EP0659507A1 - Kobaltmetallpulver sowie daraus hergestellte Verbundsinterkörper - Google Patents

Kobaltmetallpulver sowie daraus hergestellte Verbundsinterkörper Download PDF

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EP0659507A1 EP94119399A EP94119399A EP0659507A1 EP 0659507 A1 EP0659507 A1 EP 0659507A1 EP 94119399 A EP94119399 A EP 94119399A EP 94119399 A EP94119399 A EP 94119399A EP 0659507 A1 EP0659507 A1 EP 0659507A1
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cobalt metal
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cobalt
ppm
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Definitions

  • the present invention relates to cobalt metal powder as a binder metal for the production of diamond and / or hard metal tools and / or wear protection coatings and composite sintered bodies produced therefrom.
  • JP-A 53-093 165 discloses the production and use of atomized cobalt metal. After the atomization, the raw product is post-processed by grinding and shock annealing in order to achieve a desired hexagonal / cubic phase ratio. The grinding processes not only make the cobalt metal powders more expensive, they also contaminate them.
  • Cobalt metal powders can be produced very cheaply by atomization from the melt, but these powders are available as binder metals, e.g. completely unsuitable for the production of diamond tools, because due to the spheroidal grain shape and the grain size at the usual sintering temperatures between 800-900 ° C they do not produce dense composite sintered parts of sufficient hardness.
  • the main reason for the inadequate performance properties of hot-pressed composite sintered bodies made of atomized cobalt metal powder is the lack of compressibility of the pre-pressed shaped bodies due to the spheroidal grain shape, the relatively narrow grain size distribution and the coarse primary particles (FIG. 2).
  • the necessary density of at least 8.5 g / cm3 is also not achieved by hot pressing.
  • the porosity can reduce the strength if the above-mentioned impurities and sulfur are present in excessive amounts.
  • cobalt metal powders with low levels of impurities are therefore desirable.
  • the purity of the cobalt metal powder can be adapted to the requirements. The effort for the production of particularly pure cobalt metal powder is naturally cost-intensive and such powders are therefore very expensive.
  • the present invention relates to a cobalt metal powder as binder metal for the production of diamond and / or hard metal tools and / or wear protection coatings, which is characterized in that it contains 20 to 80% by weight. consists of an atomized cobalt metal powder with optically determined grain sizes of 5 to 150 ⁇ m and the remainder, which is missing by 100% by weight, of an optionally agglomerated cobalt metal powder with an optically determined primary size of less than 3 ⁇ m.
  • the cobalt metal powder according to the invention has the price advantage of the cobalt metal powder obtained from oxides or oxygen-containing compounds by reduction, but contains significantly smaller amounts of the above-mentioned critical impurities. It preferably contains less than 20 ppm Al, 20 ppm Ca, 30 ppm Na, 20 ppm Mg, 30 ppm S and 75 ppm Si.
  • the cobalt metal powder according to the invention is a mixture of atomized cobalt metal powder with fine cobalt powder from the hydrogen reduction.
  • the good technical suitability of the cobalt metal powder according to the invention starts with a mixture proportion of 20% by weight of atomized fine cobalt metal powder from the reduction in hydrogen, but from the aspect of the price advantage an upper limit of this proportion up to 80% by weight is still acceptable.
  • the powder metallurgical behavior of the mixtures is also very advantageous within the limits mentioned.
  • the amount of atomized cobalt metal powder is preferably 30 to 70% by weight.
  • Suitable as atomized cobalt metal powder are both a water atomized cobalt metal powder with predominantly spheroidal habit and a gas atomized cobalt metal powder with spheroidal habit.
  • the cobalt metal powder with a crystalline structure preferably has BET surface areas, determined by the nitrogen 1-point method (DIN 66 131), of greater than 0.8 m 2 / g.
  • the cobalt metal powder according to the invention has a bulk density of less than 1.4 kg / cm 3.
  • a further preferred embodiment of the cobalt metal powder of the invention is that the powder has a Rockwell hardness, as measured on hot-pressed test plates, of at least 98 HR B has.
  • the cobalt metal powder according to the invention is outstandingly suitable for the powder metallurgical production of diamond tools and / or hard metals, in which the cobalt - optionally together with other customary matrix metals - represents the binder phase.
  • This invention therefore also relates to composite sintered bodies produced from hard material powder and / or diamond powder and binder metals, the cobalt metal powder according to the invention being used as the binder metal, if appropriate in addition to other metal powders.
  • Example 1 (mixture 70/30)
  • the mixed powder was filled into a round graphite mold with a diameter of approx. 30 mm for the sintering test and hot pressed under the following conditions: Heating gradient: 180 K / min Sintering temperature: 830 ° C (measured in the graphite form) Sinter printing: 350 N / mm2 Stop time: 3 min
  • Fig. 4 clearly shows that large round cobalt particles in addition to fine primary crystals have been preserved in the polished and etched sample.
  • a hardness of HR B 100.4 and a density of 8.5 g / cm 3 were measured from a hot-pressed sample plate according to Example 1.
  • Comparative Example 1 (100% water-atomized cobalt metal powder ⁇ 63 ⁇ m):
  • Heating gradient 180 K / min
  • Sinter printing 350 N / mm2 Holding time: 3 min
  • Example 5 (100% water-atomized cobalt metal powder ⁇ 38 ⁇ m):
  • Table 1 summarizes the data from Examples 1 to 3 and the comparative data for the 400 mesh cobalt powder and the atomized powder (according to the prior art).
  • Table 1 (Test results from the endurance test): Hot pressing temperature Sintered densities / Rockwell hardness (HR B ) (° C) Atomized co-powder Example 5 Mixture from example 1 (70/30) Mixture from example 2 (60/40) Mixture from example 3 (50/50) Co 400 mesh St.dT 830 8.1 g / cm3 8.54 g / cm3 8.54 g / cm3 8.5 g / cm3 8.45 80 HR B 101.6 HR B 101.2 HR B 100 HR B 97.7 HR B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Kobaltmetallpulver als Bindermetall für die Herstellung von Diamant- und/oder Hartmetallwerkzeugen und/oder Verschleißschutzbeschichtungen sowie daraus hergestellte Verbundsinterkörper.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Kobaltmetallpulver als Bindermetall für die Herstellung von Diamant- und/oder Hartmetallwerkzeugen und/oder Verschleißschutzbeschichtungen sowie daraus hergestellte Verbundsinterkörper.
  • Es ist bekannt, Kobaltmetallpulver durch Verdüsen des geschmolzenen Metalls herzustellen. Die JP-A 53-093 165 offenbart die Herstellung und Verwendung verdüsten Kobaltmetalls. Hierbei wird das Rohprodukt nach der Verdüsung durch Mahlen und Schocktempern nachbearbeitet, um ein gewünschtes hexagonal/kubisches Phasenverhältnis zu erreichen. Durch Mahlprozesse werden die Kobaltmetallpulver nicht nur verteuert, sondern auch zusätzlich verunreinigt.
  • Kobaltmetallpulver könen zwar durch Verdüsen aus der Schmelze recht kostengünstig hergestellt werden, diese Pulver sind jedoch als Bindermetalle, z.B. für die Herstellung von Diamantwerkzeugen völlig ungeeignet, da sie auf Grund der sphäroidischen Kornform und der Korngröße bei den anwendungsüblichen Sintertemperaturen zwischen 800-900°C keine dichten Verbundsinterteile von genügender Härte ergeben.
  • Hauptursache für die unzureichenden Gebrauchseigenschaften heißgepreßter Verbundsinterkörper aus verdüstem Kobaltmetallpulver ist die mangelnde Verpreßbarkeit der vorgepreßten Formkörper aufgrund der sphäroidischen Kornform, der relativ engen Korngrößenverteilung und der groben Primärpartikel (Fig. 2). Auch durch Heißpressen wird die notwendige Dichte von mindestens 8,5 g/cm³ nicht erreicht.
  • Hingegen sind durch Wasserstoffreduktion von sauerstoffhaltigen Kobalt-Verbindungen bei erhöhter Temperatur als Matrixmaterial geeignete Kobaltmetallpulver mit einem FSSS-Wert von 3 bis 5 µm, sogenannte 400-mesh-Pulver (Fig. 1), erhältlich. Diese Bezeichnung erklärt sich aus dem Siebdurchgang dieser Pulver durch ein 400-mesh-Sieb. Derartige Pulver erfüllen Anforderungen, die an das Matrixmetall für Verbundwerkstoffe bezüglich Härte und Sinterdichte gestellt werden. Allerdings weisen die sogenannten 400-mesh-Pulver einen recht hohen Anteil an Verunreinigungen auf. Dabei ist allgemein bekannt, daß Aluminium, Kalzium, Natrium, Magnesium und Silizium leicht mit dem Sauerstoff des Kobaltmetallpulvers stabile Oxide bilden. Diese können in Diamantsegmenten eine unerwünschte Porosität verursachen.
  • Bei Hartmetallen können durch Porosität bedingt Festigkeitsverminderungen auftreten, wenn die oben genannten Verunreinigungen sowie Schwefel in zu hohen Mengen enthalten sind. In beiden Anwendungen sind daher Kobaltmetallpulver mit geringen Gehalten an Verunreinigungen erstrebenswert. Je nach Reinigungsaufwand in den metallurgischen Vorstufen kann die Reinheit der Kobaltmetallpulver den Erfordernissen angepaßt werden. Der Aufwand für die Herstellung besonders reiner Kobaltmetallpulver ist naturgemäß kostenintensiv und derartige Pulver sind demzufolge sehr teuer.
  • Es ist nun Aufgabe dieser Erfindung, ein Kobaltmetallpulver zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile der beschriebenen Pulver nicht aufweisen.
  • Es wurde nun ein Kobaltmetallpulver gefunden, welches diese geforderten Eigenschaften aufweist Gegenstand dieser Erfindung ist ein Kobaltmetallpulver als Bindermetall für die Herstellung von Diamant- und/oder Hartmetallwerkzeugen und/oder Verschleißschutzbeschichtungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es zu 20 bis 80 Gew.-% aus einem verdüsten Kobaltmetallpulver mit optisch ermittelten Korngrößen von 5 bis 150 µm und dem zu 100 Gew.-% fehlenden Rest aus einem, gegebenenfalls agglomeriert vorliegenden, Kobaltmetallpulver einer optisch ermittelten Primärgröße von kleiner als 3 µm besteht.
  • Das erfindungsgemäße Kobaltmetallpulver weist den preislichen Vorteil der aus Oxiden oder sauerstoffhaltigen Verbindungen durch Reduktion erhaltenes Kobaltmetallpulver auf, enthält aber deutlich geringere Mengen der obengenannten kritischen Verunreinigungen. Vorzugsweise enthält es weniger als 20 ppm Al, 20 ppm Ca, 30 ppm Na, 20 ppm Mg, 30 ppm S und 75 ppm Si.
  • Beim erfindungsgemäßen Kobaltmetallpulver handelt es sich um eine Aufmischung von verdüstem Kobaltmetallpulver mit feinem Kobaltpulver aus der Wasserstoffreduktion.
  • Die gute technische Eignung des erfindungsgemäßen Kobaltmetallpulvers setzt bereits bei einem Mischungsanteil von 20 Gew.-% an verdüstem feinen Kobaltmetallpulver aus der Waserstoffreduktion ein, unter dem Aspekt des Preisvorteils ist aber eine Obergrenze dieses Anteils bis zu 80 Gew.-% noch vertretbar. Das pulvermetallurgische Verhalten der Mischungen ist innerhalb der genannten Grenzen ebenfalls sehr vorteilhaft.
  • Bevorzugt beträgt die Menge des verdüsten Kobaltmetallpulvers 30 bis 70 Gew.-%. Als verdüstes Kobaltmetallpulver sind sowohl ein wasserverdüstes Kobaltmetallpulver mit überwiegend sphäroidischem Habitus als auch ein gasverdüstes Kobaltmetallpulver mit sphäroidischem Habitus geeignet.
  • Das Kobaltmetallpulver mit kristalliner Struktur weist bevorzugt BET-Oberflächen, bestimmt nach der Stickstoff-1-Punkt-Methode (DIN 66 131), von größer als 0,8 m²/g auf. Das erfindungsgemäße Kobaltmetallpulver weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Schüttdichte von kleiner als 1,4 kg/cm³ auf.
  • Durch die günstige Kornverteilung des erfindungsgemäßen Kobaltmetallpulvers wird eine Dichte nach dem Heißpressen von mindenstens 8,5 g/cm³ erreicht, womit eine hervorragende Verpreßbarkeit des Pulvers einhergeht. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kobaltmetallpulvers besteht darin, daß das Pulver eine Rockwell-Härte, gemessen an heißgepreßten Prüfplatten, von mindestens 98 HRB aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Kobaltmetallpulver eignet sich hervorragend für die pulvermetallurgische Herstellung von Diamantwerkzeugen und/oder Hartmetallen, in denen das Kobalt - gegebenenfalls zusammen mit weiteren üblichen Matrix-Metallen - die Binderphase darstellt.
  • Gegenstand dieser Erfindung sind somit auch Verbundsinterkörper, hergestellt aus Hartstoffpulver und/oder Diamantpulver und Bindermetallen, wobei als Bindermetall, gegebenenfalls neben anderen Metallpulvern, das erfindungsgemäße Kobaltmetallpulver verwendet wird.
  • Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft erläutert, ohne daß hierzu eine Einschränkung zu sehen ist.
    • Beispiel 1: (Mischung 70/30)
  • 0,7 kg eines feinen Kobaltmetallpulvers aus der Reduktion von Kobaltoxid mit Wasserstoff mit einer durchschnittlichen Korngröße von 1,7 µm, gesiebt über ein 63-µm-Sieb mit einer Schüttdichte von 1,2 g/cm³ (Fig. 1), wurde mit 0,3 kg eines wasserverdüsten Kobaltmetallpulvers (11,7µm FSSS), gesiebt über ein 38-µm-Sieb mit einer Schüttdichte von 3,3 g/cm³ (Fig. 2), eine Stunde lang im Turbula-Mischer gemischt. Das so hergestellte Produkt wies einen FSSS-Wert von 2,25 µm und ein Schüttgewicht von 0,73 g/cm³ auf. Der Gehalt an kritischen Verunreinigungen im Vergleich zu einem 400-mesh-Kobaltmetallpulver gemäß dem Stand der Technik war deutlich erniedrigt (Tab. 2).
    • Sintertest:
  • Das gemischte Pulver wurde für den Sinterversuch in eine runde Graphitform mit ca. 30 mm Durchmesser gefüllt und unter folgenden Bedingungen heißgepreßt:
    Aufheizgradient: 180 K/min
    Sintertemperatur: 830°C (in der Graphitform gemessen)
    Sinterdruck: 350 N/mm²
    Haltzeit: 3 min
  • Das so erhaltende Prüfplättchen hat eine End-Dichte von 8,54 g/cm³ und eine Härte (Rockwell-B) von HRB = 101,6.
    • Beispiel 2: (Mischung 60/40)
  • 0,6 kg eines feinen Kobaltmetallpulvers mit einem BET-Wert von 1,11 m²/g, einer durchschnittlichen Korngröße von 1,7 µm (FSSS), gesiebt über ein 63-µm Sieb mit einer Schüttdichte von 1,2 g/cm³ (Fig. 1), wurden mit 0,4 kg eines wasserverdüsten Kobaltmetallpulvers (11,7 µm FSSS) mit einem BET-Wert von 0,73 m²/g, bestimmt nach der N₂-1-Punkt-Methode (DIN 66 131), gesiebt über ein 38-µm-Sieb mit einer Schüttdichte von 3,3 g/cm³ (Fig. 2) in einem Pflugschar-Mischer 60 Minuten lang gemischt. Das so erhaltene Kobaltmetallpulver (Fig. 3) hatte einen FSSS-Wert von 2,6 µm, einen BET-Wert von 0,74 m²/g sowie ein Schüttgewicht von 0,8 g/cm³. Der Gehalt an chemischen Verunreinigungen ist gegenüber einem üblichen 400-mesh-Kobaltmetallpulver deutlich erniedrigt (Tab. 2).
  • Ein, wie bei Beispiel 1 beschriebenes, heißgepreßtes Probeplättchen wies eine Dichte von 8,54 g/cm³ und eine Härte von HRB = 101,2 auf. Fig. 4 zeigt deutlich, daß in der polierten und geätzten Probe noch große runde Kobaltpartikel neben feinen Primärkristallen erhalten geblieben sind.
    • Beispiel 3: (Mischung 50/50)
  • 0,5 kg eines feinen Kobaltmetallpulvers, erhalten aus der Reduktion von Kobalthydroxid mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,9 µm, einem BET-Wert von 1,85 m²/g, gesiebt über ein 100-µm-Sieb (Schüttdichte 0,8 g/cm³), wurde mit 0,5 kg eines wasserverdüsten Kobaltmetallpulvers (11,7 µm FSSS) mit einem BET-Wert von 0,73 m²/g, gesiebt über ein 38-µm-Sieb (Schüttdiche 3,3 g/cm³), in einem "Turbula-Mischer" 15 Minuten lang gemischt. Die so entstandene Mischung hatte einen FSSS-Wert von 1,5 µm FSSS, einen BET-Wert von 1,06 m²/g bei einem Schüttgewicht von 0,8 g/cm³.
  • Aus einem heißgepreßten Probeplättchen entsprechend Beispiel 1 wurde eine Härte von HRB 100,4 und eine Dichte von 8,5 g/cm³ gemessen.
    • Vergleichs-Beispiel 1 (100 % wasserverdüstes Kobaltmetallpulver < 63 µm):
  • Reines wasserverdüstes Kobaltmetallpulver, gesiebt über ein 63- µm-Sieb, mit einem FSSS-Wert von 12 µm wurde gemäß Beispiel 1 heißgepreßt, wobei die Heißpreßtemperatur variiert wurde. An den so erhaltenen Prüfplättchen wurden folgende Härtewerte ermittelt:
    • Sintertest mittels Heißpressen:
  • Aufheizgradient: 180 K/min
    Sinterdruck: 350 N/mm²
    Haltezeit: 3 min
    • Ergebnisse:
  • Sintertemperatur Härtewerte (HRB) Dichte
    800°C Preßkörper zerfällt, Härte nicht bestimmbar n.b.
    850°C 25 7,0
    900°C 40 7,5
    950°C 47 7,8
  • In keinem Fall gelang es, mit dem verdüsten Kobaltmetallpulver die geforderte Mindestdichte von 8,5 g/cm³ und die Mindesthärte von 98 HRB zu erreichen.
    • Beispiel 5 (100 % wasserverdüstes Kobaltmetallpulver < 38 µm):
  • Reines wasserverdüstes Kobaltmetallpulver, gesiebt über ein 38- µm-Sieb (Fig. 2), mit einem FSSS-Wert von 11,8 µm wurde nach den unter Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen heißgepreßt, wobei die Härte von HRB 80 an den Probeplättchen gemessen wurde.
  • Auch bei dieser noch feineren Absiebung war es nicht möglich, die geforderte Mindestdichte und Mindesthärte zu erreichen.
  • In Tabelle 1 sind die Daten aus den Beispielen 1 bis 3 und die Vergleichsdaten zu dem 400-mesh-Kobaltpulver und dem verdüsten Pulver (gemäß Stand der Technik) zusammengefaßt. Tabelle 1
    (Versuchsergebnisse aus dem Härtetest):
    Heißpreßtemperatur Sinterdichten/Rockwell-Härten (HRB)
    (°C) Verdüstes Co-Pulver Beispiel 5 Mischung aus Beispiel 1 (70/30) Mischung aus Beispiel 2 (60/40) Mischung aus Beispiel 3 (50/50) Co 400 mesh St.d.T.
    830 8,1 g/cm³ 8,54 g/cm³ 8,54 g/cm³ 8,5 g/cm³ 8,45
    80 HRB 101,6 HRB 101,2 HRB 100 HRB 97,7 HRB
    • Vergleichsbeispiel (400 mesh-Pulver)
  • Figure imgb0001
    Figure imgb0002

Claims (9)

  1. Kobaltmetallpulver als Bindermetall für die Herstellung von Diamant- und/oder Hartmetallwerkzeugen und/oder Verschleißschutzbeschichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß es zu 20 bis 80 Gew.-% aus einem verdüsten Kobaltmetallpulver mit optisch ermittelten Korngrößen von 5 bis 150 µm und dem zu 100 Gew.-% fehlenden Rest aus einem, gegebenenfalls agglomeriert vorliegenden, Kobaltmetallpulver einer optisch ermittelten Primärgröße von kleiner als 3 µm besteht.
  2. Kobaltmetallpulver gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des verdüsten Kobaltmetallpulvers 30 bis 70 Gew.-% beträgt.
  3. Kobaltmetallpulver gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Kobaltmetallpulver mit kristalliner Struktur BET-Oberflächen, gemessen nach der Stickstoff-1-Punkt-Methode (DIN 66131), von größer als 0,8 m²/g aufweist.
  4. Kobaltmetallpulver gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verdüste Kobaltmetallpulver ein wasserverdüstes Kobaltmetallpulver mit überwiegend sphäroidischem Habitus ist.
  5. Kobaltmetallpulver gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verdüste Kobaltmetallpulver ein gasverdüstes Kobaltmetallpulver mit sphäroidischem Habitus ist.
  6. Kobaltmetallpulver gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Schüttgewicht von kleiner als 1,4 g/cm³ aufweist.
  7. Kobaltmetallpulver gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es weniger als 20 ppm Aluminium, 20 ppm Kalzium, 30 ppm Natrium, 20 ppm Magnesium, 30 ppm Schwefel und 75 ppm Silizium enthält.
  8. Kobaltmetallpulver gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Rockwell-Härte, gemessen an heißgepreßten Prüfplättchen, von mindestens 98 HRB aufweist.
  9. Verbundsinterkörper, hergestellt aus Hartstoffpulvern und/oder Diamantpulver und Bindermetallen, wobei als Bindermetall, gegebenenfalls neben anderen Metallpulvern das Kobaltmetallpulver gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird.
EP94119399A 1993-12-21 1994-12-08 Kobaltmetallpulver sowie daraus hergestellte Verbundsinterkörper Expired - Lifetime EP0659507B1 (de)

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DE4343594 1993-12-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0659507A1 true EP0659507A1 (de) 1995-06-28
EP0659507B1 EP0659507B1 (de) 1998-07-08

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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19519331C1 (de) * 1995-05-26 1996-11-28 Starck H C Gmbh Co Kg Kobaltmetallagglomerate, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
DE19519329C1 (de) * 1995-05-26 1996-11-28 Starck H C Gmbh Co Kg Kobaltmetallagglomerate, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
DE19540076C1 (de) * 1995-10-27 1997-05-22 Starck H C Gmbh Co Kg Ultrafeines Kobaltmetallpulver, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung des Kobaltmetallpulvers und des Kobaltcarbonates
DE19544107C1 (de) * 1995-11-27 1997-04-30 Starck H C Gmbh Co Kg Metallpulver-Granulat, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung
SE9703204L (sv) * 1997-09-05 1999-03-06 Sandvik Ab Verktyg för borrning/fräsning av kretskortsmaterial
US7344557B2 (en) * 2003-11-12 2008-03-18 Advanced Stent Technologies, Inc. Catheter balloon systems and methods
US7360991B2 (en) * 2004-06-09 2008-04-22 General Electric Company Methods and apparatus for fabricating gas turbine engines
US7470307B2 (en) * 2005-03-29 2008-12-30 Climax Engineered Materials, Llc Metal powders and methods for producing the same
WO2007055616A1 (en) 2005-11-14 2007-05-18 Evgeny Aleksandrovich Levashov Binder for the fabrication of diamond tools
WO2009068154A2 (en) * 2007-11-26 2009-06-04 Umicore Thermally stable co powder
US8197885B2 (en) * 2008-01-11 2012-06-12 Climax Engineered Materials, Llc Methods for producing sodium/molybdenum power compacts
CN102728832B (zh) * 2012-07-30 2016-12-21 河北航华金刚石制品有限公司 钴粉包覆金刚石颗粒的工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1279332B (de) * 1962-08-18 1968-10-03 Krebsoege Gmbh Sintermetall Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Genauteilen aus Stelliten oder stellitaehnlichen Legierungen
DE1533275B1 (de) * 1965-02-26 1975-10-30 Crucible Inc Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Hartlegierungen
JPS5393165A (en) * 1977-01-27 1978-08-15 Sumitomo Electric Industries Cobalt powder adapted for wet type ball mill mixing and manufacturing process
US4724000A (en) * 1986-10-29 1988-02-09 Eaton Corporation Powdered metal valve seat insert
EP0298593A2 (de) * 1987-05-19 1989-01-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Bindemasse zum Verbinden von abrasivem Material sowie Verfahren ihrer Herstellung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE378260B (de) * 1973-11-29 1975-08-25 Hoeganaes Ab
JPS5274508A (en) * 1975-12-18 1977-06-22 Mitsubishi Metal Corp Co-base sintered alloy
US4927456A (en) * 1987-05-27 1990-05-22 Gte Products Corporation Hydrometallurgical process for producing finely divided iron based powders
US4818482A (en) * 1987-07-09 1989-04-04 Inco Alloys International, Inc. Method for surface activation of water atomized powders
US5114471A (en) * 1988-01-04 1992-05-19 Gte Products Corporation Hydrometallurgical process for producing finely divided spherical maraging steel powders
US5338508A (en) * 1988-07-13 1994-08-16 Kawasaki Steel Corporation Alloy steel powders for injection molding use, their compounds and a method for making sintered parts from the same
WO1992005902A1 (en) * 1990-10-09 1992-04-16 Iowa State University Research Foundation, Inc. Environmentally stable reactive alloy powders and method of making same
US5250101A (en) * 1991-04-08 1993-10-05 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for the production of fine powder

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1279332B (de) * 1962-08-18 1968-10-03 Krebsoege Gmbh Sintermetall Verfahren zum pulvermetallurgischen Herstellen von Genauteilen aus Stelliten oder stellitaehnlichen Legierungen
DE1533275B1 (de) * 1965-02-26 1975-10-30 Crucible Inc Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Hartlegierungen
JPS5393165A (en) * 1977-01-27 1978-08-15 Sumitomo Electric Industries Cobalt powder adapted for wet type ball mill mixing and manufacturing process
US4724000A (en) * 1986-10-29 1988-02-09 Eaton Corporation Powdered metal valve seat insert
EP0298593A2 (de) * 1987-05-19 1989-01-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Bindemasse zum Verbinden von abrasivem Material sowie Verfahren ihrer Herstellung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 3878, Derwent World Patents Index; Class M22, AN 78-67713 *

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Publication number Publication date
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