DE666924C

DE666924C - Verfahren zur Herstellung gesinterter Hartmetalle

Info

Publication number: DE666924C
Application number: DEH131403D
Authority: DE
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1932-04-13
Filing date: 1932-04-13
Publication date: 1938-10-31

Description

Verfahren zur Herstellung gesinterter Hartmetalle Hartmetalle, deren Verwendungszweck außer möglichster Härte zugleich Zähigkeit erfordert, werden üblich durch Sinterung hergestellt. Da hierfür eine möglichst feine Struktur wesentlich ist, werden die Grundbestandteile, z. B. Carbide und niedriger schmelzende Metalle, jedes für sich und häufig nachträglich noch beide gemeinsam zu möglichster Feinheit gemahlen, ehe sie gepreßt und gesintert oder auch unter Druck gesintert werden. Dieses Mahlen ist nicht nur ein langwieriger und kostspieliger Prozeß, sondern bringt zugleich eine erhebliche Unsicherheit in die Zusammensetzung, da Teile der Mahlgefäße und der Mahlkugeln infolge ,der Härte der Carbide usw. zu dem Mahlgut dazugemahlen werden. Dabei wird ein erheblicher Teil dieser Mahlarbeit insofern nachträglich illusorisch, als beim Sintern infolge der angewandten hohen Temperaturen wieder ein Kornwachstum eintritt.
Es ist schon früher vorgeschlagen worden, entweder Carbiden Oxyde beizumengen, insbesondere um einen unerwünscht hohen Kohlenstoffgehalt auszugleichen, oder auch Oxyde und Kohlenstoff zu mischen, um Carbide zu erzeugen. Die erzeugten Stoffe waren aber nicht unmittelbar als Werkzeuge zu verwenden, weil sie viel zu porös waren.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die chemische Umsetzung mit einem Preßvorgang bei hoher Temperatur unter gleichzeitiger Bildung des Hauptbestandteils aus Metalloxyd bei Anwesenheit von Kohlenstoff zu verbinden.
Ein anderer Vorschlag ging dahin, beim Sintern von einem Gemisch aus Wolfram-oder Molybdänpulver und einem Metalloxyd und Kohlenstoff auszugehen. Dabei wurde das Wolfram- oder Molybdänpulver vorher auf beliebige Weise in einem besonderen Arbeitsgang gewonnen.
Gemäß der Erfindung werden zur Herstellung feinkörniger, gesinterter Körper Oxyde solcher Metalle mit Kohlenstoff unter Druck erhitzt, deren Carbide in verschiedenen Kristallsystemen kristallisieren. Dabei kann man die Ausgangsbestandteile so wählen, daß beispielsweise in .dem fertigen Stoff hexagonale und kubisch kristallisierende Bestandteile nebeneinander liegen, wodurch die Neigung zur Bildung grober Kristalle vermieden wird. Hexagonal kristallisieren beispielsweise Wolframmonocarbi.d (WC) und Chromcarbid (Cr, C,), kubisch flächenzentriert kristallisieren z. B. die folgenden Carbide: Ti C und ZrC. Die Ausgangsstoffe werden dabei gemischt und in Formen, die in ihrer Gestalt in Beziehung zu dem anzufertigenden Werkstück stehen, unter Druck erhitzt, so daß in an sich bekannter Weise .die Reduktion, die Aufkohlung und .die Sinterung im gleichen Arbeitsgang vorgenommen werden. Die als Ausgangsstoff verwendeten Oxyde können, wie an sich bekannt, viel leichter zu beliebiger Feinheit gemahlen werden als die harten Carbide, und es ist auch eine viel innigere Mischung möglich, weil die Oxyde eine bessere zezenseitize Adsorption besitzen als Carbide

nscnen lxewiclite viel weniger leicht mogllct"t Häufig ist es zweckmäßig, den Kohlenstoff:: bereits mit den Oxyden zusammen zu vermahlen.
Mit .dem Verfahren entsprechend der Erfindung werden sehr feinkörnigeund-di.chteHartmetalle erhalten, ohne daß das bei der Erhitzung entstehende Kohlenoxyd Hohlräume oder sonstige Störungen verursacht.
Durch geeignete Bemessung des Kohlenstoffzusatzes ist es ferner wie bei dem bekannten Verfahren, bei welchem die chemische Umsetzung mit einem Preßvorgang bei hoher Temperatur unter gleichzeitiger Bildung des Hauptbestandteils aus Metalloxyd bei Anwesenheit von Kohlenstoff verbunden wird, möglich, in dem Fertigprodukt neben Carbiden gewisse Mengen geeigneter Metalle zu behalten und dadurchdie Zähigkeit zu steigern.
Neben den Bestandteilen, die .durch Reaktion mit dem zugemischten Kohlenstoff in Carbide übergehen können, können auch solche Metalloxyde zugemengt werden, aus denen Metalle entstehen, die keine Carbide zu bilden vermögen, z. B. Kupferoxyd. Ferner ist es in manchen Fällen zweckmäßig, dem Reaktionsgemisch solche Oxyde zusammen mit einer äquivalenten Menge von Kohlenstoff zuzusetzen, aus denen Metalle entstehen, -die bei den angewandten Temperaturen verdampfen, beispielsweise Magnesiumoxyd und Zinkoxyd, aus denen dann die leicht verdampf-K Een Metalle Magnesium oder Zink enthen, deren Dämpfe reinigend wirken und tie Schutzatmosphäre bilden.
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Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung feinkörniger, gesinterter Körper aus Hartmetallen, deren Hauptbestandteil aus mindestens einem Carbid eines hochschmelzenden Metalls besteht, unter gleichzeitiger Bildung des Hauptbestandteiles aus Metalloxyd bei =Anwesenheit von Kohlenstoff und Sinterung der verschiedenen Bestandteile unterDruck,dadurch gekennzeichnet, daß Oxyde solcher. Metalle, deren Carbide in verschiedenen Kristallsystemen kristallisieren; mitKohlenstoffunterDruck erhitzt werden.
2. Verfahren zur Herstellung von Hartmetallen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß denn Reaktionsgemisch solche Metalloxyde beigemengt werden, aus denen durch Reduktion Metalle entstehen, die nicht zur Carbidbildüng fähig sind, wie Kupferoxyd oder Silberoxyd.
3. Verfahren zur Herstellung gesinterter Hartmetalle nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet; .daßdemReaktionsgemisch solche Oxyde beigement werden, aus denen Metalle entstehen, die bei den angewendeten Temperaturen verdampfen, wie Zinkoxyd oder Magnesiumoxyd.