DE710123C - Hartlegierung, besondere fuer Schneidzwecke - Google Patents

Description

• Hartlegierung, besonders für Schneidzwecke Die Erfindung betrifft Hartlegierungen, besonders für Schneidzwecke, aus seinem die Hauptmenge bildenden harten Gefügebestandteil, z. B. hochschmelzenden Carbiden, Boriden oder Siliciden von Metallen, wie Wolfram, Molybdän, Tantal, Titan, Chrom, Vanadium, einem zähen Hilfsmetall und einem das Hilfsmetall härtenden Element, bei welchem erfindungsgemäß das Hilfsmetall aus Kupfer und/ioder Silber, das härtende Element aus Silicium, Titan oder, falls dem Hilfsmetall auch noch den Schmelzpunkt erhöhende Elemente, wie Wolfram. Molybdän oder Chrom, zugesetzt werden, aus Nickel öder Aluminium besteht.
• Für die Erfindung wesentlich ist somit, daß der harte Bestandteil die Hauptmenge bildet, während das Hilfsmetall nur in geringerer Menge vorhanden ist. Während man bisher nur auf wenige Metalle für diesen Bestandteil beschränkt war und daher für die Abstufung der Eigenschaften- der Hartlegierung, besonders der Zähigkeit, wenig Möglichkeiten besaß, gestattet die Erfindung die Erzielung besonders günstiger Eigenschaften und eine weitgehende Abstufung derselben. Dies wird dadurch erreicht, daß der zähe Bestandteil seiner Hauptmenge nach aus einem an sich weichen, nicht der Eisengruppe angehörenden Metall, nämlich Kupfer; Silber oder Gemischen dieser, und einem Zusatz aus den eingangs genannten Metallen besteht, die das weiche Metall vermöge Mischkristall-:oder Verbindungsbildung je nach der zugesetzten Menge mehr oder weniger härten, wobei seine Zähigkeit nicht allzu sehr verringert werden darf, ja unter Umständen noch erhöht werden kann. Besonders günstig erweisen sich solche härtenden Zusätze, die gleichzeitig den Schmelzpunkt oder wenigstens den Erstarrungspunkt des weichen Metalls beträchtlich hinaufsetzen (z. B. Silicium), wenn sie in geeigneten Mengenverhältnissen (z. B. r o %) dem weichen Grundmetall zugesetzt werden. Der erhöhte Schmelzpunkt des zähen Bestandteils der Hartlegierung ist insofern vorteilhaft, als z. B. die Schneidehaltigkeit des daraus hergestellten Hartmetalls verbessert wird. Die Verwendung von Kupfer oder Silber als weiches Grundmetall bewirkt überdies eine wesentliche Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit der ganzen Legierung, die für die Ableitung der Wärme von der Schneide beim Gebrauch des Werkzeuges wünschenswert ist. Die Oxydationsneigung des Kupfers wird durch den legierenden Bestandteil merklich herabgesetzt. Die Zusätze gewährleisten eine genügende Benetzung des Carbids. Man hat bereits Kupfer-Nickel-Legierungen als Bindemetall in H.artmetallegierungen vorgeschlagen :ohne nähere Angabe der Zusammensetzung. Auch sind schon Hartlegierungen beschrieben worden, die als Bindemetall eine Legierung von Kobalt und Molybdän mit einem kleinen Zusatz von Kupfer enthalten. Als Grundlage des Bindemetalls ist also in diesem Fall das auch sonst übliche Kobalt gewählt, während das Kupfer nicht, wie bei der Erfindung, den Hauptbestandteil. bildet, sondern nur in geringerer Menge vorhanden ist.
• Die Verwendung von Beryllium als Zusatz zu Kupfer ist nicht Gegenstand der Erfindung. Auch hat man schon für Wandere Verwendungszwecke, nämlich für Schweißelektroden, Legierungen aus Wolfram und Kupfer, ,erstellt, die auch härtende Zusätze, wie Kohlenstoff, enthalten. Bei diesen Legierungen ist jedoch Walframcarbid nicht der Hauptbestandteil. Dies ist auch daraus zu entnehmen, daß .es sich um leicht bearbeitbare Werkstoffe handeln soll.
• Legierungen nach der Erfindung lassen sich auf verschiedene bekannte Weise herstellen, insbesondere durch Sintern der Pulver der Bestandteile. Der nach der Erfindung aus mindestens zwei Elementen bestehende zähe Bestandteil der Hartlegierung kann dabei entweder fertig legiert in Pulverform zugegeben werden oder aber in Form der Pulver der einzelnen Elemente. Im letzten Falle wird man die Erhitzung zur Bildung der fertigen Legierung zweckmäßig über den Schmelzpunkt des weichen Grundmetalls treiben, man hat in diesem Falle den besonderen Vorteil, daß man vermöge der Weichheit des Grundmetalls bereits nach dem Pressen Körper erhält, die fest genug sind, eine weitere Formgebung ohne Zwischenerhitzung auf mittlere Temperatur zu gestatten, besonders wenn das Pressen bei etwas erhöhter Temperatur, z. B. 3oo°, vorgenommen wird.
• Das weiche Grundmetall nach der Erfindung hat die Eigenschaft, sich nicht oder nicht leicht mit Kohlenstoff zu verbinden. Bei Verwendung von Carbiden, z. B. Wolframcarbid, als hartem Hauptbestandteil der Legierung, hat dieses den Vorteil, daß erstens das Kupfer dem Carbid keinen Kohlenstoff entziehen kann, daß man ferner die Bildung des Wolframcarbids erst nach der Vermischung des Wolframs mit Kupfer und dessen härtendem Zusatz bewirken kann, sei es, daß Kohlenstoff beigemischt wird, sei es, daß das Wolfram-Kupfer-Gemisch in kohlender Atmosphäre erhitzt wird. Auch ,dann kann man mit Vorteil darauf verzichten, von dem fertigen, harten Hauptbestandteil auszugehen, wenn ein Bestandteil desselben (bei Wolframsilicid das Silicium) dasselbe ist wie der härtende Bestandteil des weichen Grundmetalls (Silicium bei Silber). In diesem Falle kann man Wolfram, Silicium und Silber mischen und zwecks Bildung der Legierung erhitzen.
• Wichtig ist auch, daß der zähe Bestandteil an den harten gut anhaftet, z. B. durch oberflächliche Legierungsbildung. Diese Wir-, kung wird bei Legierungen nach der Erfindung meist durch den härtenden Bestandteil (z. B. Silicium) bewirkt werden, da Kupfer und Silber allein z. B. mit Wolframcarbid auch nicht oberflächlich reagieren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hartlegierung, besonders für Schneidzwecke, aus einem die Hauptmenge bildenden harten Gefügebestandteil, z. B. hochschmelzenden Carbiden, Boriden oder Siliciden von Metallen, wie Wolfram, Molybdän. Tantal, Titan, Chrom, Vanadium, einem zähen Hilfsmetall und einem das Hilfsmetall härtenden Element, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmetall aus Kupfer und/oder Silber, das härtende Element aus Silicium, Titan :oder, falls dem Hilfsmetall auch noch den Schmelzpunkt erhöhende Elemente, wie Wolfram, Molybdän oder Chrom, zugesetzt werden, aus Nickel .oder Aluminium besteht. z. Hartlegierung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Silicium in solchen Mengen in bezug auf die des Hilfsmetalls vorhanden ist, daß der Schmelzpunkt des Hilfsmetalls erhöht wird, bei Silber z. B. i o oö Silicium.