DE2451774A1 - Formkoerper mit verbesserter verschleissfestigkeit - Google Patents
Formkoerper mit verbesserter verschleissfestigkeitInfo
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Description
49 658-BR
Anmelder: Borax Consolidated Limited,
Borax House, Carlisle Place, ' London SWlP lHT/England
Formkörper mit verbesserter Verschleißfestigkeit
Die Erfindung betrifft Formkörper bzw. Gegenstände mit einer verbesserten Verschleißfestigkeit (Abnutzungsbeständigkeit);
sie betrifft insbesondere'die Verbesserung der Verschleißfestigkeit bzw. Abnutzungsbeständigkeit von
solchen Formkörpern, die einem hohen Verschleiß unterliegen, wie z. B. Düsen, die in Gebläsen und Schneidwerkzeugen
verwendet werden.
Die derzeit für Gebläse verwendeten Düsen werden aus den verschiedensten Materialien, z. B. aus Hartgußeisen, Keramikmaterialien,
Wolframcarbid und Borcarbid, hergestellt,
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Ursprünglich wurden alle Düsen aus Hartgußeisen hergestellt, solche Düsen hatten jedoch nur eine kurze Lebensdauer (Gebrauchsdauer)
wegen der Verschleißwirkung der verwendeten Teilchen. Angesichts dieser Nachteile war man bestrebt,
bessere Materialien zu finden, die über viel Längere Zeiträume hinweg kontinuierlich verwendet werden können. Seit
Einführung der so genannten "Longlife"-Düsen (Düsen mit
langer Lebensdauer) wurde bei Verwendung eines Aluminiumoxidgrieß-Gebläsematerials
eine durchschnittliche Lebensdauer bei kontinuierlichem Betrieb von 750 Stunden und
von 2000 Stunden bei Verwendung von Hartgußeisengranalien erzielt. Diese Longlife-Düsen werden hergestellt durch
Auskleiden von Eisendüsen mit warmgepreßtem Borcarbid oder Wolframcarbid, bei denen es sich um extrem harte Materialien
handelt.
Es wurde auch gefunden, daß Mischungen aus Borcarbid und mindestens einem anderen schwerschmelzbaren (feuerfesten)
Metallborid oder -carbid zu Schneidwerkzeugen und verschleißfesten
Teilen verarbeitet werden können, die bessere Eigenschaften und eine längere Lebensdauer haben als
solche, die aus üblichen Materialien, wie Wolframcarbid und Borcarbid allein hergestellt
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Formkörper bzw. Gegenstand mit einer verbesserten Verschleißfestigkeit
(Abnutzungsbeständigkeit), der dadurch gekennzeichnet ist, daß er oder seine Oberfläche aus einem verschleißfesten
Material besteht, bei dem es sich um eine Mischung aus Borcarbid und mindestens einem anderen schwerschmelzbaren
Metallborid oder - carbid handelt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei diesen Formkörpern um verschleißfeste (abnutzungsbeständige)
Granaliengebläsedüsen.
Zur Herstellung von verbesserten Longlife-Düsen für Gebläse,
die gegen Abnutzung bzw. Verschleiß beständiger sind als die bisher bekannten Düsentkann beispielsweise
das bekannte Warmpressverfahren angewendet werden.
Wenn eine Mischung aus Borcarbid und mindestens einem anderen schwerschmelzbaren (feuerfesten) Metallborid- oder
-carbid verwendet wird, tritt ein synergistischer Effekt auf, der auf einen wechselseitigen Kornreinigungseffekt
zurückzuführen ist. Die daraus hergestellten Formkörper, ζ. B. die Düsen, weisen eine höhere Verschleißfestigkeit
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bzw. Abnutzungsbeständigkeit auf als solche aus Wolframcarbid
oder Borcarbid. Ein weiterer Vorteil, der durch die vorliegende Erfindung erzielt wird, ist der, daß die
Formkörper, z. B. die Düsen, leichter hergestellt werden können als bei Verwendung von Borcarbid allein.
Die harten Formkörper der Erfindung werden hergestellt durch Warmpressen einer Mischung aus Borcarbid und mindestens
einem anderen schwerschmelzbaren (feuerfesten) Metallborid oder -carbid in einer geeigneten Form
Eine bevorzugte Zusammensetzung für die vorgeformte Gebläsedüse ist eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Titandiborid
und 50 Gewichtsteilen Borcarbid. Verbesserte Düsen können jedoch auch dadurch hergestellt werden, daß
man bis zu 80 Gewichts% des schwerschmelzbaren (feuerfesten) Metallborids oder -carbids in das Borcarbid einarbeitet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung verbesserte Schneidwerkzeuge und verschleißfeste
Teile, die aus einer Mischung aus Borcarbid und mindestens einem anderen schwerschmelzbaren (feuerfesten)
Metallborid oder -carbid hergestellt sind. Die Mischung (Zusammensetzung) sollte mindestens 40 % des schwerschmelz·
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baren (feuerfesten) Metallborids oder -carbids und bis
zu 60 % Borcarbid enthalten (alle vorstehenden und nachfolgenden Proζentangaben beziehen sich auf das Gewicht).
Vorzugsweise enthält die Mischung (Zusammensetzung) 40 bis 60 % Borcarbid und 60 bis 40 % des anderen schwerschmeLsbaren
(feuerfesten) Metallborids und -carbids. Die erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuge und verschleißfesten Teile
können hergestellt werden, in dem man die gepulverten Materialien innig miteinander mischt und sie dann auf übliche
Weise formt. Man kann die erfindungsgemäßen Produkte entweder
durch Warmpressen oder durch Kaltpressen und Sintern (Formen) herstellen. Wenn die Kaltpresstechnik angewendet
wird, ist es üblich, jedoch nicht wesentlich, kleinere Mengen an Kobalt, Nickel oder anderen bekannten Zusätzen
zuzugeben, wobei diese Zusätze bis zu 10 Gew.% der Mischung aus Borcarbid und den anderen schwerschmelzbaren Boriden
und Carbiden ausmachen können.
Erfindungsgemäß kann jede beliebige Mischung aus einem
schwerschmelzbaren (feuerfesten) Metallborid oder -carbid mit dem Borcarbid verwendet werden, wobei die Verwendung
von Titandiborid, Zirkoniumdiborid oder Wolframcarbid bevorzugt ist.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
40 g Borcarbid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 4 Mikron wurden in einer Kugelmühle mit 40 g Titandiborid
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 Mikron innig gemischt. Die Mischung wurde in eine Form
gegeben und bei einer Temperatur von 2100 C und einem
2 2
Druck von 393 kg/cm (2,5 tons/inch ) 6 Minuten lang warmgepresst.
Die dabei erhaltene Düse wies eine höhere Abnutzungs- und Schockbeständigkeit auf als eine Düse einer entsprechenden
Form, die nur aus Borcarbid allein hergestellt war.
Eine Schneidscheibe mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von 2 mm wurde aus einer Mischung aus 50 %
Titandiborid und 50 % Borcarbid, die beide in Form eines Pulvers vorlagen und eine durchschnittliche Teilchengröße
von 5 Mikron aufweisen, hergestellt. Die Mischung wurde in
nahlen un
a © la/
a © la/
ο einer Kugelmühle gemahlen und bei 2000 C und einem Druck
2 2
von 393 kg/cm (2,5 tons/inch ) warmgepresst. Die Scheibe
wurde zum Schneiden eines Metallbandes verwendet und sie wies eine Lebensdauer auf, die mehr als das Doppelte derjenigen
betrug, die eine ähnliche Schneidscheibe aus Wolframcarbid aufwies.
Eine Mischung aus 50 % Titandiborid und 50 % Borcarbid, die beide eine durchschnittliche Teilchengröße von 4 Mikron
aufwiesen, wurde zusammen mit 50 Gew.% feingepulvertem metallischem Kobalt in einer Kugelmühle gemahlen.
Die Mischung wurde in eine Stahlform gegeben und bei
2 2
einem Druck von 3930 kg/cm (25 tons/inch ) kaltgepresst.
Die dabei erhaltene Scheibe, die einen Durchmesser von 30 mm und eine Dicke von 3 mm aufwies, wurde 2 Stunden
lang unter einer Wasserstoffatmosphäre bei 2000 C gesintert. Die dabei erhaltene Scheibe wies bessere Verschleißfestigkeitseigenschaften
auf als eine entsprechende Scheibe, die aus Wolframcarbid hergestellt war.
Eine Mischung aus 50 % Titandiborid und 50 % Borcarbid
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wurde unter Verwendung von Wolframcarbidkugeln in einer Kugelmühle gemahlen, bis die Mischung eine durchschnittliche
Teilchengröße von weniger als 5 Mikron aufwies.
Die Mischung, die etwa 5 % Wolframcarbid enthielt, wurde
ο ο
bei 2000 C und einem Druck von 393 kg/cm (2,5 tons/inch )
warmgepresst. Die dabei erhaltene verschleißfeste Düse wies bessere Eigenschaften auf als aus Wolframcarbid oder
Borcarbid allein hergestellte Düsen.
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Claims (13)
1. Formkörper mit einer verbesserten Verschleißfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß er oder seine Oberfläche
aus einem verschleißfesten Material besteht, bei dem es sich um eine Mischung aus Borcarbid und mindestens einem
anderen schwerschmelzbaren (feuerfesten) Metallborid oder
-carbid handelt.
2. Formkörper nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß es sich dabei um eine Granaliengebläsedüse handelt.
3. Formkörper nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um ein Schneidwerkzeug handelt.
4. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß er als schwerschmelzbares
(feuerfestes) Metallborid oder -carbid Wolframcarbid, Titandiborid, Zirkoniumdiborid oder eine Mischung
davon enthält.
5. Formkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material, aus dem er hergestellt
ist, bis zu 80 Gew.% aus einem schwerschmelzbaren (feuer-
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festen) Metallborid oder -carbid besteht.
6. Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material bis zu 50 Gew.% aus
einem schwerschmelzbaren (feuerfesten) Metallborid oder -carbid besteht.
7. Formkörper nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material, aus dem er hergestellt
ist, zu 40 bis 60 % aus Borcarbid und zu 60 bis 40 % aus
dem anderen schwerschmelzbaren (feuerfesten) Metallborid
oder -carbid besteht.
8. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er nach einem Warmpressverfahren
hergestellt worden ist.
9. Formkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material, aus dem er hergestellt
ist, ein Bindemittel enthält.
10. Formkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß er als Bindemittel Molybdän enthalte
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11. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er nach einem KaItpressverfahren
hergestellt worden ist.
12. Formkörper nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet,
daß das verschleißfeste Material, aus dem er hergestellt istjeinen bekannten Zusatz in einer Menge bis zu 10 Gew.%
enthält.
13. Formkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß er als bekannten Zusatz Kobalt oder Nickel enthält.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8141 | Disposal/no request for examination |