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DE2221875A1 - Oberflaechengehaerteter und gesinterter karbid-formgegenstand - Google Patents

Oberflaechengehaerteter und gesinterter karbid-formgegenstand

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Publication number
DE2221875A1
DE2221875A1 DE19722221875 DE2221875A DE2221875A1 DE 2221875 A1 DE2221875 A1 DE 2221875A1 DE 19722221875 DE19722221875 DE 19722221875 DE 2221875 A DE2221875 A DE 2221875A DE 2221875 A1 DE2221875 A1 DE 2221875A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
matrix
carbide
hardened
titanium
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19722221875
Other languages
English (en)
Inventor
John L Ellis
Subhash C Singhal
Martin Weinstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chromalloy American Corp
Original Assignee
Chromalloy American Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chromalloy American Corp filed Critical Chromalloy American Corp
Publication of DE2221875A1 publication Critical patent/DE2221875A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/60—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C8/62—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes only one element being applied
    • C23C8/68—Boronising
    • C23C8/70—Boronising of ferrous surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
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    • C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
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Description

DR R. POSCHENRIEDER Dr B ^
DR E. BOETTNEB t.dl.,^
DIPL iNG.H.-J. MÜLLER ^· Ε11β 1296
Patentanwälte
MÜNCHEN 80 ' 9 9? 187 ζ
T«cüe-Giabn-Straße 3* > Z £ Z I O / P
Telefon 475155
CHROMALLOY AMERIOAHr GOEPOHATIOIi, 4430 Director Drive San Antonio/ Texas," (V.St«A*)
Oberfläcliengeliarteter und gesinterter Karbid-Formgegenstand
Die Erfindung betrifft einen gesinterten feuerfesten Metallkarbid-Formkörper und insbesondere eine Sinterkarbid-Zubereitung, bei welcher die Körner aus dem feuerfesten Metallkarbiä an der Oberfläche des lOrmkörpers durch eine boridierte Schicht der Matrix dispergiert sind, die durch die Gegenwart eines Borids eines Metalls der Eisengruppe, wie Eisenborid, gekennzeichnet ist.
Es ist bekannt, gesinterte zusammengesetzte Metall-Formgegenstände aus einem Pulvergemisch aus einem feuerfesten Metallkarbid und Metallpulver durch Komprimieren des Pulvergemisches in einer lorm zur Bildung eines lOrmkörpers der gewünschten Form und Sintern des Formkörpers bei erhöhter Temperatur unter nicht-oxidierenden Bedingungen, wobei die komprimierten Teilchen zum Zusammensintern/eine dichte Struktur gebracht werden, herzustellen.
309830/0^8 - 2 -
. Im Fall der Verwendung von feuerfesten Karbid-Hartmetallen, die zum groaaen Teil aua Karbiden von Titan, Wolfram und/oder anderen feuerfeaten Karbiden bestehen, die durch Sintern in flüssiger Phase in das Matrix-Metall einzementiert aind, aind die günstigen Eigenschaften zum grossen Teil auf die ziemlich hohe den Karbiden eigentümliche Härte in Kombination mit den PestigkeitaWirkungen des Bindemetalls zurückzuführen. Der Ausdruck "primäre Karbidkörner" bezeichnet die Körner oder Teilchen des feuerfesten Karbids, die unmittelbar der Zubereitung während deren Bildung zugesetzt werden und die im wesentlichen ihre Identität in der fertigen Zusammensetzung beibehalten, gegenüber den sekundären Karbid-körnern, die sich durch Reaktion während der Wärmebehandlung bilden.
In den letzten Jahren wurde ein maschinell bearbeitbarer feuerfester Karbidkörper, der primäre Titankarbidkörner enthält, welche in einer mit Wärme behandelbaren Stahlmatrix dispergiert sind, entwickelt, der dem primären Karbid innewohnende HärtungsWirkungen mit der Härtbarkeit der Stahlmatrix kombiniert. Der maschinell bearbeitbare Karbidkörper hat gegenüber üblichen gesinterten Karbiden einen Vorteil, der darin besteht, dass die Matrix einer Zubereitung, die etwa 50 Volum»-$ Titankarbid und als Reat im wesentlichen Stahl enthält, durch Anlassen derart erweioht werden kann, dass die Gesamthärte der Zubereitung auf: .zum Beispiel 40 Ro gesenkt werden kann, so dass der Körper maschinell in eine gewünschte Porm gebracht werden kann und danach bis über 72 Rc durch Abschreken der Legierung aus erhöhter Temperatur ähnlich wie diea bei beatimmten Werkzeugstahllegierungen gemacht wird, gehärtet wird.
309838/0798
: J.
Bei der Herstellung von feuerfesten KarbidZubereitungen der genannten Art mit einer Matrix, die aus einem wärmebehandelbaren oder nicHt-wärmebehandelbarem Metall besteht, wird feuerfestes Karbidpulver, wie Titankarbid, mit feinverteilten stahlbildenden Bestandteilen vermischt und das Gemisch anschliessend in einer Form in die gewünschten Abmessungen gebracht und der erhaltene kompakt ierte Formkörper einem Sintern in flüssiger Phase durch Erhitzen auf eine Temperatur über die niedrigste Schmelzphase des Matrixmetalls aber untehalb des Schmelzpunktes des feuerfesten Karbids unterworfen.
Es wurde gefunden, dass das Sintern in flüssiger Phase für die vorgesehenen Zwecke vorteilhaft ist, da dichte Produkte, die im wesentlichen nicht porös sind, erhältlich sind. Der vorbeschriebene Typ eines zusammengesetzten Metalls hat bei vielen verschiedenen Anwendungszwecken Verwendung gefunden, wie bei Formwerkzeugen, Düsenspitzen, abriebfesten Teilen, Messlehren, Maschinenteilen und dergleichen.
Bei der Verwendung derartiger feuerfester Karbidzubereitungen bei der Fabrikation verschiedener Werkzeuge oder Maschinenteile ist es manchmal zweckmässig, die metallurgischen Eigenschaften des Matrixmetalls zu modifizieren, um die bestimmten Anforderungen zu erfüllen, die für einen bestimmten für das Werkzeug vorgesehenen Verwendungszweck vorgegeben sind· Wenn zum Beispiel eine Zusammensetzung, die zu .45 Volum*-^ aus Titankarbid., das in einer Jtatrix aus rostJteiem Stahl
der zusammensetzung dispergiert ist, die 55 VolumrfS/ausmaohii, a±s Teil einer Pumpe verwendet wird, das einer Gleitreibung bei erhöhter Temperatur ausgesetzt ist, tritt eine Vorzugsabnutzung im Matrixmetall zwischen den Karbidkörnern
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auf» Diese Zusammenseztung hat eine Durchschnittshärte in der Nähe von etwa 45 Rc. Da rostfreier Stahl der Güteklasse 18/8 im wesentlichen nicht durch Wärme, behandelbar ist, liegt die dem Stahl eigentümliche Härte wesentlich unter der tatsächlichen Härte des Karbids. Wenn daher ein Maschinenteil aus diesem Material einer Gleitreibung bei erhöhter Temperatur ausgesetzt wird, wird das weiche Matrixmaterial vorzugsweise rund um die Karbidkörner abgetragen. Die primären Karbidkörner schaffen zwar selbst eine Abnutzuhgsfestigkeit, tun dies jedoch nur dann, wenn sie fest im Matrixmetall eingebettet und verankert sind. Da jedoch das Matrixmetall selektiv rund um die Körner herum abgenutzt oder forterodiert wird, neigen die Körner dazu, sich zu lockern und herauszufallen. Eine derartige bevorzugte Abnutzung hat ihre Nachteile, weil sie dazu führen kann, dass ein Oberflächen-Kerbungseffekt auftritt, der die Festigkeit des Metalls gegen Schlag-^ beanspruchung erniedrigt. Es würde daher erwünscht sein, dann, wenn die Matrix eine hohe Beibehaltung der Härte an der Oberfläche des Maschinenteils aufweisen soll, die genannten Schwierigkeiten zu vermeiden.
Im Fall einer durch Wärme behandelbaren Zubereitung, zum Beispiel einer Zubereitung, die aus etwa 50 Volumen-^ Titankarbid und als Rest 50 Volumen-^ eines Stahls mit niedrigem Ghromgehalt und niedrigem Molybdängehalt zusammengesetzt ist, kann es erwünscht sein, die genannte Zusammensetzung von einer Härte von etwa 70 Rc auf eine Härte von etwa 50 - 55 Rc durch Tempern zu bringen, beispielsweise im Fall eines Ziehwerkzeugs. Es würde jedoch wesentlich sein, sicherzustellen, dass am Hals oder an der Öffnung des Werkzeugs eine harte abriebfeste
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Oberfläche sichergestellt wird, insbesondere zwischen den harten Körnern aus Primärkarbid, die in der Matrix eingebettet sind. Es würde daher wünschenswert sein,, eine gehärtete Oberfläche zwischen den Karbidkörnern zu schaffen, um diese Körner an Ort und Stelle zu verankern, um zu verhüten, dass eine bevorzugte Abtragung von der Matrix fort auftritt und eine Verdrängung von Karbidteilchen zu verhindern.
Die gehärtete Oberfläche sollte derart beschaffen sein, dass sie einen möglichst geringen Reibungskoeffizienten hat, während sie eine optimale Härte haben soll zusätzlich zur Verankerung der primären Körner aus den feuerfesten Metallkarbiden.
Der Prozess der Oberflächenhärtung sollte jedoch ein solcher sein, der in der Lage ist, nicht nur eine Stahloberfläohe zu härten, sondern auch andere Legierungen von Matrixmetallen aus der Eisengruppe t wie Matrixmetalle auf der Baeis von liokel und Kobalt. Es würde zum Beispiel zweckmässig sein, ein© Zubereitung aus Wolframkarbid und Kobalt zu schaffen, bei welcher die Matrix aus Kobaltmetall oberflächengehärtet ist, um deren Abriebfestigkeit bei Anwendungszwecken, bei denen eine Gleitreibung auftritt, zu verbessern.
Es ist somit Ziel der Erfindung, eine gesinterte Zubereitung aus feuerfesten Karbiden zu schaffen, bei welcher die Oberfläche des Matrixmetall boridiert ist, um eine gehärtete Oberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten zu schaffen.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines stahlgebundenen Karbids, bei welchem die Oberfläche der Matrix, die die Karbidkörner umgibt, boridier-t ist, um die Erosionsfestigkeit zu verbessern, während eine harte Obei'fläche mit niedrigem Reibungskoeffiaienten geschaffen wird, die besonders für Anwendungszwecke geeignet ist, bei denen ein gleitender Kontakt mit einer Metalloberfläche auftritt·
Diese und andere Ziele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung noch näher erläutert.
Im weitesten Sinne schafft die Erfindung einen lOrmgegenstand aus einem oberflächengehärteten gesinterten feuerfesten Metallkarbid, der im wesentlichen aus etwa 20 - 80 Volum*-$ Primärkörnern aus einem harten feuerfesten Metallkarbid besteht, die in einer Metallmatrix verteilt sind, die im wesentlichen aus einem Metall der Eisengruppe zusammengesetzt ist, zum Beispiel einer Matrixlegierung, die auf wenigstens einem Metall der Eisengruppe basiert, wobei das oberflächengehärtete gesinterte Karbid durch eine Mikrostruktur angrenzend an deren Oberfäche gekennzeichnet ist, die hauptsächlich aus Erimärkörnern des feuerfesten Metallkarbids besteht, die in einer boridierten Schicht der Metallmatrix dispergiert sind und die boridierte Schicht ein Borid eines Metalls der Eisengruppe enthält, wie Eieenborid, Kobaltborid und Nickelborid.
Die primären Körner der feuerfesten Metallkarbide umfassen solche, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehejnd aus Karbiden von Chrom, Wolfram, Molybdän,
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Titan, Zirkon, Hafnium, Mob, Tantal und Vanadium; Während die Menge des Karbids in der Zusammensetzung von etwa 20 - 80 Volumen-^ betragen kann, kann ein Bereich von etwa 30 - 70 $ Volumen-$ bevorzugt sein.
Die Erfindung ist insbesondere auf gesinterte stahlgebundene Karbide des Types anwendbar, der in den U.S.A.-Patentschriften Hr. 2 828 202, 3 053 706, 3 183 127, 3 369 891, 3 369 892 und 3 416 976 genannt ist.
Beispiele von Matrix-Stahlzusammensetzungen, die boridiert werden können, sind Stähle SAE 1010 bis SAE 1080 und solche anderen Stähle wie 0,8$ Cr, 0,2$ Mo, 0,3$ C, Rest im wesentlichen Eisen, 5$ Cr, 1,4$ Mo, 1,4$ W, 0,45$ V, 0,35$ D, Rest im wesentlichen Eisen, 8$ Mo, 4$ Cr, 2$ V, 0,8$ C, Rest im wesentlichen Eisen und 18$ W, 4$ Or, 1$ V, 0,75$ C, Rest im wesentlichen Eisen.
Eine bevorzugte Zusammensetzung der Stahlmatrix zum Boridieren ist eine solche,- die etwa 1-6 Gewicht-$ Cr, etwa 0,3 --6 Gewicht-$ Mo, etwa 0,3 - 0,8 Gewicht- $ C, Rest im wesentlichen Eisen enthält.
Eine weitere bevorzugte Zusammensetzung der Stahlmatrix zum Boridieren ist eine solche, die etwa 6 oder 7-12 Gewicht-$ Cr, etwa 0,6 bis 1,2 Gewicht-$ C, etwa 0,5-5 Gewicht-$ Mo, bis zu etwa 5 Gewicht- $ W, bis zu etwa 2 Gewicht-$ V, bis zu etwa 3 Gewicht-$ Ni, bis zu etwa 5 Gewicht-$ Kobalt, Rest im wesentlichen Eisen enthält.
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Eine weitere Zusammensetzung der Stahlmatrix ist eine mit Wärme behandelbare Zusammensetzung mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, die etwa 10-30 Gewicht-^ Ni, 0,2 - 9 Gewicht-^ Ti, bis zu 5 Gewicht $ Al, wobei die Summe aus Titan und Aluminium etwa 9 Gewicht-^ nicht übersteigt, bis zu etwa 25 Gewicht-^ Go, bis zu etwa 10 Gewicht-^ Mo, Rest der Matrix im wesentlich=» wenigstens etwa 50 Gewicht-^ Eisen enthält und die Metalle, aus denen die Matrixzubereitung besteht, derart abgemessen sind, dass dann, wenn der Nickelgehalt von etwa 10-22 Gewicht-$ xind die Summe von Aluminium und Titan weniger als 1,5 Gewicht-^ beträgt, die Gehalte an Kobalt und Molybdän jeweils weniger als etwa 2 Gewicht-^ betragen und derart, dass wenn der Nickelgehalt etwa 18 - 30 Gewicht-^ und der Molybdängehalt unter 2 Gewicht-^ beträgt, die Summe aus Aluminium und Titan 1,5 Gewicht-^ übersteigt. Diese Matrixlegierung bildet einen weichen Martensit, wenn sie aus einer lösungstemperatur von etwa 760 bis 11650C (etwa HOO - 21500P) abgeschreckt wird und unterliegt einer Alterungshärtung, wenn sie bei einer Temperatur von etwa 260 - 65O0C (500 - 12000P) etwa 3 Stunden erhitzt wird.
Beispiele anderer Matrixmetalle ausser Stahl sind die Metalle Nickel, Kobalt und Legierungen auf Nickelbasis und Kobaltbasis aus der Eisengruppe. Diese Metalle können boridiert werden unter Bildung von Nickelborid und Kobaltborid.
Kobalt ist ein bekanntes Matrixmetall oder Bindermetall, das zur Herstellung von gesintertem Wolfram-
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Karbid zur Anwendung für Schneidwerkzeuge, Bohrmeissel, usw. verwendet wird.
Die obengenannten gesinterten Karbide werden pulvermetallurgisch hergestellt. Im Fall eines stahlgebundenen Karbids kann zum Beispiel eine Zusammensetzung aus primären Körnern aus Titankarbid, die in einer Stahl-· zusammensetzung mit niedrigem Chromgehalt und niedrigem Molybdängehalt dispergiert sind, wobei die Zusammensetzung aus 40 G-ewicht $ Titankarbid und 60 Gewicht $ Stahl besteht, wie folgt hergestellt werden:
Es wird eine Menge von 1 000 g Titankarbidpulver einer Grosse von etwa 5-7 /um mit einem Ansatz von 15oo g eines stahlbildenden Gemisches, das so berechnet iat, dass es einen Matrixstahl bildet, der etwa 1,25$ Chrom, 2,5$ Molybdän, 0,4$ Kohlenstoff, Rest Karbonyleisenpulver von etwa 20 /um Grosse bildet, vermischt. Die pulverisierten Bestandteile enthalten im Gemisch damit ein Gramm Paraffinwachs je 100 g Bestandteile· Das Mischen wird in einem Stahlmischer etwa 40 Stunden durchgeführt, der halb mit Stahlkugeln gefüllt ist, unter Verwendung von Hexan als Träger.
Hach vollständigem Mischen wird das Gemisch entfernt und im Vakuum getrocknet. Ein Teil des gemischten Produkts wird in einem Formwerkzeug bei einem Druck von 23,5 kg/mm (15 tons/sqdnch) gepresst, um eine Düsenspitze der gewünschten Grosse zu bilden. Die Düsenspitze wird danach in der flüssigen Phase bei einer Temperatur von etwa 14350C ..-(etwa 26150F) etwa eine halbe Stunde bei einem Vakuum entsprechend etwa 20 /um Hg oder besser gesintert.
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Nach vollständigem Sintern wird das Ganze abgekühlt und dann durch Erhitzen auf 9000C (etwa 11650F) 2 Stunden angelassen und anschliesaend mit einer Geschwindigkeit von etwa 15° C/Std auf etwa 10O0G (2120P) gekühlt, wobei eine angelassene Mikrostruktur gebildet wird, die kugeligen Zementit enthält. Wach dem Anlassen wird die Düsenspitze maschinell einer Endbearbeitung auf die gewünschte Grosse unterworfen. Die Spitze wird anschliessend gereinigt und boridiert. Nachdem die Spitze boridiert worden ist,wird sie dadurch gehärtet, dass sie bei 9540G (175O0P) in Austenit überführt und ansohliessend in einem Ölbad abgesfereckt wird.
Beim Durchführen der Boridierungsstufe wird ein Zementierungsverfahren in Pulverpaokung angewendet. Es wird eine Retorte aus rostfreiem Stahl verwendet, deren Deckel mit dem Plansch der Retorte dicht verschlossen wird, wobei der Deckel und der Plansch der Retorte vor jedem Ansatz maschinell geglättet worden sind, um einen gasdichten Verschluss sicherzustellen. Bei jedem Ansatz wird zwischen dem Plansch und dem Deckel der Retorte ein neuer 0-Ring aus mit nickel plattiertem rostfreien Stahl AISI 321 gebracht.
Eine typische Pulverpackung ist ein Gemisch von etwa 5 Gewicht-^ Bor und etwa 95 Gewicht-^ Aluminiumoxid, das 0,75 Gewicht-^ eines Halogeniderregers (z.B. Ammoniumbifluorid und Kaliumfluorid) enthält. Das verwendete Borpulver ist amorph, hat eine leilchengrösse von etwa 5 /um und hat eine Reinheit von etwa 90 - 92 #. Die Hauptverunreinigungen sind 6,2$ Mg,
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0,1$ Pe und 2,2$ 0· Das Aluminiumoxid hat eine Teilchengrösse entsprechend einer Siebma.schenweite unter 0,043 mm (-325 mesh)· ■
Die Pulverpackung kann etwa 1 - 50 Gewicht-^ Bor, eine kleine aber wirksame Menge eines Halogeniderregers (z.B. t>is etwa 2 $ ), Rest ein inertes Verdünnungsmittel, wie Aluminiumoxid, enthalten. Beispiele von inerten Verdünnungsmitteln sind: TiO2, ZrO2, GaO, SrO, BaO, MgO und andere feuerfeste Oxide. Ein "bevorzugter Bereich, des Borgehalts ist 3-25 Gewicht-^. Repräsentative Beispiele von Halogeniden sind ET, HaF, IHJ?, HH.01 und andere Halogenide der Alkalimetalle.
Bei der Bildung der Pulverpackung werden die Pulver in den geeigneten Mengen miteinander vermischt und in einem Drehmischer, der Stahlkugeln aus rostfreiem Stahl enthält, 1-2 Stunden durchgemischt.
Die Proben, die boridiert werden sollen, werden gründlich in Trichloräthylendämpfen entfettet und dann mit Griess aus Aluminiumoxid einer Grosse entsprechend der Siebmaschenweite unter 0,03 mm (- 4-00 mesh) abgezogen. Die abgezogenen Proben werden anschliessend in die Retorte gepackt, die die Pulverpackung zum Boridieren enthält. Die Retorte wird dicht mit der Pulverpackung gefüllt, so dass oben kein leerer Raum verbleibt, und der Deckel wird dann, wie oben beschrieben, mit dem Retortenflansch verschlossen.
Die gefüllte Retorte wird in einem Ofen auf 843 0C (155O0P) oder in dem Bereich von 732 - 9260C (1350 -
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170O0F) erhitzt und "bei dieser Temperatur etwa 10 Stunden, z.B. 24 Stunden,gehalten. Während dieses Zeitraums wird Bor .auf die Oberfläche des gesinterten Formkb'rpers über Bor.halogeniddämpfe, die von der Packung gebildet werden, abgeschieden. Das Bor diffundiert dann in die Oberfläche hinein und bildet Eisenborid. Am Ende der Zeitspanne von 24 Std. wird die Betorte aus dem Ofen entfernt und abgekühlt. Die Retorte wird danach geöffnet und die Packung wird entfernt.
Die oberflächengehärteten Proben werden entweder im Ultraschallreiniger oder durch Abziehen in Flüssigkeit gereinigt, um noch anhaftendes Pulver zu entfernen.
Die Zusammensetzung der Proben war die folgende:
Tabelle I
Nr. Vol.$ Karbid
VoI·Ji Matrix
45 TiC
45 TiC
45
55 (Matrix enthält in Gew.-$ 2,87$ Cr 2,87$ Mo, 0,65$ C, Rest Fe)
55 (Matrix enthält in Gew.-$ 10$ Cr 3,0$ Mo, 0,8$ C, Rest Fe)
55 (Matrix enthält in Gew.-$ 20$ Cr 0,8$ C Rest Fe)
- 13 -
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3- -
Hr. YoI.<fo Karbid Vol.$ Matrix
4 45 TiO 55 (Matrix enthält in Gew.-$ 18$ ITi,
8,5$ Go, 4,75$ Mo, 1$ Ti,Rest le)
5 50 TiO 50 (Matrix enthält in Gew.-$ 18$
8,5$ 00,4,75$ Mo, 1$ Ti, Rest le)
6 55 TiC 45 (Matrix enthält in Gew.-$ 18$ Hi,
8,5$ Oo, 4,75$ Mo, 1$ Ti, Rest Je)
7 45 TiO 55 (Matrix enthält in Gew.-$ 14$ Cr,
6$ Hi, 5$ Co, 1,5$ Ti, Rest Pe)
8 45 TiO 55 (Matrix enthält in Gew.-$ 71$
18$ Cr,'8$ le, 2$ Ti, 1$ Al)
Die Proben wurden gemäss ihrer jeweiligen Zusammensetzung wie folgt gehärtet:
Zusammensetzung Hr. 1: Abgeschreckt von 954^0 (175Oul)
unter Verwendung eines Inertgasstroms, ans chi ies s end es Tempern "bei 190,50C (3750I) 1 Std.
Zusammensetzung Hr. 2: Abgeschreckt von 10930O (20000I)
mit einem Inertgaastrom, anschiiessendes Tempern 2 mal bei 5240C (9750I) jeweils 1 Std.
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Zusammensetzung Hr. 3*
Zusammensetzung Nr. 4» Zusammensetzung Mr« 5 s Zusammensetzung Kr. 6:
Zusammensetzung Nr. 7x Abgeschreckt von 1024°0 (18750F) in einer inerten Atmosphäre und danach Getempert zwischen 204 und 4260C (400 - 8000F).
In Lösung bei 8150G (15000I) behandelt und 3 Sta bei 4820C (9000F) gealtert und anschliessend an der luft gekühlt.
In Lösung behandelt bei 8150C (150O0I1) und 3 Std. bei 4820C (9000F) gealtert und anschliessend an der Luft gekühlt.
In Lösung behandelt bei 8150O (150O0F) und 3 Std.bei 4820C (90O0F) gealtert und anschliessend an der Luft gekühlt.
Bi Lösung bei 9820C (18000F) angelassen und bei 4820C (90O0F) 10 Std gehärtet und dann an der Luft gekühlt.
Zusammensetzung Ur. 8t In Lösung durch Abschreiten in einer nieht-oxidierenden Atmosphäre von etwa 10650C (195O0F) angelassen und anschliessend 8 Std.bei 8710C (160O0F) ■und danach 4 Std. bei 76O0C (HOO0F) gealtert.
Bei der Matrix auf Bisenbasis besteht eine Neigung zur Bildung eines eutektischen Gemisches Fe-FepB, das bei etwa 11490C (21000F) schmilzt. Daher sollte vorzugsweise die Wärmebehandlung zur Härtung auf eine Temperatur unterhalb dieser Temperatur beschränkt sein, um
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die Härtebesehiehtung zu schützen. Ausserdem kann das Boridieren bei sehr hohen Temperaturen unerwünschte Wechselwirkungen mit den Legierungselementen in der Stahlmatrix und auch mit den dispergieren Karbidteilchen ergeben. Somit sollte im Fall der Probe Ur. 2 die !Temperatur der Wärmebehandlung gut unterhalb 10930C (2000°!') liegen.
Die Boridbeschichtung an der Oberfläche der Probe wurde durch Röntgenbeugungsanalyse identifiziert und zeigte die Gegenwart von !IFe2B und PeB an. Es wurden bei allen Proben Beschichtungen von etwa 30,7 - 51 /um (1,5 - 2 mils) erhalten. Die Mikrohärte der Beschichtung uurde gemessen unter Herstellung von Mikrohärte-Eindrücken gemäss Vickers unter Verwendung einer Belastung von 25 g in der Oberfläche des Matrixbereichs, in dem keine dispergierten Primärkarbide enthalten waren. Die Härtebestimmungen , vor und nach dem Boridieren, sind in der folgenden Tabelle II wiedergegeben.
Tabelle II
Oberfläehen-Mikrohärte (Tickers)
Vor Beschichtung Uach Beschichtung
2055; 2055 2285; 2055 2055; 2055 2285; 2285
1855; 1855
1 283; 282
2 237; 254
3 274; 405
4 376; 413
5 376; 413
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Oberfläohen-Mikrohärte (Vickers)
Nr. Yor Beschichtung Fach Beschichtung
6 332; 339
7 319; 386
8 405; 464
.2285; 2055 2285; 2285 1855; 2055
Wie'aus Tabelle II ersichtlich,kann eine boridierte Matrix mit einer Härte über 1855 Vickers erhalten werden· Im allgemeinen gesprochen,wird die Härte der boridierten Matrix über 1500 Yickers liegen, ganz gleich, ob die Matrix auf der Basis von Eisen, nickel oder Kobalt als G-rundmetall beruht.
Allgemein gesprochen,kann die Dichte der boridierten Schicht bis zu etwa 178 /um (7 mils) betragen.
Der Dickenbereich der boridierten Schicht kann von der Härte abhängen, die beim Schichtträger erreicht werden soll. ' " Da das Substrat im allgemeinen nach dem Boridieren mit Wärme behandelt werden kann, ist es ratsam ,eine boridierte Schicht bis zu etwa 51 /um (2 mils) zu verwenden, um das Reissen der boridierten Schicht beim Abschrecken auf einem Minimum zu halten.
Andererseits kann bei Anwendungen, bei denen ein angelassener Schichtträger bevorzugt ist, wie bei Gewindelehren und dergleichen oder bei komplexen Porm-
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körpern, die boridierte Schicht über 51 /um ( 2 mils) bis zu etwa 178 /um ( 7 mils) Dicke aufweisen. Es kann somit zweckmässig sein, einen Schichtträger aus angelassenem Titankarbidstahl im lalle von Bohrwerkzeugen und Ziehwerkzeugen zu verwenden, wobei die boridierte Oberfläche eine verbesserte Abriebfestigkeit verleiht und der angelassene Schichtträger bessere Vibrationsdämpfungseigenschaften ergibt«
Als Beispiel zusätzlicher Ausführungsform/der Erfindung wird das folgende Beispiel der Herstellung einer Gewindelehre wiedergegeben·
Es wird zuerst eine Stange hergestellt durch Zusammenpressen eines Gemisches aus Titankarbid und Stahl aue etwa 45 Volum-$ Titankarbid, Rest (etwa 55 Volum-$) eine Stahlmatrix einer Zusammensetzung aus im wesentlichen etwa 3 Gewicht-^ Chrom, 3 Gewicht- io Molybdän, 0,65 Gewicht-^ Kohlenstoff, Rest Eisen.
Die kompaktierte Stange wird in flüssiger Phase im Vakuum bei einer Temperatur von etwa 14350C (etwa 26150I ) etwa eine halbe Stunde gesintert. Nach vollständigem Sintern wird die Stange im Ofen auf Raumtemperatur gekühlt, um eine Anlasshärte ύοά etwa 47Rc zu schaffen. Die angelassene Stange wird auf den gewünschten Durchmesser spanabhebend bearbeitet und die Gewindegänge werden mit einem Präzisionswerkzeug längs der einen Stangenlänge geschnitten, während die gegenüberliegende Länge gerändelt wird ο Danach wird die mit Gewinde versehene Lehre wie oben beschrieben
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boridiert und die Gewindegänge anschiieasend gereinigt und auf Eertiggrösse geschliffen. Die boridierte Gewindelehre wird ohne ansohlieasende Wärmebehandlung verwendet, um eine Änderung der Volumengrosse und eine Verformung zu vermeiden, die gewöhnlich durch eine Ölabsehreckung . von hoher Temperatur verursacht wird. Die Oberflächenhärte liegt allgemein über 1500 Tickers·
In ähnlicher Weise werden boridierte Bohrwerkzeuge und Ziehwerkzeuge aus den Titankarbidstahlzubereitungen des genannten Typs hergestellt.
Wie oben erwähnt, besteht ein Vorteil der boridierten Schicht darin, dass sie der Oberfläche des gesinterten feuerfesten Karbidmaterials niedrige Reibungswerteigenschaften verleiht, während sie gleichzeitig der Metallmatrix, die die Körner aus feuerfestem Karbid umgibt, eine bessere Abriebfestigkeit verleiht. Wenn die Matrix durch Wärme behandelbar ist, insbesondere eine Stahlmatrix, kann das beschichtete gesinterte feuerfeste Karbidmaterial durch die üblicherweise bei der Matrix in unbeschichtetem Zustand verwendete Wärmebehandlung gehärtet und getempert werden, sofern ausreichend dafür Sorge getragen wird, dass die Beschichtung nicht oxidiert oder in anderer Weise chemisch geändert wird. Wenn die Härte durch Ölabschreckung des stahlgebunden Karbids von einer relativ hohen Temperatur, zum Beispiel von 9540G (175O0P) erreicht wird, ist es somit bevorzugt, das Kühlen mit einem Strom von Inertgas, wie Argon, zu bewirken.
Beispiele anderer Zusammensetzungen, die erfindungsgemäss boridiert werden können, sind die folgenden:
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Tabelle III
Ho. VoI·-# VoI·-# Matrix
Karbid
9 20 TiC 80 (3Gew.-$ Gr', 3 Gew.-$ Mo, 0,5 G-ew.-^ C,
Rest hauptsächlich Pe)
10 30 VC 70 (6 Gew.-$ Pe, 15 Gew.-^ Or, 2,5 Gew.-^ Al,
2,5 Gew.-$ Ti, Rest hauptsächlich Ni)
11 45 WC 55 (Matrix im wesentlichen Co)
12 50 TiC 50 (8 Gew.-$ Cr, 3 Gew.-jS Mo, 1 Gew.-?S V,
0,9 Gew«>-$ C,- Rest hauptsächlich Ie)
13 60 HbC 40 (5 Gew.-$ Cr, 1,4 Gew.-# Mo, 1,4 Gew.-^ W,
0,45 Gew.-^ Y, 0,35 Gew.-$ C, Rest hauptsächlich 3?e)
14 70 TiC 30 (10 Gew.-^ Cr, 2 Gew.-^ Mo, 2 Gew.-$ ¥,
1 Gew.-fo C, Rest hauptsächlich i"e)
15 55 TiC 45 (60 Gew.-$ Hi, 15 Gew.-^ Co, 20 Gew.-$ Cr
und 5 Gew.-^ Fe)
16 25 ZrC 75 (80 Gew.-^ Hi - 20 Gew.-$ Cr)
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Die zum Sintern und Binden des feuerfesten Karbids verwendeten Matrixmetalle enthalten vorzugsweise . wenigstens 50 Gew.-$ 'wenigstens eines Metalls aus der Eisengruppe, nämlich Eisen, Nickel und Kobalt, und die Menge des feuerfesten Metallkarbias liegt von etwa 20 - 80 Volum-$, wobei das Matrixmetall im wesentlichen den Rest ausmacht.
Torzugsweise ist die Erfindung anwendbar auf stahlgebundene Karbide und insbesondere auf Titankarbid-Werkzeugstähle, die primäre Körner von feuerfestem Karbid enthalten, wie Titankarbid, in einer Menge von etwa 20 - 80 Yolum-$ dispergiert in den folgenden Stahlmatri.zen, die im wesentlichen den Rest ausmachen:
(A.) Der Matrix, die etwa 1-6 Gew.-$ Chrom, etwa 0,3
- 6 Gew.-$ Molybdän, etwa 0,3 - 0,8 Gew.-% Kohlenstoff, Rest hauptsächlich Eisen enthält,
(B) der Matrix, die etwa 6-12 Gew.-$ Chrom, etwa 0,5
- 5 Gew.-^ Molybdän, etwa 0,6 - 1,2 Gew.-$ Kohlenstoff, bis zu etwa 5 Gew.-^ Wolfram, bis zu etwa 2 Gew.-^ Vanadium, bis zu etwa 3 Gew.-$ Nickel, bis zu etwa 5 Gew*-$ Kobalt, Rest hauptsächlich Eisen' enthält und
(C) der Matrix, die eine stark nickelhaltige Legierung umfasst und etwa 10 - 30 Gew.-^ Nickel, etwa 0,2 - 9 Gew.-$ Titan, bis zu etwa 5 Gew.-^ Aluminium, wobei die Summe des Gehalts von Tifen und Aluminium etwa 9 Gewicht-^ nicht übersteigt, unf/etwa 0,15 Gew.-$ Kohlenstoff, bis zu etwa 25 Gew.-^ Kobalt, bis zu
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etwa 10 Gew.-$ Molybdän, Rest der Matrix im wesentlichen wenigstens etwa 50 Gew«-$ Eisen enthält, wobei öie Metalle, die die Matrixzubereitung ausmachen, derart bemessen sind, dass wenn der Mckelgehalt etwa 10 bis 22 Gew»-$ erreicht und die Summe von Aluminium und Titan unter etwa 1,5 Gew.-$ liegt, der Gehalt an Molybdän und Kobalt jeweils wenigstens etwa 2 Gew»~$ beträgt, sowie derart, dass wenn der Mckelgehalt von etwa 18-30 Gew.-$ und der Molybdängehalt unter.2 Gew»-$ liegt, die Summe von Aluminium und Titan 1,5 Gew.-^ übersteigt.
Die genannten Matrixstähle sind im wärmebehändeIten Zustand durch die Gegenwart von Martensit gekennzeichnet. Bezüglich des Matrixstahls (A) wird der daraus hergestellte Werkzeugstahl, aus feuerfestem Karbid durch Erhitzen über die Temperatur der Austenitbildung, zum Beispiel auf 9540O (175O0I1) wärmebehandelt und anschliessend abgeschreckt, unter Bildung von hartem Martensit. Wenn der Werkzeugstahl aus feuerfestem Karbid boridiert wird, ist bevorzugt, dass das Abschrecken durch einen Strom von Inertgas erfolgt, um ein Absplittern der boridierten Schicht zu vermeiden. Nach dem Abschrecken kann der Stahl durch Erhitzen über den Temperaturbereich von etwa "121 - 2870C (250 - 55O0P) bis zu etwa 5 Stunden getempert werden.
Im Pail eines Werkzeugstahls aus feuerfestem Karbid unter Verwendung von Stahl (B) als Matrix wird die Matrix in ähnlicher Weise wärmebehandelt durch Abschrecken von oberhalb der zur Austenitbildung erforderlichen Temperatur im Bereich von etwa 926 11210C (1700 - 20500F), zum Beispiel von 954° C
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F). Das Tempern wird jedoch bei einer höheren Temperatur durchgeführt, zum Beispiel.von etwa 482 5650C (900 - 10500F), wie 5370C (10000F), etwa 1 - 2 Stunden lang, wobei sekundäre Härtungseffekte wegen der Bildung von sekundären Karbiden erzielt werden·
Im Fall der Stahlmatrix (0) sind Stahlzubereitungen mit feuerfestem Karbid, die daraus hergestellt sind, intern der Stahl einer Lösungsbehandlung durch Abkühlen (zum Beispiel Luftkühlung) aus einer Lösungstemperatur von etwa 760 - 11000C (HOO - 195Q0F) β
unterworfen wurde unter Bfläung einer MikroStruktur in der Matrix/durch die Gegenwart von weichem Martensit gekennzeichnet. Danaoh wird die Matrix, die die Karbidkörner umgibt, einer Alterungshärtung durch Erhitzen des feuerfesten Karbidstahls auf eine Temperatur von etwa 260 - 65O0C (500 - 12000F) über etwa 3 Stunden unterworfen. Eine typische Temperatur für die Alterungshärtung ist 4830C (9000F).
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass die Matrix im relativ weichen Zustand gehalten werden kann, um sie zäh zu machen, während mit Hilfe der boridierten Schicht eine sehr harte Oberfläche geschaffen wird.
Die Boridschiohten erlauben die Herstellung von Gegenständen aus feuerfestem Karbid, wie Formen, Werkzeuge, Sandstrahldüsen, Walzen, usw. Derartige Gegenstände berühren während der Verwendung gewöhnlich harte teilchenförmige Stoffe, die gewöhnlich selektiv
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die Matrix abtragen, die die primären Karbidkörner umgibt. Eine der Vorteile der Stahlmatrix bestellt darin, dass sie angelassen werden kann, um die maschinelle Bearbeitung von gesintertem feuerfesten Karbidmaterial zu erlauben, das anschliessend beschichtet werden kann. Die Dimenaionsanderungen während der Boridierung sind vernachlässigbar klein, da die Beschichtung im wesentlichen durch die Diffusion von Bor nach innen erfolgt.
Sandstrahldüsen wurden aus einem angelassenem Titankarbid-Werkzeugstahl hergestellt und gemäss der Erfindung boridiert. Die Zusammensetzung entsprach 45 Volum-^ iCitankarbid, Rest ein Matrixstahl enthaltend 2,87 Gewicht-^ Chrom, 2,87 Gew.-$ Molybdän, 0,65 Gew.-# Kohlenstoff, Rest Eisen, lach dem Boridieren wurden die Düsen wärmebehandelt, um eine , Substrathärte von 68 - 70 Rc zu ersielen. Die Lebensdauer der Düsen wurde erheblich verbessert. Die Geschwindigkeit der Abnutzung und Erosion war erheblich geringer wie diejenige, die bei Düsen aus keramischen gehärteten Werkzeugstählen, Borkarbid und dem genannten Titan-lcarbid-Werkzeugstahl in gehärtetem, aber nicht boridierten Zustand festgestellt wurde·
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausftihrungsformen beschrieben wurde, können Modifikationen und Abänderungen durchgeführt werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, wie dem Fachmann ersichtlich ist. Derartige Modifikationen und Ab-
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änderungen liegen innerhalb des Bereichs der Erfindung.
- Patentansprüche -
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Claims (1)

  1. Pa tentansprüche
    1. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-iPormgegenstand,. bestehend hauptsächlich aus etwa 20 - 80 Yolvtm-fo pri- ;mären Körnern eines harten feuerfesten Karbids ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Primärkarbiden von Chrom, Wolfram, Molybdän, Titan, Zirkon, Hafnium, Hiob, Tantal und Vanadium, das in einer Metallmatrix verteilt ist, die wenigstens 50 Gew.-$ eines Metalls der Eisengruppe enthält, das im wesentlichen den Rest ausmacht, dadurch gekennzeichnet, dass das oberflächengehärtete gesinterte Karbid eine MikroStruktur wenigstens angrenzend an deren Oberfläche aufweist, die aus Primärkörnern des feuerfesten Metallkarbids zusammengesetzt ist, die in einer boridierten Schicht der Metallmatrix verankert und darin dispergiert sind, wobei die boridierte Schicht durch die' Gegenwart eines Borids eines Metalls aus der Eisengruppe gekennzeichnet ist,
    2. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-Formgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall der Eisengruppe in der Matrix Eisen ist. -
    3. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-Pormgegenstand iiaoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet
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    dass die Metallmatrix aus Stahl beatent und die boridierte Schicht Eisenborid enthält.
    Oberfläehengehärteter gesinterter Karbid-Formgegenstand nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Karbid im wesentlichen Titankarbid ist.
    Oberflächengehärteter,gesinterter Karbid-IOrmgegenstand nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlmatrix ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (A) etwa 1-6 Gew.-# Chrom, etwa 0,3 - 6 Gew.-$ Molybdän, etwa 0,3 - 0,8 Gew.-^ Kohlenstoff, Rest hauptsächlich Eisen, (B) etwa 6-12 Gew.-f> Chrom, etwa 0,5 bis 5 Gew.-$ Molybdän, etwa 0,6 - 1,2 Gew.-^ Kohlenstoff, bis zu etwa Gew.-jS Wolfram, bis zu etwa 2 Gew.-# Vanadium, bis zu etwa 3 Gew.-fo nickel, bis zu etwa 5 Gew.-$ Kobalt, Rest hauptsächlich Eisen und (C) einer Stahllegierung mit hohem lickelgehalt, die etwa 10 - 30 Gew.-$ Nickel, etwa 0,2 - 9 Gew.-^ Titan, bis zu etwa 5 Gew.-fo Aluminium, wobei die Summe von Titan und Aluminium etwa 9 Gew.-^ nicht übersteigt, bis zu etwa 25 Gew.-^ Kobalt, bis zu etwa 10 Gew.-fo Molybdän, Rest der Matrix im wesentlichen wenigstens etwa 50 Gew.-f> Eisen, mit der Massgabe, dass die Metalle, die die Zusammensetzung der Matrix ausmachen, in solchen Mengen vorliegen, dass wenn, der liickelgehalt von etwa 10 - 22 Gew.-$ beträgt und die Summe von Aluminium und Titan
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    -p 22 21 875.3 Ohromalloy American Corp,
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    weniger als etwa 1,5 Gew.-^ ist, der Gehalt an Molybdän und Kobalt jeweils wenigstens etwa 2 Gew.-# beträgt und derart, daß wenn der Hicke!gehalt etwa 18-30 Gew. -56 und der Molybdän gehalt weniger als 2 Gew.-^ beträgt, die Summe von Aluminium und Titan 1,5 Gew.-# übersteigt,
    wobei die Matrix, die aus den Zusammensetzungen (A), (B) und (G) hergestellt ist, metallographisch durch die Gegenwart von Martensit und Eisenborid gekennzeichnet ist.
    6. Oberfläehengehärteter gesinterter Karbid-Formgegenstand, der hauptsächlich aus etwa 20 - 80 Yo.-$ von primären Körnern eines harten feuerfesten Karbids aus im wesentlichen Titankarbid, die in einer Stahlmatrix verteilt sind, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlmatrix aus etwa 1 - 6 Gew.-^ Chrom, etwa 0,3-6 Gew.-4> Molybdän, etwa 0,3 - 0,8 Gew.-^ Kohlenstoff, Rest, hauptsächlich Eisen, besteht, daß das oberflächengehärtete gesinterte Karbid durch eine MikroStruktur wenigstens angrenzend an deren Oberfläche gekennzeichnet ist, die primäre Körner des Titankarbids enthält, welche in einer boridierten Schicht der Metallmatrix verankert und dispergiert sind und die boridierte Schicht metallographisch durch die Gegenwart von Eisenborid gekennzeichnet ist.
    7. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-Pormgegenstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
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    dass die Stahlmatrix im angelassenen Zustand vorliegt.
    8. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-Pormgegenstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlmatrix im gehärteten Zustand vorliegt, und ebenfalls metallographisch, durch die Gegenwart von Martensit gekennzeichnet ist.
    9. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-Pormgegenstand, der hauptsächlich aus etwa 20 - 80 YoI,-^ von primären Körnern eines harten feuerfesten Karbids aus im wesentlichen Titankarbid, die in einer Stahlmatrix verteilt sind, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlmatrix bis zu etwa 5 G-cuv.—^ Wolfram, bis zu etwa 2 Gew.-i» Yanadium, bis zu etwa 3 Gew.-7$ ITickel, bis zu etwa 5 Gew.-1^ Kobalt, Rest hauptsächlich. Eisen enthält, wobei deren Oberfläche primäre Körner des Titankarbids enthält, die in einer boridierten Schicht der Matallmatrix verankert und dispergiert sind und die boridierte Schicht metallographisch durch die Gegenwart von Eisenborid gekennzeichnet ist.
    10. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-Pormgegenstand nach Anspruch. 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlmetrix im angelassenen Zustand vorliegt.
    11. Oberflächengehärtetes gesintertes Karbid nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
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    Stahlmatrix im gehärteten Zustand vorliegt und ebenfalls metallographisch durch die Gegenwart yon Martensit gekennzeichnet ist.
    12. Oberflächengehärteter gesinterter Karbid-3?ormgegenstand, der hauptsächlich aus etwa 20 - 80 YoI.-$ von primären Körnern aus einem harten feuerfesten Karbid aus im wesentlichen Titankarbid, die in einer Stahlmatrix verteilt sind, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlmatrix hauptsächlich aus einer Stahllegierung mit hohem ΉίekelgehaIt besteht und etwa 10-30 .Qew.-fo Nickel, etwa 0,2-9 Gew.-^ Titan, bis zu etwa 5 Gew.-$ Aluminium, wobei die Summe von Titan · und Aluminium etwa 9 Gew.-^ nicht übersteigt, bis zu etwa 25 Gew.-^ Kobalt, bis zu etwa 10 Gew.-$ Molybdän, Rest der Matrix im wesentlichen wenigstens etwa 50 Gew.-^ Eisen enthält, wobei die Metalle, aus denen die Matrix zusammengesetzt ist, in solchen Mengen vorliegen, dass wenn der Nickelgehalt von etwa 10 - 22 Gew.-^ und die Summe von Aluminium und Titan weniger als et?/a 1,5 Gew.-^ betragen, die Gehalte an Molybdän und Kobalt jeweils wenigstens etwa 2 Gew.-?' sind und derart, dass wenn der ITi cke !gehalt von etwa 13 - 30 Gew.-^ beträgt und der Molybdängehalt unter 2 Gew.-^ / liegt,die Summe von Aluminium und Titan 1,5 Gew.-/^ übersteigt und wobei das oberflächengehärtete gesinterte Karbid durch eine Mikrostruktur wenigstens angrenzend an dessen Oberfläche gekennzeichnet ist, die aus primären Körnern des Titan-
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    karbids besteht, die in einer boridierten Schicht der Metallmatrix verankert und dispergiert sind und die boridierte Schicht metallographisch, durch die Gegenwart von Eisenborid gekennzeichnet ist·
    13· (Jberflächengehärteter gesinterter Karbid-iOrm~ gegenstand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass, die Stahlmatrix im angelassenen Zustand vorliegt.
    14· Oberflächengehärtetes gesintertes Karbid nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlmatrix im gehärteten Zustand vorliegt und metallographisoh durch die Gegenwart von Martensit gekennzeichnet ist.
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