DE832804C

DE832804C - Hartmetalle, insbesondere fuer Schreibfederspitzen

Info

Publication number: DE832804C
Application number: DEP1606A
Authority: DE
Inventors: Gretelore Raunecker; Dr Konrad Ruthardt
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-02-28

Description

Hartmetalle, insbesondere für Schreibfederspitzen Es wurde schon oft versucht, Hartmetalle, insbesondere die auf der Grundlage von Wolframkarbid, durch Zugabe der verschiedensten Metalle so zu verbessern, daß sie eine 'höhere Zähigkeit erreichen und sich etwas leichter verarbeiten lassen. Hierdurch sollten Vorteile auf ihren eigentlichen Anwendungsgebieten, beispielsweise der Herstellung; von Schnitt-, Bohr- und Schleifwerkzeugen, erzielt und andererseits neue Anwendungsgebiete, wie die Herstellung von Federspitzen und Gramrnop'honnadeln, erschlossen werden.
Llan 'hatte hierbei auch schon einen Zusatz von Platinmetallen vorgeschlagen, aber nicht erkannt, daß es zur Erzielung eines erheblichen Fortschrittes entscheidend auf die Wähl des Platinmetalls ankommt und hierbei in Abhängigkeit vbn dem zugesetzten Platinmetall eine verschiedeneZusammensetzung gewählt werden muß. Erst auf Grund dieser Feststellung 'konnte die vorliegende Erfindung (las gesteckte Ziel erreichen. Zur Herstellung von Hartmetallen, insbesondere für Schreibfederspitzen, werden erfindungsgemäß den Karbiden oder Kdhlenstofflegierungen von hochschmelzenden Metallen, insbesondere Wolfram, Tantal, Molybdän, Rhenium, Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadium und Niob Platinmetalle in :Mengen von io bis 6o%, vorzugsweise 25 bis 50%, unter den folgenden Bedingungen zugesetzt: Bei einem Platinmetallgehalt unter 4o% sollen wenigstens zwei Platinmetalle anwesend sein, wobei der Gehalt an leichten Platinmetallen (Pd, Ru, R'h) mindestens die Hälfte des Gewichts und bei einem Platinmetallgehalt unter etwa 30%, insbesondere Palladium, mindestens die Hälfte ausmacht.
Bei ein@:m Platinmetallgehalt über 40% sollen die Legierungen die schweren Platinmetalle Iridium und Platin einzeln oder gemeinsam entihalten, neben denen gegebenenfalls noch andere Platinmetalle vorhanden sind, und zwar die leichtern Platinmetalle in Mengen bis zu höchstens 400/0, Osmium aber nur in Mengen bis zu höchstens io°/o.
Bei den Legierungen mit einem Platinmetallgehalt unter 40% wird Palladium und daneben in einem begrenzten Gebiet auch Rut'henium als Hauptedelmetallbestandteil bevorzugt. Man hatte bisher in der Praxis Palladium als nennenswerten Bestandteil von Hartmetallen noch nicht verwendet. Legierungen, die nur Palladium enthalten, besitzen keine sehr günstigen Eigenschaften, sie neigen zu grottr Kristallisation und 'llaben auch keine große Zähigkeit. Wenn man aber neben Palladium andere Platinmetalle, beispielsweise Platin, zugibt, erhält man sehr brauchbare Legierungen, die gleichzeitig 'hart und zäh sind. `'Fenn man hierbei außerdem dafür Sorge trägt, daß der Palladiumgehalt hdher als der Platingehalt ist, wird auch die Korrosionsbeständigkeit erheblich besser.
Wenn Tantal allein als karbidbildendes hochschmelzendes Metall benutzt wird, genügt als Platinmetallzusatz in den Grenzen zwischen io und 40% ein Zusatz von Ruthenium allein.
Bei Hartmetallen mit einem Gehalt an leichten Platinmetallen über 4o% läßt die Härte der Legierungen nach. Dagegen erhält man sehr gute Legierungen, wenn man bei einem Platinmetallgehalt über etwa 40% die schweren Platinmetalle Iridium und Platin einzeln oder gemeinsam verwindet, während Osmium zu keinem günstigen Ergebnis führt, sondern spröde Legierungen ergibt. Neben Iridium und Platin können die leichten Platinmetalle ebenfalls anwesend sein, aber nur in .Mengen bis zu 'höchstens 40%; im allgemeinen wählt man den Gehalt an leichten Platinmetallen, insbesondere von Ruthenium, kleiner als den Gehalt an Iridium oder Platin. Osmium soll nur in Mengen bis zu 'höchstens io% vorhanden sein.
Wolfram und daneben auch Tantal haben von den obengenannten Metallen bei den Legierungen der Erfindung die größte Bedeutung. Der Kohlenstoffgehalt liegt bei diesen Legierungen im allgemeinen unter 7%, meist sogar, wie die unten gegebenen Beispiele zeigen, noch erheblich niedriger. An seine Stelle können teilweise oder gegebenenfalls auch ,ganz Bor oder Stickstoff oder beide gemeinsam treten.
Den neuen Legierungen lassen sich neben den karbidhildenden Schwermetallen auch noch Metalle der Eisengruppe, insbesondere Kobalt und vor allem Nickel, in Mengen bis zu 20% des Gesamtgewichts zugeben, wobei die .Mengenverhältnisse zwischen den bereits besprochenen Bestandteilen in dem obengenannten Rahmen bleiben sollen. Vorteilhaft ist ferner ein Zusatz eines oder mehrerer der 'Metalle Kupfer, Silber und Gold in Mengen von insgesamt bis zu 5%., vorzugsweise von o,5 bis 2%.

Die neuen Legierungen eignen sich nicht nur, um die verschiedensten Werkstoffe wie 3letalle und Glas spanab'liebend zu bearbeiten, sondern vor allem auch für spezielle Verwendungszwecke, bei denen seither Hartmetalle noch 1;°ine Verwendung finden konnten, wie die Herstellst», von 1'edc#rspitzen und Grammophonnadeln.

Beispiele

1. 48,0% W, 2o,o 0/0 'Ca. 2o,o % Pd, io.o % 1't.

2,0'/o C ;

2. .48,5% W, 20,00/01't, 30,0"/o Pd, i,5% C; 70

3. 48,5% W, 48,5% Ir. o.5% Au, i.o% Cu,

1,5% B;

4. 50,0% W, 39,o0/0 Ir, iom'/o Pd, r,o% 13.

Claims

PATENT:11SPRCCliE: i. Hartmetalle, insbesondere für Schreibfederspitzen,gekenn7eIchnet durch nachstehende Zusammensetzung: io bis 6o%, vorzugsweise 25 bis 5o%. Platinmetalle, 0,2 bis 7% Köhl,etistoff, Rest ein oder mehrere 'karbidbildende hochschmelzende Metalle, insbesondere Wolfram, Tantal, Molybdän, Rhenium, Zirkon., Titan, Hafnium, Vanadiurn und N iob, mit der 1-Iaßgabe, daß bei einem Platinmetallge'halt unter 40% wenigstens zwei Platinmetalle anwesend sind, wobei der Gehalt an leichten Platinmetallen (Pd, Ru, Rh) mindestens die Hälfte ausmacht, und bei einem Platinmetallgehalt unter etwa 30% insbesondere Palladium inind@estens die Hälfte ausmacht, und bei Platinmetallmengen über 40% die schweren Platinmetalle Iridium und Platin einzeln oder gemeinsam enthalten sind, neben denen gegebenenfalls noch andere Platinmetalle vorhanden sein können, und zwar die leichten Platinmetalle in Mengen bis zu höchstens 400/0, Osmium aber in Mengen bis zu höchstens io%.
2. Hartmetalle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei alleiniger Anwesenheit von Tantal als karbidbildendem hochschmelzendem Metall Ruthenium, allein oder in Verbindung mit anderen Platinmetallen, in Mengen von io bis 4oa/o vorhanden ist.
3. Hartmetalle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Platinmetallgehalt Tiber 40% der Gehalt an den leichten Platinmetallen kleiner ist als der Gehalt an Iridium und/oder Platin.
4. Hartmetalle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, claß sie neben den im Anspruch i oder 2 genannten Bestandteilen in den dort genannten Meng :nverhältnissen bis zii 20% Metalle der I:iseiigi-uppe, insbesondere Kobalt und vor allem Nickel. und/oder Kupfer, Silber oder Gold einzeln oder zu mehreren, letztere vorzugsweise in Mengen bis zu insbesondere o,5 bis 2010, enthalten.
5. Hartmetalle nach Ansprticli i, 2. 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, claß der Kdhlenstoff teilweise oder .ganz durch Bor oder Stickstoff oder beide gemeinsam ersetzt ist.