Das ausgewogene Eigenschaftsprofil von Härte und Verschleißfestigkeit auf der einen
Seite und Zähigkeit andererseits machen Hartmetall zu einem der wichtigsten Werkzeugstoffe.
In erster Linie werden diese Eigenschaften durch die Zusammensetzung, insbesondere
den Anteilen von Hartstoffen und Bindemetall bestimmt.
Darüber hinaus werden
aber in signifikanter Weise durch Gefüge- und Strukturveränderungen
spezifische Eigenschaften erzielt. So gilt, je feiner die Legierung strukturiert
ist, um so größer ist ihre Härte und ihre Verschleißfestigkeit. Entsprechend diesen
Strukturmerkmalen werden sie als Feinst- und Ultrafeinstkorn-Hartmetalle bezeichnet.
Sie werden dann diesen Sortengruppen zugeordnet, wenn die WC-Kristallitkorngröße < 0,8 µm bzw. < 0,5 µm beträgt (Tab. 1). Auf diese Definition hat sich die
deutschsprachige Hartmetallindustrie seit 1999 verständigt.
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Korngröße |
Deutsche
Bezeichnung |
Englische Bezeichnung |
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< 0,2 µm |
nano |
nano |
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0,2 - 0,5 µm |
ultrafein |
ultra fine |
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0,5 - 0,8 µm |
feinst |
submicron |
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0,8 - 1,3 µm |
fein |
fine |
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1,3 - 2,5 µm |
mittel |
medium |
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2,5 - 6,0 µm |
grob |
coarse |
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> 6,0 µm |
extragrob |
extra coarse |
Tabelle 1: Klassifizierung der WC-Kristallite von WC-Co-Hartmetallen im Sinterzustand
Wie bei den herkömmlichen, bekannten und etablierten Hartmetallsorten sind auch
bei den Feinstrukturhartmetallen eine Vielzahl von Legierungen möglich. Sie sind
als
WC-Co-Hartmetalle und
WC-Ni-Cr-(Co)-Hartmetalle
dem zweiphasigen Legierungstyp und als
WC-(TaNb)C-Co-Hartmetalle und
WC-(TiTaNb)C-Co-Hartmetalle
dem dreiphasigen Legierungstyp zuzuordnen.
Im Gebrauch überwiegen die WC-Co bzw. WC-(TaNb)C-Co-Hartmetalle.
Als weiterer Hartmetalltyp muß auch das beschichtete Feinstrukturhartmetall berücksichtigt
werden.
Die in Vollhartmetall (VHM) ausgeführten Schaftwerkzeuge bestehen überwiegend
aus WC-Co-Sorten und sind ohne geeignete Beschichtung nicht wirtschaftlich einsetzbar;
erst zusammen mit der Beschichtung erreichen sie ihr Leistungsoptimum.
Infolgedessen erhalten sie ein völlig neuen Einsatzspektrum; die bekannte Gesetzmäßigkeit,
dass K-Hartmetall für kurzspanende und P-Hartmetalle für langspanende Werkstoffe
anzuwenden sind, ist so nicht weiter zutreffend. Insbesondere beschichtete WC-Co-VHM-Werkzeuge
sind sehr vorteilhaft für die Bearbeitung von Stahlwerkstoffen einsetzbar.
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