DE69018026T2

DE69018026T2 - Hartgesinterter Presskörper für Werkzeuge.

Info

Publication number: DE69018026T2
Application number: DE69018026T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Goto; Tetsuo Nakai
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1990-11-23
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2010-11-24
Also published as: CA2030350C; CA2030350A1; EP0430100B1; EP0430100A2; KR930005896B1; US5034053A; DE69018026D1; EP0430100A3; KR910009946A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein hartgesinterte Preßkörper für Werkzeuge, bei denen kubische Bornitride (im folgenden als "cBN" bezeichnet) verwendet werden, und insbesondere einen hartgesinterten Preßkörper für Werkzeuge, mit erhöhter Festigkeit und Verschleißbeständigkeit durch Verbesserung des Binders.

Beschreibung des Standes der Technik

cBn ist das härteste Material nach Diamant und ein gesinterter Preßkörper aus cBN wird für verschiedene Schneidewerkzeuge angewandt.
Als ein Beispiel für gesinterte Preßkörper aus cBN, die geeignet sind als Schneidewerkzeuge, beschreibt die japanische Patentveröffentlichung 57-3631 (entsprechend der US-PS 4 334 928) einen hartgesinterten Preßkörper für Werkzeuge, enthaltend 80 bis 40 Vol.% cBN und als Rest Carbid, Nitrid, Borid und Silicid von Elementen der Gruppen IVa, Va und VIa des Periodensystems, Gemische davon oder feste Gegenlösungsverbindungen als Hauptbestandteile. Diese Verbindungen bilden eine kontinuierliche Bindephase in der Struktur des gesinterten Preßkörpers. Dieser gesinterte Preßkörper zeigt allgemein eine hohe Wirksamkeit als Material für Schneidewerkzeuge; es besitzt jedoch den Nachteil, daß die Schneidkante des Schneidewerkzeugs leicht beschädigt wird aufgrund einer unzureichenden Festigkeit und durch Abrieb der Schneidkante wenn sie einer ziemlich starken Belastung ausgesetzt wird, bei Verwendung zum kontinuierlichen Schneiden eines hochgeharteten Stahls.
Ein verbesserter hartgesinterter Preßling für Werkzeuge, bei dem die Festigkeit und Verschleißbeständigkeit einer Schneidkante, die aus dem gesinterten Preßling hergestellt worden ist, verbessert wird, um eine Beschädigung der Schneidkante aus zuschalten, ist in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 62- 228450 angegeben. Bei diesem gesinterten Preßkörper enthält ein Binder 25 bis 50 Gew.% Al, eine Verbindung, enthaltend Ti wie als Carbid von Ti, und 4 bis 40 Gew.% W, enthalten in der Ti- enthaltenden Verbindung oder als WC. Diese Bestandteile reagieren beim Sintern mit cBN unter Bildung von Aluminiumborid, Titanborid u.ä., die dazu dienen, den Binder und cBN oder einen anderen Binder fest miteinander zu verbinden.
Die US-PS 4 911 756 beschreibt einen hartgesinterten Preßkörper für Werkzeuge, enthaltend 50 bis 75 Vol.% cBN und 25 bis 50 Vol.% eines Binders, enthaltend 20 bis 50 Gew.% Aluminium, Carbonitrid-titan u.ä. und 4 bis 40 Gew.% Wolfram.
Selbst die in der obigen japanischen Patentveröffentlichung 57- 3631, der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 62-228450 und der USP 4 911 756 beschriebenen gesinterten Preßkörper besitzen jedoch die folgenden Nachteile, wenn sie für Werkzeuge zum Schneiden von Gußeisen verwendet werden. Beim Schneiden von beispielsweise Graphit-Gußeisen oder Schnellschneiden von grauem Gußeisen schreitet der Abrieb der Schneidkante plötzlich fort, so daß die Lebensdauer der Schneidkante verkürzt wird. Ferner tritt ein kraterförmiger Abrieb der Schneidkante auf, so daß die Schneidkante beschädigt wird. Diese Probleme sind noch nicht gelöst.
In Patent Abstracts of Japan, Spalte 5, Nr.168 und der JP-A- 56 096 050 ist ein Sinterkörper als Werkzeug beschrieben mit einer erhöhten Zähigkeit, der erhalten worden ist durch Zugabe einer speziellen Menge Al, Cu und eines Metalls der Eisengruppe zu kubischem Bornitrid mit einer vorgeschriebenen Korngröße.

ZUSANMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen hartgesinterten Preßling für Werkzeuge zu entwickeln, der ausgezeichnete Festigkeit und Verschleißbeständigkeit besitzt und eine ausgezeichnete Wirksamkeit beim Schneiden, selbst von Gußeisen, aufweist.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist ein hartgesinterter Preßling für Werkzeuge nach der vorliegenden Erfindung ein gesinterter Preßling, der erhalten worden ist durch Sintern von 45 bis 75 Vol.% cBN-Pulver und als Rest Binder-Pulver unter superhohem Druck. Der Binder enthält 5 bis 25 Gew.% Al und als Rest mindestens eine Art von Verbindungen, angegeben durch (Hf &sub1;&submin;&submin; zMz)C, wobei M Elemente der Gruppen IVa, Va und VIa des Periodensystems, außer Hf, angibt und 0 ≤ z ≤ 0,3 ist, und gegebenenfalls mindestens eine Art von Elementen der Eisen-Gruppe.
Gemäß der vorliegenden Erfindung reagieren, da der Binder 5 bis 25 Gew.% Al und als Rest eine Verbindung (Hf&sub1;&submin;zMz)C enthält, wie bei der vorigen Masse angegeben, diese Komponenten mit cBN beim Sintern unter hoher Temperatur und hohem Druck unter Bildung von Aluminiumborid (AlB&sub2;), Aluminiumnitrid (AlN), Hafniumborid (HfB&sub2;) oder Titanborid (TiB&sub2;). Alternativ reagieren Al und die (Hf&sub1;&submin;zMz)C-Verbindung miteinander. Diese Reaktionsprodukte verbinden cBN mit einer ausgezeichneten Beständigkeit gegenüber Abrieb und den Binder oder den Binder und einen anderen Binder fest miteinander. Das führt zu einem gesinterten Preßling mit ausgezeichneter Festigkeit und ausgezeichneter Verschleißbeständigkeit.
Durch Röntgenbeugung wurde bestätigt, daß eine geringe Menge Al in dem gesinterten Preßling auch als Aluminiumoxid vorliegt; dieses Al beeinträchtigt die Wirkung und die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung jedoch nicht.
Die (Hf&sub1;&submin;zMz)C-Verbindung wie HfC und ein Reaktionsprodukt wie HfB&sub2; können zu einer ausreichenden Beständigkeit gegenüber Wärme und Oxidation führen, wenn die Temperatur der Schneidkante sich erhöht durch das Schneiden von Gußeisen o.ä. Diese Verbindung und das Reaktionsprodukt besitzen ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit und ausgezeichnete Festigkeit bei hoher Temperatur und können die Festigkeit, Verschleißbeständigkeit, Hitzebeständigkeit usw. des Binders per se erhöhen.
Wenn der Gehalt an Al in dem Binder geringer ist als 5 Gew.%, nimmt der Zusammenhalt von cBN durch den Binder ab, aufgrund einer unzureichenden Reaktion zwischen Al und cBN. Wenn der Al-Gehalt 25 Gew.% übersteigt, nimmt AlB&sub2; o.ä. zu und die Bindungsfestigkeit zwischen cBN und dem Binder nimmt zu. Der relative Gehalt an der (Hf&sub1;&submin;zMz)C-Verbindung wie HfC mit überlegener Verschleißbeständigkeit gegenüber AlB&sub2; o.a. nimmt jedoch ab. Folglich nimmt die Härte des Binders per se ab und daher erhält der gesinterte Preßling keine ausreichende Verschleißbeständigkeit zum Schneiden von Gußeisen o.a. .
Zu Verbindungen der Formel (Hf&sub1;&submin;zMz)C in dem Binder gehören viele Arten von Carbiden, enthaltend Ti, Mo. W usw., zusammen mit Hf, im Falle von 0 < z, sowie HfC im Falle von z = 0.
Carbid, enthaltend Ti oder W, ist besonders bevorzugt, da es dazu diente die Verschleißbeständigkeit und Festigkeit des Binders zu verringern und gute Eigenschaften aufweist. Wenn z in der obigen Formel jedoch 0,3 übersteigt, nimmt der Gehalt an HfC mit verhältnismäßig sehr guter Verschleißbeständigkeit ab. Daher wird z auf 0,3 oder darunter festgesetzt.
Ferner erhöht der Zusatz von mindestens einer Art von Elementen der Eisengruppe die Festigkeit und Härte des Binders weiter, was zu einer weiteren Verbesserung der Eigenschaften des gesinterten Preßlings führt. Dies ist der Fall, da eine verstärkte Feuchtigkeit zwischen den Elementen der Eisengruppe und Boriden wie HfB&sub2; und AlB&sub2; dazu führt, daß der Binder die Boride fest miteinander verbindet.
Wenn die Menge an cBN in dem gesinterten Preßkörper weniger als 45 Vol.% beträgt, nehmen die Festigkeit und die Härte des gesinterten Preßkörpers ab. Ferner schreitet mit einer relativen Zunahme der Zahl (Menge) an Bindern der mechanische Abrieb schnell fort durch beispielsweise ein hartes Graphit, das in einem Gußeisen enthalten ist, und harte Teile einer Perlitbasis in der Matrix durch Zwischenstufenvergütung o.ä. Außerdem tritt durch äußere Belastung leicht ein Riß auf. Wenn die Menge an cBN in dem gesinterten Preßkörper 45 Vol.% übersteigt, kommt cBN mit einem anderen cBN in Kontakt. So entsteht, wenn ein starkes Teil geschnitten wird oder beim unterbrochenen Schneiden, bei dem hoher Druck auf die Schneidkante ausgeübt wird, ein Riß im Kontaktbereich zwischen den Körnern auf und die Zahl (Menge) an Binder nimmt relativ ab. Das führt zu einer Verringerung der Bindefestigkeit zwischen den Bindern und cBN und somit zu einer Verringerung der Festigkeit des gesinterten Preßkörpers.
Beim Abrieb eines allgemeinen gesinterten cBN Preßkörpers wird angenommen, daß, da cBN ausgezeichnete Abriebfestigkeit besitzt, zunächst dar Binder abgerieben wird und cBN dann abfällt. Daher wird die Korngröße des cBN vorzugsweise wie folgt eingestellt, um die Struktur des Preßlings gleichförmig zu machen und den begünstigten Abrieb des Binders zu hemmen. Die mittlere Korngröße des cBN ist vorzugsweise kleiner. Wenn die Korngröße insbesondere 4 um übersteigt, wird ein Binderanteil größer und er wird bevorzugt abgerieben. Folglich ist die mittlere Teilchengröße des cBN vorzugsweise 4 um oder weniger. Insbesondere wird die Korngröße des cBN so eingestellt, daß cBN mit einer Korngröße von 1 um oder weniger 35 bis 80 Gew.% ausmachen kann und daß cBN mit einer Korngröße von 3 bis 6 um 20 bis 65 Gew.% ausmachen kann, wobei kleinere Körner von cBN den Raum zwischen größeren cBN Körnern ausfüllen, so daß die Mikrostruktur homogen wird.
Im Hinblick auf die Erhöhung der Verschleißbeständigkeit ist es bevorzugt, Binder-Mikropulver mit einer mittleren Korngröße anzuwenden, die kleiner ist als 1/3 derjenigen von cBN, da ein solches Binder-Mikropulver eine gleichförmige Verteilung des Binders begünstigt.
Gemäß einem anderen Aspekt ist ein hartgesinterter Preßling nach der Erfindung ein gesinterter Preßling, der erhalten worden ist durch Sintern von 45 bis 75 Vol.% kubischem Bornitrid-Pulver bei superhohem Druck und er enthält als Rest Binder-Pulver. Der Binder enthält 4 bis 20 Gew.% Al und 5 bis 20 Gew.% Hf und enthält als Rest HfC und eine Verbindung der Formel (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz, wobei M Elemente der Gruppen IVa, Va und VIa des Periodensystems, außer Hf, angibt und 0 ≤ x ≤ 0,15, 0,55 ≤ z ≤ 0,9 ist, in einem Volumenverhältnis von 9:1 bis 1:2, und gegebenenfalls mindestens ein Art von Elementen der Eisengruppe.
Bei dieser Zusammensetzung reagieren, da der Binder 4 bis 20 Gew.% Al und 5 bis 20 Gew.% Hf und HfC und die obige Verbindung (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz enthält, diese Komponenten mit cBN beim Sintern unter hoher Temperatur und hohem Druck unter Bildung von Aluminiumborid (AlB&sub2;), Aluminiumnitrid (AlN), Hafniumborid (HfB&sub2;) oder Titanborid (TiB&sub2;) . Ferner reagiert Al mit HfC oder der (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz-Verbindung. Diese Reaktionsprodukte verbinden cBN mit einer ausgezeichneten Verschleißbeständigkeit und den Binder, oder wahlweise die Binder, fest miteinander. Daher kann ein gesinterter Preßling mit überlegener Festigkeit und ausgezeichneter Verschleißbeständigkeit erhalten werden. Das HfC und die (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz-Verbindung zusammen mit diesen Reaktionsprodukten können eine ausreichende Beständigkeit gegenüber Wärme und Oxidation ergeben, wenn die Temperatur der Schneidkante sich erhöht durch das Schneiden von Gußeisen o.ä., wie bereits beschrieben. Da derartige Reaktionsprodukte und Verbindungen ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit und ausgezeichnete Festigkeit bei hoher Temperatur besitzen, können die Festigkeit, Verschleißbeständigkeit, Hitzebeständigkeit usw. des Binders per se erhöht werden.
Wenn der Gehalt an Al in dem Binder weniger als 4 Gew.% beträgt, wird die Reaktion zwischen Al und cBN unzureichend. Wenn der Gehalt an Hf weniger als 5 Gew.% beträgt, wird die Reaktion zwischen Hf und Al oder (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz unzureichend. In beiden Fällen nimmt der Zusammenhalt des cBN durch den Binder ab. Umgekehrt wird, wenn der Gehalt an Al oder Hf 20 Gew.% übersteigt, eine größere Menge AlB&sub2;, HfB&sub2; o.ä. gebildet, was zu einer Zunahme der Bindungsfestigkeit zwischen cBN und dem Binder führt. Da der relative Gehalt an HfC und der (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz-Verbindung mit überlegener Verschleißbeständigkeit gegenüber AlB&sub2; und HfB&sub2; abnimmt, nehmen jedoch die Härte des Binders per se und die Verschleißbeständigkeit des gesinterten Preßlings ab.
Der Grund, warum das Volumenverhältnis von HfC zu der (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz-Verbindung in dem Binder auf den Bereich von 9:1 bis 1:2 festgelegt ist, ist oben angegeben. Wenn die Menge an HfC relativ zunimmt und 9:1 übersteigt, überwiegt noch die Menge an Al in dem Binder noch, selbst bei Reaktion mit HfC oder der (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz-Verbindung. So bleibt das überschüssige Al unumgesetzt und verschlechtert die Verschleißbeständigkeit. Wenn umgekehrt die Menge der (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz-Verbindung relativ zunimmt und 1:2 übersteigt, wird die Reaktion zwischen HfC und der (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz-Verbindung übersättigt und so verbleibt Hf unumgesetzt als Metallkomponente übrig und verschlechtert die Verschleißbeständigkeit.
Bei der Formel (Ti&sub1;&submin;xMx)Cz, kann der Zustand, bei dem x = 0 ist, d.h. M nicht vorhanden ist, auftreten. Wenn x 0,15 übersteigt, nimmt die Menge an TiC mit ausgezeichneter
Beständigkeit gegenüber Hitze und Abrieb relativ ab und die Verschleißbeständigkeit und die Festigkeit bei hoher Temperatur nehmen ebenfalls ab, was zum einem für Werkzeuge nicht geeigneten Material führt. Der Grund, warum die Beziehung 0,55 ≤ z ≤ 0,9 erfüllt ist, liegt darin, daß, wenn z kleiner 0,55 ist, die Menge an freiem Ti zunimmt, und die Festigkeit und Härte des Binders per se abnehmen, während, wenn z 0,9 übersteigt, die Menge an freiem Ti unzureichend wird und die Bindekraft des Binders abnimmt. Wenn W als M angewandt wird, werden die Verschleißbeständigkeit und die Festigkeit des Binders verbessert und er zeigt gute Eigenschaften.
Der Grund, warum mindestens eine Art von Elementen der Eisengruppe zu dem Binder zugesetzt wird, und warum die Menge an cBN in dem gesinterten Preßkörper auf 45 bis 75 Vol.% festgelegt wird, ist in der obigen Beschreibung angegeben.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ausführungsform 1

Carbid, enthaltend Hf, und Al-Pulver werden vermahlen und gemischt, unter Anwendung eines Gefäßes und einer Kugel aus einer superharten Legierung, um ein Binder-Pulver, mit einer mittleren Korngröße von 0,9 um oder darunter, mit einer Zusammensetzung wie in Tabelle 1 unten angegeben, herzustellen. Das so hergestellte Binder-Pulver und cBN-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 2,5 bis 4 um werden in einem Volumenverhältnis von 42:58 vermischt. Das gemischte Pulver wird dann in einen Mo-Behälter gegeben, in einem Vakuumofen bei l0&supmin;&sup4; Torr und 1000ºC während 20 Minuten erhitzt und dann entlüftet. Anschließend wird das erhaltene Pulver unter einem Druck von 5,5 10&sup9; Pa (55 kb) bei einer Temperatur von 1400ºC 25 Minuten gesintert.
Wenn jeder der erhaltenen gesinterten Preßlinge durch Röntgenbeugung identifiziert wird, werden der Peak von cBN, derjenige von dem Carbid, enthaltend Hf, und diejenigen von
HfB&sub2;, AlB&sub2; und AlN bestätigt in Bezug auf alle gesinterten Preßkörper. Die Peaks der Carbide, enthaltend Ti, Mo und W, außer Hf, werden ebenfalls an Proben bestätigt. Wenn die Struktur der gesinterten Preßlinge mit einem Scanning- Elektronenmikroskop beobachtet wird, wird außerdem bestätigt, daß cBN-Körner durch Binder miteinander verbunden sind.
Ferner wird jeder gesinterte Preßling zu einem Schneideeinsatz verarbeitet und einem Schneidetest an einem kugeligen Gußeisen- FCD 45 -teil (Härte HB = 200) unterworfen. Der Test wird unter den Bedingungen von 280 mm/min Schnittgeschwindigkeit, 0,25 mm Schnittiefe, 0,22 mm/rev. Zufuhrgeschwindigkeit und 20 Minuten Schneidezeit nach einem Trockenverfahren durchgeführt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse des Tests. Tabelle 1 Proben Nr. Zusammensetzung des Binders (Gew.%) Abriebbreite der Relieffläche (mm)
Das Zeichen * in der Tabelle gibt Vergleichsbeispiele an. (Das Gleiche gilt für die Tabellen 2, 3, 4 und 5)

Ausführungsform 2

HfC-Pulver, 89 Gew.%, und Al-Pulver, 11 Gew.%, werden aüf die gleiche Weise wie bei der Ausführungsform 1 vermahlen und gemischt, um ein Binder-Pulver mit einer mittleren Korngröße, wie in Tabelle 2 unten angegeben, herzustellen. Das hergestellte Binder-Pulver wird wie in Tabelle 2 gezeigt, mit cBN- Pulver, wie in Tabelle 2 angegeben, vermischt, wie bei Ausführungsform 1 entlüftet und dann unter einem Druck von 4,5 10&sup9; Pa (45 kb) bei einer Temperatur von 1300ºC 20 Minuten gesintert, um gesinterte Preßlinge zu erhalten.
Jeder der gesinterten Preßlinge wird zu einem Schneideeinsatz verarbeitet. Dann wird die Endfläche eines Zylinders aus einem duktilen Gußeisen- FCD 70 -teil (Härte HB = 290) nach einem Trockenverfahren mit 180 m/min. Schnittgeschwindigkeit, 0,2 mm Schnittiefe und 0,17 mm/rev. Zufuhrgeschwindigkeit geschnitten. Die Schneidezeit, während der die Abriebbreite einer Relieffläche 0,2 mm erreicht, wird gemessen. Das Ergebnis des Tests ist in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 Probe Mittlere Korngröße des Binders (um) Menge an cBN (Vol.%) Korngröße Verteilung von cBN (um: %) Mittlere Korngröße von cBN (um) Mittlere Schneidezeit (min.) beschädigt in 6 min beschädigt in 3 min

Ausführungsform 3

HfC-Pulver, Carbid-Pulver, enthaltend Ti, Hf-Pulver und Al-Pulver werden gemahlen und miteinander vermischt, unter Anwendung eines Gefäßes und einer Kugel aus einer superharten Legierung, zur Herstellung von Binder-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 0,8 um oder darunter und mit der in Tabelle 3 unten angegebenen Zusammensetzung. Das hergestellte Binder- Pulver und cBN-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 2,5 bis 4 um werden in einem Volumenverhältnis von 50 : 50 vermischt. Das gemischte Pulver wird dann in einen Mo-Behälter gegeben, in einem Vakuumofen bei 10&supmin;&sup4; Torr und 100ºC 20 Minuten erhitzt und dann entlüftet. Anschließend wird das erhaltene Pulver unter einem Druck von 5,5 10&sup9; Pa (55 kb) und einer Temperatur von 1400ºC 30 Minuten gesintert. Tabelle 3 Proben Nr. Zusammensetzung des Binders (Gew.%)
Jeder der erhaltenen gesinterten Preßlinge wird durch Röntgenbeugung identifiziert. Der Peak von cBN, derjenige von dem Carbid, enthaltend Hf, und diejenigen von HfB&sub2;, AlB&sub2;, AlN und TiB&sub2; werden bestätigt in Bezug auf alle gesinterten Preßkörper. Die Peaks der Carbide von Mo und W, außer Hf, werden ebenfalls an Proben bestätigt. Wenn die Struktur der gesinterten Preßlinge mit einem Scanning-Elektronenmikroskop beobachtet wird, wird bestätigt, daß cBN-Mikrokörner durch Binder miteinander verbunden sind.
Außerdem wird jeder gesinterte Preßling zu einem Schneideeinsatz verarbeitet und einem Schneidetest für ein kugeliges Graphit-(Gußeisen- FCD 45 -teil (Härte HB = 200) unterworfen. Der Test wird unter den Bedingungen von 300 mm/min Schnittgeschwindigkeit, 0,3 mm Schnittiefe, 0,2 mm/rev. Zufuhrgeschwindigkeit und 20 Minuten Schneidezeit, nach einem Trockenverfahren durchgeführt. Das Ergebnis dieses Tests ist in Tabelle 4 unten angegeben. Tabelle 4 Probe Abriebbreite der Relieffläche (mm) beschädigt im Verlauf

Ausführungsform 4

HfC-Pulver, 73 Gew.%, TiC0,75-Pulver, 12 Gew.%, Al-Pulver, 10 Gew.%, und Hf-Pulver, 5 Gew.%, werden auf die gleiche Weise wie bei Ausführungsform 1 vermahlen und gemischt, um ein Binder-Pulver mit einer mittleren Korngröße, wie in Tabelle 5 unten angegeben, herzustellen. Das hergestellte Binder-Pulver wird wie in Tabelle 5 gezeigt, mit cBN-Pulver vermischt und wie bei Ausführungsform 1 entlüftet. Das erhaltene Pulver wird unter einem Druck von 5,0 10&sup9; Pa (50 kb) bei einer Temperatur von 1300ºC 30 Minuten gesintert, um gesinterte Preßlinge zu erhalten.
-Jeder der gesinterten Preßlinge wird zu einem Schneideeinsatz verarbeitet. Dann wird die Umhüllungsfläche eines Zylinders aus einem vergüteten duktilen Gußeisen- FCD100 -teil (Härte HB = 300) nach einem Trockenverfahren mit einer Schnittgeschwindigkeit von 150 m/min., einer Schnittiefe von 0,15 mm und einer Zufuhrgeschwindigkeit von 0,15 mm/rev. geschnitten. Die Schneidezeit, während der die Abriebbreite einer Relieffläche 0,3 mm erreicht, wird gemessen. Das Ergebnis des Tests ist in Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5 Probe Mittlere Korngröße des Binders (um) Menge an cBN (Vol.%) Korngröße-Verteilung von cBN (um : %) Mittlere Korngröße von cBN (um) Schneidezeit (min.) beschädigt in 6 min.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben und erläutert worden ist, ist es zu verstehen, daß dies nur zur Illustration und als Beispiel geschehen ist und in keiner Weise als Beschränkung zu verstehen ist

Claims

1. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge, erhalten durch Sintern von 45 bis 75 Vol. -% kubischem Bornitrid-Pulver und einem restlichen Anteil an Binder-Pulver bei super-hohern Druck,

wobei der Binder 5 bis 25 Gew. -% Al und einen restlichen Anteil an mindestens einer Art von Verbindungen enthält, angegeben durch (Hf&sub1;&submin;zMz) C, wobei M Elemente der Gruppen IVa, Va und VIa des Periodensystems mit Ausnahme von Hf bezeichnet und 0 ≤ z ≤ 0,3 ist, und gegebenenfalls von mindestens einer Art von Elementen der Eisengruppe.

2. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 1, wobei

das kubische Bornitrid-Pulver für den gesinterten Preßkörper eine mittlere Korngröße von 4 um oder weniger besitzt und 35 bis 80 Gew.-% kubisches Bornitrid-Pulver von 1 um oder weniger und 20 bis 65 Gew. -% kubisches Bornitrid-Pulver von 3 bis 6 um umfaßt.

3. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 1, wobei

die mittlere Korngröße des Binders kleiner ist als 1/3 derjenigen des kubischen Bornitrid-Pulvers.

4. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 1, wobei

das mit M bezeichnete Element Ti, W oder Mo umfaßt.

5. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 1, umfassend

Verbindungen von einer oder mehreren Arten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus AlB&sub2;, AlN, HfB&sub2; und TiB&sub2;.

6. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 1, umfassend, ein Reaktionsprodukt von Al und der Verbindung (Hf&sub1;&submin;zMz) C.

7. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge, erhalten durch Sintern an 45 bis 75 Vol.-% kubischem Bornitrid-Pulver und einem restlichen Anteil an Binder-Pulver bei super-hohem Druck,

wobei der Binder 4 bis 20 Gew.-% Al und 5 bis 20 Gew.-% Hf und einen restlichen Anteil an HfC und einer Verbindung enthält, angegeben durch (Ti&sub1;&submin;xMx) Cz, wobei M Elemente der Gruppen IVa, Va und VIa des Periodensystems mit Ausnahme von Hf bezeichnet und 0 ≤ x ≤ 0,15, 0,55 ≤ z ≤ 0,9 ist, in einem Volumen-Verhältnis von 9:1 bis 1:2 und gegebenenfalls an mindestens einer Art von Elementen der Eisengruppe.

8. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 7, wobei

das kubische Bornitrid-Pulver für den gesinterten Preßkörper eine mittlere Korngröße von 4 um oder weniger besitzt und 30 bis 80 Gew.-% kubisches Bornitrid-Pulver mit einer Korngröße von 1 um oder weniger und 20 bis 65 Gew. -% kubisches Bornitrid-Pulver mit einer Korngröße von 3 bis 6 um umfaßt.

9. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 7, wobei

10. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 7, wobei

das mit M bezeichnete Element entweder W oder Mo umfaßt.

11. Hartgesinterter Preßkörper für Werkzeuge nach Anspruch 7, umfassend