Eine kurze Einführung in Hartmetall

Hartmetall ist eine pulvermetallurgisch hergestellte Legierung mit einem oder mehreren feuerfesten Karbiden (Wolframkarbid, Titankarbid usw.) als Hauptbestandteil und Metallpulvern (Kobalt, Nickel usw.) als Klebstoff. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Hochgeschwindigkeits-Schneidwerkzeugen und Schneidwerkzeugen für harte und zähe Materialien sowie von Kaltarbeitswerkzeugen, Messwerkzeugen und hochverschleißfesten Teilen verwendet, die stoß- und vibrationsfrei sind.

Eigenschaften von Hartmetall

(1) Hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Rothärte
Die Härte von Hartmetall kann bei Raumtemperatur 86 ~ 93HRA erreichen, was 69 ~ 81hrc entspricht. Es kann eine hohe Härte und eine hervorragende Verschleißfestigkeit bei 900 ~ 1000 ℃ beibehalten. Im Vergleich zu Schnellarbeitsstahl ist die Schnittgeschwindigkeit 4- bis 7-mal höher, die Lebensdauer 5- bis 80-mal länger und die Härte von hartem Material kann bis zu 50 HRC betragen.

(2) Hohe Festigkeit und Elastizitätsmodul
Die Druckfestigkeit von Hartmetall beträgt bis zu 6000 MPa und der Elastizitätsmodul beträgt (4 ~ 7) × 105 MPa, was höher ist als der von Schnellarbeitsstahl. Aber seine Biegefestigkeit ist gering, im Allgemeinen 1000 ~ 3000 MPa.

(3) Gute Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit
Im Allgemeinen kann es der Korrosion von Atmosphäre, Säure und Alkali widerstehen und ist nicht leicht zu oxidieren.

(4) Der lineare Ausdehnungskoeffizient ist klein
Beim Arbeiten sind Form und Größe stabil.

(5) Umgeformte Produkte werden nicht mehr verarbeitet und nachgemahlen
Aufgrund der hohen Härte und Sprödigkeit von Hartmetall ist nach dem pulvermetallurgischen Formen und Sintern kein Schneiden oder Nachschleifen erforderlich. Zum Nachschleifen können nur EDM, WEDM, elektrolytisches Schleifen oder spezielle Schleifscheiben verwendet werden. Üblicherweise werden Produkte mit bestimmten Spezifikationen aus Sinterkarbid an den Fräserkörper oder die Matrize gelötet, geklebt oder mechanisch geklemmt.

Gewöhnliches Hartmetall

Die üblicherweise verwendeten Hartmetalle lassen sich nach ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften in drei Kategorien einteilen: Wolfram-Kobalt, Wolfram-Titan-Kobalt und Wolfram-Titan-Tantal (Niob). Wolfram-Kobalt- und Wolfram-Titan-Kobalt-Hartmetalle werden in großem Umfang in der Produktion verwendet.

(1) Wolfram-Kobalt-Hartmetall

The main components are tungsten carbide (WC) and cobalt. The brand name is YG (“hard” and “cobalt” Chinese Pinyin prefix), followed by the percentage value of cobalt content. For example, YG6 represents tungsten cobalt cemented carbide with 6% cobalt content and 94% tungsten carbide content.

(2) Wolfram-Titan-Kobalt-Hartmetall

The main components are tungsten carbide (WC), titanium carbide (TIC) and cobalt. The brand name is YT (“hard” and “titanium” prefix), followed by the percentage value of titanium carbide content. For example, YT15 represents tungsten titanium cobalt cemented carbide with 15% titanium carbide content.

(3) Hartmetall aus Wolfram-Titan-Tantal (Niob).

Diese Art von Hartmetall, auch Universal-Hartmetall oder Universal-Hartmetall genannt, besteht hauptsächlich aus Wolframcarbid (WC), Titancarbid (TIC), Tantalcarbid (TAC) oder Niobcarbid (NBC) und Kobalt. Die Marke wird durch den Code YW (hartes, Wan-chinesisches Pinyin-Präfix) gefolgt von einer Ordnungszahl angezeigt.

Anwendung von Hartmetall

(1) Werkzeugmaterial
Hartmetall ist das am häufigsten verwendete Werkzeugmaterial, das für Drehwerkzeuge, Fräswerkzeuge, Hobel, Bohrer usw. verwendet werden kann. Wolfram-Kobalt-Hartmetalle eignen sich für die Kurzspanbearbeitung von Eisenmetallen und Nichteisenmetallen sowie für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen -metallische Werkstoffe wie Gusseisen, Gussmessing, Bakelit usw.; Wolfram-Titan-Kobalt-Hartmetalle eignen sich für die Langspanbearbeitung von Eisenmetallen wie Stahl. Bei der gleichen Art von Legierung eignet sich die mit mehr Kobaltgehalt für die Grobbearbeitung und die mit weniger Kobaltgehalt für die Endbearbeitung. Die Lebensdauer von allgemeinem Hartmetall für rostfreien Stahl und andere schwer zu bearbeitende Materialien ist viel länger als die von anderem Hartmetall.

(2) Formmaterial
Hartmetall wird hauptsächlich als Kaltziehwerkzeug, Kaltstanzwerkzeug, Kaltstrangpresswerkzeug, Kaltpierwerkzeug und andere Kaltbearbeitungswerkzeuge verwendet.
Unter den Arbeitsbedingungen Lagerschlag oder starker Schlag ist das gemeinsame Merkmal von Hartmetall-Kaltstauchwerkzeugen, dass Hartmetall eine bessere Schlagzähigkeit, Bruchzähigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Biegefestigkeit und gute Verschleißfestigkeit aufweisen muss. Üblicherweise werden Legierungsqualitäten mit mittlerem und hohem Kobaltgehalt sowie mittel- und grobkörnige Legierungen ausgewählt, wie z. B. yg15c.
Im Allgemeinen ist die Beziehung zwischen Verschleißfestigkeit und Zähigkeit von Hartmetall widersprüchlich: Die Verbesserung der Verschleißfestigkeit führt zu einer Verringerung der Zähigkeit, und die Verbesserung der Zähigkeit führt zwangsläufig zu einer Verringerung der Verschleißfestigkeit. Daher müssen bei der Auswahl der Legierungssorten die spezifischen Anforderungen gemäß den Verarbeitungsobjekten und Verarbeitungsbedingungen erfüllt werden.
Wenn die ausgewählte Marke leicht zu frühzeitiger Rissbildung und Beschädigung im Gebrauch führt, sollte die Marke mit höherer Zähigkeit ausgewählt werden; Wenn die ausgewählte Marke im Gebrauch leicht vorzeitigen Verschleiß und Schäden verursacht, sollte die Marke mit höherer Härte und besserer Verschleißfestigkeit ausgewählt werden. Die Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit der folgenden Marken: yg15c, yg18c, YG20C, yl60, yg22c und yg25c nehmen von links nach rechts ab und umgekehrt.

(3) Messwerkzeuge und Verschleißteile
Hartmetall wird für verschleißfeste Teile von Messwerkzeugen, Präzisionslager von Schleifmaschinen, Führungsplatten und Führungsstangen von spitzenlosen Schleifmaschinen, Drehzentren usw. verwendet.