DE918050C - Hartmetallegierung - Google Patents

Description

• Hartmetallegierung Auf dem Sinterwege hergestellte Hartmetalllegierungen, die aus Wolframkarbid, Titankarbid und einem Hilfsmetall bestehen, sind bekannt und in der Zerspanungstechnik für die Stahlbearbeitung allgemein zur Anwendung gekommen. Diese Legierungen ergeben eine ausgezeichnete Schneidleistung, haben aber eine wesentlich niedrigere Biegebruchfestigkeit und Zähigkeit als die gesinterten Hartmetalle auf der Basis Wolframkarbid und Kobalt. Letztere sind aber für die Bearbeitung von Stahl wegen zu starken Kalkverschleißes und zu geringer Standzeiten nicht geeignet.
• Es ist bereits wiederholt versucht worden, die für die Stahlbearbeitung bekannten Wolframkarbid-Titankarbid-Hartmetalle durch Zusätze von anderen Hartkarbiden, insbesondere von Molybdän und Vanadinkarbid zu verbessern, doch hat dies bisher nur zu verhältnismäßig spröden Legierungen geführt, die praktisch nicht verwertbar waren.
• Außer den Wolframkarbid-Titankarbid-Kobalt-Hartmetallen haben vielfach auch Sintermetalle auf der Basis Wolframkarbid-Tantalkarbid-Kobalt und Wolframkarbid-Titankarbid-Tantalkarbid-Kobalt Verwendung gefunden. Das Tantalkarbid verleiht den Legierungen eine bessere Zähigkeit und ergibt auch in Verbindung mit dem Titankarbid gute Schneid-Leistungen.
• In den bereits mehrfach bekanntgewordenen Hartmetallegierungen aus Wolframkarbid und Titankarbid mit Zusätzen von Molybdän- und Vanadinkarbid ist es ferner eine bekannte Maßnahme, die Karbide des Titans, Molybdäns und Vanadins als Mischkristallkarbide zu verwenden. Bei der Herstellung derartiger Hartmetallegierungen ist man aber nie über den für diese Karbide theoretisch möglichen Kohlenstoffgehalt hinausgegangen.
• Gegenstand vorliegender Erfindung sind nun gesinterte Hartmetallegierungen, die 2o bis 95"/,) Wolframkarbid, =,5 bis 40 °/, Titankarbid, 0,5 bis 8 0/0 V anadinkarbid, 2 bis 301/, Hilfsmetalle der Eisengruppe und 0,5 bis =o0/0 Molybdänkarbid enthalten, wobei jedoch der Kohlenstoffgehalt des Molybdänkarbids höher ist, als der Formel Mo2 C entsprechen würde.
• Der sonst störende Einfluß der an sich spröden Karbide des Titans, Molybdäns und Vanadins ist bei diesen Legierungen nicht feststellbar, so daß sie die bisher üblichen Hartmetallegierungen auf Wolframkarbid-Titankarbid-Basis an Zähigkeit und Schneidleistung übertreffen.
• Gegenüber den bekannten, ähnlich aufgebauten Hartmetallegierungen beruht die erfindungsgemäße Verbesserung auf der Entdeckung, daß das Molybdänkarbid Mo. C weiteren Kohlenstoff aufzunehmen vermag, und zwar vor allem dann, wenn es als Mischkristall mit Titan- und Vanadinkarbid vorliegt.
• In den erfindungsgemäßen Legierungen wird aus dem in Sinterhartmetallen üblichen Mö2C durch ausreichendes Kohlenstoffangebot im Zuge ihrer Herstellung eine Additionsverbindung Mo, C, aus Mo, C und Mo C oder auch die Verbindung Mo C gebildet. In den Ausführungsbeispielen ist daher das Molybdänkarbid mit der Formel Mo C angegeben.
• Vorteilhaft wird die zusätzliche Kohlenstoffaufnahme des Mo2C so herbeigeführt, daß beim Zusammenbrennen der an sich mit Kohlenstoff abgesättigten Karbide des Titans, Molybdäns und Vanadins bei Temperaturen von 165o bis 18oo° C Kohlenstoff zugeführt wird, bis eine weitere Aufnahme desselben im Mischkristallgitter nicht mehr gelingt. Bei den so hergestellten Mischkristallkarbiden kann der praktisch ermittelte, gebundene Kohlenstoffgehalt den theoretischen Wert des Karbidkohlenstoffs beispielsweise um 2 bis 3 % übersteigen. Der zusätzliche Gehalt an freiem Kohlenstoff soll nicht mehr als o,2 bis o,40/0 betragen. Diese Mischkristallkarbide können nun in üblicher Weise mit Wolframkarbid und Hilfsmetall verpreßt und gesintert werden.
• Den Legierungen der Erfindung kann insbesondere für spanabhebende Werkzeuge noch 0,5 bis 4,5 0/0 Tantalkarbid zugesetzt werden, das ganz oder teilweise durch Niobkarbid ersetzt sein kann.
• Bei Hartmetallegierungen für die spanlose Formgebung, an die erhöhte Zähigkeitsanforderungen gestellt werden, kann auch bis zu 2o 0/0 Tantalkarbid und/oder Niobkarbid zugesetzt werden ohne wesentliche Verminderung der Verschleißfestigkeit, wenn der Vanadinkarbidgehalt der Gesamtlegierung mindestens =0 0/0 des Tantal- oder Niobkarbidgehaltes bzw. der Summe des Tantal- und Niobkarbidgehaltes beträgt.

  Ausführungsbeispiele:

  1. 71 0/0 WC 2. 82 0/0 W C

  12 0; 0 Ti C 5 0/ä Ti C

  5 0/0 MO C o,80/0 Mo C

  3 0/0 V C 1 0/0 V C

  9 0/0 Co 3,2 % TaC

  8 0/0 Co

  3. 74 % W C 4. 74 % W C

  9 0/0 Ti C z2 0/0 Ti C

  1,50/, MOC 3 % MOC

  I 0/0 V C 2 0/0 V C

  8 0/0 TaC 3 0/0 TaC

  6,50/0 Co 6 0/0 Co

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Gesinterte Hartmetallegierungen, welche Karbide des Wolframs, Titans, Molybdäns und Vanadins neben Kobalt, Nickel und Eisen einzeln oder gemeinsam als Hilfsmetalle enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 2o bis 95)/o Wolframkarbid, =,5 bis 40 0/0 Titankarbid, 0,5 bis 8 0/0 Vanadinkarbid, 2 bis 30 0/0 Hilfsmetallen der Eisengruppe und aus o,5 bis =o 0/0 Molybdänkarbid bestehen, dessen Kohlenstoffgehalt höher ist, als der Formel Mo2C entsprechen würde.
2. 2. Gesinterte Hartmetallegierungen, insbesondere für spanabhebende Werkzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,5 bis 4,5 0/0 Tantallcarbid enthalten, das ganz oder teilweise durch Niobkarbid ersetzt sein kann.
3. 3. Gesinterte Hartmetallegierungen nach Anspruch 1, insbesondere für Werkzeuge zur spanlosen Formgebung, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich bis zu 2o 0/0 Tantalkarbid, das ganz oder teilweise durch Niobkarbid ersetzt sein kann, enthalten, wobei der Vanadinkarbidgehalt der Gesamtlegierung mindestens =o 0/0 des Tantal- oder Niobkarbidgehaltes bzw. der Summe der Tantal-und Niobkarbidgehalte beträgt. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 72o 502; österreichische Patentschriften Nr.145 675, 171409; schweizerische Patentschrift Nr. 189 695; USA.-Patenschrift Nr. 2169 ogo.