DE699116C

DE699116C - Verfahren zur Herstellung von Hartmetallkoerpern

Info

Publication number: DE699116C
Application number: DE1936G0093128
Authority: DE
Original assignee: MEUTSCH; Voigtlaender & Co Vormals Gewe
Current assignee: MEUTSCH; Voigtlaender & Co Vormals Gewe
Priority date: 1936-06-16
Filing date: 1936-06-16
Publication date: 1940-11-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Hartmetallkörpern Die' Herstellung von Gegenständen aus Hartmetall erfolgt entweder durch Gießen oder durch Sintern. Gegossene Gegenstände haben eine größere Härte, sind aber sehr spröde. Auch haben insbesondere große Gußstücke eine verhältnismäßig geringe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen, z. B. gegen Schlag. Durch Sintern hergestellte Gegenstände sind zwar weicher als gegossene, haben aber ein gleichmäßiges Gefüge und eine erheblich größere Zähigkeit.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, um die Sinterlegierungen härter zu machen, dem Hartmetall durch Gießen und schroffes Abschrecken eine möglichst große Härte zu geben, dann zu zerkleinern und zu sintern. Jedoch läßt sich auch hier nicht die volle Dichte des Ausgangsmaterials erreichen, auch dann nicht, wenn statt der reinen Metallcarbide solche mit Metallzuschlägen verschmolzen und vergossen und nach der Zerkleinerung gesintert werden.
Als Bindemetall bei der Sinterung pflegt man im allgemeinen ein Metall der Eisengruppe zu wählen, und es ist schon vorgeschlagen worden, um die durch die Verwendung solcher Bindemittel entstehende Herabsetzung der Härte zu vermeiden, anstatt eines Metalls der Eisengruppe stellitartigc Legierungen zu verwenden. Hierdurch wird jedoch die Zähigkeit des Metalls herabgesetzt. hs ist ferner für die l-Ierstelltnng %-on Werkzeugen o. dgl. bekannt, in geschmolzene Metalle, wie Kobalt, bis zu 2o % Wolframcarbid einzutragen, das sich in der Schmelze löst und eine harte Legierung ergibt, oder umgekehrt Wolframcarbid mit Chrom oder Kobalt zu umgeben und bis zur Verflüssigung der Zusatzmetalle zu erhitzen.
Bei diesem Verfahren besteht jedoch der Nachteil, daß die Hartmetalle sich mit dem Zusatzmetall bis zu einem gewissen Grade legieren, was eine erhebliche Herabsetzung der Härte zur Folge hat.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung voll Hartmetallkörpern, welches die Nachteile der bekannten Verfahren nichtmehr aufweist und Körper von verhältnismäßig hoher Härte ergibt, ohne daß diese Körper eine übermäßige Sprödigkeit aufweisen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist im wesentlichen ein Sinterverfahren. Die verwendeten harten Bestandteile des Hartmetalls werden z. B. durch Gießen und Abschrecken mit möglichst hoher Härte hergestellt, und als Trägermetall wird ein solches verwendet, das keine oder nur eine ganz geringfügige lösende Wirkung auf die harten Teilchen ausübt, so daß beim Sintern deren Gefüge und die Härte nicht beeinflußt wird.
Ein Bindemittel der angegebenen Art erzielt man am besten dadurch, daß man ein Trägermetall, z. B. Kobalt, Nickel oder auch ein Edelmetall, mit dem harten Bestandteil anreichert. Dieses so hergestellte - Trägermetall bleibt dann mit den höher schmelzenden harten Teilchen beim Sintern im Gleichgewicht; es treten keinerlei Lösung..
oder sonstige Umsetzungen ein.
Der Sintervorgang kann in beliebiger, ansich bekannter Weise vorgenommen werden. Vorzugsweise wird eine harte Verbindung eines hochschmelzenden Metalls unter besonders schroffer Abschreckung vergossen und dann auf die gewünschte Korngröße, am besten eine Korngröße von etwa i mm, zerkleinert. Das als Bindemetall dienende Metall wird mit einem Teil der erschmolzenen Verbindung so weit erhitzt, daß es sich mit dem harten Pulver verbindet und sättigt. Nunmehr wird in der üblichen Weise der Körper aus dem Rest der pulverförmigen harten Verbindung geformt und dann z. B. durch Einseigerung des schmelzflüssigen Bindemetalls gesintert: Dabei müssen Form und Formkörper auf die erforderliche Temperatur erwärmt sein.
Man kann die Sinterung auch in der Weise vornehmen, däß die harte Verbindung und das mit dieser Verbindung gesättigte Bindemetall gepulvert und gemischt wird, worauf man das Gemisch bis zur Schmelztemperatur des Bindemetalls in der Form erhitzt.
Will man Körper herstellen, die an bestimmten Flächen eine besonders hohe Härte besitzen, dann ist es zweckmäßig, die gepulverte harte Verbindung an die betreffenden Stellen der Form zu bringen und darauf das zerkleinerte, mit der harten Verbindung gesättigte Bindemetall -zuzugeben, worauf die Form in der üblichen Weise einer Druck-und Wärmebehandlung ausgesetzt wird. Es ist aber auch möglich, das Bindemetall nach dem Einfügen der harten Teilchen in die Form in geschmolzenem Zustand einzugießen. Das letzterwähnte Verfahren ist insbesondere bei der Herstellung von Schneiden an Werkzeugschäften u. dgl. verwendbar. Hier werden die harten Teilchen in flache Formen in der gewünschten Schichtstärke eingefüllt tmd darauf das tnit der harten Verbindung gesättigte Bindemetall in flüssigem Zustand auf-,gebracht, wobei man vorzugsweise den harten Bestandteil durch eine indifferente Atmosphäre vor Oxydation schützt. Nach dem Zuführen des flüssigen Bindemetalls wird die Form mit einer Deckplatte versehen, die auf dem flüssigen Inhalt liegt, und durch ein Walzwerk geführt, um dadurch eine mechanische Verdichtung in noch plastischem Zustand vorzunehmen.
Zur Erzielung einer größeren Härte an der Oberiläche kann man auch das an sich bekannte Mittel der Anordnung der harten Teilchen an den Außenseiten durch Verwendung der Schleuderkraft anwenden, indem man die -Form nach der Erhitzung auf die Schmelztemperatur mit ihrem Inhalt derart schleudert. daß sich die noch festen Bestandteile aus der harten Verbindung an den außenliegenden Teilen der Form ablagern und dadurch eine Abstufung im Härtegrad entsteht. Dieses Schleuderverfahren hat bei der Anwendung des Verfahrens gemäß der Er findung den Vorteil, daß nur geringe Schleuderkräfte erforderlich sind, weil nur eine Ablagerung nach dem spezifischen Gewicht erfolgt, ohne daß innere Kräfte zu überwinden sind. Selbstverständlich muß als Werkstoff für die Form ein solcher gewählt «-erden, der mit dem Bindetnetall und auch mit den harten Bestandteilen bei den zu verwendendenTemperaturen chemisch nicht reagiert.
Als geeignete Bindemetalle können z. B. Metallegierungen von Wolfram bzw. Wolframcarbid mit einem Hilfsmetall, z. B. lobalt, benutzt werden. 'Man stellt dabei eine CoW, oder COWC-Legierung her, bis das Eutektikum bei etwa 45 Gewichtsprozent Wolfram erreicht und bei einer Temperatur von rund i4So° keine Neigung mehr vorhaciden ist. W oder W C aufzulösen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Herstellung von Hartmetallkörpern nach dem Sinter- oder Einseigerungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemetall eine mit dem harten Bestandteil gesättigte Metallegierung benutzt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Einfüllen von flüssigem Trägermetall in die mit den harten Teilchen besetzten Formen eine mechtanische Verdichtung bei noch plastischem Zustand des Bindemetalls erfolgt. 3, Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichten des zerkleinerten harten Bestandteils und des mit diesem gesättigten metallischen Bindemittels in einer Schleuderform erfolgt.