DE733318C - Verfahren zur Herstellung von Hartmetallegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Hartmetallegierungen 'Die bei der Herstellung von gesinterten, Wolframcarbid und Titancarbid enthaltenden Hartrnetallegierungen gesammelten techni-,;chen Erfahrungen haben gezeigt, daß die Hauptschwierigkeit bei der Erzeugung hochwertiger Legierungen von möglichst gleichi n, äßi - c r Beschaffenheit in dem t'erfahren zur Gewinnung eines möglichst reinen Titancarbids liegt. Titancarbid wird im allgemeinen durch Umsetzen von Titanoxyd mit Kohlenstoti Cyewormen. Im Gegensatz zu den Oxvden d 1.
• er -'lementc der sechsten Gruppe des periodischen Systems der Elemente läßt sich jedoch Titanoxyd mit Kohle bei weitem nicht so vollständig zu Titancarbid umsetzen. Es zeigt sich, daß ein auf diese Weise hergestelltes Titancarbid mit einem theoretischen Gesamtkohlenstolf immer noch einige Prozente an Sauerstoff enthält und daß ein diesein Sauerstoff entsprechender Anteil des Gesamtkohlenstoffs in nicht gebundener Form vorliegt. Bei der Weiterverarbeitung eines solchen Titancarbids mit Wolframcarbid, gegebenenfalls unter Zusatz leichter schmelzender Metalle, insbesondere solchen der Eisengruppe (Hilfsmetall) treten noch nachträglich Umsetzungen zwischen dem Rest Sauerstoff und dem freien Kohlenstoff ein, die sich chemisch und physikalisch ungünstig auf die Eigenschaften der erhaltenen Hartmetalllegierungen auswirken, wobei sowohl deren Leistung als auch die Gleichmäßigkeit der Erzeugnisse beeinträchtigt wird.
• Erfindungsgemäß lassen sich diese Stö; rungen vermeiden, wenn zur Herstellung der gcsititerten. Wolframcarbid und Titancarbid sowie gegebenenfalls Ililfsmetall enthaltenden IIarttnetallegierungen nicht von einem aus Titanoxyd und Kohle direkt hergestellten Titancarbid ausgegangen, sondern weriit zunächst durch Erhitzung von Titanoxyd mit Kohlenstoff im Stickstoffstrom Titannitrid erzeugt und dieses Titannitrid dann gemeinsam mit dem Wolframcarbid unter Zusatz der zur Umwandlung des Titannitrids in Titancarbid berechneten Menge an Kohlenstoff in eine Wolframcarbid-Titancarbid-Legierung umgewandelt wird. Der technische Fortschritt dieser Arbeitsweise beruht einerseits darauf, daß sich Titannitrid wesentlich sauerstofffreier herstellen läßt als Titancarbid, und andererseits darauf, daß bei der Umsetzung des Titannitrid mit Kohlenstoff in Gegenwart von Wolframcarbid eine weitere Entfernung gegebenenfalls noch zurückgebliebener Reste an Sauerstoff bewirkt wird. An Stelle des Wolframcarbids kann auch Wolframmetall verwendet werden, wobei der erforderliche Kohlenstoff zusatz so bemessen wird, daß sich das Wolframmetall während der Umsetzung in Wölframcarbid umwandeln kann.
• Das Verfahren kann beispielsweise so ausgeführt werden, daß ioo Teile Titanoxyd mit 5o Teilen Ruß 2 Stunden lang auf 16oo° im Stickstoffstrom erhitzt werden. 15 Teile des so erhaltenen Titannitrids werden mit 85 Teilen Wolframcarbid unter Zugabe von 3 Teilen Ruß während 2 Stunden auf 16oo° im Wasserstoffstrom erhitzt. Unter diesen Bedingungen tritt eine Umwandlung des Titannitrids in Titancarbid unter Freiwerden des Stickstoffs ein, wobei das Wolframcarbid von dem entstehenden Titancarbid bis zur Sättigung in feste Lösung aufgenommen -wird. Die so erhaltene Wolframcarbid-Titancarbid-Legierung wird zerkleinert, und gegebenenfalls unter Zugabe leichter schmelzender Hilfsmetalle in an sich bekannter fVeise durch Pressen und Sintern oder gleichzeitiges Pressen und Sintern zu Hartmetallformkörpern verarbeitet. Wird an Stelle von Wolframcarbid Wolframmetall verwendet, so muß der Mischung noch soviel Kohlenstoff hinzugefügt -werden, als der Zusammensetzung des gewünschten Wolframcarbids entspricht. Zur Erleichterung der Umsetzungen kann es in manchen Fällen angebracht sein, wenn den zu erhitzenden Gemischen, und zwar sowohl bei der Nitridherstellung als-r auch bei 'feil der Umsetzung der leichter des schmelzenden: Nitrids zu Carbid. bei! bei! spielsweise i bis 20'0 Kobalt, hinzugefügt wird. 1's kann auch so verfahren -werden, daß die Mischung von Titannitrid und Kohlen, stoff einer Vorerhitzung unterzogen und das Wollramcarbid erst nachträglich hinzugefügt wird.
• Die auf diesem Wege hergestellten Hartmetallegierungen zeigen nicht nur sehr gute Schneidleistungen, sie zeichnen sich vielmehr auch durch besonders hohe Gleichmäßigkeit aus. Es ist bereits bekannt, Titarmitrid in der Weise herzustellen, daß man Titanoxyd sintert und in einer stickstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt. Es ist ferner nicht mehr neu, daß bei der Herstellung von Titannitrid aus Titanoxyd-Kohlenstoff-Gemischen im Stickstoffstrom ein von Zwischenprodukten wie Oxydnitriden freies Erzeugnis entsteht. Auch ist es bereits vorgeschlagen worden, Bornitrid durch Erhitzen in kohlenstoffhaltiger Atmosphäre in Borcarbid umzuwandeln. Nach einer anderen Literaturstelle kann es bei der Herstellung von Nitriden der Metalle der fünften und sechsten Gruppe des periodischen Systems der Elemente leicht zur Carbidbildung komrilen, wenn der zur Nitridherstellung verwandte Stickstoff nicht rein ist. Schließlich ist es bereits bekannt, Wolfram bei der Herstellung von Hartmetallschmelzkörpern als Kontaktsubstanz zu benutzen. Diesem Stand der Technik ist jedoch kein Hinweis auf das Verfahren gemäß der Erfindung und die mit diesem erzielbare Wirkung zu entnehmen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von gesinterten flartmetallegierungen, die Wolframcarbid, Titancarbid sowie gegebenenfalls mindestens .ein niedriger schmelzendes Metall, insbesondere der Eisengruppe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das erforderliche W'olframcarbid-Titancarbid-Pulver durch Erhitzen von Wolframcarbid oder Wolframmetall mit Titannitrid unter Zusatz von Kohlenstoff gewonnen wird.