DE1168650B - Verwendung einer gesinterten Hartmetall-Legierung als Werkstoff fuer Schneidwerkzeuge, die Beanspruchungen nach Art der beim Hobeln von Schiffsblechen auftretenden unterworfen sind - Google Patents

Description

• Verwendung einer gesinterten Hartmetall-Legierung als Werkstoff für Schneidwerkzeuge, die Beanspruchungen nach Art der beim Hobeln von Schiffsblechen auftretenden unterworfen sind Beim Zerspanen von Metallen unter sehr ungünstigen Bedingungen, wie sie vor allem beim Hobeln von Schiffsblechen vor dem Schweißen auftreten, mußten bisher Werkzeuge aus sogenanntem Schnellstahl verwendet werden. Im Vergleich zu Schneidwerkzeugen aus gesinterten Hartmetall-Legierungen zeigen Schnellstahlwerkzeuge in einer gegebenen Zeiteinheit eine geringe Leistung, teils weil die Schneidegeschwindigkeit ein relativ niedriges Maß nicht überschreiten darf, teils weil diese Werkzeuge oft nachgeschliffen werden müssen.
• Aus diesem Grund suchte man seit geraumer Zeit nach einem gesinterten Hartmetall, welches für den oben angegebenen und ähnliche Zwecke geeignet ist. Das gesinterte Hartmetall soll dabei eine hohe Verschleißfestigkeit, Härte und Zähigkeit bei Schnittgeschwindigkeiten vom 3- bis 5fachen der Schnittgeschwindigkeit für Schnellstahl aufweisen. Bei übergroßer Beanspruchung sollen die aus dem Hartmetall hergestellten Schneidwerkzeuge sich plastisch deformieren, nicht aber splittern oder brechen. Bisher wurde jedoch keine gesinterte Hartmetall-Legierung gefunden, die an Stelle von Schnellstahl verwendet werden kann.
• Erfindungsgemäß wurde nunmehr eine Möglichkeit geschaffen, geeignete Schneidwerkzeuge aus gesintertem Hartmetall herzustellen, welche für den oben angegebenen Zweck besonders geeignet sind, falls die Komponenten der Hartmetall-Legierung in relativ eng begrenzten Bereichen gewählt werden. Die Bezeichnung »Schneidwerkzeug« im Sinne der Beschreibung umfaßt sowohl ganze Schneidwerkzeuge als auch Schneideinsätze (d. h. Einsätze, welche in einer Haltevorrichtung befestigt werden, um ein mit einer Schneidspitze bestücktes Werkzeug zu schaffen).
• Nach der Erfindung wird ein solches Schneidwerkzeug unter Verwendung einer gesinterten Hartmetall-Legierung hergestellt, die aus 3 bis 5 % TiC, 11 bis 13% TaC/NbC, 23 bis 270/0 Hilfsmetall aus Kobalt und/oder Nickel, Rest Wolframkarbid, besteht. Die Legierung wird wohl auch gewisse Verunreinigungen enthalten: so enthalten z. B. die Komponenten TaC/ NbC, welche für Hartmetall-Legierungen Verwendung finden, immer geringe (unbedeutende) Mengen an Sauerstoff und Stickstoff, und manchmal kann WC geringe (unbedeutende) Mengen an Molybdänkarbid enthalten. Das Hilfsmetall besteht dabei aus zumindest 95% Co/Ni.
• In der Beschreibung und in den Ansprüchen bedeutet die Bezeichnung TaC/NbC, daß in der Legierung entweder eine oder beide Verbindungen enthalten sind und daß die für TaC/NbC angegebenen Prozentwerte sich auf den Gehalt an (TaC+NbC) in der Legierung beziehen. Ebenso beziehen sich die angegebenen Prozentsätze für Co/Ni auf den Gehalt an (CO+Ni) in der Legierung. Alle angegebenen Prozentsätze stellen Gewichtsprozente dar.
• Es waren zwar bereits Hartmetall-Legierungen bekannt, deren Gehaltsgrenzen diejenigen der bei der Erfindung verwendeten Legierung umfassen. Auch war es bekannt, daß bei WC-TaC-TiC-Co-Hartmetallen sich ein kleines Verhältnis von TiC zu TaC einerseits und ein hoher Hilfsmetallgehalt andererseits günstig auf die Biegebruchfestigkeit ausüben. Schließlich waren auch TiC-TaC-Co/Ni-WC- Legierungen bekannt, welche zum Hobeln von Paketen aus Vierkantgtahl mit höheren Schnittgeschwindigkeiten als es bei Schnellstahl möglich ist, geeignet sind. Trotzdem fehlte es bisher an einem Hartmetall-Schneidwerkzeug für die angegebenen Arbeitsbedingen, wie sie insbesondere beim Hobeln von Schiffsblechen auftreten.
• Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Legierung jedoch können Schneidwerkzeuge mit hoher Verschleißfestigkeit, großer Härte und Zähigkeit erzeugt werden, einer Härte, welcher der des Schnellstahls gleichkommt oder sie sogar übertrifft. Im Gegensatz zu gewissen anderen bereits getesteten Hartmetall-Legierungen für die erwähnten Zwecke neigt die erfindungsgemäße Legierung bei übergroßer Beanspruchung, welche die normale Belastung weit übersteigt, zu plastischer Deformation, ohne dabei zu splittern. Eine wesentliche Voraussetzung dafür, daß die guten Resultate mit dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug erzielt werden, ist die genaue Einhaltung der angegebenen Gehaltsgrenzen.
• Im folgenden sind Beispiele von Legierungen gemäß der Erfindung aufgeführt: Beispiel 1 TiC .................... 4% TaC/NbC . . . . . . . . . . . . . . . 12% Co ..................... 25% WC .................... 590% Beispiel 2 TiC .................... 4% TaC/NbC . . . . . . . . . . . . . . . 12% Ni ..................... 23% WC .................... 610% Beim Hobeln von Schiffsblechen mit Hilfe eines Schneidwerkzeugs, das aus einer der obigen Legierungen besteht, wurden beste Ergebnisse bei einer Schneidegeschwindigkeit von 50 m/Min. erzielt, während eine entsprechende Bearbeitung mit Schnellstahlschneiden bei einer Geschwindigkeit von nur 10 bis 15 m/Min. auseeführt werden konnte.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verwendung einer gesinterten Hartmetall-Legierung aus 3 bis 5% Titankarbid, 11 bis 13% Niob- und/oder Tantalkarbid, 23 bis 27% Hilfsmetall aus Nickel und/oder Kobalt, Rest Wolframkarbid als Werkstoff für Schneidwerkzeuge, die Beanspruchungen nach Art der beim Hobeln von Schiffsblechen auftretenden unterworfen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 662 058; österreichische Patentschrift Nr. 167 201; britische Patentschrift Nr. 407 781; USA.-Patentschrift Nr. 1973 428; R. Kieffer und P. Schwarzkopf, Hartstoffe und Hartmetalle, 1953, S. 492; C. G. Goetzel, Treatise an Powder Metallurgy, Bd. 11 (1950), S. 131.