Was ist Wolframcarbid?

Was ist Hartmetall? Welche Eigenschaften hat es?

Definition

Hartmetall ist ein pulvermetallurgisch hergestellter Verbundwerkstoff aus hochschmelzenden Metallverbindungen (Hartphase) und Bindemetallen (Bindephase).

Merkmale

Hohe Härte und Verschleißfestigkeit;

Hohe Druckfestigkeit (bis zu 6000 MPa);

Gute Stabilität;

Spröde.

Vorteile

Im Vergleich zu Werkzeugstahl hat Hartmetall folgende Vorteile:

Die Standzeit des Werkzeugs wird erheblich verbessert, um ein Vielfaches bis Dutzende Male.

Die Schnittgeschwindigkeit und Arbeitseffizienz werden verbessert;

Die Genauigkeit und Glätte des Werkstücks werden verbessert.

Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften von Hartmetall

Zusammensetzung

Die Hauptbestandteile von Hartmetall sind WC, CO und TIC. Die Nebenbestandteile sind Zinn, Ni, Mo, TAC, NBC, VC, Cr3C2 usw. Davon macht WC (einschließlich TIC) mehr als 80 % und Co weniger als 20 % aus. Der Anteil anderer Bestandteile ist sehr gering.

Struktur

Die übliche Struktur einer Wolfram-Kobalt-Legierung ist die Zweiphasenstruktur aus WC- und Co-Phase. Erstere wird auch Hartphase oder α-Phase genannt, letztere Adhäsionsphase oder β-Phase. Wolfram-Titan-Kobalt-Legierungen weisen zwei übliche Strukturen auf: eine (Ti, w) c+co-Zweiphasenstruktur und eine (Ti, w) + wc+co-Dreiphasenstruktur.

Leistung

Zu den wichtigsten Leistungsindikatoren von Hartmetall zählen Dichte, Biegefestigkeit, Härte, Koerzitivkraft und Kobaltmagnetismus. Die Dichte ist der wichtigste Qualitätsindikator von Hartmetall und bildet die Grundlage für weitere Eigenschaften. Härte und Biegefestigkeit sind die beiden wichtigsten mechanischen Eigenschaften von Hartmetall, die sich direkt auf die Anwendungswirkung der Legierung auswirken. Diese drei Eigenschaften bestimmen maßgeblich die Gesamtqualität von Hartmetall. Sie ist nicht nur der Bewertungsindex für Produkte, die das Werk verlassen, sondern auch der Index, auf den die Anwender am meisten achten, und eine wichtige Grundlage für die rationelle Auswahl von Hartmetall.

Funktionen mehrerer häufig verwendeter Substanzen in Werkzeugmaterialien:

WC – verschleißfeste Phase, Hauptbestandteil des Werkzeugmaterials;

Co – duktile Phase, mit steigendem CO-Gehalt nehmen Festigkeit und Zähigkeit der Legierung zu und die Härte ab;

TiC – harte Phase. Mit steigendem TiC-Gehalt erhöht sich die Widerstandsfähigkeit der Legierung gegen Kraterverschleiß, aber die Festigkeit und Zähigkeit der Legierung nimmt ab und die Sprödigkeit der Legierung nimmt zu.

TAC, NBC – Hartphase, die die Hochtemperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit der Legierung deutlich verbessern kann. Die Legierung mit TAC und NBC ist vielseitig einsetzbar.

CRC, VC-Inhibitoren, hemmen das Wachstum von WC-Körnern.

Klassifizierung von Hartmetall

Je nach Zusammensetzung kann Hartmetall in fünf Kategorien unterteilt werden.

Hartmetall auf Wolframkarbidbasis

einschließlich WC Co, WC tic Co, WC TAC Co, WC tic tac (NBC) -co usw. Diese Legierungen bestehen hauptsächlich aus WC.

Hartmetall auf Titankarbid- oder Titankarbonitridbasis

eine Art Hartmetall, das normalerweise aus Ti (C, n) als Grundkomponente und Ni Mo als Bindemittel besteht. Wie z. B. Ti Mo Ni, Ti WC TAC (NBC) -mo Ni, Ti (C, n) -mo Co Ni usw.

Beschichtung von Hartmetall

Tragen Sie eine Schicht aus TiC, Zinn, TiB2, ZrN, CrN, AI2O3, TiCN, B4C, SiC, BN, TiAIN, Diamant und anderen Substanzen auf der Legierungsoberfläche auf, um die Lebensdauer des Werkzeugs zu verdoppeln.

Stahlgebundenes Hartmetall

Eine Hartmetallart, deren Hauptbestandteil Stahl und deren Hartphase TiC oder WC ist. Sie zeichnet sich durch ihre Wärmebehandlungs- und Bearbeitungseigenschaften aus. Sie ist eine Art Zwischenlegierung zwischen Werkzeugstahl und Hartmetall.

Andere Hartmetalle

wie zum Beispiel Cr3C2-basiertes Hartmetall, das aus Cr3C2 als Hauptbestandteil und Ni oder Ni-W als Bindemittel besteht. Es wird üblicherweise als verschleißfestes und korrosionsbeständiges Teil verwendet.

Darüber hinaus gibt es zwei wichtige Werkzeugmaterialien. Zum einen sind es keramische Werkstoffe wie Aluminiumoxid (weiße Keramik), Siliziumnitrid und Theron-Keramik (Si3N4/Al2O3). Zum anderen handelt es sich um superharte Werkstoffe, polykristalliner Diamant (PKD) und polykristallines kubisches Bornitrid (PCBN).

Klassifizierung nach Zweck

Hartmetall verfügt über eine Reihe hervorragender Eigenschaften und ist weit verbreitet. Im Laufe der Zeit nimmt seine Verwendung zu. Die wichtigsten Anwendungen sind:

Schneidwerkzeuge

Hartmetall kann für verschiedene Schneidwerkzeuge verwendet werden. Der Hartmetallverbrauch für Schneidwerkzeuge in China macht etwa ein Drittel der gesamten Hartmetallproduktion (ca. 3000 Tonnen) aus, davon entfallen ca. 781 Tonnen auf Schweißwerkzeuge und ca. 221 Tonnen auf Wendeschneidplatten. Nur ca. 201 Tonnen Hartmetall für CNC-Werkzeuge machen den Anteil an Wendeschneidplatten aus. Darüber hinaus gibt es Schneidwerkzeuge wie Hartmetallbohrer, Hartmetall-Kleinkreissägeblätter und Hartmetall-Mikrobohrer.

Geologische Bergbauwerkzeuge

Hartmetall wird auch häufig für geologische Bergbauwerkzeuge verwendet. Hartmetall für den Bergbau in China macht etwa 251 TP3T der gesamten Hartmetallproduktion aus. Es wird hauptsächlich für Bohrkronen zum Schlagbohren, Bohrkronen für die geologische Erkundung, Imlochbohrer für Bergwerke und Ölfelder, Rollenbohrer, Kohlenfräser, Schlagbohrer für die Baustoffindustrie usw. verwendet.

Formen

Etwa 81 TP3T der Gesamtproduktion von Hartmetall entfallen auf die Verwendung in verschiedenen Formen, darunter Drahtziehmatrizen, Kaltstauchmatrizen, Kaltfließpressmatrizen, Warmfließpressmatrizen, Warmschmiedematrizen, Umformmatrizen und Ziehrohrdorne wie Langdorne, Kugeldorne, Schwimmdorne usw. In den letzten Jahrzehnten ist der Verbrauch verschiedener Hartmetallwalzen zum Walzen von Drahtmaterialien stark angestiegen, und das für Walzen verwendete Hartmetall in China macht 31 TP3T der Gesamtproduktion von Hartmetall aus.

Strukturteile

Es gibt viele Produkte aus Hartmetall für Strukturteile, wie rotierende Dichtungsringe, Kompressorkolben, Drehfutter, Schleifspindeln, Lagerzapfen usw.

Verschleißfeste Teile

Zu den verschleißfesten Teilen aus Hartmetall gehören Düsen, Führungsschienen, Kolben, Kugeln, Antirutschnägel für Reifen, Schneeschaufelplatten usw.

Hohlraum für hohe Druck- und Temperaturbeständigkeit

Die wichtigste Verwendung ist die Herstellung von Hammerköpfen, Zylindern und anderen Produkten für synthetische Diamanten. Hartmetall für Hammerköpfe und Zylinder macht 91 TP3T der gesamten Hartmetallproduktion in China aus.

Andere Verwendungen

Hartmetall wird immer häufiger verwendet und hat in den letzten Jahren auch im zivilen Bereich an Bedeutung gewonnen, beispielsweise bei Uhrketten, Uhrgehäusen, Reißverschlüssen hochwertiger Gepäckstücke, Hartmetall-Marken usw.