DE2401983A1 - HARD ALLOY FOR JEWELRY PURPOSES AND THE LIKE - Google Patents
HARD ALLOY FOR JEWELRY PURPOSES AND THE LIKEInfo
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Description
DipI.-It-.g. H:.iri7. Lesser, Poler.tcnvciU D — 8 München S1, Cosimastraße Si · Tti^'o·»: (GSlI) 95 3ε 2C jDipI.-It-.g. H: .iri7. Lesser, Poler.tcnvciU D - 8 Munich S1, Cosimastraße Si · Tti ^ 'o · »: (GSlI) 95 3ε 2C j
Nippon Tungsten Co., Ltd. 2401983 jNippon Tungsten Co., Ltd. 2401983 j
460 Aza Sanno, Oaza Shiobaru j460 Aza Sanno, Oaza Shiobaru j
Minami-ku, Fukuoka-shi
Fukuoka-ken, Japan L 10.252/Fl/ostMinami-ku, Fukuoka-shi
Fukuoka-ken, Japan L 10.252 / Fl / ost
Die Erfindung bezieht sich auf eine harte Legierung für Schmuckzwecke und dgl. mit Sinterstoffen eines oder mehrerer Metalle aus den Gruppen IV, V und VI des periodischen Systems der Elemente und einem Bindemittel, das Anteile aus Elementen der Eisen-Familie aufweist.The invention relates to a hard alloy for jewelry purposes and the like. With one or more sintered materials Metals from groups IV, V and VI of the periodic table of the elements and a binder that contains elements of the iron family.
Es sind Zierlegierungen, beispielsweise zur Veredelung von Gegenständen wie Uhren, bekannt geworden, die durch herkömmliche Pulver-Metallurgie-Verfahren hergestellt werden. Metcillkarbide (Sinterkarbide) , die erzielt werden, indem Karbide eines Metalls, das in den periodischen Gruppen IV,V und VI enthalten ist, mit Elementen der Eisen-Familie gebunden werden, die besonders durch Bindung von Wolfram-Karbid-Partikeln mit Kobalt erreicht werden, sind aufgrund ihrer hohen Kratzfestigkeit und ihres halbwegs dauerhaften hohen Glanzes oder Schimmers .als dekorativer Werkstoff (Ziermaterial) wie zum Beispiel als Uhrengehäuse, gut geeignet.There are decorative alloys, for example for the finishing of objects such as clocks, known that by conventional Powder metallurgy process can be produced. Metcillkarbide (cemented carbides), which are obtained by using carbides of a metal contained in periodic groups IV, V and VI are bound with elements of the iron family, which are achieved in particular by binding tungsten carbide particles with cobalt, are due to their high scratch resistance and their semi-permanent high gloss or shimmer. As a decorative material (decorative material) such as for Example as a watch case, well suited.
Bei den Metallkarbiden dieser Art gibt es jedoch das Problem, daß diese eine ungenügende Korrosionsbeständigkeit aufweisen.However, the metal carbides of this type have a problem that they have insufficient corrosion resistance.
Mit der Erfindung soll eine Legierung der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt werden, die wesentlich korrosions-The invention aims to provide an alloy of the type mentioned at the outset which is substantially corrosion-resistant
Harte Legierung fur Schmuckzwecke und dgl.Hard alloy for jewelry and the like
409830/0842409830/0842
Dipl.-Icg. Heinz Leaser, Poti>r.tcr.r.cit Z ~ 8 Mincher. 31, Ccimosticfle 8' · Telefon: (0811) 95 38 20Dipl.-Icg. Heinz Leaser, Poti> r.tcr.r.cit Z ~ 8 Mincher. 31, Ccimosticfle 8 'Telephone: (0811) 95 38 20
-2-beständiger als die bekannten Legierungen ist.-2-more resistant than the known alloys.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht, durch 50-95 VoI % einer oder mehrerer Arten von Borid-Zusammensetzungen aus den Gruppen Vanadium-, Niobium-, Tantal-, Chrom-, Molybdän- und Wolfram-Borid und durch 5-50 Vol% eines Bindemittels mit einer oder mehreren Arten von Metallen aus den Gruppen des Nickels, des Kobalts und des Eisens, welch letzteres Bindemittel bis zu 50Vol% durch eine oder mehrere Arten eines oder mehrerer Mitglieder der1 Gruppen des Chroms, Molybdäns und Wolframs ersetzt ist.This is achieved according to the invention by using 50-95% by volume of one or more types of boride compositions from the groups vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum and tungsten boride and by using 5-50% by volume of a binder one or more kinds of metals from groups of nickel, cobalt and iron, the latter binder is up to 50 vol% replaced by one or more kinds of one or more members of the group 1 of chromium, molybdenum and tungsten.
Die harten Boride werden also aus den Metallboriden der periodischen Gruppen V-B (V,Nb und Ta) und IV-B (Cr, Mo und W) ausgewählt. Das Bindemittel umfaßt neben einem oder mehreren Elementen der Eisen-Reihe ein oder mehrere Glieder dar Gruppe, die Chrom, Molybdän und Wolfram enthält.The hard borides thus become the periodic ones from the metal borides Groups V-B (V, Nb and Ta) and IV-B (Cr, Mo and W) are selected. The binder includes besides one or more Elements of the iron series include one or more members of the group containing chromium, molybdenum and tungsten.
Die erfindungsgemäße Zierlegierung aus den angegebenen Prozentsätzen von 50-95 Vol% einer oder mehrerer Arten der angegebenen harten Borid-Zusammensetzungen und aus 5-50 Vol% eines Bindemittels mit einem oder mehreren Metallen aus.der Gruppe des Nickels, Kobalts und Eisens, das zu 0-50 % aus. einer oder mehreren Arten eines oder mehrerer Mitglieder einer Gruppe des Chrom, Molybdän und Wolfram besteht, ist nicht nur sehr hart, sie. besitzt auch die angestrebte ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. The decorative alloy according to the invention from the specified percentages from 50-95% by volume of one or more types of the specified hard boride compositions and from 5-50% by volume of a binder with one or more metals from the group of nickel, cobalt and iron, which are 0-50% off. one or more Kinds of one or more members of a group composed of chromium, molybdenum and tungsten, is not only very hard, she. also has the desired excellent corrosion resistance.
In der vorliegenden Erfindung .werden eine oder mehrere Arten von Boriden aus Vanadium, Niobium, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram verwendet, da derartige Boride eine gute Bindung (Masseverbindung) an das Bindemittel während des Sinterverfahrens und gleichzeitig eine wesentlich bessere Korrosionsbeständigkeit aufweisen, als die, die man durch die Verwendung von verschiedenen Karbiden erhält.In the present invention, one or more types of borides made of vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum and tungsten, because such borides have a good bond (Ground connection) to the binder during the sintering process and at the same time a much better corrosion resistance than those obtained by using different carbides.
409830/Ü842409830 / Ü842
Dipl.-lriQ. Heinz lossei, PatentonwultDipl.-lriQ. Heinz lossei, Patentonwult
D —8 München 81, CosUnailioße 81 · Telefon: (0811) 96 3b 20D -8 Munich 81, CosUnailioße 81 · Telephone: (0811) 96 3b 20
-3--3-
Das erfindungsgemäß verwendete Bindemittel, sollte auf 5-5Ο Vol% der Legierungsmischung begrenzt werden. Dieser Bereich wurde experimentell festgelegt durch die Tatsache, daß Bindemittel von weniger als 5% ein verhältnismäßig niedriges Durchbiegungsvermögen der gesinterten Erzeugnisse ergeben und andererseits, daß Bindemittel von mehr als 5O% zu Produkten geringer Härte führen, sodaß der Gebrauch von Bindemitteln außerhalb der obigen Begrenzung unpraktisch ist.The binder used according to the invention should be 5-5Ο vol% the alloy mixture can be limited. This range was established experimentally by the fact that binders of less than 5% has a relatively low deflection of the sintered products and, on the other hand, that binders of more than 50% result in products of low hardness so that the use of binders outside the above limitation is impractical.
Um die Korrosionsbeständigkeit der angestrebten Produkte, sowie die Bindeeigenscliaften zu verbessern, wird dem Bindemittel Chrom Molybdän, Wolfram oder eine Kombination daraus beigefügt und zwar bis zu 50 Vol%. Diese Begrenzung wurde in ausgedehnten Experimenten festgelegt, die die Tatsache aufzeigten, daß mehr als 5o% Zusatz eine Verschlechterung des Durchbiegungsvermögens der gesinterten Produkte ergaben.To ensure the corrosion resistance of the targeted products, as well To improve the binding properties, chromium molybdenum, tungsten or a combination thereof is added to the binding agent and up to 50% by volume. This limit was established in extensive experiments which demonstrated the fact that more as a 50% addition, a deterioration in the deflection capacity of the sintered products.
Sechs Arten von Borid-Partikeln und die gleiche Anzahl, von Bindemittel-Partikeln werden als Rohmaterialien verwendet, um die harten Legierungen der vorliegenden Erfindung herzustellen. Die Körnungsgröße des Materials ist in Tabelle 1 aufgezeigt.Six kinds of boride particles and the same number, of Binder particles are used as raw materials to make the hard alloys of the present invention. The grain size of the material is shown in Table 1.
£09830/0842£ 09830/0842
Dipl.-Ing. Heim Lesser, Potentanv/olt U — b iV-undien 81, CosimostraGe 81 · Telefon: (C811J 95 3S 20Dipl.-Ing. Heim Lesser, Potentanv / olt U - b iV-undien 81, CosimostraGe 81 · Telephone: (C811J 95 3S 20
-4--4-
Die Borid-Partikel wurden mit den Binde-Partikeln vermengt, um eine gemischte Menge zu bilden, was in der folgenden Tabelle 2 gezeigt ist.The boride particles were mixed with the binding particles, to form a mixed amount, which is shown in Table 2 below.
Es wurde wie folgt vorgegangen: Mischung eines Quantums durch nasses Vermengen 100 Stunden lang; Behandlung in einer Kugelmühle; Trocknen; Zusetzen von 5 Vol% Kampfer als Schmiermittel; Eingabe in eine Form von 10 χ 30 χ 30 mm; unter dem Druck von 1 t/cm ; 1 Stunde lang sintern bei einer Temperatur von 1400°C im Vakuum (nur 95 MoB,,. Ni-I Mo Legierung, wurde 1 Stunde lang bei einer Temperatur von 15000C gesintert.).The procedure was as follows: Mix a quantum by wet blending for 100 hours; Treatment in a ball mill; Dry; Adding 5% by volume of camphor as a lubricant; Input in a shape of 10 χ 30 χ 30 mm; under the pressure of 1 t / cm; For 1 hour, sintered at a temperature of 1400 ° C in vacuum (only 95 MoB ,,. I Ni-Mo alloy was sintered for 1 hour at a temperature of 1500 0 C.).
Die Härte und die korrosionsbeständigen Eigenschaften aller nach dem obigen Beispiel zubereiteten Legierungen sind in der Tabelle 2 angegeben, in welche eine 70WC-30CO Legierung zwecks Vergleich mit den vorliegenden Legierungen aufgenommen wurde.The hardness and corrosion-resistant properties of all alloys prepared according to the above example are in the Table 2 indicated in which a 70WC-30CO alloy for the purpose Comparison with the present alloys was added.
Wie in der Tabelle gezeigt ist, wiesen alle Legierungen der vorliegenden Erfindung eine höhere Härte als 70WC-30CO Metallkarbid auf und zeigten nach dem Feinschleifen (Läppen) einen ausgezeichneten Schimmer. Weiterhin wiesen sie eine bessere Korrosionsbeständigkeit gegen Alkali auf als die zur Zeit zur Verfügung stehenden harten Legierungen.As shown in the table, all of the alloys of the present invention had a hardness higher than 70WC-30CO metal carbide and showed an excellent shimmer after fine grinding (lapping). Furthermore, they showed a better one Corrosion resistance to alkali than the hard alloys currently available.
Da, wie oben erläutert, alle Legierungen der vorliegenden Erfindung eine vergleichsweise große Härte sowie eine ausgezeichnete Kratzfestigkeit aufweisen und ihr Glanz beständig ist, können sie auf einem weiten Gebiet angewendet v/erden, und -zwar zur Herstellung von Zierprodukten, einschließlich Uhrengehäusen.Since, as discussed above, all of the alloys of the present invention have a comparatively high hardness and excellent scratch resistance and their gloss is stable they are widely used in the manufacture of ornamental products including watch cases.
Da viele verschiedene Ausführungsformen der Erfindung möglich sind, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf die speaifischenAs many different embodiments of the invention are possible Without departing from the spirit and scope of the invention, it is to be understood that the invention is not limited to the specific
409830/0842409830/0842
Dipl.-lng. Heinz Lesser, Patentanwalt D —8 München 81, Cosimostraße- 81 · Tdofon: (0811) 95 3fS 20Dipl.-Ing. Heinz Lesser, patent attorney D -8 Munich 81, Cosimostraße 81 · Tdofon: (0811) 95 3fS 20
im Anspruch definierten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.Embodiments defined in the claim is limited.
409830/0 8 42409830/0 8 42
TABELLE 2 Härte und korrosionsbeständige EigenschaftenTABLE 2 Hardness and Corrosion Resistant Properties
(HV) j
I i hardness
(HV) j
I i
Vergleich zu einer 70WC-30CO LegierungCorrosion Resistant. Properties in
Compared to a 70WC-30CO alloy
NaOH Lösung (20 c)8 hours in 30%
NaOH solution (20 c)
HNO3 Lösung (20°C)8 hours in 30%
HNO3 solution (20 ° C)
tL /L <L 20VB, -2OTaB., - 20MoB,
tL / L <L
I + + 1
I ++
•i- + + !
• i- + +
+ besser als 70WC-30CO Legierung+ better than 70WC-30CO alloy
++ etwas besser· als 70WC-30Co Legierung (v/enig Ätzung) +++ bedeutend besser als 70WC-30CO Legierung (keine Ätzung)++ slightly better than 70WC-30Co alloy (little etching) +++ significantly better than 70WC-30CO alloy (no etching)
co öoco öo
Table 2 Hardness and. Anti-corrosive propertyTable 2 Hardness and. Anti-corrosive property
O CD 00 CjO OO CD 00 CjO O
ness
(HV)Hard
ness
(HV)
with 7OWC-3OC0 alloyAnti-c®rrosive property compared '
with 7OWC-3OC0 alloy
NaOH solution (20°O8 hours in 30 ^
NaOH solution (20 ° E
HNOisolution (20°C)8''h'ours in 30%
ENT solution (20 ° C)
~ Better than 70WC-3Q Co alloy ■ ~ Better than 70WC-3Q Co alloy ■
-ί- -r Fairly better than 70W>30Co alloy (little etching) . + + + ' Significantly better than 7OWC-3CC0 alloy (no etching)-ί- -r Fairly better than 70W> 30Co alloy (little etching) . + + + 'Significantly better than 7OWC-3CC0 alloy (no etching)
. ίο. ίο
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8130 | Withdrawal |