AT348775B - Verfahren zur herstellung von ueberharten erzeugnissen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von ueberharten erzeugnissen

Info

Publication number
AT348775B
AT348775B AT873174A AT873174A AT348775B AT 348775 B AT348775 B AT 348775B AT 873174 A AT873174 A AT 873174A AT 873174 A AT873174 A AT 873174A AT 348775 B AT348775 B AT 348775B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
temperature
products
mixture
heating
diamond
Prior art date
Application number
AT873174A
Other languages
English (en)
Other versions
ATA873174A (de
Inventor
Valentin Nikolaevich Bakul
Igor Ivanovich Bilyk
Dolores Khaimovna Bronshtein
Ivan Fedorovich Vovchanovsky
Nekhemian Veniaminovich Tsypin
Original Assignee
Inst Sverkhtverdykh Mat
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 Inst Sverkhtverdykh Mat filed Critical Inst Sverkhtverdykh Mat
Priority to AT873174A priority Critical patent/AT348775B/de
Publication of ATA873174A publication Critical patent/ATA873174A/de
Application granted granted Critical
Publication of AT348775B publication Critical patent/AT348775B/de

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C26/00Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/051Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffes, der Diamant oder ku-   bisches Bornitrid   als   überharten Bestandteil   und hochschmelzende Karbide mit zementieren wirkender Phase, insbesondere Wolframkarbid und Kobalt, Chromkarbid und Nickel, Wolframkarbid und Nickel als Grundmaterial enthält. 
 EMI1.1 
 verschiedener Art, die unter Bedingungen eines intensiven abreibenden Verschleisses eingesetzt werden sowie auch bei Messinstrumenten, Metallbearbeitungswerkzeugen und anderer Ausrüstung verwendet werden. 



   Es sind Verfahren nach den US-PS Nr. 2,216, 908, Nr. 2,712, 988, Nr. 2,607, 676, der DE-PS Nr. 611860 und GB-PS Nr. 349,732 bekannt, nach denen die Herstellung von Erzeugnissen aus überharten Werkstoffen, durch Erhitzung des zu sinternden Gemenges mit gleichzeitiger   Druckanwendung, d. h. zum Warmpressenver-   fahren erfolgt. 



   Die von den Erfindern vorgenommenen Untersuchungen haben erwiesen, dass Diamanten und Metalle bei einer stufenweisen Erhöhung der Sintertemperatur aktiv in Wechselwirkung treten, indem sie feste Lösungen oder Karbide bilden. Dabei ändert sich der Grad der erwähnten Wechselwirkung wesentlich in Abhängigkeit von der Temperatur und der Dauer der Erhitzung. 



   Beispielsweise kann sich bei der Temperatur von 14600C (Sintertemperatur des Hartmetalls im Binde- metall Kobalt) ein Diamantkorn mit einer Grösse von 1 bis 2 mm im Laufe von 20   mln   auflösen. Es ist ver- ständlich, dass bei der Herstellung eines Werkstoffes, der feinere Körner, von einer Grösse von z. B.   250 jim   enthält, die spez. Kornoberfläche, die auf ein Karat fällt, grösser ist als bei grösseren Körnern, so dass solche kleine Körner praktisch schon im Laufe von 2 bis 5 min zerstört werden. Die zulässige Grösse des Diamant- verlustes soll aber bei der Herstellung des Werkstoffes 1 Gew.-% nicht übersteigen, da nur in diesem Falle eine sichere Befestigung des Diamantkornes und folglich eine hohe Arbeitsleistung des hergestellten Werk- zeuges sichergestellt wird. 



   Nach den einstufigen Verfahren, die in den obengenannten Patentschriften veröffentlicht sind, ist die
Zeitdauer der Durchführung des Warmpressenvorganges nicht genau bestimmt, und nur in der US-PS
Nr. 2,216, 908 wird mitgeteilt, dass zur Pressung des Werkstoffes bei dessen Erhitzung mit HF-Strom eine
Haltezeit bei der Endtemperatur von etwa 10 min erforderlich ist. 



   Bei der Herstellung der meisten überharten Werkstoffe mit   hohenArbeitsleistungen, womit sich   die Er- findung befasst, sind so lange Haltezellen nicht annehmbar. Das ergibt sich aus den oben angeführten Darle- 
 EMI1.2 
 Grösse aufweisen, die unter 1 mm liegt. 



   Ausserdem erwärmt sich die Pressform bei der Erhitzung des   her zustellenden Erzeugnisses selbst, und   findet bei der beschleunigten Erzielung der erforderlichen Betriebsdaten der Sinterung eine Überhitzung des Erzeugnisses statt, was ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist. 



   Ausgehend aus dem Dargelegten bezweckt die Erfindung die Beseitigung der genannten Nachteile. 



   Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein Verfahren zur Herstellung von überharten Erzeugnissen zu entwickeln, bei dem die optimale Temperaturführung beim Erhitzen des zu sinternden Gemenges sichergestellt und die unerwünschte Wechselwirkung der   überharten Grundmaterialmischung   mit Diamantkörnern sowie eine Überhitzung des Gemenges beim Sintern ausgeschlossen ist. 



   Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Hartmetall-Sinterkörpern die Diamantkörner   einer Grösse von weniger   als 1 mm enthalten, durch Warmpressen dieser Körner gemeinsam mit einer Hartmetall-Mischung bei Temperaturen bis zu   18000C inPressformenaus Graphit, welches dadurch gekenn-   zeichnet ist, dass das zu sinternde Gemenge in Stufen erhitzt wird, Indem es bei einem Druck von 50 bis 100bar zuerst auf 12000C mit einer Geschwindigkeit von 1000 bis   11000pro   min durch Erhitzung der Press-   form mit HF-Strom und auf die endgültige Sintertemperatur mit einer Geschwindigkeit von 3000 bis    60000C pro min durch eine gemeinsame   gleichzeitigeErhitzung der Pressform mitHF-Strom   und des Gemenges mit Widerstandsheizung, d. h.

   im Stromdurchgang durch das Gemenge unter Anwendung eines Druckes von 100 auf 200 bar gebracht wird. 



   Dies gestattet eine Überhitzung der Sintermasse zu vermeiden und überharte Erzeugnisse von hoher Qualität hinsichtlich deren Verschleissfestigkeit und   Schneidfähigkeit   zu erhalten. 



   Gemäss einer Ausführungsvariante der Erfindung zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass das zu sinternde Gemenge nach der Erreichung der Temperatur von 12000C in der Pressform bis 2 min auf dieser Temperatur und dann höchstens 2 bis 3 s bei Sintertemperatur gehalten wird. 



   Diese Massnahme gestattet es, die optimalen Betriebsdaten des Sintervorganges für die Hartmetall-Mischung zu erzielen. 



   Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Erhitzung der Erzeugnisse aus überhartem Werkstoff auf die Temperatur 12000C mit einer Geschwindigkeit von 1000 bis 11000C pro min unter Anwendung eines spez. Druckes von 50 bis 100 bar erfolgt, und dass hierauf die Erzeugnisse unter diesen Bedingungen zwecks Sinterung des Grundmaterials des Werkstoffes und zur Auflösung des Kohlenstoffes und des Wolframs im Ko- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 balt etwa 2 min lang gehalten werden. 



   Die weitere Erhitzung auf die Sintertemperatur erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 3000 bis 31000C pro min mit darauffolgendem Halten während 2 bis 3 s unter Anwendung eines spez. Druckes von 100 bis
200 bar. Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, dass eine hohe Qualität der Erzeugnisse aus dem   I überharten   Werkstoff dank dem Umstand gesichert wird, dass eine Graphitbildung aus Diamanten und deren
Wechselwirkung mit der Grundmasse bis zur Erreichung der Temperatur 12000C praktisch nicht stattfindet und im weiteren der Sinterprozess mit beschleunigter Temperaturführung,   d. h.   binnen 12 bis 15 s vor sich geht, so dass die oben genannten Reaktionen nicht eintreten.

   Die Erwärmung der Pressform aus Graphit, in 
 EMI2.1 
 duktionsverfahren mit HF-Strom und beginnend von 12000C an bis auf die Sintertemperatur mit beschleunigter Temperaturführung, d. h. es werden sowohl die Pressform (im Induktionsverfahren) als auch der zu sinternde Werkstoff (im unmittelbaren Stromdurchgang durch das Gemenge) gleichzeitig erhitzt. 



   Die Pressform mit dem gesinterten Werkstoff wird nach dem Warmpressen in einer Presse unter Anwendung von Druck auf 750 bis 8000C abgekühlt, wonach eine langsame Abkühlung mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 3 C/min in einem Behälter mit Sand oder in einem Tieftemperaturofen stattfindet. 



   Die Herstellung eines Arbeitsteiles mit   0   10 x 10 mm aus dem überharten Verbundwerkstoff zur Verstärkung der Werkzeuge kann an Hand folgenden Beispiels erläutert werden. Es wird Diamantpulver mit einer Körnung von 630 bis 500 in einer Menge von 3,5 Karat mit 9 g pulverförmigem Hartmetall-Grundmaterial bestehend aus 94% Wolframkarbid und 6% Kobalt, sorgfältig vermischt und in eine Pressform aus Graphit eingebracht, die einen zylindrischen Hohlraum mit 10 mm Durchmesser hat. 



   Die Pressform wird in einer Warmpresse montiert. 



   Der Pressdruck beträgt etwa 100 bar. 



   Man erhitzt das Gemisch mit HF-Strom mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 1100 C pro min auf   12000C.   Die Haltezeit bei dieser Temperatur beträgt 0,5 bis 2 min. Dann erhitzt man bis zur Sintertemperatur, die von der Art des Grundmaterials abhängt, mit einer Geschwindigkeit von 300 bis 31000C pro min. 



  Die Haltezeit bei dieser Temperatur beträgt 2 bis 3 s. 



   Dann wird der Presskörper auf eine Temperatur von 750 bis 8000C in einer Presse abgekühlt, wonach die Abkühlung des Presskörpers in einem Behälter mit Sand fortgeführt wird. 



   Zusammenfassend hat das behandelte Verfahren zur Herstellung von Diamantwerkzeugen folgende Vorteile : 
 EMI2.2 
 Diamantwerkzeuge aufrecht erhalten. 



   2. Es wird der Bereich der zur Anwendung kommenden Metalle und deren Legierungen zur Herstellung von Matrizen für Diamantwerkzeuge durch erhöhte Sintertemperatur erweitert und die Anwendung von Werkstoffen mit einem Schmelzpunkt bis zu 18000C ermöglicht. 



   3. Es wird der Zeitaufwand zur Herstellung der Werkzeuge reduziert, was eine Erhöhung der Arbeitsproduktivität bedeutet. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch zur Herstellung anderer Erzeugnisse, die überharte Werk-   stoffe enthalten, z. B. von mit Diamanten versehenen Reibungsflächen,   anwendbar. 



   In der folgenden Tabelle sind technologische Vergleichsdaten mit bekannten Herstellungsverfahren von Diamanten angegeben. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Vergleichstabelle 
 EMI3.1 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von überharten Materialien hat folgende Vorteile : a) der Grad der Wechselwirkung zwischen Diamanten und Basismaterialien wird bedeutend verkleinert, wodurch die Eigenschaften der Diamanten erhalten bleiben ; b) die Anwendungsbreite von Metallen und ihren Legierungen zur Herstellung von Diamantinstrumentmatrizen wird vergrössert ; es wird ermöglicht, Materialien mit einer Schmelztemperatur bis zu 18000C zu verwenden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von Hartmetall-Sinterkörpern die Diamantkörner einer Grösse von weniger als 1 mm enthalten, durch Warmpressen dieser Körner gemeinsam mit einer Hartmetall-Mischung bei 
 EMI4.1 
 einer Geschwindigkeit von 1000 bis 1100 C pro min durch Erhitzung der Pressform mit HF-Strom und dann auf die endgültige Sintertemperatur mit einer Geschwindigkeit von 3000 bis 60000C pro min durch eine gemeinsame gleichzeitige Erhitzung der Pressform mit HF-Strom und des Gemenges mit Widerstandsheizung d. h. im Stromdurchgang durch das Gemenge unter Anwendung eines Druckes von 100 bis 200 bar gebracht wird. 
 EMI4.2 
 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.
AT873174A 1974-10-30 1974-10-30 Verfahren zur herstellung von ueberharten erzeugnissen AT348775B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT873174A AT348775B (de) 1974-10-30 1974-10-30 Verfahren zur herstellung von ueberharten erzeugnissen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT873174A AT348775B (de) 1974-10-30 1974-10-30 Verfahren zur herstellung von ueberharten erzeugnissen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ATA873174A ATA873174A (de) 1978-07-15
AT348775B true AT348775B (de) 1979-03-12

Family

ID=3608061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT873174A AT348775B (de) 1974-10-30 1974-10-30 Verfahren zur herstellung von ueberharten erzeugnissen

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT348775B (de)

Also Published As

Publication number Publication date
ATA873174A (de) 1978-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3016971C2 (de)
DE112008000901T5 (de) Konturiertes PKD und PKB für Spiralbohrerspitzen und Fräsen und Verfahren zu deren Formgebung
DE1771896A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Metallcarbidkoerpern
DE2809184A1 (de) Verfahren zur herstellung von harten, verschleissfesten werkstuecken
DE3335341C2 (de)
DE3789335T2 (de) Abrasives und verschleissfestes Material.
AT348775B (de) Verfahren zur herstellung von ueberharten erzeugnissen
DE2630687C2 (de)
DE2454636C3 (de) Verfahren zur Herstellung überharter Sinterhartmetalle
DE919669C (de) Schneid- und Schleifkoerper sowie Arbeitsgeraete verschiedener Art
DE2459888A1 (de) Diamantverbundkoerper
DE2451774A1 (de) Formkoerper mit verbesserter verschleissfestigkeit
DE2443535C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines überharten gesinterten Werkstoffs
DE2262533A1 (de) Mit molybdaen-nickel-chrom gebundenes titancarbid als schneideinsatz
AT269598B (de) Gesinterte Wendeschneidplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2533743C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines polykristallinen Diamantelements
DE683447C (de) Verfahren zum Herstellen von gesinterten Formstuecken
AT162627B (de) Schleifkorn und daraus hergestellte Formkörper zur Bearbeitung von Werkstoffen
DE1483285C (de) Verfahren zur Herstellung eines Korpers aus Wolframcarbidplattchen
DE973807C (de) Verfahren zur Herstellung von harten und verschleissfesten Gebrauchsgegenstaenden
EP0461260A1 (de) Verfahren zur herstellung eines werkstoffes für das funkenerosivlegieren
DE2400046C3 (de) Verfahren zur Herstellung von polykristallinen Diamanten
DE2324155B1 (de) Gesinterte polykristalline diamanthaltige Hartkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung
AT140549B (de) Verfahren zur Herstellung von gesinterten Hartlegierungen.
AT135522B (de) Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen aus homogenen Legierungen von großer Härte.