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1. (WO2018130628) VERFAHREN ZUR BEHANDLUNG EINER OBERFLÄCHE EINES HARTMETALLKÖRPERS UND ZUR BESCHICHTUNG DES BEHANDELTEN HARTMETALLKÖRPERS MIT EINER DIAMANTSCHICHT
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Veröff.-Nr.: WO/2018/130628 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/050706
Veröffentlichungsdatum: 19.07.2018 Internationales Anmeldedatum: 12.01.2018
IPC:
C23C 8/02 (2006.01) ,C23C 8/12 (2006.01) ,C23C 8/20 (2006.01) ,C23C 8/80 (2006.01) ,C23C 16/02 (2006.01) ,C23C 16/27 (2006.01) ,C23C 28/00 (2006.01)
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
8
Diffusion im festen Zustand nur von nichtmetallischen Elementen in Oberflächen metallischer Werkstoffe; Chemische Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Reaktion der Oberfläche mit einem reagierenden Gas, wobei die Reaktionsprodukte des Oberflächenmaterials im Überzug verbleiben, z.B. Umwandlungsschichten, Passivierung von Metallen
02
Vorbehandlung des zu beschichtenden Werkstoffs
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
8
Diffusion im festen Zustand nur von nichtmetallischen Elementen in Oberflächen metallischer Werkstoffe; Chemische Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Reaktion der Oberfläche mit einem reagierenden Gas, wobei die Reaktionsprodukte des Oberflächenmaterials im Überzug verbleiben, z.B. Umwandlungsschichten, Passivierung von Metallen
06
unter Verwendung von Gasen
08
wobei nur ein einziges Element aufgebracht wird
10
Oxidieren
12
unter Verwendung von elementarem Sauerstoff oder von Ozon
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
8
Diffusion im festen Zustand nur von nichtmetallischen Elementen in Oberflächen metallischer Werkstoffe; Chemische Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Reaktion der Oberfläche mit einem reagierenden Gas, wobei die Reaktionsprodukte des Oberflächenmaterials im Überzug verbleiben, z.B. Umwandlungsschichten, Passivierung von Metallen
06
unter Verwendung von Gasen
08
wobei nur ein einziges Element aufgebracht wird
20
Aufkohlen [Karburieren]
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
8
Diffusion im festen Zustand nur von nichtmetallischen Elementen in Oberflächen metallischer Werkstoffe; Chemische Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Reaktion der Oberfläche mit einem reagierenden Gas, wobei die Reaktionsprodukte des Oberflächenmaterials im Überzug verbleiben, z.B. Umwandlungsschichten, Passivierung von Metallen
80
Nachbehandlung
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
16
Chemisches Beschichten durch Zersetzen gasförmiger Verbindungen ohne Verbleiben von Reaktionsprodukten des Oberflächenmaterials im Überzug, d.h. Verfahren zur chemischen Abscheidung aus der Dampfphase [chemical vapour deposition = CVD]
02
Vorbehandlung des zu beschichtenden Werkstoffs
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
16
Chemisches Beschichten durch Zersetzen gasförmiger Verbindungen ohne Verbleiben von Reaktionsprodukten des Oberflächenmaterials im Überzug, d.h. Verfahren zur chemischen Abscheidung aus der Dampfphase [chemical vapour deposition = CVD]
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gekennzeichnet durch das Abscheiden anderer anorganischer Stoffe als metallischer Stoffe
26
Alleiniges Abscheiden von Kohlenstoff
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nur Diamant
C Chemie; Hüttenwesen
23
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
C
Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
28
Beschichten zur Herstellung von mindestens zwei übereinanderliegenden Schichten entweder durch Verfahren, die nicht in einer einzelnen der Hauptgruppen C23C2/-C23C26/203
Anmelder:
BADEN-WÜRTTEMBERG STIFTUNG GGMBH [DE/DE]; Kriegsbergstraße 42 70174 Stuttgart, DE
Erfinder:
MEE, Manuel; DE
Vertreter:
HERZOG FIESSER & PARTNER PATENTANWÄLTE PARTG MBB; Stößel, Matthias Dudenstraße 46 68167 Mannheim, DE
Prioritätsdaten:
10 2017 200 543.213.01.2017DE
Titel (EN) METHOD FOR TREATING THE SURFACE OF A HARD METAL BODY AND FOR COATING THE TREATED HARD METAL BODY WITH A DIAMOND LAYER
(FR) PROCÉDÉ POUR LE TRAITEMENT D'UNE SURFACE D'UN CORPS EN MÉTAL DUR ET POUR LE REVÊTEMENT DU CORPS EN MÉTAL DUR TRAITÉ PAR UNE COUCHE DE DIAMANT
(DE) VERFAHREN ZUR BEHANDLUNG EINER OBERFLÄCHE EINES HARTMETALLKÖRPERS UND ZUR BESCHICHTUNG DES BEHANDELTEN HARTMETALLKÖRPERS MIT EINER DIAMANTSCHICHT
Zusammenfassung:
(EN) The invention relates to a method for treating the surface (110) of a hard metal body (112). The method has the following steps: a) providing a hard metal body (112), said hard metal body (112) comprising at least one carbide phase of a metal of the 4th to 6th subgroup of the periodic table of elements and at least one binding metal; b) forming at least one low-carbon ternary phase comprising the metal of the carbide phase, the binding metal, and carbon in a surface zone (114) of the hard metal body (112); c) supplying carbon into the surface zone (114) over an outer surface (122), wherein the binding metal in the surface zone (114) is at least partly converted into a gas phase, recrystallized grains of the carbide phase are formed within the surface zone (114), and the binding metal transitions into a wetting agent (124) of the outer surface (122) of the surface zone (114) and is present in a surface zone (114) region (128) remote from the surface such that the binding metal is bound in the low-carbon ternary phase in intermediate spaces of the recrystallized grains; and d) converting the low-carbon ternary phase in intermediate spaces of the recrystallized grains in a surface zone (114) region (128) remote from the surface into a phase which stabilizes the binding metal; whereby a treated surface (138) of the hard metal body (112) is obtained. The invention additionally relates to a method for coating a hard metal body (130) treated in such a manner with at least one diamond layer (132).
(FR) L'invention concerne un procédé pour le traitement d'une surface (110) d'un corps en métal dur (112). Le procédé comprend les étapes suivantes : a) utilisation d'un corps en métal dur (112), le corps en métal dur (112) comprenant au moins une phase de carbure d'un métal du 4ème au 6ème groupe secondaire du système périodique et au moins un métal liant ; b) formation d'au moins une phase ternaire pauvre en carbone, comprenant le métal de la phase de carbure, le métal liant et du carbone, dans une zone de surface (114) du corps en métal dur (112) ; c) apport de carbone via une surface externe (122) dans la zone de surface (114), le métal liant dans la zone de surface (114) étant au moins partiellement transformé en phase gazeuse et des grains recristallisés de la phase de carbure se formant dans la zone de surface (114), le métal liant passant dans un mouillage (124) de la surface externe (122) de la zone de surface (114) et se trouvant sous forme liée dans la phase ternaire pauvre en carbone dans des espaces intermédiaires entre les grains recristallisés dans une zone (128) éloignée de la surface de la zone de surface (114) ; d) transformation de la phase ternaire pauvre en carbone dans des espaces intermédiaires entre les grains recristallisés dans une zone (128) éloignée de la surface de la zone de surface (114) dans une phase stabilisant le métal liant ; une surface traitée (138) du corps en métal dur (112) étant obtenue. L'invention concerne en outre un procédé pour le revêtement d'un corps en métal dur (130) ainsi traité par au moins une couche de diamant (132).
(DE) Es wird ein Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche (110) eines Hartmetallkörpers (112) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Hartmetallkörpers (112), wobei der Hartmetallkörper (112) mindestens eine Karbidphase eines Metalls der 4. bis 6. Nebengruppe des Periodensystems und mindestens ein Bindemetall umfasst; b) Ausbilden mindestens einer kohlenstoffarmen ternären Phase, umfassend das Metall der Karbidphase, das Bindemetall und Kohlenstoff, in einer Oberflächenzone (114) des Hartmetallkörpers (112); c) Zuführen von Kohlenstoff über eine äußere Oberfläche (122) in die Oberflächenzone (114), wobei das Bindemetall in der Oberflächenzone (114) zumindest teilweise in eine Gasphase überführt wird und sich rekristallisierte Körner der Karbidphase innerhalb der Oberflächenzone (114) ausbilden, wobei das Bindemetall in eine Benetzung (124) der äußeren Oberfläche (122) der Oberflächenzone (114) übergeht und gebunden in der kohlenstoffarmen ternären Phase in Kornzwischenräumen der rekristallisierten Körner in einem oberflächenfernen Bereich (128) der Oberflächenzone (114) vorliegt; d) Umwandeln der kohlenstoffarmen ternären Phase in Kornzwischenräumen der rekristallisierten Körner in einem oberflächenfernen Bereich (128) der Oberflächenzone (114) in eine das Bindemetall stabilisierende Phase; wodurch eine behandelte Oberfläche (138) des Hartmetallkörpers (112) erhalten wird. Weiterhin wird ein Verfahren zur Beschichtung eines derart behandelten Hartmetallkörpers (130) mit mindestens einer Diamantschicht (132) vorgeschlagen.
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Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)