WO1991005025A1

WO1991005025A1 - Ummantelte hartstoffteilchen, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung zum herstellen von abtragungswerkzeugen

Info

Publication number: WO1991005025A1
Application number: PCT/EP1990/001662
Authority: WO
Inventors: Anh Tuan Ta
Original assignee: Anh Tuan Ta
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1991-04-18
Also published as: AU6442190A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ummantelte Hartstoffteilchen, insbesondere Diamanten, Oxydkeramiken und Carbide, Nitride, Silicide und Boride von Metallern, mit einer Hüllschicht aus einer Legierung von gegenüber den Hartstoffen inaktiven metallischen Komponenten und gegenüber den Hartstoffen aktiven metallischen Komponenten und Reaktionsprodukten, entstanden aus aktiven metallischen Komponenten der Legierung durch Reaktion mit dem Hartstoff. Die ummantelten Hartstoffteilchen werden aus einer Metallschmelze durch Verdüsung erhalten.

Description

Ummantelte Hartstoff eilchen, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung zum Herstellen von Abtragungswerkzeugen

Die Erfindung betrifft ummantelte Hartstoffteilchen, die in pulveriger bis körniger Gestalt vorliegen, insbesondere Diamanten, Oxydkeramiken und Carbide, Nitride, Silicide und

Boride von Metallen, mit einer Hüllschicht, enthaltend Carbide, Boride und/oder Nitride von Metallen. Die Erfindung befaßt sich des weiteren mit einem Verfahren zum Ummanteln von Hartstofftei Ichen in körniger bis pulveriger Gestalt, insbesondere Diamanten, Oxydkeramiken und Carbide, Nitride* Silicide und Boride von Metallen, mit einer Hüllschicht, enthaltend Carbide, Boride und/oder Nitride von Metallen sowie mit der Verwendung ummantelter HartstoffteiIchen zum Herstellen von Abtragwerkzeugen.

Bei der Herstellung von Abtragungswerkzeugen werden Hartstoffteilchen entweder in einer Schicht auf die Oberfläche von metallischen oder Kunststoff- oder keramischen Substraten als Trägerkörper aufgebracht oder in eine metallische, keramische oder Kunststoff-Bindermatrix zum Herstellen von abrasiven Körpern, Segmenten etc. eingebracht. Die Hartstoffteilchen werden hierbei mittels eines Bindemittels, beispielsweise eines Metalles, Kunstharzes oder glasartiger anorganischer Materialien in eine Matrix eingebettet bzw. an die Oberfläche eines Werkzeuges gebunden. Es ist bekannt, die Hartstoffteilchen als Schicht über galvanische Verfahren aufzubringen, oder als Hartstoffdispersionen aufzusintern oder mit einem organischen Kunststoff aufzubringen bzw. gesinterte abrasive Körper aufzulöten, anzuschweißen an Werkzeugträgern.

Es gibt verschiedene Methoden, um solche Abtragungswerkzeuge herzustellen. Bekannt sind beispielsweise das galvanische Aufbringen; das Sintern von Hartstoffdi spersionen in einer metallischen Matrize unter Wärme und Druck; das Sintern unter Wärme und Schutzatmosphäre oder Vakuum; das Sintern mit einem organischen oder keramischen Kunststoff. Die bisherigen, galvanisch belegten und metallischen, organischen oder keramischen gesinterten Abtragungs- und Trennwerkzeuge haben den Nachteil, daß die Bindung zwischen den metallischen, organischen oder keramischen Matrizen zu den Hartstoffen, den eigentlichen material abtragenden Körpern, mangelhaft ist. Dadurch kommt es zu einem vorzeitigen Ausbrechen der Hartstoffe und damit zu einer vorzeitigen Abnutzung der Werkzeuge und einer Verringerung der Standzeit der Werkzeuge.

Es ist auch bekannt, daß für die organisch oder keramisch gebundenen Werkzeuge, Ni-ckel-umhü! 1te. Hartmaterialien verwendet werden. Diese Nickel -umhü:llte Hartmaterialien erhöhen die Haftung der Hartstoffe in der organischen oder keramischen Matrize. Diese Haftungserhöhung ist trotzdem noch mangelhaft, weil die Nickelhülle elektrolytisch auf der Oberfläche der Hartstoffe abgeschieden wird; es folgt somit eine reine mechanische Haftung, aber keine Benetzung oder Entstehung einer Zwischenschicht zwischen der Nickelhülle und den Hartstoffen.

Aus der DE-AS 1259861 ist ein Verfahren zum Verbinden von

Einzeldiamanten mit metallischen Oberflächen durch Löten bei 1100 bis 1300°C unter Vakuum oder Schutzgas mit einem binären oder ternären Lot aus Gold mit 1 bis 25 % Tantal und/oder 1 bis 10 % Niob beschrieben. Dieses Verfahren ist arbeitsaufwendig und erfordert teuere Goldlote.

In der DE-AS 1210300 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem Diamanten zunächst in einer Suspension aus Titanpulver und einem Lösungsmittel eingetaucht werden und nach Verdampfen des leichtflüchtigen Lösungsmittels wird der vorbeschichtete Diamant in eine Schmelze aus Silber - Kupfer - Eutecticum getaucht, das überschüssige Metall entfernt und dann gelötet. Dieses Verfahren ist für die Lötung und Befestigung von Einzeldiamanten geeignet, jedoch nicht zum Herstellen flächige Beschichtungen von Abtragungswerkzeugen oder abrasiven Körpern.

Aus der DE-OS 3635369 ist ein Verfahren zum Beschichten der Oberfläche von metallischen und keramischen Körpern mit einer Schicht Hartstoffteilchen bekannt, bei dem ein Lot aus einer Pulvermischung von 60 bis 90 % Silberpulver, 2 bis 35 % Kupferpulver, 2 bis 30 % Zinn und/oder Indiumpulver und 2 bis 20 % Titan, Zirkonium, Hafnium, Chrom, Vanadium, Tantal, Niob, Titanhydrid, Zirkoniumhydrid und/oder Hafniumhydrid, in Pulverform mit einem organischen Bindemittel auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen wird, hierauf das Hartstoffpulver aufgebracht und alles zusammen auf Temperaturen zwischen 900 und 1200°C erhitzt wird, wobei das Lot aufschmilzt und das Hartstoffpulver durch das gebildete Lot im wesentlichen kraftschlüssig mechanisch mit dem Substrat verbunden wird. Diese im wesentlichen kraftschlüssige Verbindung zwischen Hartstoffpul ver und Substrat über das Lot weist eine begrenzte Festigkeit auf, so daß es. leicht zum Ausbrechen der Hartstofftei chen und einer schnellen Abnutzung der mit solchen Beschichtungen ausgestatteten Abtragungswerkzeuge kommt. Das Verfahren nach der EP-OS 0313 323 eignet sich nur für die Herstellung einer Oberflächenschicht, jedoch nicht zum Herstellen von abrasiven Körpern oder Segmenten. Bedingt durch die Verfahrensabläufe nach Temperatur und Druck wird keine ausreichende chemische Reaktion der aktiven Lotbestandteile mit den Hartstoffteilchen in Gang gesetzt, so daß keine ausreichenden Haftfestigkeiten entstehen.

Zur Verbesserung der Haftung von Hartstoffteilchen werden nach der EP-OS 0313323 bereits mit einer Beschichtung, enthaltend Carbide, Boride und/oder Nitride, von Metallen versehene Hartstoffkörner vorgeschlagen, die durch Eintauchen in einem geschmolzenen Salzbad, enthaltend diese Metalle, erhalten werden. Hierbei handelt es sich um geschmolzene Salzbäder auf Basis Fluorsalz enthaltender geschmolzener Chloride, Bromide u.a. Die Hartstofftei 1 chen werden durch Eintauchen über eine längere Zeit von ein bis zwei Stunden in diese Tauchbäder, die auf Temperaturen von etwa 850 bis 950°C gehalten sind, behandelt, so daß sie nach dem Herausnehmen aus dem Tauchbad dann eine Hüllschicht einer Dicke von etwa 0,5 bis 2 μm aufweisen, die aus einem Carbid, Borid oder Nitrid eines der in das geschmolzene Salzbad zusätzlich eingebrachten Metalles besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer Hüllschicht auf Basis von Carbiden, Boriden oder Nitriden von Metallen versehene Hartstoffteilchen zu schaffen, bei der die

Hüllschicht zumindest teilweise eine chemische Haftung mit dem Hartstoffteilchen eingeht, um derartige umhüllte Hartstoffteilchen mit beliebigen Stärken der Hüllschicht nach wirtschaftlichen Verfahren unter Vermeidung von Salzbädern herzustellen. Die Aufgabe der Erfindung wird auch darin gesehen, neben der Erhöhung der Haftfestigkeit von Hartstoffteilchen in einer Bindermatrix bzw. auf Abtragungswerkzeugen ^* das Einbinden der Hartstoffteilchen in die Bindermatrix beim Herstellen der Abtragungswerkzeuge zu erleichtern und zu verbessern.

Erfindungsgemäß werden zur Lösung der gestellten Aufgabe ummantelte Hartstoffteilchen vorgeschlagen, die eine Hüllschicht aus einer Legierung von gegenüber den Hartstoffen inaktiven metallischen Komponenten und gegenüber den Hartstoffen aktiven metallischen Komponenten und Reaktionsprodukte, entstanden aus aktiven metallischen Komponenten der Legierung durch Reaktion mit dem Hartstoff, aufweisen. Damit enthält die Hüllschicht einerseits metallische Komponenten, die als Bindemittel für eine spätere Herstellung bzw. Beschichtung von Abtragungswerkzeugen dienen, und Reaktionsprodukte, die über eine chemische Haftung den Verbund der Hartstoffteilchen mit der Hüllschicht wesentlich gegenüber rein mechanischen Umhüllungen verbessern und damit auch die Haftfestigkeit derartiger umhüllter Hartstofftei 1 chen in einer weiteren metallischen oder sonstigen Matrix eines abrasiven Körpers oder Schicht erhöhen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Hüllschicht eine Legierung von gegenüber den Hartstoffen inaktiven metallischen Komponenten

0 bis 68 Gew.-% Ag

30 bis 85 Gew.-% Cu 0 bis 30 Gew.-% Sn

0 bis 20 Gew.-% Cd, In, Ga, Hf, Nb, Bi , Th, Sb, Cs, Zn,

Mn, C (Graphit), einzeln oder in beliebigen Mischungen,

und gegenüber den Hartstoffen aktiven metallischen Komponenten

2 bis 15 Gew.-% Ti und/oder Ta und/oder Zr und/oder B und/oder Si und/oder V und/oder Cr

und Reaktionsprodukte, entstanden aus aktiven metallischen Komponenten der Legierung durch Reaktion mit dem Hartstoff Des weiteren können in der Hüllschicht

bis zu 20 Gew.-% Co, W, Wc, Ni , Mo einzeln oder in Mischungen

eingebunden bzw. eingelagert in die Legierung vorhanden sein. Diese letzteren metallischen Komponenten sind nicht in der Legierung aufgeschmolzen, sie dienen der Erniedrigung des Reibungskoeffizienten bzw. der Erhöhung der Zähigkeit der Hüllschicht.

Die Gruppe der inaktiven Legierungsbestandteile von bis zu 20 Gew.-% Cd, In, Ga, Hf, Nb, Bi , Th, Sb, Cs, Zn, Mn, C (Graphit) dient zur besseren Verflüssigung der Hüllschicht, d.h. der Metallschmelze, aus der die Hüllschicht erzeugt wird. Des weiteren dienen diese Legierungsbestandteile der Erniedrigung der Schmelzetemperatur der Legierung und zur Förderung des Angriffs der Hartstoffe durch die aktiven metallischen Komponenten der Legierung.

Die bevorzugten aktiven metallischen Komponenten der Legierung -- sind Titan, Zirkonium und/oder Tantal. Diese bilden mit dem gegenwärtigen Hartstoff, wie Diamant, Bornitrid, Wolframcarbid unter anderem als Reaktionsprodukte Carbide oder Boride und/oder Nitride.

5

Als metallische, die spätere Verarbeitung bzw. Einbindung der ummantelten Hartstofftei Ichen fördernde Komponenten, beispielsweise bei einem Sinterprozeß eine gute Verankerung in einer weiteren Metallmatrix ermöglichende Komponenten werden 0 insbesondere Silber, Kupfer, Zinn einzeln oder in Legierungen, in der Hüllschicht vorgesehen. Jedoch auch alle anderen metallischen Komponenten, die nicht als aktive metallische Komponenten mit dem Hartstoffen reagieren, sind für die spätere Weiterverarbeitung und Einbindung der ummantelten 5 Hartstoffteilchen in Metallmatrixkδrper oder auch andere, z.B. Keramiken, Kunststoffmatrixkörper, vorgesehen. Dabei sind auch die zur besseren Verflüssigung der Legierung eingesetzten Metallkomponenten von Bedeutung, weil sie das gute Benetzen und Einbinden der umhüllten Hartstoffteilchen in Bindermatrizen o fördern. Zur Erhöhung der Festigkeit der Hüllschicht, insbesondere deren Legierungsbestandteil, werden bevorzugt Metall komponenten, wie Kobalt, Wolfram, Wolframcarbid, Chrom, Nickel oder Molybdän, eingesetzt.

5 Die erfindungsgemäß ummantelten Hartstofftei Ichen zeichnen sich auch durch einen speziellen Aufbau ihrer Hüllschicht auf, in der Weise, daß die Reaktionsprodukte überwiegend an der Oberfläche der Hartstoffteilchen angelagert sind und der Anteil der Legierungsbestandteile von der Oberfläche der 0 Hartstoffteilchen bis zur Oberfläche der Hüllschicht zunimmt und die Oberfl chenschicht der Hüllschicht im wesentlichen von Legierungsbestandteilen gebildet ist. Die Reaktionsprodukte sind also an der Oberfläche der Hartstoffteilchen angereichert und dringen teilweise in diese ein, wobei ihr Anteil zur Oberfläche der Hüllschicht schnell abnimmt und an der

Oberfläche der Hüllschicht im wesentlichen oder ausschließlich nur noch Legierungsbestandteile, d.h. metallische Komponenten, jedoch keine Reaktionsprodukte der metallischen Komponenten mit den Hartstoffteilchen vorhanden sind. Die Reaktionsprodukte bilden entweder ein dichtes die Oberfläche der Hartstoffteilchen überziehendes Gitter oder Netz bzw. bilden sie eine dünne das Hartstofftei 1 chen vollständig umhüllende Schicht, die in die die weiteren metallischen Komponenten enthaltende Hüllschicht übergeht und einen Teil von ihr bildet. Durch diesen Aufbau der umhüllten Hartstofftei Ichen ist eine gute Einbindung der Hartstofftei Ichen in eine metallische oder organische oder keramische Bindemittelmatrix mit erhöhter. Haftung und damit Widerstand gegen Ausbrechen der Hartstoffteilchen aus solchen Verbunden, die für Abtragwerkzeuge benötigt werden, erreichbar.

Die Größe der Hartstofftei 1 chen kann je nach gewünschter späterer Verwendung unterschiedlich sein, so daß die Hüllschicht bis 80 Gew.-% des Gesamtgewichtes eines umhüllten Hartstofftei lchens betragen kann. Die Hüllschicht sollte eine Dicke von unter 300 μm, vorzugsweise 5 μm oder kleiner, aufwei sen .

Eine bevorzugte Legierung aus metallischen Komponenten für eine

Hüllschicht setzt sich aus

20 bis 60 Gew.-% Ag

30 bis 55 Gew.-% Cu

0 bis 20 Gew.-% Sn

4 bis 12 Gew.-% Ti , Ta, Zr, B, Si , V, Cr einzeln oder in

Mi schungen zusammen .

Die Erfindung schlägt auch ein Verfahren zum Ummanteln von Hartstoff ei Ichen in körniger bis pulveriger Gestalt mit einer Hüllschicht, enthaltend Carbide, Boride und/oder Nitride von Metallen, vor, bei dem aus von gegenüber den Hartstoffen inaktiven metallischen Komponenten und gegenüber den Hartstoffen aktiven metallischen Komponenten, jeweils in Pulverform, und pulverförmigen Hartstoffen eine Mischung hergestellt und unter Schutzgasatmosphäre oder Vakuum auf eine zum Schmelzen der metallischen Komponenten ausreichende - Temperatur erwärmt wird, wobei eine Benetzung der Oberfläche der Hartstoffteilchen durch die Metallschmelze erfolgt und an der Oberfläche der Hartstofftei 1chen eine chemische Haftung zwischen Hartstoffen und metallischen Komponenten bewirkende

5 Reaktionsprodukte in Gestalt von Carbiden, Boriden und/oder Nitriden aus Hartstoffen und aktiven metallischen Komponenten entstehen und danach die Hartstofftei Ichen enthaltende Metallschmelze unter Anwendung von Druck verdüst wird, wobei mit einer aus Metallschmelze und Reaktionsprodukten gebildeten 0 Hüllschicht ummantelte Hartstofftei Ichen aus der Metallschmelze vereinzelt werden und überschüssige Metallschmelze entfernt wird.

Als Carbid, Borid und/oder Nitrid bildende aktive metallische 5 Komponenten werden in bevorzugter Weise Titan, Zikonium und/oder Tantal vorgesehen. Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß in Gegenwart dieser Metalle in bestimmten Metallschmelzen und bei ausreichenden Temperaturen an den Oberflächen der aufgeführten Hartstoffteilchen eine Zwischenschicht von o Reaktionsprodukten ausgebildet wird, die eine erhöhte Haftung der ummantelten Hartstoffteilchen beim späteren Einbinden dieser Teilchen in metallische und/oder keramische und/oder Kunststoff örper bewirkt. Als bevorzugte Hartstoffe werden Diamant, Bornitrid und Wolframcarbid eingesetzt. Die Erfindung 5 ist aber auf das gesamte Gebiet der Metallcarbide,

Metallnitride, Metallboride und Oxydkeramiken anwendbar. Hartmaterialien wie A1₂0₃, TiC, TiB₂, TiN, SiC, Si₃N., B.C, BN, ZrN, B_2> WN₂ u.a. können im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls eingesetzt werden. Neben dieser Zwischenschicht aus 0 Reaktionsprodukten enthält die Hüllschicht der

Hartstoffteilchen noch Legierungsbestandteile und ggf. metallische in die Legierung eingelagerte Komponenten.

Durch Umschmelzen der aufgeführten Hartstoffteilchen mit einer geeigneten metallischen Legierung mit teilweise reaktiven metallischen Komponenten und einem nachfolgenden Trennen mittels Luft-, Wasser- oder Schutzgas-Verdüsungsverfahren zum Entfernen überschüssiger metallischer Legierung und metallischer Komponenten und gleichzeitig Vereinzelung der Hartstoffteilchen mit Hüllschicht werden die erfindungsgemäß ummantelten Hartstofftei 1 chen erhalten.

Für die Metallschmelze - Legierung - werden als metallische

Komponenten

0 bis 68 Gew.-% Ag

30 bis 85 Gew.-% Cu

0 bis 30 Gew.-% Sn

2 bis 15 Gew.-% Ti und/oder Ta und/oder Zr und/oder B und/oder Si und/oder V und/oder Cr 0 bis 20 Gew.-% Cd, In, Ga, Hf, Nb, Bi , Th, Sb, Cs, Zn,

Mn, C, einzeln oder in beliebigen

Mischungen eingesetzt, die als Einzel komponenten und/oder in Legierungen in Pulverform vorgesehen, gemischt und dann aufgeschmolzen werden. Die Metallpulver schmelzen und benetzen dabei gleichzeitig die Oberfläche der Hartstoffteilchen. Es können auch noch pulverförmige hochschmelzende metallische Komponenten wie Co, W, Wc, Ni , Mo bis zu 20 Gew.-% der Legierung beigegeben werden zur Erhöhung der Zähigkeit und Erniedrigung des Reibungskoeffizienten, die jedoch in der Metallschmelze aus den Legierungsbestandteilen nicht aufschmelzen. Erst bei Erreichen hoher Temperaturen von mindestens etwa 1000°C wird die Reaktion zwischen aktiven metallischen Komponenten und Hartstoffen ausgelöst bzw. beschleunigt, so daß innerhalb kurzer Zeit_#etwa 2 bis 10 Minuten_/die Ausbildung der Reaktionsschicht an den Oberflächen der Hartstofftei1chen erfolgt. Die Verdüsung der die Hartstofftei Ichen enthaltenden Metallschmelze kann mit Preßgas oder Preßwasser nach bekannten Methoden, wie Domtar-Prozeß, Twin-Roller Technik, Pyron-Prozeß, Demag-Meer Verfahren, RZ-Verfahren unter anderem erfolgen. Hierbei werden körnige Hartstoffteilchen mit einer völlig benetzten und gebundenen dichten Schicht an Legierung hergestellt. Diese ummantelten Hartstoffteilchen können verschiedene Formen haben je nach Einstellung der Parameter, wie Größe der Öffnung der Düse, Einsatz von Preßgas oder Wasser beim Verdüsen mit hohem oder niedrigem Druck, Verhältnis der Gewichtsanteile Legierung und der Gewichtsanteile Hartstoffteilchen zueinander. Bevorzugt wird eine Mischung aus 10 bis 50 Gew.-% Hartstoffteilchen und 50 bis 90 % Gew.-% an Legierung, das sind die metallischen Komponenten, eingesetzt. Diese Bestandteile werden nach guter Mischung im pulverigen Zustand in einen Schmelztiegel eingebracht, in dem die Wärmebehandlung zum Aufschmelzen der Legierungsbestandteile unter Schutzgas durchgeführt wird. Um. die Bildung von Reaktionsprodukten zwischen den aktiven metallischen Komponenten der Metallschmelze und den Hartstoffteilchen zu fördern, wird vorgeschlagen, die Metallschmelze auf eine etwas höhere Temperatur als die Temperatur der Metallschmelze aus Legierungsbestandteilen kurzzeitig zu bringen, beispielsweise auf eine mindestens etwa 100°C höhere Temperatur. Nach dieser die Bildung der Reaktionsprσdukte fördernden und auslösenden Behandlung wird die Metallschmelze zum Verdüsen bevorzugt auf eine Temperatur, die etwa 50 bis 200°C höher als die Schmelzetemperatur der Legierungsbestandteile entspricht, getempert. Auch das Verdüsen wird bevorzugt unter Schutzgasatmosphäre durchgeführt, um äußere Einflüsse und unerwünschte Reaktionen abzuwehren. Die Verdüsung wird bevorzugt bei hohen Drücken von etwa 20 bis 5O Atmosphären durchgeführt.

Die erfindungsgemäßen umhüllten Hartstofftei Ichen und die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte finden bevorzugt Verwendung zum Herstellen von Abtragewerkzeugen in Gestalt von abrasiven Körpern, Segmenten oder dergleichen bzw. von Beschichtungen von metallischen oder keramischen oder Kunststoffkörpern. Hierbei werden die ummantelten Hartstoffteilchen in keramische, metallische oder organische Bindermatrizen, beispielsweise durch Sintern mit und ohne Druck, Heißpressen, Aufsintern oder Aufschmelzen oder galvanisch eingebracht. Abtragungswerkzeuge werden hauptsächlich für die Materialtrennung und den Material abtrag verwendet, zum Beispiel als Trennscheiben, Schleifscheiben, Flächenabrichter, Rohrbohrer, Bohrkronen, Sägesei 1 hül sen, Hartmetal 1 -Wendeschneidpi ättchen unter anderem.

Die metallischen Komponenten der Hüllschicht der Hartstoffteilchen bzw. der Metallschmelze zum Herstellen der ummantelten Hartstoffteilchen können einzeln oder in Mischunge oder in einer oder mehreren Legierungen und Mischungen von einzelnen Metallpulver und Legierungen eingesetzt werden. Die in den Ansprüchen angegebenen Zusammensetzungen stellen die chemische Zusammensetzung der Legierung dar, die jedoch auf unterschiedliche Weise erhalten werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Beispielen erläutert.

In der Tabelle 1 wird eine Auswahl von aktiven Metall komponenten als "Metall M" bezeichnet und eingesetzten Hartstoffteilchen als "Hartstoffe" bezeichnet und hieraus resultierende Reaktionsprodukte als Bestandteil der Hüllschich als "Reaktionsprodukt" bezeichnet aufgeführt.

Das Reaktionsprodukt ist an der Oberfläche der Hartstoffteilchen durch Reaktion des Hartstoffes mit dem Metall M ausgebildet, bevorzugt in einer die Oberfläche des Hartstoffteilchens nahezu oder vollständig überziehenden Schicht, die integraler Teil der Hüllschicht ist.

Die Tabelle 2 enthält Beispiele für die Zusammensetzung der die Hüllschicht neben den Reaktionsprodukten bildenden Legierung aus metallischen Komponenten. Legierungen der in der Tabelle 2 aufgeführten Art sind, bezogen auf das Gesamtgewicht von Hartstoffteilchen mit Hüllschicht, in bevorzugter Weise in Mengen zwischen bis 80 Gew.-% enthalten.

-12-

Tabel l e 1

Metall M Hartstoff Reaktionsprodukt

Titan Di amant TiC Titan Bornitrid TiB.

Titan Wolframcarbid TiC

Zirkonium Di amant ZrC

Zirkoni um Bornitrid ZrB, ZrN

10 Zirkonium Wolframcarbid Zrc'

Tantal Di amant TaC

Tantal Bornitrid TaB 2' TaN

Tantal Wolframcarbid TaC

15

Tabelle 2

Beispiele 1 : 85 Cu 10 Sn 5 Ti

Beispiele 2 : 60 Cu 5 Zr

20 Beispiele 3 : 55 Cu 7 Ta

Beispiele 4 : 45 Cu 6 Zr 4 Si

Beispiele 5 : 50 Cu

Beispiele 6 : 45 Cu 7 Cr

Beispiele 7 : 35 Cu

5 WC

25

Nachfolgend werden Beispiele zum Herstellen von ummantelten Hartstoffteilchen gemäß der Erfindung beschrieben.

30 Herstellungsbeispiel 1:

Eine Mischung aus 35 Gew.-% Diamanten einer Größe von ca. 0,4 mm und 65 Gew.-% an Legierung wurde in einem Schmelztiegel unter Argon-Atmosphäre bis auf ca. 1050°C erhitzt und aufgeschmolzen. Die Aufheizzeit beträgt etwa 10 Minuten mit

35 Hilfe eines Mittelfrequenz-Induktionsofens. Kurz vor der Verdüsung der Schmelze mit Argon als Preßgas wurde die Temperatur der Schmelze auf ca. 1000°C gebracht. Die Verdüsung wurde mit einem Gasdruck von etwa 25 Atmosphären durchgeführt. Es wurden Diamanten mit einer Hüllschicht an Legierung, die etwa 0,05 mm dick ist, erhalten. Die Legierung hatte eine Zusammensetzung von 50 Gew.-% Kupfer, 35 Gew.-% Silber, 7 Gew.- Zinn, 8 Gew.-% Titan. Unmittelbar an der Oberfläche der Diamanten sind Titancarbid-Moleküle ausgebildet und in der Legierung der Hüllschicht eingebunden.

Die so hergestellten ummantelten Diamanten sind beispielsweise für die Weiterverarbeitung mittels des

Hei ßpreß-Sinterverfahrens zum Herstellen von Schneidkörpern geeignet.

Herstellungsbei spiel 2:

Eine Mischung aus 25 Gew.-% Diamanten einer Größe von etwa 0,15 mm und 75 Gew.-% einer Legierung aus 40 Gew.-Ϊ Kupfer, 40 Gew.-% Silber, 5 Gew.-% Zinn, 9 Gew.-% Zirkonium, 3 Gew % Nickel, 3 Gew.-% Wolframcarbid wurden in einem Schmelztiegel unter Argon-Atmosphäre bis auf ca. 1000°C erhitzt und aufgeschmolzen. Vor der Verdüsung wurde die Temperatur der Schmelze auf ca. 950°C gesenkt und dann die Verdüsung mittels Argon als Preßgas mit 40 Atmosphären Druck durchgeführt. Es wurden Diamanten mit einer Hüllschicht einer Dicke von etwa 0,02 mm erhalten. Die Hüllschicht enthält neben den Legierungsbestandteilen an der Oberfläche der Diamanten angrenzend in einer dünnen Schicht das in der Schmelze gebildete Reaktionsprodukt ZrC.

Diese ummantelten Diamanten sind beispielsweise für die Weiterverarbeitung nach einem Infiltrationsverfahren zum Herstellen von Schneidsegmenten geeignet.

Herstellungsbeispiel 3:

Eine Mischung von 30 Gew.-% Diamanten einer Größe von etwa 0,02 mm und 70 Gew.- Legierung aus 45 Gew,-% Kupfer, 40 Gew.- Silber, 8 Gew.-% Titan und 7 Gew.-% Chrom wird in einem Schmelztiegel unter Argon-Atmosphäre bis auf ca. 1050°C erhitz und aufgeschmolzen. Vor der Verdüsung wird die Temperatur auf ca. 1000°C gesenkt und dann die Schmelze mittels Argon als Preßgas bei etwa 35 Atmosphären verdüst, wodurch vereinzelte mit einer Hüllschicht ummantelte Diamanten erhalten werden, wobei die Hüllschicht eine Dicke von etwa 0,03 mm aufweist. Die Hüllschicht besteht aus Legierungsbestandteilen und enthält in einer an der Oberfläche der Diamanten angrenzenden dünnen Schicht Titancarbid. Diese umhüllten Diamanten sind zur Weiterverarbeitung zu Abtragwerkzeugen nach dem drucklosen Sinterverfahren geeignet.

Herstellungsbeispiel 4:

Aus 35 Gew.-% Diamanten einer Größe von ca. 0,35 mm und 65 Gew.-% Legierung aus 35 Gew.-% Kupfer, 45 Gew.-% Silber, 5 Gew.-% Zinn, 10 Gew.-% Titan, 5 Gew.-% Wolframcarbid wird eine Mischung hergestellt und in einem Schmelztiegel unter Schutzgasatmosphäre, beispielsweise Argon, auf ca. 1000°C erhitzt und aufgeschmolzen. Vor der Verdüsung wird die Temperatur der Schmelze auf ca. 900°C abgesenkt und dann mit Argon als Preßgas und Schutzgas bei etwa 30 Atmosphären die Schmelze verdüst, wodurch die umhüllten Hartstofftei Ichen , hier Diamanten mit Hüllschicht, vereinzelt erhalten werden. Diese umhüllten Diamanten weisen eine Hüllschicht einer Dicke von etwa 0,03 mm auf. Die Hüllschicht enthält in dem an die Oberfläche angrenzenden Bereich der Diamanten das in der Schmelze gebildete Reaktionsprodukt Titancarbid. Derartige ummantelte Diamanten können beispielsweise mittels einer Bi nde ittellegierung , die zu einem relativ hohen Anteil in die flüssige Phase bei der Sinterung übergeht, auf metallische oder keramische oder Kunststoffkörper aufgetragen oder eingebracht werden und zu den gewünschten abrasiven Werkzeugen gesintert werden. Es werden abrasive Werkzeuge oder Beschichtungen mit hoher Standzeit erzielt.

Die erfindungsgemäß ummantelten Hartstoffteilchen können in beliebigen Methoden mit Substraten aus unterschiedlichsten Materialien zu einem haftfesten Verbund verarbeitet werden, wobei sie sowohl zu flächigen Beschichtungen durch feine Verteilung der ummantelten Hartstoffteilchen als auch zu dreidimensionalen Körpern, gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln und Füllstoffen, verarbeitet werden können. Die über die Reaktionsprodukte mit hoher Haftung an das Hartstoffteilchen gebundene Hüllschicht stellt das Verbindungsmaterial und den Haftvermittler zum Substrat bzw. weiteren Bindemitteln auf metallischer und/oder organischer Basis dar.

Nachfolgend werden einige der bevorzugten Methoden zum Herstellen von abrasiven Schichten oder Körpern insbesondere für Abtragungswerkzeuge unter Einsatz erfindungsgemäß umhüllter Hartstoffteilchen erläutert.

Heißpreß-Sinterverfahren:

Beim Heißpreß-Sinterverfahren wird die Sintertemperatur im allgemeinen unter dem Schmelzpunkt des Bindesmittels gehalten, wie dies der üblichen Sintertechnik entspricht. Die Bindung erfolgt durch Oberfl chendiffusion zwischen den Teilchen des metallischen Bindemittels. Bei Einsatz herkömmlicher Hartstoffteilchen ohne Ummantelung oder nur mit rein metallischer Ummantelung erhält man eine mechanische Haftung der Hartstoffteilchen in dem metallischen Bindemittel. Bei Einsatz erfindungsgemäß ummantelter Hartstofftei Ichen entsteht eine metallurgische Bindung zwischen dem metal.lj.schen Bindemittel und der Legierung der Hüllschicht, wobei die Legierung der Hüllschicht bereits mit den Hartstoffteilchen chemisch über die Reaktionsprodukte gebunden ist. Damit ergibt sich eine erhöhte Haftung der Hartstoffteilchen in dem metallischen Bindemittel und damit eine erhöhte Standzeit eines hiermit ausgerüsteten Werkzeuges.

Infiltrationsverfahren:

Beim Infiltrationsverfahren wird ein kaltgepreßter Rohling (Skelett) aus einem Füllmaterial in eine Preßmatrix gegeben und von oben ein Infiltrat, beispielsweise eine metallisches Bindemittel, aufgetragen und dieses dringt bei entsprechender Temperatur und Atmosphäre in das Skelett ein, um so die Bindung der Teilchen des Skelettes zu erzielen. Der Rohling sollte so kaltgepreßt sein, daß er noch 10 bis 30 Vol.-% an Poren aufweist, in die das Infiltrat eindringen kann. Beim Infiltrationsverfahren werden die Hartstoffteilchen nur etwa zu 10 bis 30 % an der Oberfläche benetzt durch das Bindemittel, und es darf keine chemische Reaktion zwischen dem Infiltrat und dem Skelett eintreten, da sich sonst die Poren schließen und ein weiteres Eindringen des Infiltrats in das Skelett verhindert würde. Daher dürfen die Infiltrate keine aktiven metallischen Komponenten, wie Titan, Zirkonium oder Tantal, enthalten, da diese sofort an der Oberfläche des Rohling reagieren würden.

Bei Einsatz von erfindungsgemäß ummantelten Hartstoffteilchen ermöglicht die Legierung der Hüllschicht der Hartstoffteilchen eine Bindung an das Skelett (kaltgepreßter Rohling) durch Oberflächendiffusion und mit dem Infiltrat durch chemische Reaktion. Auf diese Weise wird eine erhöhte Haftung der Hartstofftei Ichen i dem herzustellenden Sinterkörper erreicht und dadurch die gewünschte erhöhte Standzeit.

Druckloses Sinterverfahren:

Das drucklose Sinterverfahren arbeitet ähnlich wie das Infiltrationsverfahren. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, daß das metallische Bindemittel in Pulverform schon vorher mit dem Füllmaterial für das Skelett und den Hartstoffteilchen gemischt und dieses zusammen zu dem Rohling (Skelett) kaltgepreßt wird. Die Wärmebehandlung wird danach unter Schutzgas oder Vakuum durchgeführt. Die flüssige Phase des metallischen Binders umfaßt etwa 10 bis 30 Vol.-% des Rohlings. Beim Sintern des Rohlings schrumpft dieser und der erhaltene Sinterkörper hat entsprechend geringere Abmessungen. Bei der Durchführung dieses drucklosen Sinterverfahrens werden die Hartstoffteilchen nur 10 bis 30 % an der Oberfläche benetzt und nur dann metal 1 urgi sch_^ gebunden, wenn die flüssige Phase Titan, Tantal oder Zirkonium enthält. In dem letzteren Fall muß die Sintertemperatur, um eine metallurgische Bindung zu erhalten, etwa 1000°C erreichen. Üblicherweise besteht die Gefahr, daß bei längerer Sinterdauer oder fehlendem Schutzgas bei Einsatz von Diamanten als Hartstofftei Ichen diese anfangen an der Oberfläche zu graphitieren , so daß an Stelle einer dünnen Schicht an Titancarbid oder Zirkoniuracarbid eine Schicht Graphit gebildet wird, die keine Haftung mehr zu der als Bindermatrix erstarrten flüssigen Phase des Sinterkörpers bietet. Bei Einsatz von erfindungsgemäß ummantelten Hartstoffteilchen ist es möglich, das drucklose Sintern bei niedrigerer Temperatur durchzuführen, da eine metallurgische Bindung bereits zwischen den Hartstoffteilchen und deren Hüllschicht vorhanden ist und die weitere Einbindung in die flüssige Phase des Rohlings beim Sintern auch bei niedrigeren Temperaturen von etwa 700 bis 900°C durchgeführt werden kann.

In der Zeichnung wird anhand der Figuren die Erfindung schematisch erläutert. Es zeigen

Figur 1 den schematischen Aufbau mit einer Hüllschicht versehener Hartstoffteilchen

Figur 2 Einbettung eines Hartstoffteilchens ohne Hüllschicht in eine Bindermatrix

Figur 3 Einbindung eines mit einer Hüllschicht ummantelten Hartstoffteilchens in eine Bindermatri x

Figur 4 Einbettung eines Hartstoffteilchens in eine Bindermatrix mit flüssiger Phase

Figur 5 Einbindung eines ummantelten Hartstoffteilchens in eine Bindermatrix mit flüssiger Phase. In der Figur 1 ist schematisch im Querschnitt ein durch Gasverdüsung bei hohem Druck hergestelltes ummanteltes Hartstoffteilchen I im Querschnitt und ein mit Wasseryerdüsung bei hohem Druck hergestelltes ummanteltes Hartstoffteilchen II im Querschnitt dargestellt. Das, wie in den Beispielen beschrieben, hergestellte mit der Hüllschicht H versehene Hartstoffteilchen d, beispielsweise ein Diamant erhält bei der Verdüsung mit Gas eine glatte Oberfläche. Die Dicke der Hüllschicht und ihre Verteilung richtet sich nach der Konfiguration des Hartstoffteilchens d sowie nach den Verdüsungsbedingungen. Durch die Auswahl der Zusammensetzung der Legierungsbestandteile der Hüllschicht H in Verbindung mit Verfahren der Herstellung der Ummantelung des Hartstoffteilchens d werden an der Grenzschicht zwischen Hartstoffteilchen d und der Hüllschicht H Reaktionsprodukte aus Legierungsbestandteilen der Hüllschicht H und dem Hartstoff gebildet. D zeigt das Detail der Grenzschicht des Hartstoffteilchens I und auch des Hartstoffteilchens II, auszugsweise in schematisierter vergrößerter Darstellung. Die Hüllschicht H enthält hierbei überwiegend und insbesondere im äußeren Bereich die Legierungsbestandteile m sowie im Übergangsbereich zu dem Hartstoffteilchen d eine mehr oder weniger sowohl in die von den Legierungsbestandteilen gebildete Hüllschicht als auch in die Oberfläche des Hartstoffteilchens eindringend ausgebildete Zwischenschicht Z aus Reaktionsprodukten von aktiven metallischen Legierungskomponenten, wie Titan, Zirkonium, Tantal und dem Hartstoff, beispielsweise Kohlenstoff des Diamanten, also Titancarbid oder Zirkoniumcarbid oder Tantalcarbid. Diese im Grenzbereich zum Hartstoffteilchen d ausgebildete Zwischenschicht Z aus Reaktionsprodukten ist im Verhältnis zur Dicke der Hüllschicht H sehr dünn, ihre Dicke richtet nach den Reaktionsbedingungen von Temperatur, Zeit und Anteilen an aktiver Komponente sowie deren Qualität in der Legierung der Hüllschicht H sowie dem beteiligten Hartstoff. Diese Schicht Z kann unter Umständen nur partiell oder netzartig inselförmig über die Oberfläche des Hartstoffteilchens d ausgebildet sein. Dennoch bewirkt sie eine metallurgische Haftung durch Reaktion zwischen Hartstoffteilchen und den Legierungsbestandteilen m der Hüllschicht H, die die gewünschte Verbesserung der Haftung der Hartstoffteilchen in einem weiteren Verbund bewirkt.

Bei Verdüsung der die Hartstoffteilchen enthaltenden Metallschmelze mit Wasser bei hohem Druck erhalten diese nach Erstarren eine unregelmäßig geformte, gegebenenfalls scharfkantige Oberfläche, siehe ummantelte Hartstoffteilchen II nach Figur 1, so daß sie auch auf Grund dieser Konfiguration, gegebenenfalls besser in einer weiteren Bindemittelmatrix verankert werden können.

In der Figur 2 ist schematisch die Einbettung eines Hartstoffteilchens d, beispielsweise eines Diamanten, in eine metallische Bindemittelschicht B dargestellt, wie es beispielsweise beim Heißpreß-Sinterverfahren geschieht. Der Diamant d weist im Übergangsbereich zur Bindermatrix aus metallischem Bindemittel B lediglich eine mechanische Haftung 1 auf.

In der Figur 3 ist schematisch die Einbindung eines erfindungsgemäß mit einer Hüllschicht H ummantelten Diamanten d in eine Bindermatrix B aus metallischem Bindemittel dargestellt. Das erfindungsgemäß ummantelte Hartstoffteilchen I weist im Übergangsbereich von Hüllschicht H zur Bindermatrix B eine Haftung durch Oberfl chendiffusion 2 auf und im Übergangsbereich vom Hartstoffteilchen d zur Hüllschicht H eine ^•metallurgische Haftung 3 durch die Reaktioηsprodukte der Zwischenschicht Z, wie bei Figur 1 erläutert, auf. Es wird ersichtlich, daß die erfindungsgemäß ummantelten Hartstoffteilchen I insgesamt eine wesentlich verbesserte Haftung der Diamanten in einer Binderraatrix erzielen gegenüber nicht ummantelten Hartstoffteilchen.

In der Figur 4 ist die Haftung eines Diamanten d in einem metallischen Bindemittel mit flüssiger Phase B2 und Festphase BI dargestellt. Der Diamant d weist zum einen im Übergangsbereich zu dem Bindemittel eine reine mechanische Haftung 1 auf und im Bereich des Übergangs zur flüssigen Phase eine Haftung durch Benetzung 4.

Figur 5 zeigt das Einbinden eines erfindungsgemäß ummantelten Hartstoffteilchens I in eine Bindermatrix mit Feststoffphase BI und flüssiger Phase B2. Das erfindungsgemäße Hartstoffteilchen 1 weist im Übergangsbereich der Hüllschicht H zur festen Phase BI eine Haftung durch Oberflächendiffusion 2 auf, des weiteren im Übergangsbereich der Hüllschicht H zur flüssigen Phase B2

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eine Haftung durch Benetzung 4 sowie eine Haftung durch teilweise Reaktion der Partner miteinander 5. Des weiteren ist die metallurgische Haftung 3 an der Grenzschicht von Hartstoffteilchen d zur Hüllschicht H des ummantelten Teilchens I gemäß Figur 1 über die Zwischenschicht der Reaktionsprodukte vorhanden, so daß insgesamt die erfindungsgemäßen ummantelten Hartstoffteilchen eine wesentlich e Haftung beim Einbetten in eine Bindemittelmatrix erzielen. Die in den Figuren 4 und 5 erläuterten Einbettungsmechanismen der Hartstoff eilchen in eine metallische Bindemittelmatrix findet beispielsweise bei

10 den vorangehend erläuterten Infiltrationsverfahren oder drucklosen Sinterverfahren Anwendung.

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Claims

Patentansprüche

⁵ 1. Ummantelte Hartstoffteilchen, die in pulveriger bis körniger Gestalt vorliegen, insbesondere Diamanten, Oxydkeramiken und Carbide, Nitride, Silicide und Boride vo Metallen, mit einer Hüllschicht, enthaltend Carbide, Borid und/oder Nitride von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß 0 die Hüllschicht eine Legierung von gegenüber den

Hartstoffen inaktiven metallischen Komponenten und gegenüber den Hartstoffen aktiven metallischen Komponenten, zusammengesetzt aus

⁵ 0 bis 68 Gew.-% Ag 30 bis 85 Gew.-% Cu 0 bis 30 Gew.-% Sn 2 bis 15 Gew.-% Ti und/oder Ta und/oder Zr und/oder B und/oder S1 ° und/oder V und/oder Cr

0 bis 20 Gew.-% Cd, In, Ga, Hf, Nb, Bi , Th, Sb, Cs, Zn,

Mn, C (Graphit), einzeln oder in beliebigen Mischungen,

und Reaktionsprodukte, entstanden aus aktiven metallischen Komponenten der Legierung durch Reaktion mit dem Hartstoff sowie

0 bis 20 Gew.-% Co, W,WC,Ni,Mo einzeln oder in Mischungen, eingelagert in der Legierung,

enthält.

2. Hartstoffteilchen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Aufbau der Hüllschicht in der Weise, daß die Reaktionsprodukte überwiegend an der Oberfläche der Hartstoffteilchen angelagert sind und der Anteil der Legierungsbestandteile von der Oberfläche der Hartstoffteilchen bis zur Oberflächenschicht der

Hüllschicht zunimmt und die Oberfläche der Hüllschicht im wesentlichen von Legierungsbestandteilen gebildet ist.

3. Hartstoffteilchen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllschicht bis zu 80 Gew.-% des Gesamtgewichtes eines umhüllten Hartstoffteilchens beträgt.

4. Hartstoffteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllschicht eine Legierung aus

20 bis 60 Gew.-% Ag 30 bis 55 Gew.-% Cu

0 bis 20 Gew.-% Sn

4 bis 12 Gew.-% Ti , Ta, Zr, B, Si , V, Cr einzeln oder in

Mischungen

enthält.

5. Hartstoffteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllschicht eine Dicke von unter 300 μm, vorzugsweise 5 μm oder kleiner, aufweist.

6. Verfahren zum Ummanteln von Hartstoffteilchen in körniger bis pulveriger Gestalt, insbesondere Diamanten, Oxydkeramiken und Carbide, Nitride, Silicide und Boride von Metallen, mit einer Hüllschicht, enthaltend Carbide, Boride und/oder Nitride von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß aus von gegenüber den Hartstoffen inaktiven metallischen Komponenten und gegenüber den Hartstoffen aktiven metallischen Komponenten, jeweils in Pulverform, und pulverförmigen Hartstoffen eine Mischung hergestellt und unter Schutzgasatmosphäre oder Vakuum auf eine zum Schmelzen der metallischen Komponenten ausreichende Temperatur erwärmt wird, wobei eine Benetzung der Oberfläche der Hartstoffteilchen durch die Metallschmelze 1 erfolgt und an der Oberfläche der Hartstoffteilchen eine chemische Haftung zwischen Hartstoffen und metallischen Komponenten bewirkende Reaktionsprodukte in Gestalt von Carbiden, Boriden und/oder Nitriden aus Hartstoffen und 5 aktiven metallischen Komponenten entstehen und danach die die Hartstoffteilchen enthaltende Metallschmelze unter Anwendung von Druck verdüst wird, wobei mit einer aus Metallschmelze und Reaktionsprodukten gebildeten Hüllschicht ummantelte Hartstoffteilchen- aus der 0 Metallschmelze vereinzelt erhalten werden und überschüssige Metallschmelze entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als metallische Komponenten 5

0 bis 68 Gew.-% Ag

30 bis 85 Gew.-% Cu

0 bis 30 Gew.-% Sn

2 bis 15 Gew.-% Ti und/oder Ta o und/oder Zr und/oder B und/oder Si und/oder V und/oder Cr

0 bis 20 Gew.-% Cd, In, Ga, Hf, Nb, Bi , Th, Sb, Cs, Zn,

Mn, C, einzeln oder in Mischungen

eingesetzt werden, die als Einzel komponenten und/oder in Legierungen eingesetzt und mit den Hartstoffen vermischt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung

bis 20 Gew.-% Co, W, WC, Ni , Mo einzeln oder in beliebigen Abmischungen

in Pulverform zugegeben werden, die bei den angewandten Temperaturen bei Herstellung der Metallschmelze nicht in derselben aufschmelzen.

9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus

10 bis 50 Gew.-% Hartstoffteilchen und 50 bis 90 Gew.-% metallischer Komponenten

eingesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdüsung der Schmelze mit Preßgas erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdüsung der Schmelze- mit Wasser erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hartstoffteilchen enthaltende Metallschmelze kurzzeitig über die Schmelztemperatur der Legierung erhöht wird, vorzugsweise mindestens etwa um 100°C, um die Bildung der Reaktionsprodukte an der Oberfläche der Hartstoffteilchen mit den aktiven metallischen Komponenten zu fördern.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hartstoffteilchen enthaltende Metallschmelze zum Verdüsen auf eine Temperatur, die höher, vorzugsweise etwa 50 bis 200°C höher als die Schmelzetemperatur der Legierungsbestandteile der Metallschmelze ist, temperiert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdüsung der die Hartstoffteilchen enthaltenden Metallschmelze unter Schutzgasatmosphäre stattfindet.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdüsung der die Hartstoffteilchen enthaltenden Metallschmelze bei einem Druck von etwa 20 bis 50 Atmosphären stattfindet.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verdüsen der die Hartstoffteilchen enthaltenden Metallschmelze Hartstoffteilchen mit einer Hüllschicht, die eine Dicke unter 300 μm, vorzugsweise unter 5 μm, aufweist, erhalten werden.

17. Verwendung der ummantelten Hartstoffteilchen, erhalten nach einem der Ansprüche 1 bis 16, zum Herstellen von Abtragewerkzeugen durch Einbringen der ummantelten Hartstoffteilchen in eine metallische oder keramische oder aus Kunststoff bestehende Bindermatrix mittels Sintern mit und ohne Druck, Heißpressen, Aufsintern oder Aufschmelzen oder galvanische Auftragsverfahren, in Gestalt abrasiver Körper oder Segmente oder ein- oder mehrschichtiger Beschichtungen auf Trägerkörpern.