I. Was sind die Hauptfaktoren, die die Qualität von Hartmetallwerkzeugen beeinflussen?
Durch die Nutzung der hohen Härte von Wolframcarbid und die Verbesserung seiner Zähigkeit wird ein metallisches Bindemittel verwendet, um das Wolframcarbid zu verbinden. Dadurch erreicht dieses Material eine Härte, die die von Schnellarbeitsstahl deutlich übertrifft. Hartmetallwerkzeuge bieten eine Reihe hervorragender Eigenschaften, darunter hohe Härte, Verschleißfestigkeit, gute Festigkeit und Zähigkeit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Insbesondere ihre hohe Härte und Verschleißfestigkeit bleiben selbst bei 500 °C weitgehend unverändert und sind auch bei 1000 °C noch hoch. Zu den Faktoren, die die Eigenschaften und Anwendungen von Hartmetallwerkzeugen beeinflussen, gehören:
1. Anspruchsvolle Werkstückmaterialien,
Dazu gehören alternative Metalle und schwer zerspanbare Legierungen. Einige dieser Werkstoffe weisen eine Bearbeitbarkeit von weniger als einem Viertel derjenigen von Stahl auf, und manche können Hunderte von Dollar pro Pfund kosten.
2. Immer komplexere Werkstückgeometrien
wie beispielsweise dünnwandige Werkstücke und komplex geformte Luft- und Raumfahrtkomponenten.
3. Großformatige Werkstücke
Insbesondere die steigende Nachfrage nach Turbinen- und Schwermaschinenteilen. Die hohen Stückkosten dieser Werkstücke stellen erhebliche Anforderungen an die Bearbeitung mit Hartmetallwerkzeugen.
4. Immer spezifischere Qualitäts- und Leistungsanforderungen,
wie beispielsweise Forderungen nach verbesserter Dauerfestigkeit an der Oberfläche bearbeiteter Teile.
Analyse der Faktoren, die die Qualität von Hartmetallwerkzeugen bestimmen:
(I) Härte und Zähigkeit
Hartmetallwerkzeuge bieten einen einzigartigen Vorteil hinsichtlich des ausgewogenen Verhältnisses von Härte und Zähigkeit. Wolframcarbid (WC) selbst weist eine sehr hohe Härte auf (die die von Korund oder Aluminiumoxid übertrifft) und behält diese Härte auch bei hohen Temperaturen bei. Allerdings mangelt es ihm an ausreichender Zähigkeit, die für Schneidwerkzeuge unerlässlich ist. Um die hohe Härte von Wolframcarbid zu nutzen und gleichzeitig seine Zähigkeit zu verbessern, wird ein metallisches Bindemittel verwendet. Dadurch entsteht ein Werkstoff, der nicht nur die Härte von Schnellarbeitsstahl deutlich übertrifft, sondern auch den Schnittkräften in den meisten Bearbeitungsanwendungen standhält. Darüber hinaus ist er beständig gegenüber den hohen Temperaturen, die bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung entstehen. Daher hängt die Eignung von Hartmetallwerkzeugen für spezifische Bearbeitungsaufgaben maßgeblich vom Herstellungsprozess des Ausgangspulvers ab.
(II) Pulverherstellungsverfahren für Hartmetallwerkzeuge
Wolframcarbidpulver wird durch Aufkohlen von Wolframpulver (W) hergestellt. Die Eigenschaften des Wolframcarbidpulvers (insbesondere seine Partikelgröße) werden primär durch die Partikelgröße des Rohwolframpulvers sowie durch Temperatur und Dauer des Aufkohlungsprozesses bestimmt. Die chemische Zusammensetzung ist ebenfalls entscheidend, da der Kohlenstoffgehalt konstant bleiben muss (nahe dem theoretischen stöchiometrischen Verhältnis von 6,13 Gew.-%). Um die Pulverpartikelgröße in nachfolgenden Prozessschritten zu steuern, können vor der Aufkohlung geringe Mengen Vanadium und/oder Chrom zugesetzt werden. Unterschiedliche Prozessbedingungen und Bearbeitungsanwendungen erfordern spezifische Kombinationen von Wolframcarbid-Partikelgröße, Kohlenstoff-, Vanadium- und Chromgehalt. Variationen dieser Kombinationen ermöglichen die Herstellung einer breiten Palette von Wolframcarbidpulvern.
Über Huaxin: Hersteller von Hartmetall-Zerkleinerungsmessern
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Veröffentlichungsdatum: 14. September 2025
