DE263427T1 - Metall-keramisches verbundmaterial und verfahren zu seiner herstellung. - Google Patents
Metall-keramisches verbundmaterial und verfahren zu seiner herstellung.Info
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Claims (17)
1. Metall-keramisches Verbundmaterial, das eine erste Phase aufweist, die im wesentlichen aus Aluminiumoxidteilchen
oder Teilchen einer Festlösung auf Aluminiumoxidbasis besteht und gleichmäßig in einer zweiten Matrixphase
verteilt ist, welche Matrix im wesentlichen aus einem ersten Metall und aus Titankarbid besteht und mit dem
Aluminiumoxid nicht reaktiv ist, wobei die an der Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Phase vorliegende
Titankarbidmenge derart ist, daß sie die chemische
Reaktion zwischen diesen Phasen bei der Temperatur des &xgr; Sinterns verhindert.
2. Verbundmaterial nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aluminiumoxidteilchen in Form eines Pulvers sind, dessen Teilchen einen Durchmesser von 0,1 bis
100 &mgr;&pgr;&igr; haben.
3. Verbundmaterial nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aluminiumoxidteilchen in Form von Whiskern oder
Fasern sind.
4. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aluminiumoxidteilchen mit Titankarbid, Titanoxy-
karbid oder Titan überzogen sind.
5. Verbundmaterial nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des Überzugs 100 bis 1000 %, vorzugsweise 200 bis 500 K ist,
6. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Metall unter Ni, Co, Fe und deren Gemischen
gewählt ist.
7. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix einen dritten Bestandteil in einer Menge unter 30 Gew.% aufweist, welcher dritte Bestandteil
derart gewählt ist, daß er das Titankarbid im ersten Metall löslicher macht.
8. Verbundmaterial nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Bestandteil unter der Gruppe gewählt ist, die die Karbide von Mo, Cr, W, V, Ta und die Metalle
Ru, Rh, Re und Os sowie die Gemische und Legierungen derselben umfaßt.
9. Verbundmaterial nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Bestandteil Mo, Mo„C oder eine Verbindung derselben ist.
10. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung von gegenüber dem Abrieb beständigen Gegen-
ständen,
dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen etwa 50 und 70 Vol.% Aluminiumoxidteilchen
oder Teilchen einer Festlösung auf Aluminiumoxidbasis enthält.
11. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur
Herstellung von gegenüber dem Verschleiß beständigen Gegenständen, wie z. B. Schneidwerkzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen etwa 70 und 90 Vol.% Aluminiumoxidteilchen
oder Teilchen einer Festlösung auf Aluminiumoxidbasis enthält.
12. Verfahren zur Herstellung des metall-keramischen Verbundmaterials
nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die verschiedenen Bestandteile unter solchen Bedingungen gesintert werden, daß der gebildete C0-Partialdruck
im Bereich von 1.33.10"3 bis 1,33 Pa liegt.
13. Verfahren nach dem Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintern unter Vakuum oder inerter Atmosphäre
bei einer Temperatur im Bereich von 1300 bis 1600° und bei Aufrechterhaltung des CO-Partialdrucks zwischen
l,33.10~2 und 1,33.1O-1 Pa durchgeführt wird.
IA. Verfahren nach dem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen uniaxial bei etwa 700 MPA gepreßt werden .
15. Verfahren nach dem Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen in isostatischer Weise zwischen 242 und 310 MPa gepreßt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15 zur Herstellung
eines Verbunds nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man vor dem Sintern einen Überzug aus Titankarbid oder -oxykarbid oder metallischem Titan auf den Aluminiumoxidteilchen
abscheidet.
17. Verfahren nach dem Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abscheidung durch chemische Reduktion des TiCl,
in der Gasphase durch Wasserstoff in Gegenwart einer Kohlenstoffquelle, &zgr;. B. des Methans, bei einer Tempera
tur im Bereich von 800 bis 1200 0C durchgeführt wird.
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