DE2137650A1

DE2137650A1 - Carbid Metall Verbundstoff und Ver fahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2137650A1
Application number: DE19712137650
Authority: DE
Inventors: Erwin Prof Beaverton Oreg Rudy (V St A)
Original assignee: Aerojet General Corp
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Inc
Priority date: 1970-07-29
Filing date: 1971-07-28
Publication date: 1972-02-03
Also published as: ATA663371A; CA971000A; SE388439B; US3723104A; AT335757B

Description

Moderne Hartmetallwerkzeuge bestehen gewöhnlich aus einer mechanisch pulverisierten harten Carbidphase, die in einer Grundmasse oder in einem Bindemetall aus einem Metall der Eisengruppe, gewöhnlich Kobalt oder Nickel, dispergiert ist. Die Bindemetallphase trägt zur Zähigkeit des Verbundstoffes bei und dient ferner als Hilfsmittel beim Sintern der Cärbidteilchen. Der Festigkeitsverlust von Bindemetallphasen aus einem Metall der Eisengruppe bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen kann dazu führen, daß der Wärmeverschleiß der vorherrschende Verschleißmechanismus bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und abgenutzten Werkzeugen wird, und die niedrigen Schmelz-

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ORlGiNAL INSPECTED

temperaturen dieser Bindemetallphasen schließt ferner ihre Verwendung als verschleißfeste Verbundstoffe bei Temperaturen oberhalb 800⁰C bis 1000⁰C aus. Ohne Bindemetall gegossene Carbide, wie Wolframcarbid-Eutektika, spielten eine Rolle bei der anfänglichen Entwicklung von Hartmetallwerkzeugen und Gesenkwerkstoffen, wurden jedoch mit dem Aufkommen der zäheren Hartmetalle mit Kobalt als Bindemetall verdrängt, die durch pulvermetallurgische Verfahren hergestellt wurden. Trotz der attraktiven Merkmale von Zerspanungswerkzeugen mit einem feuerfesten Metall als Bindemetall, hat das Fehlen angemessener Phasengleichhextdaten die Möglichkeit einer regellosen Auswahl vereinbarer Legierungskombinationen von Carbid und feuerfestem Metall ausgeschlossen. Solche Kombinationen wurden erst neuerdings entwickelt und führten zur Entwicklung von Gruppe IVa-, Wolfram und Kohlenstoff-Dreistofflegierungen, wie sie in der USA-Patentanmeldung 80 2.62 5 vom 26. Febr. 19 69 beschrieben wurden, auf deren Offenbarung hier ausdrücklich verwiesen wird. Die vorliegende Erfindung stellt noch eine Weiterentwicklung auf diesem Gebiet dar und umfaßt neue DreistoffIegierungen aus Gruppe IVa(Ti, Zr, Hf), Gruppe Va(V, Nb, Ta) und Kohlenstoff; Gruppe IVa, Gruppe Via (Mo, W) und Kohlenstoff; Gruppe Va, Gruppe VIa und Kohlenstoff,

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Härtmetallegierung mit einem feuerfesten Metall als Bindemetall zur Verwendung für Zerspanungswerkzeuge und andere Fälle gerichtet, bei welchen hohe Härte und Verschleißfestigkeit erforderlich sind. Die gewünschte feinkörnige, streifige Feinstruktur wird vorzugsweise dadurch erhalten, daß Dreistofflegierungen aus einem Metall der Gruppe IVa, einem Metall der Gruppe Va und Kohlenstoff; aus einem Metall der Gruppe IVa, der Gruppe VIa und Kohlenstoff; oder

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aus einem Metall der Gruppe Va₅ der Gruppe VIa und Kohlenstoff geschmolzen oder gegossen werden. Ferner ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Bearbeiten eines Gegenstandes gerichtet, welches darin besteht, daß das Objekt mit einem Hartmetallwerkzeug bearbeitet wird, das eine feinkörnige streifige Feinstruktur aufweist, V7elche durch eine Gruppe IVa, Va, Kohlenstoff -; Gruppe IVa, Gruppe VIa,Kohlenstoff -; oder Gruppe Va, Gruppe VIa, Kohlenstoff - Basis legierung gebildet wird und sich durch eine Carbidphase und eine Phase aus feuerfestem Metall unterscheidet, die durch Erstarrung und Festzustand-Ausscheidungsreaktionen der komplexen Hartmetallegierung gebildet wird. Weiter ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Verbundstoffes aus einem Carbid und einer feuerfesten Metallegierung gerichtet, das darin besteht, daß eine Schmelze aus einer Basislegierungszusammensetzung aus einem Gruppe VIa-Metall, Gruppe Va-Metall und Kohlenstoff; aus einem Gruppe IVa-Metall, Gruppe Vla-Metall und Kohlenstoff; oder aus Gruppe Va-Gruppe Vla-Kohlenstoff gebildet wird und die Schmelze zur Bildung eines Carbid-Verbundstoffes rasch abgekühlt wird₉ der eine feinkörnige streifige Feinstruktur aufweist und durch eine Carbidphase sowie durch eine Metallphase gekennzeichnet ist. Die gewünschte feinkörnige streifige Feinstruktur in geschmolzenen Legierungen wird zum Teil dadurch erzielt, daß man eine vereinbare Legierung mit feuerfestem Metall innerhalb der Carbidkörner ausscheiden läßt, wobei die Grundmasse, in welcher die Carbidkörner eingebettet werden, durch ein feinkörniges streifiges Eutektikum aus Metall- und Monocarbidphase gebildet wird. Zur Anwendung der Ausscheidungsreaktion ist zu erwähnen, daß die gewünschte feinkörnige Feinstruktur innerhalb der Carbidkörner auch durch pulvermetallurgische Verfahren mit besonderen Wärmebehandlungen

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-If-

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zum Einleiten der Ausscheidung erzielt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer neuartigen Gruppe von Dreistoff-Carbi-d-Legierungen, die besonders für Zerspanungswerkzeuge geeignet sind.

Ferner sollen durch die Erfindung neuartige Dreistofflegierungszusammensetzungen geschaffen werden,die leicht durch pulvermetallurgische Sinterverfahren zur Bildung von Zerspanungswerkzeugen verarbeitet und geformt werden können.

Die vorstehenden und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung.

Das erfindungsgemässe Zerspanungswerkzeug aus einem Carbid-Verbundstoff hat eine komplexe Zusammensetzung aus feuerfesten Metallen und Kohlenstoff, wobei die Grundzusammensetzung durch eines der folgenden Dreistoffsysteme gebildet wird:

Ti-V-C, Ti-Nb-C, Zr-Nb-C, Hf-Nb-C, Ti-Ta-C, Zr-Ta-C, Hf-Ta-C, Nb-Mo-C, Nb-W-C, Ti-W-C und Ti-Mo-C. Jede t . Zusammensetzung kann mit den Elementen Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo oder W (wenn nicht in der Grundlegierung enthalten) und Cr, entweder einzeln oder in Kombination, legiert werden.

Obwohl nicht durch eine Theorie begründet, wird angenommen, daß das Prinzip, nach welchem diese Zusammensetzungen, die für ein Zerspanungswerkzeug erforderlichen Eigenschaften erhalten, die Bildung einer Feinstruktur aus fein dispergierten Phasen einer Legierung aus Carbid und feuerfestem Metall ist. Die gewünschte Feinstruktur kann erhalten werden durch Schmelzen oder

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Giessenj durch Pressen, Sintern und Wärmebehandlung; oder durch eine Kombination der beiden Herstellungsverfahren. Die Feinstruktur besteht aus Carbidkörnern in einer Metallegierung oder in einer eutektischen Metallegierung/Carbid-Grundmasse. Ausserdem kann eine lietallaus scheidung innerhalb der Carbidkörner stattfinden und eine vorteilhafte Wirkung dadurch haben, daß die effektive Korngrösse des Carbids verringert wird.

Für die erfindungsgemässen Legierungen bestehen viele Verwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Hartmetallauflagen für Pflüge, Bulldozerschaufeln, Lager, und für Durchschußkerne von panzerbrechenden Geschoßen. Das Aufbringen von Hartmetallauflagen auf verschiedene geformte Gegenstände durch Plasmaschmelzen und -spritzen der gepulverten erfindungsgemässen Legierungen hat sich als durchführbar erwiesen. Die Plasmaspritztechnik ist ferner vielversprechend zur Herstellung ausserordentlich rasch abgeschreckter und daher sehr feinkörniger Legierungspulver, die dann zu Formen durch pulvermetallurgische Verfahren verfestigt werden.

Es ist unabhängig von dem angewendeten Herstellungsverfahren wichtig, daß das geschmolzene Material rasch abgekühlt wird, um die Bildung der feinkörnigen streifigen Grundmassenstruktur gemäß der Erfindung sicherzustellen. Die Ausscheidung von Metall in den Carbidkörnern kann durch nachfolgende Wärmebehandlung der Legierungen eingeleitet werden.

Dichte Körper können ebenfalls aus pulverförmigem Material durch V/armpressen sowie durch Kaltpressen und Sintern, vorzugsweise unter Zusatz von preßerleichternden Mitteln hergestellt werden. Die Ausgangspulver können die Carbide und Metalle gemischt in

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den gewünschten Mengen sein, jedoch sollen vorzugsweise die Pulver vorlegierte Materialien sein, welche durch Vermählen geschmolzener und rasch abgekühlter Legierungen hergestellt worden sind.

Die Grundlegierungszusammensetzungen, welche die gewünschte Feinstruktur ergeben, sind in den Dreistoffdi^grammen der Figuren 1-11 angegeben. Die kleinen schraffierten Bereiche bezeichnen die bevorzugten Zusammensetzungen, während die grösseren Bereiche brauchbare Kombinationen angeben. Die Mengen zulässiger Legierungselemente sind wie folgt:

1. Ti, Zr und Hf können für-einander in allen Proportionen substituiert werden. Ti, Zr und

Hf können für Niob in den Grundzusammensetzungen Nb-W-C und Nb-Mo-C entweder einzeln oder in Kombination in Konzentrationen bis zu 20 Atomprozent substituiert werden.

2. W und Mo können füreinander in allen Proportionen substituiert werden. W und Mo können für Vanadium, Niob und Tantal in der Grundzusammensetzung substituiert werden, die nicht eines dieser Elemente in Mengen bis zu 10 Atomprozent enthält.

3. Ta und Nb können füreinander in allen möglichen Kombinationen substituiert werden. V, Ta und Nb können für Molybdän und Wolfram in denjenigen Grundzusammensetzungen substituiert werden, die keines dieser Elemente in Mengen bis zu 25 Atomprozent enthalten.

4. Cr kann für Metalle in Mengen bis zu 5 Atomprozent

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substituiert werden.

Bestimmte Elemente, wie Re, Pt und die Seltenen Erden können in Mengen bis zu 10 Atomprozent der Grundzusammensetzung zugesetzt werden, ohne daß die Struktur und die Grundeigenschaften der Werkzeugmaterialien verändert werden, während andere Elemente,wie Fe, Ni und Co in Mengen bis zu 5 Atomprozent zugesetzt werden können. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß bis zu

» ■

etwa 10 Atomprozent von Elementen, die nicht als die Grundelemente od»r Legierungselemente identifiziert werden (Ti, Zr, Hf, V, Nb, W, Cr, Mo und W), innerhalb des Rahmens der Erfindung verwendet werden können. Die Erfindung umfaßt in der Tat alle Zusammensetzungen, bei welchen die vorangehend gekennzeichneten Grundelemente und Legierungselemente 90 Atomprozent der Gesamtzusammensetzung bilden. Die anderen 10 Atomprozent können als inert betrachtet werden.

Die Figuren 1-12 der beiliegenden Zeichnungen werden nachfolgend beschrieben.

Die folgenden Beispiele sollen lediglich zur» Erläuterung der Erfindung dienen.

Beispiel I

Die Grundzusammensetzung (Hf-Ta-C), legiert mit W und Ti in den Prozentsätzen (Atomprozenten) 10Ti-33Hf-16Ta-6W-35C wurde in der folgenden Weise hergestellt. Die Ausgangsmaterialien (TaC, HfC, Ti, W und C) in Pulverform wurden vermischt, um die gewünschte Zusammensetzung zu erhalten und in den Tiegel eines Lichtbogenofens gegeben. Unter Helium bei vermindertem Druck wurden die Pulver im Lichtbogen

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geschmolzen, dann rasch abgekühlt und nachfolgend wärmebehandelt, um die gewünschte feinkörnige eutektische und Ausseheidungsstruktur zu erhalten. Die in Fig. 12 gegebenen Mikrogefügebilder sind typisch für die gewünschten Strukturen und zeigen ein getrenntes Metall-Carbid-Eutektikum (dunkel), welches die Carbidkörner und die Metallegierungsausscheidungen innerhalb der Carbidkörner umgibt.

Beispiel II

Die Gußlegierung des vorangehenden Beispiels wurde auf die für ein Hartmetallwerkzeug gewünschte Gestalt maschinengeschliffen und in Versuchen verwendet, um die Geschwindigkeit der Spanabnahme bei einem herkömmlichen BearbeitungsVorgang zu ermitteln. Der Versuch bestand in der Bearbeitung von Stabmaterial aus korrosionsbeständigem Stahl Typ 347 durch Blankdrehen. Die Schneidbedingungen waren 1,27 mm (0,050 ")zu Schnittiefe, eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,25 mm (0,010 ") je Umdrehung und eine Schnittgeschwindigkeit von 12 2 m Umfangsgeschwindigkeit in der Minute (400 sfm). Das Werkzeug wurde benutzt, bis die Abtragtiefe 0,355 mm (0,014 ") betrug und die Zeit, in welcher diese Abtragungstiefe erreicht wurde, wurde mit 4 3 Minuten ermittelt.

Die Dreistoffdiagramme der Fig. 1-11 zeigen geeignete Grundlegierungszusammensetzungen zur Herstellung erfindungsgemässer Verbundstoffe. In Fig. 1, welche Titan-Vanadium-Kohlenstoff-Legierungen betrifft, fallen die bevorzugten Zusammensetzungen innerhalb des inneren schraffierten Bereiches E, F, G, H. Der grössere Bereich A, B, C, D umfaßt Zusammensetzungen, die im allgemeinen weniger geeignet sind, jedoch für einige Anwendungsfälle

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brauchbar sind. In ähnlicher Weise können die Dreistoffdiagramme der Fig. 2-11 wie folgt zusammengefaßt werden:

Tabelle I

Fig. Dreistoff-Grundlegierung bevorzugte allgemeine

Wr. Zusammensetzung Zusammensetzung

2 Titan-Niob-Kohlenstoff I,J,K,L Μ,Ν,Ο,Ρ

3 Zirkon-Niob-Kohlenstoff Q,R,S,T U,V,W,X

4 Hafnium-Niob-Kohlenstoff A',B',C',D¹ E',F',G¹,H'

5 Titan-Tantal-Kohlenstoff I^f,J',K',L' M',N',O'»P'

6 Zirkon-Tant al-Kohlenstoff-QSRSS^T¹ 0',V₅W₅X¹

7 Hafnium-Tantal-Kohlenstoff A",B",C",D" E",F",G",H"

8 Niob-Molybdän-Kohlenstoff 1",J¹¹JK¹¹JL" M", N ",0",P"

9 Niob-vJolfram-Kohlenstoff Q",R",S",T" U",V",W",X"

10 Titan-Wolfram-Kohlenstoff A"',B"',C"»,D"^! E"',F"',G" ' ,H"'

11 Titan-Molybdän-Kohlenst. I"',J"',K"',L"' M"',N"»,0"»,P"!

In Fig. 1 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an.

Titan

A	5M-
ß	34,5
C	30
D	55
E	57
F	36
G	24,5
H	60

Vanadium	Kohlenstoff
11	35
30,5	35
40	30
15	30
6	37
24	37
51,5	24
16	24

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In Fig. 2 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

Titan Niob Kohlenstoff

I J K L M

> N

52	14	34
34,5	31,5	34
30	41	29
51	20	29
55	7	38
15	47	38
11	66	23
55	22	23

In Fig. 3 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

Zirkon Niob Kohlenstoff

Q R S

> T

U V W X

50	15	35
31	34	35
31	39	30
51	19	30
52	7	41
14	45	41
10	66	24
55	21	24

In Fig. 4 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

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Hafnium	Niob	Kohlenstoff
50	15	35
30	35	35
2«+	49	27
50	23	27
55	6	39
16	45	39
10	66	24
55	21	24

A¹ B^f C^f D¹ Ε»' F.« 6» Η»

In Fig. 5 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

Titan Tantal Kohlenstoff

I» J' K¹ L¹ M¹ N¹ O¹ P'

In Fig. 6 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

55	13	32
47	21	32
43	29	28
55	17	28
60	5	35
50	15	35
38	39	23
. 60	17	23

Zirkon	Tantal	1349	Kohlenstoff
47	18	35
39	26	35
33	38	29
46	25	29
52	10	38
109886/	, Forts.S,12

Fortsetzung v. Seite

Zirkon	Tantal	Kohlenstoff
40	22	38
21,5	' 55	23,5
50,5	26	23,5

In Fig. 7 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten

A" B" C" D" E" F" G" H"

Hafnium	Tantal	Kohlenstoff
52	IH	34
38	28	34
33	39	28
52	20	28
57	5	38
35	27	38
23	54	23
66	11	23

In Fig. 8 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

Niob	Molybdän	Kohlenstoff
47	19	34
37	29	34
32	39	29
46	25	29
56	8	36
36	28	36
24	51	25
55	20	25

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In Fig. 9 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

lob	Wolfram	Kohlenstoff
46	21	' 33
31	36	33
28	43	29
44	27	29
56	8	36
33	31	36
25	49	26
52	22	26

S" ■ptl

In Fig. 10 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozenten an:

Titan	wolfram	Kohlenstoff
46,5	13,5	40
29	31	40
26	39	35
50	15	35
51	5	44
30	26	44
15	55	30
62	8	30

In Fig. 11 geben die Punkte innerhalb des dreieckigen Diagramms die folgenden Zusammensetzungen in Atomprozen ten an:

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Titan

I"' 56

J"¹ 43

K"¹ 40

L" ' 59

M"' 57

N¹" 39

0^IM 29

Molybdän	Kohlenstoff
9	35
22	35
30	30
11	30
5	38
23	38
46	25
11	25

Die meisten Versuche wurden zur Untersuchung der Leistung der Legierungen als Zerspanungswerkzeuge beim. Langdrehen von zylindrischen Prüfstäben auf einer Drehmaschine der Bauart LeBlonde durchgeführt. Für diese Versuche wurden die Carbidlegierungen entweder zu Einsätzen bearbeitet, die zum Einspannen in herkömmliche Werkzeughalter geeignet sind, oder es wurden mehr oder weniger unregelmässig geformte Schneiden durch Hartlöten auf Werkzeughalter aus Stahl aufgebracht und dann auf einer K.O. Lee Schleifmaschine mit Diamanten als Schleifmittel auf die gewünschte Geometrie geschliffen. Das Prüfmaterial bestand aus geglühtem korrosionsbeständigem Stahl vom Typ 34 7 in Form von zylindrischen Stäben mit einem Durchmesser von 75 mm (3 ") und einer Länge von 45,72 crn (18 "). Die Oberfläche wurde bisaif eine Tiefe von 1,27 mm (0,050 ") vor der Prüfung der Versuchslegierungen abgetragen. Bei dem Standard-Versuch wurde der Stahl mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 122 Meter je Minute (400 sfrn) geschnitten, wobei eine Schnittiefe von 1,27 mm (0,050 ") und ein Vorschub von 0,25 mm (0,010 ") je Umdrehung verwendet wurde. Die Werkzeuggeometrie für den Standard-Versuch war wie folgt: Neigungswinkel 0°; Spanwinkel 5°; seitlicher

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Hinterschliff winkel 5 ; 'Endhinterschliff winkel 5 ; Seitenspiel-Endwinkel (side clearance end angle) 2 5 ,

Tabelle 2 enthält weitere besondere Zusammensetzungen, die hergestellt und in ähnlicher Weise wie das Werkzeug nach dem vorangehenden Beispiel geprüft wurden. In der Tabelle ist zum Vergleich die Standzeit eines herkömmlichen Zerspanungswerkzeugs, wie sie gegenwärtig • in Gebrauch sind, angegeben.

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-P» CD

Tabelle 2
Zerspanungswerkzeug-Zusammensetzungen und Schneidversuchergebnisse

Zusammensetzung (Atomprozent)

Ti - Zr - Hf - V - Nb - Ta - Mo - W - C - andere

39 45 42

11 46 47,5 47,5 2,5 45 15 10

50 45 45 25

32 12

2,5

33 45 45 45

20

15

2 2

15

12 17 26 36 5

12 12 12 15 25 16 20 20 16

5 17

20

	35
15	35
6	31
6	35
6	36
6	35
6	31
6	30
6	30
6	30
10	35
6	33
	35
5	30
6	33
	30
20	35 1,5 Ni^C2)
15	35
28	30

handelsübliches Carbid vom Typ C50 handelsübliches Carbid vom Typ C2

Min.

2,5

n.g.

40 n.g. n.g. n.g.

n.g.

6(1) 16 8 n.g. ■

13,5

4,5

Standzeit

Abnutzung, mm ,008" 0,2032

,008" 0,2032

,011"

,014"

■,003"

,014"
,012"

0,2794 0,3556 0,3556 0,0762

,007" 0,1778

0,3556 0,3048

O3 '

⁺siehe S.

Standard-Versuche mit korrosionsbeständxgem Stahl vom Typ 347 bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 122 Meter in der Minute (400 sfm), einer Schnittiefe von 1,27 mm (0,050 "), einem Vorschub je Umdrehung von 0,25 mm (0,010 ") und einem Schneidrücken von 0,4064 mm (Standard-Standzeit) mit den angegebenen Ausnahmen.

n.g. nicht geprüft

(1) Versuch bei 228,60 Meter Umfangsgeschwindigkeit je Minute (750 sfm)

(2) Zugesetzt zur Grundzusammensetzung.

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Die vorangehende Beschreibung ist nicht beschränkend auszulegen und in den nachfolgenden Ansprüchen gekennzeichnet

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

Carbid-Metall-Verbundstoff, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung aus einem Gruppe IVa-Metall, einem Gruppe Va-Metall und Kohlenstoff; einem Gruppe IVa-Metall, einem Gruppe Vla-Metall und Kohlenstoff; oder aus einem Gruppe Va-Metall, Gruppe Vla-Metall und Kohlenstoff mit einer feinkörnigen, streifigen Feinstruktur, die durch das Schmelzen oder Giessen der erwähnten Zusammensetzung erhalten wurde und/oder durch Festkörper-Wärmebehandlungen von pulvermetallurgisch hergestellten Körpern, welche streifige Feinstruktur eine Carbidphase und eine Phase aus feuerfestem Metall aufweist.
2. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Gruppe IVa-Metall Titan ist.
3. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppe IVa-Metall Zirkon ist.
. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 'daß das Gruppe IVa-Metall Hafnium ist.
5. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppe : Va-Metall Vanadium ist.

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6. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppe Va-Metall Niob ist.

7. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppe Va-Metall Tantal ist.

8, Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppe Vla-Metall Molybdän ist.

9, Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppe VTa-Metall Wolfram ist.

10. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

. eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches A, B, C, D des Dreistoffdiagramms der Fig. ausgewählt ist.

11. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches E, F, G, H des Dreistoffdiagramms der Fig. 1 ausgewählt ist.

12. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine GrundlegierungszusammensBbzung, die innerhalb des Bereiches I, J, K, L des Dreistoffdiagramms der Fig. 2 ausgewählt ist.

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13. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches M, N, 0, P des Dreistoffdiagramms der Fig. 2 ausgewählt ist.

IM-. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches Q, R-, S, T des Dreistoffdiagramms der Fig. 3 ausgewählt ist.

15. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzungj die innerhalb des Bereiches U, V, VJ, X des Drei stoff diagramms der Fig. 3 ausgewählt ist.

16. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches A', B', C',D^f des Dreistoff diagramms der Fig. 4 ausgewählt ist.

17. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches E',F',G¹,H' des Dreistoffdiagramms der Fig. 4 ausgewählt ist.

18. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches Ι',ιΙ',Κ',Ιι¹ des Dreistoff diagramms der Fig. 4 ausgewählt ist.

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19. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches M',N',O¹,P¹ des Dreistoffdiagramms der Fig. 5 ausgewählt ist.

20. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches Q¹,R¹,S¹,T¹ des Dreistoffdiagramms der Fig. 6 ausgewählt ist.

21. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches U',V¹,W¹,X¹ des Dreistoffdiagramms der Fig. ausgewählt ist.

22. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches A",B",C",D" des Dreistoffdiagramms der Fig. ausgewählt ist.

23. Verbundstoff nach Anspruch I₉- gekennzeichnet durch

eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches E",F",G",H" des Dreistoffdiagramms der Fig. ausgewählt ist.

24·. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches 1",J¹¹JK¹¹JL" des Dreistoff diagramms der Fig. S ausgewählt ist.

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2.5. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches M",N",0",P" des Dreistoffdiagramms der Fig.'8 ausgewählt ist.

26. 'Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine • Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches Q",R",S",T" des Dreistoffdiagramms der Fig. 9 ausgewählt ist.

27. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches U",V",W",X" des Dreistoffdiagramms der Fig. 9 ausgewählt ist.

28. Verbundstoff nach Anspruch I₉ gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches A¹¹¹JB¹¹¹JC¹¹¹JD"¹ des Dreistoffdiagramms der Fig.10 ausgewählt ist.

29. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches E"·,F"¹,G"',H"¹ des Dreistoffdiagramms der Fig.10 ausgewählt ist.

30. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Be-

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reiches 1"',J¹¹¹JK¹¹¹JL"¹ des Dreistoffdiagramms der Fig.11 ausgewählt ist.

31. Verbundstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundlegierungszusammensetzung, die innerhalb des Bereiches M"' ,N" · ,Ο"¹ ,P"* des Dreistoffdxagramms der Fig.11 ausgewählt ist.

32. Verbundstoff, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe IVa-Metall, Gruppe Va-Metall, Kohlenstoff bzw. Gruppe IVa-Metall, Gruppe Vla-Metall, Kohlenstoff oder Gruppe Va-Metall, Gruppe Vla-Metall, Kohlenstoff-Grundlegierungszusammensetzung bis zu 10 Atomprozent Legierungselemente bzw. Elemente, die nicht Grundlegierungselemente sind, enthält.

33. Verbundstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Titan substituiert ist.'

3M-. Verbundstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Titan substituiert ist.

35. Verbundstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Mange, ganz oder teilweise, für Titan substituiert ist.

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36. VErbundstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Titan substituiert ist.

37. Verbundstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz
oder teilweise, für Titan substituiert ist.

38. Verbundstoff nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz
oder teilweise, für Titan substituiert ist.

39. Verbundstoff nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz
oder teilweise, für Titan substituiert ist.

40. Verbundstoff nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz
oder teilweise, für Titan substituiert ist.

41. Verbundstoff nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz
oder teilweise, für Titan substituiert ist.

42. Verbundstoff nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß Zirkon und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz
oder teilweise, für Titan substituiert ist,

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3. Verbundstoff nach Anspruch m, dadurch gekennzeichnet, daß Titan und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz oder teilweise für Zirkon substituiert ist.

44. Verbundstoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Titan und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz oder teilweise für Zirkon substituiert ist»

45. Verbundstoff nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Titan und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Zirkon substituiert ist.

46. Verbundstoff nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Titan und/oder Hafnium in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Zirkon substituiert ist.

47. Verbundstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Titan und/oder Zirkon in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Hafnium substituiert ist.

48. Verbundstoff nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Titan und/oder Zirkon in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Hafnium substituiert ist.

49, Verbundstoff nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Tit a|i und/oder Zirkon in beliebiger Menge, ganz

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oder teilweise, für Hafnium substituiert ist.

50. Verbundstoff nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß Titan und/oder Zirkon in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Hafnium substituiert ist.

51. Verbundstoff nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Titan, Zirkon oder Hafnium entweder einzeln oder in Kombination mit einer Menge bis zu 20 Atomprozent für Niob substituiert ist.

52. Verbundstoff nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß Titan, Zirkon oder Hafnium entweder einzeln oder in Kombination mit einer Menge bis zu 20 Atomprozent für Niob substituiert ist.

3. Verbundstoff nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Titan, Zirkon oder Hafnium entweder einzeln oder in Kombination mit einer Menge bis zu 20 Atomprozent für Niob substituiert ist.

54. Verbundstoff nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß Titan, Zirkon oder Hafnium entweder einzeln oder in Kombination mit einer Menge bis zu 20 Atomprozent für Niob substituiert ist.

55. Verbundstoff nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,

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daß Wolfram in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Molybdän substituiert ist.

56-, Verbundstoff nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Molybdän substituiert ist.

57. Verbundstoff nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Molybdän substituiert ist.

58. Verbundstoff nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Molybdän substituiert ist.

59. Verbundstoff nach Anspruch 26,dadurch gekennzeichnet, daß Molybdän in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Wolfram substituiert ist.

60. Verbundstoff nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß Molybdän in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Wolfram substituiert iäb.

61. Verbundstoff nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß Molybdän in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Wolfram substituiert ist.

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62. Verbundstoff nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Molybdän in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Wolfram substituiert ist.

63. Verbundstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

64. Verbundstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

65. Verbundstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

66. Verbundstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

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67. Verbundstoff nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

68* Verbundstoff nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

69. Verbundstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

70. Verbundstoff nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

71, Verbundstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet» daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist·.

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72. Verbundstoff nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

73. Verbundstoff nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

74-, Verbundstoff nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

75. Verbundstoff nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

76. Verbundstoff nach Anspruch 2 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wolfram und/oder Molybdän einzeln oder in Kombination für das Vanadium, Niob oder Tantal in Mengen bis zu 10 Atomprozent des Vanadiums, Niobs oder Tantals substituiert ist.

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77. Verbundstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Tantal substituiert ist.

8. Verbundstoff nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Tantal substituiert sind.

79. Verbundstoff nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Tantal substituiert sind.

80. Verbundstoff nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Tantal substituiert sind.

81. Verbundstoff nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Tantal substituiert sind.

82. Verbundstoff nach Anspruch 2 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Tantal substituiert sind.

83. Verbundstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz

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oder teilweise, für Niob substituiert sind.

84. Verbundstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

85. Verbundstoff nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

86. Verbundstoff nach Anspruch 15, dadurch- gekennzeichnet₉ d aß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

87. Verbundstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

88. Verbundstoff nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

89. Verbundstoff nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

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90. Verbundstoff nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

91. Verbundstoff nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

92. Verbundstoff nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Niob substituiert sind.

93. Verbundstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Niob und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Vanadium substituiert sind.

94. Verbundstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Niob und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Vanadium substituiert sind.

95. Verbundstoff nach Anspruch 2$ dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Wolfram und Molybdän substituiert sind.

96. Verbundstoff nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

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daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Wolfram und Molybdän substituiert sind.

97. Verbundstoff nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für Wolfram und Molybdän substituiert sind.

98. Verbundstoff nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal in beliebiger Menge, ganz oder teilweise, für VJoIfram und Molybdän substituiert sind.

99. Verbundstoff nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal for Titan bis zu 20 Atomprozent des Titans substituiert, sind.

100. Verbundstoff nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal für Titan bis zu 20 Atomprozent des letzteren substituiert sind.

101. Verbundstoff nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal für Titan bis zu 20 Atomprozent des letzteren substituiert sind.

102. Verbundstoff nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,

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daß Vanadium und/oder Niob und/oder Tantal für Titan bis zu 20 Atomprozent des letzteren substituiert sind.

103. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Chrom für die Metalle der Grundlegierung in Mengen bis zu 5 Atomprozent substituiert ist.

104. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlegierungszusammensetzung 90 Atomprozent der Gesamtzusammensetzung beträgt.

105. Verfahren zur Herstellung eines Carbid-Metall-Verbundstoffes, bei welchem eine Schmelze aus einer Grundlegierungszusammensetzung eines Gruppe IVa-Metalls, eines Gruppe Va-Metalls und Kohlenstoff bzw. eines Gruppe IVa-Metalls, eines Gruppe Vla-Metalls und Kohlenstoff oder eines Gruppe Va-VIa-Kohlenstoff gebildet wird und diese Schmelze zur Bildung eines Carbid-Metall-Verbundstoffes rasch abgekühlt wird, der eine feinkörnige, streifige Feinstruktur aufweist, gekennzeichnet durch eine Carbidphase und eine Phase aus feuerfestem Metall oder daß die Feinstruktur durch eine Feststoff-Wärmebehandlung pulvermetallurgisch hergestellter Körper abgeleitet wird.

106. Verfahren zur Bearbeitung eines Gegenstandes, bei

welchem der Gegenstand durch ein Hartmetallwerkzeug bearbeitet wird, das eine feinkörnige, streifige

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Feinstruktur aufweist, die aus einer Grundlegierung aus Gruppe IVa-Va-Kohlenstoff bzw. Gruppe IVa-VIa- Kohlenstoff oder Gruppe Va-Gruppe Vla-Kohlenstoff zusammengesetzt ist, gekennzeichnet durch eine Carbidphase und eine Phase aus feuerfestem Metall, die durch Erstarrung und Ausscheidung in der erwähnten Legierung gebildet worden ist und/oder aus einer Festkörper-Wärmebehandlung pulvermetallurgisch hergestellter Körper erhalten worden ist.

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