DE4440542C2 - Verfahren zur Herstellung von Hartmetallformkörpern mit einem definierten Gradienten der Bindemetallphase - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Hartmetallformkörpern mit einem definierten Gradienten der BindemetallphaseInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Pulvermetallurgie und der Chemie und
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hartmetallformkörpern mit einem definierten
Gradienten der Bindemetallphase. Die mittels dieses erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellten Hartmetallformkörper sind besonders vorteilhaft anwendbar für die
Bestückung von Werkzeugen für den Bergbau und die Gesteinsverarbeitung. Sie
eignen sich ausgezeichnet für die Herstellung von Lötverbunden, z. B. mit Stahl, oder
Sinterverbunden. Typische Anwendungsfälle sind hartmetallbestückte Bohrer,
Sägeblätter oder Fräser.
In der Patentschrift DD 2 83 160 A5 wird eine Hartmetallegierung vorgeschlagen, die
unter Verwendung eines Zusatzes von Mangan in verschiedenen Formen hergestellt
wurde. Damit soll ein Oberflächenzustand geschaffen werden, der das Löten von
Hartmetallkörpern, z. B. von Bohrerplatten in einem Stahlschaft, unmittelbar nach dem
Sintern ermöglicht, ohne daß ein zusätzlicher Verfahrensschritt zur Aufbringung einer
das Löten vermittelnden Schicht erforderlich wäre. Diese Lösung hat unter anderem
den Nachteil, daß der Manganzusatz in Pulverform erfolgt. Dies ist mit erheblichen
Risiken bezüglich Gesundheits- und Brandgefährdung verbunden.
In den Patentschriften EP 0 247 985 A2 und EP 0 498 781 A1 sind ebenfalls
Hartmetallkörper mit einem Gradienten der Binderphase und ein Verfahren zur
Herstellung beschrieben. Dabei wird zunächst unter Einsatz einer unterkohlten
Ausgangspulvermischung mittels üblicher Prozeßschritte ein Sinterkörper mit einer
über das Volumen des Körpers gleichmäßigen Verteilung von η-Phase hergestellt. In
einem zusätzlichen Prozeßschritt wird durch Behandlung in einer aufkohlenden
Atmosphäre, z. B. Methan oder Kohlenmonoxid, die η-Phase ganz oder teilweise in
einer Oberflächenzone aufgelöst und daher in einen feineren Ausscheidungszustand,
der durch einen Gradienten der Konzentration der η-Phase und damit des
Cobaltgehaltes charakterisiert ist, überführt. Die alternative Lösung, Dekarburierung
eines Hartmetallkörpers mit normalem Gefüge zur Erzeugung von Ausscheidungen
der η-Phase und anschließendes Karburieren erfordert ebenfalls einen zusätzlichen
zeit- und energieaufwendigen Prozeßschritt.
Es ist nunmehr Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von
Hartmetallformkörpern mit definiertem Gradienten der Bindemetallphase anzugeben,
das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und mit dem gradierte
Hartmetallformkörper herstellbar sind, die die Nachteile der im Stand der Technik
genannten nicht aufweisen.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der genannten Art vorzuschlagen,
das weniger zeit- und energieaufwendig und ungefährlicher, besonders bezüglich
Brand- und Gesundheitsschutz ist.
Darüberhinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der genannten Art
aufzuzeigen, mit dessen Einsatz der Gestaltung von gradierten Hartmetallformkörpern
weitere Möglichkeiten erschlossen werden.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben mittels eines Verfahrens gemäß einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 21 gelöst.
Das Verfahren zur Herstellung von Hartmetallformkörpern mit einem definierten
Gradienten der Bindemetallphase, wobei die Hartmetalle aus einem oder mehreren
Hartstoffen der Metalle der IV, V und/oder VI Nebengruppe des Periodensystems der
Elemente, vorzugsweise WC-Hartstoffen, und einer oder mehreren Bindemetallphasen
aus Co, Ni und/oder Fe bzw. Legierungen dieser, vorzugsweise einer reinen Co-
Bindemetallphase, mit einem Masseanteil der Bindemetallphase von insgesamt 2 bis
30% bestehen, erfolgt mittels Mischen bzw. Mischmahlen der Komponenten,
vorzugsweise in einer Planetenkugelmühle, Granulieren, Pressen zu Grünkörpern,
Vorsintern und Sintern.
Erfindungsgemäß werden bei diesem Verfahren in den technologischen
Herstellungsprozeß Si und/oder eine oder mehrere Si-Verbindungen, vorzugsweise
siliciumorganische Verbindungen, örtlich eingebracht und pyrolisiert und somit wird
die gradierte Struktur in situ beim Sintern erzeugt, ohne daß eine Grenzfläche zwischen
den Teilvolumina mit dem nominalen und dem erhöhten Bindemetall sichtbar wird.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn als siliciumorganische
Verbindungen siliciumorganische Polymerverbindungen, vorzugsweise Polysiloxane,
Polysilazane und/oder Polycarbosilane, eingesetzt werden, wobei bei Verwendung
von Polysiloxanen, beispielsweise Polymethylsiloxan, die besten Ergebnisse erzielt
wurden.
Der Verfahrensablauf ist vorteilhafterweise so gestaltet, daß zunächst das oder die
Hartstoff- und Bindemetallpulver innig vermischt werden, beispielsweise in einer
Planetenkugelmühle, anschließend zu Grünkörpern gepreßt und danach die
Grünkörper mit dem Si- und/oder den Si-Verbindungen kontaktiert werden.
Abschließend erfolgt dann das Sintern mit gegebenenfalls vorausgegangenem
Vorsintern.
Es gibt mehrere Möglichkeiten der Kontaktierung des Grünkörpers mit dem Si
und/oder den Si-Verbindungen, deren Auswahl nach dem speziellen Anwendungsfall
erfolgen muß.
So beinhaltet eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens die Kontaktierung des
Grünkörpers mit dem Si bzw. den Si-Verbindungen durch je nach Bedarf teilweises,
einseitiges, örtliches oder vollständiges Tauchtränken des Grünkörpers in eine oder
mehrere Lösungen des Si und/oder dem oder den Si-Verbindungen in für diese
geeigneten Dispergier- oder Lösungsmitteln. Im Falle der Verwendung einer oder
mehrerer siliciumorganischer Verbindungen bzw. siliciumorganischer
Polymerverbindungen hat sich als Lösungsmittel Isopropanol als günstig erwiesen,
wobei bei Verwendung einer 60%-igen isopropanolischen Polymethylsiloxanlösung für
das Tauchtränken die besten Ergebnisse erzielt wurden.
Nach dem Tauchtränken wird der Form- bzw. Grünkörper zum Austreiben des
Lösungsmittels erwärmt, anschließend im Wasserstoffstrom vorgesintert, danach im
Vakuum auf Sintertemperatur gebracht und schließlich unter Inertgasatmosphäre,
vorzugsweise N₂- oder Ar-Atmosphäre, gesintert und somit der Hartmetallformkörper
erhalten.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet die Kontaktierung
des Grünkörpers mit dem Si bzw. den Si-Verbindungen derart, daß der Grünkörper
zunächst im Wasserstoffstrom vorgesintert, danach auf ein Pulverbett, das aus einer
Mischung aus dem oder den verwendeten Hartstoffen und dem Si und/oder der oder
den Si-Verbindungen besteht und vorzugsweise in einem Graphittiegel eingebettet ist,
gelegt und danach gesintert wird. Die besten Ergebnisse wurden bei der Herstellung
von WC-Basishartmetallformkörpern erzielt, wenn diese auf ein Pulverbett aus WC-
Pulver, das mit einem Masseanteil Polymethylsiloxan von 0,01 bis 2% (z. B. 1%) innig
vermischt ist, gelegt wurden. Es hat sich gezeigt, daß die gewünschten vorteilhaften
Effekte auch erzielt werden, wenn anstelle des Pulverbettes ein entsprechend
zusammengesetzter Formkörper, bei dem Hartstoffpulver und Si bzw.
Si-Verbindungen homogen verteilt sind, mit dem Grünkörper kontaktiert werden. Die
Sinterung des Grünkörpers zum Hartmetallformkörper auf dem Pulverbett oder dem
einem Pulverbett zusammensetzungsgleichen Formkörper erfolgt dann in den Stufen
- - Vorsintern in reduzierender Atmosphäre auf Temperaturen von 800-1200°C
- - weitergehendes Sintern bei der Vorsinterendtemperatur im Vakuum oder Inertgas, dann aber vorzugsweise in N₂- oder Ar-Atmosphäre.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß ein Verbundkörper gepreßt (oder geformt) wird,
der aus gleichen oder unterschiedlichen Hartmetallmischungen besteht, von denen
wenigstens eine Mischung mit Silicium und/oder einer oder mehreren
Siliciumverbindungen versetzt wurde, und dieser Verbundkörper vorgesintert und
gesintert wird.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dient der Einstellung einer
Gradientenschicht zwischen einem grob- und einem feinkörnigen
Hartmetallgrünkörper. Diese Hartmetallgrünkörper werden durch Mischen von
Hartstoff und Bindemetall, beispielsweise in einer Planetenkugelmühle hergestellt,
wobei sich die beiden hergestellten Hartmetallgrünkörper in ihrer Körnigkeit
unterscheiden. Zwischen beide Grünkörper wird nun eine Grenzschicht aus Si
und/oder einer oder mehreren Si-Verbindungen, vorzugsweise eine
Siliconharzgrenzschicht (z. B. Polymethylsiloxanschicht), aufgebracht und die
Grünkörper verpreßt (leicht aufeinander gedrückt), so daß sie quasi über diese
Si-haltige Grenzschicht miteinander verbunden sind. Anschließend wird dieser
"Grünkörperverbund" vorgesintert und gesintert.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen unter anderem darin, daß
kein zusätzlicher Prozeßschritt zur Erzeugung der gradierten Struktur erforderlich ist
bzw. mit einem physiologisch unbedenklichen und die Brandgefährdung nicht
erhöhenden Zusatz gearbeitet wird. Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung
wird darin gesehen, daß die Zone mit der Cobaltanreicherung weder der Kern noch die
Oberfläche eines Hartmetallkörpers sein muß, sondern variabel gestaltet werden kann.
So ist es beispielsweise durch Verbundpressen von Mischungen mit und ohne einem
Zusatz einer siliciumorganischen Verbindung möglich, verschiedene Schichten eines
Verbundkörpers mit einer Gradierung der Bindemetallphase zu versehen. Dabei kann
auch dem bekannten in EP 0 247 985 A2 aufgeführten Nachteil von
Hartmetallverbunden entgegengewirkt werden, der in einer Tendenz zum Ausgleich
der Cobaltkonzentration beim Sintern zum Ausdruck kommt. Das Ziel, durch
Kombination verschiedener Legierungen in einem Bauteil die Eigenschaften den
lokalen Erfordernissen anzupassen, wird daher nicht erreicht.
Es wurde gefunden, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, der Ausgleich in
der Cobaltkonzentration von benachbarten Schichten unterschiedlicher Mischungen
gehemmt werden kann. Es hat sich gezeigt, daß die siliciumorganischen
Polymerverbindungen, beispielsweise Polymethylsiloxan, als pulvriges Siliconharz
bzw. in Form einer isopropanolischen Lösung davon in den technologischen
Herstellungsprozeß eingebracht werden können. Die Verwendung von Polysiloxan hat
darüberhinaus die vorteilhafte Eigenschaft, beim Pressen der grünen Formkörper als
Preßhilfsmittel zu wirken. Deshalb kann ganz oder teilweise auf die Zugabe von
Preßhilfsmitteln wie Wachse oder Paraffine verzichtet werden. Die Aushärtung des
Polysiloxans bei Temperaturen bis 250°C ist mit der Möglichkeit zur spanabhebenden
Nachbearbeitung der Preßlinge verbunden.
Die aus einer Verwendung von Siliconharzen resultierenden Vorteile, wie
beispielsweise Verwendung als Formgebungshilfsmittel bis hin zum Fügen von
Einzelteilen im grünen oder gesinterten Zustand, hohe Beanspruchbarkeit des
Grünkörpers, einschließlich der spanabhebenden Bearbeitung, fester Rückstand, so
daß die Gefahr der Defektvergrößerung infolge Gasfreisetzung im Prozeß des
Austreibens des Bindemittels aus dem grünen Formkörper vermindert wird, können
somit für das erfindungsgemäße Verfahren nutzbar gemacht werden.
Die Anwesenheit von Silicium bei der Herstellung von Hartmetallen wird nach
verbreiteter Auffassung abgelehnt und auch in neuesten Untersuchungen mit der
Entstehung von Makroporen begründet. Bei der Anwesenheit von Polysiloxan im
Tiegel oder innerhalb der Formkörper wurde unter den erfindungsgemäßen
Sinterbedingungen in überraschender Weise gefunden, daß bis zu einer von der
technologischen Ausführung des Verfahrens abhängigen Tiefe eine Anreicherung von
Cobalt erfolgte, im Extremfall bis zur Ausbildung einer silbrig glänzenden und glatten
Oberfläche. Im letzten Fall konnte der sich ausbildende silbrig glänzende Überzug als
η-Phase (W₃Co₃C) idendifiziert werden, in die nach dem Stand der Erkenntnis auch
Silicium und Sauerstoff eingebaut sein kann. Ansonsten ist es unter Einsatz von REM-,
XRD-, EMPA- und SEM-Analysen nicht gelungen, neue Phasen oder Änderungen in
der Phasenzusammensetzung schlüssig nachzuweisen. Wie bekannt, entstehen die
η-Phasen unter entkohlenden Bedingungen. Bei der Pyrolyse des Polysiloxan
netzwerkes, d. h. bei der Depolymerisation und der Degradation, entstehen reaktive
Übergangsprodukte mit nicht näher zu charakterisierender chemischer Struktur und
Zusammensetzung, wobei die Reaktionen von den speziellen Bedingungen und der
Anwesenheit anderer Stoffe abhängen. Flüchtige und reaktive Verbindungen, die den
Kohlenstoffhaushalt über die Gasatmosphäre im Tiegel beeinflussen, müssen eine
Rolle spielen. Auffälligstes Merkmal in allen Untersuchungen war eine ansteigende
Koerzitivfeldstärke bei reduzierter magnetischer Sättigung. Diese Änderungen sind
Ausdruck der Verringerung des Anteils an metallischem Cobalt und seines Einbaus in
unmagnetische Verbindungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Dabei zeigen
Bild 1 den Konzentrationsverlauf von Co (0-25%), C (0-10%)
und Si (0-1%) einer gradierten WC-6Co-Probe
und
Bild 2 die Reflexe der Oberflächenschicht einer gradierten Probe aus
WC-6Co
Aus einer Mischung von 94% WC und 6% Co, inclusive eines Preßhilfsmittels,
wurden Stäbe der Abmessungen 4×5×60 mm³ unter einem Druck von 200 MPa
gepreßt. Die erreichte relative Preßdichte betrug 0,57. Das Einbringen des
Polymethylsiloxans erfolgte durch kurzes Tauchtränken der gepreßten Stäbe in eine
60%-ige isopropanolische Lösung des Polymethylsiloxans (Siliconharzlösung
NH 2102 der Fa. Chemiewerk Nünchritz GmbH, Nünchritz, Deutschland). Nach dem
Austreiben des Isopropanols bei Temperaturen bis 120°C in Luft wurden die Stäbe bei
Temperaturen bis 850°C unter strömenden Wasserstoff vorgesintert, Haltedauer bei
850°C 30 min. Das abschließende Sintern erfolgte unter folgenden Bedingungen:
Aufheizen mit 10K/min-1 auf 1420°C unter einem Vakuum von 0,6 mbar, Haltedauer
bei 1420°C unter Vakuum 10 min, Sintern unter Druck bei 1420°C, 12 min bei 60 bar
Argon-Druck. Die Proben wiesen nach dem Sintern eine vollflächig silbrige und glatte
Oberfläche auf. Im Vergleich mit unbehandelten Proben, vorgesintert in Stickstoff,
ergaben sich folgende Eigenschaften
In der oberflächennahen Zone der Proben ergab sich ein Konzentrationsverlauf für
Cobalt, Kohlenstoff und Silicium entsprechend Bild 1. Die Anreicherung von Cobalt in
einer dünnen Oberflächenschicht von mehr als 10 µm ist klar zu erkennen und beträgt
etwa das Zweifache des Nominalgehaltes an Cobalt. Auf der Oberfläche der Proben
ergab sich eine Härte HV 30 von 1734 Vickerseinheiten. Aus dem Röntgen-
Diffraktogramm (Bild 2) läßt sich die Anwesenheit der η-Phase W₃Co₃C auf der
Oberfläche der Proben ableiten, wobei das Innere der Probe frei von η-Phase ist.
Somit weist die Probe eine kontrolliert dünne Schicht, in der Cobalt in Form der
η-Phase gebunden ist, auf. Die Cobaltkonzentration fällt von etwa 15% in der Schicht
nach innen mit einem starken Gradienten auf 5,3% ab.
Aus Mischungen von 94% WC mit 6% Co und 91,45% WC mit 8,5% Co
und 0,05% VC wurden Stäbe der Abmessungen 4×5×60 mm³ unter einem Druck
von 200 MPa gepreßt. Dies ergab relative Preßdichten von 0,57 bzw. 0,56. Nach dem
Vorsintern bei Temperaturen bis 850°C unter strömendem Wasserstoff, Haltedauer bei
850°C 30 min, wurden die Stäbe in einem Graphittiegel auf ein Pulverbett gelegt. Es
bestand aus einer Mischung von WC-Pulver mit 1% Polymethylsiloxan (Siliconharz
NH 2100 der Fa. Chemiewerk Nünchritz GmbH, Nünchritz, Deutschland). Analysen
des WC-Pulvers ergaben folgende Werte: Cgesamt = 6,14%, Cfrei = 0,04%, O = 0,03 M %,
Fisher-Teilchengröße = 2,1 µm, BET-Oberfläche = 0,53 m²g-1. Das Sintern
erfolgte in 3 Stufen: Aufheizen mit 10K·min-1 auf 1420°C unter einem Vakuum von
0,6 mbar, Vakuumsintern bei 1420°C, 10 min, 0,6 mbar, Gasdrucksintern bei 1420°C,
12 min, 60 mbar Argon-Druck. Die Stäbe wiesen als äußeres Merkmal eine vollflächige
und allseitig silbrig-glänzende Oberfläche auf. Im Vergleich mit Kontrollproben ergaben
sich nachfolgende Eigenschaften
Aus einer feinkörnigen Hartmetallmischung von 94% WC mit 6% Co, Fisher-
Teilchengröße 1,45 µm und einer grobkörnigeren von 90% WC mit 10% Co,
Fisher-Teilchengröße 2,20 µm wurden unter geeigneten preßtechnologischen
Bedingungen Schichtverbunde in Form von zweischichtigen Stäben gepreßt. Bei der
erfindungsgemäßen Probenserie erfolgte eine Dotierung der Umgebung der
Grenzschichtfläche, d. h. zwischen der Schicht aus der Mischung WC-6Co und der
Schicht aus der Mischung WC-10Co, mit Polymethylsiloxan (Siliconharz NH 2100 der
Fa. Chemiewerk Nünchritz GmbH, Nünchritz, Deutschland). Gleiche Bedingungen des
Vorsinterns und Sinterns führten zu folgenden Cobaltkonzentrationen in den Schichten
Es ist seit längerem bekannt, daß Verbunde zu einem Ausgleich des Cobaltgehaltes
beim Sintern tendieren (EP 0 247 985). Durch Verbundpressen gelingt es in solchen
Fällen nicht, in einem Bauteil die typischen Eigenschaften der verschiedenen
Hartmetallegierungen zu kombinieren, da wie im Beispiel ein erhöhter Cobaltgehalt
im feinkörnigen Teilstück Härte und Verschleißwiderstand und ein erniedrigter
Cobaltgehalt im grobkörnigen Teilstück die Zähigkeit herabsetzt. Durch Einbringen
von Siloxan in die Grenzfläche ist es möglich, den Cobalt-Transport zwischen den
Schichten zu hemmen.
Mit dem vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Verfahren konnten die Mängel des
Standes der Technik beseitigt und die gestellten Aufgaben gelöst werden.
Claims (22)
1. Verfahren zur Herstellung von Hartmetallformkörpern mit einem definierten
Gradienten der Bindemetallphase, wobei die Hartmetalle aus einem oder mehreren
Hartstoffphasen der Metalle der IV, V und/oder VI Nebengruppe des
Periodensystems der Elemente und einer oder mehrerer Bindemetallphasen aus Co,
Ni und/oder Fe bzw. Legierungen dieser mit einem Masseanteil der
Bindemittelphase von insgesamt 2 bis 30% bestehen, mittels Mischen bzw.
Mischmahlen der Komponenten, Granulieren, Pressen zu Grünkörpern, Vorsintern
und Sintern, dadurch gekennzeichnet, daß in den technologischen
Prozeß Silicium und/oder eine oder mehrere Siliciumverbindungen örtlich
eingebracht und pyrolisiert werden und somit die gradierte Struktur in situ beim
Sintern erzeugt wird, ohne daß eine Grenzfläche zwischen den Teilvolumina mit
dem nominalen und dem erhöhten Bindemittelgehalt sichtbar wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hartstoff
WC-Pulver eingesetzt wird.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Si bzw. die Si-Verbindungen in Form von
siliciumorganischen Verbindungen in den technologischen Herstellungsprozeß
eingebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
siliciumorganischen Verbindungen siliciumorganische Polymerverbindungen sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Polysiloxane, Polysilazane und/oder Polycarbosilane in den technologischen
Prozeß eingebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
Polysiloxane in den technologischen Prozeß eingebracht werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
Polymethylsiloxan eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das oder die Hartstoffpulver und das oder die
Bindemetallpulver innig vermischt, anschließend zu Grünkörpern gepreßt und
danach mit dem Si und/oder der einen oder mehreren Siliciumverbindungen
kontaktiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im
speziellen Anwendungsfall die Kontaktierung mit Silicium und/oder der oder den
Siliciumverbindungen durch je nach Bedarf teilweises, einseitiges, örtliches oder
vollständiges Tauchtränken des Grünkörpers in einer oder mehreren Lösungen
dieser in einem jeweils für Si und/oder die Si-Verbindungen geeigneten Dispergier-
oder Lösungsmittel erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses
Tauchtränken in einer Lösung von einer oder mehreren siliciumorganischen
Verbindungen in Isopropanol erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieses
Tauchtränken in einer 60%-igen isopropanolischen Lösung des Polymethylsiloxans
erfolgt.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß nach dem Tauchtränken die Formkörper zum Austreiben
des Lösungsmittels erwärmt, anschließend im Wasserstoffstrom vorgesintert und
danach im Vakuum auf Sintertemperatur aufgeheizt und schließlich unter
Inertgasatmosphäre gesintert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im
speziellen Anwendungsfall die Anreicherung mit Silicium und/oder der oder den
Siliciumverbindungen erfolgt, indem die Grünkörper zunächst im Wasserstoffstrom
vorgesintert und anschließend auf ein Pulverbett, bestehend aus einer Mischung
aus dem oder den verwendeten Hartstoffen und Si und/oder der oder den Si-
Verbindungen, gelegt und danach gesintert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle
des Pulverbettes auch entsprechend zusammengesetzte Formkörper eingesetzt
werden können.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das Pulverbett in einem Graphittiegel eingebettet ist.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Pulverbett aus einer Mischung von WC-Pulver mit
einem Masseanteil des Polymethylsiloxans von 0,01 bis 2% besteht.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Sinterung des Grünkörpers auf dem Pulverbett in den
Stufen
- - Vorsintern in reduzierender Atmosphäre auf Temperaturen von 800-1200°C
- - weitergehendes Sintern bei dieser Temperatur in Vakuum oder Inertgasatmosphäre
erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im
speziellen Anwendungsfall ein Verbundkörper gepreßt oder geformt wird, der aus
gleichen oder unterschiedlichen Hartmetallmischungen besteht, von denen
wenigstens eine Mischung mit Silicium und/oder einer oder mehreren
Siliciumverbindungen versetzt wurde, und dieser Verbundkörper vorgesintert und
gesintert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Einstellung einer Gradientenschicht zwischen einem grob- und einem feinkörnigen
Hartmetallgrünkörper, die durch Mischen und anschließendes Pressen erhalten
wurden, die Kontaktierung beider Grünkörper mit Si und/oder der oder den Si-
Verbindungen erfolgt, indem zwischen beide eine Grenzschicht aus Si bzw. der
oder den Si-Verbindungen aufgebracht, und beide danach verpreßt, vorgesintert
und gesintert werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Grenzschicht aus Si bzw. Si-Verbindungen zwischen den beiden Grünkörpern eine
Siliconharzschicht ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß diese
Grenzschicht eine Polymethylsiloxanschicht ist.
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