Wolframcarbid

Hartmetall-Konzept: ein pulvermetallurgisch hergestellter Verbundwerkstoff bestehend aus einer hochschmelzenden Metallverbindung (Hartphase) und gebundenem Metall (gebundene Phase).

Die Hartmetallmatrix besteht aus zwei Teilen: Ein Teil ist die gehärtete Phase, der andere Teil ist das Bindungsmetall.

Die gehärtete Phase ist das Karbid der Übergangsmetalle im Periodensystem der Elemente, wie z. B. Wolframkarbid, Titankarbid, Tantalkarbid, die sehr hart sind und einen Schmelzpunkt von über 2000℃, manche sogar über 4000℃ haben.Darüber hinaus haben auch die Übergangsmetallnitride, -boride und -silizide ähnliche Eigenschaften und können als Härtungsphasen in Hartmetall verwendet werden.Das Vorhandensein der gehärteten Phase bestimmt die extrem hohe Härte und Verschleißfestigkeit der Legierung.

Bei den Verbindungsmetallen handelt es sich im Allgemeinen um Metalle der Eisengruppe, üblicherweise Kobalt und Nickel.Für die Herstellung von Hartmetall wird das Rohstoffpulver mit einer Partikelgröße zwischen 1 und 2 Mikrometern und einem hohen Reinheitsgrad ausgewählt.Die Rohstoffe werden gemäß dem vorgeschriebenen Zusammensetzungsverhältnis dosiert, Alkohol oder anderen Medien in einer Nasskugelmühle zugesetzt, nass gemahlen, sodass sie vollständig gemischt, zerkleinert, getrocknet, gesiebt und zu Wachs oder Gummi und anderen Formen hinzugefügt werden Wirkstoffe, dann getrocknet, gesiebt und zu einer Mischung verarbeitet.Anschließend wird die Mischung granuliert, gepresst und bis nahe an den Schmelzpunkt des gebundenen Metalls (1300–1500 °C) erhitzt. Die gehärtete Phase und das gebundene Metall bilden eine eutektische Legierung.Nach dem Abkühlen verteilt sich die ausgehärtete Phase im Gitter aus dem gebundenen Metall und verbindet sich eng miteinander zu einem festen Ganzen.Die Härte von Hartmetall hängt vom Härtephasengehalt und der Korngröße ab, d. h. je höher der Härtephasengehalt und je feiner die Korngröße, desto größer die Härte.Die Zähigkeit von Hartmetall wird durch das Bindungsmetall bestimmt. Je höher der Bindungsmetallgehalt, desto höher die Biegefestigkeit.

Die grundlegenden Eigenschaften von Hartmetall:
1)Hohe Härte, hohe Verschleißfestigkeit
2)Hoher Elastizitätsmodul
3)Hohe Druckfestigkeit
4) Gute chemische Stabilität (Säure, Alkali, Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen)
5)Geringe Schlagzähigkeit
6) Niedriger Ausdehnungskoeffizient, thermische und elektrische Leitfähigkeit ähnlich wie Eisen und seine Legierungen

Hartmetallanwendungen: moderne Werkzeugmaterialien, verschleißfeste Materialien, hochtemperatur- und korrosionsbeständige Materialien.

Vorteile von Hartmetallwerkzeugen (im Vergleich zu legiertem Stahl):
1)Exponentiell, Dutzende oder sogar Hunderte Male, um die Werkzeugstandzeit zu verbessern.
Die Lebensdauer von Metallschneidwerkzeugen kann um das 5- bis 80-fache, die Lebensdauer von Lehren um das 20- bis 150-fache und die Lebensdauer von Formen um das 50- bis 100-fache erhöht werden.
2) Erhöhen Sie die Geschwindigkeit des Metallschneidens und des Krustenbohrens exponentiell und um das Zehnfache.
3)Verbessern Sie die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte bearbeiteter Teile.
4) Es ist möglich, schwer zu bearbeitende Materialien wie hitzebeständige Legierungen, Effektlegierungen und extrahartes Gusseisen zu verarbeiten, die mit Schnellarbeitsstahl schwer zu bearbeiten sind.
5)Kann bestimmte korrosionsbeständige oder hochtemperaturbeständige verschleißfeste Teile herstellen und so die Präzision und Lebensdauer bestimmter Maschinen und Instrumente verbessern.

Klassifizierung von Hartmetall:
1. Legierung vom Typ WC-Co (Wolframbohrer): bestehend aus Wolframkarbid und Kobalt.Manchmal werden dem Schneidwerkzeug (manchmal auch dem Führungswerkzeug) 2 % oder weniger anderer Karbide (Tantalkarbid, Niobkarbid, Vanadiumkarbid usw.) als Zusatzstoffe zugesetzt.Hoher Kobaltgehalt: 20–30 %, mittlerer Kobaltgehalt: 10–15 %, niedriger Kobaltgehalt: 3–8 %
2. Legierung vom Typ WC-TiC-Co (Wolfram-Eisen-Kobalt).
Titanarme Legierung: 4–6 % TiC, 9–15 % Co
Mittlere Chin-Legierung: 10–20 % TiC, 6–8 % Co
Legierung mit hohem Titangehalt: 25–40 % TiC, 4–6 % Co
3.WC-TiC-TaC(NbC)-Co-Legierungen.
Die WC-TiC-Co-Legierung weist eine bessere Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen sowie eine bessere Thermoschockstörung auf und weist daher häufig eine längere Werkzeuglebensdauer auf.TiC: 5–15 %, TaC(NbC): 2–10 %, Co: 5–15 %, der Rest ist WC.
4. Hartmetallstahl: bestehend aus Wolframkarbid oder Titankarbid und Kohlenstoffstahl oder legiertem Stahl.
5. Legierung auf Titankarbidbasis: bestehend aus Kohlenstoff als Titan, Nickelmetall und Molybdänmetall oder Molybdänkarbid (MoC).Der Gesamtgehalt an Nickel und Molybdän beträgt üblicherweise 20-30 %.

Hartmetall kann zur Herstellung von Drehgraten, CNC-Sägeblättern, Fräsern, Kreismessern, Schlitzmessern, Holzbearbeitungsblättern, Sägeblättern, Hartmetallstäben usw. verwendet werden.