DE2530054A1 - Schweissbarer hartmetallkoerper - Google Patents

Description

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH

Schweinfurt, 30.6.1975 NL 74 016 DT FR/gw

Schweissbarer Hartmetallkörper

Die Erfindung betrifft einen schweissbaren Hartmetallkörper/ bestehend aus einer gesinterten pulverförmigen Mischung aus einem schweissbaren Grundmaterial und einem verschleissfesten Material.

In der spanabhebenden Fertigung ist es bekannt, Werkzeuge zu verwenden, die mit als Schneidplatten ausgebildeten Hartmetallkörpern bestückt sind. Als Schneidplatten dienen dabei z.B. mit Kobalt gesinterte Hartmetallkörper aus Wolframkarbid oder Titankarbid, wobei die Karbide im ganzen Hartmetallkörper gleichmässig verteilt sind.

Derartige Hartmetallkörper werden gewöhnlich entweder mittels einer Schraubverbindung oder durch Hartlöten an den Werkzeugen befestigt, deren Schäfte in der Regel aus einem gegenüber dem Hartmetall billigeren Material bestehen. Eine Schraubverbindung gewährleistet jedoch keine gute Wärmeabfuhr vom Hartmetallkörper zum Werkzeugschaft, so dass ins-

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besondere bei hohen Schneidleistungen die Schneidfähigkeit der Hartmetallkörper abnehmen kann. Die andere Befestigungsart, die Schneidplatten hart auf den Werkzeugschaft aufzulöten, hat dagegen den Nachteil - obwohl hier die Wärmeabfuhr besser ist - , dass das Hartlöten bei ca. 1000⁰C erfolgt, wodurch sich sowohl das Gefüge des Werkzeugschafts als auch das des Hartmetallkörpers ungünstig verändern können. Auch Versuche, Hartmetallkörper auf einen Werkzeugschaft aufzuschweissen, haben bisher nicht zu einem befriedigenden Ergebnis geführt, da bei den hier auftretenden relativ hohen Temperaturen das Hartmetall in der Regel zerstört wird.

Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, insbesondere für Schneidplatten an Werkzeugen einen geeigneten Hartmetallkörper zu schaffen, der sich zumindest teilweise an einen Träger aus einem anderen Material, z.B. an einen Werkzeugschaft aus Baustahl, gut anschweissen lässt.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung auf einfache Weise dadurch gelöst, dass zumindest an einem Endabschnitt des Körpers der Anteil des schweissbaren Grundmaterials um ein Mehrfaches höher ist als der Anteil des verschleissfesten Materials.

Einen besonders günstigen Aufbau des Hartmetallkörpers hinsichtlich seiner Schweissbarkeit wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, dass im Bereich des Endabschnitts des Körpers der Anteil des schweissbaren Grundmaterials mindestens doppelt so gross ist wie der des verschleissbaren Materials. Zweckmässxgerwexse wird dabei der Aufbau des Hartmetallkörpers derart gewählt, dass ausgehend von dem Endabschnitt des Körpers der Anteil des schweiss-

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baren Grundmaterials in Abhängigkeit von der linearen Ausdehnung des Körpers allmählich abnimmt, und umgekehrt der Anteil des verschleissfesten Materials allmählich zunimmt. Die Verteilung der Anteile des schweissbaren Grundmaterials und des verschleissfesten Materials im Körper, bezogen auf 100% Gesamtanteile, wird dabei vorteilhaft derart gewählt, dass beginnend von dem Endabschnitt der Anteil des schweissbaren Materials nahezu 100% und der Anteil des verschleissfesten Materials nahezu 0% betragen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Abschnitt eines Drehmeissels in der Draufsicht mit einem angeschweissten erfindungsgemässen Hartmetallkörper als Schneidplatte und

Fig. 2 eine grafische Darstellung, die die stoffliche Zusammensetzung des Hartmetallkörpers gemäss Fig. entlang der Linie I-I veranschaulicht.

Der in Fig. 1 gezeigte Drehmeissel hat einen Schaft 1 mit einem Absatz 2, an dem eine Schneidplatte 3 angeschweisst ist. Die Schneidplatte 3 liegt mit ihrer unteren Seite auf der Planfläche des Absatzes 2 auf und ist mit der Stirnseite eines Endabschnittes 4 mit einer Schweissnaht 5 an dem Schaft angeschweisst. Das Anschweissen erfolgte mittels eines Elektronenstrahl-Schweissapparates. Dieses Schweissverfahren hat den grossen Vorteil, dass hierbei die von der Schweisswärme beeinflusste Zone relativ gering ist, und dass die Schweisswärme nur relativ kurze Zeit auftritt. Dadurch werden vor-

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teilhaft mögliche schädliche Gefügeänderungen im Schaft des Meisseis und in der Schneidplatte vermieden.

Die Schneidplatte 3 besteht aus einem gesinterten Hartmetallkörper, dessen Grundmaterial aus Kobalt besteht, in das
Wolframkarbide - Titankarbide sind z.B. auch möglich - eingelagert sind.

In Fig. 2 ist die stoffliche Zusammensetzung der Schneidplatte 3 grafisch dargestellt. Auf der Abszisse, bezeichnet mit D, ist die Länge der Schneidplatte 3 von der Schweissnaht 5 bis zum äusseren Ende der Platte 3, bezeichnet mit 6, aufgetragen; auf der Ordinate, bezeichnet mit C, die prozentualen Anteile der stofflichen Komponenten in der Schneidplatte 3. Die ausgezogene Kurve A gibt dabei die prozentualen Anteile des verschleissfesten Materials innerhalb der Schneidplatte 3 entlang der Linie I-I in Fig. 1 wieder, und die gestrichelte Kurve B die Anteile des schweissbaren Grundmaterials. Die
Verteilung der Anteile dieser Komponenten ist dabei derart, dass beginnend von dem Endabschnitt 4 der Anteil des verschleissfesten Materials nahezu 0% (Kurve A) und der Anteil des schweissbaren Grundmaterials nahezu 100% (Kurve B) betragen. Es ist jedoch zweckmässig, dass im Bereich des Endabschnitts 4 der Anteil des schweissbaren Grundmaterials
mindestens doppelt so gross ist wie der des verschleissfesten Materials. Durch die erfindungsgemässe Verteilung der Karbide im Grundmaterial Kobalt wird vorteilhaft erreicht, dass im
Bereich der Schweissnaht 5 in den angrenzenden Partien keine schädlichen Spannungskonzentrationen auftreten.

Die Verwendung der erfindungsgemässen Hartmetallkörper ist keineswegs auf Drehmeissel beschränkt. Als weitere Beispiele

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seien genannt: WerkstUckauflageschienen von spitzenlosen Schleifmaschinen, Ziehsteine, Bohrköpfe von Öl-Bohrvorrichtungen und verschiedene Schneid- und Pressverkzeuge.

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Claims (6)

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH <9 - Schweinfurt 30.6.1975 NL 74 016 DT FR/gw Patentansprüche

1. iSchweissbarer Hartmetallkörper, bestehend aus einer ge-

sinterten pulverförmigen Mischung aus einem schweissbaren Grundmaterial und einem verschleissfesten Material, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem Endabschnitt (4) des Körpers (3) der Anteil des schweissbaren Grundmaterials um ein Mehrfaches höher ist als der Anteil des verschleissfesten Materials.

2. Hartmetallkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Endabschnitts (4) des Körpers (3) der Anteil des schweissbaren Grundmaterials mindestens doppelt so gross ist wie der des verschleissfesten Materials.

3. Hartmetallkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Endabschnitt (4) des Körpers (3) der Anteil des schweissbaren Grundmaterials in Abhängigkeit von der linearen Ausdehnung des Körpers (3) allmählich abnimmt, und umgekehrt der Anteil des verschleissfesten Materials allmählich zunimmt.

4. Hartmetallkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung der Anteile des schweissbaren Grundmaterials und des verschleissfesten Material im Körper (3), bezogen auf 100% Gesamtanteile, derart vorliegt.

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dass beginnend von dem Endabschnitt (4) der Anteil des schweissbaren Materials nahezu 100% und der Anteil des verschleissfesten Materials nahezu 0% betragen.

5. Hartmetallkorper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schweissbare Grundmaterial Kobalt und das verschleissfeste Material Wolfram- oder Titankarbid sind.

6. Hartmetallkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) mit seinem Endabschnitt (4) an einem Werkzeugschaft (1) mittels Elektronenstrahlen angeschweisst ist.

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