DE2110520B2 - Verfahren zum Beschichten eines zementierten Carbidgegenstandes - Google Patents
Verfahren zum Beschichten eines zementierten CarbidgegenstandesInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines zementierten Carbidgegenstandes gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zementierte Carbide sind gesinterte Werkstoffe von hoher Zähfestigkeit, die ein oder mehrere Metallcarbide
(z. B. Wolfram-, Titan-, Niob- und Tantalcarbid) enthalten und mittels eines Metalls der Eisengruppe,
vorzugsweise Kobalt, zementiert sind. Wenn solche zementierten Carbide als Schneideinsätze verwendet
werden, ist deren hohe Verschleißfestigkeit von Bedeutung, da die Lebensdauer des Schneideinsatzes
von der Abnutzung der Schneidkante abhängt. In neuerer Zeit sind Cermete entwickelt worden, die
hauptsächlich aus Titancarbid, das eine ausgezeichnete Wärme- und Verschleißfestigkeit besitzt, und Molybdän bo
bestehen und mit Nickel zementiert sind. Diese Legierungen auf Titancarbidbasis besitzen jedoch im
Vergleich zu den üblichen auf Wolframcarbidbasis zementierten Carbiden eine zu geringe Zähfestigkeit.
Es ist schon bekannt, zementierte Carbidgegenstände br>
mit einem Überzug aus titancarbidreichem zementierten Carbid oder Titancarbid zu überziehen, beispielsweise
in der Weise, daß eine Titancarbid enthaltende Schicht unter Druck auf der Oberfläche eines grünen
Preßlings aus einer Legierung auf Wolframcarbidbasis aufgetragen und anschließend bei Sintertemperatur
erhitzt wird (JA-PS 18 046-69) oder daß Titancarbid gasplattiert wird, wobei ein Gemisch aus Wasserstoff
und Titantetrachlorid enthaltendem Methan verwendet wird (US-PS 29 62 388, FR-PS 15 25 512 und SW-PS
3 18 167). Bei diesen Verfahren sind jedoch Herstellungsschwierigkeiten unvermeidlich. Insbesondere das
letztgenannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens kompliziert
und teuer ist und daß es sehr lange dauert, bis man eine Plattierschicht mit einer Dicke von mehr als 10 μηι
erhält.
Ferner sind als Verfahren zum Beschichten schwerschmelzender Metalle, Graphite und Stähle mit
Legierungen auf Titancarbidbasis, das Plasmaschmelzspritzen und das Elektroplattieren bekannt. Bei dem
Plasmaschmelzspritzen sind die Haftfestigkeit zwischen dem Grundkörper und dem Überzug sowie die
Festigkeit des Überzuges nicht groß genug. Dieses Verfahren kann ferner bei Grundkörpern komplizierter
Gestalt nicht angewendet werden und erfordert einen erheblichen apparativen Aufwand. Beim Elektroplattieren
erfolgt das Abscheiden von Carbidkörnern, beispielsweise aus Titancarbid, gleichzeitig mit der
Elektroplattierung eines Bindemetalls, beispielsweise Nickel, was zur Folge hat, daß der Anteil des
Bindemetalls im Überzug zu groß wird, so daß der dabei entstehende Gegenstand als Schneideinsatz nicht
geeignet ist.
Ferner ist die Anwendung elektrophoretischer Abscheidung bekannt (JA-PS 89 51-63, US-PS
31 71 192 und »Journal of the Electrochemical Society«,
Vol. 109, Nr. 10, S. 923-927). Das erstgenannte Verfahren ist allein darauf gerichtet, die Mikroporen
eines gesinterten Metalls mit einem festen Pulver zu füllen, wogegen die letztgenannte Literaturstelle wissenschaftliche
Untersuchungen u. a. über die Abhängigkeit zwischen Strom und Spannung zeigt, welche die
Abscheidungsgeschwindigkeit beeinflußt. Bei dem an zweiter Stelle genannten Verfahren werden carbidfreie
Schwermetalle als Werkstoff des Grundkörpers und ein Pulvergemisch aus Wolframcarbid und einem Bindemetall
der Eisengruppe (entsprechend der Zusammensetzung der üblichen auf Wolframcarbidbasis zementierten
Carbide) als Auflagewerkstoff verwendet. Die auf diese Weise beschichteten Gegenstände, z. B. Schneideinsätze
und Gießformen, haben gewöhnlich eine Diffusionsschicht (Zwischenschicht) von mehr als 25 μίτι zwischen
dem Überzug und dem Grundkörper; die Diffusionsschicht besteht aus intermetallischen Verbindungen aus
Wolfram, Kobalt, Nickel usw., die sehr spröde sind. Derartige Gegenstände sind daher hinsichtlich ihrer
Verschleißfestigkeit, Haftfestigkeit des Überzuges und Zähfestigkeit nicht immer zufriedenstellend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der geschilderten Nachteile das Verfahren
der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß der gebildete Überzug eine hohe Verschleiß- und
Wärmefestigkeit aufweist und daß die nach dem Verfahren hergestellten Gegenstände, insbesondere
Schneideinsätze, die Vorzüge der auf Wolframcarbidbasis zementierten Carbide und der auf Titancarbidbasis
zementierten Carbide in sich vereinigen.
Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den
weiteren Ansprüchen enthalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch Anwendung der Elektrophorese auf einem Grundkörper
aus auf Wolframcarbidbasis zementhrten Carbiden ein hauptsächlich aus Titancarbid bestehender harter,
gleichmäßiger und dichter Überzug gebildet, wobei die den auf Wolframcarbidbasis zementierten Carbiden
eigene Zähfestigkeit erhalben bleibt. Die nach dem Verfahren hergestellten Gegenstände sind mit Vorteil
für vielerlei Zwecke verwendbar, beispielsweise als Schneideinsätze, Gießformen, Ventile, Lager u. dgl.
Als feines Pulver, das eine maximale Korngröße von 20 μπι aufweist und mindestens 50% Titancarbid
enthält, wird vorzugsweise Pulver verwendet, das aus Titancarbid allein oder aus Titancarbid und 5 — 30%
Molybdän und/oder Molybdäncarbid besteht, wobei gegebenenfalls 1—30% Chrom-, Vanadium-, Tantal-,
Niob-, Zirkonium-, Hafniumcarbid und Substanzen, die unter den Reaktionsbedingungen diese Carbide bilden,
zugesetzt werden. Kombinationen aus Titancarbid und 1—50% eines oder mehrerer dieser Carbide können
ebenfalls verwendet werden. Besonders vorteilhaft sind feinverteilte Gemische aus Titancarbid, 1 —50% Tantalcarbid
und einer feinverteilten Festlösung derselben. Das feine Pulver wird im allgemeinen — beispielsweise
unter Verwendung einer Kugelmühle — durch Pulverisieren und Mischen eines Ausgangspulvers oder
pulvrigen Gemisches der obigen Zusammensetzung hergestellt, wobei dem Pulver eine Durchschnittskorngröße
von maximal 20 μΐη gegeben wird. Gegebenenfalls
kann Kohlenstoffpulver zugesetzt werden.
Das hierbei entstehende Titancarbid enthaltende Pulver wird in einer Flüssigkeit dispergiert, die
hauptsächlich aus einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise Alkohol, wie Äthylalkohol, Methylalkohol
oder Isopropylalkohol, Keton, wie Methyläthylketon oder Methylisobutylketon, Nitroparaffin, wie Nitromethan
oder Nitroäthan, oder halogenierter Wasserstoff, wie Methylenchlorid oder Trichloräthylen, besteht.
Hierbei wird ein Einsatz aus auf Wolframcarbidbasis zementiertem Carbid als die eine Elektrode in die
Dispersion eingetaucht und sodann eine Gleichspannung von 10 — 500 V an den Einsatz angelegt, wodurch
das feine Pulver auf der Oberfläche des Einsatzes elektrophoretisch abgeschieden wird. Es können kleine
Mengen Protein und Harz, die üblicherweise bei der elektrophoretischen Abscheidung verwendet werden,
zugesetzt werden, um die Haftfähigkeit des elektrophoretisch abgeschiedenen feinen Pulvers sowie die
Festigkeit der abgeschiedenen Schicht selbst zu erhöhen.
Falls die Korngröße des das Titancarbid enthaltenden feinen Pulvers mehr als 20 μΐη beträgt, ist οε nicht nur
schwierig, das Pulver in der Dispersion während der Elektroabscheidung in gleichmäßig suspendiertem Zustand
zu halten, sondern es ist auch die Sintereigenschaft schlecht, so daß es dann schwierig ist, durch im Anschluß
an die elektrophoretische Abscheidung erfolgende Erhitzung einen vollständig dichten Überzug zu
erhalten. Wie bekannt, hängt die Spannung bei der elektrophoretischen Abscheidung üblicherweise von
dem Potential des abzuscheidenden Materials in einem Dispersionsmeuium ab; hinsichtlich der Elektrophorese
von Titancarbid oder hauptsächlich aus Titancarbid bestehenden Zusammensetzungen, gibt es jedoch noch
keine Untersuchungen.
Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß eine Gleichspannung von etwa 100 V ausreicht, um eine
abgeschiedene Schicht gewünschter Dicke aus oder mit Titancarbid zu erhalten, wenn eine gemischte Lösung
aus Isopropylalkohol und Nitromethan als Dispersionsmittel verwendet und 1% Protein (bezogen auf das
Gewicht des feinen Pulvers) zugesetzt wird. Diese Spannung ist ungewöhnlich niedrig, wenn man bedenkt,
daß bei nichtwäßrigen Dispersionen üblicherweise Spannungen von 300 V und mehr vervendet werden. Es
wird daher durch das erfindungsgemäße Verfahren die
ι ο Elektroabscheidung des Titancarbid ermöglicht.
Bei einer Spannung von weniger als 10 V ist die Menge der Abscheidung zu gering, wogegen bei einer
Spannung von mehr als 500 V eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante die Folge ist, so daß Gas
auf der Oberfläche des abgeschiedenen Materials erzeugt wird, wodurch die Menge der Abscheidung
verringert und ihre Qualität verschlechtert wird.
Die Konzentration des Titancarbid enthaltenden feinen Pulvers in der Dispersion während der
elektrophoretischen Abscheidung hängt von der gleichförmigen Abscheidungsleistung des abgeschiedenen
Films und der Degradation des abgeschiedenen Films aufgrund einer Aggregation des Pulvers in dem
Dispersionsmittel ab. Die Dispersionskonzentraiion liegt im Bereich von 3 — 50 Gew.-%, da bei einer
kleineren Konzentration die Abscheidungsmenge zu gering ist und bei einer größeren Konzentration die
Gleichförmigkeit der Abscheidung und die Qualität des abgeschiedenen Filmes nicht aufrechterhalten werden
jo können.
Die auf diese Weise beschichtete Oberfläche des Grundkörpers wird sodann bei einer Temperatur von
1260— 1550°C im Vakuum oder in einer reduzierenden bzw. inerten Atmosphäre erhitzt, wodurch die Titancar-
J5 bid enthaltende abgeschiedene Schicht mit der Oberfläche
des Grundkörpers fest verklebt und etwas Bindemetall üblicherweise von den zementierten
Carbiden des Grundkörpers an diese Schicht abgegeben wird, so daß ein dichter, hauptsächlich aus Titancarbid
bestehender Überzug entsteht. Bei einer Temperatur von weniger als 1260°C ist das Sintern des Überzuges
nicht ausreichend und dessen Verschleißfestigkeit verhältnismäßig gering. Dies hängt damit zusammen,
daß die Temperatur, bei der die Flüssigkeitsphase des TiC-Co-Systems erreicht wird, ungefähr bei 1260°C
liegt. Das bedeutet, daß bei einer niedrigeren Temperatur kein Bindemetall vom Grundkörper abgeschieden
wird und die Sinterung des Überzuges nicht voranschreitet. Wenn die Sintertemperatur erhöht wird,
erfolgt allmählich das Sintern des Überzuges, wobei sich bei etwa 13500C ein vollständig dichter Überzug ergibt.
Wenn die Temperatur mehr als 1550°C beträgt, können eine Verschmutzung und Verformung des Grundkörpers
eintreten, da die Sintertemperatur des Grundkörpers üblicherweise niedriger ist.
Die Überzugsdicke kann je nach dem zu beschichtenden Gegenstand verändert werden. Beim Beschichten
von auswechselbaren Schneideinsätzen wird eine Überzugsdicke von 3-30 μίτι bevorzugt.
bo Die Verschleißfestigkeit eines Schneideinsatzes nimmt mii wachsender Überzugsdicke langsam zu, aber
die Zähfestigkeit des Schneideinsatzes selbst nimmt manchmal ab, wenn die Überzugsdicke zu groß ist.
Dies wird im folgenden in Verbindung mit einigen
bj Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Spannungs-Dehnungs-Schaubild eines zementierten Carbidgesenstandes auf der Basis von
Wolframcarbid und eines Überzuges aus Titancarbid, wobei die Markierungen χ jeweils Bruchwerte des
Grundkörpers und des Überzuges zeigen,
Fig. 2 die Beziehung zwischen der Überzugsdicke
und der Querreißfestigkeit eines nach dem Verfahren beschichteten Gegenstandes und
F i g. 3 und 4 die Abhängigkeit der Flankenabnutzung bzw. Kratertiefe von der Schneiddauer.
Bei der Durchführung von Messungen hinsichtlich der Querreißfestigkeit Fq eines P 15 zementierten Carbidgegenstandes
[Zusammensetzung
67 WC-26(TiC-TaC)-7 Co,
Abmessungen 4 χ 8 χ 25 mm, JIS Standard] ergab ein
Grundkörper ohne Überzug einen Wert Fq = 145 kp/ mm2, wogegen ein Grundkörper mit einem erfindungsgemäßen
Überzug von etwa 5 μηι einen Wert Fq = 135 kp/mm2 und ein Grundlörper mit einem
Überzug von etwa 30 μίτι einen Wert Fq = 100 kp/mm2
ergaben. Wie aus Fig.2 ersichtlich, besteht auch zwischen den Proben, die mit Titancarbid allein (Kurve
1) oder mit
TiC-10 Mo2C-IOTaC-10 Ni(Kurve 2)
oder mit
oder mit
TiC-IO M02C-5 Cr3C2-5 TaC-10 Ni (Kurve 3)
bei einer Überzugsdicke von 5 μιη beschichtet sind, ein
Unterschied hinsichtlich der Querreißfestigkeit von etwa 60 kp/mm2; hierbei wurde eine Probe
(4 χ 8 χ 25 mm, JIS Standard) eines P 30 zementierten Carbides
(75 WC-IS(TiC-TaC)-10 Co)
als Grundkörper verwendet. In jedem Fall nimmt die Querreißfestigkeit bei Größerwerden der Überzugsdicke
beträchtlich ab. Wie aus diesen Ergebnissen hervorgeht, sollte die Überzugsdicke im Hinblick auf die
Zähfestigkeit nicht zu groß gemacht werden, soweit dies im Hinblick auf die Verschleißfestigkeit tragbar ist.
Selbstverständlich kann die Überzugsdicke auch größer gemacht werden, wenn es allein auf die Verschleißfestigkeit
ankommt. Wenn eine große Verschleißfestigkeit des Grundkörpers erwünscht ist, ohne daß dadurch
seine Zähfestigkeit verringert wird, können, wie oben erwähnt, eine oder mehrere Drittkomponenten zugesetzt
werden.
Eine Überzugsdicke von mehr als 100 μπι sollte
vermieden werden, da sie häufig Sprünge im Überzug hervorruft, und zwar aufgrund des Umstandes, daß sich
der Grundkörper beim im Anschluß an die Elektrophorese erfolgenden Erhitzen auf 1260- 1550°C thermisch
ausdehnt, während der Überzug sintert und somit schrumpft.
Wenn der Grundkörper beschichtet wird, verringert sich seine Zähfestigkeit etwas, da die Zähfestigkeit des
Überzuges — wie bei harten chromplattierten Stahlgegenständcn
— wesentlich geringer als die des Grundkörpers ist, wobei sich die Zähfestigkeit und die
Dauerfestigkeil verringern. Ein zweckmäßiger Weg, die Zähfestigkeit solcher beschichteter Gegenstände zu
erhöhen, besteht daher darin, die Zähfestigkeit des Überzuges so groß wie möglich zu machen. Wenn der
Elastizitätsmodul Ei des Grundkörpers größer als der
Hlasiizitätsmodul Ei des Überzuges ist, ergibt sich die
iius F i g. 1 ersichtliche Beziehung zwischen Spannung
und Dehnung, wobei die Kurve 1 für den Griindkörpcr und die Kurve 2 für den Überzug gellen. Die
Spannungs-Dehnungs-Kurve ist im wesentlichen linear, da die zementierten Carbide und das Carbid berücksichtigt
werden. Überdies sei angenommen, daß der Überzug dünn genug und seine Dehnung auf den
Grundkörper beschränkt ist. In diesem Fall ruft eine bestimmte Zugkraft P unterschiedliche Spannungen im
Überzug und im Grundkörper hervor, wobei die Spannung des Überzuges kleiner ist. Wenn auch der
Überzug für sich allein bereits bei einer niedrigen Spannung zerstört wird, wird aufgrund des Obengesagten
die Kraft von beiden aufgenommen, wo daß ihre Dehnung gleich und somit die Festigkeit des mit dem
Überzug versehenen Gegenstandes selbst sehr hoch ist. Wenn jedoch der Grundkörper aus zementierten
Carbiden besteht, die wegen ihrer Sprödigkeit einer erhöhten Bruchgefahr ausgesetzt sind, führen Sprünge
im Überzug A zu einem Bruch des gesamten Gegenstandes. Wenn somit die Bruchfestigkeit des
Überzuges weiter erhöht wird, kann die Festigkeit des gesamten Gegenstandes im wesentlichen gleich der des
Grundkörpers sein, wie beispielsweise durch B in F i g. 1 gezeigt.
Auf Wolframcarbidbasis zementierte Carbidgegenstände, die für den Grundkörper verwendet werden und
4 — 30 Gew.-% eines Bindemetalls enthalten, haben einen Elastizitätsmodul von 45 —70 χ 103 kp/mm2,
wogegen Titancarbid einen Elastizitätsmodul von 32 χ 103 kp/mm2 und Molybdän-, Vanadium-, Tantal-,
Niob-, Zirkonium-, Hafnium- und Chromcarbid einen Elastizitätsmodul von weniger als 40 χ 103 kp/mm2
haben.
Durch das beschriebene Verfahren können beschichtete Carbidgegenstände mit einem Überzug von
ausreichender Verschleiß- und Zähfestigkeit selbst dann hergestellt werden, wenn für das feine Pulver mit einer
maximalen Korngröße von 20 μηι allein Titancarbidpulver
verwendet wird; je nach dem Verwendungszweck der herzustellenden Gegenstände können jedoch dem
Titancarbidpulver weitere Pulverwerkstoffe, für die weiter unten Beispiele angegeben werden, zugesetzt
werden, wodurch ein wünschenswerter Grad an Verschleiß- und Zähfestigkeit erzielbar ist. Der hergestellte
Überzug besteht hauptsächlich aus Titancarbid, ist jedoch etwas mit Fremdkörpern wie Wolfram,
Kobalt und Eisen versetzt, was von der Pulverisierung des Ausgangsmaterials und ferner daher rührt, daß
Wolfram, Kobalt, Tantal und Niob aus den zementierten Carbiden des Grundkörpers während der Erhitzung in
den Überzug diffundieren, was selbst dann der Fall ist, wenn Titancarbidpulver allein verwendet wird. Durch
Zusetzen des dritten Werkstoffs wird natürlich dieser Werkstoff ebenfalls in den Gegenstand eingearbeitet, so
daß er eine komplizierte Zusammensetzung erhält.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Pulver, das Titancarbid und 5-30% Molybdän und/oder
Molybdäncarbid enthält, als Ausgangsmaterial verwendet. Hierbei ergeben sich eine höhere Zähfestigkeit und
bessere Schneideigenschaften des beschichteten Gegenstandes als bei Verwendung von Titancarbid allein,
bo Der Grund hierfür dürfte in folgendem liegen: Die elektrophoretisch abgeschiedenen Titancarbidkörncr
sintern während des Erhitzens mit Hilfe eines aus dem Grundkörper ausgeschiedenen Bindemetalls. Das Vorhandensein
von Molybdän dient bekanntlich dazu, die Benetzungseigcnschaften zwischen dem Metall der
Eisengruppe und Titancarbid zu verbessern, wodurch die Korngröße des Titancnrbids während des Sinterns
fein verteilt wird. Wenn die Titancarbidkörner fein sind,
wird die Härte erhöht. Jc feiner die Tilancarbidkristallkörner
sind, um so besser ist die Festigkeil des gesinterten Titancarbids. Die Wirkung, die das Zusetzen
von Molybdän hat, läßt sich mit diesem Phänomen erklären. Wenn weniger als 5% Molybdän zugesetzt
werden, ergibt sich nicht die oben beschriebene Wirkung; wenn mehr als 30% zugesetzt weiden, wird
zwar die Benetzungseigenschaft verbessert, aber überschüssiges Molybdän wird in dem Titancarbid aufgelöst,
so daß der größte Teil der Titancarbidkristalle in Form einer Festlösung von (Ti, Mo) C und nicht von TiC
vorliegt. Diese Festlösungskristalle haben eine geringere Härte als die von Titancarbid, was zu einer
Verringerung der Verschleißfestigkeit führt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Pulver verwendet, das Titancarbid und 1—50%
Tantalcarbid enthält. Auch in diesem Fall sind die Schneideigenschaften des beschichteten Gegenstandes
besser als bei Verwendung von Titancarbid allein. Das Ausgangsmaterial kann durch Mischen seiner Pulver
oder durch Zubereiten einer pulvrigen Festlösung aus Titancarbid und Tanlalcarbid hergestellt werden. Durch
Versuche wurde festgestellt, daß die Verwendung einer pulvrigen Festlösung aus Titancarbid und Tantalcarbid
zu besseren Ergebnissen führt; der Unterschied ist jedoch unerheblich, insbesondere im Hinblick darauf,
daß die Herstellung der Festlösung zusätzliche Kosten mit sich bringt. Der Grund, daß der Anteil des
Tantalcarbids auf 1 —50% beschränkt ist, liegt darin, daß sich bei weniger als 1% die durch Zusetzen des
Tantalcarbids beabsichtigte Wirkung nicht einstellt und sich bei mehr als 50% die Verschleißfestigkeil
verringert (vgl. Beispiel 6 und insbesondere Tabelle 2). Andererseits zeigt eine metallographische Untersuchung
des Überzugs, daß die Neigung zur Feinverteilung der Titancarbidkörner bei einem Anteil von 10%
Tantalcarbid und mehr bemerkenswert ist, was eine Erhöhung der Zähfestigkeit zur Folge haben dürfte.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird als Ausgangsmaterial ein Pulver verwendet, das Titancarbid
oder Titancarbid und bis zu 30% Molybdän und/oder Molybdäncarbid sowie 1 —50% Chrom-,
Vanadium-, Tantal-, Niob-, Zirkonium- und Hafniumcarbid und Substanzen, die bei den Reaktionsbedingungen
diese Carbide bilden können, besteht, wobei gegebenenfalls 1 —30% Nickel oder Kobalt zugesetzt werden. In
diesem Fall ist die Querreißfestigkeit wesentlich größer als bei Verwendung von Titancarbid allein (F i g. 2), was
vermutlich darauf beruht, daß Gase, wie Sauerstoff und Stickstoff, durch Bildung einer Festlösung mit diesen
Carbiden in dem Titancarbid freigesetzt und das Anwachsen der Titancarbidkörner durch das Vorhandensein
dieser Carbide unterdrückt wird, wodurch die Zähfestigkeii erhöht wird. Besonders vorteilhaft ist die
Verwendung eines Pulvers, das Tilancarbid, 1 —30% Molybdän und/oder Molybdäncarbid, 1 -30% Chrom
und/oder Chromcarbid und 1-30% Nickel enthält. Hierdurch wird die Zähfestigkeit noch weiter erhöht,
die somit höher als bei Verwendung von Titancarbid allein oder Titancarbid und Molybdäncarbid ist. Das
Vorhandensein von Chrom oder Chromcarbid verhindert das Wachstum der Titancarbidkörner, das insbesondere
durch Molybdän und Molybdäncarbid gefördert wird. Wenn die Titancarbidkörner fein sind,
steigern sich die Härte und die Festigkeit der gcsiniertcn Legierung. Bei mehr als 30% vcrringerl sich
die Zähfestigkeit des Titancarbids. Außerdem können diese Carbide von Nickel gut benetzt werden, so daß ein
dichter Überzug gebildet wird. Wenn insbesondere Chrom zugesetzt wird, wird das Chrom ebenfalls im
Nickel aufgelöst, wodurch eine hochwärmefeste Haflphase
entsteht; mehr als 30% Nickel hat jedoch eine Verringerung der Verschleißfestigkeil zur Folge.
Im folgenden werden einige konkrete Ausführungsbeispiele
erläutert.
Ein Gemisch aus Titancarbidpulver (Maschengrößc 74 μιτι oder weniger) und 0,3% Kohlensloffpulver
wurde 2 Tage lang in Isopropylalkohol pulverisiert und anschließend getrocknet. 5 g des Pulvergemisches
wurden in einer Lösung aus 50 ml Methylenchlorid, 30 ml Isopropylalkohol und 20 ml Nitromethan dispergiert.
Nach der Zugabe von 0,1 g Prolamin wurde 10 Stunden lang gerührt. Eine Nickelolatte wurde als
Anode und ein von einem dünnen Kupferdraht gehaltener Schneideinsatz aus P15 zementierten
Carbiden (12,7 mm Länge und Breite, 4,8 mm Dicke) als Kathode verwendet. Zur Durchführung der Elektrophorese
wurde eine Gleichspannung von 100 V bei 3 niA 30
Sekunden lang an die Elektroden angelegt. Der auf diese Weise beschichtete Schneideinsatz wurde in einem
Trocknungsofen getrocknet und in einem Vakuumofen (13,30 μbar) 1 Stunde lang auf 14000C gehalten,
wodurch ein völlig dichter und gleichmäßiger Überzug von etwa 20 μηι Dicke erzielt wurde. Der Schneideinsatz
wurde dann Schneidversuchen mit den folgenden
M) Daten unterzogen:
a) Werkstück: | SK 5 |
(0,8%-0,9%C-Stahl) | |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 110 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,37 mm/U |
b) Werkstück: | SCM 3 (Stahl mit |
0,33%-0,38% C, | |
0,60%-0,87% Mn, | |
0,90%-1,2% Cr, | |
0,25% Ni / | |
15%-0,30% Mo) | |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 180 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,24 mm/U |
Die Ergebnisse sind in Fig.3 und 4 (Kurve 1) dargestellt, in denen jeweils die Flankenabnutzung A
so und die Kratertiefe B über der Schneiddauer aufgetragen sind. Zum Vergleich sind die entsprechenden Werte
eines Schneideinsatzes aus P 15 zementierten Carbiden (Kurve 2) und einem handelsüblichen Cermet auf
Titancarbidbasis (Kurve 3) dargestellt. Wie ersichtlich, ist der Einfluß des Titancarbidüberzuges auf die
Flankenabnutzung und die Kratertiefe im Vergleich zu dem unbeschichteten Schneideinsalz ganz erheblich.
Bei einem Schneideinsatz aus Cermet auf Tilancarbidbasis
(TiC-13 Ni- 13 Mo), der einem Schncidversuch
mit folgenden Daten unterzogen wurde:
Werkstück: | FC 25 (Gußeisen) |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 150 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,258 mm/U |
betrug die Flankenabnutzung 0,35 mm. Der nach dem
beschriebenen Verfahren beschichtete Schneideinsatz
aus P 15 zementierten Carbiden ergab dagegen einen normalen Abnutzungswert, d. h. eine Flankenabnutzung
von 0,20 mm.
Bei einem Zwischenschneidtest bei S 50 (Stahl mit 0,50% C) mit Hilfe eines Fräswerkzeuges zeigt der nach
dem beschriebenen Verfahren beschichtete Schneideinsatz eine ähnliche Zähfestigkeit wie die P 15 zementierten
Carbide und widerstand Schneidbedingungen, bei denen Schneideinsätze aus Cermet auf Titancarbidbasis
allein und P 10 zementierte Carbide allein
(53 WC - 38 (TiC - TaC) - 9 Co)
zerbrachen.
10 g eines Gemisches aus Titancarhidpulver (Maschengröße
74 μΐη oder weniger) und 0,2% Kohlenstoffpulver wurden in 100 ml einer Lösung aus 75 ml
Methylenchlorid und 25 ml Trichlorethylen dispergiert. Ein Schneideinsatz aus WC —5Ni zementiertem Carbid
wurde als Anode verwendet. Eine Gleichspannung von 300 V wurde bei 0,5 mA 2 Minuten lang an die
Elektroden angelegt. Der auf diese Weise beschichtete Schneideinsatz wurde 1 Stunde lang bei 1375°C erhitzt,
wodurch ein gleichförmiger Überzug vol etwa 17 μηι
Dicke entstand. Die Oberfläche des Überzuges wurde -lurch Diamantpaste geläppt und einem Vickers-Mikrohärtetest
bei einer Belastung von 200 P unterzogen, wobei sich für den Überzug eine Härte von 2500 und für
denGrundkörpereine Härte von 1575 ergab.
Ein Gemisch aus handelsüblichem Titancarbidpulver (Maschengröße 74 μιτι oder weniger) und 0,3% Kohlenstoffpulver
wurde mit Hilfe einer Kugelmühle 3 Tage lang in Azeton gemahlen. 5 g des Gemisches wurden
anschließend getrocknet und in einer Lösung aus 95 Teilen Äthylalkohol und 5 Teilen Wasser dispergiert,
der 0,1 g Prolamin unter Bewegung beigesetzt wurde. Eine Platte aus rostfreiem Stahl wurde als Anode und
ein Schneideinsatz aus P 25 zementierten Carbiden
(75 WC-13 (TiC-TaC)-12 Co,
25,4 mm Länge und Breite, 4,8 mm Dicke) als Kathode verwendet. Zur Durchführung der Elektrophorese
wurde eine Gleichspannung von 100 V bei 5OmA 20 Sekunden lang an die Elektroden angelegt. Der auf diese
Weise beschichtete Schneideinsatz wurde dann 1 Stunde lang in einem Vakuumofen bei 14000C erhitzt,
wodurch ein Überzug mit einer Dicke von etwa 25 μηι entstand.
Der Schneideinsatz wurde dann einem Schneidversuch mit den folgenden Daten unterzogen:
Werkstück: | SK 5 |
(0,8-0,9% C-Stahl) | |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 80 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,40 mm/U |
Nach einem Schneidvorgang von 10 Minuten betrug die Flankenabnutzung des Schneideinsat/.es 0,09 mm,
wogegen die des überzugsfreien Grundkörpers 0,32 mm
betrug. Die Kratertiefc des beschichteten Schnckleinsatzes
betrug 0,01 mm und diejenige des überzugsfreicn
Grunilkörpers0,07 mm.
Titancarbidpulver (Maschengröße 74 μηι oder weniger)
wurde im Naßverfahren 3 Stunden lang gemahlen und getrocknet. 10 g des feinen Pulvers wurden in einer
Lösung aus 50 ml Methylenchlorid, 30 ml Isopropylalkohol und 20 ml Nitromethan dispergiert, der dann 3
Stunden lang unter Bewegung Prolamin zugesetzt wurde. Eine Nickelplatte wurde als Anode und ein von
einem dünnen Kupferdraht gehaltener Schneideinsatz aus P 15 zementierten Carbiden (12,7 mm Länge und
Breite, 4,8 mm Dicke) wurde als Kathode verwendet. Zur Durchführung der Elektrophorese wurde dann eine
Gleichspannung von 200 V bei 15 mA 10 Sekunden lang
an die Elektroden angelegt. Der auf diese Weise beschichtete Schneideinsatz wurde nach dem Trocknen
bei i375°C 1 Stunde lang in einem Vakuumofen (13,30μbar) gehalten, wodurch ein völlig dichter und
gleichförmiger Überzug mit einer Dicke von etwa 17 μιη entstand. Dieser Schneideinsatz wurde dann
einem Schneidversuch mit folgenden Bedingungen unterworfen:
Werkstück: | SK 5 |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 110 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,36 mm/U |
Nach einer Schneiddauer von 10 Minuten betrugen die Flankenabnutzung 0,07 mm und die Kratertiefe
0,1 mm, wogegen die entsprechenden Werte des überzugfreien Grundkörpers bei 0,20 mm und 0,030 mm
lagen.
Bei einer Schneidgeschwindigkeit von 150 m/min und einem Vorschub von 0,25 mm/U ergaben sich bei dem
mit einem Überzug versehenen Schneideinsatz (nach einer Schneiddauer von 10 Minuten) eine Flankenabnutzung
von 0,6 mm und eine Kratertiefe von 0,04 mm, wogegen der überzugfreie Grundkörper nach 8
Minuten brach.
Ein Schneideinsatz aus Cermet auf Titancarbidbasis (TiC-13 Ni-13 Mo) wurde einem Schneidversuch
unter folgenden Bedingungen unterzogen:
Werkstück: | FC 25 |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 150 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,258 mm/U |
Die Flankenabnutzung betrug 0,35 mm entsprechend der Abnutzung, die von einem Umkippen des Schneidrandes
herrührt. Bei dem mit dem beschriebenen Überzug versehenen Einsatz aus P 15 zementierten
Carbiden ergab sich dagegen unter den gleichen Bedingungen ein normaler Wert der Flankenabnutzung
von 0,20 mm. Bei einem Zwischenschneidtest bei S 50 C mittels eines Fräswerkzeuges zeigte der mit dem
beschriebenen Überzug versehene Schneideinsatz eine ähnliche Zähfestigkeit wie die P 15 zementierten
w) Carbide und widerstand Schneidbedingungen, bei denen
ein Schneideinsatz aus Cermet allein zerbrach.
Es wurde jeweils ein Geniisch aus Titancarbidpulver hi (Maschengrößu 74 μηι oder weniger) und Molybdän-
und/oder Molybdäncarbidpulver mit der aus Tabelle I ersichtlichen unterschiedlichen Zusammensetzung pulverisiert
und zwei Tage lang in Isopropylalkohol
gemischt. Nach dem Trocknen wurden 5 Gramm des
Gemisches in einer Lösung aus 50 ml Methylenchlorid. 30 ml Isopropylalkohol und 20 ml Nitromethan dispergiert,
der 0,1 g Prolamin zugesetzt und die anschließend 10 Stunden lang gerührt wurde. Eine Nickelplatte wurde
als Anode und ein von einem dünnen Kupferdraht gehaltener Schneideinsatz aus P 15 zementierten
Carbiden (12,7 mm Länge und Breite, 4,8 mm Dicke) als
Kathode verwendet. Zur Durchführung der Elektrophorese wurde eine Gleichspannung von 100 V bei 3 mA 30
Sekunden lang an die Elektroden angelegt. Der auf diese Weise beschichtete Schneideinsatz wurde dann in einem
Trockenofen getrocknet und bei einer Temperatur von 1400°C 1 Stundelangin einem Vakuumofen(13,30 nbar)
gehalten. Der derart beschichtete Schneideinsatz wurde dann einem Schneidversuch unter folgenden Bedingungen
ausgesetzt:
Werkstück: | SK 5 |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 140 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,36 mm/U |
Schneiddauer: | 20 min |
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Wie ersichtlich, ist die Verschleißfestigkeit ausgezeichnet,
insbesondere innerhalb eines Bereiches von 5-30%. Außerdem ist der Zusatz von Molybdän und/oder
Molybdäncarbid im Hinblick auf den Zustand der Schneidkantenspitze u. dgl. von gewissem Einfluß.
Pulv;rzusammensetzung
TiC M02C Mo
TiC M02C Mo
Abnutzung beim
Schneiden
Schneiden
Flankenabnutzung
(mm)
Kratertiefe
(mm/100)
100 | 0 | 0 |
95 | 5 | 0 |
98 | 2 | 0 |
90 | 10 | 0 |
80 | 20 | |
75 | 5 | 20 |
70 | 30 | |
60 | 0 | 40 |
50 | 50 | 0 |
0,45
0,30
0,32
0,27
0,25
0,29
0,32
0,40
0,60
0,30
0,32
0,27
0,25
0,29
0,32
0,40
0,60
Titancarbidpulver (Maschengröße 74 μηι oder weniger)
und Tantalcarbidpulver wurde in verschiedenen Zusammensetzungen gemäß Tabelle 2 gemischt und im
Naßverfahren 50 Stunden lang gemahlen (Kugelmühle), wodurch ein feines Pulver mit einer elektronenmikioskopischen
Partikelgrößc von 1,3 μιη hergestellt wurde. 5 g jedes dieser Pulvergemische wurde in einer Lösung
von 50 ml Methylenchlorid, 20 ml Nitromethan und 30 ml Isopropylalkohol dispcrgiert, der 0,1 g Prolamin
zugesetzt und die anschließend 10 Stunden lang gerührt
wurde. Eine Nickclplatie wurde als Anode und ein von
einem dünnen Kupfcrdraht gehaltener Schneideinsatz iius P 15 zementierten Carbiden (12,7mm Länge und
Breite, 4,8 mm Dicke) als Kathode verwendet. Zur Durchführung der Elektrophorese wurde eine Gleichspannung
von 100 V bei 3 mA 30 Sekunden hing an die Elektroden angelegt. Der auf diese Weise beschichtete
Schneideinsatz wurde in einem Trocknungsofen ge-
trocknet und bei 1400°C 1 Stunde lang in einem Vakuumofen (13,30 μbar) gehalten. Der Schneideinsatz
wurde dann einem Schneidversuch mit den folgenden Daten unterworden:
Werkstück: | SK 5 |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 140 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,36 mm/U |
Schneiddauer: | 20 min |
Die Ergebnisse gemäß Tabelle 2 zeigen, daß sich die durch Zusetzen von Tantalcarbid bedingte Wirkung bei
5% ergibt und daß sich bei Zugabe von mehr als 50% die Verschleißfestigkeit verringert. Die Zähfestigkeit
des Überzuges konnte zwar durch den Schneidversuch nicht klargestellt werden, jedoch wird angenommen,
daß sie größer wird, und zwar aufgrund der metallographischen Beobachtung, daß die Titancarbidkörner
feiner werden, wenn Tantalcarbid insbesondere in der Größenordnung von 10% zugesetzt wird.
,5 Pulverzusammensetzung
TiC TaC
TiC TaC
Abnutzung beim Schneiden
Flanken- Krater
abnutzung tiefe
(mm) (mm/100)
Ji) 100
97,5
95
90
85
97,5
95
90
85
j-, 75
65
50
35
65
50
35
2,5
5
10
15
25
35
50
65
10
15
25
35
50
65
0,45
0,42
0,31
0,25
0,23
0,23
0,27
0,30
0,55
0,42
0,31
0,25
0,23
0,23
0,27
0,30
0,55
Es wurde ein Pulver der folgenden Zusammensetzung als Ausgangsmaterials verwendet:
Titancarbidpulver
(Maschengröße 74 μπι oder weniger): 70%
Tantalcarbidpulver
Tantalcarbidpulver
(Maschencrröße 74 μιτι oder weniger): 10%
Molybdäncarbidpulver
Molybdäncarbidpulver
(Maschengröße 44 μηι oder weniger): 10%
Nickelpulver
Nickelpulver
(Maschengröße 44 μιη oder wen iger): 10%
Kohlenstoffpulver: 0,5%
Kohlenstoffpulver: 0,5%
Das Pulver der obigen Zusammensetzung wurde pulverisiert und 2 Tage lang in Isopropylalkohol
gemischt. Nach dem Trocknen wurden 5 g des Pulvers in einer Lösung von 50 inI Methylenchlorid, 30 ml
Isopropylalkohol und 20 ml Nitromethan dispcrgiert, der 0,1 g Prolamin zugesetzt und die anschließend 10
Stunden lang gerührt wurde. Eine Nickelplatte wurde als Anode und ein von einem dünnen Kupferdiaht
gehaltener Schneideinsatz aus P 30 zementierten Carbiden (12,7 mm Lange und Breite, 4,8 mm Dicke) als
Kathode verwendel. Zur Durchführung der Elektrophorese wurde eine Gleichspannung von 10 V bei 3 mA IO
Sekunden lang an die Elektroden angelegt. Der auf diese Weise beschichtete Schneideinsatz wurde in einem
Trocknungsofen getrocknet und bei 1400"C 1 Stunde lang in einem Vakiiumofcn (13.30 ^ibnr) gehallen,
wodurch ein vollständig dichter und gleichförmiger Überzug mit einer Dicke von etwa 60 μιη entstand.
In der gleichen Weise wurden Querreißfestigkeitsprcben
(J IS-Standard) durvh Ändern der Abscheidungszeit
mit Überzügen unterschiedlicher Dicke versehen und durch Erwärmen gesintert. Beim Messen der
Querreißfestigkeit F0 ergaben sich die in Fig. 2
gezeigten Werte.
Der auf diese Weise hergestellte Schneideinsatz und ein solcher aus P 30 zementl· rten Carbiden wurden
einem Schneidversuch mit den folgenden Daten unterzogen:
Werkstück: | SCM 3 |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 180 m/min |
Schneidtiefe: | 2 mm |
Vorschub: | 0,24 mm/U |
Schneiddauer: | 10 min |
Bei dem nach dem beschriebenen Verfahren beschichteten Schneideinsatz ergaben, sich eine Flankenabnutzung
von 0,10 mm und eine Kratertiefe von 0,01 mm, während die entsprechenden Werte des
überzugfreien Schneideinsatzes 0,50 mm und 0,10 mm betrugen.
Bei einem Zwischenschneidversuch mit Hilfe eines Fräswerkzeuges ergab sich überdies, daß der nach dem
beschriebenen Verfahren beschichtete Schneideinsatz wesentlichen die gleiche Zähfestigkeit wie der
Grundkörper P 30besaß.
Ein Pulver folgender Zusammensetzung wurde als Ausgangsmaterial verwendet:
IU
15
21)
JO
Titancarbidpulver
(Maschengröße 74 μηι oder weniger): 70%
Tantalcarbidpulver
Tantalcarbidpulver
(Maschengröße 44 μπι oder weniger): 5%
Molybdäncarbidpulver
Molybdäncarbidpulver
(Maschengröße 44 μιτι oder weniger): 10%
Chromcarbidpulver
Chromcarbidpulver
(Maschengröße 44 μπι oder weniger): 5% ,
Nickelpulver
Nickelpulver
(Maschengröße 44 μπι oder weniger): 10%
Kohlenstoffpulver: 0,6%
Kohlenstoffpulver: 0,6%
Das Pulver dieser Zusammensetzung wurde pulverisiert und 2 Tage lang in Isopropylalkohol gemischt. Die
anderen Verfahrensschritte waren die gleichen wie bei dem Beispiel 7. Querreißfestigkeitsproben (gemäß dem
JIS-Standard), bestehend aus P 30 zementierten Carbiden, wurden mit Überzügen unterschiedlicher Dicke
versehen und dann einer Querreißfestigkeitsmessung unterzogen, wobei sich die in Fig. 2 gezeigten Werle
ergaben.
Querreißfestigkeitsproben (gemäß dem JIS-Standard), die jeweils einen Überzug mit einer Dicke von
5 μιτι und die in der Tabelle 3 gezeigte Zusammensetzung
aufweisen sowie aus P 30 zementierten Carbiden bestanden, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel
7 hergestellt und sodann auf ihre Querreißfestigkeitswerte F0 hin untersucht. Die gemessenen Werte F3 sind
aus der Tabelle 3 ersichtlich.
Proben-Nr.
TiC
M02C CnC2
VC
NbC
ZrC
HfC
q
(kp/mm2)
(kp/mm2)
80
80
80
80
90
90
100
80
80
80
90
90
100
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
160
175
150
140
130
135
125
175
150
140
130
135
125
Beispiel 10
Es wurde ein Pulver der folgenden Zusammensetzung als Ausgangsmaterial verwendet:
Titancarbidpulver
(Maschengröße 74 μηι oder weniger): 81%
Molybdäncarbidpulver
Molybdäncarbidpulver
(Maschengröße 74 μπι oder weniger): 7%
Chromcarbidpulver ,
(Maschengröße 74 μηι oder weniger): 5%
Nickelpulver
Nickelpulver
(Maschengröße 44 μπι oder weniger): 7%
Kohlenstoffpulver: 0,6%
Kohlenstoffpulver: 0,6%
Das Gemisch dieser Zusammensetzung wurde pulverisiert und 2 Tage lang in Isopropylalkohol gemischt.
Nach dem Trocknen wurden 5 g des Pulvers in einer Lösung von 50 ml Methylenchlorid, 30 ml Isopropylal-
55
60 kohol und 20 ml Nitromethan gemischt, der 0,1 g
Prolamin zugesetzt und die anschließend 10 Stunden lang gerührt wurde. Eine Nickelplatte wurde als Anode
und ein von einem dünnen Kupferdraht gehaltener Schneideinsatz aus P 30 zementierten Carbiden
(12,7 mm Länge und Breite, 4,8 mm Dicke) als Kathode verwendet. Zur Durchführung der Elektrophorese
wurde eine Gleichstromspannung von 100 V bei 3mA
15 Sekunden lang an die Elektroden angelegt. Der auf diese Weise beschichtete Schneideinsatz wurde in
einem Trocknungsofen getrocknet und bei 1400°C 1
Stunde lang in einem Vakuumofen (13,30 μbar) gehalten.
Der derart gebildete Schneideinsatz sowie überzugsfreie Schneideinsätze aus P 20 zementierten Carbiden
(70 WC-24 (TiC-TaC)-6 Co)
und aus P 30 zementierten Carbiden, die jeweils die
und aus P 30 zementierten Carbiden, die jeweils die
gleiche Größe hüllen, wurden einem .Schneidversuch
mit den folgenden Daten unterworfen:
Werkstück: | SCM 3 (Breite 50 mm |
Länge 300 mm) | |
Schneidge | |
schwindigkeit: | 120 m/min |
Schneidtiefe: | 3 mm |
Vorschub: | 0,45 mm/U |
Zur Durchführung eines Vergleichs wurde eine Gesamtschneidlänge von 5 m gewählt. Der P 20
Schneideinsatz war hierbei aufgrund eines Umkippens kaum in der Lage, weiterzuschneiden. Bei dem P 30
Schneideinsatz ergab sich eine Flankenabnutzung von 0,30 mm. Bei dem nach dem beschriebenen Verfahren
hergestellten Schneideinsatz, bei dem sich keinerlei Umkippen zeigte, stellte sich eine Flankenabnutzung
von lediglich 0,12 mm ein.
Beispiel 11
Ein Pulvergemisch der folgenden Zusammensetzung wurde als Ausgangsmateria! verwendet:
Titancarbidpulver
(Maschengröße 74 μίτι oder weniger): 60%
Molybdäncarbidpulver
(Maschengröße 74 μιτι oder weniger): 15%
Chromcarbidpulver
(Maschengröße 74 μΐη oder weniger)· 15%
Nickelpulver
(Maschengröße 44 μιτι oder weniger): 10%
Kohlenstoffpulver: 0,6%
Ein Schneideinsatz aus P 30 zementierten Carbiden wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 10
hergestellt, und nach Schneidversuchen ergaben sich dieselben Werte wie in Beispiel 10.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum' Beschichten eines zementierten Carbidgegenstandes auf der Basis von Wolframcarbid
mit einem Anteil von 4 —30% eines Bindemetalls
mit einem Titancarbid enthaltenden Überzug unter nachfolgender Erhitzung, dadurch gekennzeichnet,
daß aus einer aus 3 — 50Gew.-% eines mindestens 50% Titancarbid enthaltenden feinen ι ο
Pulvers mit einer maximalen Korngröße von 20 μπι in einer im wesentlichen aus einem organischen
Lösungsmittel bestehenden Flüssigkeit hergestellten Dispersion elektrophoretisch das Pulver auf der
Oberfläche des Grundkörpers bei einer Gleichspannung von 10 — 500 V abgeschieden wird und daß die
auf diese Weise beschichtete Oberfläche bei einer Temperatur von 1260—1550°C im Vakuum oder in
einer reduzierenden bzw. inerten Atmosphäre zur Bildung eines hauptsächlich aus Titancarbid bestehenden
Überzuges von höchstens 100 μιη erhitzt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feines Pulver ein Pulver aus
Titancarbid und 5—30% Molybdän und/oder Molybdäncarbid verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feines Pulver ein Pulver aus
Titancarbid oder Titancarbid und bis zu 30% Molybdän und/oder Molybdäncarbid sowie 1 — 50% jo
Chrom-, Vanadium-, Tantal-, Niob-, Zirkonium- und/oder Hafniumcarbid verwendet wird, wobei
gegebenenfalls 1—30% Nickel oder Kobalt zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als feines Pulver eine Festlösung aus
Titancarbid und 1—50% Tantalcarbid verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem feinen Pulver
freies Kohlenstoffpulver zugesetzt wird.
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JP3317270 | 1970-04-18 | ||
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JP6958370A JPS493732B1 (de) | 1970-08-07 | 1970-08-07 |
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DE2110520C3 DE2110520C3 (de) | 1978-11-23 |
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Family Applications (1)
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US8592711B2 (en) * | 2009-10-01 | 2013-11-26 | George H. Lambert | Apparatus and method of electronically impregnating a wear-resistant cutting edge |
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