DE504484C

DE504484C - Verfahren zum Herstellen von Hartkoerpern fuer Werkzeuge, insbesondere Ziehsteine, aus Karbiden, Siliziden, Boriden, Aluminiumoxyd oder Gemischen von diesen

Info

Publication number: DE504484C
Application number: DED49810D
Authority: DE
Original assignee: OSKAR DIENER DIPL ING
Current assignee: OSKAR DIENER DIPL ING
Priority date: 1926-02-13
Filing date: 1926-02-13
Publication date: 1930-08-04

Description

Verfahren zum Herstellen von Hartkörpern für Werkzeuge, insbesondere Ziehsteine, aus Karbiden, Siliziden, Boriden, Aluminiumoxyd oder Gemischen von diesen Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen von Hartkörpern, die für Werkzeuge, insbesondere Ziehmatrizen, geeignet sind.
Verfahren zum Herstellen derartiger Körper aus Boriden, Siliziden, Karbiden, Aluminiumoxyd o. dgl. oder Gemischen von diesen sind bereits bekannt. Die nach ihnen hergestellten Hartkörper können aber nicht in jeder Weise befriedigen und sind besonders für Ziehmatrizen größtenteils ungeeignet, besonders wegen. ihrer verhältnismäßig großen Porosität und geringen Polierfähigkeit.
Bei einigen bekannten Verfahren wird der Werkstoff aus dem schmelzflüssigen oder auch aus dem ihm ähnlichen teigigen, halbflüssigen Zustand gewonnen. Im letzten Fall wird auch zusätzlicher Druck angewendet. Bei anderen Verfahren wird der Werkstoff zunächst kalt gepreßt und dann gesintert. Es ist auch bereits vorgeschlagen, bei einem Sinterverfahren den Werkstoff durch unmittelbaren Stromdurchgang zum Sintern zu bringen. Damit nun nicht beim Zusammenschrumpfen des Pulvers Lichtbögen auftreten, soll eine Elektrode beweglich ausgebildet und durch ein Gewicht an das Material angedrückt werden. Unter der Wirkung der Oberflächenspannung und des sie unterstützenden Druckes der Elektrode soll ein Material erzielt werden, dessen Dichte der aus dem Schmelzfluß erstarrter Hartkörper nahekommen soll. Die Aufgabe, einen praktisch porenfreien, hochpolierfähigen, zähen und harten Körper herzustellen, ist durch die bisher bekanntgewordenen Verfahren nicht gelöst. Gemäß der Erfindung gelingt dies dadurch, daß auf den Werkstoff ein hoher Druck von Zoo bis 30o kg/cm' ausgeübt und die Masse bis zu einer Temperatur erhitzt wird, bei der sie unter der Wirkung des Druckes bildsam und plastisch verformt wird. Mit Rücksicht auf die Abhängigkeit der Bildsamkeit von Druck und Temperatur müssen beide aufeinander abgestimmt werden. Bei den zweckmäßig zwischen 1500 und aooo° C je nach dem betreffenden Material liegenden Arbeitstemperaturen beginnt die Bildsamkeit etwa bei 5o kg/cm'. Nach der Erfindung wird ein Druck von mindestens Zoo kg/cm' angewendet, doch kann auch mit höheren Drücken bei entsprechender Temperatureinstellung gepreßt werden.
Als Ausgangsstoffe für das Verfahren können Boride, Silizide, Karbide; Aluminiumoxyd oder Gemische von diesen verwendet werden.
Es ist nicht erforderlich, daß die Stoffe sich bereits chemisch in dem gewünschten Endzustand befinden, vielmehr ist es möglich, die chemische Umsetzung mit dem Preßvorgang bei hoher Temperatur zu verbinden, z. B. Wolfram, Eisen, Kohle zu Wolframkarbid und Wolfram-Eisen-Karbid; Siliziumkarbid, Eisenoxyd zu Siliziumkarbid und Eisensilizid.
Beispiele z. 92,5 Teile reines Wolframpulver und 2 Teile feines Eisenpulver werden in kohlenstoffhaltigen Gasen geglüht, oder es wird ein Gemisch dieser beiden Metallpulver mit 5,5 Teilen Kohlenstoff zur Aufnahme des erforderlichen Kohlenstoffes in bekannter Weise erhitzt. Nachdem dieses Material abgekühlt und zu feinstem Pulver gemahlen worden ist, schüttet man die für eine Ziehmatrize erforderliche Menge in eine hochfeuerfeste Preßform und erhitzt diese bei gleichzeitigem Druck von 18o kg1cm2 bis auf i6oo°. Bei Erreichen dieser Temperatur wird das Pulver bildsam und wird plastisch verformt. Das Anheizen dauert nur wenige Minuten, das Verformen nur Sekunden.
2. 67 Teile fein gepulvertes Siliziumkarbid werden mit 33 Teilen rotem Eisenoxyd (Fe.,0") vermengt. Das Gemisch wird bei einer Temperatur von z5oo° C mit r 8o kg, jcm= gepreßt.
Grundsätzlich ist es gleichgültig, ob das Material erst nach Erreichen der Arbeitstemperatur oder auch schon während des Anhei=-zens gepreßt wird. Mit Rücksicht auf die hohen Drucke läßt sich nicht nur fein gepulvertes, sondern auch gröberes Material verarbeiten.
Durch die Heißpressen in hochfeuerfesten Formen werden Formstücke erzielt, die nur geringer Nacharbeit bedürfen. Für das Herstellen von Ziehsteinen beschränkt diese sich im wesentlichen auf das Ausarbeiten und Polieren der Bohrung. Da die Bearbeitungskosten der überaus harten Körper sehr hoch sind, bietet das Einpressen des Werkstoffes in eine bestimmte Form neben der Güte des erzielbaren Gefüges einen weiteren wesentlichen Vorteil des Verfahrens.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zum Herstellen von Hartkörpern für Werkzeuge, insbesondere Ziehsteine, aus Karbiden, Siliz;iden, Boriden, Aluminiumoxyd oder Gemischen von diesen durch Erhitzen des fein gepulverten Ausgangsmaterials in hochfeuerfesten Preßformen bei gleichzeitigem mechanischen Druck, dadurch gekennzeichnet, daß unter einem Druck von mindestens roo kg/cm= auf eine unterhalb des Schmelzpunktes liegende Temperatur erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß man von den Elementen ausgeht, welche im entsprechender Molekularverhältnis gemischt worden sind.
3. Verfahren- -nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von Verbindungen der zu vereinigenden Bestandteile ausgegangen wird.