EP0956173A1 - Metallpulver-granulat, verfahren zu seiner herstellung sowie dessen verwendung - Google Patents

Metallpulver-granulat, verfahren zu seiner herstellung sowie dessen verwendung

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EP0956173A1
EP0956173A1 EP96939034A EP96939034A EP0956173A1 EP 0956173 A1 EP0956173 A1 EP 0956173A1 EP 96939034 A EP96939034 A EP 96939034A EP 96939034 A EP96939034 A EP 96939034A EP 0956173 A1 EP0956173 A1 EP 0956173A1
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EP
European Patent Office
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metal powder
granules
granulation
binder
powder granules
Prior art date
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EP96939034A
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English (en)
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EP0956173B1 (de
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Matthias HÖHNE
Benno Gries
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HC Starck GmbH
Original Assignee
HC Starck GmbH
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Publication date
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Publication of EP0956173B1 publication Critical patent/EP0956173B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
    • B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
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    • B22F1/14—Treatment of metallic powder
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    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
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    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Definitions

  • the present invention relates to a metal powder granulate from one or more of the metals Co, Cu, Ni, W and Mo, a process for its production and its use
  • Granules of the metals Co, Cu, Ni, W and Mo have diverse uses as sintered materials.
  • copper metal granules are suitable for producing copper grinding contacts for motors
  • tungsten granules are used for the production of W / Cu drinking contacts
  • Ni and Mo granules can be used for corresponding semi-finished product applications.
  • Cobalt metal powder granules are used as binder components in composite sintered bodies, for example Hard metals and diamond tools
  • DE-A 43 43 594 discloses that free-flowing metal powder granules can be produced by atomizing and screening out suitable grain areas. However, these granules are not suitable for the production of diamond tools
  • EP-A-399 375 describes the production of a free-flowing tungsten carbide-cobalt metal powder granulate.
  • the fine components are the starting components
  • Powder agglomerated together with a binder and a solvent In a further process step, the binder is then removed thermally and the agglomerate, in order to obtain the desired flowability, is aftertreated in the plasma at 2500 ° C. Fine cobalt metal powders cannot be granulated by this process, however. because at temperatures above the melting point, similar processing problems to those encountered when processing thickened powders
  • EP-A 44 31 723 shows that pastes can be obtained from oxide compounds if water-thinnable, nonionic theological additives are added. These additives can be removed thermally and solid layers can be produced on substrates in this way. that the substrates are coated with finely divided, completely agglomerate-free particles
  • EP-A 0 659 508 describes the production of metal powder granules of the general formula RFeB or RCo, where R stands for rare earth metals or compounds, B for boron and Fe for iron. After that, an alloy of the components is first produced and this is brought to the desired fineness by grinding. Then binders and solvents are added and the
  • Fritsch KG, Fellbach in Germany, or the solid processor from the company PK-Niro in Soeborg / Denmark can be seen, to add the binders and organic solvents to the fine cobalt metal powder and to produce corresponding granules in suitable granulating devices Granulate carefully removed by evaporation, but the binders remain in the granulate and strongly influence the properties.
  • the granules obtained in this way have a rounded grain shape.
  • the surface is relatively dense without large pores or gas outlet openings
  • FIG. 1 shows the scanning electron micrograph (SEM) of a commercially available granulate from Eurotungstene, Grenoble France, in 2 shows that of a commercial granulate from Hoboken Overpelt, Belgium.
  • SEM scanning electron micrograph
  • the compression behavior can be described quantitatively by measuring the compression factor F komP The following applies to F comp :
  • binder is understood to mean a film-forming substance which is optionally dissolved in a solvent and is added to the starting components in a suitable granulation process in such a way that the powder surface is wetted or, if appropriate, after the solvent has been removed by forming a surface film on the primary particles these are held together. This produces granules of sufficient mechanical strength.
  • substances can also be considered as binders which provide the mechanical strength of the granulate particles by capillary forces
  • Table 1 Typical levels of carbon from the binder in commercial cobalt metal powder granules
  • the heating-up time must be extended in order to remove the organic binder completely. This can result in a production loss of up to 25%. If, on the other hand, the heating-up times are not extended, carbon nests are observed in the hot-pressed segments by cracking processes of the binders. This often leads to a significant deterioration in tool quality.
  • Another disadvantage is the use of organic solvents, which are carefully removed by evaporation after granulation. First of all, the removal of the solvents by the thermal treatment is expensive. In addition, the use of organic solvents has significant disadvantages with regard to environmental compatibility, plant safety and the energy balance. Working with organic solvents often requires a considerable amount of equipment on suction and disposal devices and on filters in order to prevent the emission of organic solvents during the granulation. Another disadvantage is that the systems have to be explosion-proof, which in turn increases the investment costs.
  • ASTM B214 are at most 10% by weight ⁇ 50 ⁇ m and the total carbon content is less than 0.1% by weight, particularly preferably less than 400 ppm.
  • This binder-free metal powder granulate is the subject of this invention. Furthermore, the surface and grain shape have been substantially optimized in the product according to the invention. 3 shows the SEM image of the metal powder granules according to the invention using the example of a cobalt metal powder granules according to the invention. It has a cracked, jagged structure that facilitates the formation of positive connections. Furthermore is from the REM Recording shows that the granules according to the invention are very porous. This significantly reduces the resistance to deformation during cold pressing. The porous structure is reflected in the bulk density.
  • the cobalt metal powder granulate preferably has a low bulk density between 0.5 to 1.5 g / cm 3 , determined in accordance with ASTM B 329. In a particularly preferred embodiment, it has a compression factor F k of at least 60% and at most 80%. This high compression factor leads to excellent compressibility. For example, cold pressed sintered bodies can be produced at a pressure of 667 kg / cm 2 , which have excellent mechanical edge stability.
  • the following table 2 shows the bulk density of the product according to the invention in its original state (p 0 ), the density after pressing (p) and the compression factor F comp compared to commercially available granules.
  • the green compacts were produced in a uniaxial, hydraulic press with a load of 2.5 t and a square ram area of 2.25 cm 2 and a weight of 6 g
  • This invention furthermore relates to a process for the production of the metal powder granules according to the invention.
  • This is a process for the production of binder-free metal powder granules from one or more of the metals Co, Cu, Ni, W and Mo, the starting component being a metal compound from one or several of the groups of metal oxides, hydroxides, carbonates, bicarbonates, oxalates, acetates and formates with binders and optionally additionally with 40% -80% solvent, based on the solids content, and the granules thermally by addition ⁇ in a gas atmosphere containing hydrogen is reduced to the metal powder granules, the binder and possibly the solvent residue being removed sf free If one or more of the metal compounds mentioned is chosen, no oxidation of the fine cobalt metal powders occurs during the granulation process if in aqueous solutions is being processed
  • the process according to the invention thus opens up the possibility of using solvents which can consist of organic compounds and / or water, water being used as the solvent particularly preferably, but not limited to, the added binders either being dissolved without solvent or in the solvent, or else suspended or emulsified.
  • the binders and solvents can be inorganic or organic compounds which are composed of one or more of the elements carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and sulfur and are free from halogens and, apart from traces which are unavoidable in the manufacture, are free from metals
  • binders and solvents can be removed without thermal residues at temperatures of less than 650 ° C.
  • binders paraffinols, paraffin waxes, polyvinyl acetates, polyvinyl alcohols, polyacrylamides, methyl cellulose, glycerol, polyetylene glycols, linoleols , Polyvinyl pyridine
  • the granulation of the starting component is achieved in that the granulations are used as plate, build-up, Spray dryer, fluidized bed, press granulation or granulation in high-speed mixers is carried out
  • the process according to the invention is particularly preferably carried out continuously or batchwise in a ring mixing granulator
  • granules are then particularly preferably treated in a hydrogen-containing gas atmosphere at temperatures of 400 ° C. to 1100 ° C., particularly 400-650 ° C., reduced to the metal powder granulate.
  • the binder and, if appropriate, the solvent can be removed without residue
  • the inventive method consists in that the granulate is first dried at temperatures of 50 ° C. to 400 ° C. after the granulation step and then reduced to metal powder in a gas atmosphere containing hydrogen at temperatures of 400 ° C. to 1100 ° C.
  • the metal powder granules according to the invention are outstandingly suitable for the production of sintered and composite sintered bodies.
  • This invention therefore also relates to the use of the metal powder granules according to the invention as a binder component in sintered bodies or composite sintered bodies produced from hard material powder and / or diamond powder and binders
  • the starting material granulate was reduced at 600 ° C in a push-through furnace under hydrogen.
  • a cobalt metal powder granulate was formed with the values listed in Table 3.
  • the compression factor F comp was determined with the aid of a uniaxial, hydraulic press with a load of 2.5 t with a press ram area of 2.25 m 2 and a weight of 6 g.
  • Table 3 The compression factor F comp was determined with the aid of a uniaxial, hydraulic press with a load of 2.5 t with a press ram area of 2.25 m 2 and a weight of 6 g.

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Description

Metaüpulver-Granulat, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Metallpulver-Granulat aus einem oder meh¬ reren der Metalle Co, Cu, Ni, W und Mo, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung
Granulate der Metalle Co, Cu, Ni, W und Mo haben vielfaltige Verwendungs¬ möglichkeiten als Sinterwerkstoffe Beispielsweise sind Kupfermetallgranulate geeignet, um Kupferschleif-kontakte für Motoren herzustellen, Wolframgranulate finden Einsatzmoglichkeiten zur Herstellung von W/Cu-Trankkontakten, Ni- und Mo-Granulate können für entsprechende Halbzeuganwendungen eingesetzt werden Kobaltmetallpulver-Granulate finden Verwendung als Bindemittelkomponenten in Verbundsinterkorpern z.B. Hartmetallen und Diamantwerkzeugen
In der DE-A 43 43 594 wird offenbart, daß freifließende Metallpulvergranulate durch Verdüsen und Aussieben geeigneter Kornbereiche hergestellt werden können. Diese Granulate sind jedoch für die Herstellung von Diamantwerkzeugen nicht geeignet
Die EP-A-399 375 beschreibt die Herstellung eines freifließenden Wolframcarbid- Kobaltmetallpulver-Granulats Als Ausgangskomponenten werden die feinen
Pulver mit einem Bindemittel und einem Losungsmittel zusammen agglomeriert In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann das Bindemittel thermisch entfernt und das Agglomerat, um die gewünschte Fließfahigkeit zu erhalten, bei 2500°C im Plasma nachbehandelt Feine Kobaltmetallpulver lassen sich nach diesem Ver- fahren aber nicht granulieren, da bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes ähnliche Verarbeitungsprobleme wie sie bei der Verarbeitung verduster Pulver auftreten
Aus der DE-A 44 31 723 geht hervor, daß Pasten aus Oxidverbindungen erhalten werden können, wenn wasserverdunnbare, nichtionogene Theologische Additive zugemischt werden Diese Additive können thermisch entfernt werden und auf diese Weise feste Schichten auf Substraten hergestellt werden Dieses Verfahren zielt jedoch darauf ab, daß die Substrate mit feinteiligen, völlig agglomeratfreien Teilchen beschichtet werden Die EP-A 0 659 508 beschreibt die Herstellung von Metallpulvergranulaten der allgemeinen Formel RFeB bzw. RCo, wobei R für Seltenerdmetalle oder -Verbin¬ dungen, B für Bor und Fe für Eisen steht. Hiernach wird zunächst eine Legierung der Komponenten hergestellt und diese durch Mahlen auf die gewünschte Feinheit gebracht. Anschließend werden Binde- und Losungsmittel zugegeben und die
Ausschlammung in einem Sprühtrockner getrocknet Nachteil dieses Verfahrens - insbesondere für die Herstellung von Diamantwerkzeugen - ist, daß zunächst die Metalle legiert werden und durch das Aufschmelzen feine Kobaltmetallpulver ihre charakteristischen Eigenschaften, wie in der DE-A 43 43 594 beschrieben, ver- lieren. Für die Herstellung von Kobaltmetallpulver-Granulaten ist es daher der Stand der Technik, der z.B. aus den Prospekten über die Granuliermaschine G 10 der Firma Dr. Fritsch KG, Fellbach in Deutschland, oder den Solidprozessor der Firma PK-Niro in Soeborg/Dänemark zu entnehmen ist, das feine Kobaltmetall¬ pulver mit Bindemitteln sowie organischen Losungsmitteln zu versetzen und in geeigneten Granuliereinrichtungen entsprechende Granulate zu erzeugen Die Lo¬ sungsmittel werden nach dem Granulieren vorsichtig durch Abdampfen entfernt, aber die Bindemittel verbleiben im Granulat und beeinflussen die Eigenschaften stark.
Die so erhaltenen Granulate weisen eine abgerundete Kornform aus Die Ober- flache ist verhältnismäßig dicht ohne große Poren oder Gasaustrittsoffnungen Das
Schuttgewicht ermittelt nach ASTM B 329 ist mit 2,0 - 2,4 g/cm3 (Tabelle 2) ver¬ hältnismäßig hoch In Fig. 1 ist die rasterelektronische (REM)-Aufnahme eines handelsüblichen Granulats der Firma Eurotungstene, Grenoble Frankreich, in Fig 2 die eines handelsüblichen Granulats der Firma Hoboken Overpelt, Belgien abgebildet Die abgerundete Kornform sowie die hohen Schuttdichten fuhren zwar zu den gewünschten, verbesserten Fließeigenschaften des Kobalts, ergeben in der Praxis jedoch nicht unerhebliche Verarbeitungsprobleme
Zum Beispiel müssen relativ hohe Preßkräfte beim Kaltpressen aufgewandt werden, um Grünlinge ausreichender Festigkeit und Kantenstabilitat zu erhalten Dies ist dadurch begründet, daß bei einer sphaischen oder abgerundeten Partikel¬ kornform die für die Festigkeit der Grünlinge wichtige Ausbildung von form- schlussigen Verbindungen, d h vereinfacht ausgedruckt das Verhaken der einzelnen Partikel erschwert wird Gleichzeitig bewirkt eine dichte geschlossene Struktur eine Erhöhung des Verformungswiderstands Beide Faktoren fuhren zu der Erhöhung der notwendigen Preßkrafte beim Kaltpressen Dies kann in der Praxis jedoch einen steigenden Verschleiß der Kaltpreßformen, d h einer geringe¬ ren Haltbarkeit der Kaltpreßformen bewirken, was wiederum zu erhöhten Produk¬ tionskosten fuhrt
Quantitativ läßt sich das Preßverhalten durch die Messung des Verdichtungsfaktor F komP beschreiben Für Fkomp gilt:
mit (p0), der Schuttdichte in g/cm3 des Kobaltmetallpulvergranulats im Originalzu¬ stand sowie (p ) der Dichte in g/cm3 nach dem Verpressen
Der gravierendste Nachteil besteht jedoch darin, daß die bei der Herstellung der Granulate verwendeten Bindemittel im Granulat verbleiben (siehe Tabelle 1)
Unter Binder wird im folgenden eine filmbildende Substanz verstanden, die gegebenenfalls in einem Losungsmittel gelost wird und in einem geeigneten Granulierverfahren so den Ausgangskomponenten zugegeben wird, daß die Pulver- oberflache benetzt wird, bzw gegebenenfalls nach dem Entfernen des Losungs¬ mittels, durch Ausbilden eines Oberflachenfilms auf den Primarkornern diese zu¬ sammengehalten werden Hierdurch entstehen Granulate ausreichender mechani¬ scher Festigkeit Alternativ kommen auch Substanzen als Binder in Betracht, die durch Kapilarkrafte für die mechanische Festigkeit der Granulat-Teilchen sorgen
Tabelle 1: Typische Gehalte an Kohlenstoff aus dem Bindemittel in handelsüblichen Kobalt¬ metallpulver-Granulaten
Werden aus diesen Kobaltmetallpulver-Granulaten beispielsweise mit der am häufigsten angewandten Heißpreßtechnik hergestellt, so muß, um den organischen Binder restlos zu entfernen, die Aufheizzeit verlängert werden. Dies kann eine Produktionseinbuße von bis zu 25 % bewirken. Werden hingegen die Aufheiz- zeiten nicht verlängert, so beobachtet man in den heißgepreßten Segmenten Koh¬ lenstoffnester durch Crackprozesse der Bindemittel. Dies führt häufig zu einer deutlichen Verschlechterung der Werkzeugqualität.
Ein weiterer Nachteil liegt in der Verwendung organischer Lösungsmittel, die nach dem Granulieren vorsichtig durch Abdampfen entfernt werden. Zunächst ist das Entfernen der Lösungsmittel durch die thermische Behandlung kostenintensiv. Zu¬ sätzlich hat die Verwendung organischer Lösungsmittel wesentliche Nachteile bzgl. der Umweltverträglichkeit, der Anlagensicherheit und der Energiebilanz. Das Arbeiten mit organischen Lösungsmitteln erfordert häufig einen erheblichen appa¬ rativen Aufwand an Absaug- und Entsorgungseinrichtungen, sowie an Filtern, um die Emission organischer Lösungsmittel bei der Granulation zu verhindern. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Anlagen explosionsgeschützt sein müssen, was wiederum die Investitionskosten erhöht.
Die Nachteile beim Arbeiten mit organischen Lösungsmitteln können theoretisch dadurch vermieden werden, daß das Bindemittel in Wasser gelöst werden. Die feinen Kobaltmetallpulver werden in diesem Fall jedoch teilweise oxidiert und dadurch unbrauchbar.
Es ist nun Aufgabe dieser Erfindung, ein Metallpulver-Granulat zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile der beschriebenen Pulver nicht aufweist.
Es ist gelungen, ein binderfreies Metallpulver-Granulat bereitzustellen, das aus einem oder mehreren der Metalle Co, Cu, Ni, W und Mo besteht, wobei gemäß
ASTM B214 maximal 10 Gew -% < 50 μm sind und der Gesamtkohlenstoffgehalt weniger als 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 400 ppm beträgt. Dieses Bindemittel-freie Metallpulvergranulat ist Gegenstand dieser Erfindung. Deswei¬ teren ist in dem erfindungsgemäßen Produkt die Oberfläche und Kornform wesentlich optimiert worden. Fig. 3 zeigt die REM-Aufnahme des erfindungs¬ gemäßen Metallpulvergranulat am Beispiel eines erfmdungsgemäßen Kobaltmetall¬ pulvergranulats. Es weist eine rissige, zerklüftete Struktur auf, die die Ausbildung von formschlüssigen Verbindungen erleichtert. Desweiteren ist aus der REM Aufnahme ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Granulat sehr porös ist. Hierdurch wird der Verformungswiderstand beim Kaltpressen deutlich verringert. Die poröse Struktur spiegelt sich in dem Schüttgewicht wi eder. Das Kobaltmetallpulvergranulat hat bevorzugt ein niedriges Schüttgewicht zwischen 0,5 bis 1,5 g/cm3, ermittelt gemäß ASTM B 329. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist es einen Verdichtungsfaktor Fk von mindestens 60 % und maximal 80 % auf. Dieser hohe Verdichtungsfaktor führt zu einer herausragenden Verpreßbarkeit. So lassen sich beispielsweise bei einem Druck von 667 kg/cm2 kaltgepreßte Sinterkörper herstellen, die eine hervorragende mechanische Kantenstabilität aufweisen.
In der folgenden Tabelle 2 sind die Schüttdichte des erfindungsgemäßen Produktes im Originalzustand (p0), die Dichte nach dem Verpressen (p ) sowie der Verdichtungsfaktor Fkomp im Vergleich zu handelsüblichen Granulaten aufgeführt.
Tabelle 2:
Typische Schüttdichte Originalzustand (p0), nach dem Verpressen mit 667 kg/cm2 (p ) sowie der Verdichtunsfaktor vom erfindungsgemäßen Kobaltmetallpulver¬ granulat im Vergleich zu handelsüblichen Produkten
Die Grünlinge wurden in einer uniaxialen, hydraulischen Presse mit 2,5 t Last bei einer quadratischen Preßstempelflache von 2,25 cm2 und 6 g Einwaage hergestellt
Gegenstand dieser Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfmdungsgemäßen Metallpulvergranulate Es handelt sich hierbei um ein Verfah- ren zur Herstellung von binderfreien Metallpulvergranulaten aus einem oder mehreren der Metalle Co, Cu, Ni, W und Mo, wobei als Ausgangskomponente eine Metallverbindung aus einer oder mehreren der Gruppen der Metalloxide, -hydroxide, -carbonate, -hydrogencarbonate, -oxalate, -acetate und -formiate mit Bindemittel und gegebenenfalls zusatzlich mit 40 % - 80 % Losungsmittel, bezo- gen auf den Feststoffgehalt granuliert wird und das Granulat thermisch durch Zu¬ gabe in einer Wasserstoff enthaltenden Gasatmosphare zum Metallpulver-Granulat reduziert wird, wobei das Bindemittel und gegebenenfalls das Losungsmittel ruckstand sf rei entfernt wird Wird eine oder mehrere der genannten Metall¬ verbindungen gewählt, so tritt wahrend des Granulationsprozesses keine Oxidation der feinen Kobaltmetallpulves ein, wenn in wäßrigen Losungen gearbeitet wird
Das erfindungsgemaße Verfahren eröffnet somit eine Möglichkeit, Losungsmittel zu verwenden, die aus organischen Verbindungen und/oder Wasser bestehen können, wobei besonders bevorzugt, aber nicht darauf beschrankt, Wasser als Losungsmittel eingesetzt wird Die zugegebenen Bindemittel werden entweder ohne Losungsmittel bzw im Losungsmittel gelost oder aber suspendiert bzw emulgiert eingesetzt Die Bindemittel und Losungsmittel können anorganische oder organische Verbindungen sein, die aus einem oder mehreren der Elemente Koh¬ lenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel aufgebaut und frei von Halogenen und, bis auf herstellbedingt unvermeidlichen Spuren, frei von Metallen sind
Des weiteren lassen sich die ausgewählten Bindemittel und Losungsmittel bei Temperaturen von weniger als 650°C thermisch ruckstandsfrei entfernt Als Binde¬ mittel sind insbesondere eine oder mehrere der folgenden Verbindungen geeignet Paraffinole, Paraffinwachse, Polyvinylacetate, Polyvinylalkohole, Polyacrylamide, Methylzellulose, Glycerin, Polyetylenglycole, Leinole, Polyvinylpyridin
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Polyvinylalkohol als Bindemittel und Wasser ais Losungsmittel Die Granulation der Ausgangskomponente wird erfindungsgemaß dadurch erreicht, daß die Granulations als Teller-, Aufbau-, Sprühtrockner-, Wirbelschicht-, Preß-Granulation oder Granulation im hoch- touπgen Mischern durchgeführt wird
Die besonders bevorzugte Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens erfolgt kontinuierlich oder diskontinuierlich in einem Ringmischgranulator
Diese Granulate werden besonders bevorzugt anschließend in einer Wasserstoff enthaltenden Gasatmosphare bei Temperaturen von 400°C bis 1 100°C , besonders von 400 - 650°C, zum Metallpulvergranulat reduziert behandelt Hierbei kann das Bindemittel und gegebenfalls das Losungsmittel ruckstandsfrei entfernt werden Eine andere Ausfuhrungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das das Granulat nach dem Granulationsschritt zuerst bei Temperaturen von 50°C bis 400°C getrocknet wird und anschließend bei Temperaturen von 400°C bis 1 100°C in einer Wasserstoff enthaltenden Gasatmosphare zum Metall pul vergra- nulat reduziert wird
Die erfindungsgemaßen Metallpulvergranulate eignen sich hervorragend für die Herstellung von Sinter- und Verbundsinterkörpern. Gegenstand dieser Erfindung ist somit auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Metallpulvergranulate als Bindemittelkomponente in Sinterkoφern oder Verbundsinterkoφern, hergestellt aus Hartstoffpulver und/oder Diamantpulver und Bindemitteln
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft erläutert, ohne daß hierin eine Einschränkung zu sehen ist
Beispiel 1:
In einem Intensivmischer RV 02 der Firma Eirich wurden 5 kg Kobaltoxid mit 25 Gew.-% einer 10 %-igen wässrigen Methylzelluloselösung versetzt und 8 Minuten bei 1500 U/min granuliert. Das entstandene Granulat wurde bei 600°C unter Wasserstoff reduziert. Nach dem Absieben über 1 mm entstand ein
Kobaltmetallpulver-Granulat mit den in Tabelle 3 aufgeführten Werten.
Beispiel 2:
In einem Kneter der Firma AMK wurden 100 kg Kobaltoxid mit 70 Gew -% einer 3 %-igen Polyvinylalkohollösung vermengt. Das dabei gebildete stäbchenförmige Exdrudat wurde in einem Drehrohr bei 700°C direkt zum Kobaltmetallpulver-
Granulat umgesetzt und anschließend über 1 mm abgesiebt. Es entstand ein Kobaltmetallpulver-Granulat mit den in Tabelle 3 aufgeführten Werten.
Beispiel 3:
In einem 5-1-Labormischer der Firma Lödige wurden 2 kg Kobaltcarbonat mit 70 % einer 1 %-igen wässrigen Polyethylenglykolmischung bei 160 U/min granuliet.
Das Ausgangsprodukt Granulat wurde bei 600 °C im Durchschubofen unter Wasserstoff reduziert. Es entstand ein Kobaltmetallpulver-Granulat mit den in Tabelle 3 aufgeführten Werten.
Beispiel 4:
In eine Ringmisch-Granulator RMG 10 der Firma Ruberg wurden 60 kg
Kobaltoxid mit 54 Gew -% einer 10 %-igen Polyvinylalkohollösung bei maximaler Umdrehungszahl des Granulators granuliert und das dabei gebildete Granulat bei 550°C in einem ruhenden Bett unter Wasserstoff zu Kobaltmetallpulver-Granulat reduziert. Es entstand nach dem Absieben ein Kobaltmetallpulver-Granulat mit den in Tabelle 3 aufgeführten Werten.
Der Verdichtungsfaktor Fkomp wurde mit Hilfe eienr uniaxialen, hydraulischen Presse mit 2,5 t Last bei einer Preßstempelfläche von 2,25 m2 Fläche und 6 g Ein¬ waage zu 70,1 % bestimmt. Tabelle 3:
Eigenschaften der in den Beispielen beschriebenen Kobalt enthaltenden Granulate

Claims

Patentansprüche
1 Metallpulvergranulat aus einem oder mehreren der Metalle Co, Cu, Ni, W und Mo, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß ASTM B 214 max 10 Gew.-% der Fraktion -50 μm enthält und der Gesamtkohlenstoffgehalt weniger als 0,1 Gew -% betragt
2 Metallpulvergranulat gemäß Anspruch 1, daduch gekennzeichnet, daß der Gesamtkohlenstoffgehalt besonders bevorzugt kleiner 400 ppm beträgt
3 Metallpulvergranulat gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Granulate eine poröse, rissige, zerklüftete Struktur aufweisen
4 Kobaltmetallpulvergranulat gemäß einem oder mehrerender Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Schuttgewicht gemäß ASTM B 329 im Bereich von 0,5 - 1,5 g/cm"1 , besonders bevorzugt 1,0 - 1,2 g/cm3, aufweist.
5 Kobaltmetallpulvergranulat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Verdichtungsfaktor Fk von mindestens 60 % und maximal 80 % aufweist
6 Verfahren zur Herstellung von Metallpulvergranulat gemäß einem oder mehreren der Anspuche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Aus- gangskomponente eine Metallverbindung aus einer oder mehreren der
Gruppen der -oxide, -hydroxide, -carbonate, -hydrogencarbonate, -oxalate, -acetate, -formiate mit Bindemittel und gegebenenfalls zusätzlich mit 40 bis 80 % Losungsmittel, bezogen auf den Feststoffgehalt, granuliert wird und das Granulat thermisch in einer Wasserstoff enthaltenden Gasatmospare zum Metallpulvergranulat reduziert wird, wobei das Bindemittel und gegebenfalls das Losungsmittel ruckstandsfrei entfernt wird
7 Verfahren gemäß Anspruch 6, daduch gekennzeichnet, daß als Bindemittel und gegebenfalls Losungsmittel organische oder anorganische Verbin¬ dungen, die aus einem oder mehreren der Elemente Kohlenstoff, Wasser- stoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel aufgebaut und frei von Halogenen und Metallen sind, eingesetzt werden
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Anspüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel und gegebenfalls Lösungsmittel sich thermisch bei Temperaturen von weniger als 650°C rückstandsfrei entfernen lassen.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichent, daß die Granulations als Aufbaugranulation, Sprühtrocknergranulation, Wir¬ belschichtgranulation, Tellergranulation, Preßgranulation oder Granulation in hochtourigen Mischern durchgeführt wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichent, daß als Granulation in hochtourigen Mischern als Ringmischgranulation durchgeführt wird.
1 1. Verfahren gemäß ein oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulate in einer Wasserstoff enthaltenden Gas- atmosphäre bei Temperaturen von 400 - 1 100°C, besonders von 400 bis
650°C, zum Metallpulvergranulat reduziert werden.
12. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat zuerst thermisch bei Temperaturen von 50 bis 400°C getrocknet wird und das Granulat anschließend in einer Wasserstoff enthaltenden Gasatmospäre zum Metallpulvergranulat bei Tem¬ peraturen von 400 - 1 100°C reduziert wird.
13. Verwendung der Metallpulvergranulate gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 als Bindemittelkomponente in Sinterkörpern oder Verbundsinterkörpern, hergestellt aus Hartstoffpulver und/oder Diamant- pulver und Bindemitteln.
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