DE900615C - Verfahren zur Herstellung von Hartmetallegierungen fuer Werkzeuge und Arbeitsgeraete - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Hartmetallegierungen für Werkzeuge und Arbeitsgeräte Zur Herstellung von Werkzeugen und Arbeits.-geräten hat man schon Hartmetallegierungen vorgeschlagen, die aus Modybdänkarbid der Formel Mo2 C und Wolframmonokarbid W C oder Titankarbid Ti C enthaltendem Mischkristallen bestehen. Es hat sich gezeigt, daß eine Verbesserung der Zähigkeit und damit der Schneidhaltigkeit @derartiger Hartrnetallegieirun@gen erreicht werden, kann, wenn, an .Stelle des Modyb,dänkarblids der Forme-,1 Mo2 C Molybdänkarbid der Formel Mo C zur Mischkristallbildung verwendet wird. Die Hersteillun@g derartiger durch Zusammens-intern von MoC und W C oder Ti C ist jedoch in wirtschaftlich tragbarem Maße nicht,durchführbar, weil man. MoC durch übliches Erhitzen von Molybdän und Kohlenstoff oder auch Molybdänoxyd (Mo03) und Kohlenstoff nicht mit genügendem Anfallsp'r;ozentsatz erhalten kann und weil außerdem die notwendige Trennung der geringen Menge an gebildetem Mo C von den großen Mengen an Mo. C und leim nicht gebundenen Kohlenstoff einen langwierigen Arbeitsvorgang erfordert. Das gleiche gilt, wenn man, Molybdänpulver, Wolframpulver und Kohlenstoff in an sich richtigen Mengenverhältnissen mischt und erhitzt, da alsdann neben Wodfraimmonokarbmd eb,e!nfaLls@ größtenteils, nur Molybdänkarbid der Formel Mo@2 C entsteht, während ein Teil des Kohlenstoffes ungebunden bleibt. Mischkristalle aus Mo,C und W C lassen sich jedoch in; kurzem Arb@oitsmrgang mit genau stöchiometrischer Zusammensetzung herstedlen, wenn erfind'ungsgemäß ein Gemisch aus Mo@lybdänpulvesr mit Kohlenstoff in einer auf Mo, C berechneten Menge, mit Wolframkarbid der Formel W C oder auch Titankarbid in Mengen von mindestens ioo/o. zweckmäßig in kohlender Atmosphäre oder im Vakuum auf mindestens i6oo°' C, zweckmäßig jedoch auf aooo° C erhitzt wird. Temperaturen über i6oo° C beschleunigen nämlich dem, Umsetzungsvomgang. Es gelingt erfindungsgemäß z. B. durch. 2stündiges Erhitzen. einer Mischung von 70 g Woilframmosnokarbsi,d (W C) mit 30 g Mo,lyb,dän metall und 3,8 g Kohlenstoff auf aooo° C in einem Ko@hle,r@ohrkurzsch,lußo,fem an Molybdän o,8i Atome Kohlenstoff, bezogen auf i Atom Molybdän, zu bringen. Bei Verlängerung .der Erhitzungsdauer auf 5 Stunden steigt die an Molybdän. gebundene Menge an Kohlenstoff bis auf i Atom Kohlenstoff, bezogen auf i Atom Molybdän., an. Damit ist das stöchiometrische Verhältnis für die Bildung des Moslybdänkarb,i-ds der Förmel MosC erreicht. Dies bedeutet also, daß bei Gegenwart von Woilframmomokar'bid Kohlenstoff an Molybdän über die Formel Mo2 C hinaus gebunden wird' und daß nur durch Einhaltung einer entsprechenden Erhitzungszeit Molybdänkarbide bis, zur Formel Mo@C erhalten werden können. Wi.rd-- der osbenge@nannt:en Mischung außerdem noch ein Zusatz von 5 o/oKo@balt gegeben, so ist bereits nach 2stündiger Erhitzung auf aooo° C unter den gleichen Erhitzung,-bedingungen i Atom Kohlenstoff an i Atom Molybd'än gebunden. Der Zusatz von Kobalt erhöht also dies Geschwindigkeit der Bindung des Kohlenstoffes an das Molybdän erheblich. Wird dagegen eine woslfra"rnkarbidfreie Mischung von go kg Molybdänmetall, 11,4 g Kohle und 5 g Kobalt 2 Stunden auf 20'10o° C unter sonst gleichen Bedingungen eirhitzt, so werden nur 10,5 Atome Kohlenstoff an Molybdän gebunden, während der darüber hinaus, zugefügte Kohlenstoff in freier Form zurückbleibt.
• Um beim Sinterungsvo@rgang mit Sicherheit die angestrebte Mischkristallbildun!g zu erhalten, ist eine Mindestmenge vom ioo/o Wo!lfr'amnmom.okarbid erforderlich. Eine geringere Menge an Woslframmonokarbild läßt nämlich die vollständige Binidung des Kohlenstoffes- zu MosC nicht vor sich gehen. Zweckmäßig wird ein Wolframmonokarbidzus-atz von wenigstens 30()/& _ verwendet.
• Für -den Zusatz an niedrigschmelzend'en Metallen, wie Kobalt, Eisen oder Nickel, die die Umsetzung erheblich b@egiuvstigen, gibt es, an sich keine obere Grenze. In Anbetracht, dessen, daß die Mischkristalle jedoch zur Herstellung von Hartmetalllegierungen verwendet werden sollen, bei denen im allgemeinem: mit kleineren Zusätzen an Hilfsmetallen gearbeitet wird, genügt es, einem Zusatz vonhöchstenss io-o/oanniedrigschmelzenden Metallen zu verwenden.
• Es hat sich ferner gezeigt, daß man dem Ausgangsgemisch an Stelle des Molybdäns und des auf Mo@ C berechneten Kohlenstoffes die Verbindung Mo. C unter Beigabe von so viel Kohlenstoff, als zur Bildung von Mo C nötig ist, zufügen kann.
• In gleicher Weise wie Wodframkarbid der Formel WC wirkt, wie erfindungsgemäß festgestellt wurdet, auch Ti-bankairbid._Es kann mit Vorteil das Woslframmosnokar!bid teilweise bis zu 9o o/o durch Titankarbi-d ersetzt werden. In einer Mischung aus 35 g' Wolframm.onokarbid (WC) und 35 g Titankarbid mit 30 g Molybdänmetall, 3,8 g Kohlenstoff und io g Kobalt beträgt der an Moilyb,dän gebundene Kohlenstoff nach 2stündiger Erhitzung auf aooo° C in einem I,'-ohleroh'rkurzschlußo,fen ebenfalls i Atom auf i Atom Moslyb,dän. Auch. in diesem Fall hat sich ein Molybdänkarbid der Formel Mo, C gebildet.
• Der technischei Vorteil dieses höhen- gekehlten Molybdänkarbmdes in der Form seiner Mischkristalle mit Woilßrammonokarbi,d oder Titankarbid zeigt sich besonders. daran, daß die aus die sein Mischkristiall sei: in an. sich bekannter Weise hergestellten Hartmetallegierumgen eine sehr große Zähigkeit und oineun: zonenfreien Bruch besitzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur H&stellung von Hartmertalllegierungen für Wewkzeuge und Arbeitsgeräte, die aus Molybdänkarbi.d der Fosrmesl Mo@ C und Wolframkarbid der Formel W C und /oder Titankarbid enthaltenden. Mischkristallen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Moilyb,dänpulver mit Kohlenstoff in einer auf MosC berechneten Menge mit Woilframkarbid der Formel WC und/oder Titankarbid in Mengen von mindestens ioo/o zweckmäßig -inkohlenderAtmospbäre odlor im Vakuum auf mindestens i6oo° C, zweckmäßig jedoch auf eitwa 2ooo° C, erhitzt wird. a. Verfahren -nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, -daß zur Erleichterung der Umsetzung dem ,Gemisch ,aus Molybdän, Kohlenstoff und Wolframmonokarbid noch niedrigschmelzende Metalle, wie Kobalt, Nickel oder Eisen, voirizugsweise in: Mengen bis zu ioo/o, zugesetzt werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und z, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Molybdäns und deis: auf MosC berechneten: Kohlenstoffes die Verbindung Mo. C unter Bleigabe von so, viel Kohlenstoff, als. zur Bildung von Mo@ C nötig ist, dem Ausgangsgemisch zugefügt wird. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, .daß das Wolframmonokarbid teilweise, und zwar bis zu go,o/o, durch Titankarbid ersetzt wird. Angezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 145 675; britische Patentschriften Nr. 376 egg und 435754-