DE2233699A1

DE2233699A1 - Verfahren zur erhoehung der abreibfestigkeit der oberflaeche von hartmetallteilen

Info

Publication number: DE2233699A1
Application number: DE19722233699
Authority: DE
Inventors: Roland Funk; Benno Dr Lux; Herbert Dr Schachner; Helmut Tannenberger
Original assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Current assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Priority date: 1971-07-07
Filing date: 1972-07-05
Publication date: 1973-01-25
Also published as: SE381063B; FR2144823A1; FR2144823B3; CH540991A; GB1408294A

Description

Patentanwälte

Dipl.-in-. "^v sr.' riii'er-Bornej!

D;pi.-i;.';. Hr.s-i"Un,xh Wey imlll-Oehiem, PöcJbielskiall« Ig

Berlin, den 5. Juli 1972 25 065

BATTELLE MEMORIAL INSTITUTE, Carouge, Genf / Schweiz

"Verfahren zur Erhöhung der Abreibfestigkeit der Oberfläche von. Hartmetallteilen"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Abreibfestigkeit der Oberfläche von Hartmetallteilen sowie auf die nach diesem.Verfahren hergestellten Hartmetallteile_e

Die Teile aus sogenanntem "Hartmetall" bestehen bekanntlich aus einem Gemisch aus wenigstens einem als Bindemittel dienenden Metall und wenigstens einem Metallkarbid von hoher Härte. Das Metallkarbid kann insbesondere ein Tungsten-, Titan-, Tantalium- oder Niobiumkarbid oder ein Mischkarbid aus Tantalium und · Niobium sein. Das als Bindemittel dienende Metall kann beispielsweise eines der Metalle Kobalt, Eisen oder Nickel sein. Die Oberfläche derartiger Hartmetallteile besitzt eine sehr grosse Härte und Abreibfestigkeit, die grosser als die der herkömmlichen Metalle und Legierungen,

' -1-2 0 9 8 8 4/0981

insbesondere des Stahls, ist. Daher können diese Hartmetallteile für viele Zwecke verwendet werden, bei denen die Oberfläche der Teile eine grosse Härte und Abreibfestigkeit aufweisen muss, insbesondere zur Herstellung der Schneidflächen für Schneidwerkzeuge zur Bearbeitung von Hartmetallen wie Stahl, zur Her-■ stellung von Draht- und Rohrzieheisen usw.

Es wäre natürlich vorteilhaft, wenn die Abreibfestigkeit der Oberfläche von solchen Hartmetallteilen noch weiter erhöht werden könnte. Insbesondere bei den Schneidflächen, von Schneidwerkzeugen würde eine derartige Erhöhung der Abreibfestigkeit bei einer vorgegebenen Schneidgeschwindigkeit die Lebensdauer der Schneidflächen erhöhen, für eine bestimmte Lebensdauer eine Erhöhung der Schneidgeschwindigk eit ermöglichen oder eine gleichzeitige Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit und eine Verlängerung der Lebensdauer der Schneidflächen gestatten.

Es ist bereits ein Verfahren zur Erhöhung der Abreibfestigkeit der Hartmetallschneidflächen von Schneidwerkzeugen bekannt. Dieses Verfahren besteht darin, dass die Oberfläche der Schneidflächen mit einem Ueberzug versehen wird, der eine grössere Abreibfestigkeit als die ursprüngliche Oberfläche der Schneidfläche aufweist und der aus wenigstens einem Karbid besteht, dessen Bestandteile die gleichen wie die des Hartmetalls sind, nämlich insbesondere Titankarbid TiC.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erhöhung der Abreibfestigkeit der Oberfläche von Harfcmetallteilen, insbesondere von nicht nachschleifbaren Schneidflächen für Schneidwerkzeuge, zu schaffen, mit dem eine grössere Erhöhung der Abreibfest; Lgko Lt als

2 0 ¹I f) B W U ü 0 1

mit dem vorstehend beschriebenen bekannten "Verfahren erzielbar ist* . ...

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass wenigstens ein Teil der Oberfläche des Hartmetall- ' teils mit einem bis zu 50 Mikron dicken Ueberzug aus wenigstens einer haften hitzbeständigen Verbindung versehen wird, die gegenüber den Metallen der Eisengruppe wenigstens bis zu der ihrem' Schmelzpunkt entsprechenden Temperatur ehemisch inert ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht also darin, die Oberfläche des Hartmetallteils wenigstens in den der Abnutzung unterliegenden Bereichen mit einem ganz dünnen Ueberzug einer harten hitzbeständigen Verbindung zu überziehen, die gegenüber den Metallen der Eisengruppe eine grössere Trägheit als die des Hartmetalls besitzt. Daher ist die Erhöhung der Abreibfestigkeit durch den Ueberzug der hitzebeständigen Verbindung nicht nur auf die grosse Härte dieser Verbindung sondern auch darauf zurückzuführen, dass das Material dieser Verbindung Jede Reaktion zwischen dem Hartmetallteil und dem Me.tallteil, insbesondere Stahlteil, verhindert, mit dem das Hartmetallteil bei hoher Temperatur in Berührung kommt> wie es bei der mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden und mit Reibung verbundenen Bearbeitung von solchen Metallteilen durch das Hartmetallteil der Fall ist.

Als harte hitzbeständige Verbindung kann beispielsweise ein Oxyd, Nitrid oder Borid eines Elements der Gruppen III bis VI des periodischen Systems der Elemente verwendet werden.

Das verwendete Oxyd kann ein einfaches Oxyd wie beispielsweise MßO, BeO, ThO₀, CeO HfO₀ oder Cr 0 oder ein

C. C. C. 2 3

Gemisch oder eine Verbindung von wenigstens zweien

-4-209884/0981 '

dieser Oxyde untereinander oder ein Gemisch oder eine Verbindung von wenigstens einem dieser Oxyde mit Aluminium sein. Die Ausdrücke "Gemisch" und "Verbindung" schliessen die festen Lösungen und die klar definierten Verbindungen mit ein. So kann als hitzbeständiges Oxyd beispielsweise ein Mischoxyd der Spinellart wie der Spinell MgAl_O, oder MgCr 0. oder eine feste Lösung, insbesondere die aus den beiden Oxyden Cr 0 und Al 0 bestehende feste Lösung, verwendet werden.

Als Nitrid kann beispielsweise eines der Nitride Si-N,., Vn, NbN, AlN, BN, ThN, TiN, ZrN, TaN, oder HfN verwendet ' werden. Vorzugsweise wird eines der Nitride BN, AlN oder Si^N₁, verwendet.

Als Borid kann beispielsweise ein Borid wenigstens eines der Elemente Thorium, Zirkonium, Hafnium, Niobium oder Tantalium verwendet werden. Vorzugsweise wird eines der Boride TiB , TaB_p oder HfB verwendet.

Die vorgenannten hitzbeständigen Verbindungen können entweder getrennt oder in Form eines Gemisches oder einer Kombination dieser Verbindungen untereinander oder in Form einer Kombination dieser Verbindungen mit Aluminium verwendet werden. Die Ausdrücke "Gemisch" und "Kombination" schliessen die festen Lösungen und die klar definierten Verbindungen mit ein.

Vorzugsweise liegt die Dicke der Schicht der harten hitzebeständigen Verbindung im Bereich zwischen 1 und 10 Mikron, um die grösstmögliche Erhöhung der Abreibfestigkeit zu gewährleisten. Es wurde nämlich festgestellt, dass sich diese Schicht schnell abnutzt, wenn ihre Dicke geringer als 1 Mikron ist, und dass ihre Zähigkeit nachlässt, wenn ihre Dicke mehr als 10 Mikron beträgt.

-5-2.09 88 4/098 1

Zum Aufbringen der Schicht der harten hitzebeständigen Verbindung auf die Oberfläche des Hartmetallteils kann jedes geeignete bekannte Verfahren verwendet werden, ι das die Herstellung einer zusammenhängenden, kompakten, gleichmässigen und gut haftenden Ueberzugs ermöglicht, der auf der ganzen zu überziehenden Oberfläche im 'wesentlichen gleich dick ist. Beispielsweise können auf die zu überziehende Oberfläche wenigstens teilweise geschmolzene Pulverteilchen der harten hitzebes^ändigen Verbindung mit Hilfe irgendeiner bekannten Vorrichtung, z.B. einem Plasmabrenner, aufgespritzt werden. Die Schicht der harten hitzebeständigen Verbindung kann ■ auch durch Elektrophorese aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die Schicht der harten hitzebeständigen Verbindung aus der gasförmigen Phase aufgebracht, insbesondere durch ein im Englischen als "chemical vapor deposition" oder C.V.D. bekanntes Verfahren, das aus einer Verdampfung und Kondensation im Vakuum, kathodischer Zerstäubung und Aufbringung der hitzebeständigen Verbindung durch chemisce Reaktion in der gasförmigen Phase besteht. Dieses Verfahren wird vorzugsweise bei der Durchführung des erfindungsgemassen Verfahrens angewendet und gestattet die Aufbringung einer Schicht der harten hitzebeständigen Verbindung, die in hohem Masse die vorgenannten vorteilhaften Eigenschaften aufweist.

Unter den zahlreichen chemischen Reaktionen, die zur ' Aufbringung der Schicht der harten hitzebeständigen Verbindung, wenn diese ein Oxyd ist, angewendet werden können, wird vorzugsweise die Reaktion einer flüchtigen Halogenverbindung, insbesondere eines Chlorids oder Oxychlorids des dem Oxyd entsprechenden Metalls, mit

-6-

209884/0981

Wasser oder einem Gemisch aus Kohlendioxydgas und Wasserstoff gewählt.

So kann beispielsweise zur Aufbringung einer Schicht eines hitzebeständigen Oxyds aus einem Chlorid eine der beiden folgenden Reaktionen angewandt werden:

1) MCl_x + x_/2 CO₂ + x_/2 H₂ > M 0x_/2 + χ HCl + x_/g CO

2) MCl_x + x,₂ H₂O ^ M Ox, + x HCl

worin M ein Metall mit einer Valenz gleich χ und χ eine ganze Zahl darstellt.

Bei der Reaktion 1) wird die Temperatur der Oberfläche des zu überziehenden Hartmetallteils vorzugsweise im Bereich zwischen 700 und 1200 C gehalten/ während der Gesamtdruck der gasförmigen Phase vorzugsweise im Bereich zwischen 1 bis 760 Torr, insbesondere zwischen 10 und 100 Torr, liegt.

Bei der Reaktion 2) sind die bevorzugten Reaktionsbedingungen 600 bis 1100 C und 1 bis 7βθ Torr, insbesondere zwischen jj und J>0 Torr.

Zur Aufbringung einer Schicht eines hitzebeständigen Nitrids kann die Reaktion einer Halogenverbindung, beispielsweise Chlorids, des dem Nitrid entsprechenden Metalls mit einem Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff in einem geeigneten Mischungsverhältnis angewandt werden.

Beispielsweise kann/die folgende Reaktion angewandt werden:

MCl + X/ H + i L y MN + χ HCl

worin M ein Metall mit einer Valenz gleich χ und χ eine ganze Zahl darstellt.

Insbesondere können zur Aufbringung einer Schicht aus Bornitrid, Aluminiumnitrid oder Siliziumnitrid die

-7-

20988 W098 1

folgenden Reaktionen angewandt werden:

2 BCl + 3 H + N > 2 BN + 6 HCl

2 AlCl + 5 H₂ + N₂ > 2 AlN ■+ 6 HCl..

bzw. 3 SiCl, + 6 H₂ + 2 N --, >- Si N^ + 12 HCl

Es kann auch die Reaktion einer Halogenverbindung des dem Nitrid entsprechenden Metalls mit Ammoniak oder einem Gemisch aus Ammoniak und Wasserstoff angewandt werden. Insbesondere kann eine Schicht eines Nitrids der Elemente Bor, Aluminium oder Silizium durch die folgenden Reaktionen aufgebracht werden:

BCl + NH ' > BN + 3 HCl

AlCl + NH — } AlN + 3 HCl'

3 SiCl^ + 4 NH >

12 HCl

Vorzugsweise erfolgt die Aufbringung der Nitridschicht ■ unter Einhaltung einer Temperatur von etwa 1000 C an der Oberfläche des zu überziehenden Hartmetallteils und unter einem Druck von 1 bis 760 Torr, insbesondere zwischen 20 und 760 Torr.

Zur Aufbringung einer hitzebestandigen Boridschicht kann eine Halogenverbindung, beispielsweise ein Chlorid, des dem Borid entsprechenden Metalls,mit einem Gemisch eines Borhalogenide, beispielsweise Bortrichlorids, und Wasserstoff zur Reaktion gebracht werden.

Zur Aufbringung eines Boridschicht aus den Elementen Titanium, Tantalium oder Hafnium können beispielsweise die folgenden Reaktionen angewandt werden: TiCl^ + 2 BCl, + 5 H₂ > TiB + 10 HCl

2 TaCl + 4 BCl + 11 H ->-2 TaB + 22 HCl.

bzw. HfCl. + 2 BCl + 5 H £ HfB + 10 HCl

20988 4/0981

Zur Aufbringung der harten hitzebeständigen Verbindungen durch chemische Reaktion in der gasförmigen Phase kann j ede im Hinblick auf die Beschaffenheit der Ausgangsstoffe und die Grosse und Zahl der zu überziehenden Hartmetallteile geeignete Vorrichtung verwendet werden. Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt und in der entsprechenden Fachliteratur in vielen Ausführungsformen und Varianten beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt lediglich als Beispiel ßchematisch eine Vorrichtung zur Aufbringung einer Schicht einer harten hitzebeständigen Verbindung auf die Oberfläche eines Hartmetallteils durch chemische Umsetzung in der gasförmigen Phase gemäss einer der oben angegebenen Reaktionen. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der Vorrichtun; und

Fig. 2 eine Teilschnittansicht in grösserem Massstab des Teils der Vorrichtung, in dem das zu überziehende Hartmetallteil angeordnet ist (die Reaktionskammer).

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst eine Reaktionskammer 1 aus Quarz, die mit einer beweglichen Tragstange 2 aus Aluminium versehen ist, die in einer durch fliessendes Kaltwasser gekühlten Dichtungsmuffe 3 verschiebbar gelagert ist. Eine durch fliessendes Wasser gekühlte und an einen Generator zur Erzeugung von hochfrequenten elektrischem Strom angeschlossene Kupferrohrschlange k gestattet die Erhitzung des mit Aluminium zu überziehenden Hartmetallteils 5, das auf der Tragstange'2 angebracht ist und in der dargestellten Ausführungsform aus der Hartmetallschneidfläche eines Schneidwerkzeugs besteht.

_9-209884/0981

Der Reaktionskammer 1 wird über eine Leitung 6 von einer Vorrichtung ¹J ein Gemisch aus' Wasserstoff und einer gasförmigen Halogenyerbindung zugeführt. Die Wandungen der Leitung 6 werden durch eine in der Zeichnung nicht· (dargestellte Vorrichtung auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt,-um die Halogenverbindung in gasförmigem 'Zustand zu halten.

Ueber eine weitere Leitung 8 wird der Reaktionskammer je nach der Art üer aufzubringenden hitzebeständigen Verbindung und der Art der für die Aufbringung dieser Verbindung auf das Hartmetall gewählten Reaktion ein Gemisch aus Wasserstoff und Wasserdampf, ein Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff, gasförmiges Ammoniak oder ein Gemisch aus Wasserstoff und einem Borhalogenid von einer dieses Gas liefernden Vorrichtung 9 zugeführt.

Die Vorrichtungen 7 und 9 sind mit Mitteln zum Reinigen und Spülen derselben mit einem Inertgas wie Argon versehen, das von einem in der Zeichnung nicht dargestellten, ausserhaib der Vorrichtungen angeordneten Behälter geliefert wird. Eine Pumpe 11 ist über eine Leitung IQ an die Reaktionskammer 1 angeschlossen und gestattet die Herstellung einer zwischen 1 und 7βθ Torr regelbaren Druck in der Reaktionskammer.

Fig. 2 zeigt im einzelnen die Anordnung des zu überziehenden Hartmetallteils 5 auf der Tragstange 2. Bei der dargestellten Ausführungsform ist zwischen dem Hartmetallteil 5 und der Tragstange .2 ein abnehmbarer Halter 12 angebracht, der aus einer Aluminiumplatte besteht. Fig.2 zeigt ferner die Vorrichtung zum Mischen der der Reaktionskammer 1 über die Leitungen 6 und 8 zugeführten Gasströme. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Rohr 13 mit trichterförmiger Oeffhung und geringerem Durchmesser als dem der Leitung 6. Ein Thermoelement 14 gestattet die

-10-2098 8 I /0981

Messung der Temperatur des Hartmetallteils 5.

Nachstehend werden einige praktische Beispiele zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben.

Beispiel 1

Zur Herstellung eines Ueberzugs auf der Hartmetallschneidfläche für Schneidwerkzeuge aus einem der hitzebeständigen Oxyde Cr 0 , MgO, BeO, CeO, Thirl oder HfO wurde die in der untenstehenden Tabelle 1 angegebene entsprechende Halogenverbindung mit einem Gemisch aus Kohlendioxydgas und Wasserstoff unter einem Gesamtdr.uck von 20 Torr und Aufrechterhaltung einer Temperatur von 1100 C an der Oberfläche der Hartmetallschneidfläche zur Reaktion gebracht. Die Dicke des Ueberzugs kann zwischen 1 und 50 Mikron liegen. Das der Norm ISO P^O entsprechende Hartmetall der zu überziehenden Schneidfläche hatte die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent·

Kobalt 9,5

Titankarbid 11,9 Tantaliumkarbid 6

Niobiumkarbid 4

Tungstenkarbid 68,6

Die zugeführte Menge des Kohlendioxydgases und des Wasserstoffs betrug für jedes dieser Gase, auf

ο 3

Torr und 20 C umgerechnet, 200 cm pro Minute und die zugeführten Mengen der Halogenverbindung in mg pro Minute sind in der untenstehenden Tabelle 1 angegeben.

-11-

20988Λ/0981

	Cr₂O₅	Tabelle 1	MgO	BeO	CeO₂	ThO₂	HfO₂
1	CrO₂Cl₂	MgCl₂	BeCl₂	CeCl	ThCl₄	HfCl₄
2	11,6	7,1	6,0	18,5	28,0	31,6
3

Zeichenerklärung zu Tabelle 1 . ' · ·

1 = Chemische Formel des aufgebrachten hitzebeständigen Oxyds

2 = Chemische Formel der verwendeten Halogenverbindung

3 = Menge der zugeführten Halogenverbindung in mg pro

Minute.

' Beispiel 2 ·

Zur Herstellung eines Ueberzugs auf Schneidflächen aus Hartmetall der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 beschrieben wurde eine Schicht der SpineIl-Mischoxyde MgAl_p0₄ und MgCr O₄ durch gleichzeitige Reaktion von Magnesiumchlorid einerseits und Aluminiumchlorid bzw. Chronoxychlorid CrO Cl andererseits mit einem Gemisch aus Kohlendioxydgas und Wasserstoff unter.einem Gesamtdruck von 20 Torr und Aufrechterhaltung einer Temperatur

ο
von 1100 C an' der .Oberfläche der Hartmetallschneidfläche zur Reaktion gebracht. Die Dicke des Ueberzugs kann zwischen 1 und 50 Mikron liegen. Die zugeführte Menge des Kohlendioxydgases und des Wasserstoffs betrug für jedes dieser Gase, auf 760 Torr und 20 C umgerechnet, 200 cm pro Minute und die zugeführten Mengen der Halogenverbindung in mg pro Minute sind in der untenstehenden Tabelle 2 angegeben.

	Tabelle	MgAl₂O₄	MgCl₂	AlCl₁₅	2	Mg	^C1P	MgCr₂O₄	CrO C	ρ
1	3,57	10		3,	57		11,6
2
3

-12-

20988A/098 1

Zeichenerklärung zu Tabelle 2

1 = Chemische Formel des aufgebrachten hitzebeständigen

Oxyds

2 = Chemische Formel der verwendeten Halogenverbindungen j5 = Menge der zugeführten Halogenverbindung in mg pro Minute.

Beispiel 3

Zur Herstellung eines Ueberzugs auf Schneidflächen aus Hartmetall der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 beschrieben wurde ein Mischoxyd' aus einer festen Lösung von Chromoxyd Cr 0 und Alumimium in gleichen Molekular, verhältnis verwendet. Die Dicke des Ueberzugs kann zwischen 1 und 50 Mikron liegen. Die Aufbringung des Ueberzugs erfolgte durch gleichzeitige Umsetzung von Chromoxychlorid und Aluminiumchlorid mit einem Gemisch aus Kohlendioxydgas und Wasserstoff unter einem Gesamtdruck von 20 Torr und Aufrechterhaltung einer Temperatur von 1100 C an der Oberfläche der Schneidflächen. Die zugeführte Menge des Kohlendioxydgases und des Wasserstoffs betrug für jedes dieser Gase, auf 760 Torr und 20°C umgerechnet, 200 cm und die zugeführten Mengen der Halogenverbindung in mg pro Minute sind in der untenstehenden Tabelle 3 angegeben.

	Cr	O₂Cl,	Tabelle	3
1	11	,6	CrAlO
. 2			AlCl, J5
			10

Zeichenerklärung zu Tabelle 3

1 = Chemische Formel des aufgebrachten hitzebeständigen

Oxyds

2 = Chemische Formel der verwendeten Halogenverbindungen J5 = Menge der zugeführten Halogenverbindung in mg pro Minute

20988h /0 981

Beispiel 4

Zur Herstellung eines Ueberzugs auf Schneidflächen aus Hartmetall der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 beschrieben wurde eine Schicht der hitzebeständigen Nitride BN, AlN,'Si N₁ bzw. VN verwendet. Die Aufbringung der Nitridschicht erfolgte durch Umsetzung der entsprechenden, in der unzenstehenden Tabelle 4 angegebenen Halogenverbindung mit Ammoniak unter· einem Druck von 76O Torr und unter Aufrecherhaltung einer Temperatur von 1100°C an der Oberfläche der Schneidflächen. Die zugeführte Ammoniakmenge betrug in jedem Falle 20 mg pro Minute und die zugeführten Mengen der Halogenverbindung in mg pro Minute !Bind in" der nachstehenden Tabelle 4 angegeben. . ·

Tabelle 4 . . - . .

1	BN	AlN	^SS^N4	VN
2	BCl	AlCl	SiCl₄	VCl₄
	30	20 ■	8	15

Zeichenerklärung zu Tabelle 4

1 = Chemische Formel des aufgebrachten hitzebeständigen

Nitrids

2 = Chemische Formel der verwendeten Halogenverbindungen

3 = Menge der zugeführten Halogenverbindung in mg pro

Minute.

Beispiel 5

Zur Herstellung eines Ueberzugs^ auf Schneidflächen aus Hartmetall der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 beschrieben wurde eine Schicht der hitzebeständigen Boride TiB_pi NbB_p bzw. TaBp durch gleichzeitige Reaktion

-14-

209884/0981

von Borchlorid und einer dem gewählten Bor entsprechenden Halogenverbindung mit Wasserstoff unter einem Gesamtdruck von 760 Torr und Aufrechterhaltung einer Temperatur von

ο
1100 c an der Oberfläche der Schneidflächen auf diese aufgebracht. Die Zugeführte Wasserstoffmenge betrug,

ο 3

auf 20 C umgerechnet, 1000 cm pro Minute und die Mengen der zugeführten Halogenverbindung in mg pro Minute sind in der folgenden Tabelle 5 angegeben.

Tabelle 5

1	TiB₂	NbB₂	TaB₂
2	TiCl₄	NbCl D	TaCl
3	15	10	10
4	1000	I5OO	1000

Zeichenerklärung zu Tabelle 5

1 = Chemische Formel des aufgebrachten hitzebeständigen

Borids

2 = Chemische Formel der verwendeten Halogenverbindungen J5 = Menge der zugeführten Halogenverbindung in mg pro

Minute
4 = Menge des zugeführten Borchlorids in mg pro Minute

-15-

20988 W0981

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erhöhung der Abreibfestigkeit der Oberfläche von Hartmetallteilen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Oberfläche des Hartmetallteils mit einem bis zu 50 Mikron dicken Ueberzug aus wenigstens einer harten hitzebeständigen Verbindung versehen ist, die gegenüber den Metallen der Eisengruppe wenigstens bis zu der ihrem Schmelzpunkt entsprechenden Temperatur chemisch inert ist.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- . · zeichnet, dass die hitzebeständige Verbindung, ein einfaches Oxyd eines Elements der Gruppen III bis VI des periodischen Systems der Elemente ist,

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass das Oxyd eines der Oxyde MgO, Beo, ThO , CeO_pi

HfO_n oder Cr₀O, ist.
2 2J

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hitzebeständige Verbindung ein Mischoxyd der Spinellart ist.

5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn- · zeichnet, dass das Mischoxyd eines der Spinelle MgAl 0. oder MgCr 0. ist.

6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die hitzebeständige Verbindung ein aus einer festen Lösung von wenigstens zwei einfachen Oxyden bestehendes Oxyd ist.

7. Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet

dass die feste Lösung aus.den Oxyden Cr_0 und Al₀O.,

23 2 3

besteht. . . ,

8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die hitzebeständige Verbindung ein Nitrid eines

-I6-2Q&88A/098 1

Elements der Gruppen III bis VI des periodischen Systems der Elemente ist.

9· Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichn dass das Nitrid eines der Nitride Si N,, VN, NbN, AlN, BN, ThN, TiN, ZrN, TaN oder HfN ist.

10. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hitzebeständige Verbindung ein Borid eines Elements der Gruppen III bis VI des periodischen Systems der Elemente ist.

11. Verfahren nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Borid eines der Boride TiB , TaB₂ oder HfB ist.

12. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn* zeichnet, dass die hitzebeständige Verbindung durch ehemischefiReaktion in der gasförmigen Phase auf die Oberfläche des Hartmetallteils aufgebracht wird.

ORtGINAiINSPECTED 209884/09Ö1