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Die
Erfindung betrifft einen Hartmetall- oder Cermet-Körper mit
einer Hartstoffphase aus WC und mindestens einem Carbid, Nitrid,
Carbonitrid und/oder Oxicarbonitrid mindestens eines der Elemente
der IVa-, Va- oder VIa-Gruppe des Periodensystemes, und mit einer
Binderphase aus Eisen, Cobalt, und/oder Nickel, wobei der Anteil
der Binderphase 3 bis 25 Massen-% beträgt, mit einem aus mehreren
Schichten mit jeweils unterschiedlicher Zusammensetzung bestehenden
Randbereich.
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Körper der
genannten Art sind aus den nachfolgenden drei Druckschriften grundsätzlich bekannt.
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Stand der Technik
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So
beschreibt die
EP 0
635 580 A1 eine Stickstoff enthaltende Sinterhartmetallegierung,
die aus einer Nickel und Cobalt enthaltenden Binderphase und einer
Hartstoffphase besteht, die sich aus Carbiden von wenigstens zwei
Arten von Übergangsmetallen
aus den Gruppen IVa, Va und VIa des Periodensystemes zusammensetzt.
Die Binderphase ist in einer Eindringtiefe von 3 μm bis 500 μm um das 1,1-
bis 4-fache größer als
der Binderphasenanteil an der Gesamtzusammensetzung des Körpers. Zu
größeren Eindringtiefen
bis 800 μm
nimmt die Binderphase auf einen mittleren Wert ab. In der Oberflächenrandzone
mit einer Eindringtiefe von maximal 3 μm liegt der Binderphasenanteil
maximal 10% unter dem höchsten
Wert, den die Binderphase in dem vorgenannten Bereich zwischen 3 μm und 500 μm lokal erreicht.
Die Hartstoffphase besteht aus einer Zusammensetzung Ti
xW
yM
c, wobei M ein Übergangsmetall
der IVa- bis VIa-Gruppe des Periodensystemes, aber nicht Titan oder
Wolfram ist. Die Stoffanteile erfüllen die Beziehung x + y +
c = 1, wobei 0,5 < x ≤ 0,95 und
0,05 < y ≤ 0,5 sein
soll. Der Titananteil in der Oberflächenzone beträgt mindestens
das 1,01-fache des mittleren Titananteiles in der Legierungszusammensetzung.
Der Wolframanteil liegt in diesem Oberflächenbereich zwischen dem 0,1-
und dem 0,9-fachen des mittleren Wolframanteiles der Gesamtlegierung.
Bis zu einer Eindringtiefe von 800 μm gehen der Wolfram und der
Titananteil auf mittlere Werte über.
Der sich an die Körperoberfläche anschließende Randzonenbereich
ist entweder WC-partikelfrei oder es liegen WC-Partikel in einer geringen
Menge vor, die 0,1 Vol.-% in dem Oberflächenbereich nicht übersteigen.
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Die
EP 0 687 744 A2 beschreibt
ebenfalls eine Stickstoff enthaltende Sinterhartmetallegierung mit
wenigstens 75 Gew.-% und maximal 95 Gew.-% Hartphasenanteil, der
Titan, ein Element der Gruppe VIa des Periodensystemes und WC, Rest
Binderphase aus Nickel und Cobalt enthält. Die Legierung enthält 5 Gew.-%
bis 60 Gew.-% Titan in Form von TiC und 30 Gew.-% bis 70 Gew.-%
eines Metalles in Form eines Metallcarbides. Das Atomverhältnis des Stickstoffes
zu der Gesamtmenge an Kohlenstoff und Stickstoff in der Hartphase
liegt zwischen 0,2 und 0,5. Die so bestimmte Sinterhartmetallegierung
besitzt eine weiche, äußerste Oberflächenschicht,
die aus einer Binderphase und WC besteht. Unter dieser äußersten
Schicht liegt eine 3 μm
bis 30 μm
dicke Schicht, die im wesentlichen aus WC mit geringen Bindermetallanteilen
bestehen soll.
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Die
EP 0 822 265 A2 beschreibt
ebenfalls eine Stickstoff enthaltende Sinterhartmetallegierung mit
einer WC einschließenden
Hartstoffphase, die ferner Carbide, Nitride oder Carbonitride wenigstens eines
der Elemente der Gruppen IVa bis VIa des Periodensystemes oder entsprechende
Carbonitride hiervon neben einer Binderphase besitzt, die hauptsächlich aus
Nickel und Cobalt besteht. Der beschriebene Sinterkörper weist
einen Randbereich auf, der sich in drei Schichten aufteilt, wovon
die äußerste Schicht
einen WC-Gehalt zwischen 0 und 30 Vol.-%, Rest Binderphase aufweist,
die mittlere Schicht 50 Vol.-% bis 100 Vol.-% WC, Rest Binderphase
und eine dritte unterste Schicht mit einem WC-Volumenanteil zwischen
0 und 30 Vol.-%, Rest Binder. Die äußerste sowie die unterste Schicht
haben eine zwischen 0,1 μm
und 10 μm
liegende Dicke, während
die mittlere Schicht eine Dicke zwischen 0,5 μm und 10 μm aufweist. Alle vorgenannten
Sinterkörper
sollen aufgrund ihrer verbesserten mechanischen Eigenschaften als
Schneidwerkzeuge verwendbar sein.
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Aufgabenstellung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Körper dahingehend
weiterzuentwickeln, daß dieser
ohne weitere Beschichtung als Schneideinsatz eine hohe Verschleiß- und Schneidfestigkeit
aufweist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung solcher Körper angegeben
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Hartmetall- oder Cermet-Körper nach Anspruch 1 oder 4
sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 gelöst.
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Weiterbildungen
der Hartmetallkörper
und des Verfahrens sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.
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Der
nach Anspruch 1 gekennzeichnete Hartmetall- oder Cermet-Körper zeichnet
sich dadurch aus, daß der
WC-Anteil an der Hartstoffphase mindestens 10 Massen-% und maximal
96 Massen-% beträgt
und daß in
dem Randbereich drei Schichten bestehen, wovon
- a)
in einer äußeren, sich
an die Körperoberfläche anschließenden und
bis zu einer Tiefe zwischen 2 μm
und 30 μm
reichenden ersten Schicht eine binderphasenfreie Carbonitridphase
vorliegt, die
- b) an eine darunterliegende mittlere Schicht mit einer Dicke
von 5 μm
bis 150 μm
aus einer im wesentlichen reinen WC-Co-Zusammensetzung angrenzt
und daß
- c) in einer dritten untersten Schicht mit einer Dicke von mindestens
10 μm und
maximal 650 μm
die Anteile der Binderphase und der IVa- und/oder Va-Elemente auf
den im Körperinneren
vorliegenden, im wesentlichen konstanten Wert ansteigen und der
Wolframanteil auf den im Körperinneren im
wesentlichen konstanten Wert abfällt.
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Die
unterschiedlichen Schichten des vorbeschriebenen Sinterkörpers gehen
(quasi) diskontinuierlich ineinander über, wobei vorzugsweise als
Metall der Carbonitridphase Titan verwendet wird. Der Gehalt an
Titan und/oder einem weiteren Element der IVa- bis VIa-Gruppe des
Periodensystemes, Wolfram ausgenommen, ist in der genannten äußeren Schicht
maximal, fällt
dann beim Übergang
in die mittlere Schicht steil auf einen minimalen Wert ab und steigt
beim Übergang
zu der dritten untersten Schicht bis zu einer Eindringtiefe, von
der Oberfläche gemessen,
von ca. 800 μm
allmählich
auf einen mittleren, dem Anteil an der Gesamtzusammensetzung entsprechenden
Wert im Körperinneren
wieder an, der jedoch unterhalb des Titan- oder sonstigen Metallanteiles
in der äußeren Schicht
liegt. In entsprechender Weise ist der Stickstoffgehalt in der mittleren Schicht
minimal und steigt beim Übergang
in die äußerste Schicht
auf Anteile an, die über
dem durchschnittlichen Stickstoffgehalt der Legierung liegen, die
im Kerninneren vorhanden sind. Hierzu entgegengesetzt steigen beim Übergang
von der äußersten
Schicht zur mittleren Schicht die Gehalte an Wolfram und Cobalt
deutlich an. Die Hartstoffphase WC kann ggf. erst beim Sintern aus
(Ti, W)C oder (Ti, W)(C, N) gebildet werden. Auch kann das Wolfram
in der WC-Phase teilweise durch MoC ersetzt sein, was ggf. erst
beim Sintern aus (Ti, Mo)C oder (Ti, Mo)(C, N) gebildet wird.
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Vorzugsweise
beträgt
der Binderphasengehalt in der mittleren Schicht maximal das 0,9-fache des
Binderphasengehaltes im Körperinneren,
während
der Wolframanteil in dieser mittleren Schicht mindestens das 1,1-fache
des im Körperinneren
liegenden Wolframanteiles beträgt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Ausführungsform
nach Anspruch 4 sind dagegen keine scharfen Trennungen zwischen
den einzelnen Schichten (Zonen) gegeben, vielmehr ändern sich
die jeweiligen Metall- und Nichtmetallanteile der Legierung graduell über weite Übergangsbereiche.
Die Legierung nach Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, daß der WC-Anteil
an der Hartstoffphase mindestens 10 Massen-% und maximal 96 Massen-%
beträgt
und daß die
drei den Randbereich bildenden Schichten folgende Bedingungen erfüllen:
In
einer äußeren, sich
an die Körperoberfläche oder an
eine Randzone mit einer Eindringtiefe von 1 bis maximal 3 μm anschließenden und
bis in eine Tiefe zwischen 10 μm
bis 200 μm
reichenden Schicht beträgt
der Wolfram- und der Binderphasenanteil maximal das 0,8-fache des
sich aus der Gesamtzusammensetzung ergebenden Anteiles. In dieser
Schicht steigt der Wolfram- und der Binderphasenanteil zum Körperinneren
hin im wesentlichen kontinuierlich an, wohingegen der Stickstoffanteil
zum Körperinneren hin
im wesentlichen kontinuierlich abfällt. In einer darunterliegenden
mittleren Schicht einer Dicke zwischen 20 μm und 400 μm durchlaufen mit fortschreitender
Eindringtiefe die Wolfram- und die Binderphasengehalte ein Maximum
und die Gehalte an Elementen der IVa- und/oder Va-Gruppe des Periodensystemes
ein Minimum. In einer dritten untersten Schicht, die bis zu einer
von der Körperoberfläche gemessenen
Eindringtiefe von maximal 1 mm reicht, fallen die Wolfram- und Binderphasenanteile
auf im wesentlichen konstante Werte im Körperinneren ab, die dem Anteil
an der Gesamtzusammensetzung entsprechen, und die Gehalte an Elementen
der IVa- und Va-Gruppe
des Periodensystemes, insbesondere des Titans steigen auf im wesentlichen
konstante Werte an. Der Stickstoffgehalt bleibt beim Übergang von
der mittleren Schicht zur untersten Schicht bis ins Körperinnere
im wesentlichen konstant.
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Die
Zusammensetzung der Legierungen der Körper nach Anspruch 1 und 4
kann bis zu 2 Massen-% – bezogen
auf die Gesamtmasse des Körpers – an Chrom
und/oder Molybdän
enthalten. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Körper nach Anspruch 1 oder 4
in der Hartstoffphase TiCN, vorzugsweise in einer Menge zwischen
3 Massen-% und 40 Massen-% enthalten. Ggf. kann die Hartstoffphase
bis zu 40 Massen-% TiC und/oder TiN enthalten.
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Bei
der Herstellung der genannten Legierungskörper ist zwischen Ausgangsmischungen,
die bereits Stickstoff enthalten und solchen, die Stickstoff-frei
sind, zu unterscheiden. Anspruch 8 beschreibt das Verfahren zur
Behandlung einer Stickstoff-freien Mischung aus Hartstoffen und
Bindermetallen, vornehmlich Nickel und/oder Cobalt. Die entsprechend
der gewünschten
Gesamtzusammensetzung zusammengestellten Ausgangsmischungen aus
Metallcarbid und Bindermetallen werden in nach dem Stand der Technik
Weise gemischt, gemahlen und zu einem Grünling vorgepreßt. Dieser
vorgeformte Körper
wird bis mindestens 1200°C
in einem Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre aufgeheizt, bevor anschließend zumindest
zeitweise Stickstoffgas mit einem Gasdruck von 104 bis
107 Pa, vorzugsweise von 104 Pa
bis 5 × 104 Pa in die Atmosphäre eingebracht wird und der
Körper
darin weiter auf Sintertemperatur erhitzt wird. Die Sintertemperatur
wird mindestens 0,5 h, vorzugsweise 1 h, gehalten, bevor der Körper anschließend abgekühlt wird, wobei
die beim Aufheizen ab 1200°C
eingestellte, Stickstoff enthaltende Atmosphäre auf rechterhalten bleibt,
bis in der Abkühlphase
mindestens 1000°C
erreicht sind.
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Enthält die Ausgangsmischung
Stickstoffanteile von mindestens 0,2 Massen-% bezogen auf die Hartstoffgesamtmasse,
wird wie vorbeschrieben verfahren. Alternativ hierzu kann das Stickstoffgas
auch bei höheren
Temperaturen, spätestens
jedoch bei Erreichen der Sintertemperatur in die Sinteratmosphäre eingelassen
werden, wobei derselbe vorbeschriebene Gasdruck eingestellt wird.
Bei späterem
Einlassen des Stickstoffgases ist ggf. die Haltezeit der Sintertemperatur
zu verlängern.
In jedem Fall ist auch bei solchen Ausgangsmischungen die Stickstoff-haltige Atmosphäre so lange
aufrechtzuerhalten, bis in der Abkühlphase mindestens 1000°C (oder ein
darunterliegender Wert) erreicht sind.
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Insbesondere
zur Schaffung eines Sinterkörpers
nach Anspruch 1 mit quasi-diskontinuierlichen Übergängen zwischen den einzelnen
Schichten hinsichtlich der Stoffzusammensetzung in diesen Schichten
wird das Verfahren nach Anspruch 10 vorgeschlagen, bei dem während oder
nachdem der Körper
mindestens 0,5 h auf der Sintertemperatur gehalten wird bzw. gehalten
worden ist, die Temperatur (ggf. während der Abkühlphase)
mindestens einmal, vorzugsweise mehrfach, um den eutektischen Schmelzpunkt
oszillierend gehoben und gesenkt wird. Dies heißt, daß die eingestellte Temperatur
mindestens 20°C,
vorzugsweise 50°C,
jeweils mindestens einmal über
dem eutektischen Schmelzpunkt, d. h., dem Schmelzpunkt der Binderphase,
variiert werden muß.
Dies schließt
auch solche Verfahrensführungen
mit ein, bei denen zwischenzeitlich vor den jeweiligen Temperaturanhebungen
und -absenkungen, welche die Temperaturoszillation darstellen, die
jeweils höchsten
oder niedrigsten Temperaturen eine kurze Zeitdauer konstant gehalten
werden.
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In
einem konkreten Ausführungsbeispiel
wird nach 0,5-stündigem
Halten der Temperatur auf der Sintertemperatur die Temperatur auf
den eutektischen Schmelzpunkt abgesenkt, danach um 50°C angehoben,
anschließend
wiederum bis auf einen Wert abgesenkt, der 50°C unter dem eutektischen Punkt
liegt, wonach wiederum eine Temperaturerhöhung mit nachfolgender Temperaturabsenkung
um die vorbeschriebenen Werte vorgenommen wird, so daß vier Aufheiz-
und Abkühlungszyklen
durchlaufen werden, bevor der Körper
auf Raumtemperatur abgekühlt
wird.
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Die
Aufheiz- und Abkühlraten
sowie die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur um den eutektischen
Schmelzpunkt variiert wird, kann bis zu 10°C/min betragen. Vorzugsweise
liegen die Änderungsgeschwindigkeiten
der Temperatur bei der Variation um den eutektischen Schmelzpunkt
zwischen 3°C/min
und 5°C/min.
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Nach
dem Sintern kann ggf. ein heißisostatisches
Pressen des Sinterkörpers
angeschlossen werden.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
grafische Darstellung der jeweiligen relativen Metall- und Nichtmetallanteile
in Abhängigkeit
von der Eindringtiefe eines ersten Legierungskörpers,
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2 eine
grafische Darstellung des gewählten
Temperaturverlaufes bei der Erwärmung
des vorgeformten Körpers
bis zur Sintertemperatur und den Temperaturverlauf in der Abkühlphase,
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3 eine
Darstellung der relativen Metall- und
Nichtmetallanteile in Abhängigkeit
von der Eindringtiefe eines weiteren erfindungsgemäßen Legierungskörpers und
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4 eine
grafische Darstellung des Temperaturverlaufes vor, während und
nach dem Sintern.
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In
einem ersten Ausführungsbeispiel
sind 6,5 g einer Mischung aus 70% TiC und 30% TiN, 13,5 g einer
Mischung aus gleichen Anteilen an TiC und TiN, 80 g WC und 11,1
g Co miteinander vermischt, gemahlen und schließlich zu einem Grünling verpreßt worden.
Dieser als Grünling
vorliegende Körper
ist in einen Sinterautoklav gegeben worden, der anschließend entsprechend
dem aus 2 entnehmbaren Temperaturverlauf unterzogen worden
ist. Zunächst wurde
der Grünling
ca. 6 Stunden, d. h. bis zum Zeitpunkt t1,
mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 1,2°C/min aufgeheizt, wonach die
Aufheizgeschwindigkeit auf 5°C/min
erhöht
worden ist, bis nach knapp 9 Stunden (Zeitpunkt t2)
eine Temperatur von 1260°C erreicht
war. Bis dahin herrschte in dem Sinterautoklav ein Vakuum bzw. ein
geringer Druck von 10 Pa. Anschließend ist in den Sinterautoklaven
bei 1260°C Stickstoff
unter einem Druck von 5 × 104 Pa eingelassen worden. Dieser Sinteratmosphäre ist bei
gleichbleibender Temperatur 2 Stunden bis zum Zeitpunkt t3 aufrechterhalten worden. Anschließend wurde
die Stickstoffatmosphäre
abgepumpt und wiederum ein Vakkum bzw. 10 Pa Druck eingestellt,
bevor der Sinterkörper
mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5°C/min auf die Sintertemperatur
Ts von 1520°C erwärmt worden ist. Diese Sintertemperatur
von 1520°C
ist eine Stunde lang konstant gehalten worden, bevor der Körper zum
Zeitpunkt t4 mit einer Geschwindigkeit von
3,3°C/min
auf 1250°C
abgekühlt worden.
Hiernach in den Sinterautoklaven wiederum Stickstoff mit einem Druck
von 5 × 104 Pa eingelassen worden, wonach der Sinterkörper abermals
(ab dem Zeitpunkt t5) mit einer Aufheizgeschwindigkeit von
3,3°C/min
auf 1400°C
erwärmt
worden ist, wonach mit derselben Geschwindigkeit der Körper auf 1200°C bis zum
Zeitpunkt t6 abgekühlt wurde. Dieser Vorgang des
Aufheizens auf 1400°C
und Abkühlens auf
1200°C wiederholte
sich insgesamt viermal unter Aufrechterhaltung der eingestellten
Stickstoff-Druckatmosphäre.
Anschließend,
d. h. ab Zeitpunkt t7 ließ man den
Sinterkörper
weiterhin bis etwa 1000°C mit
einer Abkühlgeschwindigkeit
von 3,3°C/min
abkühlen,
bevor zum Zeitpunkt t8 die bis dahin geregelte Heizung
abgeschaltet worden ist, bis der Ofen vollständig ausgekühlt war. Die Gesamtbehandlungsdauer
lag bei ca. 26 Stunden.
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Durch
diese Behandlung ergaben sich die aus 1 ersichtlichen
Metall- und Nichtmetallanteile Y, angegeben in Gew.-%, des Sinterkörpers in
Abhängigkeit
von der Eindringtiefe X, gemessen ab der Probenoberfläche. Hervorzuheben
ist, daß die äußere Schicht
im wesentlichen aus TiCN bestand, während Wolfram und Cobalt als
Binder in dieser Außenschicht
nicht nachweisbar waren. In einer mittleren Schicht lag ein fast
reines hexagonales WC-Co-Gefüge
(ohne TiCN-Anteile) vor. Wie aus 1 ersichtlich,
fällt der
Titan- wie auch der Stickstoffgehalt im Grenzbereich von der äußersten
Schicht zur mittleren Schicht stark ab und steigt erst im Grenzbereich der
mittleren Schicht zur untersten Schicht wieder an. In diesem Übergangsbereich
von der mittleren zur äußersten
Schicht sinkt der Wolframgehalt ebenso auf einen mittleren Wert
ab wie der Co-Gehalt auf den mittleren Wert (weiter) ansteigt. Bei
Eindringtiefen > 50 μm lagen die
jeweils quantitativ ausgewiesenen Konzentrationen vor.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
sind 14,5 g einer Mischung aus 70% TiC und 30% TiN sowie 28,5 g
einer Mischung aus gleich großen
Anteilen an TiC und TiN mit 57 g WC und 11,1 g Co vermengt und in üblicher
Weise bis zu einem vorgepreßten Grünling vorbehandelt
worden. Dieser Grünling
ist dann in einem Sinterautoklaven dem aus 4 ersichtlichen
Temperaturverlauf unterzogen worden. Zunächst wurde der Körper ca.
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6
Stunden bis zum Zeitpunkt t1 mit einer Aufheizgeschwindigkeit
von 1,2°C/min
erwärmt,
wonach die Aufheizgeschwindigkeit auf 5°C/min bis zu einer Temperatur
von 1260°C
gesteigert worden ist, die zum Zeitpunkt t2 erreicht
war. Diese Temperatur ist ca. eine Stunde bis zum Zeitpunkt t3 gehalten worden, wonach abermals eine Aufheizung
mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5°C/min auf 1500°C eingestellt
worden ist, die zum Zeitpunkt t4 erreicht
war. Bis zu diesem Zeitpunkt t4 herrschte
im Sinterautoklaven ein Vakkum bzw. ein minimaler Druck von 10 Pa.
Mit Erreichen der Sintertemperatur von 1500°C ist Stickstoff mit einem Druck
von 5 × 104 Pa eingelassen worden. Die so eingestellte
Stickstoffatmosphäre
ist im folgenden bis zum Schluß aufrechterhalten
worden. Die Sintertemperatur wurde etwa eine Stunde bis zum Zeitpunkt
t5 gehalten, bevor der fertig gesinterte
Körper
einer Abkühlung
mit einer Geschwindigkeit von 1°C/min
unterzogen worden ist, bis etwa 1000°C zum Zeitpunkt t6 erreicht
wurden. Hiernach wurde die Heizung abgestellt und der Ofen kühlte auf Raumtemperatur
aus.
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Das
sich durch die vorbeschriebene Behandlung erzielte Randbereichsprofil,
bei dem die Metall- und
Nichtmetallanteile Y, gemessen in Gew.-%, gegen die Eindringtiefe
X, gemessen von der Probenoberfläche,
aufgetragen sind, ergibt sich aus 3. Abgesehen
von einer dünnen,
maximal 1 μm
bis 3 μm
Eindringtiefe reichenden Randzone, die hier außer Betracht bleiben soll,
ergab sich folgender Schichtaufbau: Eine erste Randschicht wies
geringe Wolfram- und Cobalt-Anteile auf, die mit wachsender Eindringtiefe
kontinuierlich anstiegen und in einer mittleren Schicht ein Maximum
durchliefen. In demselben Maße
wie Wolfram- und Cobalt-Anteile in der mittleren Schicht ein Maximum
durchlaufen, durchläuft
der Titan-Gehalt ein Minimum. Im Übergangsbereich von dieser
mittleren Schicht zu der untersten Schicht, die bis ca. 1 mm Eindringtiefe
reicht, fallen die Wolfram- und die Cobalt-Anteile auf die sich
aus der Ausgangsmischung ergebenden mittleren Werte im Körperinneren
ab, während
der Titangehalt in entsprechender Weise ansteigt. Der Stickstoffgehalt
fällt (abgesehen
von einer dünnen
maximal 3 μm
dicken Randschicht) mit größer werdender
Eindringtiefe kontinuierlich ab und erreicht in einer Eindringtiefe von
ca. 50 μm
den mittleren Wert, der sich aus der Legierungszusammenstellung
gemäß Ausgangsmischung
ergibt. Die jeweils mittleren Konzentrationen sind quantitativ (in
Gewichtsprozent) ausgewiesen.
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Die
in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
behandelten Cermets unterscheiden sich entsprechend den 1 und 3 im
wesentlichen durch die Übergänge von
der äußersten
Schicht zur mittleren bzw. von der mittleren zur untersten Schicht,
die im erstbeschriebenen Fall quasi-diskontinuierlich, d. h., mit
steilen Anstiegs- und Abstiegsflanken der jeweiligen Gehalte der
Metalle und Nichtmetalle in den Übergangsbereichen
verlaufen, während
die Übergänge beim
zweiten Beispiel deutlich geringere Anstiege bzw. Gradienten aufweisen.
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In
weiteren Ausführungsbeispielen
sind auch Hartmetalle hergestellt worden, bei denen die Ausgangsmischungen
zwischen 53 und 66 g WC, 4 bis 17 g W, 30 g TiC und 11,1 g Co enthalten
haben. Ebenso ist es möglich,
von Hartstoffen des Types (Ti, W)C bzw. (Ti, W)(C, N) bzw. WC, TiC,
TiN oder WC, C und Co als jeweilige Ausgangsmischungen zu verwenden.
Je nach Behandlung und Zusammensetzung der Ausgangsmischung kann
die jeweilige Dicke der drei Schichten im Randbereich gezielt eingestellt
werden.