DE705303C

DE705303C - Verschleissfeste keramische Koerper

Info

Publication number: DE705303C
Application number: DEP76127D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Werner Rath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-10-24
Filing date: 1937-10-24
Publication date: 1941-04-23

Description

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung hochfeuerfester, magnesiahaltiger Gegenstände aus Zirkonerde bekannt, wobei Rohlinge aus Zirkonoxyd und Magnesiumhydr-5 oxyd in einer Menge von unter 10 0/0 hergestellt und in oxydierender Atmosphäre bei Tempieraturen bis 2000° C gebrannt werden. Es werden dadurch harte, klingende Brennerzeugnisse erhalten, die sich nur durch Schleifen bearbeiten lassen. Die Härteeigenschaften dieser Erzeugnisse gehen jedoch nicht über die aller dichtgesinterten keramischen Werkstoffe, wie Porzellan und Steatit, hinaus. Sie sind daher zur Herstellung spanabhebender keramischer Werkzeuge nicht geeignet, die wie die erfindungsgemäßen, mit Hartmetallen, wie Widia und Titanit, zu vergleichende Eigenschaften haben müssen. Von diesen bekannten Zirkonoxyderzeugnissen

ao unterscheiden sich die erfindungsgemäß zur Herstellung spanabhebender Werkzeuge geeigneten Gemenge ferner dadurch, daß in ihnen reines, chemisch aufbereitetes Zirkonoxyd, gegebenenfalls mit Zusätzen geringer Mengen von Zirkonmineralien, und nicht natürliche Zirkonerde Verwendung findet, daß die Sinterungstemperaturen unter 1550⁰C liegen und der Erdalkalioxydgehalt mehr als ι ο 0/0 beträgt.

Es ist weiter ein Verfahren zur Herstellung höchst feuerfester keramischer Erzeugnisse und Schleifmittel bekanntgeworden, die aus Zirkonsilicat bestehen. Auch diese Erzeugnisse lassen sich nicht zu spanabhebenden, mit stark beanspruchten Schneidkanten versehenen Werkzeugen, sondern allenfalls zu Schleifscheiben verarbeiten.

Schließlich ist ein Verfahren zur Bindung und Festigung von Körpern aus Zirkonoxyd oder Zirkonerde vorgeschlagen worden, wobei Zirkonoxyd mit einem feuerfesten, guten Wärmeleiter, insbesondere Siliciumcarbid und

Claims

geschmolzener Tonerde vermengt und nach Zugeben eines flüssigen oder bildsam machenden Bindemittels z. B. zu feuerfesten Steinen verarbeitet wird. Auch diese grobkeramischen feuerfesten Erzeugnisse sind nicht für die Herstellung spanabhebender keramischer Werkzeuge brauchbar. Man hat zwar bereits festgestellt, daß sich Mischungen aus Zirkonoxyd und Magnesiumoxyd in allen möglichen Verhältnissen bei Segerkegel 16 dichtbrennen und zu elektrotechnisch wertvollen Erzeugnissen verarbeiten lassen. Die Verwendung derartiger Gemenge für spanabhebende keramische Werkzeuge größter Widerstandsfähigkeit gegen vorzeitige Abstumpfung war indessen bisher nicht bekannt. Gegenstand der Erfindung sind keramische Körper, die als spanabhebende Werkzeuge, wie Abdrehwerkzeuge, Fräser, Bohrer u. dgl., für die Bearbeitung von Kunststoffen, Leichtmetallen und weichen Legierungen sowie porösen keramischen Erzeugnissen geeignet sind und ferner als Fadenführer bei der Herstellung von Kunstseide, Zellwolle und sonstigen Textilstoff en oder als Ziehsteine in der Drahtzieherei oder als Mahlkörper in Kugelmühlen zum Auskleiden von Trommelmühlen und für alle sonstigen Zwecke dienen können, bei denen es auf hohe Verschleißfestigkeit ankommt. Die für die genannten Zwecke bisher verwendeten keramischen Körper sehr hoher Verschleißfestigkeit bestehen aus reinen Oxyden, vorzugsweise Sintertonerde oder gesintertem Zirkonoxyd, die zum Dichtsintern sehr hohe, zwischen 1700 bis 2000" C liegende Temperaturen erfordern, infolge ihrer Unbildsamkeit nur schwierig zu verformen und daher in der Erzeugung sehr teuer sind. Erfindungsgemäß werden außerordentlich verschleißfeste keramische Hartstoffkörper auf wirtschaftlicherem und billigerem Wege z. B. aus Mischungen von Zirkonoxyd und Magnesiumoxyd mit einem Zirkongehalt von etwa .55 bis 90 0/0 hergestellt, die sich in dem vergleichsweise niedrigeren Temperaturbereich von etwa 1400 bis 15000C (entsprechend Segerkegel 14 bis 18) dichtbrennen lassen. Durch den Zusatz gewisser bildsamer Bestandteile zu diesen Mischungen, wie Ton, Kaolin, Bentonit und Speckstein, wird die Möglichkeit ihrer Verformung wesentlich erhöht, ohne die Schleifhärte der daraus hergestellten Körper nennenswert zu verringern. Auch gewisse Verunreinigungen des Zirkonoxyds, wie sie z. B. in den natürlichen, zirkonhaltigen Mineralien enthalten sind, bleiben bis zu gewissen Anteilen ohne Belang, wenngleich natürlich die Verwendung eines reinen, eisenfreien Zirkonoxyds am günstigsten ist. Es lassen sich auch Mischungen von rohem Zirkonmineral mit reinem, chemisch aufbereitetem Zirkonoxyd verwenden. Auch die Benutzung anderer Erdalkalioxyde an Stelle von Magnesiumoxyd führt in entsprechender Mischung zur Hartstoffen, die bei verhältnismäßig niedriger Temperatur dichtsintern. Pa u ü c η n:

1. Die Verwendung von Gemengen aus Zirkonoxyd und Erdalkalioxyd mit einem Zirkonoxydgehalt von etwa 55 bis 90 0/0 zur Herstellung spanabhebender Werkzeuge, wie Fräser, Bohrer o. dgl., durch Sintern.

2. Die Verwendung von Gemengen nach Anspruch 1, die Magnesiumoxyd als Erdalkalioxyd enthalten.

3. Die Verwendung von Gemengen aus Zirkonoxyd und Erdalkalioxyd nach Anspruch ι und 2 mit Zusätzen von Tonerde und Kieselsäure zur Herstellung spanabhebender Werkzeuge durch Sintern.