DE3418403A1

DE3418403A1 - Verfahren zum herstellen eines cermets mit hoher zaehigkeit zur verwendung in schneidwerkzeugen

Info

Publication number: DE3418403A1
Application number: DE19843418403
Authority: DE
Inventors: Jhunichi Tokio/Tokyo Toyama; Hironori Yoshimura
Original assignee: Mitsubishi Kinzoku Tokio/tokyo KK; Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1983-05-20
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1984-11-29
Also published as: JPS6339649B2; JPS59229431A; US4636252A; DE3418403C2

Description

TELEGRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN 3 4-1 8 U O

M-36-P-2/1 999 München ,den 17. Mai 1

AP-360 (WGN) _ ₅ _ ^Dr'^M/ac

Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha in Tokyo / Japan

Verfahren zum Herstellen eines Cermets mit hoher Zähigkeit zur Verwendung in Schneidwerkzeugen

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Cermets mit hoher Zähigkeit und hoher Härte und besonders ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Cermets, das bei seiner Verwendung in Schneidwerkzeugen eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Verschleißfestigkeit aufweist.

Üblicherweise wurden bisher als Werkzeuge für Schneidwerkzeuge allgemein Cermets verwendet, die hauptsächlich aus Titancarbid bestehen, (hiernach"TiC^H genannt, soweit nicht anders angegeben). Jedoch zeigen diese üblichen Cermets auf TiC-Basis (hiernach kurz TiC-Cermets) keine genügende Zähigkeit , und es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, mit dem Ziel, ihre Zähigkeit zu verbessern. In diesem Zusammenhang haben TiC-Cermets 5 mit einem Gehalt an Titannitrid (hiernach "TiN" bezeichnet, falls nicht anders angegeben) wegen ihrer verbesserten Zähigkeit Beachtung gefunden. Es wurde erkannt, daß die verbesserte Zähigkeit solcher TiN-haltigen TiC-Cermets darauf beruht, daß TiN das während des Sinterns eintretende Kornwachstum im Cermet verringert. In einem TiC-Cermet mit hohem TiN-Gehalt kann jedoch das TiN zersetzt werden, wenn der grüne Formling im Vakuum gesintert wird. Das aus dem zersetzten TiN stammende Stickstoffgas verbleibt im gesinterten Cermet und bildet darin Poren, was eine Verbesserung der Zähigkeit des TiC-Cermets behindert.

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β -

Daher liegt der höchst mögliche TiN-Gehalt in üblichen TiC-Cermets nur bei 10 bis 20 Gewichtsprozent, und ein so niedriger TiN-Gehalt kann nicht zu einer befriedigenden Verbesserung der Zähigkeit des TiC-Cermets führen. (im folgenden sind Prozentangaben von Bestandteilen als Gewichtsprozente zu verstehen).

Aufgabe und Beschreibung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Cermets mit hoher Zähigkeit zur Verwendung in Schneidwerkzeugen zu schaffen, welches die Herstellung des Cermets mit ..einem hohen TiN-Gehalt ohne Zersetzung des TiN während des Sinterschritts ermöglicht und demgemäß dem Cermet eine hohe Zähigkeit und hohe Härte verleiht, die ausreichen, um bei der Verwendung in Schneidwerkzeugen ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Verschleißfestigkeit des Cermets zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Cermets mit hoher Zähigkeit zur Verwendung in Schneidwerkzeugen, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

a) Es wird ein Pulvergemisch hergestellt, das im we-' sentliehen besteht aus:

Titannitrid, 25 - 50 Prozent; 25 Titancarbid, 10-30 Prozent;

wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkoniumcarbid: 5-25 Prozent;

Wolframcarbid, 10-25 Prozent; und

wenigstens ein Metall aus der Gruppe Co und Ni, sowie gegebenenfalls Al, insgesamt 7,5 - 25 Prozent;

b) dieses Pulvergemisch wird zu einem grünen Formling gepreßt und

c) dieser grüne Formling wird in einer Stickstoffatmosphäre und einem Druck im Bereich von 0,13 bis 133 mbar und bei einer Temperatur im Bereich von 1400 bis 1550 ⁰C gesintert.

Das erhaltene Cermet hat eine harte disperse Phase mit einer geseigerten Struktur, die gebildet ist von einer festen Lösungsphase vom NaCl-Typ mit einer zentrierten Struktur mit Titancarbid als Mittelpunkt umgeben von einer festen Lösung von wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkoniumcarbid, Wolframcarbid, Titancarbid und Titannitrid, und von einer Titannitridphase. Das Cermet hat eine Bindephase, die wenigstens ein Metall aus der Gruppe Co und Ni und gegebenenfalls Al TO enthält, und in der feine Körner von intermetallischen Verbindungen von wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Co und Ni sowie Al und Ti dispergiert sind.

Ausgehend von den eingangs beschriebenen Gegebenheiten haben die Erfinder zahlreiche Untersuchungen vorgenommen mit dem Ziel, ein Cermet herzustellen, das eine große Menge TiN enthält und bei dem sich das TiN während der Sinterstufe nicht zersetzt, so daß das Cermet .eine ausgezeichnete Zähigkeit zeigt. Die Erfinder haben dabei folgendes festgestellt:

Ein Cermet kann ausgezeichnete Eigenschaften haben, wenn es in folgenden Verfahrensschritten hergestellt wird: Herstellung eines Pulvergemisches bestehend im wesentlichen aus:

TiN, ' 25-50 Prozent; 25 TiC, 10-30 Prozent;

wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkoniumcarbid (hiernach jeweils bezeichnet "TaC","NbC" und "ZrC"), ■ 5-25 Prozent; Wolframcarbid (hiernach "WC"), 10-25 Prozent; und wenigstens ein Metall aus' der Gruppe Co und Ni, und gegebenenfalls Al (hiernach werden diese gattungsmäßig "Bindemetalle" genannt), 7,5 - 25 Prozent insgesamt;

Pressen des oben angegebenen Pulvergemisches zu einem grünen Formling und

Sintern des angegebenen grünen Formlings in einer Stickstoffatmosphäre unter einem Druck im Bereich von

0,13 bis 133 mbar und bei einer Temperatur im Bereich von 1400 bis 1550 ⁰C.

Im erhaltenen Cermet hat die harte disperse Phase eine geseigerte Struktur, die gebildet ist von einer festen Lösungsphase vom NaCl-Typ mit einer zentrierten Struktur mit TiC im Mittelpunkt umgeben von einer festen Lösung von wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe TaC, NbC und ZrC, VC, TiC und TiN und von einer TiN-Phase und worin das TiN sowohl in der festen Lösungsphase vom NaCl-Typ als auch in der TiN-Phase dispergiert ist. Wegen dieser Verteilung des TiN erfolgt während der Sinterstufe kein Zersetzung des TiN, welche zur Bildung von Poren führen würde. Außerdem wirken sowohl die feste Lösungsphase vom NaCl-Typ als auch die TiN-Phase, welche die oben genannte harte disperse Phase bilden, bei der Zurückdrängung des Kornwachstums zusammen. Auch die Bindephase wird durch das darin gelöste W verstärkt. Das Cermet kann daher ausgezeichnete Zähigkeit haben. Außerdem fallen wegen des kleinen Al-Gehalts , falls Al vorhanden ist, in der Bindephase feine 'Körner von intermetallischen Verbindungen von Co, Ni, Ti und/oder Al dispergiert aus, was die Festigkeit der Bindephase verbessert. Daher kann das erfindungsgemäße Cermet bei der Verwendung in Schneidwerkzeugen eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Verschleißfestig- ^ keit zeigen.

Die Erfindung beruht auf diesen Erkenntnissen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wurden die Grenzen der Zusammensetzung und der Sinterbedingungen, das heißt Druck der Stickstoffatmosphäre beim Sintern und die ° Sintertemperatür, in der oben angegebenen Weise aus folgenden Gründen festgelegt:
A. Zusammensetzung
a) TiN:

Das TiN steigert die Zähigkeit und Härte des Cermets hauptsächlich wegen seiner das Korngrößenwachstum verringernden Wirkung. Wenn jedoch der TiN-Gehalt unter

25 Prozent liegt, enthält das Cermet keine TiN-Phase. Ein solches Cermet ohne TiN-Phase ist hinsichtlich Zähigkeit und Verschleißfestigkeit schlechter als ein Cermet mit TiN-Phase. Wenn andererseits der TiN-Gehalt über 50 Prozent liegt, tritt Zersetzung des TiN während des Sinterschritts ein, und der entstehende Stickstoff bildet Poren im Cermet, welche die Zähigkeit desselben stark herabsetzen. Daher wurde der TiN-Gehalt auf einen Bereich von 25 bis Prozent begrenzt. Die besten Ergebnisse werden erhalten, bei einem TiN-Gehalt im Bereich von 30 bis 45 Prozent.

b) TiC:

Das TiC erhöht die Verschleißfestigkeit des Cermets wegen seiner eigenen hohen Härte. Wenn jedoch der TiC-Gehalt unter 10 Prozent liegt, tritt diese Wirkung nicht im

15 erforderlichen Ausmaß ein, wegen eines verhältnismäßig

kleinen Verhältnisses der festen Lösungsphase vom NaCl-Typ. Wenn andererseits der TiC-Gehalt über 30 Prozent liegt, verschlechtert der daraus folgende verhältnismäßig große Anteil der festen Lösungsphase vom NaCl-Typ die Zähigkeit des Cermets. Daher wurde der TiC-Gehalt auf einen Bereich von 10 bis 30 Prozent begrenzt. Beste Ergebnisse werden erhalten, wenn der TiC-Gehalt im Bereich von 15 bis 25 liegt.

c) WC:

25· Der Hauptanteil des WC ist gelöst in der festen Lösungsphase vom NaCl-Typ und steigert die Zähigkeit des Cermets, während der Rest des ."WC in der Bindephase gelöst ist und deren Festigkeit erhöht. Wenn jedoch der WC-Gehalt unter 10 Prozent liegt, können die Erhöhung der Zähigkeit des Cermets und der Festigkeit der Bindephase •.nicht im erforderlichen Ausmaß erhalten werden. Wenn andererseits der WC-Gehalt 25 Prozent übersteigt, wird in der harten dispersen Phase eine WC-Phase gebildet, was die Verschleißfestigkeit des Cermets herabsetzt. Daher wurde der WC-Gehalt auf einen Bereich von 10 bis 25 Prozent begrenzt. Beste Ergebnisse werden erhalten, wenn der WC-Gehalt im Bereich von 10 bis 20 Prozent liegt.

d) TaC, NbC und ZrC:

Diese Bestandteile erhöhen den Widerstand des Cermets gegen plastische Verformung. Wenn jedoch der Gesamtgehalt an TaC, NbC und/oder ZrC unter 5 Prozent liegt, tritt diese Wirkung nicht im erforderlichen Ausmaß ein. Wenn andererseits der Gesamtgehalt über 25 Prozent liegt, kann die Verschleißfestigkeit des Cermets herabgesetzt werden. Daher wurde der Gesamtgehalt an TaC, NbC und/oder ZrC auf einen Bereich von 5 bis 25 Prozent begrenzt. Beste Ergebnisse werden erhalten , wenn der Gesamtgehalt dieser Bestandteile im Bereich von 10 bis 15 Prozent liegen.

e) Bindemetalle:

Diese Bestandteile bilden die Bindephase des Cermets und erhöhen dessen Zähigkeit. Wenn jedoch der Gesamtgehalt der kombinierten Metalle unter 7,5 Prozent liegt, tritt diese Wirkung nicht im erforderlichen Ausmaß ein. Wenn andererseits mehr als 25 Prozent davon vorhanden sind, ist der Anteil der Bindephase groß im Verhältnis zur dispersen Phase, was zu einer Verschlechterung der Verschleißfestigkeit des Cermets führt. Daher '.wurde der Gesamt gehalt der Bindemetalle auf einen Bereich von 7,5 bis 25 Prozent begrenzt. Beste Ergebnisse werden erhalten, wenn der Gesamtgehalt der Bindemetalle im Bereich von 1 2 bis 20 Prozent liegt. Wenn Al enthalten ist, bildet dieses intermetallische Verbindungen im Zusammenwirken mit den Bindemetallen, nämlich Co und/oder Ni, und Ti, um die Festigkeit der Bindephase weiter zu steigern. Der Al-Gehalt sollte vorzugsweise 0,01 bis 1 Prozent betragen. B. Druck der Stickstoffatmosphäre beim Sintern Die Sinteratmosphäre sollte eine Stickstoffatmosphäre sein. Wenn jedoch der Druck der Stickstoffatmosphäre beim Sintern unter 0,13 mbar liegt kann sich ein großer Teil des TiN zersetzen, so daß in der harten dispersen Phase des Cermets keine TiN-Phase vorhanden ist, was dazu führt , daß fast keine Verbesserung der Verschleißfestigkeit und Zähigkeit des Cermets eintritt. Wenn andererseits der Druck der Sinteratmosphäre 133 mbar

übersteigt, tritt eine Nitrid-Schicht and der Oberfläche des gesinterten Cermets auf, welche die Schlagfestigkeit des Cermets verschlechtert. Daher -wurde der Druck der aus Stickstoff bestehenden Sinteratmosphäre auf einen Bereich von 0,13 bis 133 mbar begrenzt. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn der Druck in einem Bereich von 1,3 bis 13 mbar liegt.
C. Sintertemperatür

Wenn die Sintertemperatür unter 1400 ⁰C liegt, tritt das Sintern des Cermets nicht im erforderlichen Ausmaß ein, wodurch Restporen im Cermet verbleiben, welche seine Zähigkeit herabsetzen. Wenn andererseits die Sintertemperatur 1550 ⁰C übersteigt, wird eine große Menge TiN während des Sinterns zersetzt, so daß das entstehende Stickstoff-5 gas im Cermet Poren bildet, welche die Zähigkeit des Cermets herabsetzen. Daher wurde die Sintertemperatur auf einen bBereich von 1400 bis 1550 ⁰C begrenzt. Beste Ergebnisse werden erhalten, wenn die Sintertemperatur im Bereich von 1430 bis 1480 ⁰CHegt.

20, Die Erfindung wird erläutert durch das folgende Ausführungsbeispiel.
Beispiel

Die folgenden Ausgangspulver wurden hergestellt: TiN-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 1,5 /um, 25 TiC-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 2,0 /um, TaC-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 1,0 /um, NbC-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 1 ,4 /um, ZrC-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 2,2 /um, WC-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 0,8 /um, 30 Co-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 1,2 /um,

Ni-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 2,5 /um und ein Pulver mit einer mittleren Korngröße von 2,7 /um einer Ni-Al-Legierung mit einem Al-Gehalt von 30 Prozent.. Diese Ausgangspulver wurden zu den in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen gemischt. Jedes der Pulvergemische wurde in einer Kugelmühle 72 Stunden naß pulverisiert und gemischt, dann getrocknet und und unter

einem Druck von 147 MPa (15 kg/mm ) zu einem grünen Formling gepreßt. Der grüne Formling wurde dann unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen gesintert, um die erfindungsgemäßen Cermets No. 1 bis 17 und Vergleichs-Cerc mets No. 1 bis 11 zu erhalten. Bei den Vergleichs-Cermets No. 1 bis 11 liegt wenigstens einer der Bestandteile der Menge nach außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches, oder eine der Sinterbedingungen entspricht nicht der Bedingung der Erfindung. ^Die aus demerfindaigsgenäßen Bereich heiß rausfallenden Werte sind in Tabelle 1 jeweils durch einen Stern gekennzeichnet.

Dann wurde die Struktur der erfindungsgemäßen Cermets No. 1 bis 17 und der Vergleichs-Cermets No. 1 bis 11 untersucht. Dabei wurde gefunden, daß die er- -,. findungs gemäßen Cermets No. 1 bis 17 und die Vergleichs-Cermets No. 2 bis 5 und 7 bis 10 jeweils als harte disperse Phase eine geseigerte Struktur aufwiesen, die von einer festen Lösungsphase vom NaCl-Typ und einer TiN-Phase gebildet war. Das Vergleichs-Cermet No. 1, dessen P₀ TiN-Gehalt niedriger als der erfindungsgemäße Bereich des TiN-Gehalts und dessen TiC-Gehält höher als der erfindungsgemäße Bereich des TiC-Gehalts lag, zeigte keine TiN-Phase darin. Ferner hatten das Vergleichs-Cermet No.6, dessen WC-Gehalt größer als der erfindungsgemäße Bereich ₂c des WC-Gehalts ist, und das Vergleichs-Cermet No. 11, das in einer Stickstoff (Np)-Atmosphäre unter einem Druck höher als der erfindungsgemäße Druckbereich gesintert wurde, beide darin WC-Phasen ausgebildet. Weiterhin wurden die erfindungsgemäßen Cermets No. 1 bis 17 und die Vergleichs-„₀ Cermets No. 1 bis 11 geprüft hinsichtlich Bildung von Poren (nach ASTM) und Härte (Rockwell-Härte: Α-Skala) und auch hinsichtlich Querbruchfestigkeit, um die Zähigkeit zu bestimmen. Dann wurden sie jeweils in die Form eines Schneideinsatzes geschnitten, und die Schneideinsätze wuroc den einer kontinuierlichen Schneidprüfung an einer Stahlstange und einer intermetierenden Schneidprüfung an einem Stahlblock unter den folgenden Bedingungen unterworfen:

Prüfung kontinuierliches Schneiden Werkstoff .-Stahl JIS SNCM-8 (Härte H_ß240); Schneidgeschwindigkeit: 200 m pro Minute; Vorschubgeschwindigkeit: 0,36 mm pro Umdrehung; 5 Schneidtiefe: 2 mm;

Schneidzeit: 10 Minuten

Prüfung Schneiden mit Unterbrechungen (intermittierend): Werkstoff: Stahl JIS SNCM-8 (Härte H_ß270); Schneidgeschwindigkeit: 140 m pro Minute;

10 Vorschubgeschwindigkeit: 0,3 Mmm pro Umdrehung; Schneidtiefe: 2 mm
Schneidzeit: 3 Minuten

Bei der obigen kontinuierlichen Schneidprüfung wurden die Flankenabnutzung und Kraterabnutzung jedes

Schneideinsatzes gemessen, während bei der obigen intermittierenden Schneidprüfung untersucht wurde, wievisle der untersuchten zehn Schneideinsätze während der Prüfung ausbrachen. Die Ergebnisse der Messung und Untersuchung sind in Tabelle 2 aufgeführt. Außerdem zeigt Tabelle 2 die Ergebnisse der gleichen Schneidprüfungen wie oben, die mit einem im Handel erhältlichen TiC-Cermet (hiernach "handelsübliches Cermet No.1") und einem ebenfalls im Handel befindlichen TiC-Cermet mit 1 5 Prozent TiN-Gehalt (hiernach bezeichnet "handelsübliches Cermet No.2") unter den glei-

25 chen Bedingungen wie oben durchgeführt wurden.

Tabelle 2 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Cermets No. 1 bis 17 jedes ausgezeichnete Werte sowohl hinsichtlich Härte als auch Zähigkeit und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und ausgezeichnete Schlagfestigkeit als Ergebnis der Schneidversuche aufwiesen, während die Vergleichscermets No. 1 bis 11 und die handelsüblichen Cermets No. 1 und 2 alle den erfindungsgemäßen Cermets hinsichtlich wenigstens einer der obigen Eigenschaften unterlegen sind. Besonders in der intermittierenden Schneidprüfung zeigten alle Vergleichs-Cermets und handelsüblichen Cermets schlechtere Testergebnisse als die erfindungsgemäßen Cermets, ausgenommen das Vergleichs-Cermet No. 8, dessen Gehalt an Bindejnetallen höher als der Bereich der Erfindung ist.

Probe	1 2 3	TiN	ι TiC	Zusammensetzung (Gewichts-%)	NbC	ZrC WC	Co	Ni	Al	1 3 3	Sinterbedingungen	Tempe- : ratur°C	Söit Std
cn ■Ρ ω. ε U	4	25 35 40	30 20 20	TaC		18 18 13	10 12 12	7 5 5	;	0	Druck mbar	1420 1450	1 ,5
ω ο	5 6 7	50	10	10 10 10	-	13	14	3	-		0,26 1 ,3	1480
mäße	8 9	40 35 30	20 10 15	10	-	17 12 25	12,9 12,7 12,7	Ul Ul Ul	o, o, o,	1	4,0	1520	1
α) to	10	40 35	ro ro Ui O	5 25 12	10	10 13	9,5 12	9,5 5	1 ,	7	102	1480
to	11	40	20	10	5	1 16	9	9		2	5,2	1450	1 ,5
	12	35	20	—	5	12	12,9	5	0.	,05	0,65 1 ,3	1480	1
ö	13	35	20	10	5	1 10	11 ,3	7	0,	4,0
•Η		30	25	10	5	10	8,8	10	1
is m	14-, 35	20	10	—	20	14,95	—	0
	10					13,3	1450	1 ,5

	0,65

TABELLE 1-1

Probe	. ι cn	15	TiN	TiC	Zusammensetzung	NbC	(Gewi ch t s-	Co	5*	Ni	Al	Sinterbedingungen	Tempe ratur C	Zeit Std
• ρ cn rü Φ -ρ S CQ φ	16	35	20	TaC	—	ZrC WC	12	5	-	—	Druclc mbar
•η ifd ε "U Φ Φ ■W too	1,7	35	20	15	-	18	-	3	14,95	0,05	0,65	1450
cn • +j	1	35	20	10	-	20	-	3	12	—	65		1 ,5
Φ	2	20*	35*	15	-	18	10		7	-	0,65	1420
ε	3	55*	5*	10	—	18	14	3	—	0,26	1570	1
φ ο	4	30	30	10		13	12	5	—	10,2
ι	5	30	10	_*	-	-* 23	12	5	—		1480
cn	6	30	30	30*	—	13	12	5 .	—	1 .3
.eic	7 8	30	10	18	-	5*	12	5	—	0,65		1 ,5
1-1 to	9	30 30	20 20	13	—	30*	5* 24,	5*	0,5	1 ,3	1450
Φ	10	40	_*	25 10	-	20 10	14,	5	0,5	5,2
	11	40	20	25	-	15	12,	7	0,7	1,3
	35	10	10	-	10	12,	7	0,7	4,0	1480	1
	10	25			1 ,3 10~²*
		195*

* liegt außerhalb des
Bereichs der Erfindung

TABELLE 1-2

Cermet- Probe	1	Eigenschaften	Härte { ΐΤ Δ ^	Querbruch festigkeit	kontinuierliches	Schneiden	intermit tierendes Schneiden
cn ■μ Q)	2	Porenbildung		:.MPa	. «; Abnutzung Flanke	Krater	Anzahl gebro chener Einsätze
ε	3		91 ,0	1 521	(mm)	(/um)	Anzahl geprüf ter Einsätze
^h	4	unter A-1	91 ,4	1671	0,15	40	1 / 10
Q)	5	unter A-1	91 ,2	1 589	0,11	30	0/10
	6	unter A-1	91 ,0	1364	0,10	20	0/10
Q) ■ 02	7	A-1	91 ,2	1530	0,15	10	2/10
	8	unter A-1	91 ,1	1510	0,12	20	0/10
ε	9	unter A-1	91 ,0	1550	0,10	30	1 / 10
Q)	10	unter A-1	91 ,0	1442	0,17	40	1 / 10
to F ft	11	unter A-1	91 ,2	1540	0,08	15	2/10
u\|	12	unter A-1	91 ,3	1452	0,12	20	1 / 10
	13	unter A-1	91 ,3	1550	0,11	20	■2/10
	14	unter A-1	91 ,4	1422	0,09	20	1 / 10
•a	15	unter A-I	91 ,5	1373	0,08	20	2/10
•H	16	unter A-1	91 ,7	1452	0,08	15	3/10
CN	17	unter A-1	92,2	1324	0,09	30	1 / 10
	unter A-1	91 ,0	1373	0,07	20	3/10
unter A-1	91 ,5	1305	0,09	25	2/10
unter A-1		0,07	15	3/10

TABELLE 2-1

	1	Eigenschaften	A-1	Härte (¹H₃A)	Querbruch- festigkeit	kontinuierliches	Schneiden	6 Minut en	intermit tierendes Schneiden
	2	Porenbildung	A-5	90,8	MPa	Abnutzung Flanke	Krater	60	Anzahl gebro chener Einsätze
Cermet- frobe	3		A-1	90,0	1177	(mm)	(/um)	50	Anzahl geprüf ter Einsätze
	4	unter	A-1	90,9	952	0,26	80	80 70	7/10
cn ■μ φ	5		A-1	91 ,0	1128	gebrochen nach	2 Minuten	10 / 10
	6	unter	A-1	90,7	1158	0,24	60	8/10
fs	7	unter	A-1	90,6	1197	0,28	70	7/10
Q)	8	unter	A-1	92,5	1265	0,20	40	9/10
I	9	unter	A-1	88,7	922	0,32	100	6/10
.SJ	IO	unter	A-4	90,3	1472	gebrochen nach	5 Minuten	10 / 10
U	11	unter	A-3	90,1	961	plastisch verformt nach 1 Minute	3/10
•Η φ	1 2	unter		90,2	1059	gebrochen nach	10 / 10
*r-i*			—	1089	0,25	8/10
_h			-	0,27	7/10
φ	^:	0,39 0,30	10 / 10 8/10
handels übliche Cermets

TABELLE 2-2

Claims

TELEGRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN Q A 18^03

M-36-P-2/1999 München, den 17-Mai 1984

AP-360 (WGN) '*' ^Dr-^^aC

Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha in Tokyo / Japan

Verfahren zum Herstellen eines Cermets mit hoher Zähigkeit zur Verwendung in Schneidwerkzeugen

Patentansprüche

"L) Verfahren zum Herstellen eines Cermets mit hoher Zähigkeit zur Verwendung in Schneidwerkzeugen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Es wird ein Pulvergemisch hergestellt, das im wesentliehen besteht aus:

25 - 50 Gewichtsprozent Titannitrid; 10-30 Gewichtsprozent Titancarbid; 5 - 25 Gewichtsprozent wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirk-oniumcarbid;

10-25 Gewichtsprozent Wolframcarbid und

7i5- 25 Gewichtsprozent wenigstens eines Metalls aus

der Gruppe Co und NiJ

b) Dieses Pulvergemisch wird zu einem grünen Formling gepreßt und

c) der grüne Formling wird in einer Stickstoffatmosphäre unter einem Druck im Bereich von 0,13 bis 133 mbar und bei einer Temperatur im Bereich von 1400 bis 1550 C gesintert.
2. Verfahren zum Herstellen eines Cermets mit hoher Zähigkeit zur Verwendung in Schneidwerkzeugen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Es wird ein Pulvergemisch hergestellt, das im wesentlichen besteht aus:

25 - 50 Gewichtsprozent Titannitrid; 10-30 Gewichtsprozent Titancarbid; 5-25 Gewichtsprozent von wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkonium-carbid;

10-25 Gewichtsprozent Wolframcarbid und

7,5-25 Gewichtsprozent insgesamt von wenigstens einem

Metall aus der Gruppe Co, Ni und Al;

b) Das Pulvergemisch wird zu einem grünen Formling gepreßt und

c) der grüne Formling wird in einer Stickstoffatmosphäre ..unter einem Druck im Bereich von 0,13 bis 133 mbar und bei einer Temperatur im Bereich von 1400 bis 1550 ⁰C gesintert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Titannitrid in einer Menge von 30 bis Gewichtsprozent enthalten ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Titancarbid in einer Menge

20 von 15 bis ?5 Gewichtsprozent vorhanden ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkoniumcarbid in einer Menge von 10 bis 15 Gewichtsprozent vorhanden ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wolframcarbid in einer Menge von 10 bis 20 Gewichtsprozent vorhanden ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall oder die Metalle, welche aus der aus Co und Ni bestehenden Gruppe ausgewählt sind, in einer Menge von 12 bis 20 Gewichtsprozent vorliegen.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall oder die Metalle, welche aus der?aus Co, Ni und Al bestehenden Gruppe ausgewählt sind, in einer Menge von insgesamt 1 2 bis 20 Gewichtsprozent vorliegen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Stickstoffatmosphäre im Bereich von 1,33 bis 13,3 mbar liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintertemperatür im Bereich

von 1430 bis 1480 ⁰C gehalten wird.

11. Ein Cermet, welches herstellbar ist durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Es wird ein Pulvergemisch ehergestellt, das im wesentliehen besteht aus:

25 - 50 Gewichtsprozent Titannitrid; 10-30 Gewichtsprozent Titancarbid;

5-25 Prozent von wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkoniumcarbid;

10-25 Gewichtsprozent Wolframcarbid und

7,5-25 Gewichtsprozent von wenigstens einem Metall

aus der Gruppe Co und Ni;

b) dieses Pulvergemisch wird zu einem grünen Formling gepreßt und

c) dieser grüne Formling wird in einer Stickstoffatmosphäre unter einem Druck im Bereich von 0,13 bis 133 mbar und bei einer Temperatur im Bereich von 1400 bis 1550 ⁰C gepreßt,

wobei das Cermet eine harte disperse Phase mit einer geseigerten Struktur aufweist, die gebildet ist von einer festen Lösungsphase vom NaCl-Typ mit einer zentrierten Struktur mit Titancarbid im Mittelpunkt, umgeben von einer festen Lösung von wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid, Zirkoniumcarbid, Wolframcarbid, Titancarbid und Titannitrid, und von einer Titannitridphase und einer Bindephase, welche wenigstens ein Metall aus der Gruppe Co und Ni enthält.

12. Ein Cermet herstellbar durch folgende Verfahrensschritte:

a), Bs-wird ein Pulvergemisch hergestellt, das im wesentlichen besteht aus:

25 - 50 Gewichtsprozent Titannitrid; 10 - 30 Gewichtsprozent Titancarbid;

5-25 Prozent wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkoniumcarbid; 10-25 Gewichtsprozent Wolframcarbid und 7j5-25 Gewichtsprozent insgesamt von wenigstens einem Metall aus der BGruppe Co, Ni und Al;

b) dieses Pulvergemisch wird zu einem grünen Formling gepreßt und
c) dieser grüne Formling wird in einer Stickstoffatmosphäre

unter einem Druck im Bereich von 0,13 bis 133 mbar und bei einer Temperatur von 1400 bis 1500 ⁰C gesintert, wobei dieses Cermet eine harte disperse Phase mit einer geseigerten Struktur aufweist, die gebildet ist von einer festen Lösungsphase vom NaCl-Typ mit einer zentrierten Struktur mit Titancarbid im Mittelpunkt umgeben von einer festen Lösung von wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tantalcarbid, Niobcarbid und Zirkoniumcarbid, Wolframcarbid, Titancarbid und Titannitrid, und von einer Titannitridphase und einer Bindephase, welche wenigstens ein Metall aus der Gruppe Co und Ni enthält und in der feine •Körner von wenigstens einer intermetallischen Verbindung aus der Gruppe Co und Ni sowie Al und Ti dispergiert sind.