DE19709651A1 - Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbundwerkstoffe, im wesentlichen bestehend aus

• - einem Cermetwerkstoff mit einer Bindemetallphase von 3 bis 30 Massen-%, Rest mindestens eine Carbonitridphase oder
• - einem Hartmetall mit mindestens einer Hartstoffphase von 65 bis 99%, Rest Bindemetallphase,
• - einem pulvermetallurgisch hergestellten Stahl oder
• - einem metallischen oder keramischen Magnetwerkstoff. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieses Verbundwerkstoffes.

Zur Herstellung der genannten Verbundwerkstoffe werden die Aus­ gangspulver entsprechend der gewünschten quantitativen Zusam­ mensetzung gemischt, homogenisiert und gemahlen, bevor sie einer Formgebung zur Fertigung eines Grünlings unterzogen wer­ den, der abschließend gesintert wird. Bei den Formgebungsver­ fahren sind nach dem Stand der Technik folgende Varianten bekannt:

Der kompaktierte Rohling wird im Grünzustand oder nach seinem Vorsintern mechanisch mittels Dreh-, Schneid-, Bohr- und Schleifoperationen zur gewünschten Geometrie geformt. Alterna­ tiv wird das gemischte und gemahlene Ausgangspulver granuliert und unter Zuhilfenahme von plastischen Bindern mittels Matri­ zenpressen zur gewünschten Endform verdichtet. Beim Metallpul­ ver-Spritzgießverfahren wird das Ausgangs-Pulvergemisch durch Zugabe eines thermoplastischen Kunststoffbinders fließfähig gemacht und entsprechend dem bei Kunststoffen bekannten Spritz­ gießverfahren unter hohem Druck spritzvergossen. Die notwendi­ gen Spritzgußwerkzeuge verteuern hierbei die Herstellungskosten erheblich. Zudem sind zur Entfernung des eingebrachten Binders prozeßschritte notwendig, bei denen gasförmige Salpe­ tersäure oder organische Lösungsmittel verwendet werden, deren unter Umweltaspekten notwendige Handhabung und Entsorgung weiter kostensteigernd ist.

Strangförmige Rohlinge lassen sich unter Verwendung von Plasti­ fizierern wie Wachs mittels Schnecken- oder Kolbenstrangpressen formen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verbundwerkstoffe und ein Verfahren zu ihrer Herstellung anzugeben, die kosten­ günstig in komplexer geometrischer Formteilgestaltung her­ stellbar sind und die eine möglichst geringe Oberflächenrauhig­ keit aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die Verbundwerkstoffe nach Anspruch 1 gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet sind, daß der Verbundwerkstoff durch Heißgießen und anschließendes Sin­ tern hergestellt worden ist.

Weiterbildungen der Verbundwerkstoffe sind in den Ansprüchen 2 bis 16 beschrieben.

Die qualitative wie quantitative Zusammensetzung der aus einem Cermetwerkstoff, einem Hartmetall oder einem pulvermetallur­ gisch hergestellten Stahl bestehenden Verbundwerkstoffe ist nach dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispiels­ weise durch die DE 43 40 652 A1. Die jeweiligen Basiswerk­ stoffe, nämlich Cermets, Hartmetalle oder Stähle, können in reiner Form vorliegen oder Zusätze verschiedener Art, nämlich Metalle, weitere Hartstoffe, keramische Stoffe sowie einkri­ stalline Verstärkungsmaterialien in Whisker- oder Plättchenform aufweisen. Der grundlegende Unterschied der beanspruchten Ver­ bundwerkstoffe besteht darin, daß die Ausgangsstoffe vor dem Sintern durch Heißgießen zu einem porenfreien Grünling geformt werden.

Das Heißgießen ist grundsätzlich zur Herstellung keramischer Formkörper aus cfi/Ber. DKG 72 (1995) Nr. 10, Seiten 640 bis 642, bekannt. Das Heißgießverfahren, das auch als Niederdruck­ warmspritzen oder Niederdruckspritzgießen bezeichnet wird, beruht darauf, daß die pulverförmigen Ausgangsmischungen durch Zugabe eines thermoplastischen Bindemittels in einen fließfähi­ gen Zustand gebracht werden, wobei im wesentlichen Paraffine und/oder flüssigschmelzende Wachse sowie grenzflächenaktive Substanzen - auch Tenside oder Detergenzien genannt - zugegeben werden. Die Tenside dienen als Verbindung zwischen den Fest­ stoffpartikeln, die durch sie "einlagig" umhüllt werden und den Wachsen und/oder Paraffinen. Im Unterschied zur Herstellung von keramischen Grünlingen, bei denen die Dichte der Ausgangspulver maximal 6 g/cm³ beträgt, beinhalten Cermet-, Hartmetall- oder Stahlpulver Komponenten, die weitaus höhere Dichten bis zu 16 g/cm³ haben. Durch diese hohen Dichten besteht die Gefahr einer Entmischung mit der Folge, daß die fertiggesinterten Körper bruchanfällig und spröde sind. Überraschenderweise kann jedoch durch gezielte Auswahl des thermoplastischen Binders das Heißgießen auch zur Formgebung der im Anspruch 1 gekennzeichneten Verbundwerkstoffe verwendet werden. Das Heiß­ gießen der aus den pulverförmigen Ausgangsstoffen und dem thermoplastischen Binder bestehenden Suspension ermöglicht die Herstellung von Formteilen mit hoher Komplexibilität, so können Hinterschneidungen, Querbohrungen und Sacklöcher, große Wanddickenunterschiede, Gewinde, Rillen, Oberflächenstrukturen, Beschriftungen sowie Kombinationen der vorgenannten Aus­ formungen kostengünstig, insbesondere durch ca. 80% bis 90% niedrigere Werkzeugkosten gegenüber dem Hochdruck-Spritzgießen, hergestellt werden. Anwendungsprodukte sind insbesondere Wende­ schneidplatten mit komplexen Spanformgeometrien, Fräserrohlinge mit gedrallter Spankammer, Rotorfräser, Schnecken, Mikrobohrer, Bohrer und Schneideinsätze mit Spülbohrungen, Führungsfinger für die Zigarettenherstellung, Rotoren, Pumpenteile, wie Lagerringe, Wellendichtungen und Wellen, Zahnräder, komplexe Düsen, Lagerschalen, Uhrengehäuse, Scherenrohlinge, Zylinder für Dosierpumpen, Steuerkolben für Farbspritzpistolen, Kugeln, Arbeits- und Transportrollen für die Verpackungs­ industrie, Paddelräder und dergleichen.

Das erfindungsgemäße Heißgießverfahren von Cermet-, Hartme­ tall-, Stahl- und/oder metallischen oder keramischen Magnet­ werkstoffen ist nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Verbundwerkstoffe in dem gewünschten quantitativen Mischungsverhältnis als pulverförmige Ausgangs­ stoffe nach dem Mahlen mit einem thermoplastischen Binder, dessen Anteil an der Gesamtmenge 20 bis 50 Vol.-%, vorzugsweise 30 bis 40 Vol.-%, beträgt und der eine Viskosität zwischen 3 bis 6 mPa s aufweist, in eine stabile dispersive Suspension mit einer Viskosität zwischen 100 mPa s und 5 Pa s überführt wird, diese Suspension in eine die gewünschten Konturen des herzustellenden Verbundwerkstoffbauteiles entsprechende Form drucklos oder unter einem Druck von maximal 5 MPa, vorzugsweise 0,1 bis 1 MPa, bei 70°C bis 120°C heißgegossen und auf Temperaturen, die oberhalb der Verdampfungstemperaturen des thermoplastischen Binders liegen, erwärmt wird und der thermoplastische Binder ausgetrieben und der entbinderte Körper gesintert wird. Die Form, in der die dispersive Suspension aus dem Pulver-Ausgangsgemisch und dem thermoplastischen Binder durch Heißgießen, d. h., oberhalb der Schmelztemperatur des thermoplastischen Binders, eingegeben wird, besitzt die unter Berücksichtigung des Sinterschwundes formgetreue Negativkontur des herzustellenden Fertig-Bauteiles. Durch die angewendeten geringen Drücke werden an die Gießform keine so hohen Ansprüche wie beim Hochdruck-Spritzgießen gestellt, insbesondere kann als Formenmaterial auf preisgünstigere Werkstoffe zurückgegriffen werden.

Weitere vorzugsweise Verfahrensschritte sind in den Ansprü­ chen 18 bis 29 beschrieben.

So liegt die durchschnittliche Korngröße der gemahlenen pulver­ förmigen Ausgangsstoffe unter 15 µm (bei Stahl- und Magnetwerk­ stoffen unter 100 µm), sie kann insbesondere 3 µm betragen und/oder die Viskosität der Suspension liegt zwischen 100 mPa s und 2000 mPa s. Variationen der durchschnittlichen Korngröße sind insofern eingeschlossen, wie beispielsweise ein Teil der pulverförmigen Ausgangsstoffe eine gröbere Körnung und der übrige Teil eine feinere Körnung aufweisen kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht der thermopla­ stische Binder aus Wachsen und/oder Paraffinen, denen 2 bis 30 Vol.-% grenzflächenaktive Stoffe, vorzugsweise mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff-Rest oder Alkylbenzol-Rest mit 10 bis 22 C-Atomen beigemengt sind. Im Einzelfall ist die Aus­ wahl der grenzflächenaktiven Stoffe den Binder- und Pulverei­ genschaften und der Körnung anzupassen, so daß eine Umhüllung aller Ausgangspulver-Körner erzielt wird. Vorzugsweise wird die Suspension in Gießformen aus Messing, Kupfer, Stahl oder Kunst­ stoff vergossen.

Das Austreiben des thermoplastischen Binders kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stufenweise erfolgen, nämlich in einer ersten Stufe bei Temperaturen bis zu 300°C, bei der 50 bis 80 Vol.-% des thermoplastischen Binders ausge­ trieben werden. Der in dem heißgegossenen Formkörper verblie­ bene Restgehalt des thermoplastischen Binders kann dann im Hin­ blick auf eine größere Festigkeit des Rohlings bei der Weiter­ behandlung ausgenutzt werden. Der Rest des thermoplastischen Binders wird anschließend bei höheren Temperaturen ausgetrie­ ben. Der Austrieb des thermoplastischen Binders erfolgt jeweils vorzugsweise unter Schutzgasatmosphäre, wodurch unerwünschte Reaktionen des Grünlings mit der Ofenatmosphäre vermeidbar sind.

Insbesondere kann in der ersten Stufe der Formkörper mit einem saugfähigen Material (einem Pulverbett), wie Al₂O₃-Pulver, umhüllt werden oder auf einer Keramikunterlage, insbesondere Al₂O₃, aufliegen und die zweite Stufe in einem Sinterofen durchgeführt werden. Das Pulverbett sowie die Keramikunterlage dienen als Hilfsmittel zum Aufsaugen des verflüssigten Binders. Vorzugsweise beträgt der Restgehalt an thermoplastischem Binder in dem Formkörper vor dem Überführen in den Sinterofen 20 bis 30 Vol.-%, wobei dieser Restgehalt eine hinreichende Stabilisierung des Formkörpers gewährleistet. Die zweistufige Entbinderung kann ggf. auch dazu ausgenutzt werden, daß gezielt in der ersten Stufe bei Temperaturen bis zu 300°C vorhandene Säuren als grenzflächenaktive Substanzen, wie Ölsäure, Stearin­ säure etc., gecrackt werden und die beim Cracken entstehenden Kohlenstoffe zur Aufkohlung des Formkörpers ausgenutzt werden.

Das erfindungsgemäße Heißgießen ist nicht nur auf die Herstel­ lung von Formkörpern homogener Zusammensetzung beschränkt. Inhomogenitäten in Form wechselnder Stoffzusammensetzungen kön­ nen durch Gießformen mit zwei unterschiedlichen Gießkanälen realisiert werden, in die Suspensionen unterschiedlicher Zusam­ mensetzung eingegossen werden. Es lassen sich insbesondere unterschiedliche Zusammensetzungen übereinander bzw. nebenein­ ander vergießen, die an den jeweiligen Grenzflächen ineinander übergehen als auch radiale Zusammensetzungsgradienten einzu­ stellen möglich werden, wenn das gegossene Kernmaterial von einem Material anderer Zusammensetzung umgossen wird. Alterna­ tiv zu dem gleichzeitigen Vergießen zweier Heißgießschlicker in einer einzigen Form kann auch ein Kern zunächst in einer ersten Form durch Heiß- oder Spritzgießen hergestellt werden, der dann in eine zweite Form überführt und mit einer Hülle aus heißgieß­ fähigem Material umgossen wird. Vorzugsweise lassen sich auf diese Art abrasionsbeständige Verschleißschutzschichten um einen zähen Kern gießen, wobei die Verschleißschutzschichten ein- oder mehrlagig aus gleicher oder unterschiedlicher Materi­ alzusammensetzung bestehen können. Mit dem erfindungsgemäßen Heißgießverfahren können auch Bohrerrohlinge mit wendelförmigen Kühlkanälen hergestellt werden, wobei während des Heißvergie­ ßens ein später ausschmelzbarer Platzhalter an die Stelle der späteren wendelförmigen Kühlkanäle gesetzt werden muß. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß an einem Kern ein Strang aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen oder Wachs oder einem anderen bei der Sintertemperatur ausschmelzbaren Material fest haftend als Platzhalter für einen späteren Kanal befestigt wird und daß der aus dem Strang und dem Kern bestehende Form­ körper anschließend in einer Gießform durch Heißgießen umspritzt und der so hergestellte Verbundkörper gesintert wird, wobei sich der Strang thermisch zersetzt. Der Strang kann in linearer Form, z. B. bei Stechwerkzeugen, oder in Wendelform bei Bohrerrohlingen angeformt werden. Bei schraubenförmigen Gieß­ teilen, wie z. B. Bohrer, empfiehlt sich die Verwendung einer elastischen Kunststofform als Gießform, die durch Umgießen eines Musterkörpers und anschließendes Auftrennen der Kunst­ stofform entlang einer wendelförmigen Fläche hergestellt worden ist. Die aufgetrennte Kunststofform ermöglicht die leichte Entnahme von darin gegossenen Bohrerrohlingen mit angeformten Spankammern bzw. Wendelstegen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden beschrie­ ben.

In einem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Hartstoffpulver­ mischung aus 94 Massen-% WC und 6 Massen-% Co vermischt, gemah­ len und anschließend mit einem bezogen auf die Gesamtmischung zu 45 Vol.-% ausmachenden thermoplastischen Binder zu einer 75°C warmen Suspension aufgeschmolzen worden. Der thermoplasti­ sche Binder bestand zu 70 Vol.-% aus einem niederkettigen Paraffin, 20 Vol.-% Wachs und 10 Vol.-% Ölsäure. Die Heiß­ schlicker-Suspension besitzt eine Viskosität, die größer als 100 mPa s beträgt. Soweit kleinere Viskositätswerte erreicht wurden, ist pulverförmiges WC/Co in einer Menge nachgefüllt worden, bis die gewünschte Mindestviskosität erreicht und die Dispersion stabil war. Der Schlicker wird drucklos oder unter maximal 1 MPa über Angießkanäle in eine Gießform gegeben, deren Innenkonturen unter Berücksichtigung des Sinterschwundes dem herzustellenden Formbauteil entsprechen. Die Gießform wird anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt, der Formkörper ent­ nommen und unter Schutzgas in einem Pulverbett bis 300°C erwärmt, wobei bis auf einen Restgehalt an thermoplastischem Binder zwischen 20 und 30% der Binder ausgetrieben wird. Anschließend wird der Formkörper auf eine Graphitunterlage in einen Sinterofen gesetzt und bei ca. 1450°C fertiggesintert. In der Aufwärmphase bis 500°C wird der Restbinder in die Gasphase ausgetrieben.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind 5175 g Hartmetallpul­ ver der Zusammensetzung 87,77 Massen% WC (Korngröße 0,9 µm), 10,6 Massen% Co, 1,5 Massen% TaC/NbC und 0,13 Massen% VC ver­ mischt worden. 270,4 g eines thermoplastischen Binders aus einem Paraffin-Wachs-Ölsäuregemisch der im Ausführungsbei­ spiel 1 angegebenen Zusammensetzung sind bei 70°C aufgeschmol­ zen worden, wonach das genannte Hartmetallpulver in Portionen unter Rühren des Schlickers zugegeben worden ist. Die Schlickerviskosität ist hierbei überwacht worden und auf einen Wert von ca. 200 mPas eingestellt worden. Unter einem Druck von 3×10⁵ Pa (3 bar) wird der hergestellte Schlicker in eine Form gespritzt, unter einer kontrollierten Atmosphäre bis 300°C ent­ bindert und anschließend bei 1450°C fertiggesintert.

In einem dritten Ausführungsbeispiel ist aus einem weichmagne­ tischen Fe-Co-Pulver mit 80 Massen% Fe und 20 Massen% Co und einer mittleren Teilchengröße von 25 µm und einem bezogen auf die Gesamtmischung 5,5 Massen% ausmachenden thermoplastischen Binder eine Suspension hergestellt worden. Der thermoplastische Binder bestand zu 70 Vol% aus einem niederkettigen Paraffin, 24 Vol% Wachs und 6 Vol% Stearinsäure. Der thermoplastische Binder wurde in einer beheizbaren Mischvorrichtung auf 80°C erwärmt und 2/3 des Pulvergemisches dazugegeben und so lange gemischt, bis die Viskosität der Suspension absinkt. Anschlie­ ßend wird der Rest des Pulvers dazugegeben und wiederum inten­ siv gemischt. Die Suspension besitzt eine Viskosität oberhalb von 100 mPas. Der derart hergestellte Schlicker wird unter einem Druck von 1 MPa in eine Gießform für einen Spulenkern gegossen und abgekühlt. Nach Abkühlung wird der Grünling aus der teilbaren Gießform entnommen und in einer Aluminiumoxidpul­ vereinbettung in einem Durchschubofen unter einem Wasserstoff­ strom thermisch entbindert und bei 1350°C für 4 Stunden gesin­ tert.

Entsprechende Ausführungsbeispiele sind mit Ausgangspulverstof­ fen durchgeführt worden, bei denen anstelle des Eisen-Cobalt-Pulvers folgende Werkstoffe jeweils verwendet worden sind:

• - reines Eisen,
• - 2,5 bis 5 Massen% Si, Rest Fe,
• - 10 bis 50 Massen% Co, Rest Fe,
• - 45 bis 55 Massen% Ni, Rest Fe und 6 bis 13 Massen% Al, 10 bis 18 Massen% Ni, 0 bis 42 Massen% Co, 2 bis 6 Massen % Cu, 0 bis 3 Massen% Nb, 0 bis 9 Massen% Ti, Rest Fe (AlNiCo-Werkstoff).

In entsprechender Weise sind Cermets sowie pulvermetallurgische Stahl-Ausgangssorten der genannten Art verarbeitet worden. Die Ausgangskorngrößen der pulvermetallurgischen Stoffe lagen ent­ weder im Durchschnitt unterhalb 1 µm (sogenanntes Feinstkorn) oder unterhalb 2 µm.

Claims (29)

1. Verbundwerkstoffe, im wesentlichen bestehend aus

• - einem Cermetwerkstoff mit einer Bindemetallphase von 3 bis 30 Massen-%, Rest mindestens eine Carbonitrid­ phase oder
• - einem Hartmetall mit mindestens einer Hartstoffphase von 65 bis 99%, Rest Bindemetallphase oder
• - einem pulvermetallurgisch hergestelltem Stahl oder
• - einem metallischen oder keramischen Magnetwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundwerkstoff durch Heißgießen und anschließen­ des Sintern hergestellt worden ist.

2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundwerkstoff zusätzlich einem abschließenden heißisostatischen Pressen (HIP) zur Nachverdichtung unter­ zogen worden ist, vorzugsweise unter einem Druck zwischen 0,5 MPa und 300 MPa (5 bar und 3000 bar), wobei Cermet- oder Hartmetallverbundkörper bei Temperaturen von 1200°C bis 1750°C und Stahlverbundkörper bei Temperaturen von 1000°C bis 1600°C nachverdichtet worden sind.

3. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Cermet eine auf Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo und/oder W basierende Carbonitrid­ phase und eine Bindemetallphase aus Co und/oder Ni auf­ weist.

4. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hartstoffphase Oxicarbide, Oxinitride, Oxicarbonitride oder Boride aufweist.

5. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hartmetall hexagonales WC als 1. Phase und kubisches Carbid des Mischkristalles aus W, Ti, Ta und/oder Nb als 2. Phase und eine Bindemetallphase aus Co, Ni, Fe oder Mischungen hiervon aufweist.

6. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hartmetall aus hexagona­ len Mischcarbiden WC mit MoC und/oder kubischen Mischcar­ biden der Elemente Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo und/oder W mit einer Bindemetallphase aus Co, Fe und/oder Ni besteht.

7. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemetallphase bis zu 15 Massen-% Mo, W, Ti, Mn und/oder Al - bezogen auf die Gesamtmasse der Bindemetallphase - aufweist.

8. Verbundwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemetallphase aus einer Ni-Al-Legierung mit einem Ni-Al-Verhältnis von 90 : 10 bis 70 : 30 besteht.

9. Verbundwerkstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemetallphase bis zu 1 Massen-% Bor (bezogen auf die Gesamtmasse der Bindemetallphase) enthält.

10. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemetallphase aus Ni₃Al, TiSi₃, Ti₂Si₃, Ti₃Al, Ti₅Si₃, TiAl, Ni₂TiAl, TiSi₂, NiSi, MoSi₂, MoSiO₂ oder Mischungen hieraus besteht.

11. Verbundwerkstoff nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Zusätze von 0 bis 16 Massen-% aus Co, Ni, Fe und/oder Sel­ tenerd-Metallen.

12. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, gekennzeichnet durch eine warmfeste Bindemetallphase, bestehend aus pulvermetallurgisch hergestelltem Schnell­ arbeitsstahl und/oder einer Superlegierung.

13. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, gekennzeichnet durch eine Bindemetallphase aus Ni und Cr.

14. Verbundwerkstoff nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Zusätze von Mo, Mn, Al, Si und Cu in Mengen von 0,01 bis zu 5 Massen-%.

15. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine oder mehrere mittels PVD, CVD und/oder PCVD aufgetragene Schichten.

16. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch Zusätze bis 25 Massen-% bestehend aus einkristallinen Verstärkungsstoffen in Plättchen- und/oder Whiskerform und/oder der Ausgangsmischung beigegebenen pulverförmigen keramischen Stoffen, vorzugsweise aus der Gruppe der Boride und/oder Carbide und/oder Nitride und/oder Carbonitride der Elemente der Gruppen IVa (Ti, Zr, Hf), Va (V, Nb, Ta) oder VIa (Cr, Mo, W) oder Mischungen davon und/oder aus SiC, Si₃N₄, Si₂N₂O, Al₂O₃, ZrO₂, AlN und/oder BN.

17. Verfahren zum Heißgießen von Cermet-, Hartmetall-, Stahl- und/oder metallischen oder keramischen Magnetwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Verbund­ werkstoffe in dem gewünschten quantitativen Mischungsver­ hältnis als pulverförmige Ausgangsstoffe nach dem Mahlen mit einem thermoplastischem Binder, dessen Anteil an der Gesamtmenge 20 bis 50 Vol.-%, vorzugsweise 30 bis 40 Vol.-% beträgt, und der eine Viskosität zwischen 3 bis 6 mPa s aufweist, in eine stabile dispersive Suspension mit einer Viskosität zwischen 100 mPa s und 5 Pa s über­ führt wird, diese Suspension in eine die gewünschten Kon­ turen des herzustellenden Verbundwerkstoffbauteiles ent­ sprechende Form drucklos oder unter einem Druck von maxi­ mal 5 MPa, vorzugsweise 0,1 bis 1 MPa, bei mindestens 70°C bis 120°C gegossen und auf Temperaturen, die oberhalb der Verdampfungstemperaturen des thermoplastischen Binders liegen, erwärmt wird und der thermoplastische Binder aus­ getrieben und der entbinderte Körper gesintert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Korngröße der gemahlenen pulverför­ migen Ausgangsstoffe unter 15 µm, bei Stahl- und Magnet­ werkstoffen unter 100 µm, vorzugsweise < 3 µm, liegt und/oder die Viskosität der Suspension zwischen 100 mPa s und 2000 mPa s liegt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeich­ net, daß der thermoplastische Binder 2 bis 30 Vol.-% grenzflächenaktive Stoffe (Detergenzien, Tenside), vor­ zugsweise mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff-Rest oder Alkylbenzol-Rest mit 10 bis 22 C-Atomen und einer hydrophilen Gruppe wie -COOH wie insbesondere Öl- oder Stearinsäure, Rest Wachse und/oder Paraffine aufweist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform aus Messing, Kupfer, Stahl oder Kunststoff besteht.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Austreiben des thermoplastischen Binders stufenweise erfolgt, nämlich in einer ersten Stufe bei Temperaturen bis zu 300°C 50 bis 80 Vol.-% des ther­ moplastischen Binders und in einer zweiten Stufe der Rest des Binders bei höherer Temperatur ausgetrieben wird, vor­ zugsweise jeweils unter Schutzgasatmosphäre.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe der Formkörper mit einem saugfähigen Material (Pulverbett), wie Al₂O₃-Pulver, umhüllt wird oder auf einer saugfähigen Keramikunterlage, vorzugsweise aus Al₂O₃, und/oder die zweite Stufe in einem Sinterofen durchgeführt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper vor dem Überführen in den Sinterofen einen Restgehalt an thermoplastischem Bin­ der von 20 bis 30 Vol.-% aufweist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Gießform über zwei unter­ schiedliche Gießkanäle unterschiedliche Suspensionen ein­ gegossen werden, wodurch der hergestellte Formkörper eine radial oder linear inhomogene Zusammensetzung erhält.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einer ersten Form oder durch Spritzgießen ein Kern hergestellt wird, der dann in eine zweite Form überführt wird, bevor der Kern mit einer Hülle umgossen wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß um einen Kern abrasionsbeständige Verschleißschutzschichten gegossen werden.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Kern ein Strang aus Kunst­ stoff, vorzugsweise Polyethylen oder Wachse, oder einem anderen bei Sintertemperatur ausschmelzbaren Material fest haftend als Platzhalter für einen späteren Kanal befestigt wird und daß der aus Strang und Kern bestehende Formkörper anschließend in einer weiteren Form durch Heißgießen umspritzt und der so hergestellte Verbundkörper gesintert wird, wobei sich der Strang thermisch zersetzt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst durch Strangpressen, Matrizenpressen oder kaltisostatisches Pressen ein zylindrischer Kern herge­ stellt wird, der dann mit einem Strang aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen oder Wachs, als Platzhalter für eine spätere Bohrung wendelförmig umwickelt wird, daß der umwickelte Kern in einer Gießform umspritzt und nach der Entnahme aus der Gießform gesintert wird, wobei sich der Strang thermisch zersetzt.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß als Gießform eine elastische Kunststofform verwendet wird, die durch Umgießen eines Musterkörpers und anschließendes Auftrennen der Kunststofform entlang einer wendelförmigen Fläche hergestellt worden ist.