DE1019470B

DE1019470B - Verwendung einer Hartmetallegierung

Info

Publication number: DE1019470B
Application number: DEA19344A
Authority: DE
Inventors: Dr Josef Hinnueber
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1953-12-16
Filing date: 1953-12-16
Publication date: 1957-11-14

Description

Verwendung einer Hartmetallegierung Zusatz zum Patent 851552 Die üblichen gesinterten Hartmetalle auf Wolframkarbidgrundlage werden bekanntlich außer für Zerspanungszwecke in großem Ausmaß als Werkstoff für auf Verschleiß beanspruchte Werhzeug-und Maschinenteile verwendet, beispielsweise für Düsen, für die Bestückung von Meßgeräten und für Führungen in der Textil- und Kunststoffindustrie.
In den Anwendungsfällen, in denen neben der reinen Verschleißbeanspruchung noch eine Korrosionsbeanspruchung auftritt, hat es sich aber als nachteilig erwiesen, daß das in diesen Hartmetallen enthaltene Kobalt bzw. die in ihnen enthaltenen Kobalt-Wolframkarbid-Mischkristalle unter der Einwirkung bestimmter Stoffe, insbesondere Säuren, verhältnismäßig leicht aus dem Hartmetallverband herausgelöst werden. Dadurch wird der Zusammenhalt der harten Wolframkarbidkristalle so weit geschwächt, daß diese ausbrechen. Eine solche Einwirkung auf das Gefüge der Oberflächenschicht eines Hartmetalls läßt sich beispielsweise bei polierten Teilen, wie Walzringen, die für das Walzen von dünnen Drähten oder Folien bestimmt sind, bereits dann feststellen, wenn diese nur mit Handschweiß in Berührung gekommen sind und daraufhin eine längere Zeit lagern. Derartige Teile verlieren dann an den Berührungsstellen ihren Glanz.
Als korrosionsbeständiger harter Werkstoff werden neuerdings gesinterte Chromkarbid-Nickel-Legierungen verwendet. Diese Legierungen weisen zwar eine sehr gute Korrosionswiderstandsfähigkeit auf, sie haben jedoch im Verhältnis zu den Wolframkarbid-Kobalt-Hartmetallen eine geringere Festigkeit bzw. Zähigkeit.
Das Patent 851552 betrifft eine ohne Druck gesinterte Hartmetallegierung, die bis zu 25% aus Kobalt, das wenigstens zum Teil als feinkörnige 8-Phase vorliegt, Rest Wolframkarbid, in der Hauptsache von einer Korngröße von weniger als 1 ,u, besteht.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer solchen Hartmetallegierung nach Patent 851552, bei der das Kobalt vorzugsweise zum überwiegenden Teil als feinkörnige d-Phase und das Wolframkarbid wenigstens zum überwiegenden Teil als Monowolframkarbid vorliegt, als Werkstoff für Gegenständen, die neben hoher Verschleißfestigkeit und guter mechanischer Festigkeit eine gute Korrosionswiderstandsfähigkeit und Polierbarkeit aufweisen müssen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Nachteil der nicht genügenden Korrosionsbeständigkeit bei denjenigen gesinterten Wolframkarbid-Kobalt-Hartmetallen nicht auftritt, bei denen das Kobalt anstatt in magnetischer Phase wenigstens zum überwiegenden Teil in einer unmagnetischen Kobalt-Wolframkarbid-Verbindung, der sogenannten d-Phase vorliegt, die neuerdings auch im deutschen Schrifttum überwiegend als -Phase bezeichnet wird. Die d-Phase verbessert aber nicht nur die Korrosionsbeständigkeit, sondern erhöht durch ihre eigene Härte in hervorragender Weise auch die Verschleißfestigkeit der genannten Hartmetallegierungen. Gegenüber der magnetischen Kobaltphase in den üblichen Wolframkarbid-Kobalt-Legierungen weist die d-Phase eine um etwa 1500 Vickerseinheiten höhere Härte auf. Die Erzeugung der 8-Phase in den gemäß der Erfindung zu verwendenden Hartmetallegierungen kann durch die Anwendung einer geringfügig oxydierend wirkenden Atmosphäre beim Sintern der Legierungen bewirkt werden. Der Kohlenstoffunterschuß ist dann so gering, daß er analytisch kaum in Erscheinung tritt.
Für die angegebenen Zwecke werden vorteilhafterweise nur solche Hartmetallegierungen verwendet, bei denen das Wolframkarbid möglichst weitgehend, wenigstens aber zum überwiegenden Teil aüs dem zähen Monowolframkarbid besteht. Diese Hartmetalllegierungen besitzen im Gegensatz zu den unter Druck gesinterten Hartmetallegierungen, die aus in der d-Phase vorliegendem Kobalt und Monowolf ramkarbid mit einem hohen Anteil an Diwolframkarbid bestehen, eine wesentlich größere Zähigkeit und lassen sich darüber hinaus auf dem einfacheren Wege der drucklosen Sinterung herstellen.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Anwendung reiner, die b-Phase enthaltender Wolframkarbid-Kobalt-Legierungen beschränkt, denn es hat sich gezeigt, daß auch Wolframkarbid-Kobalt-Legierungen, in denen das Wolframkarbid zum Teil durch andere feinkörnige, harte Karbide, z. B. Titankarbid, Tantalkarbid, Niobkarbid, Vanadinkarbid, Molybdänkarbid, Chromkarbid, einzeln oder gemischt, ersetzt ist, nach Patent 851552, und in denen die anderen, feinkörnigen, harten Karbide in gesättigter Form und in Mengen von insgesamt etwa 0,5 bis 251/o vorhanden sind, als Werkstoffe für Gegenstände geeignet sind, die neben hoher Verschleißfestigkeit und guter mechanischer Festigkeit eine gute Korrosionswiderstandsfähigkeit und Polierbarkeit aufweisen müssen.
Ein besonderer Vorteil der gemäß der Erfindung zu benutzenden Hartmetallegierungen besteht darin, daß bei einer Beanspruchung auf mechanischen Verschleiß wegen der praktisch gleichen Härte von Bindephase und Karbidphase die Materialabtragung annähernd gleichmäßig erfolgt, also eine Reliefbildung vermieden wird, während bei den Hartmetallegierungen, die das Kobalt in der magnetischen Phase enthalten, immer das weiche Kobalt zuerst angegriffen wird.
Diese Eigenschaft wird beispielsweise vorteilhaft ausgenutzt bei der Verwendung der vorgeschlagenen Hartmetallegierungen als Werkstoff für Führungen von Kunstfasern in säurehaltigen Lösungen sowie für Schreibgeräte, wie Schreib- und Ziehfederspitzen, die sowohl korrosionsbeständig sein müssen als auch beim Verschleiß keine Reliefbildung zeigen dürfen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Die Verwendung einer vorzugsweise ohne Druck gesinterten Hartmetallegierung, die bis zu 2511/o aus Kobalt, das wenigstens zum Teil, vorzugsweise zum überwiegenden Teil, als feinkörnige 8-Phase vorliegt, Rest Wolframkarbid, in der Hauptsache von einer Korngröße von weniger als 1 1,i, besteht, nach Patent 851552, und bei der das Wolframkarbid wenigstens zum überwiegenden Teil als Monowolframkarbid vorliegt, als Werkstoff für Gegenstände, die neben hoher Verschleißfestigkeit und guter mechanischer Festigkeit eine gute Korrosionswiderstandsfähigkeit und Polierbarkeit aufweisen müssen.
2. Die Verwendung einer Hartmetallegierung nach Anspruch 1, in der das Wolframkarbid zum Teil durch andere feinkörnige, harte Karbide ersetzt ist, nach Patent 851552, und in der die anderen feinkörnigen harten Karbide in gesättigter Form und in Mengen von insgesamt etwa 0,5 bis 25 % vorhanden sind, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Die Verwendung einer Hartmetallegierung nach Anspruch 1 oder 2, als Werkstoff für Führungen von Kunstfasern in säurehaltigen Lösungen.
4. Die Verwendung einer Hartmetallegierung nach Anspruch 1 oder 2 als Werkstoff für Schreibgeräte, wie Schreib- und Ziehfederspitzen.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 851552; schweizerische Patentschrift Nr. 292 474; französische Patentschrift Nr. 981829; Industrie-Rundschau, 1953, Heft
6. S. 20; R. Kieffer und P. Schwarzkopf, »Hartstoffe und Hartmetalle«, 1953, S. 392, 396, 402 und 432.