Einführung von Hartmetall-Messerwerkzeugen!
Hartmetallmesser Werkzeuge
Hartmetall-Messer, insbesondere Wendeschneidplatten, sind die dominierenden Produkte im Bereich der CNC-Bearbeitungswerkzeuge. Seit den 1980er Jahren hat sich die Vielfalt an Voll- und Wendeschneidplatten aus Hartmetall für diverse Anwendungsbereiche der Zerspanung deutlich erweitert. Wendeschneidplatten haben sich von einfachen Drehwerkzeugen und Planfräsern zu vielfältigen Präzisions-, komplexen und Umformwerkzeugen weiterentwickelt.
A. Arten von Hartmetallmessern
Klassifizierung nach der chemischen Hauptzusammensetzung
Hartmetallmesser lassen sich in Hartmetall-basierte und Titancarbonitrid (TiC(N))-basierte Hartmetalle unterteilen.
Wolframcarbidbasierte Carbideenthalten:
● YG (Wolfram-Kobalt): Hohe Zähigkeit, aber geringere Härte.
● YT (Wolfram-Kobalt-Titan): Ausgewogene Härte und Zähigkeit.
● YW (mit seltenen Carbiden): Verbesserte Eigenschaften durch Zusätze wie TaC oder NbC.
Zu den Hauptbestandteilen gehören Wolframcarbid (WC), Titancarbid (TiC), Tantalcarbid (TaC) und Niobcarbid (NbC), wobei Kobalt (Co) als gemeinsames Metallbindemittel dient.
Bei auf Titancarbonitrid basierenden Carbiden handelt es sich um TiC als Hauptkomponente, oft zusammen mit anderen Carbiden oder Nitriden sowie Mo oder Ni als Bindemittel.
ISO-Klassifizierung
Die Internationale Organisation für Normung (ISO) teilt Schneidhartmetalle in drei Kategorien ein:
● K-Klasse (K10–K40): Entspricht YG (WC-Co) für Gusseisen und Nichteisenmetalle.
● P-Klasse (P01–P50): Entspricht YT (WC-TiC-Co) für Stahl.
● M-Klasse (M10–M40): Entspricht YW (WC-TiC-TaC(NbC)-Co) und ist für vielseitige Anwendungen geeignet.
Die Güteklassen sind von 01 bis 50 nummeriert und geben damit einen Bereich von hoher Härte bis maximaler Zähigkeit an.
B. Leistungsmerkmale von Hartmetall-Messerwerkzeugen
● Hohe Härte
Hartmetallmesser werden pulvermetallurgisch aus hochharten, hochschmelzenden Hartmetallen (Hartphase) und metallischen Bindemitteln (Bindephase) hergestellt. Ihre Härte liegt zwischen 89 und 93 HRA und ist damit deutlich höher als die von Schnellarbeitsstahl (HSS). Bei 540 °C beträgt die Härte noch 82–87 HRA und ist damit vergleichbar mit der von HSS bei Raumtemperatur (83–86 HRA). Die Härte variiert mit der Hartmetallart, der Menge, der Korngröße und dem Bindemittelgehalt und nimmt im Allgemeinen mit steigendem Bindemittelgehalt ab. Bei gleichem Bindemittelgehalt sind YT-Legierungen härter als YG-Legierungen, und Legierungen mit TaC(NbC) weisen eine höhere Hochtemperaturhärte auf.
●Biegefestigkeit und Zähigkeit
Die Biegefestigkeit gängiger Hartmetalle liegt zwischen 900 und 1500 MPa. Ein höherer Bindemittelgehalt erhöht die Biegefestigkeit. Bei gleichem Bindemittelgehalt sind YG-Legierungen (WC-Co) fester als YT-Legierungen (WC-TiC-Co), wobei die Festigkeit mit steigendem TiC-Gehalt abnimmt. Hartmetalle sind spröde; ihre Schlagzähigkeit bei Raumtemperatur beträgt nur 1/30 bis 1/8 derjenigen von hochfestem Edelstahl (HSS).
C. Anwendungen von gängigen Hartmetall-Messerwerkzeugen
●YG-Klasse-Hartmetalle
YG-Legierungen werden hauptsächlich zur Bearbeitung von Gusseisen, Nichteisenmetallen und nichtmetallischen Werkstoffen eingesetzt. Feinkörnige YG-Legierungen (z. B. YG3X, YG6X) weisen bei gleichem Kobaltgehalt eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit auf als mittelkörnige Legierungen und eignen sich daher für die Bearbeitung von Spezialhartgusseisen, austenitischem Edelstahl, hitzebeständigen Legierungen, Titanlegierungen, Hartbronze und verschleißfesten Isoliermaterialien.
●YT-Klasse Hartmetalle
YT-Legierungen zeichnen sich durch hohe Härte, gute Hitzebeständigkeit und im Vergleich zu YG-Legierungen eine höhere Hochtemperaturhärte und Druckfestigkeit sowie eine überlegene Oxidationsbeständigkeit aus. Sie eignen sich ideal für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Hitze und Verschleiß und sind für die Bearbeitung von Kunststoffen wie Stahl geeignet, jedoch nicht für Titan oder Silizium-Aluminium-Legierungen. Legierungen mit höherem TiC-Gehalt werden aufgrund ihrer verbesserten Hitze- und Verschleißbeständigkeit bevorzugt.
● Hartmetalle der YW-Klasse
YW-Legierungen vereinen die Eigenschaften von YG- und YT-Legierungen und bieten dadurch eine gute Gesamtleistung. Sie eignen sich für die Bearbeitung von Stahl, Gusseisen und Nichteisenmetallen. Durch den erhöhten Kobaltgehalt erreichen YW-Legierungen eine hohe Festigkeit und sind daher ideal für die Schruppbearbeitung und das unterbrochene Schneiden schwer zerspanbarer Werkstoffe.
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Veröffentlichungsdatum: 17. Juni 2025
