DE1483193A1 - Sintered carbide consisting of hard materials and binding metal - Google Patents

Description

öebr. Böhler & Co, Aktiengesellschaft in Wienöebr. Böhler & Co, stock corporation in Vienna

Aus Hartstoffen und Bindemetall bestehendes SinterhartmetallSintered carbide consisting of hard materials and binding metal

Bei der Herstellung von Sinterhartmetallen in üblicher Weise wird zunächst der Hartmetallansatz gemahlen, anschließend werden aus dem Mahlgut durch Pressen die gewünschten Formkörper hergestellt und diese schließlich gesintert. Der Hartmetailansatz besteht aus den Hart stoff en, vorwiegend aus den Karbiden der Metalle Wolfram, 2itan und Tantal, sowie aus einem Bindemetall, das z.B. Kobalt sein kann.When manufacturing cemented carbides in the usual way, the cemented carbide base is first ground, then the desired shaped bodies are produced from the ground material by pressing and these are finally sintered. The hard metal approach consists of the hard materials, mainly the carbides of the metals tungsten, titanium and Tantalum, as well as from a binding metal, which can be e.g. cobalt.

Die Anforderungen, die an solche Hartmetalle hinsichtlich Zähigkeit und Verschleißfestigkeit gestellt werden, können sehr verschiedenartig sein» Es ist daher notwendig, die Eigenschaften der Hartmetalle ihrem Verwendungszweck entsprechend anzupassen. Dies kann durch geeignete Auswahl der zur Verwendung kommenden Hartstoffe, durch die Art und vorThe requirements to be met by such cemented carbides Toughness and wear resistance can be very different »It is therefore necessary to the properties of the hard metals according to their intended use adapt. This can be done by suitable selection of the hard materials to be used, by the type and before

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allem durch die Menge des Bindemetalls und durch die Wahl der Korngrößenzusammensetzung erfolgen. Hohe Zähigkeit bei gleichzeitig hohem Verschleißwiderstand sind jedoch Eigenschaften, die nicht miteinander vereinbar sind, so daß es immer notwendig ist, die optimale Kombination dieser beiden · Eigenschaften zu ermitteln. Wünschenswert wäre es aber, bei praktisch gleichbleibender Zähigkeit die Verschleißfestigkeit steigern zu können.mainly due to the amount of binding metal and the choice of grain size composition. High toughness at At the same time, however, high wear resistance are properties that are incompatible, so that it it is always necessary to determine the optimal combination of these two properties. However, it would be desirable if to be able to increase the wear resistance with practically constant toughness.

Gemäß der Erfindung werden Sinterhartmetalle mit vergleichsweise wesentlich erhöhter Verschleißfestigkeit dann erhalten, wenn der Hartstoffanteil derselben zu einem relativ kleineren leil aus fadenförmigen Einkristallen, die auch unter der Bezeichnung "Whisker" bekannt sind, besteht. Solche Einkristalle haben eine sehr hohe Härte und sind daher auch bei Anwesenheit in relativ kleinen Mengen als zusätzliche !Träger des Verschleißwiderstandes außerordentlich wirksam. Beispielsweise genügen bereits Zusätze in der Größenordnung von 0,1 $, um die Verschleißfestigkeit wesentlich zu verbessern.According to the invention, cemented carbides are obtained with a comparatively significantly increased wear resistance then obtained when the hard material content of the same to a relatively smaller leil of thread-like single crystals, the are also known as "whiskers". Such single crystals have a very high hardness and are therefore considered additional even when present in relatively small quantities ! Bearer of wear resistance extraordinary effective. For example, additives in the order of $ 0.1 are sufficient to make the wear resistance significantly to improve.

Fadenförmige Wolfram-Einkristalle sind in geringen Mengen bis zu etwa 0,01 j& in manchen Wolfram-Metallpulvern festgestellt worden. Diese Einkristalle haben meist einen Durchmesser von 1 bis 4 /^u und eine Länge von 20 bis 40 /^u· Wenn solche Wolfram-Pulver zum Zwecke der Karbidherstellung bei etwa 1600° C karburiert werden, können aus den Wolfram-Einkristallen Wolfram-Karbid-Eirikristalle entstehen, die für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet sind. Es können aber auch unter bestimmten Karburierungsbedingungen Heubildungen von Wolframkarbid-Einkristallen erfolgen. In den üblichen Pulvern sind jedoch die vorhandenen Mengen an solchen Einkristallen zu gering, um die Verschleißeigenschaften beeinflussen zu können. Filamentary tungsten single crystals have been found in small amounts up to about 0.01% in some tungsten metal powders. These crystals generally have a diameter of 1 to 4 / ^u and a length of 20 to 40 / ^u · If such tungsten powders are carburized for the purpose of carbide production at about 1600 ° C may be prepared from tungsten single crystals of tungsten carbide Eirikristalle arise which are suitable for the purpose of the invention. However, under certain carburization conditions, hay formation of tungsten carbide single crystals can also take place. In conventional powders, however, the amounts of such single crystals present are too small to be able to influence the wear properties.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sinterhartmetalle ist es daher notwendig, eine Anreicherung an Hartstoffeinkristallen herbeizuführen. Dies erfolgt am einfaeh-In order to produce the cemented carbides according to the invention, it is therefore necessary to enrich them with hard material single crystals bring about. This is done on the simple

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sten durch einen Zusatz in ausreichend großen Mengen vor dem Vermählen des Hartmetallansatzes·most of them by an additive in sufficiently large quantities the grinding of the hard metal attachment

Als Hartstoff einkristalle können Ta ei spielsweise Wolfram-Karbideinkristalle Verwendung finden, die durch Abtrennen aus Wolfram-Metallplilvern, zweckmäßig nach der Karburierung, erhalten wurden. Selbstverständlich sind aber auch andere und in anderer Weise erhaltene Hartstoffeinkristalle für die Herstellung erfindungsgemäßer Sinterhartmetalle geeignet. ·As hard material single crystals, Ta ei can be used, for example Tungsten carbide monocrystals are used that can be cut off made of tungsten metal powder, useful after carburizing, were obtained. Of course, however, other hard material single crystals obtained in a different manner are also possible suitable for the production of cemented carbides according to the invention. ·

Die zu wählenden Zusatzmengen können beispielsweise in der Größenordnung von 0,1 $> liegen. Besonders vorteilhaft sind Zusätze von 0,5 bis etwa 1,5 #, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hartnietallansatzes. Bei noGh größeren Zusatzmengen wird man im allgemeinen beachten müssen, daß der feinkornanteil des Hartmetallansatzes nicht erhöht werden darf, so daß die mögliche obere Grenze der erfindungsgemäßen Zusätze dann erreicht ist, wenn der gesamte Peinkornanteil aus Einkristallen besteht.The additional amounts to be selected can, for example, be of the order of $ 0.1. Additions of 0.5 to about 1.5 #, based on the total weight of the hard rivet attachment, are particularly advantageous. If larger amounts are added, it is generally necessary to ensure that the fine grain fraction of the hard metal base must not be increased, so that the possible upper limit of the additives according to the invention is reached when the entire fine grain fraction consists of single crystals.

Die Verwendung von einachsig beanspruchten und zur Erzielung hoher Zugfestigkeiten mit Whisker verstärkten Verbundwerkstoffen wurde bereits empfohlen.The use of uniaxially stressed composite materials reinforced with whiskers to achieve high tensile strengths has already been recommended.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims 1. Aus Hartstoffen und Bindemetall "bestehendes Sinterhartmetall, dadurch gekennzei chnet , daß es' Hartstoffe in Form von fadenförmigen Einkristallen in einer Menge Ton wenigstens 0,1 $ enthält.1. Made of hard materials and binding metal "existing Sintered carbide, characterized in that it is hard materials in the form of thread-like single crystals contains at least $ 0.1 in an amount of clay. 2. Aus Hartstoffen und Bindemetall bestehendes Sinterhartmetall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Form von fadenförmigen Einkristallen vorliegende Hartstoffanteil 0,5 bis 1,5 $ beträgt.2. Made of hard materials and binding metal Sintered hard metal according to Claim 1, characterized in that it is present in the form of thread-like single crystals Hard material content is 0.5 to 1.5 $. 3. Aus Hartstoffen und Bindemetall bestehendes Sinterhartmetall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Peinköarnanteil der Hartstoffe zur G-änze aus fadenförmigen Einkristallen besteht,3. Sintered carbide consisting of hard materials and binding metal according to claim 1, characterized in that that the Peinköarn portion of the hard materials to G-änze from thread-like Consists of single crystals, 4. Aus Hartstoffen und Bindemetall bestehendes Sinterhartmetall nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge-. kennzeichnet, daß der in Form von fadenförmigen Einkristallen vorliegende Hartstoff ein Wolfram-Karbid ist.4. Sintered carbide consisting of hard materials and binding metal according to claims 1 to 3, thereby ge. indicates that the hard material present in the form of thread-like single crystals is a tungsten carbide. 5. Verfahren zur Herstellung von Sinterhartmetall nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hartmetallansatz Hartstoffe in Form von fadenförmigen Einkristallen vor dem Termahlen zugesetzt werden.5. Process for the production of cemented carbide according to Claims 1 to 4, characterized in that the hard metal approach hard materials in the form of thread-like Single crystals can be added before milling. Gebr.Böhler & Go. Lktiengesellschaft PatentbüroBrothers Böhler & Go. Joint stock company patent office 909007/nsU909007 / nsU