Sinterverhalten, Gefüge und Eigenschaften von TiC(x)N(1-x)/Si3N4-Verbundwerkstoffen

Voraussetzung für die Entwicklung und Produktion von Werkstoffen, die hohe mechanische Eigenschaften mit hoher Verschleißfestigkeit und günstigen elektrophysikalischen Eigenschaften verbinden, ist die Kenntnis des Einflusses der Art der Verstärkungskomponente sowie der Größe und Menge der eingelagerten Partikel auf das Sinterverhalten und die Materialeigenschaften. Daher sollten die Zusammenhänge von Verdichtung, Gefüge und Eigenschaften von durch Drucksintern und Heißpressen hergestellten Si3N4/Ti(C,N)- und Si3N4/TiN-Verbundwerkstoffen aufgeklärt werden. Ausführlich wird die Versuchsdurchführung beschrieben; Merkmale der Ausgangsstoffe und die Werkstoffzusammensetzungen sind in Tabellen aufgelistet. Untersucht wurde die Abhängigkeit des Verdichtungsverhaltens vom TiN-Gehalt und der Partikelgröße, der Einfluß des C-Gehalts im Ti(C,N) auf die Verdichtung. Das Gefüge der Werkstoffe wurde hinsichtlich Dicke und Streckungsgrad der beta-Si3N4-Matrixkörner sowie der Verteilung und Größe der Ti(C,N)-Partikel in Abhängigkeit von den Verdichtungsprozessen analysiert. Korreliert werden kann die Verteilung und Größe der eingelagerten Partikel mit der Oxidationsbeständigkeit der Materialien. Wenig Einfluß hat der TiN-Gehalt auf das Verschleißverhalten beim Drehen von Grauguß und Stahl. Eine Verbesserung des Schneidverhaltens (unterbrochener Schnitt von Stahl) kann bei Werkstoffen mit 40 bis 50 Masse-% TiN beobachtet werden.