DE1295855B - High temperature resistant materials and molded parts in dispersion form - Google Patents

High temperature resistant materials and molded parts in dispersion form

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DE1295855B
DE1295855B DE1965P0036944 DEP0036944A DE1295855B DE 1295855 B DE1295855 B DE 1295855B DE 1965P0036944 DE1965P0036944 DE 1965P0036944 DE P0036944 A DEP0036944 A DE P0036944A DE 1295855 B DE1295855 B DE 1295855B
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Description

Hochtemperaturfeste Dispersionen von hitzebeständigen, nichtmetallischen Stoffen in Metallen (dispersionsgehärtete Werkstoffe) der verschiedensten Art sind bekannt. Beispielsweise ist aus der deutschen Patentschrift 764 144 ein Verfahren zum Herstellen von harten Auflagen für Messer, Schneidwerkzeuge und sonstige Arbeitsgeräte bekannt, gemäß welchem eine Suspension von Metallcarbiden, -nitriden oder -boriden und gegebenenfalls einem Hilfsmetall auf die einer Abnutzung unterliegenden Flächen an Werkzeugen aufgestrichen und der Gegenstand darauf durch Erhitzen gesintert wird.High-temperature-resistant dispersions of heat-resistant, non-metallic Substances in metals (dispersion-hardened materials) are of various types known. For example, German patent specification 764 144 describes a method for the production of hard supports for knives, cutting tools and other tools known, according to which a suspension of metal carbides, nitrides or borides and optionally an auxiliary metal on the surfaces subject to wear on tools and the object is sintered on it by heating.

Die bekannten hochtemperaturfesten Werkstoffe und Formteile in Dispersionsform genügen jedoch nicht den an viele Schneidwerkzeuge und Bauteile, die korrosions-, erosions- und hitzebeständig sein müssen, gestellten Anforderungen, so daß ein Bedürfnis nach besonders hochwertigen Werkstoffen bestand.The well-known high-temperature-resistant materials and molded parts in dispersion form however, do not meet the requirements of many cutting tools and components that are resistant to corrosion, Must be erosion and heat resistant, made requirements, so that a need consisted of particularly high-quality materials.

Gegenstand der Erfindung sind nun hochtemperaturfeste Werkstoffe und Formteile in Dispersionsform, besonders für Schneid-, Schleif-, Form-, Bohr- oder Stanzwerkzeuge, Elektroden, Preßformen, Fadenführer, Lager und Abdichtungen, bestehend aus 1 bis 50 Volumprozent Eisen, Kobalt, Nickel und/oder deren Legierungen mit Chrom, Wolfram, Molybdän oder Mangan, Rest 50 bis 99 Volumprozent nichtmetallische Phase aus 5 bis 99 Volumprozent Titannitrid, Aluminiumnitrid, Niobnitrid, Vanadiumnitrid, Zirkoniumnitrid, Tantalnitrid und/oder Hafniumnitrid, wobei das Nitrid bis zu 95 O/o durch Berylliumnitrid, Bornitrid, Thoriumnitrid, Urannitrid, Titanborid, Zirkoniumborid, Cernitrid, Wolframcarbid, Molybdäncarbid, Chromcarbid, Titancarbid, Zirkoniumcarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Zirkoniumoxid, Magnesiumoxid und/oder Thoriumoxid ersetzt sein kann, und 1 bis 95 Volumprozent einer hitzebeständigen Aluminiumverbindung mit einem Schmelzpunkt oberhalb 1200° C und einer Bildungswärme von mehr als 10 kcal je gAtom Aluminium bei 298° K, wobei aber die nichtmetallische Phase wenigstens 5 Volumprozent Titannitrid, Aluminiumnitrid, Niobnitrid, Vanadiumnitrid, Zirkoinumnitrid, Tantalnitrid und/oder Hafniumnitrid enthält.The invention now relates to high-temperature-resistant materials and Molded parts in dispersion form, especially for cutting, grinding, shaping, drilling or Punching tools, electrodes, compression molds, thread guides, bearings and seals, consisting of from 1 to 50 percent by volume iron, cobalt, nickel and / or their alloys with chromium, Tungsten, molybdenum or manganese, the remainder 50 to 99 percent by volume non-metallic phase from 5 to 99 volume percent titanium nitride, aluminum nitride, niobium nitride, vanadium nitride, Zirconium nitride, tantalum nitride and / or hafnium nitride, with the nitride up to 95 O / o by beryllium nitride, boron nitride, thorium nitride, uranium nitride, titanium boride, zirconium boride, Cerium nitride, tungsten carbide, molybdenum carbide, chromium carbide, titanium carbide, zirconium carbide, Tantalum carbide, niobium carbide, zirconium oxide, magnesium oxide and / or thorium oxide replaced and 1 to 95 volume percent of a heat-resistant aluminum compound with a melting point above 1200 ° C and a heat of formation of more than 10 kcal per gAtom of aluminum at 298 ° K, with the non-metallic phase at least 5 percent by volume titanium nitride, aluminum nitride, niobium nitride, vanadium nitride, zirconium nitride, Contains tantalum nitride and / or hafnium nitride.

Die erfindungsgemäßen hochtemperaturfesten Werkstoffe und Formteile in Dispersionsform sind außerordentlich hart und fest und zeigen eine außergewöhnliche Wiederstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien, thermische Abschreckung, Stöße und hohe Temperaturen. Sie besitzen hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und bieten ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Erosion. Sie sind als Bauteile, für korrosions- und erosionsbeständige Ausstattungen von chemischen Verfahren, für Hochtemperatur-Elektroden, Preßformen, Fadenführungen, Lager und Abdichtungen und zu zahlreichen anderen Zwecken verwendbar, bei welchen hitzebeständige Stoffe üblicherweise verwendet werden. In Form von Werkzeugbohrern und -schneiden und Schneidwerkzeugen, welche zum Schneiden, Schleifen, Verformen, Bohren und Stanzen von sehr harten Metallen oder Legierungen verwendet werden, zeigen diese dispersionsgehärteten Werkstoffe große Beständigkeit gegen Abnutzung und Kraterbildung, und sie sind gegen Anschweißen an Werkstücke beständig, auch wenn sie i mit hoher Geschwindigkeit schneiden.The high temperature-resistant materials and molded parts according to the invention in dispersion form are extraordinarily hard and firm and show an extraordinary quality Resistance to chemicals, thermal deterrence, shock and high temperatures. They have high electrical and thermal conductivity and offer excellent resistance to erosion. They are as components, for corrosion and erosion resistant equipment of chemical processes, for High temperature electrodes, compression molds, thread guides, bearings and seals and useful for a variety of other purposes in which refractory fabrics are commonly used be used. In the form of tool drills and cutters and cutting tools, which are used for cutting, grinding, shaping, drilling and punching very hard metals or alloys are used, show these dispersion-hardened materials great resistance to wear and pitting, and they are resistant to welding on workpieces even when they cut i at high speed.

Die für die erfindungsgemäßen Werkstoffe und Formteile verwendeten Metalle können im Handel erhalten oder in üblicher Weise hergestellt werden. Die Nitride können in Kombination miteinander oder in Mischungen mit anderen stabilen, hitzebeständigen Verbindungen verwendet werden.The ones used for the materials and molded parts according to the invention Metals can be obtained commercially or prepared in the usual way. the Nitrides can be used in combination with one another or in mixtures with other stable, heat-resistant connections are used.

Geeignete hitzebeständige Aluminiumverbindungen sind beispielsweise Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Aluminiumcarbid, Aluminiumoxycarbid und die Aluminiumoxidspinelle. Andere Aminide, einschließlich derjenigen des Titans, Zirkons, Tantals, Hafniums, Vanadins, Niobs, Nolybdäns und Wolframs, sind wie die intermetallischen Verbindungen von Aluminium mit Eisen, Kobalt und Nickel für die Herstellung der erfindungsgemäßen Werkstoffe und Formteile verwendbar.Suitable heat-resistant aluminum compounds are, for example Aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum carbide, aluminum oxycarbide and the aluminum oxide spinels. Other aminides, including those of titanium, zirconium, tantalum, hafnium, Vanadium, niobium, nolybdenum, and tungsten, are like the intermetallic compounds of aluminum with iron, cobalt and nickel for the manufacture of the invention Materials and molded parts can be used.

Die erfindungsgemäßen Dispersionen werden durch die innige Vermischung des Nitrids, der hitzebeständigen Aluminiumverbindung oder ihrer Vorläufer mit dem zu verwendenden Metall jeweils in Form von sehr feinen Teilchen vermischt, bis eine homogene Dispersion erzielt wird. Dieses homogene Pulver kann sodann erhitzt und in die gewünschte Form und auf das gewünschte Maß von Dichte gepreßt werden.The dispersions according to the invention are produced by the intimate mixing of the nitride, the heat-resistant aluminum compound or their precursors with the to be used metal each mixed in the form of very fine particles until one homogeneous dispersion is achieved. This homogeneous powder can then be heated and pressed into the desired shape and to the desired degree of density.

Die Herstellung der Pulverdispersionen ist sehr wichtig, da die außergewöhnlichen Eigenschaften der daraus hergestellten hitzebeständigen Dispersionen weitgehend von der Zusammensetzung des Pulvers abhängen. Beispielsweise sind die Homogenität der gemeinsamen Dispersion des Metalls, der hitzebeständigen Aluminiumverbindung und des wesentlichen Nitrids, die endgültige Teilchen- und Kristallgröße des Nitrids, der hitzebeständigen Aluminiumverbindung und des Metalls sowie die proportionalen Mengen des Metalls, der hitzebeständigen Aluminiumverbindung und des Nitrids wichtig zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften in den hitzebeständigen Dispersionen und werden weitgehend durch das Pulver bestimmt, welches zur Herstellung der hitzebeständigen Dispersion verwendet wird.The preparation of the powder dispersions is very important because the extraordinary Properties of the heat-resistant dispersions produced therefrom largely depend on the composition of the powder. For example, the homogeneity the common dispersion of the metal, the heat-resistant aluminum compound and the essential nitride, the final particle and crystal size of the nitride, the heat-resistant aluminum compound and the metal as well as the proportional ones Amounts of the metal, the refractory aluminum compound and the nitride are important to achieve the desired properties in the heat-resistant dispersions and are largely determined by the powder used to make the heat-resistant Dispersion is used.

Wenn die miteinander dispergierten Pulver zur Bildung sehr fester hitzebeständiger Zusammensetzungen, beispielsweise für Schneidwerkzeuge und Bohrer, verwendet werden sollen, wird es bevorzugt, daß die mittlere Teilchengröße der Bestandteile kleiner ist als 1 Mikron. Eine derartige Teilchengröße steigert die Festigkeit, Zähigkeit und Abriebfestigkeit, welche bei den hitzebeständigen Dispersionen erzielt werden kann, beträchtlich.When the powder dispersed together to form very solid heat-resistant compositions, for example for cutting tools and drills, are to be used, it is preferred that the mean particle size of the ingredients is less than 1 micron. Such a particle size increases the strength, Toughness and abrasion resistance achieved with the heat-resistant dispersions can be considerable.

Es können hitzebeständige Dispersionen aus pulvrigen gemeinsamen Dispersionen des Nitrids, der hitzebeständigen Aluminiumverbindung und des Metalls gebildet werden, in welchen sich von etwa 1 bis etwa 99 Volumteile des Nitrids je Teil des Metalls befinden.Heat-resistant dispersions can be made from powdery joint dispersions of nitride, heat-resistant aluminum compound and metal are formed, which ranges from about 1 to about 99 parts by volume of nitride per part of metal are located.

Eine bevorzugte Menge von Nitrid in den Pulverdispersionen liegt zwischen 3 und 50 Volumteilen je Teil des Metalls. Eine Beschränkung der Menge des Nitrids auf weniger als 30 Volumteile erhöht die Wahrscheinlichkeit der Kontinuität des Metalls innerhalb der zu bildenden hitzebeständigen Dispersion und dadurch die Wahrscheinlichkeit für eine außergewöhnliche Schlagfestigkeit, Festigkeit, Zähigkeit u. dgl. Umgekehrt gewährleistet die Anwesenheit von wenigstens 3 Volumteilen Nitrid je Teil des Metalls in dem Pulver eine Härte, Abriebfestigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit u. dgl. in einer daraus hergestellten hitzebeständigen Dispersion, welche dieselbe für solche hitzebeständigen Anwendungen, wie Schneidwerkzeuge und Bohrer, außerordentlich zweckmäßig machen.A preferred amount of nitride in the powder dispersions is between 3 and 50 parts by volume per part of the metal. A limit on the amount of nitride to less than 30 parts by volume increases the likelihood of continuity of the Metal within the refractory dispersion to be formed and thereby the probability for exceptional impact resistance, strength, toughness and the like, vice versa ensures the presence of at least 3 parts by volume of nitride per part of the metal hardness, abrasion resistance, chemical resistance and the like in the powder. in a heat-resistant dispersion produced therefrom, which the same for such heat-resistant applications, such as cutting tools and drill, make it extraordinarily expedient.

Die erfindungsgemäßen zusammengesetzten Dispersionen können von etwa 1 bis etwa 95 Volumprozent der hitzebeständigen Aluminiumverbindung, bezogen auf das Volumen der nichtmetallischen Bestandteile, enthalten. Mengen von weniger als 10/0 neigen dazu, eine Verminderung der Oxydationsbeständigkeit und anderer verbesserter Eigenschaften der hitzebeständigen Dispersionen zu bewirken. Die Anteile können 95 % nicht übersteigen, da die Dispersionen mindestens 5 % von einem der wesentlichen Nitride enthalten müssen, um eine Nitridbindung der zusammenhängenden nichtmetallischen Phase sicherzustellen.The composite dispersions of the invention can be from about 1 to about 95 volume percent of the refractory aluminum compound, based on the volume of the non-metallic components. Amounts less than 10/0 tend to have a reduction in oxidation resistance and other improved To effect properties of the heat-resistant dispersions. The shares can Do not exceed 95% as the dispersions are at least 5% of any of the essential Nitrides must contain in order to form a nitride bond of the contiguous non-metallic Phase to ensure.

Eine bevorzugte Menge der hitzebeständigen Aluminiumverbindung liegt zwischen etwa 5 und etwa 50 Volumprozent, bezogen auf das Volumen der nichtmetallischen Bestandteile. Derartige Mengen stellen die größte Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegen Anschweißen, Kraterbildung und Festfressen bei Schneidwerkzeugen sicher, welche aus den hitzebeständigen Dispersionen gemäß der Erfindung hergestellt sind. Es wird weiter bevorzugt, hitzebeständige Aluminiumverbindungen zu verwenden, welche sehr hart und hochschmelzend sind, wie Aluminiumdioxid und Aluminiumnitrid, wenn die endgültige Verwendung der hitzebeständigen Dispersion in Schneidwerkzeugen oder Bohrern erfolgt.A preferred amount of the refractory aluminum compound is between about 5 and about 50 percent by volume, based on the volume of the non-metallic Components. Such amounts represent the greatest improvement in oxidation resistance and resistance to welding, pitting and seizing Safe cutting tools, which are made from the heat-resistant dispersions according to the Invention are made. It is more preferred to use heat-resistant aluminum compounds to use which are very hard and high melting point, such as aluminum dioxide and Aluminum nitride when the final use of the heat-resistant dispersion takes place in cutting tools or drills.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Pulverdispersion, in welcher die Nitridteilchen durch Metallteilchen voneinander getrennt sind. Dies verhindert oder vermindert die Zusammenballung oder Anhäufung der einzelnen Nitridteilchen während der Herstellung der hitzebeständigen Dispersionen.A preferred embodiment of the invention is a powder dispersion, in which the nitride particles are separated from each other by metal particles. this prevents or reduces the agglomeration or agglomeration of the individual nitride particles during the preparation of the heat-resistant dispersions.

Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist eine Dispersion, in welcher einzelne Nitridteilchen gleichförmig in dem Metall dispergiert sind, welches als kontinuierliche Phase oder durchgehendes Gefüge vorhanden ist und die einzelnen Nitridteilchen voneinander trennt. Eine solche Verteilung des Metalls ergibt gewöhnlich stark verbesserte mechanische Eigenschaften in einer hitzebeständigen Dispersion.Another preferred embodiment is a dispersion, in which individual nitride particles are uniformly dispersed in the metal, which exists as a continuous phase or a continuous structure and the individual Nitride particles separate from each other. Such a distribution of the metal usually results greatly improved mechanical properties in a heat-resistant dispersion.

Noch ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist eine hitzebeständige Dispersion, in welcher ein begrenztes Maß an gegenseitiger Verbindung in einem kontinuierlichen Gefüge oder Netzwerk der Nitrid-und Metallphase gemäß der Erfindung vorhanden ist. Bei einem derartigen Aufbau hängen die Nitridphase und die Metallphase miteinander zusammen, wobei ein ineinanderdringendes Netzwerk jeder Phase gleichzeitig vorhanden ist. Bei solchen Dispersionen wird es bevorzugt, daß die einzelnen Kristallite der einander durchdringenden Netzwerke sehr klein und unterscheidbar sind, obwohl sie miteinander verbunden sind. Die hitzebeständige Aluminiumverbindung kann entweder in diesen einander durchdringenden Netzwerken vorhanden oder zwischen denselben verteilt sein.Yet another preferred embodiment is a heat resistant one Dispersion, in which a limited amount of interconnection in a continuous Structure or network of the nitride and metal phase according to the invention is present. With such a structure, the nitride phase and the metal phase are interdependent together, with an interpenetrating network of each phase coexisting is. In such dispersions, it is preferred that the individual crystallites of interpenetrating networks are very small and distinguishable, although they are are connected to each other. The heat-resistant aluminum connection can be either present in or between these interpenetrating networks be distributed.

Es ist erwünscht, daß das Nitrid, die hitzebeständige Aluminiumverbindung und das Metall jeweils eine hohe chemische Reinheit besitzen. Insbesondere ist es erwünscht, in irgendeinem Bestandteil die Anwesenheit von Sauerstoff, Stickstoff, Bor, Silicium oder Schwefel entweder in ungebundener Form oder als Verbindung mit niedrigerer freier Bildungsenergie je Atom als die entsprechenden Oxide, Nitride, Boride, Silicide oder Sulfide von Eisen, Kobalt, Nickel oder deren Legierungen zu vermeiden. Andere derartige Elemente in einer Form oder in Mengen, welche während der Herstellung der hitzebeständigen Dispersionen mit dem verwendeten Metall reagieren oder sich in demselben so lösen würden, daß sie eine unerwünschte Sprödigkeit des Metalls hervorrufen, sollten gleichermaßen vermieden werden. Beispiele für solche Verunreinigungen, welche vermieden werden sollten, sind Nickeloxid, Eisenoxid, Kobaltoxid, Chromoxid und große Mengen von freiem Kohlenstoff.It is desirable that the nitride, the refractory aluminum compound and the metal each have a high chemical purity. In particular it is desired, the presence of oxygen, nitrogen, Boron, silicon or sulfur either in unbound form or as a compound with lower free energy of formation per atom than the corresponding oxides, nitrides, Borides, silicides or sulfides of iron, cobalt, nickel or their alloys too avoid. Other such elements in a form or in amounts specified during react with the metal used during the production of the heat-resistant dispersions or would dissolve in it in such a way that they produce an undesirable brittleness of the Metal should also be avoided. Examples of such Impurities that should be avoided are nickel oxide, iron oxide, cobalt oxide, Chromium oxide and large amounts of free carbon.

Kleinere Mengen von Legierungsbildnern, welche üblicherweise mit Eisen, Kobalt und Nickel verwendet werden, können in den Dispersionen verwendet werden, solange sie in homogener Lösung mit dem Metall, welche die Kristallstruktur des Metalls besitzt, gehalten werden. Elemente wie Chrom, Wolfram, Molybdän, Mangan und andere können in Mengen verwendet werden, welche 30 Gewichtsprozent des Metalls nicht übersteigen. Molybdän, Wolfram und Chrom sind die bevorzugten Legierungselemente, und sie bilden feste Lösungen mit Eisen, Kobalt und Nickel und verbessern so deren mechanische Eigenschaften.Smaller amounts of alloying agents, which are usually mixed with iron, Cobalt and nickel used can be used in the dispersions as long as they are in homogeneous solution with the metal, which is the crystal structure of the Metal owns, are held. Elements such as chromium, tungsten, molybdenum, manganese and others can be used in amounts which are 30 percent by weight of the metal not exceed. Molybdenum, tungsten and chromium are the preferred alloying elements, and they form solid solutions with iron, cobalt and nickel, thus improving their mechanical properties.

Wenn extreme Härte in dem in der Dispersion zu verwendenden Metall erwünscht ist, können Elemente, wie Aluminium, Titan, Bor, Silicium und Kohlenstoff, in geringen Mengen entsprechend den üblichen metallurgischen Praktiken der Wärmebehandlung verwendet werden, um diese Metalle durch Ausscheidung zu härten. Von diesen Elementen werden Aluminium und Titan für Legierungen auf Nickelbasis bevorzugt, und Kohlenstoff wird für Eisenlegierungen bevorzugt. Wie bereits ausgeführt, kann die hitzebeständige Aluminiumverbindung in dieser Form anwesend und durch Reaktion an Ort und Stelle von zugefügtem Aluminiummetall mit dem Bindemetall Eisen, Kobalt oder Nickel hergestellt sein.When extreme hardness in the metal to be used in the dispersion is desired, elements such as aluminum, titanium, boron, silicon and carbon, in small quantities according to normal metallurgical heat treatment practices used to harden these metals by precipitation. From these elements aluminum and titanium are preferred for nickel-based alloys, and carbon is preferred for iron alloys. As stated earlier, the heat-resistant Aluminum compound present in this form and by reaction on the spot made of added aluminum metal with the binding metal iron, cobalt or nickel be.

Wenn die Nitride in Kombinationen miteinander verwendet werden, wird oft festgestellt, daß unterschiedliche Wechselwirkungen zwischen den Nitriden auftreten. Dabei können sich feste Lösungen, gemischte Nitridverbindungen oder Kombinationen derselben bilden. Es wird bemerkt, daß das Ziel der Erfindung erreicht wird, wenn diese Wechselwirkungen stattfinden, und auch in solchen Fällen, in welchen die einzelnen Nitride in ihren ursprünglichen, diskreten Formen verbleiben. In bezug auf die Eigenschaften der erhaltenen gemeinsamen Dispersionen, wie Abriebsfestigkeit, mechanische Eigenschaften und Hitzebeständigkeitseigenschaften benehmen sich einfache Mischungen, feste Lösungen und gemischte Nitridverbindungen alle in gleicher Weise, indem sie den Zusammensetzungen außerordentliche Eigenschaften erteilen.When the nitrides are used in combinations with each other, will often found that different interactions occur between the nitrides. This can be solid solutions, mixed nitride compounds or combinations the same form. It is noted that the object of the invention is achieved when these interactions take place, and also in those cases in which the individual Nitrides remain in their original, discrete forms. In terms of properties of the common dispersions obtained, such as abrasion resistance, mechanical properties and heat resistance properties behave simple mixtures, solid solutions and mixed nitride compounds all alike by adding them to the compositions grant extraordinary properties.

Andere chemisch stabile hitzebeständige Verbindungen können als Zusätze verwendet werden, um das Nitrid in den Dispersionen teilweise zu ersetzen. Solche chemisch stabilen Nitride, wie Berylliumnitrid, Bornitrid, Urannitrid, Cernitrid und Thoriumnitrid, können verwendet werden, um einen Teil des Aluminiumnitrids, Titannitrids, Tantalnitrids, Vanadinnitrids, Zirkonnitrids, Niobnitrids, Hafniumnitrids oder deren Mischungen zu ersetzen. Solche stabile Carbide und Oxide, wie Titancarbid, Zirkoncarbid, Wolframcarbid, Molybdäncarbid, Chromcarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Zirkonoxid, Manesiumoxid und Thoriumoxid können in gleicher Weise verwendet werden. Andere Verbindungen, wie die Boride von Titan und Zirkon, können ebenfalls verwendet werden.Other chemically stable heat-resistant compounds can be used as additives can be used to partially replace the nitride in the dispersions. Such chemically stable nitrides, such as beryllium nitride, boron nitride, uranium nitride, cerium nitride and thorium nitride, can be used to remove some of the aluminum nitride, Titanium nitride, tantalum nitride, vanadium nitride, zirconium nitride, niobium nitride, hafnium nitride or to replace their mixtures. Such stable carbides and oxides, such as titanium carbide, Zirconium carbide, Tungsten carbide, molybdenum carbide, chromium carbide, tantalum carbide, Niobium carbide, zirconium oxide, manesium oxide and thorium oxide can be used in the same manner will. Other compounds, such as the borides of titanium and zirconium, can also be used be used.

Es ist jedoch wesentlich, daß das Titannitrid, Aluminiumnitrid, Vanadinnitrid, Niobnitrid, Tantalnitrid, Zirkonnitrid, Hafniumnitrid oder deren Mischungen jeweils in Mengen von mindestens 5 Volumprozent der nichtmetallischen Phase der Dispersion vorhanden sind. Es wird allgemein festgestellt, daß die hitzebeständigen Dispersionen im Verhältnis zur Menge der wesentlichen Nitride verbessert werden, welche vorhanden sind, wenigstens bis zu dem Punkt, bei welchem eine kontinuierliche Phase von Nitriden in den erfindungsgemäßen hitzebeständigen Dispersionen vorhanden ist. Das notwendige Kriterium, um sicherzustellen, daß die kontinuierliche Nitridphase vorhanden ist, wird nachfolgend näher erläutert.However, it is essential that the titanium nitride, aluminum nitride, vanadium nitride, Niobium nitride, tantalum nitride, zirconium nitride, hafnium nitride or mixtures thereof, respectively in amounts of at least 5 percent by volume of the non-metallic phase of the dispersion available. It is generally stated that the heat-resistant dispersions can be improved in proportion to the amount of the essential nitrides which are present are, at least to the point where there is a continuous phase of nitrides is present in the heat-resistant dispersions of the invention. The necessary Criterion to ensure that the continuous nitride phase is present, is explained in more detail below.

Weiter ist wesentlich, wie oben erwähnt, daß die hitzebeständigen Verbindungen, welche als Zusätze verwendet werden, nicht solche sind, welche mit dem Bindemetall so reagieren, daß dasselbe spröde wird, oder welche sich zersetzen und spröde Bestandteile erbeben, deren Gegenwart aus demselben Grund nicht zulässig ist.It is also essential, as mentioned above, that the heat-resistant Compounds that are used as additives are not those with react to the binding metal in such a way that it becomes brittle or which decompose and brittle components tremble, the presence of which is not permitted for the same reason is.

Allgemein ist der bei der Auswahl dieser Verbindungen zu befolgende Grundgedanke der, daß ihr Schmelzpunkt oberhalb 1600° C liegen soll, während ihre freien Bildungsenergien aus den sie bildenden Elementen größer sein soll als die freien Energien der Verbindungen, welche durch Zersetzung der Zusatzverbindungen und Reaktionen des sie bildenden Elements mit dem Bindemetall gebildet werden.In general, the one to be followed when choosing these connections The basic idea that their melting point should be above 1600 ° C, while their free energies of formation from the elements forming them should be greater than that free energies of the compounds, which by decomposition of the additional compounds and reactions of the constituent element with the binder metal are formed.

Beispielsweise ist Wolframcarbid ein zufriedenstellender Zusatz, wenn es mit den durch Nickel oder Kobalt gebundenen Zusammensetzungen gemäß der Erfindung verwendet wird, da seine freie Bildungsenergie die kombinierten freien Energien des Nickel-oder Kobaltcarbids sowie der Nickel- oder Kobalt-Wolfram-Legierungen, welche sich aus seiner Disproportionierung und der Reaktion seiner Bestandteile mit Nickel oder Kobalt ergeben, beträchtlich übersteigt. In gleicher Weise ist Titancarbid ein geeigneter Zusatz für eine durch Eisen gebundene Zusammensetzung, da seine freie Bildungsenergie die kombinierten freien Bildungsenergien der Titan-Eisen-Legierung und des Eisencarbids, welche sich aus seiner Disproportionierung und der Reaktion mit dem Bindemetall Eisen ergeben, übersteigt.For example, tungsten carbide is a satisfactory additive if it with the nickel or cobalt bonded compositions according to the invention is used because its free energy of formation is the combined free energies of nickel or cobalt carbide and of nickel or cobalt-tungsten alloys, which results from its disproportionation and the reaction of its components with nickel or cobalt, considerably exceeds. In the same way is titanium carbide a suitable additive for an iron-bound composition since its free Formation energy the combined free formation energies of the titanium-iron alloy and the iron carbide resulting from its disproportionation and reaction with the binding metal iron, exceeds.

Es wird jedoch bemerkt, daß kleine Mengen von Zusätzen einschließlich solcher, welche durch Disproportionierung reagieren, von den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nicht absolut ausgeschlossen sind. Wenn jedoch solche Reaktionen auftreten können, ist es nötig, die Mengen jedes dieser Zusätze auf Quantitäten zu beschränken, welche in der jeweiligen angewendeten Zusammensetzung in bezug auf die erfindungsgemäßen Bindemetalle klein sind. Diese Einschränkung verhindert die Zusammenballung einer Menge des Bindemetalls, welche die Festigkeit der hitzebeständigen Dispersion vermindern und dieselbe in unerwünschter Weise spröde machen würde.It is noted, however, that small amounts of additives are included those which react by disproportionation, of the compositions according to the invention are not absolutely excluded. However, if such reactions can occur, it is necessary to limit the amounts of each of these additives to quantities which in the particular composition used in relation to the invention Binder metals are small. This restriction prevents the agglomeration of a Amount of the binding metal which reduce the strength of the heat-resistant dispersion and would make it undesirably brittle.

Die Menge des hitzebeständigen Zusatzes, welcher in Verbindung mit oder als teilweiser Ersatz für die erfindungsgemäß wesentlichen Nitride verwendet werden kann, ist vorzugsweise kleiner als eine ausreichende Menge, um ein durchdringendes Netzwerk oder Gitter des Zusatzes zu bilden und die Bildung eines zusammenhängenden Netzwerks oder Gitters der wesentlichen Nitride zu verhindern.The amount of refractory additive used in conjunction with or used as a partial replacement for the nitrides essential according to the invention is preferably less than a sufficient amount to be penetrating Network or lattice of addition to form and the formation of a contiguous Network or lattice of the essential nitrides.

Die Bildung eines kontinuierlichen Gitters hängt nicht allein von den gegenseitigen Volumbruchteilen des Nitrids und des Zusatzes ab, da sie auch in beträchtlichem Ausmaß durch die Teilchengröße oder Kristallitgröße der Nitridausgangspulver in bezug auf die Ausgangspulver der Zusatzteilchen beeinflußt wird. Wenn daher grob gemahlene Teilchen des Zusatzes, beispielsweise Teilchen mit einer Größe von 10 Mikron, in Verbindung mit sehr fein zerteilten Teilchen des erfindungswesentlichen Nitrids, beispielsweise im Größenbereich von 20 bis 100 Millimikron, verwendet werden, wird ein durchgreifendes Netzwerk oder Gitter gebildet, welches im wesentlichen durch die erfindungsgemäßen Nitride zusammengehalten wird. Dies gilt auch, wenn die Nitride in so kleinen Mengen wie 5 ofo der nichtmetallischen Phase vorhanden sind.The formation of a continuous lattice does not depend solely on the mutual volume fractions of the nitride and the additive, since it is also influenced to a considerable extent by the particle size or crystallite size of the nitride starting powders in relation to the starting powders of the additive particles. If, therefore, coarsely ground particles of the additive, for example particles with a size of 10 microns, are used in conjunction with very finely divided particles of the nitride essential to the invention, for example in the size range from 20 to 100 millimicrons, a thorough network or lattice is formed, which in the is held together essentially by the nitrides according to the invention. This is also true when the nitrides are present in amounts as small as 5% of the non-metallic phase.

Da es allgemein bevorzugt wird, Zusätze mit einer Teilchengröße von weniger als 1 Mikron zu verwenden, sind etwas größere Mengen der wesentlichen Nitride in der Größenordnung von 20%, der nichtmetallischen Phase gewöhnlich erforderlich, um die gewünschte Kontinuität zu erzielen. In gleicher Weise kann es, wenn die Teilchengröße der wesentlichen, zu verwendenden Nitride größer ist als 20 Millimikron, notwendig werden, die Nitride in so großen Mengen wie 50 Volumprozent der hitzebeständigen Phase oder darüber zu verwenden, um sicherzustellen, daß die bevorzugte kontinuierliche keramische Phase, welche durch die erfindungsgemäßen Nitride gebunden wird, gebildet wird.As it is generally preferred, additives having a particle size of Using less than 1 micron are slightly larger amounts of the essential nitrides of the order of 20%, the non-metallic phase usually required, to achieve the desired continuity. In the same way it can if the particle size of the essential nitrides to be used is larger than 20 millimicrons the nitrides in as large amounts as 50 percent by volume of the refractory Use phase or above to ensure that the preferred continuous ceramic phase, which is bound by the nitrides according to the invention, is formed will.

Es wird bemerkt, daß es noch andere Gründe gibt, als die Erwünschtheit der Bildung einer kontinuierlichen Nitridphase, daß allgemein ziemlich große Mengen der erfindungswesentlichen Nitride bei den meisten bevorzugten Zusammensetzungen vorhanden sind. Der Mechanismus ist zwar nicht vollständig klar, es scheint jedoch, daß die erfindungsgemäßen Nitride in außergewöhnlichem Ausmaß die Eigenschaften der Widerstandsfähigkeit gegen Anschweißen oder Ankleben an Metallen, welche geschnitten oder gebohrt werden, wenn die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Schneidspitzen oder Bohrmeißel verwendet werden, mit der Fähigkeit zur Bildung fester und stabiler Bindungen mit den erfindungsgemäßen Bindemetallen kombinieren.It is noted that there are reasons other than desirability the formation of a continuous nitride phase, that is generally quite large amounts of the essential nitrides of the invention in most preferred compositions available. While the mechanism is not entirely clear, it appears that the nitrides according to the invention to an exceptional extent the properties the resistance to welding or sticking to metals that are cut or drilled if the compositions of the invention are used as cutting tips or drill bits can be used, with the ability to form stronger and more stable Combine bonds with the binder metals according to the invention.

Ein allgemeines Kriterium, welches zur Bildung der bevorzugten Strukturart, in der ein kontinuierliches keramisches Netzwerk oder Gitter der erfindungsgemäßen Nitride gebildet wird, zu befolgen ist, liegt darin, daß das Produkt des Volumenbruchteiles und der spezifischen Oberfläche der wesentlichen Nitride etwa gleich oder vorzugsweise größer als das Produkt des Volumenbruchteiles und der spezifischen Oberfläche der zu verwendenden Zusätze ist. Eine richtige Beachtung dieses Kriteriums bei der Wahl der Zusammensetzungen ergibt gewöhnlich die bevorzugte Strukturart.A general criterion which is used to form the preferred type of structure, in which a continuous ceramic network or grid of the invention Nitride is formed, is to be followed, is that the product of the volume fraction and the specific surface area of the essential nitrides about the same or preferably greater than the product of the volume fraction and the specific surface area of the additives to be used. Proper attention to this criterion when choosing of the compositions usually gives the preferred type of structure.

Da die Struktur in gewissem Ausmaß auch durch die Geschwindigkeit des Kristallwachstums bestimmt wird, welches während der Herstellung auftritt, ist es nicht nötig, das genannte Kriterium in völlig starrer Form anzuwenden. Unter besonders günstigen Umständen, wenn die Geschwindigkeit des Wachstums des Nitridnetzwerks unter den angewendeten Herstellungsbedingungen die Wachstumsgeschwindigkeit oder die Rekristallisationsgeschwindigkeit des zu verwendenden Zusatzes weit übersteigt, können Mengen der erfindungsgemäßen wesentlichen Nitride verwendet werden, welche wesentlich geringer sind als die dem gerade erläuterten Kriterium entsprechenden, und es wird trotzdem das bevorzugte nitridgebundene, durchdringende Keramiknetzwerk oder -gitter der nichtmetallischen Phase gebildet. Herstellung der Metalle Die Metalle, welche in den erfindungsgemäßen Dispersionen verwendet werden können, sind Eisen, Kobalt, Nickel und deren Legierungen. Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung dieser Metalle zum Einbringen in die Dispersionen gemäß der Erfindung ist die Wasserstoffreduktion der entsprechenden Metalloxide oder -carbonate bei einer Temperatur von etwa 600 bis etwa 1200° C.Because the structure to some extent also due to the speed the crystal growth that occurs during manufacture is determined it does not need the said criterion in completely rigid Form to apply. Under particularly favorable circumstances, when the rate of growth of the Nitride network under the applied manufacturing conditions the growth rate or the rate of recrystallization of the additive to be used far exceeds, quantities of the essential nitrides according to the invention can be used, which are significantly lower than those corresponding to the criterion just explained, and it becomes the preferred nitride-bonded penetrating ceramic network nonetheless or lattice of the non-metallic phase formed. Manufacture of metals The metals, which can be used in the dispersions according to the invention are iron, Cobalt, nickel and their alloys. A suitable method for making this Metals for incorporation into the dispersions according to the invention is hydrogen reduction of the corresponding metal oxides or carbonates at a temperature of about 600 up to about 1200 ° C.

Bei der Herstellung der Metalle wird am besten eine so niedrige Temperatur angewendet, wie sie mit einer vernünftig schnellen Durchführung der Reduktion verträglich ist. Dies wird gemacht, um ein übermäßiges Sintern und Zusammenballen der gebildeten Metallteilchen zu verhindern.When making the metals, it is best to use such a low temperature applied as compatible with a reasonably rapid implementation of the reduction is. This is done to avoid excessive sintering and agglomeration of the formed To prevent metal particles.

Nach der Reduktion werden Mahlvorgänge in einem inerten flüssigen Medium durchgeführt. In dieser Weise kann das Metall in einer Pulverform erhalten werden, wobei es vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von mehr als 1 m2/g aufweist, wodurch es nachfolgend bequem mit dem Aluminiumnitrid dispergiert werden kann. Es ist erwünscht, daß die bei den Mahlvorgängen verwendeten Mahlkörper aus dem gleichen Metall wie das herzustellende aufgebaut sind, oder daß sie aus außerordentlich abriebfestem Material, wie mit Kobalt gebundenem Wolframcarbid, bestehen, um eine mögliche Verunreinigung minimal zu machen. Herstellung der Nitride Die erfindungsgemäß zu verwendenden Nitride können in irgendeiner bekannten Weise durch Nitrieren der entsprechenden feinvermahlenen Hydride oder metallischen Elemente oder durch geeignete Reaktion in einem geschmolzenen Salz, wie nachfolgend beschrieben, hergestellt werden.After the reduction, milling operations are carried out in an inert liquid Medium carried out. In this way, the metal can be obtained in a powder form preferably having a specific surface area of more than 1 m2 / g, whereby it can subsequently be conveniently dispersed with the aluminum nitride. It it is desirable that the grinding media used in the grinding operations be the same Metal like that to be produced, or that they are made of extremely abrasion-resistant Material, such as tungsten carbide bonded with cobalt, insists on potential contamination to make it minimal. Preparation of the nitrides The nitrides to be used according to the invention can be finely ground in any known manner by nitriding the appropriate Hydrides or metallic elements or by suitable reaction in a molten Salt, as described below, can be prepared.

Eine bevorzugte Herstellungsart der erfindungsgemäßen Nitride besteht in geeigneten Reaktionen in einem geschmolzenen Salz, das sie zu außerordentlich feinen Teilchengrößen im Bereich unterhalb 1 Mikrons führt.There is a preferred type of production of the nitrides according to the invention in suitable reactions in a molten salt that they too extraordinarily fine particle sizes in the range below 1 micron.

Geeignete Salze für ein bei dieser Reaktion zu verwendendes Salzbad können die Alkalihalogenide und Erdalkalihalogenide sein, insbesondere solche, welche thermisch und thermodynamisch stabil sind, wie die Chloride und Fluoride von Natrium, Kalium, Lithium, Calcium, Magnesium und Barium.Suitable salts for a salt bath to be used in this reaction may be the alkali halides and alkaline earth halides, especially those which are thermally and thermodynamically stable, like the chlorides and fluorides of sodium, Potassium, lithium, calcium, magnesium and barium.

Ein zweiter Bestandteil des geschmolzenen Salzbades ist ein Halogenid oder Oxid von Titan, Zirkon, Aluminium, Niob, Vanadin, Tantal oder Hafnium. Dieser Bestandteil ist die Metallquelle für das herzustellende Nitrid.A second component of the molten salt bath is a halide or oxide of titanium, zirconium, aluminum, niobium, vanadium, tantalum or hafnium. This The component is the metal source for the nitride to be produced.

Eine stöchiometrische Menge von Alkali- oder Erdalkalinitrid, wie die Nitride von Natrium, Lithium, Calcium und Magnesium, wird in kleinen Anteilen dem Schmelzbad zugeführt. Eine schrittweise Zugabe des Nitrids vermeidet eine zu heftige Reaktion. Die Reaktionsmischung wird während der Nitridzugabe heftig gerührt, um eine vollständige Reaktion sicherzustellen.A stoichiometric amount of alkali or alkaline earth nitride, such as the nitrides of sodium, lithium, calcium, and magnesium, are used in small proportions fed to the weld pool. Gradual addition of the nitride avoids one too violent reaction. The reaction mixture is stirred vigorously while the nitride is added, to ensure a complete response.

Die Temperatur der Reaktion soll zwischen dem Schmelzpunkt der Salzmischung und 1200° C liegen. Allgemein ist eine Temperatur von wenigstens 450° C erwünscht, während ein Bereich von 600 bis 1100° C für diese Reaktionen am meisten bevorzugt wird.The temperature of the reaction should be between the melting point of the salt mixture and 1200 ° C. In general, a temperature of at least 450 ° C is desirable, while a range of 600 to 1100 ° C is most preferred for these reactions will.

Das Reaktionsprodukt kann aus dem geschmolzenen Salzbad durch Abschrecken desselben und Lösen des Salzes sowie Reaktion der Nebenprodukte in einem Lösungsmittel wiedergewonnen werden, welches eine hohe Lösungstendenz für das Salz und die Nebenprodukte besitzt, jedoch die hitzebeständigen Nitride nicht wesentlich oder nicht rasch angreift. Geeignete Lösungsmittel sind destilliertes Wasser, Alkohole und Wasser, vermischt mit Säuren, wie Salzsäure und Essigsäure.The reaction product can be quenched from the molten salt bath the same and dissolving the salt and reaction of the by-products in a solvent which has a high tendency to dissolve the salt and the by-products possesses, but does not attack the heat-resistant nitrides significantly or not quickly. Suitable solvents are distilled water, alcohols and water, mixed with acids such as hydrochloric acid and acetic acid.

Wenn gewünscht, kann das so gewonnene Nitrid zusätzlich durch Reduktion in einer Atmosphäre von aufgespaltenem Ammoniak gereinigt werden.If desired, the nitride obtained in this way can additionally be reduced cleaned of broken ammonia in an atmosphere.

Die Nitride können in gewissen Fällen aus dem geschmolzenen Salz durch Abdestillieren der Salze und Nebenprodukte bei einer Temperatur von 1100 bis 1400° C unter Hochvakuum gewonnen werden. Bei diesem Verfahren wird vermieden, daß das Nitrid dem Sauerstoff ausgesetzt wird, weswegen nicht weiter mit Ammoniak reduziert werden muß.In certain cases, the nitrides can be obtained from the molten salt by distilling off the salts and by-products at a temperature of 1100 to 1400 ° C. under a high vacuum. This method avoids exposing the nitride to oxygen, which is why it does not have to be further reduced with ammonia.

In dem Fall, daß während der Synthese des Nitrids eine gewisse Zusammenballung auftritt, ist es möglich, die Teilchen beispielsweise durch Behandlung in einer Kugelmühle in einem nicht reagierenden Lösungsmittel zu zerteilen.In the event that some agglomeration occurs during the synthesis of the nitride occurs, it is possible, for example, by treatment in a Parting ball mill in a non-reactive solvent.

Nach dem Mahlen kann es erwünscht sein, die Nitride beispielsweise durch Säurebehandlung zu reinigen, um während des Mahlens durch Abrieb der Mahleinrichtungen aufgenommene Verunreinigungen zu entfernen. Wenn es erwünscht ist, einen sehr niedrigen Sauerstoffwert zu erhalten, kann das Nitrid in einer Atmosphäre, wie aufgespaltenem Ammoniak, reduziert werden, um jeden während des Reinigungsvorganges aufgenommenen Sauerstoff zu entfernen.After milling, it may be desirable to add the nitrides, for example to clean by acid treatment to during grinding by abrasion of the grinders to remove absorbed impurities. If desired, a very low one To maintain oxygen levels, the nitride can be broken down in an atmosphere such as Ammonia, to be reduced to any ingested during the cleaning process Remove oxygen.

Um die Notwendigkeit einer Reinigung zu vermeiden, wird es bevorzugt, ein Mahlmittel, wie die Kugeln, aus dem gleichen Metall zu verwenden, wie demjenigen, mit dem das Nitrid etwa dispergiert werden soll. Herstellung der hitzebeständigen Aluminiumverbindungen Die hitzebeständigen Aluminiumverbindungen können auf bekannte Weisen hergestellt werden. Verfahren, welche die erhaltene Verbindung in einer außerordentlich feinzerteilten Form liefern, werden bevorzugt.To avoid the need for cleaning, it is preferred to use a grinding medium, like the balls, made of the same metal as the one with which the nitride should be dispersed. Manufacture of the heat-resistant Aluminum compounds The heat-resistant aluminum compounds can be based on known Ways are made. Process, which the compound obtained in an extraordinarily finely divided form are preferred.

Allgemein wird festgestellt, daß entweder die Metallaluminide der erfindungsgemäßen Bindemetalle oder diejenigen der Gruppen IVB, VB und VIB des Periodensystems, insbesondere bei hoher Temperatur, eine gewisse Löslichkeit in den erfindungsgemäßen Bindemetallen zeigen. Wenn die Mengen der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu verwendenden Aluminiumverbindung sehr klein sind und sich den als Minimum für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erforderlichen 1 Volumprozent nähern, kann ein beträchtlicher Teil der hitzebeständigen Aluminiumverbindung tatsächlich in feste Lösung in die erfindungsgemäßen Bindemetalle übergehen, insbesondere, wenn die Herstellung oberhalb des Schmelzpunktes des Bindemetalls durchgeführt wird. Wenn es erwünscht ist, diese hitzebeständigen Aluminiumverbindungen auszuscheiden, können geeignete Wärmebehandlungsschemata, wie sie üblicherweise in der metallurgischen Praxis zur Herstellung der durch Ausscheidung gehärteten Superlegierungen verwendet werden, angewendet werden, um sicherzustellen, daß die hitzebeständigen Aluminiumverbindungen gemäß der Erfindung in Teilchenform vorhanden sind. Herstellung der Pulverdispersionen Die gemeinsamen Dispersionen der Metalle mit den hitzebeständigen Aluminiumverbindungen, den Nitriden und, wenn gewünscht, anderen hitzebeständigen Verbindungen in Form eines Pulvers stellen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Das Titannitrid, Aluminiumnitrid, Vanadinnitrid, Niobnitrid, Zirkonnitrid, Tantalnitrid, Hafniumnitrid oder deren Mischungen, die hitzebeständigen Aluminiumverbindungen und je nach Wunsch andere hitzebeständige Verbindungen können mit dem Metallpulver in irgendeiner zweckmäßigen Weise gemeinsam dispergiert werden, beispielsweise durch Vermischen in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel oder Azeton in einer Kolloidmühle oder einer Kugelmühle. Behandlungszeiten in der Kugelmühle von 24 bis 500 Stunden haben sich als zufriedenstellend herausgestellt.It is generally stated that either the metal aluminides of binder metals according to the invention or those of groups IVB, VB and VIB of the periodic table, especially at high temperature, a certain solubility in the inventive Show binding metals. If the amounts of the compositions according to the invention to be used aluminum compound are very small and are the minimum for the compositions according to the invention required 1 percent by volume approach, a considerable part of the heat-resistant aluminum compound can actually pass into solid solution in the binder metals according to the invention, especially if the production is carried out above the melting point of the binding metal. If it is desired to eliminate these heat-resistant aluminum compounds, can use suitable heat treatment schemes, as are commonly used in metallurgical Practice used to manufacture the precipitation hardened superalloys are used to ensure that the heat-resistant aluminum compounds according to the invention are in particulate form. Preparation of the powder dispersions The common dispersions of metals with heat-resistant aluminum compounds, the nitrides and, if desired, other heat-resistant compounds in the form of a powder represent a preferred embodiment of the invention. The titanium nitride, Aluminum nitride, vanadium nitride, niobium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, hafnium nitride or their mixtures, the heat-resistant aluminum compounds and as required other refractory compounds can be made with the metal powder in any convenient manner Way are dispersed together, for example by mixing in a hydrocarbon solvent or acetone in a colloid mill or a ball mill. Treatment times in the Ball mills from 24 to 500 hours have been found to be satisfactory.

Da der erfindungsgemäße Nitridbestandteil schwierig zu reinigen ist, ist es erwünscht, Mahleinrichtungen, wie die Kugeln, aus dem gleichen Metall zu verwenden wie demjenigen, mit dem das Nitrid dispergiert wird, oder aus einem Material, welches äußerst widerstandsfähig gegen Abrieb ist, wie mit Kobalt gebundenes Wolframcarbid. Die Mühle kann mit einem elastomeren Material, wie Neopren, überzogen sein, welches durch das Mahlmittel nicht erweicht oder angegriffen wird.Since the nitride component according to the invention is difficult to clean, it is desirable to have grinders, like the balls, made of the same metal too use such as that with which the nitride is dispersed, or of a material which is extremely resistant to abrasion, such as tungsten carbide bonded with cobalt. The mill can be coated with an elastomeric material such as neoprene, which is not softened or attacked by the grinding media.

Nachdem die Mischung bis zur Homogenität gemahlen ist, kann das Mahlmittel durch Auswaschen mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie Hexan, beseitigt und unter Vakuum getrocknet werden. Eine chemische Analyse kann in diesem Stadium durchgeführt werden, und wenn merkliche Mengen Sauerstoff, Kohlenstoff oder Stickstoff mit dem Metall in irgendeiner anderen Form als den obenerwähnten stabilen, hitzebeständigen Verbindungen kombiniert sind, können die Pulver reduziert werden, um diese Verunreinigungen zu entfernen. Diese Reduktion wird vorzugsweise unterhalb 1000° C mit sehr trocknem, reinem Wasserstoff durchgeführt.After the mixture is milled to homogeneity, the milling media can eliminated by washing out with a suitable solvent such as hexane and taking Vacuum dried. A chemical analysis can be done at this stage be, and if significant amounts of oxygen, carbon or nitrogen with the Metal in any form other than the above-mentioned stable, heat-resistant Compounds are combined, the powders can be reduced to these impurities to remove. This reduction is preferably carried out below 1000 ° C with very dry, pure hydrogen.

Die durchschnittliche Teilchengröße kann leicht durch Prüfung der miteinander dispergierten Pulver unter Verwendung eines Lichtmikroskops für größere Teilchen und eines Elektronenmikroskops für kleinere Teilchen bestimmt werden. Unter durchschnittlicher Teilchengröße wird das arithmetische Mittel der Teilchendurchmesser verstanden. Bei den bevorzugten Pulverdispersionen beträgt die Oberfläche je Kubikmeter Feststoff von etwa 3 bis 180 m2. Die Oberfläche je Kubikmeter kann bestimmt werden, indem die spezifische Oberfläche, gemessen durch normale Stickstoffadsorptionsverfahren, durch die Dichte der Feststoffe in der Dispersion geteilt wird.The average particle size can easily be determined by examining the dispersed powders together using a light microscope for larger ones Particles and an electron microscope for smaller particles. Under The average particle size becomes the arithmetic mean of the particle diameter Understood. In the case of the preferred powder dispersions, the surface area is per cubic meter Solid from about 3 to 180 m2. The surface per cubic meter can be determined by the specific surface area, measured by normal nitrogen adsorption methods, divided by the density of the solids in the dispersion.

Herstellung der hitzebeständigen Dispersionen Die gemeinsamen Dispersionen der Metalle mit den Nitriden, den hitzebeständigen Aluminiumverbindungen und, je nach Wunsch, anderen hitzebeständigen Verbindungen in Form eines festen Stoffes stellen eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Ein repräsentatives Verfahren zur Bildung dieser Dispersionen besteht darin, daß die Pulverdispersionen bis nahezu auf ihre theoretische Dichte gepreßt und erhitzt werden. Das Pressen und Erhitzen kann wie beim Kaltpressen und Sintern nacheinander oder wie beim Warmpressen, Warmstrangpressen, Warmwalzen, Warmschmieden gleichzeitig durchgeführt werden. Das Pressen und Erhitzen kann in Gegenwart einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt werden, wenn erwünscht. Das bevorzugte Herstellungsverfahren ist Warmpressen.Manufacture of the heat-resistant dispersions The common dispersions metals with nitrides, heat-resistant aluminum compounds and, each if desired, other heat-resistant compounds in the form of a solid substance represent another preferred embodiment of the invention. A representative one Method of forming these dispersions is to make the powder dispersions pressed and heated to almost their theoretical density. The pressing and heating can be done one after the other as in cold pressing and sintering or as in hot pressing, Hot extrusion, hot rolling, hot forging can be carried out simultaneously. That Pressing and heating can be carried out in the presence of a nitrogen atmosphere, if wanted. The preferred manufacturing method is hot pressing.

Die Preßtemperatur hängt von der Menge des verwendeten Metalls, seinem Unterteilungszustand sowie der Zusammensetzung und dem Unterteilungszustand der Nitride ab. Allgemein beträgt die Temperatur wenigstens '/in des Schmelzpunktes, ausgedrückt in ° K des Metallbestandteiles, und soll wenigstens 1000° C und nicht mehr als 2000° C betragen. Je größer die Menge des verwendeten Nitrids und je geringer der angewendete Druck ist, desto höher soll die Herstellungstemperatur sein. Bei Anwendung des Warmpressens wird es bevorzugt, eine Temperatur von etwa 1350 bis etwa 2000° C anzuwenden.The pressing temperature depends on the amount of metal used, his State of subdivision and the composition and state of subdivision of the Nitrides. In general, the temperature is at least 1/2 of the melting point, expressed in ° K of the metal component, and should be at least 1000 ° C and not be more than 2000 ° C. The greater the amount of nitride used and the less the pressure applied, the higher the production temperature should be. at Using hot pressing, it is preferred to use a temperature of about 1350 to about 2000 ° C to be used.

Die für das Pressen bei der höchsten verwendeten Temperatur und unter dem vollen angewendeten Druck erforderliche Zeit ändert sich entsprechend der Temperatur und dem angewendeten Herstellungsverfahren sowie der Zusammensetzung und dem Zustand der Dispersion. Allgemein liegt die Zeit zwischen einigen Sekunden beim Warmstrangpressen und 1 bis 30 Minuten beim Warmpressen und zwischen 10 Minuten und einigen Stunden bei der Herstellung durch Kaltpressen und Sintern.Those used for pressing at the highest temperature and below The time required for the full applied pressure changes according to the temperature and the manufacturing process used, as well as the composition and condition the dispersion. In general, the time is between a few seconds for hot extrusion and 1 to 30 minutes for hot pressing and between 10 minutes and a few hours in production by cold pressing and sintering.

Der angewendete Druck ändert sich auch entsprechend der Temperatur und dem angewendeten Herstellungsverfahren sowie der Zusammensetzung und dem Zustand der Dispersion, übersteigt jedoch gewöhnlich 35,15 at nicht.The pressure applied also changes according to the temperature and the manufacturing process used, as well as the composition and condition of the dispersion, but usually does not exceed 35.15 at.

Ein anderes Verfahren zum gemeinsamen Dispergieren der Bestandteile miteinander vor der Herstellung einer festen Dispersion besteht darin, daß das zu verwendende Metall auf vorher hergestellten feinen Teilchen des zu verwendenden Nitrids und der zu verwendenden hitzebeständigen Aluminiumverbindung niedergeschlagen wird. Das Metall kann beispielsweise als Hydroxid oder wäßriges Metallcarbonat gefällt werden, und die erhaltene homogene Mischung kann sodann in einer Atmosphäre reduziert werden, die mit Stickstoff und Wasserstoff angereichert ist, beispielsweise aufgespaltenem Ammoniak. Dies ermölicht die Reduktion der anwesenden Oxide, ohne daß eine Änderung in den verwendeten Nitriden hervorgerufen wird.Another method of dispersing the ingredients together with each other before making a solid dispersion is that that too metal to be used on previously prepared fine particles of the metal to be used Nitride and the heat-resistant aluminum compound to be used will. The metal can be precipitated, for example, as a hydroxide or aqueous metal carbonate and the resulting homogeneous mixture can then be reduced in an atmosphere that is enriched with nitrogen and hydrogen, for example split Ammonia. This enables the oxides present to be reduced without any change is caused in the nitrides used.

In gleicher Weise kann ein Oxid-Vorläufer des zu verwendenden Nitrids, wie Titandioxyd als Vorläufer für Titannitrid, mit dem Hydroxid, dem wäßrigen Metallcarbonat oder dem wäßrigen Metalloxid und der gewünschten hitzebeständigen Aluminiumverbindung ausgefällt werden. Sodann kann eine ausreichende Menge Kohleruß mit dem gemischten Oxidniederschlag vermischt werden, um den Nitridvorläufer zu reduzieren, und die ganze Zusammensetzung kann sodann auf eine Temperatur von 1100 bis 1500° C in aufgespaltenem Ammoniak erhitzt werden, um eine erfindungsgemäße Zusammensetzung aus Nitrid, Metall und hitzebeständiger Aluminiumverbindung herzustellen. Diese Zusammensetzung kann, wenn gewünscht, in der Kugelmühle gemahlen werden, um jede infolge der Erhitzung und Reduktion etwa aufgetretene Zusammenballung aufzulösen.In the same way, an oxide precursor of the nitride to be used, like titanium dioxide as a precursor for titanium nitride, with the hydroxide, the aqueous metal carbonate or the aqueous metal oxide and the desired heat-resistant aluminum compound be precipitated. Then a sufficient Amount of carbon black mixed with the mixed oxide precipitate to form the nitride precursor reduce, and the whole composition can then be brought to a temperature of 1100 to 1500 ° C in split ammonia are heated to an inventive Composition made of nitride, metal and heat-resistant aluminum compound. This composition can, if desired, be ball milled to to dissolve any agglomeration that may have occurred as a result of the heating and reduction.

Nach Herstellung einer hitzebeständigen Dispersion können die Teilchengrößen der Bestandteile durch Herstellung eines metallographischen Schnittes, Ätzen des Schnittes mit einer geeigneten Chemikalie und Untersuchung der Oberfläche mit einem Mikroskop unter Verwendung eines optischen Mikroskops oder eines Elektronenmikroskops, je nach Eignung, bestimmt werden. Wenn ein Elektronenmikroskop verwendet werden muß, wird zunächst ein übliches Kohle- oder Kunststoffnegativ der Oberfläche hergestellt und sodann die Messungen an dem Negativ ausgeführt.After a heat-resistant dispersion has been prepared, the particle sizes can the components by making a metallographic cut, etching the Cut with a suitable chemical and examine the surface with a Microscope using an optical microscope or an electron microscope, depending on suitability. When using an electron microscope must, a conventional carbon or plastic negative of the surface is first made and then taking measurements on the negative.

Die durchschnittliche Teilchengröße der Bestandteile einer hitzebeständigen Dispersion gemäß der Erfindung soll nicht weniger als 50 Mikron betragen. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt die mittlere Teilchengröße weniger als 10 Mikron, und bei den am stärksten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt die mittlere Teilchengröße weniger als 1 Mikron.The average particle size of the constituents of a heat-resistant Dispersion according to the invention should not be less than 50 microns. Both In preferred embodiments of the invention, the mean particle size is less than 10 microns, and in the most preferred embodiments of the invention the mean particle size is less than 1 micron.

Die Art der gemeinsamen Dispersion des Nitrids und der hitzebeständigen Aluminiumverbindung mit dem Metall sowie die Abmessungen des Metalls in den erfindungsgemäßen hitzebeständigen Dispersionen sind eine Funktion der Herstellungsbedingungen und des verwendeten Volumenbruchteiles sowie der Natur des Ausgangsmaterials. Eine gewisse Klumpenbildung oder Zusammenballung von Nitridteilchen tritt auf, aber, wie oben erwähnt, besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, daß die meisten Nitridteilchen durch eine Art von kontinuierlichem Metallgitter oder -gefüge voneinander getrennt werden, wodurch sich eine homogene und gleichförmige Dispersion von einzelnen Nitridteilchen ergibt.The type of joint dispersion of the nitride and the heat-resistant Aluminum compound with the metal as well as the dimensions of the metal in the invention Heat-resistant dispersions are a function of the manufacturing conditions and the volume fraction used and the nature of the starting material. A certain Lumping or agglomeration of nitride particles does occur, but as above mentioned, a preferred embodiment of the invention is that most Nitride particles by some sort of continuous metal lattice or structure from one another separated, resulting in a homogeneous and uniform dispersion of each Nitride particles results.

Insbesondere wird bevorzugt, daß die Homogenität der Dispersion derart ist, daß die Verteilung des Nitrids und des Metalls in der hitzebeständigen Dispersion auf einer 100-Quadratmikron-Fläche liegt. Damit ist gemeint, daß eine metallographische oder eine elektronenmikrographische Abtastung, wie sie gewöhnlich in der Metallurgie zur Untersuchung der Struktur von Legierungen verwendet wird, sowohl das Nitrid als auch das Metall in einem quadratischen Bereich anwesend zeigt, welcher nicht größer ist als 32 Mikron je Kante und vorzugsweise nicht größer als 10 Mikron je Kante. Weiter zeigt bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeder Quadratbereich von 10 Mikron je Kante, welcher untersucht wird, im wesentlichen die gleichen Struktureigenschaften wie jeder andere solche Bereich in der Dispersion innerhalb üblicher statistischer Verteilungsgrenzen.In particular, it is preferred that the homogeneity of the dispersion be such is that the distribution of the nitride and the metal in the refractory dispersion is on a 100 square micron area. This means that a metallographic or an electron micrograph as commonly used in metallurgy Used to study the structure of alloys, both the nitride as well as showing the metal present in a square area, which one is not is greater than 32 microns per edge and preferably no greater than 10 microns each Edge. Further, in the preferred embodiment of the invention, each shows a square area of 10 microns per edge that is examined have essentially the same structural properties like any other such range in the dispersion within usual statistical Distribution limits.

Wie ebenfalls bereits bemerkt, ist eine der am meisten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eine hitzebeständige Dispersion, in welcher ein miteinander zusammenhängendes Netzwerk oder Gitter von sehr fein zerteilten, diskreten Kristalliten der metallischen Phase und der nichtmetallischen Phase vorhanden ist, wobei die Bestandteile jeder Phase Kristallitgrößen oder Teilchengrößen von weniger als 1 Mikron besitzen und wobei die wesentlichen Nitride gemäß der Erfindung die hauptsächlichen Bindeeinheiten der nichtmetallischen Phase darstellen.As also noted, is one of the most preferred Embodiments of the invention a heat-resistant dispersion in which a interconnected network or lattice of very finely divided, discrete Crystallites of the metallic phase and the non-metallic phase are present, wherein the constituents of each phase have crystallite sizes or particle sizes of less than 1 micron and wherein the essential nitrides according to the invention are represent the main binding units of the non-metallic phase.

Die Anwesenheit einer kontinuierlichen Phase des Metalls in bevorzugten hitzebeständigen Dispersionen gemäß der Erfindung kann sehr einfach bestimmt werden, indem der spezifische elektrische Widerstand der Dispersion gemessen wird. Da die erfindungsgemäß verwendeten hitzebeständigen Verbindungen einen höheren elektrischen Widerstand besitzen als Eisen, Kobalt, Nickel oder deren Legierungen, wenn die hitzebeständigen Verbindungen so verteilt sind, daß sie die Kontinuität des Metalls unterbrechen, so ist der spezifische elektrische Widerstand der hitzebeständigen Dsipersion 10- bis 100mal höher, als wenn das Metall kontinuierlich wäre. Wenn umgekehrt eines der Metalle als kontinuierliche Phase über eine hitzebeständige Dispersion gemäß der Erfindung im ganzen verteilt ist, so ist der spezifische elektrische Widerstand der Dispersion umgekehrt proportional zum Volumenbruchteil und der Dicke des kontinuierlichen Leitungsweges des metallischen Bestandteils. Eine merkliche Kontinuität des Metalls über eine erfindungsgemäße hitzebeständige Dispersion im ganzen wird durch einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als etwa 1 Ohm cm angezeigt, und bei den bevorzugten hitzebeständigen Dispersionen beträgt der spezifische elektrische Widerstand weniger als etwa 0,05 Ohm cem.The presence of a continuous phase of the metal in preferred heat-resistant dispersions according to the invention can be determined very easily by measuring the electrical resistivity of the dispersion. Since the heat-resistant connections used according to the invention have a higher electrical Have resistance as iron, cobalt, nickel or their alloys, if the heat-resistant Connections are distributed in such a way that they interrupt the continuity of the metal, so the specific electrical resistance of the heat-resistant dispersion is 10- up to 100 times higher than if the metal were continuous. If the other way around of the metals as a continuous phase over a heat-resistant dispersion according to of the invention is distributed throughout, so is the electrical resistivity the dispersion is inversely proportional to the volume fraction and the thickness of the continuous Conduction path of the metallic component. A noticeable continuity of the metal on a heat-resistant dispersion according to the invention as a whole is through a electrical resistivity of less than about 1 ohm cm displayed, and in the case of the preferred heat-resistant dispersions the specific electrical Resistance less than about 0.05 ohm cem.

Es ist gewöhnlich möglich, durch Betrachtung von geeignet vorbereiteten metallographischen Proben der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu bestimmen und zu zeigen, welche derselben das bevorzugte durchdringende Nitridgefüge enthalten. Wenn die Kristallitgröße der verschiedenen Bestandteile in der hitzebeständigen Dispersion in der Größenordnung von 1 Mikron oder höher liegt, kann die Existenz eines solchen Gefüges oder Netzwerks direkt in einem optischen Mikroskop beobachtet werden, wenn eine 1000- oder 2000fache Vergrößerung verwendet wird. Wenn einige oder alle Kristallite der verschiedenen Bestandteile wesentlich kleiner sind als 1 Mikron, kann die hitzebeständige Dispersion unter Anwendung üblicher Verfahren durch Elektronenmikrograph-Negativverfahren untersucht werden.It is usually possible by considering appropriately prepared ones to determine metallographic samples of the compositions according to the invention and to show which of these contain the preferred penetrating nitride structure. When the crystallite size of the various components in the heat-resistant Dispersion on the order of 1 micron or greater can exist such a structure or network observed directly in an optical microscope when using 1000X or 2000X magnification. If some or all crystallites of the various constituents are much smaller than 1 micron, the heat-resistant dispersion can be made using conventional methods can be examined by negative electron micrograph method.

Die erfindungsgemäßen hitzebeständigen Dispersionen haben eine Dichte von über 90 % der theoretischen Dichte und vorzugsweise von über 95 % der theoretischen Dichte. Die hitzebeständigen Dispersionen, welche solchen Verwendungen wie Schneidwerkzeugen zugeführt werden sollen, haben vorzugsweise eine Dichte von über 98 % der theoretischen Dichte und sind im wesentlichen frei von Poren, wenn sie mit metallographischen Methoden untersucht werden. Die theoretische Dichte wird berechnet, indem angenommen wird, daß die spezifischen Volumina der einzelnen Bestandteile additiv sind.The heat-resistant dispersions according to the invention have a density of over 90% of the theoretical density and preferably of over 95% of the theoretical Density. The heat-resistant dispersions which have such uses as cutting tools are to be fed, preferably have a density of over 98% of the theoretical Dense and are essentially free of pores when metallographic Methods are investigated. Theoretical density is calculated by assuming becomes that the specific volumes of the individual components are additive.

Dich Dichte der erfindungsgemäßen hitzebeständigen Dispersionen kann durch irgendein Verfahren zur gleichzeitigen Bestimmung von Gewicht und Volumen der Zusammensetzung bestimmt werden. Am einfachsten kann das Gewicht mit einer empfindlichen analytischen Waage und das Volumen durch Quecksilber- oder Wasserverdrängung bestimmt werden.The density of the heat-resistant dispersions according to the invention can by any method for the simultaneous determination of weight and volume the composition can be determined. The easiest way to do weight is with a sensitive one analytical balance and the volume determined by mercury or water displacement will.

Es wird bemerkt, daß die erläuterten Gesichtspunkte der Struktur, Reinheit, Dichte, Homogenität und Metallkontinuität der hitzebeständigen Dispersionen gemäß der Erfindung jeweils zur Erzielung verbesserter Eigenschaften in solchen Dispersionen beitragen. Die außerordentlichsten Ergebnisse werden jedoch erzielt, wenn alle diese Eigenschaften gleichzeitig vorhanden sind. Solche hitzebeständigen Zusammensetzungen in Form von Schneidwerkzeugen oder Bohrmeißeln stellen die am meisten bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.It is noted that the points discussed the Structure, purity, density, homogeneity and metal continuity of the heat-resistant Dispersions according to the invention in each case to achieve improved properties contribute in such dispersions. The most extraordinary results will however achieved when all these properties are present at the same time. Such heat resistant Compositions in the form of cutting tools or drill bits represent the am most preferred embodiment of the invention.

Bei einer solchen hitzebeständigen Zusammensetzung sind einzelne Nitridteilchen, einzelne Teilchen der hitzebeständigen Aluminiumverbindungen und einzelne Teilchen von anderen hitzebeständigen Verbindungen, wenn verwendet, mit einer mittleren Größe von weniger als 1 Mikron als eine miteinander zusammenhängende Phase in einem kontinuierlichen Gefüge von Eisen, Kobalt, Nickel oder deren Legierungen homogen dispergiert, so daß die Gleichförmigkeit der Verteilung auf einer Fläche von weniger als 100 Quadratmikron auftritt. Die durchschnittliche Größe der Metallkristalle in der Zusammensetzung beträgt weniger als 1 Mikron, und die Kontinuität des Metalls ist so, daß die Zusammensetzung einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als 0,01 Ohm cm hat. Die Menge des Nitrids und der zusätzlichen hitzebeständigen Verbindungen, wenn verwendet, liegt zwischen 3 und 50 Volumteile je Teil des Metalls, die Menge der hitzebeständigen Aluminiumverbindung liegt zwischen 5 und 50 Volumprozent der nichtmetallischen Phase, und die Dichte der- Zusammensetzung beträgt über 99 % der theoretischen Dichte. Die am meisten bevorzugten Metalle für diese Zusammensetzung sind Kobalt und eine Legierung von Nickel mit 15 Gewichtsprozent Molybdän. Unter den bevorzugten Mischungen der hitzebeständigen Verbindungen ist eine, welche etwa 50 bis 75 Volumprozent Titannitrid, etwa 15 bis 25 Volumprozent Aluminiumnitrid oder Aluminiumdioxyd und etwa 8 bis 18 Volumprozent Wolframcar- , bid, bezogen auf das Volumen der gesamten hitzebeständigen Phase, enthält. Beispiell 118 g feinzerteiltes Titannitrid, 24 g feinzerteiltes Kobalt und 8,3 g feinzerteiltes Aluminiumnitrid werden in eine Stahlkugelmühle mit einem Fassungsvermögen von 1,1011 gegeben, welche 350 g eines hochsiedenden Kohlenwasserstofflösungsmittels und 3500 g 6,35 mm lange und einen Durchmesser von 3,17 mm aufweisende zylindrische Stäbe aus 94 % Wolframcarbid mit 6 % Kobalt enthält. Die Mühle wird sodann mit 60 Umdrehungen je Minute 64 Stunden lang gedreht. Die Mischung wird von dem Öl durch Dekantierung abgetrennt, und das zurückbleibende Öl wird sodann durch Waschen in Hexan in einer Stickstoffatmosphäre entfernt. Das Hexan wird sodann durch Vakuumdestillation entfernt. Das erzielte Pulver enthält etwa 8 Volumteile Titannitrid und etwa 1 Volumteil Aluminiumnitrid je Volumteil Kobalt.In such a heat-resistant composition, individual nitride particles, single particles of the refractory aluminum compounds and single particles of other heat resistant compounds, if used, with a medium size of less than 1 micron as a contiguous phase in a continuous Structure of iron, cobalt, nickel or their alloys dispersed homogeneously, see above that the uniformity of distribution over an area less than 100 square microns occurs. The average size of the metal crystals in the composition is less than 1 micron, and the continuity of the metal is such that the composition has an electrical resistivity of less than 0.01 ohm cm. the Amount of nitride and additional refractory compounds, if used, is between 3 and 50 parts by volume per part of the metal, the amount of heat-resistant Aluminum compound is between 5 and 50 percent by volume of the non-metallic phase, and the density of the composition is over 99% of theoretical density. Most preferred metals for this composition are cobalt and one Alloy of nickel with 15 percent by weight of molybdenum. Among the preferred mixes of the refractory compounds is one which contains about 50 to 75 percent by volume of titanium nitride, about 15 to 25 volume percent aluminum nitride or aluminum dioxide and about 8 to 18 percent by volume tungsten car-, bid, based on the volume of the total heat-resistant Phase, contains. For example 118 g finely divided titanium nitride, 24 g finely divided Cobalt and 8.3 g finely divided aluminum nitride are in a steel ball mill with given a capacity of 1.1011 which is 350 g of a high boiling hydrocarbon solvent and 3500 grams of cylindrical ones 6.35 mm long and 3.17 mm in diameter Contains rods made from 94% tungsten carbide with 6% cobalt. The mill then turns 60 Rotated revolutions per minute for 64 hours. The mixture is carried by the oil The decantation is separated and the remaining oil is then washed in Removed hexane in a nitrogen atmosphere. The hexane is then distilled by vacuum removed. The powder obtained contains about 8 parts by volume of titanium nitride and about 1 part by volume Aluminum nitride per part by volume of cobalt.

Unter einer Stickstoffatmosphäre werden 23 g dieses Pulvers in den Formhohlraum einer zylindrischen Kohleform mit einem Durchmesser von 2,54 cm gebracht, welche in den heißen Bereich einer Induktionsspule eingesetzt werden kann und dort durch zwei Kohlekolben gehalten wird, welche ihrerseits mit den Druckplatten einer hydraulischen Presse verbunden sind. Die Form und die Kolben werden durch vakuumdichte Abdichtungen innerhalb eines wassergekühlten, zylindrischen Stahlgehäuses eingeschlossen, welches durch eine Vakuumpumpe evakuiert wird. Die Temperatursteuerung dieser Anlage wird mittels eines Strahlungspyrometers bewirkt, dessen Ausgangsleistung eine Steuereinrichtung betätigt, die ihrerseits die Leistungszuführung zum Induktionsofen steuert. Nach Evakuierung des Ofens wird die Temperatur der Kohleform auf 1500° C erhöht, und es wird ein Druck von 281,23 at angewendet. Die Temperatur wird sodann auf 1600° C erhöht, und der Druck wird weiterhin auf 281,23 at gehalten, und die Probe wird auf dieser Temperatur 2 Minuten gehalten, wonach der Strom abgeschaltet und die Probe aus der Ofenhöhlung herausgenommen wird.23 g of this powder are poured into the under a nitrogen atmosphere Bring the mold cavity of a cylindrical carbon mold with a diameter of 2.54 cm, which can be used in the hot area of an induction coil and there is held by two carbon pistons, which in turn with the pressure plates one hydraulic press are connected. The mold and the piston are made by vacuum tight Seals enclosed within a water-cooled, cylindrical steel housing, which is evacuated by a vacuum pump. The temperature control of this system is effected by means of a radiation pyrometer, the output power of which is controlled by a control device operated, which in turn controls the power supply to the induction furnace. To Evacuating the furnace, the temperature of the charcoal mold is raised to 1500 ° C, and a pressure of 281.23 atm is applied. The temperature is then to 1600 ° C will increase and the pressure will continue to be held at 281.23 atm and the sample will held at this temperature for 2 minutes, after which the power is switched off and the Sample is removed from the furnace cavity.

Die erhaltene Scheibe wird in Stücke zur Untersuchung ihrer Biegebruchfestigkeit, ihrer Rockwell-A-Härte, ihrer Dichte und ihrer Leistungsfähigkeit als Schneidwerkzeug zum Schneiden von Metallen und Legierungen zerschnitten. Die durchschnittliche Biegebruchfestigkeit ist dabei 125 kg/mm2, ihre Rockwell-A-Härte 91,7 und ihre Dichte 5,70 g/cms.The disc obtained is cut into pieces to examine its flexural strength, their Rockwell A hardness, their density and their performance as a cutting tool for cutting metals and alloys. The average bending strength is 125 kg / mm2, its Rockwell A hardness 91.7 and its density 5.70 g / cms.

Ein Teil der Scheibe wird zu einem normalen Schneidwerkzeugeinsatz verarbeitet und dessen Verschleißgeschwindigkeit und Kratertiefe auf einer Hochleistungsdrehbank bestimmt. Die Schnittiefe beträgt 1,27 mm, der Vorschub beträgt 0,254 mm, und die Geschwindigkeit beträgt 305 m je Minute. Diese Bedingungen werden als A-Bedingungen bezeichnet. Das verwendete Metall ist 4340-Stahl.Part of the disc becomes a normal cutting tool insert processed and its wear speed and crater depth on a high-performance lathe certainly. The depth of cut is 1.27 mm, the feed is 0.254 mm, and the Speed is 305 m per minute. These conditions are called A-conditions designated. The metal used is 4340 steel.

Nach 3 Minuten Schneidzeit unter den A-Bedingungen ist der Verschleiß auf der Flanke dieses Schneidwerkzeuges nur 0,33 mm, und die Kratertiefe ist 0,025 mm.After 3 minutes of cutting time under the A conditions, there is wear on the flank of this cutting tool only 0.33 mm, and the crater depth is 0.025 mm.

Beispiel2 107.5 g feinzerteiltes Titannitrid, 25,2 g feinzerteiltes Kobald und 17,3 g feinzerteiltes Aluminiumnitrid werden zusammen vermahlen, und das trockene Pulver wird wie in Beispiel 2 wiedergewonnen. Dieses Pulver enthält etwa 7 Volumteile Titannitrid und etwa 2 Volumteile Aluminiumnitrid je Volumteil Kobalt.Example2 107.5 g finely divided titanium nitride, 25.2 g finely divided Cobalt and 17.3 g of finely divided aluminum nitride are ground together, and the dry powder is recovered as in Example 2. This powder contains about 7 parts by volume of titanium nitride and about 2 parts by volume of aluminum nitride per part by volume Cobalt.

22 g dieses Pulvers werden warm gepreßt und die erhaltene Scheibe aufgeschnitten und untersucht, wie im Beispiel 2. Der durchschnittliche Wert der Biegebruchfestigkeit beträgt 87,2 kg/mm2, die Rockwell-A-Härte 91,6 und die Dichte 5,75 g/cms.22 g of this powder are hot-pressed and the disc obtained cut open and examined as in Example 2. The average value of the Bending strength is 87.2 kg / mm2, the Rockwell A hardness is 91.6 and the density 5.75 g / cms.

Nach 3 Minuten Schneidzeit unter den A-Bedingungen gemäß Beispiel 2 zeigte der aus dieser Scheibe gebildete Schneidwerkzeugeinsatz eine Flankenabnutzung von 0,406 mm und eine Kratertiefe von 0,025 mm.After 3 minutes of cutting time under the A conditions according to the example 2, the cutting tool insert formed from this disk showed flank wear of 0.406 mm and a crater depth of 0.025 mm.

Beispiel3 96,3 g feinzerteiltes Titannitrid, 27,0 g feinzerteiltes Aluminiumnitrid und 26,7 g feinzerteilte Metallegierung, welche aus 90 Gewichtsprozent Nickel und 10 Gewichtsprozent Molybdän zusammengesetzt ist, werden in eine Kugelmühle gegeben und wie im Beispiel 2 vermahlen, mit der Ausnahme, daß die Mahlzeit 136 Stunden beträgt. Die erhaltene Mischung wird sodann vom Öl freigewaschen und getrocknet wie im Beispiel 2. Das Pulver enthält etwa 6 Volumteile Titannitrid und etwa 3 Volumteile Aluminiumnitrid je Volumteil Metall.Example3 96.3 g finely divided titanium nitride, 27.0 g finely divided Aluminum nitride and 26.7 g of finely divided metal alloy, which consists of 90 percent by weight Nickel and 10 weight percent molybdenum are put in a ball mill given and ground as in Example 2, with the exception that the meal 136 Hours. The resulting mixture is then washed free of the oil and dried as in example 2. The powder contains about 6 parts by volume of titanium nitride and about 3 parts by volume Aluminum nitride per volume part of metal.

25 g dieses Pulvers werden in eine Kohleform gegeben und wie im Beispiel 2 warm gepreßt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Kohleform auf 1400° C erhöht wird und ein Druck von 281,23 at angewendet wird. Während dieser Druck gehalten wird, wird die Temperatur der Kohleform sodann auf 1800° C erhöht und die Probe 2 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, wonach der Strom abgeschaltet und die Probe aus der Ofenhöhlung herausgenommen wird.25 g of this powder are placed in a charcoal mold and as in the example 2 hot-pressed with the Exception that the temperature of the charcoal mold is increased to 1400 ° C and a pressure of 281.23 atm is applied. During this Pressure is maintained, the temperature of the carbon mold is then increased to 1800 ° C and the sample was held at this temperature for 2 minutes, after which the power was switched off and the sample is removed from the furnace cavity.

Die erhaltene Scheibe wird aufgeschnitten und untersucht wie im Beispiel 2. Die durchschnittliche Biegebruchfestigkeit beträgt 130 kg/mm2, die Rockwell-A-Härte 91,3 und die Dichte 5,66 g/cms.The slice obtained is cut open and examined as in the example 2. The average flexural strength is 130 kg / mm2, the Rockwell A hardness 91.3 and the density 5.66 g / cms.

Ein normaler Schneidwerkzeugeinsatz wird aus einem Teil dieser Scheibe gebildet und auf einer Hochleistungsdrehbank unter den im Beispiel, angegebenen A-Bedingungen untersucht. Nach 3 Minuten Schneidzeit ist die Flankenabnutzung dieses Einsatzes nur 0,152 mm, und die Kratertiefe beträgt 0,019 mm. Zusätzlich wird der Einsatz unter einem anderen Satz von Bedingungen geprüft, welche als B-Bedingungen bezeichnet werden: Die Schnittiefe beträgt 1,59 mm, der Vorschub beträgt 0,508 mm und die Geschwindigkeit beträgt etwa 91,4 m je Minute. Das geschnittene Material ist wiederum 4340-Stahl. Nach 40 Minuten Schneidzeit unter den B-Bedingungen zeigt der Einsatz eine Flankenabnutzung von 0,101 mm (4 mils) und eine Kratertiefe von 0,038 mm (1,5 mils). Beispie14 120 g feinzerteiltes Titannitrid, 22 g feinzerteiltes Aluminiumnitrid, 31 g feinzerteiltes Kobalt und 27 g feinzerteiltes Wolframcarbid werden zusammen wie im Beispiel 2 in der Kugelmühle gemahlen, mit der Ausnahme, daß die Mahlzeit 99 Stunden beträgt.A normal cutting tool insert is made from a part of this disc and made on a high-performance lathe under those in the example A conditions examined. Flank wear is this after 3 minutes of cutting time Insert only 0.152 mm, and the crater depth is 0.019 mm. In addition, the Use under a different set of conditions checked, which are called B-conditions The following are designated: The depth of cut is 1.59 mm, the feed is 0.508 mm and the speed is about 90 feet per minute. The cut material is again 4340 steel. Shows after 40 minutes cutting time under the B conditions the insert had a flank wear of 0.101 mm (4 mils) and a crater depth of 0.038 mm (1.5 mils). Example14 120 g finely divided titanium nitride, 22 g finely divided Aluminum nitride, 31 g finely divided cobalt and 27 g finely divided tungsten carbide are ground together as in Example 2 in the ball mill, with the exception that the meal is 99 hours.

Die Mischung wird aus der Kugelmühle in einen Harzkessel von 11 Fassungsvermögen unter einer Stickstoffatmosphäre gegeben, und die Festkörper können sich absetzen. Das meiste Öl wird durch Dekantierung entfernt, und das restliche Öl wird durch Vakuumdestillation beseitigt. Das erhaltene Pulver enthält etwa 6,4 Volumteile Titannitrid, etwa 2,1 Volumteile Aluminiumnitrid und etwa 0,5 Volumteile Wolframcarbid je Volumteil Kobalt.The mixture is from the ball mill into a resin kettle of 11 capacity given under a nitrogen atmosphere, and the solids are allowed to settle. Most of the oil is removed by decanting, and the remaining oil is through Eliminated vacuum distillation. The powder obtained contains about 6.4 parts by volume of titanium nitride, about 2.1 parts by volume of aluminum nitride and about 0.5 parts by volume of tungsten carbide per part by volume Cobalt.

25 g dieses Pulvers werden in eine Kohleform gegeben und wie im Beispiel 2 warm gepreßt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Kohleform zuerst auf 1850° C erhöht und 11 Minuten aufrechterhalten wird. Ein Druck von 281,23 at wird sodann angewendet, und die Probe wird unter diesem Druck bei 1850° C 2 Minuten gehalten.25 g of this powder are placed in a charcoal mold and as in the example 2 hot-pressed, with the exception that the temperature of the carbon mold first rose to 1850 ° C is increased and maintained for 11 minutes. A pressure of 281.23 atm is then applied is applied, and the sample is held under this pressure at 1850 ° C for 2 minutes.

Die erhaltene Scheibe wird zwecks Untersuchung wie im Beispiel, zerschnitten. Die mittlere Biegebruchfestigkeit beträgt 124 kg/mm2, die Rockwell-A-Härte 90,8 und die Dichte 5,26 g/cms. Ein normaler Schneidwerkzeugeinsatz wird aus einem Teil der Scheibe geformt und unter den A-Bedingungen nach Beispiel 2 auf einer Hochleistungsdrehbank geprüft. Nach 3 Minuten Schneidzeit war die Flankenabnutzung dieses Einsatzes 0,152 mm und die Kratertiefe 0,019 mm. Der Einsatz wurde auch unter den B-Bedingungen gemäß Beispiel 4 untersucht. Nach 15 Minuten Schneidzeit unter den B-Bedingungen war die Flankenabnutzung des Einsatzes 0,101 mm, und die Kratertiefe betrug 0,013 mm.The disc obtained is cut as in the example for the purpose of examination. The mean bending strength is 124 kg / mm2, the Rockwell A hardness 90.8 and the density 5.26 g / cms. A normal cutting tool insert is made from one part of the disk and shaped under the A conditions according to Example 2 on a high-performance lathe checked. After 3 minutes of cutting time, the flank wear on this insert was 0.152 mm and the crater depth 0.019 mm. The use was also under the B-conditions investigated according to Example 4. After 15 minutes of cutting time under B conditions the insert flank wear was 0.101 mm and the crater depth was 0.013 mm.

Außerdem wurde der Einsatz unter den folgenden Bedingungen geprüft: Die Geschwindigkeit beträgt etwa 112,7 m je Minute, die Schneidtiefe ist 3,17 mm und der Vorschub ist 0,762 mm. Das geschnittene Material ist 4340-Stahl. Diese Bedingungen werden als C-Bedingungen bezeichnet. Nach 1 Minute Schneidzeit unter den C-Bedingungen war die Flankenabnutzung des Einsatzes 0,101 mm, und es wurde kein Krater gebildet.In addition, the use was tested under the following conditions: the speed is about 112.7 m per minute, the cutting depth is 3.17 mm and the feed is 0.762 mm. The cut material is 4340 steel. These conditions are referred to as C-conditions. After 1 minute of cutting under the C conditions, the insert flank wear was 0.101 mm and no crater was formed.

Beispie15 103 g feinzerteiltes Titannitrid, 19,3 g feinzerteiltes Aluminiumnitrid, 49,6 g feinzerteiltes Wolframcarbid und 28,1 g feinzerteiltes Kobalt werden wie im Beispiel , in der Kugelmühle gemahlen, mit der Ausnahme, daß die Mahlzeit 90 Stunden dauert. Das Produkt wird von dem Öl durch Vakuumdestillation abgetrennt. Das Produkt enthält etwa 6 Volumteile Titannitrid; 2 Volumteile Aluminiumnitrid und 1 Volumteil Wolframcarbid je Volumteil Kobalt.Example: 103 g finely divided titanium nitride, 19.3 g finely divided Aluminum nitride, 49.6 grams of finely divided tungsten carbide and 28.1 grams of finely divided cobalt are ground in the ball mill as in the example, with the exception that the meal Takes 90 hours. The product is separated from the oil by vacuum distillation. The product contains approximately 6 parts by volume of titanium nitride; 2 parts by volume aluminum nitride and 1 part by volume of tungsten carbide per part by volume of cobalt.

25 g des erhaltenen Pulvers werden in eine Kohleform gegeben und wie im Beispiel 2 warm gepreßt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Kohleform zuerst auf 1000° C gebracht wird und auf dieser Temperatur 3 Minuten gehalten wird. Die Temperatur wird sodann auf 1850° C erhöht und die Probe auf dieser Temperatur 5 Minuten gehalten. Sodann wird ein Druck von 281,23 at angewendet, und die Probe wird unter diesem Druck bei 1850° C für weitere 2 Minuten gehalten, wonach der Strom abgeschaltet und die Probe aus dem Ofenraum herausgenommen wird.25 g of the powder obtained are placed in a charcoal mold and how in Example 2 hot pressed, except that the temperature of the carbon mold first is brought to 1000 ° C and held at this temperature for 3 minutes. the The temperature is then increased to 1850 ° C and the sample at this temperature 5 Held for minutes. A pressure of 281.23 atm is then applied and the sample is kept under this pressure at 1850 ° C for a further 2 minutes, after which the flow switched off and the sample is removed from the furnace chamber.

Die erhaltene Scheibe wird zwecks Prüfung wie im Beispiel, aufgeschnitten. Die durchschnittliche Biegebruchfestigkeit ist 141 kg7mm2, die Rockwell-A-Härte beträgt 91,3 und die Dichte beträgt 5,98 g/cms.The disc obtained is cut open for the purpose of testing as in the example. The average flexural strength is 141 kg7mm2, the Rockwell A hardness is 91.3 and the density is 5.98 g / cms.

Ein normaler Schneidwerkzeugeinsatz wird aus einem Teil dieser Scheibe geformt und bei 4340-Stahl auf einer Hochleistungsdrehbank unter den A-Bedingungen gemäß Beispiel 2 geprüft. Nach 3 Minuten Schneidzeit ist die Flankenabnutzung des Einsatzes 0,152 mm und die Kratertiefe 0,025 mm. Unter den C-Bedingungen gemäß Beispiel 5 ist nach 1 Minute Schneidzeit die Flankenabnutzung 0,051 mm und die Kratertiefe 0,013 mm.A normal cutting tool insert is made from a part of this disc Formed and at 4340 steel on a heavy duty lathe under A conditions tested according to example 2. After 3 minutes of cutting time, the flank wear of the Insert 0.152 mm and the crater depth 0.025 mm. Under the C conditions according to the example 5, after 1 minute of cutting time, the flank wear is 0.051 mm and the crater depth 0.013 mm.

Die Herstellung des in den Beispielen verwendeten Aluminiumnitridpulvers kann, wie nachstehend beschrieben, erfolgen: 40 g eines feinzerteilten Gamma-Aluminiumdioxyds mit einer Oberfläche von etwa 200 m2/g, welches aus verhältnismäßig nicht zusammengeballten Kügelchen besteht, werden mit 400 g eines Aluminiumflocken-Pigments mit einem Sauerstoffgehalt von 1,43 % vermischt. Zu dieser Mischung werden 5,5 g einer Dispersion von Lithiummetall in Paraffinwachs gegeben, wobei der Gehalt an Lithiummetall etwa 37 % beträgt. Diese werden in eine Stahlmühle mit 3,7851 gegeben, welche zu 40 Volumprozent mit Stahlkugeln angefüllt ist. Dazu wird eine ausreichende Menge eines Isoparaffinkohlenwasserstoff-Lösungsmittels mit einem Flammpunkt von 85° C gegeben, um die Stahlkugeln zu bedecken. Die Füllung mit Stahlkugeln beträgt 9288 g, und es werden 1700 ems des hochsiedenden Kohlenwasserstofföls verwendet. Die Mühle wird verschlossen und auf Rollen gedreht und läuft mit einer Drehzahl von 60 Umdrehungen je Minute 4 Tage lang. Eine Probe von etwa 150 g dieses Stoffes wird von den Stahlkugeln und dem Kohlenwasserstofflösungsmittel getrennt und in ein Kohlenstoffschiffchen gegeben und in einem Korundrohr angeordnet, welches seinerseits in einem elektrischen Ofen angeordnet wird. Die Temperatur wird auf 1450° C erhöht, während eine Atmosphäre von aufgespaltenem Ammoniak und N2 in dem Rohr über eine Zeitdauer von etwa 3 Stunden aufrechterhalten wird, und diese Temperatur wird 2 Stunden aufrechterhalten.The aluminum nitride powder used in the examples can be produced as described below: 40 g of a finely divided gamma aluminum dioxide with a surface area of about 200 m2 / g, which consists of relatively non-agglomerated spheres, are mixed with 400 g of an aluminum flake pigment mixed with an oxygen content of 1.43%. 5.5 g of a dispersion of lithium metal in paraffin wax are added to this mixture, the lithium metal content being about 37%. These are placed in a steel mill with 3.7851, which is 40 percent by volume filled with steel balls. A sufficient amount of an isoparaffinic hydrocarbon solvent with a flash point of 85 ° C is added to cover the steel balls. The filling with steel balls is 9288 g, and 1700 ems of the high-boiling hydrocarbon oil are used. The mill is closed and turned on rollers and runs at a speed of 60 revolutions per minute for 4 days. A sample of about 150 g of this material is separated from the steel balls and the hydrocarbon solvent and placed in a carbon boat and placed in a corundum tube, which in turn is placed in an electric furnace. The temperature is increased to 1450 ° C while maintaining an atmosphere of decomposed ammonia and N2 in the tube for a period of about 3 hours and this temperature is maintained for 2 hours.

Das Produkt besteht in dieser Stufe aus einem sehr fein zerteilten Aluminiumnitridpulver mit einer Oberfläche von 6,6 m2/g und einer Kristallitgröße von 210 m#t, gemessen durch Röntgenlinienverbreiterung.The product at this stage consists of a very finely divided one Aluminum nitride powder with a surface area of 6.6 m2 / g and a crystallite size of 210 m # t, measured by X-ray broadening.

Nach Bestimmung der Oberfläche wird dieses Material in das Kohlenstoffschiffchen zurückgebracht und weitere 8 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre bei 1450° C erhitzt. Die chemische Analyse zeigt, daß es 65 % Aluminium, 2,43 % Sauerstoff und 3 0, h % Stickstoff enthält. Seine Oberfläche beträgt 2,0 m2/g. Röntgenlinien-Verbreiterungsmessungen zeigen, daß dieses Material aus Aluminiumnitrid mit einer Kristallitgröße von etwa 265 Millimikron besteht.After determining the surface area, this material is returned to the carbon boat and heated for a further 8 hours at 1450 ° C. under a nitrogen atmosphere. The chemical analysis shows that it contains 65% aluminum, 2.43% oxygen and 3 0, h% nitrogen. Its surface is 2.0 m2 / g. X-ray line broadening measurements show that this material consists of aluminum nitride with a crystallite size of about 265 millimicrons.

Claims (1)

Patentanspruch: Hochtemperaturfeste Werkstoffe und Formteile in Dispersionsform, besonders für Schneid-, Schleif-, Form-, Bohr- oder Stanzwerkzeuge, Elektroden, Preßformen, Fadenführer, Lager und Abdichtungen, bestehend aus 1 bis 50 Volumprozent Eisen, Kobalt, Nickel und/oder deren Legierungen mit Chrom, Wolfram, Molybdän oder Mangan, Rest 50 bis 99 Volumprozent nichtmetallische Phase aus 5 bis 99 Volumprozent Titannitrid, Aluminiumnitrid, Niobnitrid, Vanadiumnitrid, Zirkoniumnitrid, Tantalnitrid und/oder Hafniumnitrid, wobei das Nitrid bis zu 95 0/0 durch Berylliumnitrid, Bornitrid, Thoriumnitrid, Urannitrid, Titanborid, Zirkoniumborid, Cernitrid, Wolframcarbid, Molybdäncarbid, Chromcarbid, Titancarbid, Zirkoniumcarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Zirkoniumoxyd, Magnesiumoxyd und/oder Thoriumoxyd ersetzt sein kann, und 1 bis 95 Volumprozent einer hitzebeständigen Aluminiumverbindung mit einem Schmelzpunkt oberhalb 1200° C und einer Bildungswärme von mehr als 10 kcal je gAtom Aluminium bei 298° K, wobei aber die nichtmetallische Phase wenigstens 5 Volumprozent Titannitrid, Aluminiumnitrid, Niobnitrid, Vanadiumnitrid, Zirkoniumnitrid, Tantalnitrid und/oder Hafniumnitrid enthält.Claim: High temperature resistant materials and molded parts in dispersion form, especially for cutting, grinding, shaping, drilling or punching tools, electrodes, Compression molds, thread guides, bearings and seals, consisting of 1 to 50 percent by volume Iron, cobalt, nickel and / or their alloys with chromium, tungsten, molybdenum or Manganese, remainder 50 to 99 percent by volume non-metallic phase from 5 to 99 percent by volume Titanium nitride, aluminum nitride, niobium nitride, vanadium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride and / or hafnium nitride, the nitride being up to 95% by beryllium nitride, boron nitride, Thorium nitride, uranium nitride, titanium boride, zirconium boride, cerium nitride, tungsten carbide, Molybdenum carbide, chromium carbide, titanium carbide, zirconium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, Zirconium oxide, magnesium oxide and / or thorium oxide can be replaced, and 1 to 95 Volume percentage of a heat-resistant aluminum compound with a melting point above 1200 ° C and a heat of formation of more than 10 kcal per gAtom of aluminum at 298 ° K, but the non-metallic phase is at least 5 percent by volume titanium nitride, Aluminum nitride, niobium nitride, vanadium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride and / or Contains hafnium nitride.
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