammoniak gelöst. Dazu gab man eine wäßrige Lösung von 22,4 Teilen NiS04 - 6 HZO und 23,9 Teilen CoS04 - 7 H$0. Das Gemisch dieser Lösungen wurde in eine bei 200°C gehaltene Trockentrommel gebracht. Das hierbei entweichende Ammoniak wurde aufgefangen und wieder zum Lösen einer neuen Charge verwendet. Der homogene zum größten Teil aus Oxyden bestehende Rückstand wurde in einem Ofen 15 Minuten lang auf 600°C, weitere 15 Minuten lang auf 900°C erhitzt und in einer Hammermühle gemahlen, bis alle Teilchen einen Durchmesser von etwa 1 #t hatten.Example 3 63.5 parts of Mo03 and 57.5 parts of HQW04 were made into 86.6 parts 29% dissolved in aqueous ammonia. An aqueous solution of 22.4 parts was added NiS04 - 6 HZO and 23.9 parts CoS04 - 7 H $ 0. The mixture of these solutions was in brought a drying drum held at 200 ° C. The ammonia escaping in the process was collected and used again to dissolve a new batch. The homogeneous one The residue, consisting largely of oxides, was left in an oven for 15 minutes heated to 600 ° C for a further 15 minutes and heated to 900 ° C in a hammer mill ground until all particles were about 1 #t in diameter.
Dieses Pulver wurde 40 Minuten lang bei 1000°C mit gecracktem Propangas reduziert, wobei eine pulverförmige Legierung von Molybdän, Wolfram, Nickel und Kobalt entstand.This powder was cracked with propane gas for 40 minutes at 1000 ° C reduced, being a powdery alloy of molybdenum, tungsten, and nickel Cobalt was created.
Das Legierungspulver wurde mit 5,7°/o Ruß vermischt, 20 Minuten lang bei 1000°C in einer Atmosphäre von gecracktem Ammoniak erhitzt und schließlich wieder in einer Hammermühle zu Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 #t zerkleinert. Das Endprodukt bestand aus 45 °/o Molybdäncarbid, 45 °/o Wolframcarbid, 5 % Nickel und 5 °/o Kobalt.The alloy powder was mixed with 5.7% carbon black, heated for 20 minutes at 1000 ° C. in an atmosphere of cracked ammonia and finally ground again in a hammer mill into particles with a diameter of about 1 t. The end product consisted of 45 % molybdenum carbide, 45% tungsten carbide, 5% nickel and 5% cobalt.
Dieses Pulver wurde mit 10/, Kampfer vermischt und zu Prüfkörpern verpreßt. Die Prüfkörper wurden in einem Kohlenstofftiegel in einem Muffelofen in einer Wasserstoffatmosphäre 60 Minuten lang be 1500°C gesintert. Es entstand ein harter dichter Körper hoher Härte und hoher Biegebruchfestigkeit. Beispiel 4 Man arbeitet nach Beispie13 bis einschließlich die Reduzierung mit Wasserstoff.This powder was mixed with 10% camphor and made into test specimens pressed. The test specimens were placed in a carbon crucible in a muffle furnace be in a hydrogen atmosphere for 60 minutes Sintered at 1500 ° C. A hard, dense body of high hardness and high flexural strength resulted. Example 4 One works according to Example 13 up to and including the reduction with hydrogen.
Das Metallpulver wurde mit 5,7 °/o Graphit vermischt und zwischen Walzen zu einem Streifen von etwa 0,75 mm Dicke verdichtet. Der Streifen hatte eine gute Verarbeitungsfestigkeit.The metal powder was mixed with 5.7% graphite and between Rollers compacted into a strip about 0.75 mm thick. The strip had one good processing strength.
Ein Teil dieses Streifens wurde zwischen Kohlenstoffblöcken in einem Muffelofen in einer Wasserstoffatmosphäre 120 Minuten lang bei 1500°C gesintert: Der entstandene carburierte Streifen war hart und dicht.Part of this strip was between carbon blocks in one Muffle furnace sintered in a hydrogen atmosphere for 120 minutes at 1500 ° C: The resulting carburized strip was hard and dense.
Ein weiterer Teil des Streifens wurde zu verschiedenen Schneidwerkzeugen, z. B. Sägeblättern und Messerklingen, verarbeitet: die entstandenen Formen wurden gesintert und carburiert, wie oben geschildert wurde. Die verschiedenen Formkörper schrumpften gleichmäßig um etwa 15 °/o, so daß man die Werkzeuge nicht zu schleifen brauchte. Die Werkzeuge waren hart und dicht und ließen sich handelsüblich gebrauchen. Beispiel s 61,4 Teile V205 und 60,0 Teile Mo03 wurden in 97,7 Teilen 29°/oigem wäßrigem Ammoniak gelöst. Dazu gab man dann eine Lösung von 63,6 Teilen Ni(CZH302)2 - 4H20 in 50 Teilen Wasser. Das Gemisch dieser Lösungen wurde in eine bei 200°C gehaltene Trockentrommel gebracht. Das hierbei entweichende Ammoniak wurde aufgefangen und wieder zum Lösen einer neuen Charge verwendet. Der homogene zum größten Teil aus Oxyden bestehende Rückstand wurde in einem Ofen 15 Minuten lang auf 550°C erhitzt und in einer Hammermühle gemahlen, bis alle Teilchen einen Durchmesser von etwa 1 #t hatten.Another part of the strip became various cutting tools, z. B. saw blades and knife blades, processed: the resulting shapes were sintered and carburized as described above. The various moldings shrunk evenly by about 15%, so that one did not have to grind the tools needed. The tools were hard and tight and could be used commercially. Example s 61.4 parts of V205 and 60.0 parts of Mo03 were in 97.7 parts of 29% aqueous Dissolved ammonia. A solution of 63.6 parts of Ni (CZH302) 2-4H20 was then added in 50 parts of water. The mixture of these solutions was kept at 200 ° C in a Brought drying drum. The ammonia escaping here was collected and used again to dissolve a new batch. The homogeneous for the most part off Oxide residue was heated in an oven at 550 ° C for 15 minutes and ground in a hammer mill until all of the particles are about 1 # had.
Dieses Pulver wurde in einem Ofen 60 Minuten lang mit gecracktem Propangas reduziert, wobei die Temperatur des Ofens an der Eintrittsseite bei 300°C und an der Austrittsseite bei 1200°C gehalten wurde. Es entstand eine pulverförmige Legierung von Molybdän und Nickel im Gemisch mit Vanadiumoxyd.This powder was in an oven for 60 minutes with cracked propane gas reduced, the temperature of the furnace on the inlet side at 300 ° C and on the outlet side was kept at 1200 ° C. A powdery alloy was created of molybdenum and nickel mixed with vanadium oxide.
Das Pulver wurde mit 23;1 % Ruß vermischt, in einem Nickeltiegel 2 Stunden lang in einer Atmosphäre von gecracktem Ammoniak auf 1200°C erhitzt und schließlich wieder in einer Hammermühle zu Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 #t zerkleinert. Das Endprodukt bestand aus 42,5 °/o Vanadiumcarbid, 42,5 °/o Molybdäncarbid und 15 °/o Nickel.The powder was mixed with 23; 1 % carbon black, heated in a nickel crucible for 2 hours in an atmosphere of cracked ammonia at 1200 ° C. and finally comminuted again in a hammer mill to give particles with a diameter of about 1 t. The end product consisted of 42.5% vanadium carbide, 42.5% molybdenum carbide and 15% nickel.
Das Pulver wurde mit 1 % Kampfer gemischt und bei einem Druck von 3200 kg/cm' zu einem Prüfkörper verpreßt. Der Prüfkörper hatte 600/, der theoretischen Dichte und besaß eine gute Verarbeitungsfestigkeit.The powder was mixed with 1% camphor and pressed into a test specimen at a pressure of 3200 kg / cm '. The test specimen had a theoretical density of 600 % and had good processing strength.
Der Prüfstab wurde in einem Kohlenstofftiegel in einem Muffelofen in einer Wasserstoffatmosphäre 60 Minuten lang bei 145°C erhitzt. Es entstand ein harter dichter Körper hoher Härte und hoher Biegebruchfestigkeit.The test rod was placed in a carbon crucible in a muffle furnace heated in a hydrogen atmosphere at 145 ° C for 60 minutes. There was a hard, dense body of high hardness and high flexural strength.
Beispiel 6 120 Teile Ammoniummetawolframat (850/" W03) wurden in 42 Teilen Wasser gelöst. In diese Lösung wurden 17,7 Teile pulverförmiges TiO2 eingerührt. Die Dispersion wurde in einer bei 250°C gehaltenen Trockentrommel getrocknet. Der homogene Rückstand wurde in einem Ofen 15 Minuten lang auf 500°C erhitzt und in einer Hammermühle gemahlen, bis alle Teilchen einen Durchmesser von etwa 1 #t hatten.Example 6 120 parts of ammonium metatungstate (850 / " WO3) were dissolved in 42 parts of water. 17.7 parts of powdered TiO2 were stirred into this solution. The dispersion was dried in a drying drum kept at 250 ° C. The homogeneous residue was in an oven Heated to 500 ° C for 15 minutes and ground in a hammer mill until all particles were about 1 #t in diameter.
Dieses Pulver wurde in einem Ofen 4 Minuten lang bei 1000°C mit gecracktem Propangas reduziert, wobei eine molekulare Mischung von Wolfram und Titandioxyd entstand.This powder was cracked in an oven at 1000 ° C for 4 minutes Reduced propane gas, being a molecular mixture of tungsten and titanium dioxide originated.
Die Mischung wurde nochmals gemahlen, mit 16,00/, Ruß vermischt, in einem Kohlenstofftiegel mit einem Kohlenstoffdeckel 3 Stunden lang auf 1900°C erhitzt und schließlich wieder in einer Hammermühle zu Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 #t zerkleinert. Das Endprodukt bestand aus 13,3 % Titancarbid und 86,70/, Wolframcarbid. Beispiel ? 90 Teile des nach Beispiel 6 erhaltenen Endprodukts wurden in 150 Teile einer wäßrigen Lösung eingerührt, die 41,9 Teile Co(CZH30@2 - 411,0 enthielt. Die Dispersion)wurde in einer bei 200°C gehaltenen Trockentrommel getrocknet. Der homogene Rückstand wurde in einer Stickstoffatmosphäre 15 Minuten lang auf 500°C erhitzt und in einer Hammermühle gemahlen, bis alle Teilchen einen Durchmesser von etwa 1 #t hatten.The mixture was ground again, mixed with 16.00% carbon black, heated in a carbon crucible with a carbon lid at 1900 ° C. for 3 hours and finally again comminuted in a hammer mill to give particles with a diameter of about 1 t. The end product consisted of 13.3 % titanium carbide and 86.70 % tungsten carbide. Example ? 90 parts of the end product obtained according to Example 6 were stirred into 150 parts of an aqueous solution which contained 41.9 parts of Co (CZH30 @ 2-411.0. The dispersion) was dried in a drying drum kept at 200.degree. The homogeneous residue was heated to 500 ° C. for 15 minutes in a nitrogen atmosphere and ground in a hammer mill until all particles were about 1 #t in diameter.
Dieses Pulver wurde in einem Ofen 20 Minuten lang bei 800°C mit trockenem Wasserstoff reduziert und schließlich wieder in einer Hammermühle zu Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 #L zerkleinert. Das Endprodukt bestand aus 12 % Titancarbid, 78 °/o Wolframcarbid und 200/, Kobalt.This powder was reduced with dry hydrogen in an oven at 800 ° C. for 20 minutes and finally again comminuted in a hammer mill into particles with a diameter of about 1 μL. The end product consisted of 12 % titanium carbide, 78% tungsten carbide and 200% cobalt.
Das Pulver wurde mit 1 % Kampfer gemischt und bei 3000 kg/cm2 zu rechtwinkligen Prüfkörpern verpreßt. Die Körper hatten eine gute Bearbeitungs- und Behandlungsfestigkeit. Diese Körper wurden in einem Kohlenschiffchen in einem Muffelofen in trockenem Wasserstoff 60 Minuten lang bei 1500°C gesintert. Der entstandene Körper hatte die hohe Festigkeit und hohe Härte, die für Materialien dieser Zusammensetzung charakteristisch sind, mit dem zusätzlichen Vorteil einer homogenen Zusammensetzung in molekularer Mischung.The powder was mixed with 1% camphor and pressed at 3000 kg / cm2 to form rectangular test specimens. The bodies had good workability and handling strength. These bodies were sintered in a coal boat in a muffle furnace in dry hydrogen for 60 minutes at 1500 ° C. The resulting body had the high strength and high hardness characteristic of materials of this composition, with the additional advantage of a homogeneous composition in a molecular mixture.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEC25762A DE1181920B (en) | 1961-12-18 | 1961-12-18 | Process for the production of metal carbides in fine and uniform distribution containing powder and molded bodies |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEC25762A DE1181920B (en) | 1961-12-18 | 1961-12-18 | Process for the production of metal carbides in fine and uniform distribution containing powder and molded bodies |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1181920B true DE1181920B (en) | 1964-11-19 |
Family
ID=7017965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC25762A Pending DE1181920B (en) | 1961-12-18 | 1961-12-18 | Process for the production of metal carbides in fine and uniform distribution containing powder and molded bodies |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1181920B (en) |
-
1961
- 1961-12-18 DE DEC25762A patent/DE1181920B/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2437522C3 (en) | Method of making an abrasive article | |
DE2125562C3 (en) | Process for the powder-metallurgical production of dense bodies from nickel superalloys | |
DE2009696A1 (en) | Masses of aluminum oxide and metallic compound connected by intermetallic compounds | |
DE2833015A1 (en) | ALLOY CONTAINING MOLYBDA AND TUNGSTEN IN POWDER FORM AND USE OF THIS ALLOY | |
EP0228141A2 (en) | Method for producing a sputtering target | |
DE1583742C3 (en) | Process for producing flowable metal powders and granulated carbonyl metal powder thus produced | |
US3013875A (en) | Method of manufacturing homogeneous carbides | |
DE3525752C2 (en) | ||
DE2708634C2 (en) | Process for the sinter-metallurgical production of ferromolybdenum | |
DE19711642A1 (en) | Wear resistant steel matrix composite material production | |
DE2412022A1 (en) | Heat resistant, dispersion hardened, temperable alloys - made by milling powdered base metal, dispersate, and oxygen-refined metal in milling fluid | |
DE1181920B (en) | Process for the production of metal carbides in fine and uniform distribution containing powder and molded bodies | |
AT232746B (en) | Process for the production of powders and moldings from one or more metal carbides | |
DE1956676A1 (en) | A mass of wear-resistant materials bonded with electrically conductive nitrides and metals | |
DE532409C (en) | Process for the production of iron alloys | |
DE2262533B2 (en) | USE OF A CARBIDE HARD METAL FOR THE PRODUCTION OF CUTTING INSERTS FOR THE MACHINING OF METALLIC, IN PARTICULAR FERROUS, WORKPIECES | |
DE858547C (en) | Process for the production of metal carbides | |
DE3011962A1 (en) | Composite metallic material contg. metal nitride - such as mixt. of nickel and vanadium nitride, and used for adding nitrogen to molten steel or other alloys | |
WO1993018195A1 (en) | Process for manufacturing a sintered body made of high alloy steel powder | |
DE723621C (en) | Process for the production of sintered alloys | |
DE1286702B (en) | Method for determining the most favorable grinding and sintering conditions for metal, oxide and hard material powder or mixtures thereof | |
DE690816C (en) | Process for producing sintered hard metal alloys | |
DE937668C (en) | Sintered hard metal alloy of titanium carbide and vanadium carbide with lower-melting auxiliary metals of the iron group | |
DE516656C (en) | Process for the production of cast bodies from carbides of difficult-to-melt metals or metalloids, e.g. B. tungsten | |
AT140549B (en) | Process for the production of sintered hard alloys. |