DE654829C - Hartmetallegierung - Google Patents
HartmetallegierungInfo
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- DE654829C DE654829C DEM117893D DEM0117893D DE654829C DE 654829 C DE654829 C DE 654829C DE M117893 D DEM117893 D DE M117893D DE M0117893 D DEM0117893 D DE M0117893D DE 654829 C DE654829 C DE 654829C
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
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Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM
31. DEZEMBER 1937
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
M 654829 KLASSE 40 b GRUPPE
Dr. Wilhelm Müller in Berlin Hartmetallegierung
Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Februar 1930 ab
In Auswertung der wissenschaftlichen Erkenntnisse M ο i s s a η s sind in den letzten
Jahrzehnten als Ausgangsmaterialien für besonders widerstandsfähige Werkzeuge, Arbeitsgeräte
und Geschosse sog. Hartmetalle oder Schneidmetalle hergestellt worden, die ihre Härte in erster Linie dem Gehalt an Carbiden
der Metalle der Chromgruppe, also des Wolframs, Molybdäns, Chroms Und Urans, verdanken.
Ohne weitere Zusätze haben diese Kohlenstoffverbindungen z. B. Verwendung gefunden
für Ziehsteine und Bohrspitzen, bei denen eine gewisse Sprödigkeit in Kauf genommen
werden kann. Um die überragende Härte der genannten Carbide ebenso1 wie ihre
Unempfindlichkeit gegen hohe Temperaturen für spanabhebende Werkzeuge auszunutzen,
war es nötig, den Carbiden zur Milderung der Sprödigkeit Zusatzmetalle beizugeben. Als
solche wurden verwendet Eisen, Kobalt, Nikkei, Mangan und Titan, und zwar das letztere
nur in geringen Mengen. Bisweilen werden diese Zähmetalle den Hartmetallegierungen
in einem Umfange, z.B. bis zu 600/0, zugesetzt, daß die eigentlich kennzeichnende
Eigenschaft dieser Sonderlegierungen, die Härte, etwas in den Hintergrund tritt und sich
wenig von der normaler SchneUdrehstähle unterscheidet. Die Vorzüge diesen gegenüber
bestehen dann wesentlich in anderen Eigenschaften, z.B. in hoher Warm- und Verschleißfestigkeit
oder chemischer Widerstandsfähigkeit. Das ist z. B. der EaIl bei Hartschneidmetallen,
wie Stellkeil, die sich vornehmlich auf dem System Chrom-Wolfram-Kobalt aufhauen.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls nne Hartlegierung oder eine Gruppe von Hartlegierungen
mit den wesentlichen vorbeschriebenen Eigenschaften. Sie gründet sich jedoch nicht, wie die vorbeschriebenen Legierungen,
auf Schwermetallcarbide allein, sondern enthält die Berylliumlegierung eines oder
mehrerer Metalle der Chro-mgruppe. so daß Beryllium als weitere Härtekomponente dient.
Hartlegierungen dieser Art sind bereits vorgeschlagen worden, und zwar aus reinen Wolframcarbid«!
mit wenigstens 2,8 0/0 Kohlenstoff und einem Zusatz von Beryllium.
Demgegenüber wird erfindungsgemäß erstmais eine Hartlegierung geschaffen, die einen
ganz erheblichen Anteil (über 3 ο o/o) an freiem, nicht an Kohlenstoff gebundenem
Wolfram besitzt und im einzelnen aus 2 bis 9.S0Jo Beryllium, 0,5 bis 2 0/0 Kohlenstoff und
einem Rest aus einem oder mehreren Metallen der Chromgruppe Wolfram, Molybdän, Chrom besteht.
Diese Unterschiede sind deshalb von großer Bedeutung, weil, wie eingehende Untersuchungen
gezeigt haben, Beryllium eine außerordentlich vorteilhafte Härtewirkung besitzt, die
völlig unabhängig ist von der an sich bekannten Zähigkeit verleihenden Wirkung des Berylliums
bei der bekannten Legierung. Diese vorteilhafte Härtewirkung des Berylliums be-
steht darin, daß es zwar nicht so scharf härtet wie der carbidbildende Kohlenstoff, dafür
aber den Wolf ramlegierungen, bei Vermeid aller Sprödigkeit, die bei höheren Kö3
stoff gehalten infolge Graphitausscheidung
tisch unvermeidlich ist, gleichzeitig ein höhte Zähigkeit verleiht. Zur Härtesteigerurig
ist es in allen Fällen vorteilhafter, dien Berylliumanteil
zu erhöhen; im allgemeinen soll
ίο dieser mindestens doppelt so groß sein wie
der Kohlenstoffgehalt.
Die Erfindung, die auf der Erkenntnis, der selbständigen Härtewirkung des Berylliums
auf einen beträchtlichen Anteil an Wolfram beruht, kann in der Weise eine Weiterbildung
erfahren, daß bei einem Berylliumgehalt von weniger als 4,5°/o als Hilfsmetalle Metalle
der Eisengruppe oder Titan in solcher Menge zugesetzt werden, daß bei entsprechend geringerem
Gehalt an Chrommetallen die fertige Legierung nur einen tmtergeordneten Anteil
an diesen Hilfsmetallen (5 bis 15 0/0) enthält.
Durch diese Beschränkung der Zähmetallgehalte auf geringe Beträge bleibt der erfindungsgemäße Charakter der Legierung
gewahrt, da sich die bekannten weichen Doppelcarbide des Systems Wolfram
- Kohlenstoff - Hilfsmetalle nicht oder nur in ganz unbeachtlichem Betrage bilden könneu.
Diese Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird also· nicht berührt durch eine
bekannte Wolfram - Kohlenstoff - Beryllium Hilfsmetallegierung, die Zähmetalle in so
hohem Betrage enthält, daß in ihr die Doppelcarbide der Systeme Wolfram - Zähmetalle Kohlenstoff
wesentlich den Charakter der Legierung bedingen.
Mit dem Berylliumgehalt sollte man auch
bei Abwesenheit von Zusatzmetallen (Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan, Titan) zweckmäßig
nicht über 4,50/0 hinausgehen, wenn die Legierungen eine gewisse Zähigkeit besitzen
müssen. Eine weitere Steigerung des Berylliumanteils bis etwa 9 0/0 'erhöht die Härte
4-5 nicht mehr wesentlich und ist nur für solche Materialien angebracht, die z. B. als Ausgangsmetall
für Ziehsteine eine gewisse Sprödigkeit besitzen dürfen. Eine Erhöhung über 9,50/0 Beryllium steigert die Härte praktisch
überhaupt nicht mehr, hat aber eine fast sprunghafte Zunahme der Sprödigkeit zur
Folge.
Wegen der hohen chemischen Aktivität des Berylliums ist die Herstellung der Legierung
nach der Erfindung nur unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen möglich und stellt sowohl
an die Reinheit der Ausgangsstoffe als auch an das Geschick des Metallurgen erheblich
größere Ansprüche als z. B. die Herstel- -"■'lung der Schwermetallcarbide. Die hohe Af-■^inität
des Berylliums zum Sauerstoff macht ;i$Äi 'yornhferein einschmelzen unter Luftzu-
!i^fitt unmöglich.: Wider Erwarten führte je-"'aoch
auchydie Herstellung in einer Stickstoffatmosphäre
zu schlechten Ergebnissen. Möglicherweise -geht bei den weit über 20000
liegenden Schmelz- bzw. Sintertemperaturen das Beryllium auch mit dem Stickstoff Verbindungen
ein, wie es bisher nur mit Sauerstoff bekannt war. Legierungen, die wegen
ihres hohen Gehaltes - an Zähmetallen unter 20000 schmelzen bzw. sintern, sind gegen
Stickstoff weit weniger empfindlich. Doch empfiehlt sich, auch sie in einer Atmosphäre
aus Wasserstoff oder im Vakuum herzustellen.
Zur Herstellung der Hartlegierungen gemäß der Erfindung lassen sich praktisch alle
Verfahren verwerten, die zur Erstellung der Schwermetallcarbide Anwendung finden. Bei
der Gattierung kann man sowohl von den Elementen ausgehen als auch von einem Gemisch,
das z, B. nur die Zähmetalle als Elemente enthält, denen die in einem besonderen
Schmelz- oder Sinterprozeß hergestellten Beryllide und gegebenenfalls Carbide zugesetzt
sind. Auch können die Zähmetalle als Legierungen mit einem oder mehreren Metallen
der Chromgruppe (Ferrochrom) oder mit einem Härtemittel, (FejToberyllium). dem Ausgangsgemisch
zugesetzt werden u. ä. m. Ebenso können die Legierungen unter entsprechender Leitung des Erhitzungsprozesses durch Sinterung
oder durch Vergießen der völlig niedergeschmolzenen Legierung hergestellt werden.
Claims (3)
- Patentansprüche:ι . Hartmetallegierung für Werkzeuge, Arbeitsgeräte und Geschosse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem oder mehreren Metallen der Chromgruppe (Wolfram, Molybdän, Chrom), 2 bis 9,5% Beryllium tind o, 5 bis 2 0/0 Kohlenstoff besteht.
- 2. Hartmetallegierung nach Anspruch 1 i°5 mit weniger als 4,5 0/0 Beryllium, dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 15 0/0 Zusatzmetalle der Eisengruppe oder Titan enthält bei entsprechend verringertem Gehalt an Metallen der Chromgruppe, no
- 3. Hartmetallegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Beryllium mindestens doppelt so groß ist wie der an Kohlenstoff.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM117893D DE654829C (de) | 1930-02-15 | 1930-02-15 | Hartmetallegierung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM117893D DE654829C (de) | 1930-02-15 | 1930-02-15 | Hartmetallegierung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE654829C true DE654829C (de) | 1937-12-31 |
Family
ID=7328907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM117893D Expired DE654829C (de) | 1930-02-15 | 1930-02-15 | Hartmetallegierung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE654829C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE764307C (de) * | 1938-11-30 | 1951-07-26 | Heraeus Vacuumschmelze A G | Verwendung von gesinterten Hartmetallen |
DE974966C (de) * | 1951-08-15 | 1961-06-15 | Degussa | Verwendung einer Chromlegierung zur Herstellung von Schreibgeraetspitzen |
WO2011101706A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hard particles for blending in sintered alloy, wear-resistant iron-based sintered alloy containing hard particles, valve seat formed of sintered alloy, and process for manufacturing hard particles |
-
1930
- 1930-02-15 DE DEM117893D patent/DE654829C/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE764307C (de) * | 1938-11-30 | 1951-07-26 | Heraeus Vacuumschmelze A G | Verwendung von gesinterten Hartmetallen |
DE974966C (de) * | 1951-08-15 | 1961-06-15 | Degussa | Verwendung einer Chromlegierung zur Herstellung von Schreibgeraetspitzen |
WO2011101706A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hard particles for blending in sintered alloy, wear-resistant iron-based sintered alloy containing hard particles, valve seat formed of sintered alloy, and process for manufacturing hard particles |
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