DE348578C - Schneidwerkzeug aus eisenfreier Legierung - Google Patents

Description

• Schneidwerkzeug aus eisenfreier Legierung. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom a. Juni igt i die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 3o. Oktober igi6 beansprucht. Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug aus eisenfreier Legierung, welches sowohl für Scheren und Messerwaren dienlich ist, als auch Hochleistungsschneidstähle mit Legierungsbestandteilen wie Wolfram, Molybdän u. dgl. zu ersetzen vermag, wobei ein besonderer Härteprozeß mit Anlassen der Schneidkante öder Schneidspitze nicht notwendig ist, so daß dem Werkzeug unmittelbar durch Anschliff die dauernde Schneidkante gegeben werden kann. Der Erfindung gemäß wird das Werkzeug im Guß aus einer selbsthärtenden Zirkonlegierung hergestellt, die als zweiten oder Hauptbestandteil Nickel oder Kobalt enthält.
• Die Tauglichkeit einer solchen Legierung für Schneid@verkzeuge beginnt mit einem Gehalt von 2 Prozent Zirkon im Verhältnis zum andern überwiegenden Legierungsanteil, der vorzugsweise aus Nickel (oder Kobalt) besteht. Mit ungefähr 25 bis 30 Prozent Zirkongehaltgegenüber 75 bis 70 Prozent Nickel (oder Kobalt) wird das Beste der Werkzeuglegierung zur Erzeugung einer glasharten Schneide erreicht,. während für gewöhnliche Schneiden, die angelassene stählerne Schneiden zu ersetzen haben, eine Legierung von 8 bis 15 Prozent Zirkon gegenüber 92 bis 85 Prozent Nickel (oder Kobalt) geeignet ist. Irin Zusatz von ro bis 25 Prozent Molybdän oder eines anderen Metalls der Chromgruppe, kann zur Verbesserung der Werkzeuglegierung dienen.
• Eine Nickel-Zirkon-Legierung, von niedrigem Zirkongehalt (2 bis to Prozent) ist, wie oben erwähnt, für die Bildung einer feinen, dauerhaft anstehenden Schneidkante geeignet und deshalb brauchbar für Messer, Rasierklingen und anderes Schneidegerät. Diese Gegenstände werden im Gußverfahren unmittelbar hergestellt, da das Metall etwa den Schmelzpunkt von Reinnickel hat, und die Schneiden lassen sich ohne Härtungsvorbereitung anschleifen. Einen Zuwachs in der Härte und die Erniedrigung des Schmelzpunktes (unter z4oo° C) erzielt man bei einer Nickel-Zirkon-Legierung mit 8 bis 15 Prozen Zirkon; außerdem ist die Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation und Korrosion erhöht. Schneidewerkzeuge aus dieser.Legierung bleiben blank und rein, selbst unter der, Einwirkung solcher Säuren, die sich in Früchten, wie Zitronen und Apfelsinen finden. Daraus hergestellte Sohneidklingen oder Geräte sind Stahlwerkzeugen überlegen. Die Legierung kann in Rotglühwärme geschmieüet oder bearbeitet werden; in kaltem Zustande ist sie hart wie gehärteter Stahl.
• Bei etwa 30 Prozent Zirkongehalt ist die Härte der Legierung auf die Höchstgrenze gesteigert, während der Schmelzpunkt weiter erniedrigt und die Zugfestigkeit herabgesetzt wird, so daß das Schmieden, Ziehen und Walzen, solcher Legierung nicht mehr anwendbar erscheinen. Die besondere Härte dieser Legierung (mit 25- bis 30., Prozent Zirkon) inaclit* sie brauchbar für Drehbank- und andere stark beanspruchte Schneidwerkzeuge, die für den Bearbeitungsangriff von legiertem Stahl, Gußeisen, Bohrstangen und Hartbronze dienen sollen, wobei diese Werkzeuge im Gußverfahren hergestellt werden. -Selbst hochwertiger Schnellstahl wird von Werkzeugen solcher Legierungsart leicht und bei höherer Geschwindigkeit geschnitten, als es mit den jetzigen Werkzeugen .geschieht, und zwar ohne nennenswerten Abfall und Verlust durch Tempern und Abschliff. Die Legierung gemäß der Erfindung ist frei von Eisen und Kohlenstoff, und der Erfinder hat durch erschöpfende Versuche festgestellt, daß es unmöglich ist, ein aus dieser Legierung verfertigtes Werkzeug zu verbrennen, sei es beim Schneiden mit hoher Geschwindigkeit oder beim Schleifen des Werkzeugs. Bei der Schleifarbeit ist tatsächlich keine besondere Sorgfalt nötig. Man hat ferner gefunden, daß der Materialverbrauch beim Schleifen nur ungefähr ein Zehntel desjenigen beträgt, den der beste Schnellstahl erleidet, was eine bedeutende Materialersparnis bedingt, und daß das Werkzeug weiß bleibt trotz des Schleifangriffs und trotz höchster Arbeitsgeschwindigkeit.
• Die neue Legierung kann überdies zu billigerem Preise ihergestellt werden als Wolfrainstahl, da ein Zirkonerz mit einem Oxydgehalt von etwa 73 Prozent auf dem Markte zu niedrigerem Preise zu haben ist als Wolframerze.
• Wofern der Zirkoniumgehalt auf 16 bis 30 Prozent erhöht wird, bekommt die Legierung einen sehr niedrigen Schmelzpunkt, ungefähr 1 r 50° C, und wo es nötig ist, mit Werkzeugen oder Stanzen aus dieser Legierung in rotwarmem Zustande zu arbeiten, kann man ein zusätzliches Metall beifügen, um den Schmelzpunkt auf die richtige Hochgrenze zu bringen, wie zur Sicherung der Härte bei den höheren Temperaturen nötig -ist. Zu diesem Zweck eignet sich vorteilhaft ein kleiner Zusatz eines oder mehrerer :Metalle der Chromgruppe; gemäß den Versuchen und Proben des Erfinders scheint Molybdän unter den Metallen der Chromgruppe die besten Ergebnisse zu erzielen. Der Erfinder hat solche Legierungen mit verschiedenem Molybdängehalt bis zu 35 Prozent nebst 25 Prozent Zirkonium und dem übrigen Anteil Nickel oder Kobalt hergestellt. Für gewöhnliche Anwendungsfälle braucht indessen nur ein eben ausreichender ,Iolybdänanteil oder sein Äquivalent zugesetzt zu werden, um den Schmelzpunkt der Legierung auf etwa i6oo° C heraufzusetzen, da man gefunden hat, daß diese Grenze genügend hoch liegt, wie zur Wahrung der hitzebeständigen Eigenschaften für nahezu alle praktischen Zwecke dienlich und doch gleichzeitig tief genug ist, so daß man abgenutzte oder angebrauchte Werkzeuge leicht wieder einschmelzen und in Stangen oder Werkzeuge für weiteren Gebrauch umgießen kann. Diese Legierung besitzt-überdies ausreichende Zugfestigkeit, wodurch es möglich wird, das Werkzeug in weit ausladender Überhangstellung in Gebrauch zu nehmen. Als ein Beispiel dieser Art Legierung wird die zweckmäßige Zusammensetzung aus etwa io Prozent Molybdän, 25 Prozent Zirkonium und 65 Prozent Nickel oder Kobalt angegeben.
• Die neue, für Werkzeugherstellung bestimmte Legierung hat die Eigenschaft der Selbsthärtung, und die Werkzeuge sind, wenn sie gegossen sind, gebrauchsfertig-, es bedeutet dies, daß keine Vorbehandlung für den Gebrauch nötig ist, auch erfahren sie keine Verbesserung, wenn man sie einem der bekannten Temperverfahren unterwirft.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schneidwerkzeug aus eisenfreier Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 98 Prozent bis 70 Prozent Nickel und 2 Prozent bis 30 Prozent Zirkon besteht.
2. 2. Schneidwerkzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickel in der Legierung durch Kobalt ersetzt ist.
3. 3. Schneidwerkzeug nach Anspruch i bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug aus der Nickel-Zirkon-Legierung bzw. Kobalt-Zirkon-Legierung im Gußverfahren hergestellt ist. Schneidwerkzeug nach Anspruch i bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zusammengesetzt ist aus Nickel oder Kobalt, Zirkon und Molybdän in ungefährem Verhältnis von 65 : 25 : io Prozent, wobei an Stelle des Molybdäns ein Zusatz eines anderen Metalls der Chromgruppe anwendbar ist.