DE1041410B

DE1041410B - Verfahren zur Herstellung von Koerpern aus Sinterhartstoffen

Info

Publication number: DE1041410B
Application number: DES44349A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Albin Boehmeke; Dr Phil Nat Wolfram Dipl-Chem; Dr Rer Nat Emil Singer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-06-15
Filing date: 1955-06-15
Publication date: 1958-10-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Körpern aus Sinterhartstoffen Sinterhartstoffe auf der Basis von Titannitrid sind bekannt. Diese weisen bei großer Härte eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit auf und haben damit auch eine gute Wärmeleitfähigkeit. Die Sintertemperatur ist jedoch sehr hoch, so daß die Herstellung von Körpern aus Titannitrid Schwierigkeiten bereitet. Man hat auch Aluminiumoxyd zu Körpern verarbeitet, bei denen es auf eine große Härte ankommt. Aluminiumoxyd hat eine Sintertemperatur von etwa 1800° C, weist jedoch praktisch keine elektrische Leitfähigkeit und auch nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, so daß es gegen Temperaturwechsel sehr empfindlich ist. -Es ist ferner bekannt, Verbundkörper aus einer metallischen und keramischen Komponente, z. B. aus Titannitrit und Aluminiumoxyd, herzustellen. Hierbei hat man jedoch aus der metallischen Komponente durch Pressen und Sintern einen porösen Körper hergestellt und diesen in ein Bad von geschmolzener Keramik gebracht. Es wurden also die Poren der metallischen Komponente mit flüssiger Keramik ausgefüllt. Ein derartiges Verfahren war sehr schwierig durchzuführen. Auch war es dadurch beschränkt ausführbar, als die metallischen Komponenten eine Sintertemperatur aufweisen mußten, die über dem Schmelzpunkt der keramischen Komponente liegt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Körper aus Sinterhartstoffen herzustellen, die die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweisen. Gemäß der Erfindung werden die Körper aus einer Mischung von Titannitrid und Aluminiumoxyd geformt und derart einer Sinterung unterworfen, daß eine Mischkeramik entsteht. Vorteilhafterweise wird eine Mischung von gleichen Teilen Aluminiumoxyd und Titannitrid verwendet, wobei das Titannitrid einen Stickstoffgehalt von 16 bis 22,611/a aufweisen kann. Es handelt sich um Mischkeramiken ohne Glasphase.
Die erfindungsgemäßen Körper kommen in Härte-und Biegfestigkeit dem Aluminiumoxyd nahe und haben eine mit steigendem Titannitridgehalt zunehmende Wärmeleitfähigkeit und bessere Temperaturwechselbeständigkeit als das Aluminiumoxyd. Ferner haben sie eine bessere Oxydationsbeständigkeit als reines Titannitrid und sind chemisch außerordentlich widerstandsfähig. Die keramische Verarbeitung bereitet keine besonderen Schwierigkeiten. Das Sintern kann vorzugsweise zwischen 1600 und 2000° C in nichtoxydierender Atmosphäre oder in Vakuum erfolgen.
Der Mischung von Titannitrid und Aluminiumoxyd können auch Karbide, Boride oder Silizide von übergangselementen, z. B. des Titans, Zirkons, Molybdäns, Chroms. Wolframs, zugesetzt werden, ebenso die entsprechenden Stickstoffverbindungen. Aus den erfindungsgemäßen Hartstoffen können z. B. Schneidwerkzeuge, Matrizen, Ziehsteine, Bohrkronen, Düsen, Turbinenschaufeln od. dgl. hergestellt werden. Infolge der elektrischen Leitfähigkeit sind die neuen Sinterhartstoffe auch vorteilhaft für Fadenführer geeignet, da statische Aufladungen verhindert werden können. Auch elektrische Widerstandskörper, Lagersteine, die gleichzeitig elektrisch Kontakt geben, können vorteilhaft aus den neuen Sinterhartstoffen hergestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Körpern aus Sinterhartstoffen auf der Basis von Titannitrid und Aluminiumoxyd, insbesondere Schneidwerkzeuge, Ziehsteine, Düsen od.. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Körper aus einer Mischung von Titannitrid und Aluminiumoxyd geformt und derart einer Sinterung unterworfen werden, daß eine Mischkeramik entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von gleichen Teilen Aluminiumoxyd und Titannitrid verwendet wird, wobei insbesondere das Titannitrid einen Stickstoffgehalt von 16 bis 24% aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung aus Titannitrid und Aluminiumoxyd Karbide, Boride, Silizide - anderer Übergangselemente, z. B. des Titans, Zirkons, Molybdäns, Chroms, Wolframs, zugesetzt werden.-In Betracht gezogene Druckschriften: USA- Patentschrift Nr. 2 672 426; . Metallkunde, 1951 (Wasser- und zunderfeste Sinterwerkstoffe, S. 98 bis 104).