DE915987C - Verfahren zur Herstellung von Hartmetallen erhoehter Zaehigkeit - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 2. AUGUST 1954

B 18308 VIa/40b

Hartmetallegierungen sollen vor allem dann, wenn sie für Schnei dz wecke verwendet werden, neben einer hohen Härte, die meist über i5ooVickerseinheiten liegen muß, ein Maximum an Zähigkeit haben. Zur Steigerung der Zähigkeit der Hartmetalle sind bereits verschiedene Vorschläge gemachtworden. Hierhergehören legierungstechnische Maßnahmen, wie z. B. der teilweise Ersatz von Titankarbid durch Karbide des Niobs und Tantals in auf Wolframkarbid und Titankarbid aufgebauten Hartmetallen sowie Erhöhungen des Hilfsmetallgehaltes, die aber nur bis zu einer gewissen Grenze möglich sind, wenn die Härte hierdurch nicht in unzulässiger Weise vermindert werden soll. Ein anderer Weg zur Steigerung der Zähigkeit besteht darin, daß man für die Hartmetallherstellung nicht eine einheitliche feine Körnung der Hartstoffe wählt, sondern daß man zwei oder mehrere Abstufungen der Hartstoffkorngröße verwendet, wodurch bei gleich hohem Anteil an Hilfsmetallen ao eine Verstärkung des Hilfsmetallfilms zwischen den Hartstoffpartikeln erzielt wird. Dieser Maßnahme sind ebenfalls Grenzen gesetzt, weil eine übermäßige Verstärkung dieses Films auch ohne Erhöhung des Hilfsmetallgehaltes zu einer Härteabnähme führen muß. Es sind daher im Einzelfall umfangreiche Untersuchungen notwendig, um das zweckmäßigste Herstellungsverfahren und die günstigste Zusammensetzung einer Hartmetallsorte festzulegen.

Die Erfindung gibt einen weiteren Weg zur Steigerung der Zähigkeit von Hartmetallen an.

Während es bisher nicht für möglich gehalten wurde, durch Wärmebehandlungsverfahren die Eigenschaftender Hartmetalle zu beeinflussen, ergab ein genaues Studium der Vorgänge, die sich insbesondere bei der Abkühlung von der Sintertemperatur abspielen, daß die Zähigkeit der Hilfsmeta.llphase keineswegs unbeeinflußbar ist. Diese ist aber für die Zähigkeit des Hartmetalls naturgemäß von entscheidender Bedeutung. In der Hilfsmetallphase ίο werden während des Sintervorganges Hartstoffe, wie z. B. Karbide des Wolframs, Titans usw., gelöst, die durch eine entsprechende Wärmebehandlung wieder zur Ausscheidung gebracht werden können. Unter den. normalerweise vorliegenden >5 Abkühlungsbedingungen von der Sintertemperatur läuft dieser Ausscheidungsvorgang wegen der Kürze der zur Verfügung stehenden Zeit nicht ab, so daß beträchtliche Mengen an Hartstoffen, wie z. B. Karbiden, in der Hilfsmetallphase gelöst bleiben zo und dort eine Erhöhung der Härte mit entsprechender Verminderung der Zähigkeit verursachen.

Die an den Sintervorgang anschließende, erfindungsgemäße Wärmebehandlung zur Ausscheidung der gelösten Hartstoffe aus der Hilfsmetallphase besteht z. B. in einem Glühen bei Temperaturen zwischen 6oo und iooö°'C, vorzugsweise zwischen 8oo und god° C durch 2 bis 10 Stunden.

Wird z. B. als Hilfsmetall Kobalt und als Hartstoff Wolframkarbid verwendet, beträgt normalerweise die Härte der Bindemiittelphase etwa 55 RC-Einheiten, während nach einer Glühung von 2 Stunden bei einer Temperatur von 900⁰ C die Härte der Bindemittelphase auf 38 i?C-Einheiten abgesunken ist. Die Wärmebehandlung kann durch die Änderung der spezifischen Magnetisierung des Kobalts überwacht werden, da diese im gesinterten und nicht wärmebehandelten Zustand etwa 130, nach der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung aber mehr als 140 cgs-Einheiten beträgt. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Wärmebehandlungsverfahren kann vorteilhaft bei Hartmetallen zur Anwendung kommen, die durch entsprechende Abstufung der Hartstoffkörnung in an sich bekannter Weise eine verbesserte Zähigkeit aufweisen. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß nach der Durchführung des vorgeschlagenen Wärmebehandlungsverfahrens eine Hilfsmetallphase von geringerer Härte und erhöhter Zähigkeit vorliegt. Es ist daher häufig zweckmäßig, auf diesen Umstand schon bei der Korngrößenauswahl Rücksicht zu nehmen.

Gemäß vorliegender Erfindung soll die Hartstoffkörnung vorteilhaft aus einem feinen Anteil mit einer Korngröße von 0,5 bis 2 μ und einem Grobanteil von 2 bis 5 μ bestehen, wobei die Mengenanteile dieser beiden Körnungen innerhalb der Verhältnisse von 1 : 3 bis 3 : 1 gewählt werden könneni.

Bei Beachtung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen werden Hartmetalle mit wesentlich erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbeanspruchungen erhalten.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung von Sinterhartmetallen erhöhter Zähigkeit, deren Bindemittelphase aus Metallen der Eisengruppe einzeln oder zu mehreren besteht, dadurch gekennzeichnet^ daß anschließend an den üblichen Sintervorgang eine Glühbehandlung bei Temperaturen zwischen 600 und iooo^l0iC, vorzugsweise zwischen 800 und 900⁰ C, durch 2 bis S Stunden zur Ausscheidung von in der Hilfsmetallphase gelösten Hartstoffen vorgenommen wird.
2. 2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι auf Hartmetalle, die in an sich bekannter Weise durch entsprechende Abstufung der Hartmetallkörnung eine verbesserte Zähigkeit aufweisen.
3. 3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι auf Hartmetalle, deren Hartstoffkörnung aus einem Feinanteil mit einer Korngröße von 0,5 bis 2 μ und einem Grobanteil einer Korngröße von 2 bis 5 μ besteht, wobei die Mengenanteile dieser beiden Körnungen innerhalb der Verhältnisse von 1:3 bis 3:1 liegen.
4. 4. Sinterhartmetall mit einer Hilfsmetallphase aus Kobalt, das nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Magnetisierung seiner im wesentlichen aus Kobalt bestehenden Bindemittelphase mehr als 140 cgs-Einheiten beträgt.

   Angezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 162 520;
   französische Patentschrift Nr. 756 523.

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