DE2602559C2 - Hard alloy based on titanium carbonitride - Google Patents
Hard alloy based on titanium carbonitrideInfo
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Description
von Titankarbid (TiC) sind.of titanium carbide (TiC).
Im Hüttenwesen ist ein Hartmetall auf der Basis von Titankarbonitrid mit nickel- und molybdänhaltigem Bindemittel bekannt, das folgende Zusammensetzung hat:In metallurgy there is a hard metal based on titanium carbonitride with nickel and molybdenum Known binder, which has the following composition:
T1C0.4N0.6 +11,5 Ni + 3,5 Mo.T1C0.4N0.6 +11.5 Ni + 3.5 Mo.
Dieses Hartmetall hat eine hohe, 125 kp/mm2 betragende BiegefestigkeitThis hard metal has a high flexural strength of 125 kp / mm 2
Dieses Hartmetall hat jedoch eine niedrige Härte HRA = 87.However, this hard metal has a low hardness HRA = 87.
Es ist auch ein Hartmetall auf der Basis von Titankarbonitrid mit nickel- und molybdänhaltigem Bindemittel bekannt, das folgende Zusammensetzung hat:It is also a hard metal based on titanium carbonitride containing nickel and molybdenum Known binder, which has the following composition:
TiCo.6No,4 +11,5 Ni + 3,5 Mo.TiCo. 6 No, 4 +11.5 Ni + 3.5 Mo.
Dieses Hartmetall besitzt eine hohe Härte HRA = 91, aber eine niedrige Biegefestigkeit von 85 kp/mm2.This hard metal has a high hardness HRA = 91, but a low flexural strength of 85 kp / mm 2 .
Die gegebenen Kennwerte ermöglichen es, die Hartmetalle zum Schneiden von Metallen zu verwenden. The given parameters make it possible to use the hard metals for cutting metals.
Die erwähnten Hartmetalle sind jedoch in bezug auf ihre physikalisch-mechanischen Eigenschaften den anderen bekannten Hartmetallen auf der Basis einer festen Lösung von Titancarbid mit Wolframcarbid TiC - WC und von Wolframcarbid WC mit Kobalt als Bindemetall unterlegen, da es bei den bekannten Hartmetallen unmöglich ist, gleichzeitig hohe Werte für die Härte und die Biegefestigkeit zu erhalten und demzufolge hohe Betriebseigenschaften zu erzielen.However, the mentioned hard metals are different in terms of their physical-mechanical properties known hard metals based on a solid solution of titanium carbide with tungsten carbide TiC - WC and inferior to tungsten carbide WC with cobalt as the binding metal, since it is inferior to the known hard metals it is impossible to obtain high values for hardness and flexural strength at the same time, and consequently high values To achieve operational characteristics.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hartlegierung auf der Basis von Titancarbonitrid mit einem solchen Verhältnis der Komponenten zu schaffen, das hohe Härte und gleichzeitig hohe Biegefestigkeit aufweist und hohe Betriebskennwerte beim Bearbeiten von Werkstoffen gewährleistet, die denjenigen von Hartmetallen auf der Basis einer festen Lösung von Titancarbid mit Wolframcarbid und von Wolframcarbid gleichkommen oder in einer Reihe von Fällen besser als diese sind; die Hartlegierung soll gegenüber Einflüssen des Sauerstoffes weniger empfindlich sein, im Vakuum während kürzerer Zeit und gegebenenfalls auch niedrigeren Temperaturen gesintert werden können.The present invention is based on the object of a hard alloy based on Titanium carbonitride with such a ratio of components to create the high hardness and at the same time has high flexural strength and high operating parameters when machining materials ensures that those of hard metals based on a solid solution of titanium carbide with Tungsten Carbide and Tungsten Carbide are the same as or in a number of cases better than these; the Hard alloy is said to be less sensitive to the effects of oxygen, while in a vacuum can be sintered for a shorter time and possibly also at lower temperatures.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Hartlegierung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet.To solve this problem, the hard alloy of the type specified at the outset is according to the invention by the Features of claim 1 characterized.
Zur Lösung dient auch eine Hartlegierung, die durch den Patentanspruch 2 gekennzeichnet ist.A hard alloy, which is characterized by claim 2, also serves as a solution.
Eine Abweichung des Komponentenverhältnisses unterhalb der unteren und oberhalb der oberen Grenzwerte gemäß Anspruch 1 bzw. von der Zusammensetzung nach Anspruch 2 hat zur Folge, daß entweder die Härte erhöht und die Biegefestigkeit gesenkt wird oder umgekehrt, wodurch wiederum die Schneidkennwerte der Hartmetalle im Vergleich zu denen für Hartmetalle auf der Basis einer festen Lösung von Titancarbid mit Wolframcarbid und von Wolframcarbid gesenkt werden. Durch den in der Hartlegierung erwünschten Sauerstoffgehalt, der bezogen auf den Titancarbonitridanteil 0,01 bis 3,5 Gew.-% ausmacht, wird ein Hartmetall mit hoher Härte und hoher Biegefestigkeit sowie mit guten Betriebskennwerten erhalten, welches den bisher bekannten Hartlegierungen überlegen ist.A deviation in the component ratio below the lower and above the upper Limit values according to claim 1 or of the composition according to claim 2 have the consequence that either the hardness is increased and the flexural strength is reduced or vice versa, which in turn reduces the Cutting parameters of hard metals compared to those for hard metals based on a solid solution of titanium carbide with tungsten carbide and of tungsten carbide. By the one in the hard alloy Desired oxygen content, which is 0.01 to 3.5% by weight based on the titanium carbonitride content, becomes a hard metal with high hardness and high flexural strength as well as good operating parameters obtained, which is superior to the previously known hard alloys.
Das Hartmetall besitzt eine geringere Porosität von 0,1 bis 0,3%, ein feinkörniges Gefüge der Carbonitridphase und gleichmäßige Verteilung des Bindemetalls.The hard metal has a lower porosity of 0.1 to 0.3%, a fine-grain structure of the carbonitride phase and even distribution of the binder metal.
Gegenüber den aus der oben angegebenen Zeitschrift »Metall« bekannten Hartmetallen, für die als bestes Verhältnis zwischen TiC und TiN 20 :80 angegeben ist und für die, wie aus den Diagrammen entnehmbar, eine Sintertemperatur von bis 15000C, Sinterzeiten von wenigstens drei Stunden und jeweilige Sinterung nicht im Vakuum erforderlich sind, unterscheidet sich die Hartlegierung gemäß der vorliegenden ErfindungCompared to the hard metals known from the magazine "Metall" mentioned above, for which the best ratio between TiC and TiN is given as 20:80 and for which, as can be seen from the diagrams, a sintering temperature of up to 1500 ° C., sintering times of at least three hours and respective sintering are not required in vacuum, the hard alloy according to the present invention is different
dadurch, daß im Vakuum gesintert werden kann, daß ein Sauerstoffgehalt bis zu 3,5%, bezogen auf die Titancarbonitridkomponente, zulässig ist, daß Sintertemperaturen von 1450° möglich sind und daß vor allen Dingen kürzere Sinterzeiten eingehalten zu werden brauchen.in that it can be sintered in a vacuum that an oxygen content of up to 3.5%, based on the titanium carbonitride component, it is permissible that sintering temperatures of 1450 ° are possible and that above all else shorter sintering times need to be observed.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele erläutert.The invention is illustrated by the following examples.
Es wird eine Charge verwendet, die 22,5 Gew.-% Ni, 7,5 Gew.-% Mo und 70 Gew.-% Titancarbonitrid TiC0.5N0.44O0.01 enthält, in dem sich 0,2 Gew.-% ungebundener Kohlenstoff befindet.A charge is used which contains 22.5 wt% Ni, 7.5 wt% Mo and 70 wt% titanium carbonitride TiC0.5N0.44O0.01 contains 0.2% by weight of unbound carbon.
Das Gemisch wird in Äthylaikoholmedium in einer Kugelmühle, die mit Hartmetall ausgekleidet ist, bis zum Erhalten einer Dispersität der Teilchen von 0,5 bis 1,5 μιτι gemahlen. Nach dem Mahlen wird die Mischung getrocknet, mit 3%iger Lösung aus synthetischem Kautschuk gemischt, getrocknet, granuliert, wonach Erzeugnissr in Form von Schneideplättchen gepreßt werden.The mixture is in ethyl alcohol medium in a ball mill, which is lined with hard metal, until Obtaining a dispersity of the particles from 0.5 to 1.5 μιτι ground. After grinding, the mixture becomes dried, mixed with 3% solution of synthetic rubber, dried, granulated, after which Pressed product in the form of cutting plates will.
Hiernach werden die Erzeugnisse in einem Vakuumeinsatzofen oder in einem Durchlaßofen bei 14600C im Laufe von 40 Minuten bei einem Restdruck von 5 · 10' bis 10-' mm Hggesintert.After that, the products in a vacuum carburizing furnace or in a Durchlaßofen at 1460 0 C in the course of 40 minutes at a residual pressure of 5 × 10 are 'to 10' mm Hggesintert.
J"1 Als Ergebnis wird ein Hartmetall mit einer Härte HRA = 90, eine Biegefestigkeit von 156 kp/mm2, einer Porosität von 0.1% und einem feinkörnigen Gefüge der Carbonitridphasc erhalten.J " 1 As a result, a hard metal with a hardness HRA = 90, a flexural strength of 156 kp / mm 2 , a porosity of 0.1% and a fine-grain structure of the carbonitride phase is obtained.
Das erhaltene Hartmetall dient zum Halbblank-The hard metal obtained is used for the semi-bright
4(1 schneiden von Stählen und hat eine 2- bis 3fach höhere Verschleißfestigkeit als die entsprechenden Hartmetallsorten auf der Basis einer festen Lösung von Titancarbid mit Wolframcarbid. 4 (1 cuts steel and has a 2 to 3 times higher wear resistance than the corresponding hard metal grades based on a solid solution of titanium carbide with tungsten carbide.
Versuche haben gezeigt, daß die VerschleißfestigkeitTests have shown that the wear resistance
4"' der Schneidstähle, die aus der erfindungsgemäßen Hartlegierung hergestellt sind, beim Fertigschneiden von hochgekohlten und legierten Stählen 1,2- bis lOmal höher als diejenige der bekannten Hartmeialle auf der Basis von Wolframcarbid ist. 4 "'of the cutting steels that are made from the hard alloy according to the invention, in the final cutting of high-carbon and alloyed steels, is 1.2 to 10 times higher than that of the known hard materials based on tungsten carbide.
Es wird eine Charge verwendet, die 20,5 Gew.-% Ni, 20,5 Gew.-% Mo und 59 Gew.-% Titancarbonitrid TiC().54N(i,4')0(i.oi enthält, in dem sich 0,25 Gew.-% y> ungebundener Kohlenstoff befindet.A charge is used which contains 20.5% by weight Ni, 20.5% by weight Mo and 59% by weight titanium carbonitride TiC (). 54N (i, 4 ') 0 (i.oi, in which contains 0.25% by weight of y> unbound carbon.
Die Technologie der Vorbehandlung der Hartlegierung ist analog der im Beispiel 1 beschriebenen.The technology of pretreatment of the hard alloy is analogous to that described in Example 1.
Das Sintern erfolgt bei 145O°C im Laufe von 80 Minuten bei einem Restdruck von lO-'mm Hg.Sintering takes place at 1450 ° C. in the course of 80 minutes with a residual pressure of 10 mm Hg.
Es wird eine Hartlegiening mit einer Härte HRA =88 bis 89 und einer Biegefestigkeit von 140 kp/mm2 erhalten.A hard alloy with a hardness HRA = 88 to 89 and a flexural strength of 140 kp / mm 2 is obtained.
fcr> Ks wird eine Charge verwendet, die 22,5 Gew.-% Ni, 7,5 CJew.-% Mo und 70 Gew.-% Titancarbonitrid TiC0.44N0.42O0.14 enthält in dem sich 0,6 Gew.-% ungebundener Kohlenstoff befindet. For> Ks, a charge is used that contains 22.5% by weight Ni, 7.5% by weight of Mo and 70% by weight of titanium carbonitride TiC0.44N0.42O0.14 in which there is 0.6% by weight % free carbon is located.
Die Technologie der Vorbehandlung des Hartmetalls ist analog der im Beispiel 1 beschriebenen.The technology of pretreatment of the hard metal is analogous to that described in Example 1.
Das Hartmetall wird bei 14500C im Laufe von 60 Minuten bei einem Restdruck von lO-'mm Hg gesintert. Es wird eine Hartlegierunj; mit einer Härte H RA=92, einer Biegefestigkeit von 130 kp/mm2, einer Porosität von 0,2% und einem feinkörnigen gleichmäßigen Gefüge erhalten.The cemented carbide is sintered at 1450 0 C in the course of 60 minutes at a residual pressure of lO-'mm Hg. It becomes a hard alloy; with a hardness H RA = 92, a flexural strength of 130 kp / mm 2 , a porosity of 0.2% and a fine-grained, uniform structure.
Die Hartlegierung besitzt hohe Widerstandsfähigkeit bei der spangebenden Bearbeitung von StähL-n mit und ohne Unterbrechungen.The hard alloy has high resistance when machining steel with and without interruptions.
Es wird eine Charge verwendet, die 30 Gew.-% Ni, 10 Gew.-°/o Mo und 60 Gew.-% Titancarbonitrid TiC0.447N0j5O0.003 enthält, in dem sich 0,2 Gew.-°/o ungebundener Kohlenstoff befindetA charge is used which contains 30% by weight Ni, 10 % By weight Mo and 60% by weight titanium carbonitride TiC0.447N0j5O0.003, in which 0.2% by weight unbound carbon is located
Die Technologie der Vorbehandlung des Hartmetalls ist analog der im Beispiel 1 beschriebenen.The technology of pretreatment of the hard metal is analogous to that described in Example 1.
Das Hartmetall wird bei 14500C im Laufe von 40 "> Minuten bei einem Restdruck von 5 · 10-' bis lO-'mm Hg gesintertThe cemented carbide is sintered at 1450 0 C during 40 "> minutes at a residual pressure of 5 x 10 'to lO-'mm Hg
Es wird eine Hartlegierung mit einer Härte HRA = 89, einer Biegefestigkeit von 182 kp/mm2, einer Porosität von 0,1% und einem feinkörnigen gleichmäßigen Gefüge erhalten.A hard alloy with a hardness HRA = 89, a flexural strength of 182 kp / mm 2 , a porosity of 0.1% and a fine-grain, uniform structure is obtained.
Die Hartlegierung dient zum Vorschneiden und Schneiden mit Unterbrechungen von Stählen und kann die bekannten Hartmetalle auf der Basis einer festen Lösung von Titancarbid mit Wolframcarbid und von Wolframcarbid ersetzen, wobei seine Betriebskennwerte besser als die der letzteren sind.The hard alloy is used for pre-cutting and cutting with interruptions of steels and can the known hard metals based on a solid solution of titanium carbide with tungsten carbide and of Replace tungsten carbide, its operating characteristics being better than the latter.
Claims (12)
y = 0,41 bis 0,55
ζ = 0,003 bis 0,14 χ = 0.45 to 0.55
y = 0.41 to 0.55
ζ = 0.003 to 0.14
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762602559 DE2602559C2 (en) | 1976-01-23 | 1976-01-23 | Hard alloy based on titanium carbonitride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762602559 DE2602559C2 (en) | 1976-01-23 | 1976-01-23 | Hard alloy based on titanium carbonitride |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2602559A1 DE2602559A1 (en) | 1977-07-28 |
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Family
ID=5968139
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19762602559 Expired DE2602559C2 (en) | 1976-01-23 | 1976-01-23 | Hard alloy based on titanium carbonitride |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2423546B1 (en) * | 1978-01-21 | 1986-02-07 | Sumitomo Electric Industries | HARD SINTERED METALS AND THEIR MANUFACTURING METHOD |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5232642B2 (en) * | 1973-06-04 | 1977-08-23 |
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1976
- 1976-01-23 DE DE19762602559 patent/DE2602559C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2602559A1 (en) | 1977-07-28 |
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