DE919669C

DE919669C - Schneid- und Schleifkoerper sowie Arbeitsgeraete verschiedener Art

Info

Publication number: DE919669C
Application number: DEK2761D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Dawihl
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1939-05-20
Filing date: 1939-05-21
Publication date: 1954-11-02
Also published as: US2285909A

Description

Schneid- und Schleifkörper sowie Arbeitsgeräte verschiedener Art Es ist bereits bekannt, Schleifkörper, z.B. sogenannte Handläpper, oder Abziehwerkzeuge für Schleifscheiben dadurch herzustellen, daß man Diamantpulver geeigneter Körnung mit harten Metallegierungen sintert. Die als Bindemittel für die Diamantkörner dienende Hartmetallegierung besteht dabei meist aus einem Gemisch eines hochschmelzenden Karbids, vorzugsweise Wolframkarbid, mit einem niedrigschmelzenden Metall, und zwar überwiegend Kobalt. Werkzeuge aus derartigen Mischungen haben zwar einen hohen Arbeitswert, jedoch stellt sich im Gebrauch ein Nachteil insofern ein, als, wie beobachtet werden konnte, die Oberfläche der in die metallische Bindelegierung eingelagerten Schneid- oder Schleifkörner allmählich verschmiert wird. Dieser Vorgang mag damit zusammenhängen, daß die Bindelegierung unter dem Einfluß des Arbeitsdruckes und der dabei auftretenden Temperatur plastisch wird und zu fließen beginnt. Die Fließvorgänge führen dann zu einer Bedeckung der Arbeitskanten der Schleifkörner und setzen so den Arbeitswert des Werkzeuges vorzeitig herab.
Es ergibt sich aus diesen Beobachtungen, daß der Bindelegierung für die harten Schneid- oder Schleifkörner eine sehr erhebliche Bedeutung für den Arbeitswert derartiger Werkzeuge zukommt. Andererseits folgt daraus, daß die Verwendung niedrigschmelzender Metalle, wie z.B. des Kobalts, das ein verhältnismäßig plastisch gut verformbares Metall darstellt, für das Zustandekommen der vorzeitigen Abnahme des Arbeitswertes derartiger Werkzeuge überwiegend verantwortlich zu machen ist.
Auf Grund dieser Erkenntnis besteht erfindungsgemäß das metallische Bindemittel für die 5 bis 25 % der Gesamtmischung betragenden harten Schneid-oder Schleifkörner, die außer aus Diamantkörnern beispielsweise auch aus Borkarbid- oder Siliziumkarbidkörnern bestehen können, aus einer dem Ausgangsstoff vor dem Sintern zuzusetzenden chemischen Verbindung von Kobalt, Wolfram und Kohlenstoff entsprechend der Formel Co3 W3 C. Eingehende chemische und metallographische Untersuchungen haben ergeben, daß diese bestimmte chemische Verbindung aus Kobalt, Wolfram und Kohlenstoff eine so geringe Neigung zum Fließen besitzt, daß eine Bedeckung der Arbeitskanten der Schleifkörner durch das Bindemittel vermieden wird. Zugleich zeigt diese Verbindung aber auch eine so hohe Härte, daß sie beim Arbeitsvorgang nicht vorzeitig ausgewaschen wird. Schneid- und Schleifkörper, die erfindungsgemäß unter Verwendung der Verbindung Co, W3 C als Bindemittel hergestellt worden sind, behalten daher, wie sich gezeigt hat, ihren Arbeitswert so lange gleichmäßig bei, bis die natürliche Stumpfung der Schleifkörner nachläßt. Im Schmelzverhalten ähnelt die erfindungsgemäß zu verwendende Bindelegierung weitgehend dem reinen Kobalt, so daß die bekannten Arbeitsverfahren zur Herstellung von Schneid-und Schleifkörpern sowie Arbeitsgeräten verschiedener Art auch bei Verwendung der neuen Bindelegierung übernommen werden können. Es hat sich weiter gezeigt, daß das Kobalt in der Verbindung Co3 W3 C ganz oder teilweise durch entsprechende Mengen an Nickel, Eisen oder Mangan ersetzt werden kann unter Beibehaltung der günstigen Eigenschaften dieser Verbindung.
Um die erfindungsgemäß hergestellten Werkzeugkörper oder Arbeitsgeräte in ihren Eigenschaften den verschiedenartigen Verwendungszwecken anzupassen, können der als Bindelegierung verwendeten chemischen Verbindung Co3 W3 C noch Karbide hochschmelzender Metalle zugesetzt werden. Die Oxydationsfestigkeit derartiger Legierungen läßt sich beispielsweise gegenüber dem Einfluß der beim Arbeiten auftretenden Temperaturen dadurch verbessern, daß man den Legierungen Wolframkarbid und/oder Titankarbid zusetzt. Die zugesetzte Menge derartiger Karbide kann dabei bis zum Dreifachen der eigentlichen Bindelegierung betragen.
Die Herstellung der genannten Verbindung Co3 W3 C bzw. der entsprechenden Nickel-, Eisen-oder Manganverbindungen kann durch Mischung der einzelnen Stoffe und Zusammensintern oder Zusammenschmelzen bis zum Eintritt der Reaktion erfolgen. Die umgesetzte Masse wird dann zerkleinert und gemahlen.
Als Beispiel für die Zusammensetzung von Schneid- oder Schleifwerkzeugen gemäß der Erfindung seien folgende Mischungen genannt:

Diese Mischungen werden in an sich bekannter Weise gepreßt oder nach anderen Verfahren verformt und bei Temperaturen zwischen I3oo und I7oo° C gesintert. Die Sinterung kann ohne mechanischen Druck erfolgen, man kann aber auch so verfahren, daß die Mischungen in Kohleformen eingefüllt und darin unter Druck erhitzt werden, bis die Sinterung erfolgt ist. Die Kohleform kann dabei eine Gestalt erhalten, wie sie den gewünschten Formkörpern, z.B. einem Schleifring, einem rechteckigen Schneidplättchen oder einem runden Abziehwerkzeug, entspricht.
Legierungen der genannten Zusammensetzung können zur Herstellung von Schleifscheiben, z. B. zur Bearbeitung ton Hartmetallen, Gläsern oder anderen Hartstoffen, Schleifwerkzeugen anderer Art, wie z.B. Handläppern, Abziehwerkzeugen oder auch zu Schneidwerkzeugen, die zum Drehen, Bohren oder Fräsen verwendet werden, dienen.
Die Körnung, in der der Diamant, das Borkarbid oder das Siliziumkarbid anzuwenden ist, richtet sich nach dem Verwendungszweck. Für Schrupp-und Schlichtarbeiten können Körnungen bis zu I mm Größe benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Gesinterte Schneid- und Schleifkörper sowie Arbeitsgeräte verschiedener Art aus Mischungen von harten Schneid- oder Schleifkörnern, z.B. Diamant-, Borkarbid- oder Siliziümkarbidkörnern, und einem metallischen Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Bindemittel aus einer dem Ausgangsstoff 'vor dem Sintern zuzusetzenden chemischen Verbindung von Kobalt, Wölfräm und Kohlenstoff entsprechend -der Formel C03 Ws C besteht. .
2. Sehneid- und Schleifkörper sowie Arbeitsgesäte nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kobalt in der genannten Verbindung ganz oder teilweise durch entsprechende Mengen an Nickel, Eisen oder Mangan ersetzt ist. 3: Schneid- und Schleifkörper sowie Arbeitsgeräte nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Mischungen aus Schneid- oder Schleifkörnern und Bindemetall zur Anpassung an verschiedenartige Anwendungszwecke noch hochschmelzende Karbide, wie Wolframkarbid oder Titankarbid, einzeln oder in Mischungen zugemischt sind, wobei der Zusatz an hochschmelzenden Karbiden bis zum Dreifachen der Verbindung Co3W3C betragen kann. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 604 853; USA.-Patentschrift Nr. I 858 244.