WO2008031121A1 - Method for production of w/mo composite powders and composite powder - Google Patents

Method for production of w/mo composite powders and composite powder Download PDF

Info

Publication number
WO2008031121A1
WO2008031121A1 PCT/AT2007/000407 AT2007000407W WO2008031121A1 WO 2008031121 A1 WO2008031121 A1 WO 2008031121A1 AT 2007000407 W AT2007000407 W AT 2007000407W WO 2008031121 A1 WO2008031121 A1 WO 2008031121A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composite powder
starting material
metal
particles
alloy
Prior art date
Application number
PCT/AT2007/000407
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Bock
Annegret Bicherl
Andreas Schön
Burghard Zeiler
Wolf-Dieter Schubert
Original Assignee
Wolfram Bergbau- Und Hütten-Gmbh Nfg. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wolfram Bergbau- Und Hütten-Gmbh Nfg. Kg filed Critical Wolfram Bergbau- Und Hütten-Gmbh Nfg. Kg
Priority to EP07784633A priority Critical patent/EP2061614A1/en
Priority to JP2009527644A priority patent/JP2010503764A/en
Publication of WO2008031121A1 publication Critical patent/WO2008031121A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/20Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
    • B22F9/22Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/17Metallic particles coated with metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/6265Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering involving reduction or oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802Powder coating materials
    • C04B35/62828Non-oxide ceramics
    • C04B35/62831Carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62897Coatings characterised by their thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3239Vanadium oxides, vanadates or oxide forming salts thereof, e.g. magnesium vanadate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3256Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3258Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3839Refractory metal carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3839Refractory metal carbides
    • C04B2235/3847Tungsten carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/404Refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a composite powder produced by this method according to the preamble of claim 11.
  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 18 and to a composite powder produced by this method according to the preamble of claim 24.
  • An essential object of the invention is the production of a composite powder in a simple and rapid manner in which the yield of composite powder is as large as possible.
  • the composite powders obtained by the process according to the invention are intended for further processing
  • the composite powder produced by these process steps according to the invention is characterized in particular by the features of claim 11. It turns out that these powders are good sinterable or can be converted well into hard materials.
  • the composite powders comprise metallic cores or core particles which are overgrown throughout, but at least over 50%, by a cladding layer of tungsten or molybdenum.
  • a method according to the preamble of claim 18 is inventively characterized by the features cited in the characterizing part of claim 18.
  • the composite powder used to carry out this process can be nitrided and / or carburized in a particularly good, rapid and homogeneous manner, and produces exceptionally good material parameters.
  • the present invention is based primarily on the fact that the dispersibility and thus uniformity of the distribution of tungsten or molybdenum, especially by the precursors and pre-distribution and the proportions of the starting materials can be controlled.
  • the composite powders obtained with the invention thus contain a core of W or Mo or a W-Mo alloy which is at least partially coated with a sheath layer of Mo or W or a sheath layer of Mo or W containing carbides and / or nitrides of the metals Mo and / or W is surrounded.
  • the core can also be carburized and / or nitrided.
  • the intermediate composite powder which is also self-contained for certain uses, e.g. For sintering purposes, comprises particles with a cladding layer of tungsten or molybdenum, which surround a core of Mo or W or a Mo-W alloy at least partially, advantageously entirely.
  • a composite powder which comprises core particles of W or Mo or of a Mo-W alloy and a cladding layer of W or Mo, wherein in a further embodiment the cladding layer and optionally also the respective core particles in the form of carbides and / or Nitrides may be present or contain.
  • Starting material B in the predetermined ratio for example by mixing in a tumble mixer and / or wet or dry grinding, for example in a ball mill, an attritor, a planetary ball mill and / or dispersing and / or spraying is carried out after any required drying the reduction process.
  • the starting materials A and B dry or wet over a period of 1 to 300 h, preferably 1 to 50 h, in particular homogeneously, are mixed.
  • the reduction process takes place in a hydrogen atmosphere, it being advantageously possible for the duration of the reduction process to be set to 10 minutes to 100 hours.
  • the reduction process is carried out at a temperature of 400 to 1200 0 C. It is envisaged that the particle size of the starting material A and B 0.1 to
  • the metals of the starting materials or the compounds used it is also possible to dope the metals of the starting materials or the compounds used. It is advantageous if the metals or metal alloys present in the starting material A or B with Cr and / or V and / or Mo and / or Ta and / or Nb in an amount of 50 ppm to 20 wt .-% of (r ) in the starting material A or in the starting material B provided metal (e) to dope. It is understood that in the case that a starting material contains Mo, doping with Mo is eliminated.
  • the reduction process can be carried out in different ways.
  • one-stage or two-stage reduction operations are feasible.
  • the features of claims 7 and 8 are advantageous.
  • a heating rate and / or a cooling rate between 1 and 500 K / min is set.
  • the bed height of the mixed starting materials present in powder form is selected as a function of the raw materials and their pouring properties (in particular bulk density, porosity). The process of overgrowth of Mo works over the
  • the mathematical model assumes that the powder particles are spherical and ideally uniform and complete as core-shell structures. Likewise, the calculation is based on Mo metal.
  • V 1 (- ⁇ Ri -- ⁇ R 3 2 ) (shell volume V1)
  • V 2 - ⁇ R j (core volume V2)
  • Composite powder is: 0.6 ⁇ X ⁇ R ⁇ 1, 2 X, where
  • R1 mean radius of the particles of the composite powder
  • V 6 volume of the metal of the starting material B (sheath) R2 mean radius of the particles of the starting material A or of the core particles.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the metal composite powders, where 1 W or Mo and 2 Mo or W are used.
  • the occurring Mo-W or W-Mo composite powder particles are shown schematically.
  • W: Mo used and the distribution of the W and Mo phases
  • holistic (a) and partially (b) overgrown structures are possible.
  • (c) and (d) possible overgrowths of non-spherical particles and agglomerates are illustrated.
  • FIGS. 4 and 5 show the X-ray diffractograms of W-Mo (FIG. 4) and Mo-W (FIG. 5) with phases W (bcc) and Mo (bcc).
  • Fig. 6 shows SEM images of Mo-W powder; on the right is an EDS spectrum of the composite powder, on the left is a tungsten crystal with a not completely overgrown molybdenum core to see. On the right side, the corresponding spectrum of the EDS analysis is shown. Based on this SEM image, it can be seen that tungsten epitaxially grows on molybdenum, which is possible due to the very similar lattice parameters (both cubic-centered).
  • Fig. 7 shows electron micrographs of Mo-W; left: Mo-W
  • Fig. 8 shows SEM images of Mo-W composite powder (etched).
  • the copper-ground sections of the MoW powders of FIGS. 7 and 8 clearly show the core-shell structure.
  • the layer thickness of tungsten around the molybdenum appears to be largely uniform.
  • the reverse overgrowth of tungsten with molybdenum shows comparable results ( Figure 9) with a clear core-shell structure.
  • Fig. 9 shows pictures of the W-Mo composite powder, above: REM and below: light microscope.
  • the resulting composite powders generally exhibit a thickness of the cladding layer of 12 nm to 15 ⁇ m, which depends on the ratio of the starting materials and the size of the starting particles.
  • the results of X-ray diffractometry show tungsten and Mo in bcc form.
  • the oxygen content of the composite powder is ⁇ 5000 ppm.
  • the sectioncheng rosse of the composite powder is about 50 nm to 50 microns determined by scanning electron microscopy. It should also be noted that the starting materials or
  • the resulting composite powder with carbon preferably in the form of carbon black and / or graphite, is mixed and / or in an atmosphere of H 2 and N 2 and / or H 2 / CH 4 and / or CO and / and or CO 2 is heated, to a temperature of 800 to 2200 0 C, so that the metals in the cladding layer and0 optionally also in the core particles in the corresponding compounds with carbon and / or nitrogen, in particular nitrides and / or carbides are reacted , Preferably in tungsten mono- and / or Molybdändicarbid, and / or proceed appropriate storage reactions.
  • the mixing of the already existing composite powder with carbon black or graphite 5 can be carried out in conventional mixing or milling units, such as, for example, Tumble mixers, ball mills, planetary ball mills, attritors or dispersers.
  • the carburization and / or nitration is carried out at a, in particular constant, temperature for 10 minutes to 50 hours, 0 optionally a heating rate and / or a cooling rate of 2 to 500 K / min is set.
  • the atmosphere for the reaction is chosen according to the desired compound; accordingly, the temperatures are set.
  • the composite powder obtained in the course of the reaction comprises cores or core particles of W or Mo or a Mo-W alloy which are overgrown with a cladding layer of 5 Mo or W, the core layer and optionally the cladding layer being carburized and / or nitrided available.
  • the core particles can thus also contain C and / or N inclusions or carbides and / or nitrides.
  • FIG. 10 schematically illustrates a Mo 2 C-WC / WC-Mo 2 C 30 composite powder, consisting of a Mo 2 C or WC core and a WC or Mo 2 C shell, with 3 Mo 2 C or WC and 4 WC or Mo 2 C is designated.
  • Figure 11 shows the X-ray diffractogram of the Mo 2 C-WC composite powder with the occurring phases WC and Mo 2 C.
  • Fig. 12 shows SEM images of a composite powder with 90WC / 1 OMo 2 C (under 35th Cu cut, etched).
  • the composite powders of the invention obtained by the reaction show that at least 50% of the particles are wholly in contact with the carbides and / or nitrides overgrown coat layer are overgrown.
  • the composite powder has a particle size of 50 nm to 15 microns, wherein the thickness of the cladding layer is 8 nm to 50 microns.
  • At least one of the metals used contains Cr and / or V and / or Mo and / or Ta and / or Mo and / or Nb in an amount of from 50 ppm to 2 Wt .-% of each doped metal is doped.
  • Example 1 WO 2 (0.5-2 ⁇ m) is intimately mixed with Mo metal powder (3-4 ⁇ m) in a ratio W: Mo of 90:10 (w%) by means of a tumble mixer for 40-60 minutes. This mixture is then reduced with hydrogen at temperatures of 800-950 0 C. The result is a Mo-W composite powder with a clear core-shell structure in which the molybdenum particles is overgrown by> 90% of tungsten. The particle size is in the range of 5 - 7 microns with a W-layer thickness of 1 - 2 microns.
  • a Mo 2 C-WC composite powder is formed, wherein the molybdenum carbide is> 90% surrounded by tungsten monocarbide and has a distinct core-shell structure.
  • MoO 2 (0.5-2 ⁇ m) is intimately mixed with W metal powder (2-4 ⁇ m) in a ratio Mo: W 1: 1 (w%) by means of a tumble mixer for 40-60 minutes. This mixture is then reduced with hydrogen at temperatures of 900 - 1000 0 C. The result is a W-Mo composite powder with a clear core-shell structure in which the tungsten particles are over> 90% of molybdenum overgrown.
  • the particle size is in the range of 3 - 5 microns with a Mo layer thickness of about 0, 5 microns.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for production of a composite powder comprising Mo and W, where a powder starting material A, comprising Mo or W metal powder is mixed with a powder starting material B, which comprises, in the case of starting material A being Mo or a Mo/W alloy, oxidic compounds of W or a powder starting material B which comprises, in the case where starting material A is W, oxidic compounds of Mo, the weight ratio (V) in the mixture of Mo to W is in the range 1:99 to 99:1 and the powder mixture is subjected to an at least single stage reductive process, in the course of which the particles of the metal or metal alloy in starting material A are at least partly preferably completely covered over by a layer of the metal from starting material B.

Description

Verfahren zur Herstellung von W-Mo-Kompositpulvern und Kompositpulver Process for the preparation of W-Mo composite powders and composite powder
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes Kompositpulver gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a composite powder produced by this method according to the preamble of claim 11.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 18 sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes Kompositpulver gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24.Furthermore, the invention relates to a method according to the preamble of claim 18 and to a composite powder produced by this method according to the preamble of claim 24.
Ein wesentliches Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines Kompositpulvers in einfacher und rascher Weise, bei dem die Ausbeute an Kompositpulver möglichst groß ist.An essential object of the invention is the production of a composite powder in a simple and rapid manner in which the yield of composite powder is as large as possible.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Kompositpulver sollen für weitereThe composite powders obtained by the process according to the invention are intended for further
Verwendungszwecke gut geeignet sein; insbesondere sollen damit Sinterverfahren, z.B. für die Sinterung von Halbzeug, Werkzeugen und ähnlichen Gegenständen, wirtschaftlich und von den Werkstoffparametern her mit guten Resultaten durchführbar sein. Des Weiteren sollen derartige Pulver für die Herstellung von Hartmetallpulvern, insbesondere zum Ersintem von nitirierten bzw. carburierten Hartwerkstoffen gut einsetzbar sein.Uses are well suited; in particular, sintering processes, e.g. for the sintering of semi-finished products, tools and similar objects, economically feasible and from the material parameters with good results. Furthermore, such powders should be readily usable for the production of hard metal powders, in particular for the sintering of nitrited or carburized hard materials.
Diese Ziele werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmalen erreicht.These objects are achieved in a method of the type mentioned above with the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angeführt.Advantageous embodiments of the method are given in claims 2 to 10.
Das mit diesen erfindungsgemäßen Verfahrensschritten hergestellte Kompositpulver ist vor allem durch die Merkmale des Anspruches 11 gekennzeichnet. Es zeigt sich, dass diese Pulver gut sinterbar sind bzw. gut in Hartstoffe übergeführt werden können. Die Kompositpulver umfassen metallische Kerne bzw. Kernteilchen, die durchwegs, zumindest aber zu mindestens 50% mit einer Mantelschicht aus Wolfram oder Molybdän überwachsen sind.The composite powder produced by these process steps according to the invention is characterized in particular by the features of claim 11. It turns out that these powders are good sinterable or can be converted well into hard materials. The composite powders comprise metallic cores or core particles which are overgrown throughout, but at least over 50%, by a cladding layer of tungsten or molybdenum.
Weitere vorteilhafte Merkmale eines derartigen Kompositpulvers sind den Ansprüchen 12 bis 17 zu entnehmen.Further advantageous features of such a composite powder are given in claims 12 to 17.
Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 18 ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 18 angeführten Merkmale charakterisiert. Das zur Durchführung dieses Verfahrens eingesetzte Kompositpulver kann besonders gut, rasch und homogen nitriert und/oder carburiert werden und erbringt ausgesprochen gute Materialparameter.A method according to the preamble of claim 18 is inventively characterized by the features cited in the characterizing part of claim 18. The composite powder used to carry out this process can be nitrided and / or carburized in a particularly good, rapid and homogeneous manner, and produces exceptionally good material parameters.
Die Reaktion mit den entsprechenden Elementen Kohlenstoff und/oder Stickstoff erfolgt vorteilhafterweise entsprechend den in den Ansprüchen 19 bis 22 angegebenen Merkmalen, die eine zielführende Verfahrensweise gewährleisten. Mit diesem Verfahren wird ein Kompositpulver erstellt, das mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 23 charakterisiert ist. Dieses Pulver weist gute Sinterbzw. Weiterverarbeitungseigenschaften auf und ist vielseitig einsetzbar.The reaction with the corresponding elements carbon and / or nitrogen advantageously takes place in accordance with the features specified in claims 19 to 22, which ensure a targeted procedure. With this method, a composite powder is created, which is characterized by the features of the characterizing part of claim 23. This powder has good Sinterbzw. Further processing properties and is versatile.
Vorteilhafte Merkmale derartiger Kompositpulver sind den Ansprüchen 24 bis 30 zu entnehmen.Advantageous features of such composite powder can be found in claims 24 to 30.
Die Herstellung von Wolfram-Molybdän Werkstoffen erfolgt durch Legierung von W und Mo oder Sintern von innigen Metallpulvermischungen.The production of tungsten-molybdenum materials by alloying of W and Mo or sintering of intimate metal powder mixtures.
Die vorliegende Erfindung stützt sich vorwiegend darauf, dass die Dispergierbarkeit und damit Gleichmäßigkeit der Verteilung des Wolfram bzw. Molybdän, vor allem durch die Vorstoffe und Vorverteilung sowie die Mengenverhältnisse der Ausgangsstoffe gesteuert werden kann.The present invention is based primarily on the fact that the dispersibility and thus uniformity of the distribution of tungsten or molybdenum, especially by the precursors and pre-distribution and the proportions of the starting materials can be controlled.
Die mit der Erfindung erhaltenen Kompositpulver enthalten somit einen Kern aus W oder Mo oder einer W-Mo-Legierung, der zumindest teilweise mit einer Mantelschicht aus Mo oder W bzw. einer Mantelschicht aus Mo oder W enthaltenden Carbide und/oder Nitride der Metalle Mo und/oder W umgeben ist. Auch der Kern kann carburiert und/oder nitriert sein.The composite powders obtained with the invention thus contain a core of W or Mo or a W-Mo alloy which is at least partially coated with a sheath layer of Mo or W or a sheath layer of Mo or W containing carbides and / or nitrides of the metals Mo and / or W is surrounded. The core can also be carburized and / or nitrided.
Das als Zwischenprodukt erhaltene Kompositpulver, das auch selbständig für bestimmte Verwendungszwecke, z.B. für Sinterzwecke, einsetzbar ist, umfasst Teilchen mit einer Mantelschicht aus Wolfram oder Molybdän, die einen Kern aus Mo oder W oder einer Mo-W-Legierung zumindest teilweise, vorteilhafterweise zur Gänze, umgeben.The intermediate composite powder which is also self-contained for certain uses, e.g. For sintering purposes, comprises particles with a cladding layer of tungsten or molybdenum, which surround a core of Mo or W or a Mo-W alloy at least partially, advantageously entirely.
Des weiteren kann die Korngröße der Kernteilchen und der Mantelschicht durch Variation der Mengenverhältnisse, der Teilchengröße sowie der Reaktionstemperaturen einfach gesteuert und innerhalb gewisser Grenzen mit großer Genauigkeit eingestellt werden. Erfindungsgemäß wird somit ein Kompositpulver erstellt, das Kernteilchen aus W oder Mo oder aus einer Mo-W-Legierung und eine Mantelschicht aus W oder Mo umfasst, wobei in einer weiteren Ausführung die Mantelschicht und gegebenenfalls auch das jeweilige Kernteilchen in Form von Carbiden und/oder Nitriden vorliegen bzw. diese enthalten können. Nach einem Vermischen des Metallpulvers des Ausgangsstoffes A mit demFurthermore, the grain size of the core particles and the cladding layer can be easily controlled by varying the proportions, the particle size and the reaction temperatures and adjusted within certain limits with great accuracy. According to the invention, a composite powder is thus produced which comprises core particles of W or Mo or of a Mo-W alloy and a cladding layer of W or Mo, wherein in a further embodiment the cladding layer and optionally also the respective core particles in the form of carbides and / or Nitrides may be present or contain. After mixing the metal powder of the starting material A with the
Ausgangsstoff B in dem vorgegebenen Verhältnis, z.B. durch Mischen in einem Taumelmischer und/oder nasse oder trockene Mahlung, z.B. in einer Kugelmühle, einem Attritor, einer Planetenkugelmühle und/oder Dispergieren und/oder Versprühen, erfolgt nach allfällig erforderlicher Trocknung der Reduktionsvorgang. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Ausgangsstoffe A und B trocken oder feucht über eine Zeitdauer von 1 bis 300 h, vorzugsweise 1 bis 50 h, insbesondere homogen, vermischt werden. Der Reduktionsvorgang erfolgt in einer Wasserstoffatmosphäre, wobei vorteilhafterweise vorgesehen sein kann, dass die Dauer des Reduktionsvorganges auf 10 min bis 100 h eingestellt wird. Der Reduktionsvorgang wird bei einer Temperatur von 400 bis 12000C vorgenommen. Es ist vorgesehen, dass die Teilchengröße des Ausgangsstoffs A und B 0,1 μm bisStarting material B in the predetermined ratio, for example by mixing in a tumble mixer and / or wet or dry grinding, for example in a ball mill, an attritor, a planetary ball mill and / or dispersing and / or spraying is carried out after any required drying the reduction process. Appropriately, it is provided that the starting materials A and B dry or wet over a period of 1 to 300 h, preferably 1 to 50 h, in particular homogeneously, are mixed. The reduction process takes place in a hydrogen atmosphere, it being advantageously possible for the duration of the reduction process to be set to 10 minutes to 100 hours. The reduction process is carried out at a temperature of 400 to 1200 0 C. It is envisaged that the particle size of the starting material A and B 0.1 to
50 μm betragen.50 microns.
Es ist des weiteren möglich, die Metalle der Ausgangsstoffe bzw. der eingesetzten Verbindungen zu dotieren. Von Vorteil ist es, wenn die beim Ausgangsstoff A bzw. B vorliegenden Metalle bzw. Metalllegierungen mit Cr und/oder V und/oder Mo und/oder Ta und oder Nb in einem Ausmaß von 50 ppm bis 20 Gew.-% des(r) im Ausgangsstoff A bzw. im Ausgangsstoff B vorgesehenen Metalls(e) zu dotieren. Es versteht sich, dass im Fall, dass ein Ausgangsstoff Mo enthält, eine Dotierung mit Mo entfällt.It is also possible to dope the metals of the starting materials or the compounds used. It is advantageous if the metals or metal alloys present in the starting material A or B with Cr and / or V and / or Mo and / or Ta and / or Nb in an amount of 50 ppm to 20 wt .-% of (r ) in the starting material A or in the starting material B provided metal (e) to dope. It is understood that in the case that a starting material contains Mo, doping with Mo is eliminated.
Das Reduktionsverfahren kann in unterschiedlicher Weise geführt werden. Vorteilhafterweise sind einstufige oder zweistufige Reduktionsvorgänge durchführbar. Diesbezüglich sind die Merkmale der Patentansprüche 7 und 8 von Vorteil.The reduction process can be carried out in different ways. Advantageously, one-stage or two-stage reduction operations are feasible. In this regard, the features of claims 7 and 8 are advantageous.
Es ist vorgesehen, dass eine Aufheizgeschwindigkeit und/oder eine Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen 1 bis 500 K/min eingestellt wird. Die Schütthöhe der vermischten pulverförmig vorliegenden Ausgangsstoffe wird in Abhängigkeit der Rohstoffe und deren Schütteigenschaften (insbesondere Schüttdichte, Porosität) gewählt. Der Prozess der Überwachsung von Mo funktioniert über denIt is envisaged that a heating rate and / or a cooling rate between 1 and 500 K / min is set. The bed height of the mixed starting materials present in powder form is selected as a function of the raw materials and their pouring properties (in particular bulk density, porosity). The process of overgrowth of Mo works over the
Gasphasentransport, z.B. von WO2(OH)2 bzw. WO3(g). Dabei wirkt das Mo als Keimbildungshilfe für Wolfram und führt zu einem sehr gleichmäßigen Kompositpulver. Die makroskopische Morphologie des W-Mo Kompositpulvers entspricht der makroskopischen Morphologie des Pulvers der eingesetzten Kern-Komponente. In Abbildung 1 ist die Anlagerung des Ausgangsstoffes B als Mantelschicht auf dem Kernteilchen dargestellt. Durch die entsprechende Anlagerung ergibt sich ein Teilchen des Kompositpulvers, das in Fig. 1 rechts dargestellt ist. Mit 1 ist WO2 (bzw. MoO2) mit 2 W (bzw. Mo), mit 3 WO2(OH)2 (bzw. eine flüchtige Mo-Verbindung) mit 4 W (bzw. Mo) bezeichnet. In Abbildung 2 wird ein mathematisches Modell betreffend den Aufbau desGas phase transport, eg of WO2 (OH) 2 or WO 3 (g). The Mo acts as a nucleation aid for tungsten and leads to a very uniform composite powder. The macroscopic morphology of the W-Mo composite powder corresponds to the macroscopic morphology of the powder of the core component used. In Figure 1, the attachment of the starting material B is shown as a cladding layer on the core particle. By the corresponding addition results in a particle of the composite powder, which is shown in Fig. 1 right. 1 denotes WO 2 (or MoO 2 ) with 2 W (or Mo), with 3 WO 2 (OH) 2 (or a volatile Mo compound) with 4 W (or Mo). Figure 2 shows a mathematical model concerning the structure of the
Kompositpulvers dargestellt.Composite powder shown.
Das mathematische Modell nimmt an, dass die Pulverpartikel in Kugelform vorliegen und ideal gleichmäßig und vollständig als Kern-Mantel-Stukturen auftreten. Ebenso basiert die Berechnung auf Mo-Metall.The mathematical model assumes that the powder particles are spherical and ideally uniform and complete as core-shell structures. Likewise, the calculation is based on Mo metal.
V1 = (-πRi --πR3 2) (Mantelvolumen V1) V2 = -πRj (Kernvolumen V2)V 1 = (-πRi --πR 3 2 ) (shell volume V1) V 2 = -πR j (core volume V2)
Setzt man nun die Volumina der eingesetzten Stoffe W und Mo ins Verhältnis, so erhält man eine logische Radienbeziehung, mit der sich anhand der Kenntnis des Radius der Kern-Komponente bzw. des Kernteilchens und des W:Mo beziehungsweise WC:MoIf we now put the volumes of the substances used W and Mo in relation, we obtain a logical radius relationship, with the knowledge of the radius of the core component or the core particle and the W: Mo or WC: Mo
Mengenverhältnisses die Schichtdicke des Mantels sowie die Partikelgröße desAmount ratio, the layer thickness of the shell and the particle size of the
Kompositpulverteilchens abschätzen lässt:Estimate composite powder particle:
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0003
Figure imgf000005_0003
Von Vorteil ist es somit, wenn für den mittleren Radius der Teilchen desIt is thus advantageous if, for the mean radius of the particles of the
Kompositpulvers gilt: 0,6 X < R^ 1 ,2 X , wobei
Figure imgf000005_0004
Composite powder is: 0.6 X <R ^ 1, 2 X, where
Figure imgf000005_0004
wobeiin which
R1 mittlerer Radius der Teilchen des KompositpulversR1 mean radius of the particles of the composite powder
VA Volumen des Metalls des Ausgangsstoffes A (Kern)V A Volume of the metal of the starting material A (core)
V6 Volumen des Metalls des Ausgangsstoffes B (Mantel) R2 mittlerer Radius der Teilchen des Ausgangsstoffes A bzw. der Kernteilchen sind. Bei der erfindungsgemäßen Vorgangsweise lässt sich durch die Wahl der Korngröße des Ausgangsstoffes A (=Kernkomponente) die Korngröße des resultierenden Kompositpulvers steuern, da die Dicke der Mantelschicht des resultierenden Kompositpulvers der Differenz der Radien R1 - R2 entspricht.V 6 volume of the metal of the starting material B (sheath) R2 mean radius of the particles of the starting material A or of the core particles. In the procedure according to the invention can be controlled by the choice of the grain size of the starting material A (= core component), the grain size of the resulting composite powder, since the thickness of the cladding layer of the resulting composite powder of the difference of the radii R 1 - R 2 corresponds.
Abb. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Metall-Kompositpulver, wobei mit 1 W bzw. Mo und mit 2 Mo bzw. W bezeichnet wird. Die auftretenden Mo-W bzw. W-Mo Kompositpulverpartikel sind schematisch dargestellt. Je nach eingesetztem Gewichtsverhältnis W:Mo und Verteilung der W und Mo Phasen sind ganzheitlich (a) sowie teilweise (b) überwachsene Strukturen möglich. In (c) und (d) sind mögliche Überwachsungen von nicht-kugeligen Partikel sowie Agglomeraten veranschaulicht.FIG. 3 shows a schematic representation of the metal composite powders, where 1 W or Mo and 2 Mo or W are used. The occurring Mo-W or W-Mo composite powder particles are shown schematically. Depending on the weight ratio W: Mo used and the distribution of the W and Mo phases, holistic (a) and partially (b) overgrown structures are possible. In (c) and (d) possible overgrowths of non-spherical particles and agglomerates are illustrated.
Abb. 4 und 5 zeigen die Röntgendiffraktogramme von W-Mo (Abb. 4) bzw. Mo-W (Abb. 5) mit den Phasen W (bcc) und Mo (bcc).FIGS. 4 and 5 show the X-ray diffractograms of W-Mo (FIG. 4) and Mo-W (FIG. 5) with phases W (bcc) and Mo (bcc).
Abb. 6 zeigt REM-Aufnahmen von Mo-W Pulver; rechts ist ein EDS-Spektrum des Kompositpulvers dargestellt, links ist ein Wolframkristall mit einem nicht ganz überwachsenen Molybdän-Kern zu sehen. Rechts dargestellt das entsprechende Spektrum der EDS-Analyse. Anhand dieser REM-Aufnahme erkennt man, dass Wolfram epitaktisch auf dem Molybdän aufwächst, was durch die sehr ähnlichen Gitterparameter (beide kubisch innenzentriert) möglich ist. Abb. 7 zeigt elektronenmikroskopische Aufnahmen des Mo-W; links: Mo-WFig. 6 shows SEM images of Mo-W powder; on the right is an EDS spectrum of the composite powder, on the left is a tungsten crystal with a not completely overgrown molybdenum core to see. On the right side, the corresponding spectrum of the EDS analysis is shown. Based on this SEM image, it can be seen that tungsten epitaxially grows on molybdenum, which is possible due to the very similar lattice parameters (both cubic-centered). Fig. 7 shows electron micrographs of Mo-W; left: Mo-W
(ungeätzt); rechts: Mo-W (geätzt).(Unetched); right: Mo-W (etched).
Abb. 8 zeigt REM-Aufnahmen von Mo-W Kompositpulver (geätzt). In den Kupferschliffen der MoW-Pulver der Abb. 7 und 8 ist deutlich die Kern-Mantel-Struktur zu erkennen. Die Schichtdicke an Wolfram um das Molybdän erscheint weitgehend einheitlich. Die umgekehrte Überwachsung von Wolfram mit Molybdän zeigt vergleichbare Ergebnisse (Abb. 9) mit deutlicher Kern-Mantelstruktur. Abb. 9 zeigt Aufnahmen des W- Mo Kompositpulvers, und zwar oben: REM und unten: Lichtmikroskop.Fig. 8 shows SEM images of Mo-W composite powder (etched). The copper-ground sections of the MoW powders of FIGS. 7 and 8 clearly show the core-shell structure. The layer thickness of tungsten around the molybdenum appears to be largely uniform. The reverse overgrowth of tungsten with molybdenum shows comparable results (Figure 9) with a clear core-shell structure. Fig. 9 shows pictures of the W-Mo composite powder, above: REM and below: light microscope.
Die erhaltenen Kompositpulver zeigen in der Regel eine Dicke der Mantelschicht von 12 nm bis 15 μm, die vom Verhältnis der Ausgangsstoffe und der Größe der Ausgangsteilchen abhängt.The resulting composite powders generally exhibit a thickness of the cladding layer of 12 nm to 15 μm, which depends on the ratio of the starting materials and the size of the starting particles.
Die Ergebnisse einer Röntgendiffraktometrie zeigen Wolfram und Mo in bcc-Form. Der Sauerstoffgehalt des Kompositpulvers ist < 5000 ppm. Die Teilcheng rosse des Kompositpulvers beträgt etwa 50 nm bis 50 μm bestimmt mittels Rasterelektronenmikroskopie. Zu bemerken ist des weiteren, dass die eingesetzten Ausgangsstoffe bzw.The results of X-ray diffractometry show tungsten and Mo in bcc form. The oxygen content of the composite powder is <5000 ppm. The Teilcheng rosse of the composite powder is about 50 nm to 50 microns determined by scanning electron microscopy. It should also be noted that the starting materials or
Verbindungen einen hohen Reinheitsgrad besitzen sollen bzw. Verunreinigungen lediglich in einem in der Sintertechnik üblichen Ausmaß vorliegen sollen. Um Kompositpulver zu erstellen, in deren Mantelschicht Carbide und/oder Nitride vorliegen, wird das bislang beschriebene Verfahren derart weitergeführt, dass das erhaltene bzw. bereits beschriebene Kompositpulver einer Reaktion unterzogen wird, bei der in die Mantefschicht der Teilchen und gegebenenfalls auch in die Kernteilchen des 5 erhaltenen Kompositpulvers Kohlenstoff und/oder Stickstoff eingelagert werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass das erhaltene Kompositpulver mit Kohlenstoff, vorzugsweise in Form von Ruß und/oder Graphit, vermischt wird und/oder in einer Atmosphäre aus H2 und N2 und/oder H2/CH4 und/oder CO und/oder CO2 erhitzt wird, und zwar auf eine Temperatur von 800 bis 22000C, sodass die Metalle in der Mantelschicht und0 gegebenenfalls auch in den Kernteilchen in die entsprechenden Verbindungen mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff, insbesondere Nitride und/oder Carbide, umgesetzt werden, vorzugsweise in Wolframmono- und/oder Molybdändicarbid, und/oder entsprechende Einlagerungsreaktionen ablaufen.Compounds should have a high degree of purity or impurities should be present only in a customary in the sintering technology extent. In order to prepare composite powders in whose shell layer carbides and / or nitrides are present, the process described so far is continued such that the composite powder obtained or already undergoes a reaction in which in the Mantefschicht of the particles and optionally also in the core particles of the 5 composite powder carbon and / or nitrogen are stored. For this purpose it can be provided that the resulting composite powder with carbon, preferably in the form of carbon black and / or graphite, is mixed and / or in an atmosphere of H 2 and N 2 and / or H 2 / CH 4 and / or CO and / and or CO 2 is heated, to a temperature of 800 to 2200 0 C, so that the metals in the cladding layer and0 optionally also in the core particles in the corresponding compounds with carbon and / or nitrogen, in particular nitrides and / or carbides are reacted , Preferably in tungsten mono- and / or Molybdändicarbid, and / or proceed appropriate storage reactions.
Das Vermischen des bereits vorliegenden Kompositpulvers mit Ruß bzw. Graphit 5 kann in üblichen Misch- bzw. Mahlaggregaten erfolgen, wie z.B. Taumelmischern, Kugelmühlen, Planetenkugelmühlen, Attritoren bzw. Dispersem.The mixing of the already existing composite powder with carbon black or graphite 5 can be carried out in conventional mixing or milling units, such as, for example, Tumble mixers, ball mills, planetary ball mills, attritors or dispersers.
Nach einer entsprechenden Vermischung und insbesondere Homogenisierung des eingesetzten Kompositpulvers ist vorgesehen, dass die Carburierung und/oder Nitrierung bei einer, insbesondere konstanten, Temperatur für 10 min bis 50 h vorgenommen wird, 0 wobei gegebenenfalls eine Aufheizrate und/oder eine Abkühlungsrate von 2 bis 500 K/min eingestellt wird. Die Atmosphäre für die Reaktion wird entsprechend der gewünschten Verbindung gewählt; entsprechend werden auch die Temperaturen eingestellt.After appropriate mixing and in particular homogenization of the composite powder used, it is provided that the carburization and / or nitration is carried out at a, in particular constant, temperature for 10 minutes to 50 hours, 0 optionally a heating rate and / or a cooling rate of 2 to 500 K / min is set. The atmosphere for the reaction is chosen according to the desired compound; accordingly, the temperatures are set.
Das im Zuge der Reaktion erhaltene Kompositpulver umfasst Kerne bzw. Kernteilchen aus W oder Mo bzw. einer Mo-W-Legierung, die mit einer Mantelschicht aus 5 Mo oder W überwachsen sind, wobei die Kern- und gegebenenfalls die Mantelschicht carburiert und/oder nitriert vorliegen. Bei entsprechender Verfahrensführung können somit auch die Kernteilchen C- und/oder N-Einlagerungen bzw. Carbide und/oder Nitride enthalten.The composite powder obtained in the course of the reaction comprises cores or core particles of W or Mo or a Mo-W alloy which are overgrown with a cladding layer of 5 Mo or W, the core layer and optionally the cladding layer being carburized and / or nitrided available. With appropriate process control, the core particles can thus also contain C and / or N inclusions or carbides and / or nitrides.
Abbildung 10 veranschaulicht schematisch ein Mo2C-WC / WC-Mo2C 30 Compositpulver, bestehend aus einem Mo2C bzw. WC-Kern und einem WC bzw. Mo2C- Mantel, wobei mit 3 Mo2C bzw. WC und mit 4 WC bzw. Mo2C bezeichnet ist.FIG. 10 schematically illustrates a Mo 2 C-WC / WC-Mo 2 C 30 composite powder, consisting of a Mo 2 C or WC core and a WC or Mo 2 C shell, with 3 Mo 2 C or WC and 4 WC or Mo 2 C is designated.
Abbildung 11 zeigt das Röntgendiffraktogramm des Mo2C-WC Kompositpulvers mit den auftretenden Phasen WC und Mo2C.Figure 11 shows the X-ray diffractogram of the Mo 2 C-WC composite powder with the occurring phases WC and Mo 2 C.
Abb. 12 zeigt REM-Aufnahmen eines Kompositpulvers mit 90WC/1 OMo2C (unter 35. Cu-Schliff, geätzt).Fig. 12 shows SEM images of a composite powder with 90WC / 1 OMo 2 C (under 35th Cu cut, etched).
Die erfindungsgemäßen durch die Reaktion erhaltenen Kompositpulver zeigen, dass zumindest 50% der Teilchen zur Gänze mit der Carbide und/oder Nitride enthaltenden Mantelschicht überwachsen sind. Das Kompositpulver besitzt eine Teilchengröße von 50 nm bis 15 μm, wobei die Dicke der Mantelschicht 8 nm bis 50 μm beträgt.The composite powders of the invention obtained by the reaction show that at least 50% of the particles are wholly in contact with the carbides and / or nitrides overgrown coat layer are overgrown. The composite powder has a particle size of 50 nm to 15 microns, wherein the thickness of the cladding layer is 8 nm to 50 microns.
Auch bei diesen Pulvern kann aufgrund des eingesetzten Ausgangs- Kompositpulvers vorgesehen sein, dass zumindest eines der eingesetzten Metalle mit Cr und/oder V und/oder Mo und/oder Ta und/oder Mo und/oder Nb in einem Ausmaß von 50 ppm bis 2 Gew.-% des jeweils dotierten Metalls dotiert ist.In the case of these powders, it may also be provided on the basis of the starting composite powder used that at least one of the metals used contains Cr and / or V and / or Mo and / or Ta and / or Mo and / or Nb in an amount of from 50 ppm to 2 Wt .-% of each doped metal is doped.
Beispiel 1 : WO2 (0,5 - 2 μm) wird mit Mo-Metallpulver (3 - 4 μm) in einem Verhältnis W : Mo von 90 : 10 (w%) mittels Taumelmischer 40 - 60 min innig gemischt. Diese Mischung wird anschließend mit Wasserstoff bei Temperaturen von 800 - 950 0C reduziert. Es resultiert ein Mo-W Compositpulver mit einer deutlichen Kern-Mantelstruktur, in der die Molybdän- Teilchen zu > 90 % von Wolfram überwachsen wird. Die Partikelgröße liegt im Bereich von 5 - 7 μm mit einer W-Schichtstärke von 1 - 2 μm.Example 1: WO 2 (0.5-2 μm) is intimately mixed with Mo metal powder (3-4 μm) in a ratio W: Mo of 90:10 (w%) by means of a tumble mixer for 40-60 minutes. This mixture is then reduced with hydrogen at temperatures of 800-950 0 C. The result is a Mo-W composite powder with a clear core-shell structure in which the molybdenum particles is overgrown by> 90% of tungsten. The particle size is in the range of 5 - 7 microns with a W-layer thickness of 1 - 2 microns.
Durch Carburierung dieses Compositpulvers mit Kohlenstoff (Russ) entsteht ein Mo2C-WC Compositpulver, wobei das Molybdändicarbid zu > 90 % von Wolframmonocarbid umgeben ist und eine deutliche Kern-Mantelstruktur aufweist.By carburizing this composite powder with carbon (soot), a Mo 2 C-WC composite powder is formed, wherein the molybdenum carbide is> 90% surrounded by tungsten monocarbide and has a distinct core-shell structure.
Beispiel 2:Example 2:
MoO2 (0,5 - 2 μm) wird mit W-Metallpulver (2 - 4 μm) in einem Verhältnis Mo : W 1 : 1 (w%) mittels Taumelmischer 40 - 60 min innig gemischt. Diese Mischung wird anschließend mit Wasserstoff bei Temperaturen von 900 - 1000 0C reduziert. Es resultiert ein W-Mo Compositpulver mit einer deutlichen Kern-Mantelstruktur, in der die Wolframteilchen zu > 90 % von Molybdän überwachsen sind. Die Partikelgröße liegt im Bereich von 3 - 5 μm mit einer Mo-Schichtdicke von etwa 0, 5 μm.MoO 2 (0.5-2 μm) is intimately mixed with W metal powder (2-4 μm) in a ratio Mo: W 1: 1 (w%) by means of a tumble mixer for 40-60 minutes. This mixture is then reduced with hydrogen at temperatures of 900 - 1000 0 C. The result is a W-Mo composite powder with a clear core-shell structure in which the tungsten particles are over> 90% of molybdenum overgrown. The particle size is in the range of 3 - 5 microns with a Mo layer thickness of about 0, 5 microns.
Aus den vorliegenden Ausführungen zeigt es sich, dass Mo und W einander gleichwertig bzw. weitestgehend austauschbar sind, da die Reaktionskinetik vergleichbar ist.From the present explanations, it turns out that Mo and W are equivalent or largely interchangeable, since the reaction kinetics are comparable.
Lediglich die eingesetzten Strukturen der W-Oxide und der Mo-Oxide unterscheiden sich. Only the structures of the W oxides and the Mo oxides used differ.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Herstellung eines Mo und W enthaltenden Kompositpulvers, wobei ein pulverförmiger Ausgangsstoff A, umfassend Mo- oder W-Metallpulver oder einA process for producing a composite powder containing Mo and W, wherein a powdery starting material A comprising Mo or W metal powder or a
5 Legierungspulver dieser beiden Metalle,5 alloy powder of these two metals,
- mit einem pulverförmigen Ausgangsstoff B, der im Fall, dass als Ausgangsstoff A Mo oder eine Mo-W-Legierung vorliegt, zumindest einen der folgenden Stoffe umfasst: oxidische Verbindungen von W, insbesondere WO3, WO29, W2o050, WO2.72> W18O47 10 oder andere W-Oxide, H2WO4,- with a powdery raw material B, which in case is present as starting material A Mo or a Mo-W alloy, at least one of the following substances comprises oxidic compounds of W, in particular WO 3, WO 29, W 2 o0 50, WO 2 .7 2> W 18 O 47 10 or other W oxides, H 2 WO 4 ,
Ammoniumparawolframat (APW), Ammoniummetawolframat (AMW), WO2,Ammonium paratungstate (APW), ammonium metatungstate (AMW), WO 2 ,
- oder mit einem pulverförmigen Ausgangsstoff B, der im Fall, dass als Ausgangsstoff A W oder eine W-Mo-Legierung vorliegt, zumindest einen der folgenden Stoffe umfasst:or with a powdery starting material B which, in the case of the starting material A W or a W-Mo alloy, comprises at least one of the following substances:
15 oxidische Verbindungen von Mo, insbesondere, MoO3, MOO2.92, Mo13O38, Mo4O1-I oder andere Mo-Oxide, H2MoO4 (MoO3 H2O),15 oxidic compounds of Mo, in particular, MoO 3 , MOO 2 . 92 , Mo 13 O 38 , Mo 4 O 1 - I or other Mo oxides, H 2 MoO 4 (MoO 3 H 2 O),
(NH4)2MoO4, Ammoniumdimolybdat ADM ((NH4J2 2MoO3), (NH4)2O 6MoO3, MoO2, 20 insbesondere homogen, vermischt wird, dass in der Mischung ein Gewichtsverhältnis (V) von Mo zu W in der Größe von 1 :99 bis 99:1 , vorzugsweise von 1 :20 bis 20:1 , eingestellt wird und dass das Pulvergemisch einem zumindest einstufigen Reduktionsvorgang unterworfen wird, in dessen Verlauf die Teilchen des(r) im Ausgangsstoff A enthaltenen 25 Metalls oder Metalllegierung zumindest teilweise, vorzugsweise zur Gänze, mit einer Schicht des Metalles des eingesetzten Ausgangsstoffes B überwachsen werden.(NH 4 ) 2 MoO 4 , ammonium dimolybdate ADM ((NH 4 J 2 2MoO 3 ), (NH 4 ) 2 O 6MoO 3 , MoO 2 , 20, in particular homogeneously, in that a weight ratio (V) is mixed in the mixture. from Mo to W in the size of 1:99 to 99: 1, preferably from 1:20 to 20: 1, and that the powder mixture is subjected to at least a one-step reduction process, during which the particles of (r) in the starting material a contained 25 metal or metal alloy, at least partially, preferably completely, with a layer of the metal of the starting material B used are overgrown.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Reduktionsvorgang in einer Wasserstoffatmosphäre oder in einer Atmosphäre aus2. The method according to claim 1, characterized in that the reduction process in a hydrogen atmosphere or in an atmosphere of
30 Mischungen aus einem Reduktionsgas (Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan) und zumindest einem Inertgas erfolgt. 30 mixtures of a reducing gas (hydrogen, carbon monoxide, methane) and at least one inert gas takes place.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des Reduktionsvorganges auf 10 min bis 100 h eingestellt wird und/oder dass der Reduktionsvorgang bei einer Temperatur von 400 bis 12000C vorgenommen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the duration of the reduction process is set to 10 min to 100 h and / or that the reduction process is carried out at a temperature of 400 to 1200 0 C.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchengröße des Ausgangsstoffes A 0,1 bis 500 μm und die Teilchengröße des Ausgangsstoffes B 0,1 bis 50 μm betragen.4. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the particle size of the starting material A 0.1 to 500 microns and the particle size of the starting material B 0.1 to 50 microns.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff A und/oder der Ausgangsstoff B mit Cr und/oder V und/oder Mo und/oder Ta und/oder Nb in einem Ausmaß von 50 ppm bis 20 Gew.-% des(r) im Ausgangsstoff A bzw. B eingesetzten Metalle(s) dotiert sind.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the starting material A and / or the starting material B with Cr and / or V and / or Mo and / or Ta and / or Nb in an amount of 50 ppm to 20 Wt .-% of (r) used in the starting material A or B metals (s) are doped.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstoffe A und B trocken oder feucht über eine Zeitdauer von 1 bis 300 h, vorzugsweise 1 bis 50 h, insbesondere homogen, vermischt werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the starting materials A and B dry or wet over a period of 1 to 300 h, preferably 1 to 50 h, in particular homogeneously, are mixed.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem einstufigen Reduktionsvorgang eine, insbesondere konstante, Temperatur von 500 bis 12000C, vorzugsweise 700 bis 12000C, bei einer Verweilzeit von 10 min bis 100 h, eingestellt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in a one-stage reduction process one, in particular constant, temperature of 500 to 1200 0 C, preferably 700 to 1200 0 C, with a residence time of 10 min to 100 h, adjusted becomes.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem zweistufigen Reduktionsvorgang für die erste Reduktionsstufe eine, insbesondere konstante, Temperatur zwischen 400 und 70O0C für eine Verweilzeit von 10 min bis 100 h eingestellt wird, und dass in der zweiten Reduktionsstufe eine, insbesondere konstante, Temperatur zwischen 650 und 12000C für eine Verweilzeit von 10 min bis 100 h eingestellt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in a two-stage reduction process for the first reduction stage one, in particular constant, temperature is set between 400 and 70O 0 C for a residence time of 10 min to 100 h, and that in the second reduction stage one, in particular constant, temperature between 650 and 1200 0 C for a residence time of 10 minutes to 100 h is set.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufheizgeschwindigkeit und/oder eine Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen 1 bis 500 K/min eingestellt wird. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a heating rate and / or a cooling rate between 1 to 500 K / min is set.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Reduktionsvorgangs eine Schütthöhe der vermischten, pulverförmig vorliegenden Ausgangsstoffe von maximal 100 mm nicht überschritten wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that during the reduction process, a dumping height of the mixed, powdered starting materials of not more than 100 mm is not exceeded.
11. Kompositpulver, hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 9.11. Composite powder, prepared by a process according to claims 1 to 9.
12. Kompositpulver, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 10, umfassend Kernteilchen aus Mo oder W oder einer Mo-W-Legierung, welche Kernteilchen zumindest teilweise mit einer Mantelschicht aus dem jeweils anderen Metall, d.h. W oder Mo, bzw. bei einem Kernteilchen aus einer Mo-W-Legierung mit Mo oder W zumindest teilweise, vorteilhafterweise zur Gänze, überwachsen sind.A composite powder, in particular produced by a process of claims 1 to 10, comprising core particles of Mo or W or a Mo-W alloy, which core particles at least partially with a cladding layer of the other metal, i. W or Mo, or in a core particle of a Mo-W alloy with Mo or W at least partially, advantageously completely, overgrown.
13. Kompositpulver nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 50 % der Teilchen des Kompositpulvers mit der Mantelschicht überwachsen sind.13. Composite powder according to claim 11 or 12, characterized in that at least 50% of the particles of the composite powder are overgrown with the cladding layer.
14. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Kompositpulvers eine Größe von 50 nm bis 50 μm besitzen.14. Composite powder according to one of claims 11 to 13, characterized in that the particles of the composite powder have a size of 50 nm to 50 microns.
15. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass für den mittleren Radius R1 der Teilchen des Kompositpulvers gilt 0, 6 X<RK1 ,2X
Figure imgf000011_0001
wobei VA dem Volumen des Metalls oder der Metalllegierung des Ausgangsstoffes A, VB dem Volumen des Metalls des Ausgangsstoffes B und
15. Composite powder according to one of claims 11 to 14, characterized in that for the mean radius R1 of the particles of the composite powder is 0, 6 X <RK1, 2X
Figure imgf000011_0001
wherein V A the volume of the metal or the metal alloy of the starting material A, V B the volume of the metal of the starting material B and
R2 dem mittleren Radius der Teilchen des Ausgangsstoffes A bzw. der Kernteilchen entspricht.R 2 corresponds to the mean radius of the particles of the starting material A or the core particles.
16. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Mantelschicht 8 nm bis 15 μm beträgt.16. Composite powder according to one of claims 11 to 15, characterized in that the thickness of the cladding layer is 8 nm to 15 microns.
17. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Kompositpulver W und Mo in kubisch raumzentrierter Form vorliegen.17. Composite powder according to one of claims 11 to 16, characterized in that present in the composite powder W and Mo in cubic body-centered form.
18. Verfahren zur Herstellung eines mit C und/oder N dotierten bzw. diese Elemente enthaltenden Kompositpulvers, bei dem die Carbide und/oder Nitride zumindest in einer ein Kernteilchen zumindest teilweise umschließenden Mantelschicht enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend an die Verfahrensschritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 das auf diese Weise erhaltene Kompositpulver einer Einlagerungsreaktion, insbesondere Carburierung und/oder Nitrierung, unterzogen wird, 5 bei der in die Mantelschicht der Teilchen des erhaltenen Kompositpulvers und gegebenenfalls auch in die Kernteilchen C und/oder N eingelagert werden.18. A process for producing a doped with C and / or N or these elements containing composite powder, wherein the carbides and / or nitrides at least in one a core particle at least partially enclosing cladding layer are included, characterized in that subsequent to the process steps according to one of claims 1 to 10, the composite powder thus obtained is subjected to an intercalation reaction, in particular carburization and / or nitration, in which the cladding layer of Particles of the resulting composite powder and optionally also in the core particles C and / or N are stored.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Kompositpulver mit Kohlenstoff, insbesondere Ruß und/oder Graphit vermischt wird19. The method according to claim 18, characterized in that the resulting composite powder with carbon, in particular carbon black and / or graphite is mixed
10 und/oder das erhaltene Kompositpulver einer Atmosphäre aus H2 und/und N2 und/oder H2/CH4 und/oder CO und/oder CO2 und/oder N2 ausgesetzt wird und dass bei einer Temperatur von 800 bis 22000C das Metall in der Mantelschicht und gegebenenfalls auch das Metall oder die Metalllegierung des Kernteilchens in die entsprechenden Verbindungen mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff, insbesondere in Carbide und/oder10 and / or the resulting composite powder is exposed to an atmosphere of H 2 and / or N 2 and / or H 2 / CH 4 and / or CO and / or CO 2 and / or N 2 and that at a temperature of 800 to 2200 0 C, the metal in the cladding layer and optionally also the metal or the metal alloy of the core particle in the corresponding compounds with carbon and / or nitrogen, in particular in carbides and / or
15 Nitride, umgesetzt und/oder der Einlagerungsreaktion unterzogen werden.15 nitrides, reacted and / or subjected to the incorporation reaction.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Carburierung und/oder Nitrierung bei einer, insbesondere konstanten, Temperatur von 800 bis 22000C für 10 min bis 50 h vorgenommen wird.20. The method according to any one of claims 18 or 19, characterized in that the carburization and / or nitration is carried out at a, in particular constant, temperature of 800 to 2200 0 C for 10 min to 50 h.
20.20th
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufheizrate und gegebenenfalls eine Abkühlungsrate von 2 bis 500 K/min eingestellt wird.21. The method according to any one of claims 18 to 20, characterized in that a heating rate and optionally a cooling rate of 2 to 500 K / min is set.
25 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Carburierung und/oder Nitrierung eine Pulverschütthöhe von 200 mm nicht überschritten wird.25 22. The method according to any one of claims 18 to 21, characterized in that in the carburization and / or nitration, a powder bed height of 200 mm is not exceeded.
23. Kompositpulver, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der 30 Ansprüche 18 bis 22, insbesondere unter Einsatz eines Ausgangs-Kompositpulvers nach einem der Ansprüche 11 bis 17.23. Composite powder, in particular produced by a process according to any one of claims 30 to 22, in particular using a starting composite powder according to one of claims 11 to 17.
24. Kompositpulver, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, umfassend Kernteilchen aus Mo oder W oder einer Mo-W-24. Composite powder, in particular produced by a process according to any one of claims 18 to 22, comprising core particles of Mo or W or a Mo-W
35 Legierung, welche Kernteilchen zumindest teilweise mit einer Mantelschicht aus dem jeweils anderen Metall, d.h. W oder Mo, bzw. bei Kernteilchen aus einer Mo-W-Legierung mit Mo oder W zumindest teilweise überwachsen sind, in welcher Mantelschicht C und/oder N eingelagert und/oder insbesondere in Form von Carbiden, Nitriden enthalten sind, wobei gegebenenfalls auch in den Kernteilchen C und/oder N eingelagert oder insbesondere in Form von Carbiden und/oder Nitriden enthalten sind.35 alloy, which core particles are at least partially overgrown with a cladding layer of the respective other metal, ie W or Mo, or in the case of core particles of a Mo-W alloy with Mo or W, in which cladding layer C. and / or N are incorporated and / or in particular in the form of carbides, nitrides, optionally also incorporated in the core particles C and / or N or in particular in the form of carbides and / or nitrides.
25. Kompositpulver nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 50% der Teilchen mit der Carbide und/oder Nitride enthaltenden Mantelschicht überwachsen sind.25. A composite powder according to claim 23 or 24, characterized in that at least 50% of the particles are overgrown with the carbide and / or nitride-containing cladding layer.
26. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Mantelschicht enthaltene WC in hexagonaler Form oder das in der26. Composite powder according to one of claims 23 to 25, characterized in that the WC contained in the shell layer in hexagonal form or in the
Mantelschicht enthaltene Mo2C in hexagonaler Form vorliegt.Sheath layer Mo 2 C present in hexagonal form.
27. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass für den mittleren Radius R1 der Teilchen des Kompositpulvers gilt 0, 6 X<RK1 ,2X27. Composite powder according to one of claims 23 to 26, characterized in that for the mean radius R 1 of the particles of the composite powder is 0, 6 X <RK1, 2X
wobei X = R
Figure imgf000013_0001
wobei VA dem Volumen des Metalls oder der Metalllegierung des Ausgangsstoffes A VB dem Volumen des Metalls des Ausgangsstoffes B und
where X = R
Figure imgf000013_0001
where V A is the volume of the metal or the metal alloy of the starting material AV B the volume of the metal of the starting material B and
R2 dem mittleren Radius der Teilchen des Ausgangsstoffes B bzw. der Kernteilchen entspricht.R 2 corresponds to the mean radius of the particles of the starting material B or of the core particles.
28. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositpulver eine Teilchengröße von 50 nm bis 50 μm besitzt.28. Composite powder according to one of claims 23 to 27, characterized in that the composite powder has a particle size of 50 nm to 50 microns.
29. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Mantelschicht 8 nm bis 50 μm beträgt.29. Composite powder according to one of claims 23 to 28, characterized in that the thickness of the cladding layer is 8 nm to 50 microns.
30. Kompositpulver nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der im Kompositpulver enthaltenen Carbide von Mo und/oder W mit Cr und/oder V und/oder Mo und/oder Ta und/oder Nb in einem Ausmaß von 50 ppm bis 20 Gew.-% des jeweiligen Metalls dotiert ist. 30. Composite powder according to one of claims 23 to 29, characterized in that at least one of the carbides of Mo and / or W contained in the composite powder with Cr and / or V and / or Mo and / or Ta and / or Nb to an extent of 50 ppm to 20 wt .-% of the respective metal is doped.
PCT/AT2007/000407 2006-09-15 2007-08-24 Method for production of w/mo composite powders and composite powder WO2008031121A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07784633A EP2061614A1 (en) 2006-09-15 2007-08-24 Method for production of w/mo composite powders and composite powder
JP2009527644A JP2010503764A (en) 2006-09-15 2007-08-24 Method for producing W-Mo composite powder and composite powder

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0155006A AT504302B8 (en) 2006-09-15 2006-09-15 PROCESS FOR PRODUCING W-MO COMPOSITE POWDER AND COMPOSITE POWDER
ATA1550/2006 2006-09-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008031121A1 true WO2008031121A1 (en) 2008-03-20

Family

ID=38704767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2007/000407 WO2008031121A1 (en) 2006-09-15 2007-08-24 Method for production of w/mo composite powders and composite powder

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2061614A1 (en)
JP (1) JP2010503764A (en)
AT (1) AT504302B8 (en)
WO (1) WO2008031121A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102284704A (en) * 2011-07-30 2011-12-21 金堆城钼业股份有限公司 Preparation method of small-granularity potassium-doped molybdenum alloy powder
WO2011124542A3 (en) * 2010-04-08 2013-01-10 H.C. Starck Gmbh Dispersion, method for producing same, and use thereof
CN108907218A (en) * 2018-07-26 2018-11-30 江西理工大学 CO-CO2The method that mixed atmosphere restoring tungsten oxide prepares ultrafine tungsten powder
CN110983090A (en) * 2019-12-31 2020-04-10 金堆城钼业股份有限公司 Sintering method of carbon-containing molybdenum alloy

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106944629B (en) * 2016-10-06 2019-04-05 江西理工大学 A kind of preparation method of monodisperse superfine/nano-tungsten powder
WO2019107816A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 엔에이티엠 주식회사 Method for manufacturing tungsten-molybdenum alloy
CN109182812B (en) * 2018-09-21 2020-04-10 河南科技大学 Preparation method of tungsten alloy precursor composite powder, tungsten alloy and preparation method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5885653A (en) * 1995-02-09 1999-03-23 Sandvik Ab Method of making metal composite materials
US5956560A (en) * 1994-12-22 1999-09-21 Osram Sylvania Inc. Tungsten-copper composite powder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5956560A (en) * 1994-12-22 1999-09-21 Osram Sylvania Inc. Tungsten-copper composite powder
US5885653A (en) * 1995-02-09 1999-03-23 Sandvik Ab Method of making metal composite materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZOU ZHIQIANG ET AL: "Amine tungstates and their application for tungsten powder production", INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRACTORY METALS AND HARD MATERIALS, ELSEVIER PUBLISHERS, BARKING, GB, vol. 9, no. 3, September 1990 (1990-09-01), pages 143 - 145, XP009092316, ISSN: 0263-4368 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011124542A3 (en) * 2010-04-08 2013-01-10 H.C. Starck Gmbh Dispersion, method for producing same, and use thereof
CN103108714A (en) * 2010-04-08 2013-05-15 H.C.施塔克股份有限公司 Dispersion, method for producing same, and use thereof
US8815983B2 (en) 2010-04-08 2014-08-26 H. C. Starck Gmbh Dispersion, method for producing same, and use thereof
EP2566638B1 (en) 2010-04-08 2015-09-02 H.C. Starck GmbH Dispersions comprisng cast tungsten carbide particles coated with tungsten carbide, method for producing same, and use thereof
CN102284704A (en) * 2011-07-30 2011-12-21 金堆城钼业股份有限公司 Preparation method of small-granularity potassium-doped molybdenum alloy powder
CN108907218A (en) * 2018-07-26 2018-11-30 江西理工大学 CO-CO2The method that mixed atmosphere restoring tungsten oxide prepares ultrafine tungsten powder
CN108907218B (en) * 2018-07-26 2021-11-19 江西理工大学 CO-CO2Method for preparing superfine tungsten powder by reducing tungsten oxide in mixed atmosphere
CN110983090A (en) * 2019-12-31 2020-04-10 金堆城钼业股份有限公司 Sintering method of carbon-containing molybdenum alloy
CN110983090B (en) * 2019-12-31 2021-07-13 金堆城钼业股份有限公司 Sintering method of carbon-containing molybdenum alloy

Also Published As

Publication number Publication date
AT504302A1 (en) 2008-04-15
JP2010503764A (en) 2010-02-04
AT504302B1 (en) 2009-07-15
EP2061614A1 (en) 2009-05-27
AT504302B8 (en) 2009-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT504302B1 (en) PROCESS FOR PRODUCING W-MO COMPOSITE POWDER AND COMPOSITE POWDER
DE69717439T2 (en) PREPARATION METAL CARBIDE GROUP VIII METAL POWDER
EP1242642B1 (en) method for production of powder mixture or composite powder
DE112008002461B4 (en) Single crystal fine powder of a sulfide or sulfide complex and method for producing the same
DE69500993T2 (en) METHOD FOR PRODUCING METAL CARBIDE POWDERS
DE2833015C2 (en)
DE102006018947A1 (en) Process for producing a cemented carbide body, powder for producing a cemented carbide and cemented carbide bodies
AT504319B1 (en) PROCESS FOR PRODUCING COMPOSITE POWDERS AND COMPOSITE POWDER
DE69713034T2 (en) Process for the production of tungsten carbide particles
DE102019130263A1 (en) GENERAL SYNTHESIS STRATEGY FOR THE PRODUCTION OF MULTI-METAL NANOSTRUCTURES
DE19704242C1 (en) Carbonitride powder, process for their preparation and their use
DE19640788C1 (en) Coating powder used e.g. in thermal spraying
EP0572788B1 (en) Submicron carbonitride powder, process for the preparation thereof and application
WO2000029325A1 (en) Method for producing wolfram carbides by gas-phase carburetion
WO2012145773A1 (en) Doped hexagonal tungsten carbide and method for producing same
EP0232772A1 (en) Process for preparing a pulverulent amorphous material by way of a milling process
DE112020007343T5 (en) High entropy alloy and method of heat treating same
EP1343735A1 (en) Method for producing tungsten carbide
DE2910596A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING TITANIUM CARBONITRIDE
DE112018004357T5 (en) Process for the production of powdered composite carbide from tungsten and titanium
DE2833016C2 (en)
DE3100266C2 (en) Process for the production of mixed carbides or mixed carbonitrides
DE2115999A1 (en) Process for the production of sintered cemented carbide
DE1295855B (en) High temperature resistant materials and molded parts in dispersion form
DE1238219B (en) Process for the production of metals and alloys in which irreducible oxides are finely dispersed

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07784633

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007784633

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009527644

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE