DE2021399B2 - Metallbeschichteter Diamant - Google Patents

Description

zeichnet, daß die Legierung eine Nickel-Eisen-Legierung ist.

5. Diamant nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Metallbeschichtung insgesamt aus Eisen oder einer Eisen enthaltenden Legierung besteht.

6. Diamant nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Metallbeschichtung aus einer Nickel-Eisen-Legierung besteht.

7. Diamant nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Metallbeschichtung Nickel oder Kobalt enthält.

8. Diamant nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche der äußeren Metallbeschichtung ein weiterer Überzug aus Kupfer oder aus Bronze mit hohem Kupfergehalt angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft einen beschichteten Diamanten mit einer metallischen Zwischenschicht und einer äußeren Metallbeschichtung.

Metallbeschichtete Diamanten sind bekannt. Sie werden beispielsweise an der Arbeitsfläche von Schleifwerkzeugen eingesetzt, wobei die Metall* schichtung der Diamanten bewirkt, daß sich die Diamanten während des Schleifprozesses weniger leicht aus der Grundmasse des Schleifwerkzeugs herauslösen.

Aus den deutschen Patentschriften 90 819 und 619 sind weiterhin Diamantteilchen bekannt, die zunächst mit einer metallischen Zwischenschicht und anschließend mit einem Metall bzw. mit einer Metalllegierungsschicht versehen werden, in die sie eingelagert sind. Bei der deutschen Patenschrift 936 619 besteht dabei die äußere Metallbeschichtung aus einem Metall der Eisengruppe.

Auf Grund der verschiedenen thermischen Expansionskoeffizienten von Diamant- und Metallbeschichtung neigen die Diamanten dazu, sich in ihren Metallüberzügen zu lockern, und zwar insbesondere bei den hohen Temperaturen, wie sie etwa beim Trockenschleifen auftreten. Diese Lockerung der Diamanten in ihren Metallüberzügen verstärkt die Neigung der Diamanten, sich aus der Arbeitsfläche des Schleifwerkzeugs herauszulösen.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ausgehend von den bekannten beschichteten Diamanten, einen Diamanten vorzuschlagen, der sich aus seiner Metallscniicuin-i., falls erwünscht, ein äußerer Metallüberzug aus Nickel, Kobalt, Kupfer, Zinn, Gold, Silber od°dgl.. Legierungen oder Mischungen dieser Metalle. , , .. , Es ist nicht unbedingt erforderlich, eine Metallbeschichtung in der Nähe der Zwischenschicht zu verwenden, "welche Molybdän in sich löst, obwohl dies vorteilhaft ist. Somit zieht die Erfindung auch einen beschichteten Diamanten mit einer chemisch an diesen gebundenen Zwischenschicht aus Molybdän in Betracht, wobei der die Zwischenschicht tragende Diamant eine äußere Metallbeschichtung aufweist aus Eisen. Kobalt, Nickel, Kupfer, Zinn, Gold od. dgl., Legierungen oder Mischungen dieser Metalle. Die bevorzugte Ausführungsform eines metallbeschichteten Diamanten gemäß der Erfindung umfaßt eine Zwischenschicht aus Molybdän und einen äußeren Überzug aus Eisen oder aus eisenhaltiger Legierung. Es wurde gefunden, daß sich Molybdän in Eisen auflöst und dabei eine kräftige Verbindung zwischen der Molybdänschicht und der äußeren Metallschicht herstellt. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung findet man wieder, vom Diamanten nach auswärts gerechnet, zunächst eine Diamantoberfläche, eine an den Diamanten chemisch gebundene Zwischenschicht aus Molybdän und schließlich eine Schicht aus Eisen oder aus eisenhaltiger Legierung, wobei die Eisenphase dieser Schicht den äußeren Teil der Molybdän-Zwischenschicht teilweise auflöst. Auf diese Weise wird ein sehr stabiler, metallbeschichteter Diamant geschaffen, welcher für Schleifzwecke besser geeignet ist als die herkömmlichen metallbeschichteten Diamanten.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß beschichteten Diamanten, welche sowohl eine Zwischenschicht aus Molybdän als auch einen äußeren Metallüberzug aufweisen, werden die eingangs erwähnten Probleme, wie sie bisher im Zusammenhang mit metallbeschichteten Diamanten auftraten, vermieden, weil zwischen den verschiedenen Zwischenflächen starke Bindungen auftreten, die selbst bei hohen Temperaturen nicht leicht aufgebrochen werden können.

Wenn bei der Ausübung der Erfindung eine eisenhaltige Legierung in der äußeren Metallbeschichtung verwendet wird, so handelt es sich vorzugsweise um eine Nickel-Eisen-Legierung.

Die Molybdänschicht kann auf dem Diamanten mit Hilfe irgendeiner an sich bekannten Methode abge-

schieden werden, beispielsweise durch Vakunmah τν -ι ^-

scheidung (»Vacuum Deposition of Thin FnTc R?^e, ^s,° V^berZOgenen Diamanten wurden mit einer

L. Holland, Chapman und HaU ft*¹ N₁^e "Eisen-Legierung beschichtet, die 43»/o Nickel

1956) oder durch chemische Verfahren Sobald Hil ? £ ■ ^Dl5 ^AufbrmS^unä ^der Legierung erfolgte

Molybdän-Zwischenschicht ^ dem Diamanten _ah < 'ΐ, ^{eme ubhche Ga}ivanisierungsmethode, wie sie

seschieden ist, kann die äußere Metal SSt " ^>>Ele^^trodeposition of Alloys Principles and Prac-

fn an sich bekannter Weise, ζ B du cn E _εί rolT μ ν' ^ "' ^{Abner Β Γ e η η e r}' ^{Academic Press}

tierung oder Galvanisierung aif-ebSt werden t' η ^ ^f¹¹J ^{1963> S}" ^{265 bis 314}' ^beschrieben

Schließlich kann die Außenfläche d^^■ äJße™ ^S° ^{behandelte Diamant} ^^Γαε schließend

Metallbeschichtung noch mit S L."^&™ . ^m,^{eraer neutra}L^{en oder uicht}. oxydierenden Atmo-

ä, sfsrssu

des aus der Legi₅rang bestehenden Überzugs ei» wei-S^HBir_& '%=' ^"b—S.tkToly.-h .utgeÄacht de,

ist. bine br- 3 % des Diamautgewichts ausmachte. ¹ *!" ^" ^{Die erfil}i^d^gemäß beschichteten Diamanten

T ^{WaS 2 d} ^ihlih ü Shlifi i

m2 ΪΑ&ΠΤν? ! ^{ie erfil}i^d^gemäß beschichteten Diamanten

er toff bewirkt die ,Sn^ht ίΐ TT ^WaS" ²° ^wurden ^sichtlich üiter Schleifeigenschaften mit

MoNbdän Komplexes ^SfZ J?t ^Abscheidung des herkömmlich beschichteten Diamanten verglichen.

800-C iStTl hS ^Zf^g f^{f 55}° ^{biS Bd den m} herkömmlicher Weise beschichteten Dia-

RinHiina An«ni,ii.R Γ · j 7 Molybdän- rend die erfindungsgemaß beschichteten Diamanten

rseue des' Mnivhni Τί ^{daS Me} _A ^taI^{1 auf 25 ein} G-Verhältnis von 19,2 aufwiesen. Bei den Ver-

^i^^^tf^^ ^{Auf der} g^leichsv7.rsuchen gelangten normale Schleifbedingun-

^t H^beschich _p ^tun8 ^kann gen sowie eine Schleifscheibe aus Kunstharz-Grund-

t ^⁰"" ^ "⁸^ ^d ^^^^Ad

Xgehen werfet ^⁰""' ^ "⁸^ ™^d ™ ^^^^™ Anwendung. In den nachstehenden Beispielen wird die Herstel- 30

lung erfindungsgemaß beschichteter Diamanten er- Schleifbedingungen (Trockenschleifen)

^lautert" Maschine Tacchella 6 ALP

Beispiel I Schleifscheiben-

Es wurden RD-Diamanten (resin bond diamonds) 35 _ς f.f^^^{1 3}^^{0 U/mi}^ _β

mit einer Siebfeinheit nach DIN 1171 Nr. 60 bis 70 »cheibengroße ... 127 mm X 1,6 mm Fläche DIIV 9

d. h. einer entsprechenden Sieböffnung von 0,104 Schlitten(quer)-

bis 0,088 mm, benutzt. Die Diamanten wurden' zu- geschwindigkeit 2 m/min

erst mit Hilfe der oben angegebenen Methode mit Vorschub 0,050 mm

einem Molybdän-Überzug beschichtet, der etwa 3 »/» 40 Gesamtvorschub 1 0 mm

des Diamantgewichts ausmachte. Dabei war die Werkstückflärhe ιΊ,η,νη«™

Molybdän-Schicht chemisch an den Diamanten ge- ^{Werkstuckflache} · · l,3cmX0,65cm

bunden.

Anschließend wurde auf den mit Molybdän über- Das G-Verhältnis ist das Verhältnis der vom zogenen Diamanten em äußerer Nickelüberzug auf- 45 Werkstück beim Schleifen abgenommenen Metallgebracht, wobei eine an s.ch bekannte, elektrizitäts- menge zu der verbrauchten Menge des Schleifwerkose Beschichtungsmethode Anwendung fand. Der so zeugs. Je höher das G-Verhältnis ist, um so besser beschichtete Diamant wurde in neutraler oder redu- sind offensichtlich die Schleifeigenschaften der bezierender Atmosphäre auf etwa 600° C erhitzt, so treffenden Schleifscheibe. Aus den obenstehenden daß sich eine gewisse Auflösung von Molybdän im 50 Ergebnissen ergibt sich klar, daß Schleifscheiben mit Nickel ergab. Anschließend wurde elektrolytisch ein erfindungsgemaß beschichteten Diamanten bessere Kupferuberzug auf die Außenfläche des mit Molyb- Schleifeigenschaften besitzen als Schleifscheiben mit dan und Nickel beschichteten Diamanten aufge- herkömmlich beschichteten Diamanten, bracht. Das fertige Produkt wies — bezogen auf das Die erfindungsgemäß beschichteten Diamanten Gewicht des Diamanten — einen Nickelüberzug von 55 eignen sich insbesondere für solche Schleifwerkzeuge, 97 »/ο und einen Kupferüberzug von 3 »/0 auf. bei denen die Diamanten in einer Kunstharzmatrix Beispiel II eingebettet sind. Die erfindungsgemäß beschichteten

Diamanten lassen sich jedoch auch in Schleifwerk-Auf RD-Diamanten wurde, wie in Beispiel I ange- zeugen oder Sägen verwenden, bei denen sie direkt geben, ein 3 %iger Molybdän-Überzug aufgebracht. 60 in Metall eingebunden sind.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Beschichteter Diamant mit einer metallischen Zwischenschicht und einer äußeren Metallbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus chemisch an den Diamanten gebundenem Molybdän besteht.

2. Diamant nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der äußeren " Metallbeschichtung angrenzend an die Zwischenschicht aus einem Metall besteht oder ein solches enthält, in dem Molybdän löslich ist.

3. Diamant nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der äußeren Metallbeschichtung angrenzend an die Zwischenbeschichtun" nicht herauslöst und auch bei hohea Temperaturen einen festen Sitz aufweist.

Ausgehend von den Diamanten der eingangs geschilderten bekannten Art wird diese Aufgabe erfindun-„-cmäß dadurch gelöst, daß die Zwischenschicht aus de°n Diamanten chemisch gebundenem Molybdän besteht Vorzugsweise besteht wenigstens derjenige Teil der äußeren Metallbeschichtung, welcher der Zwischenschicht zugekehrt ist, bzw. an diese anorenzt aus einem Metall oder enthalt ein solches Metall' in welchem Molybdän löslich ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Metall in der Nähe der Zwischenschicht Eisen oder eine eisenhaltige Leeierun« ist. Bei einer solchen Ausführungsform der Erfindung findet sich, vom Diamanten nach auswärts :hst die Diamantoberfläche, dann die aus Molybdän, welche chemisch mit verbunden ist, ^J 1.1.-n... >