Gesinterte Hartmetallegierungen Die Erfindung bezieht sich auf für
Arbeitsgeräte und Werkzeuge bestimmte gesinterte Hartmetallegierungen. Gesinterte
Hartmetalllegierungen, die mit oder ohne Beimischung von Hilfsmetall der Eisengruppe,
-insbesondere Kobalt, aus Wolframcarbid bestehen, sind bereits bekannt. Ebenso sind
geschmolzene Hartmetallegierungen nicht mehr neu, die entweder ganz oder zum größten
Teil aus Wolframcarbid bestehen. ,Dem Gegenstand der Erfindung bilden demgegenüber
gesinterte Hartmetallegierungen, die als Hauptbestandteil mindestens ein an Kohlenstoff
gebundenes Element- der Kohlenstoffgruppe (Silicium, Titan, Zirkon, Cer, Thorium)
und als Restbestandteil' mindestens ein ganz oder zum Teil an Kohlenstoff gebundenes
Element der Chromgruppe (Chrom, Wolfram, Molybdän) enthalten. Als besonders vorteilhaft
hat es sich erwiesen, den Legierungen auch noch mindestens ein Element der Eisengruppe
(Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan) beizufügen, wobei diese Metalle der Eisengruppe
die Metalle der Chromgruppe auch vollständig ersetzen können. Die Elemente der Kohlenstoffgruppe
bilden jedoch in jedem Falle den Hauptbestandteil der Legierungen. Dieser Zustand
ist erreicht, wenn der Anteil an Elementen der Kohlenstoffgruppe mehr als
25 Gewichtsprozente ausmacht und daher dem Volumen nach größer ist als jeder
andere Bestandteil.Sintered Hard Metal Alloys The invention relates to sintered hard metal alloys intended for implements and tools. Sintered hard metal alloys which consist of tungsten carbide with or without the addition of auxiliary metals from the iron group, in particular cobalt, are already known. Likewise, molten hard metal alloys that consist either entirely or for the most part of tungsten carbide are no longer new. In contrast, the subject matter of the invention is sintered hard metal alloys which have at least one element of the carbon group bonded to carbon (silicon, titanium, zirconium, cerium, thorium) as the main component and at least one element of the chromium group bonded entirely or partially to carbon ( Chromium, tungsten, molybdenum). It has proven to be particularly advantageous to add at least one element of the iron group (iron, cobalt, nickel, manganese) to the alloys, and these metals of the iron group can also completely replace the metals of the chromium group. However, the elements of the carbon group always form the main component of the alloys. This state is reached when the proportion of elements of the carbon group makes up more than 25 percent by weight and is therefore larger in volume than any other constituent.
Gesinterte Hartmetalle dieser Zusammensetzung und aus diesen gefertigte
Werkzeuge und Arbeitsgeräte zeichnen sich, wie eingehende Vergleichsversuche ergeben
haben, durch eine besonders gute Schneidhaltigkeit und Zähigkeit bei sehr großer
Härte aus und eignen sich in hervorragendem Maße für die Bearbeitung von Metallen,
Glas, Kohle und Gestein usw.Sintered hard metals of this composition and manufactured from them
Tools and implements stand out, as detailed comparative tests show
have a particularly good edge retention and toughness with very large
Hardness and are ideally suited for the processing of metals,
Glass, coal and rock, etc.
Die Bindung der Carbide und der übrigen Bestandteile der Legierungen
erfolgt durch Sintern. Zu diesem Zweck werden die pulverförmigen Carbide mit den
ebenfalls pulverförmigen Bindemitteln innig gemischt, zu Formlingen gepreßt und
einer nicht bis zum Schmelzpunkt führenden Erhitzung unterworfen, die die Preßkörper
in einen metal lisch harten und festen Zustand überführt.The bonding of the carbides and the other components of the alloys
takes place by sintering. For this purpose, the powdery carbides are mixed with the
also powdered binders mixed intimately, pressed into moldings and
subjected to a heating not leading to the melting point, which the pressed bodies
converted into a metallic hard and solid state.
Gute Ergebnisse erhält man auch, wenn man die Bindemittel (Metalle
der Chrom-oder Eisengruppe) mit dem gepreßten, noch nicht gesinterten Carbidformkörper
in bestimmten
Anteilen zusammenbringt und durch einen Erhitzungsvorgang
die geschmolzenen Bindemittel mit dem Carbidformkörper zur Vereinigung bringt. Durch
dieses Verfahren ist es möglich, nicht nur reine Metalle, sondern auch besonders
geeignete Legierungen von Metallen der Chrom- und Eisengruppe als Bindemittel zu
verwenden.Good results are also obtained if the binders (metals
the chromium or iron group) with the pressed, not yet sintered carbide molding
in particular
Brings together proportions and through a heating process
brings the molten binder with the carbide molding to unite. By
this process makes it possible not only for pure metals, but also special
suitable alloys of metals of the chromium and iron group as binders
use.
Als Beispiele für die neuen Hartmetaillegierungen seien folgende genannt:
I. 32 bis 4o1/0 Titan,
8 - 1o0/, Kohlenstoff,
5 - 100/0 Chrom,-
io - 2o0/, Molybdün,
20 - 30% Nickel.
1I. 35 bis 450/0 Titan,
i o - 20010 Kohlenstoff,
` 5 - 1o0/0 Chrom,
io - 2o0/, Wolfram,
20 - 300/, Nickel.
III. 4o bis 5o0/0 Zirkon,
4 - 7% Kohlenstoff,
5 - 1o0/0 Chrom,
1o - 20% MOlybdän,
20 - 30% Kobalt.
IV. 3o bis 4o0/, Titan,
7 - 1o0/, Kohlenstoff,
15 - 250/0 Chrom,
15 - 250/, Wolfram,
15 - 2,5% Kobalt.
Es ist schon vorgeschlagen worden, gesinterte Hartmetalle aus einem oder mehreren
der Metalle Nickel, Kobalt oder Chrom und mindestens zwei Carbiden der Elemente
Wolfram, Möilybdän, Titan, Zirkon, Silicium, Bor und Vanadin herzustellen, mit der
Maßgabe, daß diese Carbide in Form von Mischkristallen angewendet "werden, wobei
möglichst ein Mischungsverhältnis gewählt wurde, das größte Härte ergibt.The following are examples of the new hard metal alloys: I. 32 to 4o1 / 0 titanium,
8 - 1o0 /, carbon,
5 - 100/0 chrome, -
io - 2o0 /, molybdenum,
20-30% nickel.
1I. 35 to 450/0 titanium,
io - 20010 carbon,
`5 - 1o0 / 0 chrome,
io - 2o0 /, tungsten,
20 - 300 /, nickel.
III. 4o to 5o0 / 0 zircon,
4 - 7% carbon,
5 - 1o0 / 0 chrome,
1o - 20% molybdenum,
20-30% cobalt.
IV. 3o to 4o0 /, titanium,
7 - 1o0 /, carbon,
15 - 250/0 chrome,
15 - 250 /, tungsten,
15 - 2.5% cobalt.
It has already been proposed to produce sintered hard metals from one or more of the metals nickel, cobalt or chromium and at least two carbides of the elements tungsten, Möilybden, titanium, zirconium, silicon, boron and vanadium, with the proviso that these carbides are in the form of Mixed crystals are used ", where possible a mixing ratio was chosen that gives the greatest hardness.
Die Herstellung derartiger Mischkristalle erfolgt dabei --bei Temperaturen
nahe dem Schmelzpunkt der Carbide.The production of such mixed crystals takes place - at temperatures
near the melting point of the carbides.
Erfindungsgemäß wurde aber festgestellt, daß, eine Mischkristallbildung
keinesfalls notweAdig @ ist und daß auch durch Herstellung bei Sintertemperaturen
von i4oo bis 1700° C ein Metall gleicher Leistung erhalten werden kann. Dabei müß
auf ein besonderes Mischungsverhältnis zur Erzielung der Höchsthärte keine Rücksicht
genommen werden.According to the invention, however, it was found that mixed crystal formation
is by no means necessary and that also by production at sintering temperatures
from 400 to 1700 ° C a metal with the same performance can be obtained. Have to
no consideration for a special mixing ratio to achieve the maximum hardness
be taken.