Hochtemperaturcarburierung von Wolframmetallpulvern

Abstract

Bei der Herstellung von Wolframcarbidpulver aus Wolframmetall spielt der Carburierungsprozess eine kritische Rolle. Dabei werden ausgehend von weitgehend einheitlichen Metallpulverteilchen polykristalline Carbidpulverteilchen hergestellt. Aufgrund der bei der Sinterung auftretenden Penetration der WC-Kristallitkorngrenzen durch den schmelzflüssigen Cobaltbinder während der nachfolgenden Flüssigphasensinterung, bestimmt diese Kristallitstruktur und nicht die Teilchengröße des eingesetzten WC-Pulvers das Gefüge des Hartmetalles. Da das Wissen über den Einfluss der Carburierungsbedingungen auf den kristallinen Aufbau von WC-Pulverteilchen noch gering ist, beschäftigt sich die gegenwärtige Arbeit vor allem mit systematischen Versuchen um den Einfluss der Carburierungsparameter auf die sich bei der Carburierung ausbildende Kristallitstruktur zu charakterisieren. Das Ziel stellt die Steuerung der mittleren Kristallitgröße sowie der Kristallitgrößenverteilung der WC-Pulver über den Carburierungsprozess dar. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung von W(C,N)-Pulvern unter moderaten Carburierungsbedingungen und mit ihrer Eignung zur Herstellung von Hartmetallen.

High Temperature Carburization of Tungsten Metal Powders: WC is the main hard constituent used in the manufacturing of high performance materials for the tooling industry. Tungsten metal powders are used for the manufacturing of the carbides, and the carburization process plays a crucial role on the quality of the sintered products. The current work focuses on the carburization process, covering metal powders from one to seven micrometer particle size, and reaction temperatures of up to 2200 C. It is demonstrated that very uniform carbide microstructures are obtained through a better understanding of the carburization process. The powder milling process can be reduced to a minimum, and the properties of the sintered materials are well reflected by the mean crystallite size of the powders.