Wolframcarbid-Klingen
Bei optimaler Sortenauswahl können Wolframkarbidklingen mit Submikron-Korngröße rasiermesserscharf geschärft werden, ohne dass die inhärente Sprödigkeit auftritt, die häufig mit herkömmlichem Hartmetall einhergeht. Obwohl Hartmetall nicht so stoßfest wie Stahl ist, ist es mit einer Härte von Rc 75-80 äußerst verschleißfest. Wenn Absplitterungen und Brüche vermieden werden, kann mit einer Klingenlebensdauer von mindestens dem 50-fachen herkömmlicher Klingenstähle gerechnet werden.
Genau wie bei der Stahlauswahl ist die Auswahl der optimalen Wolframkarbidsorte (WC) ein komplexer Prozess, bei dem Kompromisse zwischen Verschleißfestigkeit und Zähigkeit/Stoßfestigkeit getroffen werden müssen. Hartmetall wird durch Sintern (bei hoher Temperatur) einer Kombination aus Wolframkarbidpulver und Kobaltpulver (Co) hergestellt, einem duktilen Metall, das als „Bindemittel“ für die extrem harten Wolframkarbidpartikel dient. Die Hitze des Sinterprozesses führt nicht zu einer Reaktion der beiden Bestandteile, sondern führt vielmehr dazu, dass das Kobalt einen nahezu flüssigen Zustand erreicht und zu einer einkapselnden Klebstoffmatrix für die WC-Partikel wird (die von der Hitze nicht beeinflusst werden). Zwei Parameter, nämlich das Verhältnis von Kobalt zu WC und die WC-Partikelgröße, steuern maßgeblich die Materialeigenschaften des resultierenden „Hartmetall“-Stücks.
Die Angabe einer großen WC-Partikelgröße und eines hohen Kobaltanteils führt zu einem äußerst stoßfesten (und schlagzähen) Teil. Je feiner die WC-Korngröße (also je mehr WC-Oberfläche mit Kobalt beschichtet werden muss) und je weniger Kobalt verwendet wird, desto härter und verschleißfester wird das resultierende Teil. Um die optimale Leistung von Hartmetall als Klingenmaterial zu erzielen, ist es wichtig, vorzeitige Kantenausfälle durch Absplitterungen oder Brüche zu vermeiden und gleichzeitig eine optimale Verschleißfestigkeit sicherzustellen.
Aus praktischen Gründen erfordert die Herstellung extrem scharfer, spitzwinkliger Schneidkanten die Verwendung eines feinkörnigen Hartmetalls bei Klingenanwendungen (um große Kerben und raue Kanten zu vermeiden). Angesichts der Verwendung von Hartmetall mit einer durchschnittlichen Korngröße von 1 Mikrometer oder weniger ist die Leistung der Hartmetallklinge; Daher wird es weitgehend vom Kobaltanteil und der angegebenen Kantengeometrie beeinflusst. Schneidanwendungen, die mäßige bis hohe Stoßbelastungen mit sich bringen, lassen sich am besten bewältigen, indem man 12–15 Prozent Kobalt und eine Kantengeometrie mit einem eingeschlossenen Kantenwinkel von etwa 40° vorgibt. Anwendungen, die geringere Belastungen erfordern und Wert auf eine lange Lebensdauer der Klinge legen, sind gute Kandidaten für Hartmetall, das 6–9 Prozent Kobalt enthält und einen Kantenwinkel im Bereich von 30–35° aufweist.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. März 2022
