DE948449C

DE948449C - Verwendung einer gesinterten Hartmetallegierung

Info

Publication number: DE948449C
Application number: DEK8355A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Josef Hinnueber
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1950-12-12
Filing date: 1950-12-12
Publication date: 1956-08-30

Description

Verwendung einer gesinterten Hartmetallegierung Auf Grund ihrer hohen Verschleißfestigkeit sind Hartmetalle in fast allen Industriezweigen zur Anwendung gekommen. Soweit sich diese Anwendung bei niedrigen Temperaturen, z. B. Raumtemperatur, vollzieht, entsprechen die Hartmetalle den an sie zu stellenden Anforderungen. Findet dagegen die Anwendung bei hohen Temperaturen, z. B. 8oo° C, statt, so zeigt sich eine unzulässige starke, die Lebensdauer der Hartmetalle herabsetzende Oxydation. Als Hartmetall für hohe Temperaturen verwendet man gesinterte Legierungen aus Titankarbid mit beispielsweise 2o °/a Kobalt oder gesinterte poröse Gerüstkörper aus Titankarbid, die mit einer oxydationsbeständigen Legierung aus Chromnickel oder Chromkobalt getränkt sind. Titankarbid-Kobalt-Legierungen haben den Nachteil, daß sie sehr spröde und schwierig zu sintern sind; die genannte Tränklegierung hat andererseits eine verhältnismäßig geringe Härte und Verschleißfestigkeit.
Durch systematische Versuche wurde festgestellt, daß das an sich leicht oxydierbare Tantalkarbid die Oxydationsbeständigkeit des bisher vornehmlich für die Verwendung bei hohen Temperaturen in Betracht kommenden Titankarbids in -einem bestimmten Legierungsbereich wesentlich erhöht.
In der Zeichnung ist die Oxydationskurve für gesinterte Titankarbidr-Wolframkarbid-Tantalkarbid-Kobalt-Legierungen mit 6o % Titankarbid, 6 0/0 Kobalt und von o bis 30 % ansteigendem Tantalkarbidgehalt und entsprechend von 34 %, bis 4 0/0 abnehmendem Wolframkarbidgehalt schaubildlich dargestellt. Es ist auf der Abszisse der Gehalt der Legierungen an Tantal- und Wolframkarbid und auf der Ordinate die durch die Oxydation. verursachte Gewichtszunahme in Gramm pro Stunde Glühdauer und Quadratmeter Oberfläche (g/hm2) - auch Oxydationsgeschwindigkeit genannt - bei einer Glühtemperatur von Soo° C aufgetragen. Die im Schaubild dargestellten Werte sind bei Versuchen ermittelt worden, bei denen die Glühdauer 5 Stunden betrug. Die dabei gemessenen Gewichtszunahmen in Gramm sind zwecks Auftragung im Schaubild auf die Normalbedingungen, nämlich eine Stünde Glühdauer und ein Quadratmeter Oberfläche, umgerechnet worden.
Die Erfindung besteht in der Verwendung einer an sich bekannten gesinterten Hartmetallegierung, die aus 16 bis 241/&. Tantalkarbid, i bis 2o °/o Wolframkarbid, bis zu 25% eines Metalls oder mehrerer Metalle der Eisengruppe, Rest 5o bis 8o 0/0 Titankarbid besteht, als Werkstoff für Gegenstände, die im Betrieb einer oxydierenden Atmosphäre bei hohen Temperaturen, z. B. bei 8.0o° C, ausgesetzt werden. Besonders geeignet ist für diesen Verwendungszweck eine Legierung mit 6o 0/a Titankarbid, 2o % Tantalkarbid, io % Wolframkarbid und io % Kobalt. Legierungen dieser Zusammensetzung haben gegenüber Legierungen, die durch Tränken poröser Wolframkarbid-Titankarbid-Körper gewonnen werden, den Vorteil unglgich höherer Härte und Verschleißfestigkeit. Sie können infolge ihrer hohen Zähigkeit auch für Schneidzwecke verwendet werden und sind auch in ihrem Sinterverhalten günstiger und, gestatten eine gleichmäßigere Herstellung.
Durch Zusatz von Chromkarbid in Menge von 0,3 bis 2o 11/o bei entsprechend gesenkten Gehalten an Titankarbid und Wolframkarbid -kann eine Steigerung der Oxydationsbeständigkeit erreicht werden. Dabei kann der Bereich für den Tantalkarbidgehalt auf io bis 30 % erweitert werden. Folgende Zusammensetzung hat sich hierfür als besonders geeignet erwiesen: 5o % Titankarbid, 2o % Tantalkarbid, i2 % Chromkarbid, io °/o Wolframkarbid und 8 % Kobalt.
Zur Vermeidung einer Oxydation muß die Sinterung der chromkarbidhaltigen Legierungen in sehr reinem Wasserstoff oder im Vakuum erfolgen. Zweckmäßig wird das Chromkarbid in Form einer Vorlegierung, z. B. einer Wolframkarbid-Chromkarbid-Legierung, eingebracht.
Die Vorteile des. Tantalkarbidzusatzes bleiben im wesentlichen erhalten, wenn das Tantalkarbid bis zu etwa 50 °/o seines Gehalts durch NioblEarbid ersetzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung einer gesinterten Hartmetalllegierung, bestehend aus 16 bis 24 % Tantalkarbid, i bis 2o % Wolframkarbid, bis zu 25 % eines Metalls öder mehrerer Metalle der Eisengruppe, Rest 5o bis 8o o/o Titankarb,id, als Werkstoff für Gegenstände, die im Betrieb einer oxydierenden Atmosphäre bei hohen Temperaturen, z. B. bei 8oo° C, ausgesetzt werden.
2. Verwendung einer Hartmetallegierung nach Anspruch i, bestehend aus 6o °/o Titankarbid,. 2o % Tantalkarbid, io % Wolframkarbid; so °/o Kobalt, für den Zweck nach Anspruch i.
3. Verwendung einer Hartmetallegierung nach Anspruch i oder 2, die 0,3 bis 2o 0/0 Chromkarbid enthält bei entsprechend gesenkten Gehalten an Titankarbid und Wolframlarbid, für den Zweck nach Anspruch i.
4. Verwendung einer Hartmetallegierung nach Anspruch 3, deren Tantalkarbidgehalt auf io bis 30'/0 erweitert ist, für den Zweck nach Anspruch i.
5. Verwendung einer Hartmetallegierung nach Anspruch 3, bestehend aus 5o °/o Titankarbid, 2o % Tantalkarbid, i2 % Chromkarbid, io o/o Wolframkarbid, 819/o Kobalt, für den Zweck nach Ansprudh i.
6. Verwendung einer Hartmetallegierung nach. den Ansprüchen i bis 5, bei der bis zu 5o o/n des Tantalkarbids durch Niobkarbid ersetzt ist, für den Zweck nach Anspruch i.
7. Verwendung einer Hartmetallegierung nach den Ansprüchen r bis 6, die in sehr reinem Wasserstoff gesintert worden ist, für den Zweck nach Anspruch i.
8. Verwendung einer Hartmetallegierung nach den Ansprüchen r bis 6, die im Vakuum gesintert worden ist, für den Zweck nach Anspruch i. g. Verwendung einer Hartmetallegierung nach den Ansprüchen 3, 4 oder 5, in die das Chromkarbid in Form einer Vorlegierung, z. B. einer Wolframkarbid-Chromkarbid-Legierung, .eingebracht worden ist, für den Zweck nach Anspruch i. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschriften Nr. 152 283, 135 049; britische Patentschriften Nr. 443 303, 383 327; Zeitschrift Archiv für das Eisenhüttenwesen, Mai/Juni 1953, S. 267 bis 274; Zeitschrift - Metals Transactions, Bd. 185 (Dezember z949), S. 988.