DE3047255A1

DE3047255A1 - Verfahren zur herstellung eines gegenstandes aus siliciumnitrid

Info

Publication number: DE3047255A1
Application number: DE19803047255
Authority: DE
Inventors: Adre 48138 Grosse Ile Mich. Ezis
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1981-12-03
Also published as: GB2065714B; DE3047255C2; GB2065714A

Description

f NACHGEREICHT

Ford/US-1118/ 7. Juli 1981

5615 Z/DRR-20 Ri pt

Patentanmeldung Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Siliciumnitrid

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Siliciumnitrid wobei eine uniforme Mischung aus Siliciumnitrid- Pulver, enthaltend SiO_ als oxydische Oberfläche, und 4 bis 12 Gewichts % Y_O - Pulver für eine Zeit warmgepresst wird, so daß der Gegenstand mindestens 99 % der theoretisch möglichen Dichte erreicht.

Es ist bekannt, Materialien aus Siliciumnitrid warmzupressen oder zu einem keramischen Werkstoff zu sintern. Dabei sind die erzeugten Gegenstände insbesondere als Schneidwerkzeuge verwendet worden. Ohne Anwendung von Sinterhilfen ist jedochSiliciumnitrid auch unter Druck, schwer zu sintern. Als Sinterhilfen sind dabei Zusätze verwendet worden, die eine Sekundärphase mit Siliciumnitrid oder mitSiliciumoxyd das auf der Oberfläche der Siliciumnitridpartikel sich befindet, bilden. Als Folge davon wird eine größere Dichte erreicht und bessere Festigkeitseigenschaften auch bei Raumtemperatur.

iperatur.

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j NACHOEREIC

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Mit bekannten Zusätzen hat sich jedoch ergeben, daß die durch solche Sinterhilfen erzeugten Substanzen sich nicht zufriedenstellend verhalten bei der Benutzung bei hohen Temperaturen, da die Bestandteile amorph oder glasartig sind.

Durch die US-PS 40 46 580 ist es bekannt, die Glasphase dadurch zu beseitigen, daß der Siliciumoxydüberzug auf den Siliciumnitridpartikeln entfernt wird ; dadurch soll erreicht werden, daß jede chemische Reaktion mit den Sinterhilfen durch das Siliciumnitridstattfindet. Die sich dann ergebende Sekundärphase hat die Neigung, weniger glasartig zu sein. Jedoch ist das auf diese Weise sich ergebende Erzeugnis weniger geeignet, als Schneidwerkzeug Verwendung zu finden.

Besser geeignet wärenSilicium-Oxynitride, so beispielsweise Y ^*-^ 9^.4. oder Y Si ON . Durch diese Sekundärphasen, die sich als Resultat einer chemischen Reaktion von Si N , Y->O und SiO ergeben, machen die Anwendung der erzeugten Gegenstände wirtschaftlicher und fördern die Festigkeit und die günstigen Eigenschaften bezüglich Thermoschockverhaltens, so daß die Gegenstände insbesondere zur Bearbeitung von Gußeisen als Schneidwerkzeuge gut verwendet werden können.

Entsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, das die Herstellung von Gegenständen aus Siliciumnitrid erlaubt, wobei die Gegenstände die oben geschilderten günstigen Eigenschaften besitzen.

Das Ziel der Erfindung wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Verfahrensschritte erreicht.

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Zweckmässige Ausgestaltungen ergeben sich durch die Anwendung der in den Unteransprüchen gekennzeichneten Verfahrensschritte.

Wird die zusätzliche Wärmebehandlung nach Durchführung des Warmpressens angewendet, so kann das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt durchgeführt werden :

a) Es wird eine gleichmässige Mischung von Siliciumnitrid-Pulver, enthaltend SiO_ als Oxyd an der Oberfläche der Partikel , und 4 bis 10 Gewichts $ Y-,O - Pulver hergestellt. Weiterhin wird zugesetzt 0, 50 bis 2, 5 Gewichts^ Al O .

b) Die Mischung wird bei einer Temperatur zwischen 1 680 und

ο
1 750 Celsius warmgepresst, wobei der Pressvorgang solange andauert, um zumindestens eine Verdichtung von 99, 0 % der theoretisch möglichen Dichte zu erreichen.

c) Die Wärmebehandlung und die Druckbehandlung wird abgebrochen und der Gegenstand wird abgekühlt.

d) Der Gegenstand wird sodann einer Temperatur zwischen 1 000

Celsius und 1 400 Celsius ausgesetzt, wobei kein Druck mehr ausgeübt wird. Diese Wärmebehandlung dauert mindestens 5 Minuten, sollte jedoch solange andauern, um eine Kristallisationsbildung in der Sekundärphase als eine Folge des Warmpressens zu erreichen. Das Resultat ist ein Gegenstand, der eine voll kristallisierte Sekundärphase von Si N₁ SiO und Y_O enthält. Der erzeugte

3 4 ά. L· β

Gegenstand ist insbesondere als Schneidwerkzeug zur Bearbeitung von Gußeisen geeignet.

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[naohgerei

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- 4Γ-

Es ist vorteilhaft, daß bei Anwendung dieser Verfahrensschritte der Verfahrensschritt nach d) die Anwendung von Wärme während eines Zeitraumes von 10 bis 300 Minuten enthält. Weiterhin kann dasSiliciumnitridpulver 0, 5 bis 3, 5 % SiO enthalten. Die Verfahrensschritte b) bis d) können unter einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt werden Weiterhin kann zwischen den Verfahrensschritten a) und b) die Mischung vorverdichtet werden bei einem Druck von etwa 3 5 kp/cm .

Wird die zusätzliche Wärmebehandlung vor dem Warmpressen ausgeführt, so ist das Verfahren erfindungsgemäß wie folgt durchzuführen :

a) Es wird eine Mischung aus Siliciumnitrid- Pulver, enthaltend SiO_ als eine Oxydschicht an der Oberfläche der Partikel, und 4 bis 12 Gewichts% Y O -Pulver hergestellt. Dieser Mischung wird 0, 50 bis 2, 5 Gewichts % Al O zugesetzt.

b) Die Mischung wird auf 1 000 bis 1 400 Celsius bei einem

2
Druck von mindestens 140 kp/cm während einer Zeit von mindestens 1 Minute behandelt, wobei die Zeitdauer ausreichend sein muß, um eine Kristallieationskernreaktion in der Sekundärphase als Folge der Erwärmung stattfinden zu lassen.

c) Es wird dann die Mischung auf eine Temperatur zwischen 1 £80 und 1 750 Celsius gebracht, die Mischung einer Druckbehandlung so lange ausgesetzt, daß eine Dichte von mindestens 99 %, vorzugsweise 99, 5 % oder mehr der theoretisch möglichen Dichte erreicht wird.

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j NACHGEREIOHTI

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Das Resultat dieser Behandlung enthält eine voll kristallisierte Sekundärphase von Si.N SiO und Υ-,Ο · Das Ergebnis ist ein Werkzeug, das noch entsprechend mechanisch bearbeitet werden kann und das insbesondere für die Bearbeitung von Gußeisen geeignet ist.

Die Durchführung des Verfahrens kann im Verfahrensschritt b) auch

/2 /2

bei einem Druck von 140 kp/cm bis 350 kp/cm stattfinden, wobei die Behandlungs zeit 5 bis 15 Minuten betragen kann. Im Verfahrens-

2 2

schritt c) kann ein Druck von 246 kp/cm bis 350 kp/cm angewendet werden ; die Behandlungszeit ist 5 Minuten, 45 Sekunden. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Verfahrens schritte b) und c) unter einer Stickstoffatmosphäre stattfinden und daß der Anteil von SiO_ auf 0, 5 bis 3, Gewichts^ der gesamten Mischung begrenzt wird. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn mindestens 8 5 % des Si-N. - Pulvers die ALPHA-Phase

3 4

aufweist. Weiterhin kann ein Vorpressen stattfinden, wobei dieser Vorpressvorgang zwischen den Verfahrensschritten a) und b) vorgenommen werden kann, bei einem Druck von etwa 35 kp/cm .

Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei nachfolgend ein Beispiel gegeben :

1. Es wird eine gleichmässige Pulver mi se hung hergestellt, aus Siliciumnitrid-Pulver das im wesentlichen, vorzugsweise zumindest 85 %, sich in der ALPHA-Phase befindet. Dieses Siliciumnitrid-Pulver kann 0, 5 bis 1,5% Siliciumoxyd auf der Oberfläche derSiliciumnitridpartikel enthalten. Weiterhin wird eine Sinterhilfe in Form von 4 bis 12 Gewichts % Y,O zugesetzt. Aluminiumoxyd in der Größenordnung von 0, 5 bis 2, 5 Gewichts%, vorzugsweise 0, 75 bis 2, 5 Gewichts% , wird während des Mahlens in der Kugelmühle zugesetzt.

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NACHQEREIC

Es hat sich herausgestellt, daß der Zusatz von bis zu 2, 5 Gewichts% Aluminiumoxyd während der nachfolgenden zusätzlichen Wärmebehandlung für eine Kristallisation in der Sekundärphase sorgt· Der Zusatz von Aluminiumoxyd kann vorzugsweise dadurch erfolgen, daß die Schleifmittel in der Kugelmühle Aluminiumoxyd enthalten, so daß durch einen entsprechenden Abrieb ein Zusatz erfolgt. Dadurch wird auch für eine gute Durchmischung der Zusätze mit dem Pulver gesorgt. Der Zeitraum für die Behandlung in der Kugelmühle mit dem Ziel, keinen größeren Zusatz als 2, 5 Gewichts % Aluminiumoxyd zu erreichen, kann durch Experimente ermittelt werden.

Durch eine entsprechende Analyse kann auch ermittelt werden, wieviele Anteile an SiO_ das für die weitere Bearbeitung vorgesehene Pulver besitzt. An Unreinigkeiten kann das Siliciumnitrid-Pulver folgende Anteile enthalt-en : Weniger als 0, 5 % Eisen, weniger als 0, 01 % Kalzium, weniger als 0,4% Aluminium und weniger als 2, 0 % Sauerstoff. Es ist vorteilhaft, daß an Unreinigkeiten nicht mehr als 0, 5 Ji oder weniger vorhanden ist, wobei hierbei das freie Silicium uid Sauerstoff ausgenommen sind. Eine günstige Partikelgröße für das Siliciumnitrid-Pulver ist 2, 0 bis 2, 5 um. Bei dem Zusatz von Yttrium-Pulver sollte dieses vorzugsweise eine Reinheit von 99, 9 % besitzen.

Durch das Mahlen in der Kugelmühle wird eine Partikelgröße von 1,0 bis 1, 7 u m erreicht. Der Pulver mischung, auch enthaltend ALO , kann dann ein benetzendes Schmiermittel, so beispielsweise Methanol, zugesetzt werden, und zwar im Verhältnis von 1 : 1 zur Menge des Pulvers. Die Pulvermischung kann dann mit diesem Zusatz in der Kugelmühle gemahlen werden. Daraufhin

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NACHQEREiCHT

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wird die Mischung getrocknet und dann gesiebt, wobei ein Sieb verwendet werden kann, das als 100-Mesh - Sieb handelsüblich ist. Die gemahlene Mischung enthält sodann 0, 5 bis 2, 5, vorzugsweise 0, 75 bis 2, 5 Gewichts % Aluminiumoxyd.

2. Die Mischung wird sodann einem Warmpressverfahren ausgesetzt, wobei eine Dichte von zumindest 99 %, vorzugsweise 99, 5 ^o oder mehr der theoretisch möglichen Dichte erreicht wird. Dieser Pr ess Vorgang kann vorzugsweise in einer Graphitform vorgenommen werden, in die das gemischte Pulver eingebracht wird. Dabei erfolgt der Pressvorgang bei den gewünschten Temperaturen. Üblicherweise kann hier ein Druck von etwa 316 kp/cm angewendet werden, es ist jedoch auch ein Druck zwischen 246

,2 /2

kp/cm und 351 kp/cm anwendbar, wenn Y,O als Zusatz benutzt wird. Der zu fertigende Gegenstand wird auf eine Temperatur zwischen 1 680 Celsius und 1 750 Celsius erhitzt, und zwar während eines Zeitraumes, der nur 5 Minuten betragen muß, der jedoch auch länger andauern kann, solange es aus ökonomischen Gründen gerechtfertigt ist und solange nicht die volle gewünschte Verdichtung auf beispielsweise 99, 5 % erreicht ist, was beispielsweise 1 5 bis 45 Minuten in Anspruch nehmen kann. Es ist vorteilhaft, daß für die Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes des Verfahrens die Graphitform mit Luft ausgeblasen wird, um sie zu säubern und da/3 sie dann mit einer Masse aus Borstickstoff vor Einbringen der Pulver mi se hung ausgestrichen wird, und zwar bis zu einer D^;cke von 0, 05 Millimeter. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Pulvermischung nach Einbringung in die Graphitform vorverdichtet wird, und zwar mit einem Druck von etwa 35 kp/cm bevor die Form erhitzt wird. Nach Durchführung der Vorverdichtung

;twa 316 kp/cm erl

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wird der Druck auf etwa 316 kp/cm erhöht;und zwar etwa um 70 kp/cm

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NACHC3EREIC

pro Minute. Wenn der Endwert für den Druck erreicht ist, wird

die Temperatur auf den Endwert von 1 740 Celsius erhöht. Diese Temperatur wird dann beibehalten. Der Warmpressvorgang ist abgeschlossen, wenn die gewünschte Verdichtung erreicht ist.

3. Wenn die Verdichtung erreicht ist, wird der Warmpressvorgang beendet und die geöffnete Form in einer Stickstoffatmosphäre abgekühlt. Dabei kann die Abkühlgeschwindigkeit beliebig gewählt werden, sofern nicht ein Wärmeschock auftritt.

4. Der gefertigte Gegenstand wird sodann einer Temperatur zwischen 1 000 und 1 400 Celsius ausgesetzt, wobei diese Temperatur erreicht werden kann, indem der vorher erwärmte Gegenstand nur auf diesen Betrag abgekühlt wird oder aber es kann der Gegenstand auf Raumtemperatur abgekühlt werden mit einer anschließenden Erwärmung auf 1 000 bis 1 400 Celsius. In diesem Temperaturbereich wird der Gegenstand dann für mindestens 5 Minuten gehalten, wobei jedoch auch die Zeit verlängert werden kann, wenn das für die Durchführung der Kristallisationsreaktion in der Sekundärphase als Ergebnis des Warmpressvorganges notwendig ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Anwendung einer zusätzlichen Wärmebehandlung nach vorhergehender Abkühlung des Gegenstandes auf Raumtemperatur, vorzugsweise vorgenommen mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 100 Celsius pro Minute stattfinden. Der Gegenstand wird dann wieder erhitzt in einer Atmosphäre, die vorzugsweise aus Stickstoff besteht. Die Erhitzung erfolgt, wie gesagt, auf einen Wert zwischen 1 000 Celsius und 1 400 Celsius, Vorzugs-

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NACHQER

weise auf etwa 1 300 Celsius. Die Temperaturbewegung innerhalb

ο ο

des Bereiches zwischen 1 000 Celsius und 1 400 Celsius sollte vorzugsweise nicht mehr als 10 Celsius pro Minute betragen. Der Gegenstand wird sodann in diesem Zustand gehalten, um eine Kristallisations-Reaktion in der Sekundärphase durchzuführen. Dies benötigt mindestens 5 Minuten, kann jedoch zwischen 10 und 300 Minuten, bevorzugt 15 bis 45 Minuten betragen. Es sei hier noch darauf hingewiesen, daß die hier anzusetzende Zeit in dem Verfahren gemäß der Erfindung wesentlich kleiner ist als die Zeit bei bekannten Verfahren, wo 6 bis 8 Stunden benötigt werden.

In der Sekundärphase bildet sich eine amorphe (glasige) Struktur während des Abkühlens und bevor der Gegenstand durch den Bereich

ο ο

von 1 400 und 1 000 Celsius gebracht wird. In der Glasphase wird durch die Einwirkung der Kristallisationskerne bei nachfolgender weiterer Abkühlung 100 % in eine kristalline Struktur der Sekundärphase gebracht mit der Kornbindung des Endproduktes.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Pulvermischung vorbereitet, wie unter 1. dargestellt. Danach wird das Verfahren wie folgt weitergeführt :

2 A Die Mischung wird auf 1 000 Celsius bis 1 400 Celsius

unter einem Druck von 140 kp/cm solange erhitzt, bis eine Kristallisationsreaktion in der Sekundärphase als Ergebnis der Erwärmung stattfindet. Während der Aufwärmung der Pulver mischung wird ein mechanischer Druck zunächst bei Raumtemperatur aufgebracht und dann während der Aufwärmphase beibehalten, so daß die Pulvermischung bei Erreichen einer Temperatur zwischen

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NACHQEREIC

IJD- '

O O

1 000 und 1 400 Celsius unter einem Druck von 140 bis 350 kp. /cm , vorzugsweise von 316 kp/cm steht, wenn die Wirkung des AlO einsetzt. Auch hier wird die Pulver mischung in eine Graphitform gebracht, wobei die weitere Behandlung genauso vorgenommen werden kann wie bereits vorerwähnt.angeführt. Nach Durchführung einer Vorverdichtung wird der Druck

auf 316 kp/cm gesteigert, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 70 kp/cm pro Minute. Wenn das letztgenannte Druckniveau erreicht ist, wiräi die Temperatur erhöht, und zwar vorzugsweise nicht weniger als 100 Celsius pro Minute. Der Gegenstand verbleibt sodann in der Temperatur zone von 1 000 Celsius bis 1 400 Celsius für eine Minute oder solange, bis der gewünschteEffekt eingetreten ist, also bevorzugt 5 bis 15 Minuten. Druck und Zeit stehen in Abhängigkeit voneinander und bestimmen die Bedingungen, unter denen eine Kristallisation reaktion in der Sekundärphase zwischen Si N , SiO und Y,O stattfindet. Je größer das Schüttgewicht des Pulvers ist, desto geringer kann der Druck innerhalb der angegebenen Grenzen gehalten werden. Die Anwesenheit von A1_O fördert die Bildung von Kristallisationskernen, was zeitabhängig ist. Die Bildung dieser Kerne und die Reaktion darauf ist notwendig für die Durchführung der Kristallisation in der Sekundärphase.

Es hat sich nun herausgestellt, daß der Zusatz von 0, 75 bis 2, 5 Gewichts% Al O die Bildung der Kristalli-

Ct ό

sationskerne günstig beeinflußt. Dabei wird Al O bevorzugt so zugesetzt, daß die Mahlkörper innerhalb

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NACHQE.REICHT1

einer Kugelmühle aus Aluminiumoxyd bestehen. Entsprechend erfolgt dann während des Mahlvorganges der Zusatz von Aluminiumoxyd.

A Nachdem die Reaktion auf die Bildung der Kristallisations-

kerne stattgefunden hat, wird die Mischung erhitzt bis auf eine Temperatur zwischen 1 680 Celsius und

1 750 Celsius, wobei ein Druck auf die Mischung ausgeübt wird, während einer Zeit, die ausreichend ist, um eine Verdichtung von 99 %, bevorzugt 99, 5 % der theoretisch möglichen Verdichtung zu erreichen. Der aufgewendete Druck beträgt zwischen 246 kp/cm und 351 kp/cm für zumindest 5 Minuten, wobei auch längere Zeiten verwendet werden können, soweit ökonomisch vertretbar. Eine bevorzugte Dauer ist 15 bis 45 Minuten.

Das sich daraus ergebende Produkt kann mit jeder Geschwindigkeit abgekühlt werden, sogar abgeschreckt werden und bildet somit einen Gegenstand aus Silikonnitrid, der die oben beschriebene Kristallstruktur besitzt.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Dichte des erzeugten Gegenstandes zwischen 3, 28 und 3, 35 gr/cm betragen. Die Härte wird auf der 45-N-Skala zwischen 86, 5 und 90, 0 liegen. Die Komponenten in der Sekundärphase werden aus einer oder mehreren von drei kristallinen Formen des Endprodukts bestehen. Solche Formen der Sekundärphase enthalten Gruppen, bestehend aus 5 YO , 4 SiO , Si N oder 2 Ύ O , SiO ,

Lt J Lt J *X £* J Ci

Si₃N₄, oder Y₂O₃, SiO₂.

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Davon enthalten 2 Sekundärphasen Silicium-Oxydnitride und die dritte ist ein Siliciumoxy&Die molekularen Formeln für jede der zwei Oxydnitride sind Y₁ Si„O_N, und Y Si₁O_nN

Io 7 £ 4 llil

Diese Oxydnitride werden in den meisten Fällen nahezu 80 %der Sekundärphase im endgültigen Produkt einnehmen und die Siliciumoxyde werden in den meisten Fällen die restlichen 20 % der Sekundärphase des Produktes einnehmen. Die Siliciumnitride des Endproduktes werden vom BETA-Typ sein ; die Umwandlung von ALPHA-in BETA erfolgt bevor die volle Dichte erreicht ist. Durch den Zusatz von Aluminiumoxyd bis zu 2, 5 Gewichts% weist das Endprodukt 100 % BETA-Siliciumnitridauf, enthaltend Aluminium Atome.

5. Das eich aus den Verfahrensschritten 4 oder 3 A ergebende Produkt wird sodann me chanisch bearbeitet, etwa durch Diamantschleifen. Es hat sich herausgestellt, daß die Standzeit des erzeugten Gegen-Standes bei der Verwendung als Schneidwerkzeug abhängig ist vom Vorhandensein einer kristallinen Sekundärphase. So wurde beispielsweiseSiliciumnitrid-Pulver, enthaltend 7, 22 Gewichts % Y₂^\ ^un<* 2, 5 Gewichts% Al-O nass gemahlen und bei 1 700 Celsius unter einem Druck von 350 kp/cm gesintert, wobei die angegebene Druckbelastung bei 1 700 Celsius erreicht wurde. Das Warmpressen dauerte zwei Stunden. Das sichergebende Material wurde sodann als Schneidwerkzeug für die Bearbeitung von Grauguß eingesetzt, wobei sich unakzeptable Werte für die Standzeit ergaben. Dieselbe Pulverzusammensetzung wurde bei den gleichen Bedingungen warm-

. gepresst mit der einzigen Ausnahme, daß ein Druck von 350 kp/cm bei Raumtemperatur aufgebracht wurde. Das Ergebnis war ein Gegenstand , der eine akzeptable Standzeit aufwies. Eine Analyse beider

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( NACHGEREiQHT

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Proben ergab, daß bei der zweiten Probe eine kristalline Bindung von Yttrium -Silicium- Oxydnitrid vorhanden war, während eine solche Bindung im erstgenannten Beispiel nicht nachzuweisen war.

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Claims

j NACHGEREICH'

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Patentansprüche

/ 1/. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Siliciumnitrid wobei eine uniforme Mischung aus Siliciurmitiidpulver enthaltend

SiO als oxydische Oberfläche, und 4 bis 12 Gewichts% ^Y->O-,- c. c. 3

Pulver für eine Zeit warmgepreßt wird, so daß der Gegenstand mindestens 99 % der theoretisch möglichen Dichte erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zumindest 0, 5 Gewichts % eines Kristallisationskerne bildenden Zusatzes enthält und daß die Mischung einer zusätzlichen Wärmebehandlung unter solchen Bedingungen ausgesetzt wird, daß, ausgelöst durch die Wärmebehandlung, eine Kristallisationsreaktion in den Sekundärphasen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wärmebehandlung vor dem Warmpressen des Gegenstandes angewendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die zusätzliche Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen

ο ο

1 000 Celsius und 1 400 Celsius und bei einem Druck von 140 kp/cm während eines Zeitraumes von mindestens 1 Minute erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die zusätzliche Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 1 000 Celsius und 1 400 und bei einem Druck von 1 0 kp/cm

bis 350 kp/cm während eines Zeitraumes von 5 bis 15 Minuten erfolgt.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wärmebehandlung nach dem Warmpressen erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die zusätzliche Wärmebehandlung ohne Anwendung von Druck

ο ο

bei einer Temperatur zwischen 1 000 Celsius und 1 400 Celsiv während eines Zeitraumes von mindestens 5 Minuten erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand vor Anwendung der zusätzlichen Wärmebehandlung auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wärmebehandlung während eines Zeitraumes von 10 bis 300 Minuten angewendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8₍ dadurch gekennzeichnet, daß das Warmpressen und die zusätzliche Wärmebehandlung unter einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmpressen während eines Zeitraumes von 15 bis 45 Minuten durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvermischung vor der Wärmebehandlung verdichtet wird.

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ORJGiNAL INSPECTED

NACHGEREIC

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12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

daß das Warmpressen bei einer Temperatur zwischen 1 680 Celsius

ο
und 1 750 Celsius durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,

,2 /2

daß das Warmpressen bei einem Druck von 246 kp/cm bis 350 kp/cm während eines Zeitraumes von mindestens 5 Minuten durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumnitrid- Pulver 0, 5 bis 3, 5 Gewichts % SiO enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens 85 % des Siliciumnitrid- Pulvers vor der Erwärmung in der ALPHA - Phase befindet.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallisationskerne bildende Zusatz WC, W₁ A1_C oder SiO enthält.
17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallisationskernebildende Zusatz aus A1_O besteht und im Verhältnis von 0, 5 bis 2, 5 Gewichts % der gesamten Mischung zugesetzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der behandelte Gegenstand mechanisch bearbeitet und für die Benutzung als Schneidwerkzeug hergerichtet wird.

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