DE1771896A1

DE1771896A1 - Verfahren zur Herstellung von Metallcarbidkoerpern

Info

Publication number: DE1771896A1
Application number: DE19681771896
Authority: DE
Inventors: Iler Ralph Kingsley
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1967-07-31
Filing date: 1968-07-26
Publication date: 1972-02-17
Also published as: NL6810788A; US3469976A; NO125367B; BE718871A; GB1213371A; FR1585240A; SE357315B; DK121095B; LU56600A1

Description

Verfahren zur Herstellung von Metallcarbidkörpern

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Gegenständen oder Körpern aus hochdichtem, metallgebundenem Metallcarbide Solche Produkte zeigen als Schneiden für die spanabhebende Bearbeitung von harten» hochfesten Legierungen, das Bohren von Stein, das Schneiden und Formen anderer harter Materialien und bei anderen Verwendungszwecken, bei denen sehr feste, sehr harte Stoffe notwendig sind, ein überlegenes Verhalten.

Die Herstellung solcher Produkte ist bisher allgemein unter Warmpressen einer gepulverten oder verdichteten Masse in einer eng passenden, steifen Form oder Isostatische» Warmpressen eines verschlossenen, deformierbaren Behälters, der eine gepulverte oder verdichtete Masse enthält, mit einem Oas als DruekUbertr*- gungsmedium erfolgt. Bei beiden Methoden nimmt die Masse unabhängig davon, ob sie ursprünglich ein Pulver darstellt oder verdichtet 1st, die For« der Pressfor« oder des deformierten Behälter8 an.

Bei der Anwendung der obigen Methoden ergeben sich verschiedene, fühlbare Problem·. Die Orössen und Formen der herstellbaren Gegenstand· sind begrenzt. Fertiggegenstände komplexer Formen weisen aufgrund einer ungleiohmäseigen Druckverteilung während de» Pres-

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sens oft unerwünschte Dichtegradienten auf. Ferner uuas Jede Probe in einer getrennten Fora oder einen getrennten Behälter verpreset werden, und naoh den Warmpressen haftet die Hasse oft an der Porn oder den Behälter* was gewöhnlich stur Sohädigung der Probe und der Form oder des Behälters während deren Trennung voneinander führt.

Als mögliche Methode sur Überwindung de? obengenannten Probleme ist das isostatlsohe Pressen selbsttragender, verdichteter Körper rorgesohlagen worden, Z, B. sieht die USA-Patentschrift 3 279 917 den Sinsats eines teilchenförmigen Materials, wie gepulvertes Glas oder natürliche Graphitsohuppeu, als Druckübertragungsmedium beim Warmpressen vom hitsebest&ndigen Körpern vor. ftas teilchen* ömlge Druckübertragungsmadium ergibt bei dieser Methode jedoch keine vollständige Anformung an die Probe, und in der Folge wird der Druck weiter nicht gleiohmässlg und wirklich isostatisch übertragen. Bei der Einwirkung des Druoket unterliegen verschiedene Formlinge, wie Würfel, Rundstäbe und dergleichen, einer Verziehung. Sie Bildung verwickelter Umrisse naoh lieser Methode ist praktisch unmöglich.

Die vorliegende Erfindung -verbessert das isostatlsehe Warmpressen eines Körpers aus metallgebundenaa Metalloarbid, indem «an den Körper mit einen in wesentlichen von Alkall- und Brda^kalimetüllen freien Borsilicatglas aus in wesentlichen etwa 83 bis 99,7 0ew.£ SiO₂ und etwa 0,3 bis 1' ßew.jt B₂O, umgibt, das Glqe auf eine au seiner Plastifisierung /jenügende Temperatur erhitzt und unter Aufrechterhaltung dieser temperatur auf das GlMi eine* sur

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Erhöhung der Dichte dee Körper» genügenden Druok ausübt«

Auf diese Weise lassen sieh nledrlgporBee Gegenstände aus metallgebundenes Metalloarbid in einer Tielfalt τοη formen und Grossen auf eine extrem niedrige Porosität und la wesentlichen auf die theoretische Dicht· verpressen, ohne Ihre ursprünglichen formen wesentlich en verändern, da sieh bei der Einwirkung τοη Wärme und Druck das plastische Glas leicht den formen der Proben an* formt, wobei sich eine gleiohmässige Druckübertragung ergibt·

Auch sehr rerwiokelte Umriss·, wie diejenigen eines Bohrwerkzeuges, sind im wesentlichen ohne Yentlehen reproduzierbar, ferner lassen sich mehrere Proben sehr Tersohiedener formen und Orösäen gleichseitig in der glelohen form pressen· Diese Möglichkeit rar gleichseitigen Warmpressung mehrerer Proben bietet beim technischen Arbeiten einen sehr erheblichen, wirtschaftlichen Torteil· Die Proben seigen nach dem Warmpressen keine Haftung an den sie unter Druck umsohllessenden Wanden der form» da das Bindemetall τοη den f ormwänden durch das im wesentlichen Inerte und undurchlässige Druokabertragungsmedium isoliert ist» wodurch ein gelegentliches Eintreten einer 8ohädigung der kostspieligen Pressformen und des Produktes wesentlich herabgesetzt wird· Vater "form" 1st bestiglioh des Presswerkseuges In der hler gebrauchten Bedeutung der Behälter an verstehen» welcher die Hasse unter Druok eineohlieest«

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Ein 'besondere vorteilhaftes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von Gegenstanden aus denjenigen Hartmetallcarbiden, die bei Anwendungseweoken, die einen besonders festen, harten» Bähen, spanfesten Segenstand erfordern, s. B, bein Abtragen ▼on Metall, Bohren von Gestein und Formen nichtmetallischer Materialien, ein hervorragendes Verhalten »eigen. Diese Carbide werden hauptsächlich von Wolframcarbid, Xitanoarbld, fantalcarbid, Vioboarbid und Mischungen derselben gebildet. Diese Oarblde bilden la allgemeinen die Hauptkomponenten der FertlgkOrper, aber but Erzielung jeweils gewünschter Modifizierungen der physikalischen Eigenschaften können auoh kleinere Mengen anderer hitse« beständiger Stoffe, wie andere Carbide, Oxide, Boride, litrlde oder Silicide, vorliegen* Die Körper enthalten ferner unter«· sohiedliche Anteile an einem Metallbindemittel, im allgemeinen aus der Gruppe Eisen, Kobalt, Viokel, Molybdän und deren Legierungen. Auoh andere Metalle können in kleineren Mengen vorliegen· Vortragsweise enthalten die Körper etwa 70 bis 97 Gew.jC des Bart« metallcarbldes und etwa 3 bis 50 Gew.* des Metallbindemittels·

Produkte mit einer einzigartigen Kombination von hoher Festigkeit und Härte werden genäse der Erfindung bei der Herstellung von Rohlingen aus Pulvern aus etwa 70 bis 97 Gew.* Wolframcarbid-Teilchen erhalten, in denen etwa 3 bis 30 Gew*£ Bisen, Kobalt oder Viokel dispergiert sind. Als Bindemetall für Wolframcarbid« ZusammensetBungen wird Kobalt bevorsugt, das vorzugsweise etwa 6 bis 15 Gew·* der Masse bildet. Der Maste können auoh kleinere

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Mengen an Titanoarbid, Tantaloarbid oder Hioboarbld einverleibt werden·

BIe nach dem Verfahren gemüse der Erfindung pressbaren Körper, nachfolgend auoh als "Rohlinge" ("Billets") bezeichnet, werden aus innigen Mischungen eines oder mehrerer, gepulverter Metallcarbide und einem oder mehrerer, gepulverter Bindemetalle hergestellt. Biese Mischungen, die von feilohen mit einem durohsohnittliohen Burohmesser von unter 10 Mikron und vorsugsweise unter

2 Mikron gebildet werden sollen, können nach allen herkömmlichen Methoden, wie Kugelmahlen, hergestellt werden. Geeignete Mischungen und Herstellungsverfahren alnd in der USA-Patenteohrift

3 249 407 und in Sohwarskopf und tieffer, "Cemented Carbides", MaoMillan Company, lew York, 1960, beschrieben.

Bie Herstellung sweokentsprechender Bohlinge aus den obigen Mischungen kann nach einer Vielfalt vertrauter Methoden erfolgen,

lach einer bevorzugten Methode gibt man eine Metalloarbld-Blndemetall-Mischung in ein oarbidausgekleldetes, mit Garbidflachen aufweisenden Stempeln versehenes Werkseug, bringt ohne Värmesufuhr Brück rar Einwirkung, entnimmt nach dem Entlasten des Brukkes den angefallenen, verdiohteten Körper und sintert In einer nlohtoxldierenden Umgebung. Gewöhnlioh wird ein Druok von etwa 14 bla 703 kg/o·² (200 bla 10 000 Pounde/Quadratsoll) sur Hnwirkung gebracht, und die Binterseit wird normalerweise unter

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1 Std. gehalten. Die yon der Zusammensetzung abhangigen Sintertefflperaturen reichen gewöhnlich τοη etwa 1300° O bis su derart hohen Werten wie etwa 1500° 0.

Nach einer ähnlichen Arbeitsweise beschickt aan eine dünnwandige Gumaiform mit dem Pulver, eraicuiert und Tereohlieest die form und unterwirft eie einer ieoatatiaehen Pressung in einem flüaeigen Medium bei Umgebungstemperaturen und Drücken τοη 70 bie 7031 kg/om² (1000 bia 100 000 pei), entnimmt den anfallenden, verdichteten Körper aua der ftummlform und aintert wie oben« Dieae Arbeitsweise eignet aioh beaondera but Heretellung τοη Hohlingen mit unregclmaaalgen oder komplizierten Formen.

Dae Sintern bei der obigen Arbeitsweise wird Torsugaweiae fortgesetzt, bie die Dichte dee verdichteten Körpern mindeatena 60, in besonders bevorzugter Weise mindeatena 90 % der Theorie erreicht hat. Vorzugsweise liegt weiter der Durchmesser im wesentlichen aller Oberfläohenporen in dem gesinterten Rohling unter 100 Mikron. In Foren dieses Durchmesser» dringt daa plastische Glas während des Warmpressen* gewöhnlich nicht über irgendeine wesentliche Strecke ein. Sin Bindringen auf etwa 1,3 mm (50 mile) kann jedoch behoben werden, indem man einfach die Aueeen-"Haut" dea 7ertlggegcnataadee abschleift. Venn daa Fertigprodukt für den Einsatz in Stücke su aereohneiden let, iat eine begrenate fehl selbst gröberer ^Vollkommenheiten veraohiedentlioh tolerierbar, da aioh mangelhafte Bttteke einfach verwerfe* laeaon. Tai|nim|ial|a

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liegt der Durchmesser im wesentlichen aller Oberflächenporen dee Rohlinge unter 50, in besonders bevorzugter Weise unter 10 Mitron.

Zur Erzielung maximaler Torteile mit dem Verfahren gem&es der Erfindung sollen die Rohlinge die bei dem fertiggegenatand gewünschte Form aufweisen, da eines der Hauptsiele der Erfindung darin liegt, bei isostatlsohen Bedingungen 00 eu -vorpressen, das· keine oder höchstens eine geringe Verziehung des Rohlings eintritt. Die Form des Rohlings wird natürlich -von der form der Pressform bestimmt, in der seine Herstellung erfolgt« Werden zylinder förmi ge oder würfelförmige Gegenstände gewünscht, stellen steife Formen zufrieden, aber wenn verwickelte umrisse gewünscht werden, erlaubt der Einsatz einer Gummiforn wie oben ein viel bequemeres Arbeiten· Gesinterte Rohlinge können naturgemäss auoh spanend oder schleifend auf die gewünschte Vorm des fertiggegenstandes gearbeitet oder zur Entfernung von ünvollkommenheiten spanend bearbeitet oder geschliffen werden.

Ale Werkstoffe für die Pressformen und andere Teil· der «ur Durchführung der Erfindung eingesetzten Pressvorrichtung werden Graphit, Wolframmetall und Molybdänmetall besonders bevorzugt. MM kann naturgemäss auoh mit anderen Stoffen arbeiten, setzt aber vorzugsweise für die formen und Stempel Materialien ein, die nicht nur eine angemessene festigkeit bei der Temperatur aufweisen, bei welcher die Pressung bei dem Verfahren nach dar Erfindung durchgeführt wird, sondern auoh mit dem eingesetzten DruckUbertragunge-

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medium nicht reagieren» so daaa eine leichte Auewerfung dar rarpreaaten Maaae nach dam Abkühlen sichergestellt let. Graphit geringer Porosität und hoher festigkeit wird beaondere bevorzugt.

Daa bei dem Verfahren gemäaa der Erfindung elngeaetste Borailicatglas soll τοη Alkali- und Erdalkalimetallen la wesentlichen frei sein. Bis zu 0,05 Gew.* Alkali- oder Erdalkalimetalle sind jedoch tolerierbar· Sohon eine derart geringe Menge via 0,02 Gew.# kann jedoch cur Reaktion swlaohen dem Glas und dam Rohling führen und soll daher rermieden werden. Verbindungen via Al₂O-beeinfluaaen die Brauchbarkeit dea Glaeee auch in etwae gröseeren Mengen nicht we β ent lieh, aber Anteile solcher Verbindungen roh über 5 Gew.# sollen' ebenfalle vermieden werden.

Borsillcatgläaer für die Zwecke der Erfindung eind erhftltlioh, indem man die Alkall- und Erdalkalimetalle aus herkömmlichem Bor· silicatglas mit eine starke Mineralsäure enthaltendem Wasser aualaugt. Dae herkömmliche Bors ill oat glas wird erhalten, indem man ein Alkali- oder Erdalkaliailioat mit Bortrioxid oder einer Qualle für dieeee sohmilBt.

line bevoreugte Methode aur Brseugung von in wesentlichen alkali« und erdalkallmetallfrelen Bors ilicat(iUsern 1st in einer gleichseitigen Patentanmeldung beaohrleben. laoh dieser Methode wird eine Mischung von kolloidal unterteiltem, amorphem Siliciumdioxid und Bortrioxid auf eine

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Temperatur von 500 bis 1600° 0 erhitzt. Sin Auslaugen des anfallenden Borsilicatglases ist unnötig. Bei Anwendung von Temperatüren von 500 bis 800° C wird das Produkt direkt als Pulver erhalten, wobei eine Zerkleinerung ror des Einsatz unnötig ist. Diese Arbeitsweise ist naturgernftaa in der Warmpressform wehrend der Erhitzung auf die Warmpresstemperatur durchführbar» aber gewöhnlich ist es bequemer* grosse Posten des Glases voraufertigen.

Die Borsllioatgläser für die Zweoke der Erfindung stellen bei Raumtemperatur feststoffe dar und werden vorsugsweise in feinpulvriger Font eingesetzt, um eine rasche Ausbildung der plastischen Eigenschaften en fördern, feine Pulver werden ausgesprochen bevorzugt, stellen aber keine Bedingung dar. Z.B. erlauben auch 6-mm-Stücke des Glases ein erfolgreiches Arbeiten» wobei aber Vorsiohtsmassnahmen zu treffen sind, um das Vorliegen einer genügenden Glasmenge sur vollständigen Umgebung des Rohlinge naoh der ersten Druokeinwirkung sichersustellen,

Die Temperaturen, bei denen diese Gläser erweiohen, erstrecken sioh auf Grund der verschiedenen Zusammensetzungen über einen Bereich, und die Gläser sind am besten dahingehend su beschreiben, dass sie bei ihren jeweiligen Einsätβtemperaturen "kittartig" werden. Die Massen sind nichtkristallin und haben daher keinen scharfen Sohmelz- oder Krietallisationepunkt. Jede Masse erweloht und behält ihre Plastiiltät über einen Temperaturbereich der GrOasenordnung von 100° C, woduroh der Einsäte des Mediums bei dem

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Warmpressverfahren gemäea der Erfindung praxisgereoht let. Bin kristallines Material alt einem scharfen Sohmelapunkt oder einer raeohen Zustandβveränderung awisohen eines unbeweglichen feetstoff und einer stark fluiden Flüssigkeit wire für ein praxiegereohtee Arbeiten ungeeignet·

Eine extreme Bedeutung kommt der Fluiditttt dee Glases bei den Vi preeatemperaturen au. Das Medium soll bei der Warmpreestemperatur genügend fluid sein, damit ea sich der Form dea Rohlinge vor jeglicher Druckeinwirkung oder lumindest unmittelbar su Beginn der ersten Druckausübung anpasst. Anderenfalls wird keine gleichmässlge Druckübertragung erhalten und kann eine ttbermässige Tersiehung dee Rohlinge eintreten, a. B. eine Abflachung sylinderförmiger Rohlinge zu ovalen Formungen und eine Ausbauohung der Kanten würfelförmiger Rohlinge. Das Medium soll jedooh nicht eo fluid sein, daae es durch den Raum «wischen den Stempeln und der Form aue der Form herausgetrieben wird, da hierbei ein übermässiges Verliehen dee Rohlinge und eine Feetlegung der Stempel an der Form eintreten kann.

Da die Pluidität eines gegebenen Olaees mit seiner Brhltauug über seinen Erveiohungsanfengepuukt hinaus gewöhnlich annimmt und da die statthafte Haxlmalfluidität sum Teil von der Porosität dee Rohlinge, sum Teil von dem genauen Slts swisohen den Stempeln und der Form und sum Teil von dem Betrag dee aur Einwirkung gebrachten Druoks abhängt, ist eine leimung einer für alle Warmpraeabedin-

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gungen beyorzugten oder auch nur geeigneten Glaazusammensatzung nicht möglich. PUr Warmpresstemperaturen τοη etwa 1200 bis 1700° jedoch wird ein Borsilioatglas aus etwa 83 bis 99*7 Gew.?6 SiO₂ und etwa 0,3 bis 17 Gew.tf B₂O- beTorzugt. Pur das Warmpressen der obengenannten bevorzugten, kobaltgebundenen Wolframcarbldmaesen besteht das Druckübertragungsmedium vorzugsweise aus 86 bis 99 Gew.# SiO₉ und 1,0 bis 14 Gew.jS B₉O*.

Die Zusammensetzung des Druokübertragungsmediums wird, wie nachfolgend beschrieben, in allen Fällen auf Grundlage der beim Warmpressen anzuwendenden Temperatur gewählt, die bekanntlich ihrerseits in einem gewiesen Grade τοη der Identität und Menge des Metallbindemittels in dem Rohling abhängt. Bei jeder gegebenen Temperatur im Bereich τοη 1200 bis 1700° C lässt sioh ein kleiner Bereich τοη allgemein geeigneten Zusammensetzungen nennen. So soll für eine gegebene, Torbestimmte Warmpresstemperatur (T) τοη 1200 bis 1700° C das Borsllicatglas im wesentlichen etwa 50,4 -0,028T bis 47,9 - 0,0281? Gew.£ B₂O, enthalten. Der Gswiohtsproeentsatz an SiO₂ beträgt dementsprechend, naturgemäss unter Berücksichtigung kleinerer Mengen an Verunreinigungen, etwa 100 -(50,4 - 0,028T) bis 100 - (47,9 - 0,028T). umgekehrt reloht bei einem gegebenen Borsilioatglas, das Z Gew.jC B₂O* enthält, die Warmpresstemperatur, bei der das Glas unter Erzielung bester Ergebnisse eingesetzt werden kann, τοη etwa bis

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Ein Borellicatglas der gewünschten Zusammensetzung 1st erhältlich, indem man entsprechende Gewiohtsmengen an kolloidal unterteiltem» amorphem Siliciumdioxid und Bortrioxid wie oben umsetzt oder «wei

oder mehr Borsilioat glaser verschiedener Zusammensetzungen, aus denen Alkali und Srdalkalimetallbestandteile duroh Auslaugen entfernt worden sind, zu einer Mischung mit dem gewUnsohten Prosentgehalt an SiO₂ und B₂O. vereinigt.

Die iaostatische Warmpressung genäse der Erfindung wird vorzugsweise im Vakuum durchgeführt, um einen Einschluss von Gasen In dem Rohling oder dem Druokübertragungsmedium bu verhindern. Wenn Jedooh die Teilohengrösse des Mediums hoch genug und die Srhltsungsgesohwindlgkeit gering genug 1st, um ein Entweichen von in dem Rohling eingefangenen Gasen mit dem Erhöhen der Temperatur su erlauben, ist die Anwendung eines Vakuums unnötig und kann das Pressen in einem Inerten Gas durchgeführt werden·

Zur Beschickung der Form oder des Umsohllessungsraumes, In welchem die Warmpressung durohsufuhren 1st, wird vorzugsweise suerst ein Teil des Glaspulvers Im Foraboden kaitgepreest, um eine Grundlage su erhalten, auf welche der Rohling aufgegeben wird, und slohex-Busteilen, dass beim Flastlsohwerden des Glases der Rohling nicht mit dem Bodenstempel in Berührung kommt. Der Rohling wird auf der so erhaltenen Grundlage In der Mitte angeordnet und mit dem restlichen Glaspulver tedeckt. Sind mehrere Rohlinge gleichseitig su vorpressen, ordnet man sie In dem Formhohlraum so au, dass sie

das Glas voneinander trennt.

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Die beschickte Form wird dann auf die Temperatur erhitzt, bei welcher die Warmpressung durchzuführen ist, und vorzugsweise lässt man die Form und ihren Inhalt in das Gleichgewicht mit dieser Temperatur kommen. Die WarmpreBateaiperatüren für metallgebundene Metallcarbide liegen in Abhängigkeit von der Identität und Menge des in dem Rohling vorliegenden Bindemetalle im allgemeinen im Bereich von 1200 bis 1700° C. Zur Erzielung einer raschen Verdichtung des Rohlings wird die Warmpressung in an sich bekannter Weise vorzugsweise bei einer Temperatur durchgeführt» bei welcher das Bindemetall als Flüssigphase vorliegt. Bei dem Verfahren gemäsa der Erfindung ergibt das Vorliegen der ?lüeeigphaee auoh eine Tendenz, ein Eindringen des plastischen Glases in Oberflächenporen des Rohlings zu verhindern.

Nachdem der Rohling bzw. Vorformling und das ihn umgebende Glas das Gleichgewicht mit der gewählten Yarmpresstemperatur erreicht haben, bringt man Druck auf das Glas zur Einwirkung und erhellt ihm langsam auf den Maximalwert. Dieser Druck wird aufrechter* haltenι bis Rohling und Glas sich zu verformen aufhören, und danach kurze Zeit weiter aufrechterhalten, um die vollständige Verpreesung sicherzustellen. Die Warmpress-Gesaatzelt beträgt im allgemeinen nicht mehr als etwa 10 MIn* Wenn gewünscht, kann man na* turgemäss auoh eine nicht vollständige Verpresaung des Rohlings durchführen.

Zur Siohereteilung, dass das Glas eioh an den Rohling anformen

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kann, bevor der Druck einen Punkt erreicht, an welchem die Verpressung des Rohlinge beginnt, wird eine Druckerhöhung mit einer Geschwindigkeit von unter 35 kg/cm² (500 pei) je Sekunde bevorzugt. Die anwendbaren Maximal- und Miniaaldrücke richten sioh naoh der Kapazität der Warmpressvorrichtung und dem gewünschten Verpressungsgrad. Zur Erzielung von Gegenständen mit einer nahezu, d. h. mindestens 98 1* der Theorie entsprechenden Dichte werden gewöhnlich Drücke von über 28 kg/cm (400 pei) benötigt. Drücke von über 422 kg/cm (6000 psi) sind im allgemeinen unnötig. Tür die obengenannten Verwendungszwecke werden Körper mit einer nahezu der Theorie entsprechenden Dichte bevorzugt.

lach dem Entlasten des Drucks wird die form vorzugsweise prompt aus der Wärmezone der Warmpressvorrichtung ausgeworfen und rasch abkühlen gelassen, um ein Kornwachstum in dem Rohling minimal zu halten· Dann wird die verpresste Nasse aus der Form ausgeworfen und die Hülle aus verschmolzenem Glas aufgebrochen, um den verpressten Körper zu gewinnen.

Das Verfahren gemäs« der Erfindung 1st gewöhnlich am bequemsten unter Einsatz starrer Warmpressformen durchführbar, kann aber auch durchgeführt werden; indem man erhöhte !Temperaturen und lsostatisehen Druck auf einen verschlossenen, deformierbaren Behälter, der einen von dem Glas umgebenen Rohling enthält, zur Einwirkung bringt.

Die folgenden Beispiele, in denen sioh feil- und Proaentangaben,

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wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht beziehen» dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

A) Zur Gewinnung einer kugelgemahlenen Mischung von Wolframcarbid und Kobalt mahlt man auf einer 3,8-1-Stahlkugelmuhle mit 14 000 g 0,6-cm-Kugeln aus kobaltgebundenes Carbid 5 Tage eine Charge aus 1800 g feinem Wolframcarbidpulver und 245 g feint eiligem Kobaltpulver mit einer Korngrösse von ungefähr 1 Mikron zusammen mit 1800 g Aceton. Die einen Durchmesser von 20,3 cn aufweisende Kühle wird 5 Tage bei 45 U/Min, betrieben, worauf man das gemahlene Pulver entnimmt, trocknet und siebt.

B) Eine zylindrische Graphitform von 10,2 cm Länge und 7,6 cm Aussendurchmesser mit einem sich in ihrer Längsrichtung erstreikenden Bohlraum von 1,9 ζ 1,9 cm, in dessen eines Ende eine eng passende Graphitplatte von ungefähr 1,9 x 1,9 cm Grosse und 0,6 cm Dicke eingesetzt ist, wird mit 50 g des nach A erhaltenen, kobalthaltigen Wolframcarbidpulvers beschickt» worauf man über das Pulver eine weitere Graphitplatte von 1,9 ζ 1»9 χ 0,6 cm. einsetzt und in die beiden Formenden eng passende Stahlstempel einführt und die form dann in einem eng passenden Stützzylinder aus Stahl einschliesst. Mit einer hydraulischen Presse wird auf die Stempel ein Druck von 703 kg/ce zur Einwirkung gebraoht, worauf man die Stahletempel und den StUtB-

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zylinder abnimmt und die Form mit dem verdichteten Pulver und den noch an ihrem Ort befindlichen Graphitplatten in einen Sinterofen eingibt. Die gesamte Behandlung wird bis su diesem Punkt in einer säuerstoffreien Umgebung durchgeführt.

Die verdichtete Probe wird unter Wasserstoff 30 Min. bei 1200° erhitzt, wobei der Wasserstoff zwischen den Graphitplatten und den Porainnenwänden zu der Probe vordringt. Die Dichte des anfallenden, gesinterten 1,6 χ 1,6 χ 1,6 cm Rohlings beträgt etwa 85 £ der Theorie. Die RestporositKt von 15 % wird von Poren unter 15 Mikron Orusse gebildet.

0) Man überzieht die Innenwand einer zylindrischen Graphitform von 10,2 cm, länge, 2,9 cm Innendurchmesser und 7,6 cm Aussendurch· messer sowie zwei Graphitetempel von 5,1 cm Länge und 2,9 cm Durchmesser mit einer durch Mischen von etwa 10 g Russ und etwa 50 ml Paraffinkohlenwasserstofful erhaltenen Paste. Die Oraphitteile werden vor dem Einsatz gründlich erhitzt, um das Ol zu entfernen. Der Kohlenstoff dient als Gleitmittel, so dass das Druokttbertragungsmedium aus der form nach dem Warmpressen leicht ausgeworfen werden kann.

Zur Bildung eines homogenen Borsilioatglaspulvers mit einem SlOg-Gehalt von etwa 89 i» und BgO^-Gehalt von etwa 11 t mischt man zwei im Handel verfugbare Boreilicatglaspulver, einerseits 40 Teile Glaspulver mit einem S10 ,,-Gehalt von etwa 96 1> und

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gj von etwa 4 # und einem Erweichungspunkt τση 1300° ("Corning Glass Works"-Glas Hr. 7900) und enderereelte 60 Seile Glaspulver mit einem SiO₂-Gehalt von etwa 88,5 #, BgO»-Gehalt von etwa 9 # und Aluminiumoxid-Gehalt τοη etwa 2,5 f> und einen Erweichungspunkt von 1160° C ("Oorning Glase Works"-Glas Hr. 7230). Ungefähr β g der Glaspulvermiechung werden dann in der gleitmittelbehandelten Glas-tform bei etwa 3,5 kg/cm² kaltgepresst, lach Entnehmen des einen Graphitstempels ans der Form wird der nach B erhaltene, gesinterte Rohling mittig so auf dem gepressten Glaspulver angeordnet, dass eine Seite der 1,6 χ 1,6 cm-Pläohen mit dem Glas in Berührung steht, worauf man einen weiteren 20-g-Anteil der Glaspulvermischung eingibt (dieser Anteil genügt, um den Saum zwischen dem Rohling und der Vorm zu füllen und die Rohlingoberseite zu bedecken)· Schlieselioh wird der Stempel wieder eingesetzt und auf das Glaspulver kalt ein Druck von 3,5 kg/cm zur Einwirkung gebracht, um den Rohling mit ihm gründlich zu umpacken·

Die Form wird dann in die Kammer eines Induktionsbehelzten Vakuumwarmpressofens eingesetzt, den man mit einer mechanischen Pumpe evakuiert. Man heizt den Ofen beim Erreichen eines Vakuums von 0,5 Torr mit 75° G/Min, auf 1000° 0 auf, bringt bei dieser Temperatur die Fora in die Varmesone des Ofens ein, erhöht die Temperatur nun mit der gleichen Geschwindigkeit auf 1400° 0 und hält sie β Min· auf diesem Wert («Gleichgewicht■-seit·), damit Rohling und Glas das Gleichgewicht alt der QfMt-

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temperatur erreichen. Hierauf wird auf beide Stempel Druck ausgeübt und mit gleiohmässlger Geschwindigkeit τοη etwa 23 kg/om² je Sekunde bis auf einen Wert τοη 281 kg/cm² erhöht, den man bis sum Aufhören der Verformung τοη Rohling und Glas (an einer Zeit-Verformungs-Kurr· Überwacht) und dann eine weitere Minute aufrechterhält, um eine Tollständige Verdichtung der Probe sicherzustellen. Die Warmpress-Gesamtseit beträgt etwa 7 Min., * gemessen τοη dem Zeitpunkt ab, an welchem der rolle Druck erreicht wird. Der Druok wird hierauf sofort entlastet und die Form unmittelbar aus der Ofenwärmesone ausgeworfen und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, worauf man die die Probe enthaltende Glashülle mit einer hydraulischen Presse aus der Form auswirft und sur Gewinnung des warmgepressten Körpers die Glashülle durch feste Sohläge mit einem harten Gegenstand »erbricht.

Die Untersuchung dieses Körpers zeigt, dass er τοη einer Ver-Ziehung gegenüber seiner ursprünglichen Form frei ist. Die Form der geraden Kanten und S sit en ist unrerändert. Die Kantenlänge jedoch ist um etwa 5 £ des ursprünglichen Wertes Terkürat. Die Probe zeigt keine Haftung an dem Glas und besitzt eine saubere Oberfläche. Das Glas selbst ist durchsichtig. Sin Kobaltrerlust aus dem Rohling durch Ausquetsohung während dec Varmpreesene tritt nloht ein.

Festigkeit, Hirte und andere Eigenschaften da· Produktee eutspreohen den duroh Warmpressen ti···· FelTers nf kerkömsaieMp

Wege erfaaltemen. 2Q9808/U87

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Eine optische Mikroaufnahme der Probe zeigt, dass die äusserste "Haut" des warmgepressten Körpers auf eine Tiefe τοη 1/2 mm teilentkohlt ist. In dieser entkohlten Schicht des Körpers ist eine kleine Menge an -^-Carbid (etwa 0,1 Vol?6) festzustellen· Diese Aussenschicht wird abgeschliffen.

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1,B werden sechs ejllnderförmige, gesinterte Körper von jeweils 1,0 cm Durchmesser und 1,6 cm Länge mit einer Dichte von etwa 90 £ der Theorie und mit einem Gehalt τοη 88 # an Wolframcarbid und 12 £ an Kobalt aus jeweils 15 g des nach Beispiel I₉A erhaltenen Pulvers unter Eineats einer Graphitform mit einem Hohlraum von rundem Querschnitt und 1,3 cm Durchmesser hergestellt. Diese sechs Hohlinge werden dann nach der Arbeitsweise von Beispiel 1,C unter Einsatz einer Graphitform τοη 3,8 cm Durohmesser gleichzeitig warmgepresst, wobei man die Rohlinge in dem formhohlraum gleichmässig verteilt so anordnet, dass ihre Längsachsen sur Pormlängsachse senkrecht stehen.

Die warmgepressten Körper bleiben rund und haften nicht am Glas. Ihre Dichte beträgt mehr als 99 1° der Theorie. Diese Körper werden dann als Rohmaterial für Stirnfräser mit Sehneldeinsätstn verwendet, wobei man sie spitzenlos schleift, dann In einen Stahlhohlschaft hart einlötet und unter Bildung τοη Stirnfräsern τοη 0,6 cm Durchmesser mit Tier Spannuten fertlgsohleift. Die aus

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no

dem Glas-Druckttbertragungsmedium gewonnenen Körper sind genügend rund, um direkt beim Spitzenlos-Aussenrundschliff eingesetzt au werden.

Beispiels

Man gibt 15 g eines nach Beispiel 1,A erhaltenen Palvers in einer Stickstoff atmosphäre in eine dünnwandige Gummiform τοη 1,3 cm Innendurchmesser, 1,6 cm Aussendurohmesser und 10,2 cm Länge, verschliesst die Form und presst unter Einsäte τοη Wasser als Druckübertragungsmedium isostatisch 1 Min. bei 4218 kg/cm², wobei diese Pressbehandlung bei Umgebungstemperaturen erfolgt. Der anfallende, kaltgepresste Stab wird, wiederum unter Stickstoff, aus der Form entnommen und wie in Beispiel 1,B gesintert. Der gesinterte Körper τοη 1,6 cm Länge und 1,0 cm Durchmesser und mit einer Dichte τοη etwa 90 $> der Theorie wird wie in Beispiel 1,0 Isostatisch warmgepresst, wobei seine Längsachse parallel but Formlängsaohse liegt. Die Dichte des warmgepressten Körpers "beträgt etwa 99,9 1* der Theorie.

Beispiel 4

Die Arbeitsweise τοη Beispiel 2 wird unter Verwendung τοη 10 g eines gemäss Beispiel 1,A hergestellten Pulvers und einer eylindriachen Graphitform τοη 10,2 cm Länge und 1,0 cm Innendurchmesser wiederholt. Die verdichtete Probe wird bei 1250° C gesintert.

209808/1487

BAD

41BO-G

Der anfallende, gesinterte Körper von 1,6 .cm Länge und 0,6 cm Durchmesser und mit einer Dichte von etwa 90 fo der fheorie wird nach der Arbeitsweise von Beispiel 1,0 mit der Abänderung warmgepresat, dass man auf das Slaspulver zur Umpackung um den Rohling herum kalt einen Druck von 703 kg/em ausübt.

Die Eigenschaften des wanagepressten Körpers entsprechen im wesent~ liehen denjenigen der nach Beispiel 2 erhaltenen Körper.

B e £.._g.:.E i e 1 5

Das Beispiel 1,0 wird mit der Abänderung wiederholt, dass aan ein 01aapulv©r aus 91 £ .SlOg und 9 ^'BgO. einaetist tmd farner während der 8 Min» betragenden eieiehgewlohtsaelt auf das &laa ©inen Druck voa 70 kg/üta zur Einwirkung bringt, Daa ölas wird durch Miaehen einer-wässrigen Suspension von 100 g "Aro Silica*» 800 (Mttaburgh Plate ölass Oompany) mit 150 ml destilliertem Wasser alt einem Geiialfc von 19,7 g an Borsäure und 10 ml konzentriert em Aasmoniak, Trocknen der Suspension und 24atUndigem Erhitzen d@s Rlielcstands bei 900° G hergestellt«,

Der waraigepresste Körper hat eine Dichte von etwa 993$ &©s· laeorie, Seime anderen Eigenschaften entaprechen im wesentlichen denjenigen des in Beispiel 1,0 erhaltenen.

. ₂₁ -_m 209808/1487 BADORlQJNAt.

4180-G

B e j g ρ i e 1 6

η.

Beispiel 4 wird mit der Abänderung wiederholt, dass man ein Glaspulver der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 5 einsetzt» Die Eigenschaften des anfallenden, warmgepressten Körpers entsprechen im wesentlichen denjenigen des in Beispiel 1,0 erhaltenen.

Beispiel 7

Wie in Beispiel 1,A wird bis zu einschliesslich der Trookenstufe nach dem Kugelmahlen ein 12 °/o Kobalt enthaltendes Wolframcarbidpulver hergestellt. Man gibt unter Stickstoff 21 Teile des nichtreduzierten Pulvers in sin Rohr von 1,0 cm Durchmesser und 15 > 2 cm I&ng& aus Aluminiumoxid mifc einer Porosität von 40 #, füllt ein Bohrende mit Kohlensfcoffüz, klopft das gefüllte Rohr^ 1 Min* mit 100 Takton/Min. nach unten auf eine Metallplatte, wobei eine ungefähre Dichte des verdichteten Gutes von 25 # erhalten wird, gibt in das andere Rohrende sin zweites ßraphitfilzstück und bringt die ganze Anordnung in einen Reduktionsslnterofen ein, dessen Methan- und Wasserst of fgaszufUhruiig auf 0,04 bew· 2,8 l/Hin· eingestellt wird. Die Probe wird In dieser Atmosphäre 2 Std. bei 900° 0 reduziert, worauf man die Methanzuführung abschaltet, aber weiter Wasserstoff zuführt, während die Temperatur weitere 30 Min, auf 1250° C erhöht wird. Nach dem Ausspülen des Wasserstoffs mit Stickr stoff wird die Probe aus dem Ofen entnommen. Der gesinterte Rohling (Länge 5»1 cm und Durchmesser 0,6 cm) hat eine Dichte von

ungefähr 85 $ der Theoria·

. ₂₂ . 209808/1487

BAD ORIGINAL

Dieser Rohling wird nach der Arbeitsweise von Beispiel 1,0 mit der Abänderung warmgepresst, dass man eine Graphitform von 10,2 cm Länge und 17,8 cm Aussendurchmesser mit einem 1,6 χ 10,2 cm Hohlraum verwendet, mit etwa 12° O/Min, aufheizt, als Atmosphäre im Warmpressofen Stickstoff einsetzt und auf/ einen Warmpress-Höchstdruck von 211 kg/cm² führt.

Der warmgepresste Körper hat eine Dichte von etwa 98 $ der Theorie und entspricht in Festigkeit und Härte Gegenständen tUamlieher Zusammensetzung, die nach herkömmlichen ¥armpressv@rfahr@n erhalten werden.

Beispiel β

Das Beispiel 1,0 wird unter Anwendung einer Wanapreseteisperatup von 1375° C, eines Warmpress-Höchstdrucks von 422 kg/cm und einer Warmpresszeit von 40 Min. wiederholt.

Der warmgepresste Körper hat eine Quer1>ruehfestigkeit von 28 123 kg/cm², eine Rockwell-Härte A von 89,0 und ein© Dichte von etwa 99,5 # der Theorie.

Beispiel 9

Das Beispiel 1,0 wird unter Anwendung einer Warmpresstemperatur von 1425° 0, eines Warmpress-Höchetdrucks von 35 kg/cm und einer Warmpresszeit von 40 Min. wiederholt.

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BAD ORIGINAL

Der Körper hat eine Querbruchfestigkeit von über 24 608 kg/cm » eine Rootewell-HSrte A von 89,0 und eins Dichte von etwa 99 $ der Theorie.

Beispiel 10

Das Beispiel 1,0 wird mit der Abänderung wiederholt, dass man zwei gesinterte, nach der Arbeitsweise von Beispiel 1,B erhaltene Rohlinge, einerseits ein quadratischer Stab von 0,6 cm Dicke und 1,6 cm Länge und andererseits ein Rechtecksttick von 1,6 χ 1,6 χ 1,0 cm in der Porm übereinander unter Zwischenschaltung einer 1,0-cm-Schicht des Glaspulvers anordnet. Zur gründlichen Ompaokung der Proben werden 25 g Glaspulver benötigt*

Beide warmgepressten Körper haben eine Dichte von etwa 99»7 i° der Theorie,

Beispiel 11

Das Beispiel 1,B wird mit der Abänderung wiederholt, dass man die Probe im Vakuum bei 1250° 0 sintert. Der anfallende, gesintert· Rohling wird nach der Arbeitsweise von Beispiel 1,B unter Erhöhung des Drucks mit 7 kg/cm² je Sekunde warmgepresst. Der Körper hat eine Dichte von etwa 99 # der Theorie.

B e i s P ₁ i el 12

Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1,A wird ein Wolframcarbid-

.24- 209808/U87

BAD ORIGINAL ^:

1771898

4180-0

mit-einem Kobaltgelialt von 3 M hergestellte Wm v dann daa Beispiel 1,1 'unter Sinsatss Ton 20 g diees WolfMusearMdpiilvea?© alt ta¹ Ab&nderirag, teas äas BiIfQi.³ ?©a? Sintern %ei 7031 kg/ea¹* Isültgepreaet iitid äeap siifall®iaü9 im ?atoi«ai 40 Min* fc©! 1250° 0 geeintevt wlspäL B®3P aafallsma®» ge sintert;© Hafaling tot #im© Biebfc© -von 8twa 60 ^ de?

lohlitig vl-rd Wuoh ä©r ArlJöitswela© won B®i@pl9'l 1,0 elne.a Borsllloat^Laapiilverg aus 99 ^ SlOg und einer Wejniipreas-teiapeantnr von 1500° 0, almes? ®OBii)O^ci gewl&htseeit Toa 10 Hia. nnä ©im©r Pr©ssa©lt Toa 9 Min, presst.

50 g eines 30 $ Kobalt ©attelt©M9ti 'W hai tan wie im Beispiel 1,A, w©"i⁴ä@a iw.dh Beispiel 1,B Iu diuesi oa^Mlaaogokleiäöts» Höfelrau?» Äca3itaie3iwerk2se«g©s teltgepyeost,, Der Yeardlehteto SfeiäSä⁵, Ja eentllehen ein korser Zylinder mit einem seine?

folgenden» sloH yerjüngömdöii Xoob₉ wird in. elnoar 20 Hin. bti 1200^ö C gesintert

. 25 - 2098087 U87

BAD ORIGINAL

4180-Ö

Dieser gesinterte Rohling {Dichte etwa 92 $> der Theorie) wird nach Λθγ Arbeitsweise von Beispiel 2 unter Verwendung eines Boreilicatglaainthrers aus 85 $ SiOg und 15 # BgO, bei einer Warmpress !temperatur τοη 1200° 0_t einer Sleichgewichtszelt von 5 Min· und Bln®¥ Fresszeit von 5 Min, isostatisch warajgepreaat.

Der warmgeprasste Körper hat eine Querbruchfeatigkeifc 70η * 29 530 kg/em², ein© Rockwell-Härte A von 87»0 und eine Dichte von etwa 99t9 $ 4®r Theorie, Das Werkzeug wird vor dem Einsäte aui dl© βtanüa^abmessungen geschliffen·

B jBt 1 a ρ 1 elU

Wie in Beispiel 1,A wird ein Wolframcarbidpulver mit einem Gehalt von 40 fo an Ilsen als Bindemetall unter Verwendung elnea hochreinen Blsenpulyers nit ölnem ü?ö llchendurchmesser von 1 bis 3 Mikron anstelle des Eobalte hergestellt, wobei man vor dem folgenden Mahlen auf di© KugöliaUhle 1200 feile Wolframcarbid, 800 feile Biaea und 800 !felle Aoeton aufgibt, Bfach Mahlen, frocknen und Behandeln in dem Reduktionsofen werden 35 g des Pulvers au einer Wiederholung von Beispiel 1,B mlfe der Abänderung elngesetet, dass man den TOrdloh-tetea Körper unter Helium 30 Min, bei 1130° 0 sintert. Dar anfsllömle, gesinterte Rohling hat eine Dichte von etwa 65 1> der

Der gesinterte- Rohling, wird dann nach der Arbeitsweise von Bei-

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BAD ORIGINAL

4180-G

spiel 13 warmgepresst, wobei ein Körper mit einer Querbruchfe-Btigfceit von 16 171 kg/cm², einer Rockwell-Härte Ä von 86 und einer. Dichte von etwa 98 5* der !Theorie anfällt. Der gesinterte Eohling bleibt wahrend der Kernpressung im wesentlichen ver-

Beispiel 15

Wie in Beispiel 1 ,A wird ein Wolframcarbidpulver mit einem Gehalt von 40 # nn Hiekel als Bindemetall unter Verwendung eines hochreinen Hickelpulvers mit einem feilchendurchmesaer von 1 bis 3 Milcron anstelle des Kobalts hergestellte wobei man auf die Kugelmühle vor dem folgenden Mahlen 1200 feile Wolframcarbid, 800 Seile Kioto·! und 1800 Teile Aceton aufgibt. Bach dem Mahlen, Trocknen und Behandeln im Reduktionsofen setsst man 40 g des Pulvers su einer Wiederholung von Beispiel 1,3 mit der Abänderung ein, das* die Probe im Vakuum 30 Min· bei 1300° 0 gesintert wird·

Der anfallende, gesinterte Hohling (Sichte etwa 70 # der Theorie) wird wie in Beispiel 13 warmgepresst, wobei ein Körper mit einer Querbruchfestiglceit von 18 983 kg/cm², einer Bockwell-Bärte A von 88 und einer Dichte von etwa 98,5 £ der !Theorie anfällt. Eine YerZiehung des Bohlinge w&hrend des Warmpressens ist ausgesprochen geringfügig*

" ²⁷ - 209808/1487

BAD

4180-G

Beispiel 16.

Wie in Beispiel 1,A wira ein Titancarbidpulver mit einem Gehalt von 7,5 f° an Nickel und 7,5 # an MolybdKn ale Bindemetall durch Kugelmahlen von 1700 Teilen Titancarbidpulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 1 Kikron_f 150 Teilen Nickelpulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 0,2 Mikron, 150 Teilen Molybäänpulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 0,3 Mikron und 1800 Teilen Aceton hergestellt.

Unter Anwendung der Kaltpress- und Sintermethode von Beispiel 1,B wird aus diesem Pulver ein gesinterter Eohling mit einer Dichte von etwa 75 # der Theorie hergestellt, der die Form eines dreieckigen Schneidwerkzeugeinsatees von 0,5 cm Dicke und mit einem Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises von 1,0 cm aufweist und mit einem Mittelloch für den Fixlerstift eines Schneidwerkzeug* ) haltere versehen ist.

Dieser gesinterte Rohling wird dann wie in Beispiel 1,0 unter Verwendung eines Borsilicatglasea aus 95 # SiO₂ und 5 # BgO. bei einer Warmpresstemperatur von 1550° C isostatisch warngespreest, wobei ein warmgepresster Körper mit einer Querbruchfestigkeit von 10 546 kg/cm , einer Rockwell-Härte A von 92,0 und einer Dichte von etwa 99»5 ^ der Theorie anfällt· Der eua Verwerfen nach Abnützung vorgesehene Einsatz wird auf Standardabmessungen geschliffen.

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BAD ORIOJNAL

4180-α

B 8 1 Ji^.l^JUJI

Wie in Beispiel '1,A'wird durch Kugelmahlen von 1440 feilen Wolfram« carbifipulwj? mit einem äureliaehnlttlleheii T&ilQhenäiwQhm&U3®T ron etwa 40 Millimikrom, 240 Steilen 9?itanearblelpul¥©r alt ©laea tiireh-Tellehemäurebmeaser to» etwa 1 Milfc.roti_s 160

von 0,2 Mikron ι 160 f^llan Kotoaltpulvei· alt eiaam liehem faileliimaiireliiä^sea? vob ®twö 1 Miferon und 1800 Ac6fcöm ©iii Pulper .alt ©imea ©©halt von 72'$ aa Volfraooartild» 12 an Sltanem'bltl,- 8 .^ an Santalcarbid und- θ % an Kobalt hd^gesteilt

Das gemahlene Pulver wird getrooknot untl zu' verälohtoben In'Form ?/©n 1,9 χ 1,9 esa MinsUtzvn von 0,6 om Diok@ für Sehneid» .werkzeuge mit poeitlvem $panwink#l k&ltgepreasfc» die rdsn 'ufiftp WaSÄöFateff bei iä5ö^ö C äiat@rfe, wöb»i Rohlings mit einer Mohfce von 9Um Bo % der-TheoiPie* erhalten

Jeweils aeöhei .dieser .gesinterten Hohlimg© imritii zueaaisien wie in Belspi©! 2 in einer fo«a tos 7»6 om Durchatsses? "bei ©iiiei³ 17axm-.

pr©ast©apera,tui? ron ISOO⁰ e unter ?ö3Pwenduag tine© pulveacs mit einem eelialt von 93 $> an SiOg/und 7 f aa BgO^ als 3^ueMib®rferagiiiigsmeöiMii isostatisch waragiprssst· Bi© ten- Körper werden auf ©ine &r8as© der Warkseugeinsäts© Toa 1,3 ι 1,3 χ 0,3 om ges'obliffen«

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BAD ORIGINAL

B e i a ρ i β 1 18

2ur Bildung einer dünnwandigen Gummifona taucht nan einen herkömmlichen Bohrer von 12,7 cm Länge und 1,3 ca Durchmesser in
Kautschuklatex und zieht von ihm nach dem Trocknen des Überzuges den Gummi ab.

Dies© Form wird dann zu einer Wiederholung von Beispiel 3 eingesetzt;. Bei dem anfallenden, warmgepressten Körper sind alle Um- rlisuQ des ewc Bildung der Gumaiform eingesetzten Bohrers ohne wesentliche Tarziehung reproduziert, wobei nur ein geringes Fertig-Böhlelfen notwendig 1st. Durchmesser und länge des Körpers liegen etwa 40 bzw. 25 %> unter den entsprechenden Abmessungen des Bohrers,

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BAD ORIQINAt

Claims

P 17 71 096. 6-45 12. August 1970

E. Z. du Pont de Nemours and Company 4l80-Q

P a .^₁(B; ntanBDrÜche

1. Verfahren zum isostatischen Warmpressen τοη Körpern aus metallgebundenem Metallcarbid, dadurch gekennzeichnet, dass man den Körper mit im wesentlichen alkali- und erdalkalimetallfreiem Borsilioatglaa aus im wesentlichen etwa 83 bis 99»7 Gew.# SiO₂ und etwa 0,3 bis 17 Gew.# BgO, umgibt, das Glas auf eine zu seiner Plastifizierung genügende Temperatur erhitzt und unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur auf das Glas einen zur Erhöhung der Dichte des Körpers genügenden Druck zur Einwirkung bringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen τοη Oberflächenporen mit einem ursprünglichen Durchmesser von 100 Mikron oder darüber im wesentlichen freien Körper einsetzt.

3· Verfahren nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen τοη Oberflächenporen mit einem ursprünglichen Durchmesser τοη ^O Mikron oder darüber im wesentlichen freien Körper einsetzt.

A. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen τοη Oberflächenporen alt einem ursprünglichen Durohmesser τοη 10 Mikron oder darüber im wesentlichen freien einsetzt ·_ΝβυΘ unterlagen «.1.7 i« Ab_B..i Nr. 1

BADORiGiNAL

4180-β

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nan einen Körper mit einer ursprünglichen Dichte τοη mindestens 60 io der !!Theorie einsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass man einen Körper mit einer ursprünglichen Dichte τοη mindestens 90 i« der Theorie einsetzt.

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« dass aan einen zur Erhöhung der Dichte des Körpers auf mindestens 98 # der Theorie genügenden Druck zur Einwirkung bringt.

8, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _t dass man das Glas auf eine Temperatur τοη etwa We ' °°'

worin X den Gewichtsprozent satz an BgO. in dem Öles bedeutet, erhitzt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man einen τοη Oberf läohenporen mit einem ursprünglichen Durchmesser τοη 100 Mikron oder darüber im wesentlichen freien Körper einsetzt»

10« Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass man einen Körper mit einem Gehalt τοη etwa 70 bis 97 Gew.£ an Metalloarbid aus der Gruppe Wolframcarbid, Taataloarbld, Titanoarbid, ffioboarbld und deren Mischungen und etwa 3 bis

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BAD ORIGINAL

30 0ew.?S an Bindemetall aus der Gruppe Eisen» Kobalt, Molybdän» Hlekel und deren Legierungen einsetzt·

11. Verfahren nach Anspruoh 10, dadurch gekennzeichnet, dass man das ölas auf eine !!temperatur von etwa bis ° .0, worin X den Gewlchtsprozenteatz an B₂O, in dem glas bedeutet, erhitzt»

12« Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man einen von Oberfläohenporen mit einem ursprünglichen Durchmesser τοη 100 Mikron und darüber im wesentlichen freien Körper mit einem Gehalt von etwa 85 bis 94 öew»# an Wolframcarbid und etwa 6 bis 15 Gew»# an Kobalt einsetzt und einen zur Erhöhung seiner Dichte auf Mindestens 98 f£ der Theorie genügenden Druck but Einwirkung bringt*

13. Verfahren naoh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet» dass man einen von Oberfläohenporen mit einem ursprünglichen Durohmesser von 100 Mikron oder darüber im wesentlichen freien Körper einsetzt·

H, ?ea»fehren naoh Anspruoh 10, dadurch gekennzeichnet, dass man einen τοη Oberfläohenporen mit einem ursprünglichen Durchmesser τοη 50 Mikron oder darüber im wesentlichen fielen Körper eineetst.

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BAD ORIGU^L

4180-G

15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man einen von Oberflächenporen mit einem ursprünglichen Durchmesser von 10 Mikron und darüber im wesentlichen freien Körper einsetzt.

16. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus dichtem, metallgebundenem Metallcarbid, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung von etwa 70 bis 97 Gew.^ Metallcarbid aus der Gruppe Wolframcarbid, Tantalcarbid, Tltanoarbid, Niobcarbid und deren Mischungen und etwa 3 bis 30 Gew.# Bindemetall aus der Gruppe Elsen, Kobalt, Molybdän, nickel und deren Legierungen bei Umgebungstemperaturen verdichtet, den anfallenden, verdichteten Körper in einer nichtoxldierenden Umgebung auf eine Dichte von mindestens 60 # der Theorie sintert, den anfallenden, gesinterten Körper mit einem im wesentlichen alkali- und erdalkalimetallfreien Borsillcatglas aus im wesentlichen etwa 83 bis 99,7 Gew.# SiO« und etwa 0,3 bis 17 Gew.# an BgO- umgibt, das Glas auf eine zu seiner Plastifizierung genügende Temperatur erhitzt, unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur auf das Glas einen zur Erhöhung der Dichte des Körpers genügenden Druck zur Einwirkung bringt, den Druck entlastet und das Glas und den Körper unverzüglich auf Umgebungstemperaturen abkühlen lässt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dasa man auf eine !temperatur von etw» *^ie ° °* ^worin

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BAD ORIGINAL

418CMJ

X den Gewichtsprozentsatis an BgO, in dem Glas bedeutet, erhitzt.

18, Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man den -verdichteten Körper auf eine Dichte ron mindestens 90 ^ der Theorie sintert,

19, Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass nan den verdichteten Körper auf eine Dichte von mindestens 90 i» der Theorie sintert und das Glas auf eine Temperatur von etwa his ^| °0» worin X den Gewichtsprozentsatz an BgO* in dem Glas bedeutet, erhitzt·

20, Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man den verdichteten Körper auf eine Dichte von mindestens 90 $ der Theorie sintert, das Glas auf eine Temperatur von etwa '' ^bis ° °» *°rin Σ den Gewichtaprozenteatz an B₂O, in dem Glas bedeutet, erhitzt und einen zur Erhöhung der Dichte des Körpers auf mindestens 98 i» der Theorie genügenden Druck zur Einwirkung bringt.

21, Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung mit einem Gehalt von etwa 85 bis 94 Gw.# an Wolframcarbid und etwa 6 bis 15 Gew.# an Kobalt einsetzt..

22, Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass nan

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V/71896

418Q-G ^

eine Misohung mit einem Gehalt von etwa 85 bis 94 Gew.ff an Wolframcarbid und etwa 6 bis 15 Gew„£ an Kobalt einsetzt und den verdichteten Körper auf eine Dichte von nindestens 90 i> der Theorie sintert.

23* Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung mit einem Gehalt von etwa 85 bis 94 Gew.£ an Wolframcarbid und etwa 6 bis 15 Gew.j£ an Kobalt einsetzt, den verdichteten Körper auf eine Dichte von mindestens 90 jt der Theorie sintert und das Glas auf eine Temperatur von etwa

Gewichtsprozentsatz

an B₂O, in dem Glas bedeutet, erhitzt.

24. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung mit einem Gehalt von etwa 85 bis 94 Gew.jG an Wolframcarbid und etwa 6 bis 15 Gev„£ an Kobalt einsätet, den verdichteten Körper auf eine Dichte von mindestens 90 i» der

"' Theorie sintert, das Glas auf eine Temperatur von etwa ^bis ° °» ^{wop3Ln x}

an BgO, in dem Glas bedeutet, erhitst und einen «ur Erhöhung der Dichte des Körpers auf mindestens 98 i> der Theorie genügenden Druck zur Einwirkung bringt*

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