DE1433096C3 - Verfahren zur Herstellung von Sinterhartmetall für Schneidwerkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ve;fahren zum Herstellen von Sinterhartmetall für Schneidwerkzeuge mit einer Rockwell-A-Härtc von 90 oder mehr, bestehend aus 70 bis 90" ο nitrid- und oxydfreiem Titankarbid und eine. Bindelegierung, die aus 25 bis 70 % Molybdän oder Molybdänkarbid und einem Rest aus Nickel, Kobalt und/oder kiisen besteht.

Aus Kieffer- Hot ο μ. »Pi 'vermetallurgie und Sinterwerkstoffe«, Springer-Verlag, 1948, S. 299 und 30f), sind Titankarbid-Molybdänkarbid-Bindemötall-Legierungen für die Zerspanung von Stahl und anderen langspanenden Werkstoffen bekannt, die nach den dort vorliegenden Angaben Rockwell-A-Härten von 90 und mehr haben, sofern sie ohne Bezugnahme auf ein bestimmtes Herstellungsverfahren aus 15 ^u/o Nickel und etwa 55 bis 80°/o Titankarbid bestehen.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 711 009 ein ähnliches Sinterhartmetall bekannt, welches für eine damit angestrebte Hochtemperatur-Korrosionsfestigkeit aus etwa 62 % im wesentlichen nitrid- und oxydfreiem Titankarbid, etwa 8 ⁰Zo Niob-Tantal-Titanmischkarbid und etwa 30% einer Bindelegierung aus Nickel und Molybdän besteht und für welche eine Rockwcil-A-Hiirte von etwa 88,7 und mehr angegeben ist. Damit die bei diesem Hartmetall wesentlichen Mischkarbide erhalten werden, ist für die Herstellung desselben ein anfängliches Pressen der Ausgangsmischling unter sehr hohen Drücken vorgesehen, die dabei hydrostatisch von allen Richtungen und sehr rasch zur Einwirkung gebracht werden sollen. An diesen Preßvorgang soll sich dann ein Vorsintern bei Temperaturen zwischen 1038 und 1148⁰C und danach ein Fertigsintern bei Temperaturen zwischen 1316 und 1650⁰C anschließen, wobei zwischen beiden Sinterstufen bevorzugt eine mechanische Bearbeitung stattfinden soll.

Um Schneidwerkzeuge einer genügenden Schneidfähigkeit und Schnittleistung zu erhalten, ist für ein Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Mischung aus Titankarbid und der Bindelegierung kalt gepreßt und in an sich bekannter Weise in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum bei einer Temperatur von höchstens 1482° C unter erst dann erfolgender Mischkristallbildung mit dem Titankarbid einstufig gesintert wird. Die damit für den Zeitpunkt vor dem Sintern erfindungsgemäß vorgesehene Verhinderung einer Mischkristallbildung, die auf Grund eines natürlichen

xo Lösungsbestrebens von Molybdän in Titankarbid an sich vorhanden ist, schafft erst die Voraussetzung zur Erlangung von entsprechend hochwertigen Schneidwerkzeugen aus diesem speziellen Sinterhartmetall. Diese Erkenntnis kann insbesondere aus der beigefügten grafischen Darstellung gewonnen werden, in welcher die Schnittzeit in Minuten in Abhängigkeit von der dabei ermittelten Werkzcuüabiiiitzung von drei verschiedenen Sinterhartmetallen dargestellt ist, von denen diejenigen entsprechend den Kurven 1

ao und 2 mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden waren. Bei der Herstellung des Sinterhartmetalls der Kurv. 3, welches in seiner Zusammensetzung demjenigen der Kurve 2 entspricht, hat nämlich zu Vergleichszwecken eine Vorbehandhing stattgefunder, indem hier vor dem anfänglichen Preßvorgang der Ausgangsmischung das Molybdänkarbid mit dem Titankarbid in Lösung gebracht wurde. Zu diesem Zweck wurden 10,6 Teile Molybdänkarbid mit 80 Teilen Titankarbid gemischt, anschließend gepreßt und schließlich in einem Graphittiegel im Vakuum bei 1095⁰C gesintert. Die gesinterte Masse, die sich röntgonologisch als einphasig erwies, wurde dann gebrochen und in. einer aus rostfreiem Stahl hergestellten Mühle zu einem Pulver mit einer Teilchengröße von etwa 5 um gemahlen, und zwar in Anwesenheit von Benzin zur Verhinderung einer Oxydation. Das gewonnene Pulfer wurde dann noch mit verdünnter Schwefelsäure versetzt, bis im wesentlichen alle Mahlverunreiiiigiingen herausgelöst waren, und bildete anschließend zusammen mit 10 Teilen Nickel die Ausgangsmischling, die für die Herstellung des Sinterhartmctalls der Kurve 3 gewählt wurde. Als Ausgangsmischung für die Herstellung des Sinterhartmetall der Kurve 2 wurden demgegenüber 80 Teile Titankarbid, 10.6 Teile Molybdänkarbid und 10 Teile Nickel gewählt, und als Ausgangsmischung für die Herstellung des Sinterhartmetalls der Kurve 1 wurden schließlich 80 Teile Titan- !:arbid, 10 Teile elementares Molybdän, 10 Teile Nickel und 0,6 Teile freier Kohlenstoff gewählt. Diese Ausgangsmischungcn, die alle unter Benzin in einer Stahlmühle mit Stahlkugeln über jeweils 48 Stunden gebildet wurden, wurden anschließend mit einem Wachsschmiermittel versetzt, dann kalt gepreßt und in Wasserstoff wieder entwachst und schließlich über eine Stunde im Vakuum bei 1435¹C gesintert. Durch die einzelnen Kurven dieser grafischen Darstellung wird folglich ausgewiesen, daß das Sinterhartmetall, bei welchem vor dem Sintern eine Mischkristallbildung mit dem Titankarbid vorgelegen hat, extrem kurze Schnittzeiten im Vergleich zu den Sintcrhartmetallen ergibt, bei denen diese Mischkristallbildung erst während des Sinterns stattfindet.

Hierzu 1 BIa(I Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen von Sinterhartmetall für Schneidwerkzeuge mit einer Rockwell-A-Härte von 90 oder mehr, bestehend aus 70 bis 90 »/o nitrid- und oxydfreiem Titankarbid und einer Bindelegierung, die aus 25 bis 70 ⁿ/o Molybdän oder Molybdänkarbid und einem Rest aus Nickel, Kobalt und/oder Eisen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Titankarbid und der Bindelegierung kalt gepreßt und in an sich bekannter Weise in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum bei einer Temperatur von höchstens 1482° C unter erst dann erfolgender Mischkristallbildung mit dem Titankarbid einstufig gesintert wird.