6.1 F05
Die Sorte F05 ist die -Feinkornsorte mit der höchsten Härte von 1900 HV.
Sie besitzt ein sehr feinkörniges Gefüge, dass ihr eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit verleiht. Trotz Härte- und Festigkeitseigenschaften verfügt diese Sorte noch über
eine gute Zähigkeit.
Durch das Eigenschaftsprofil werden ihre Anwendungsfelder bestimmt.
-
Bearbeitung von Holz- und Kunststoffwerkstoffen
-
Spanende Metallbearbeitung
In der Metallbearbeitung wird diese Sorte als Schneidplatte
in der HSC-Bearbeitung verwendet, wo sie sehr erfolgreich eingesetzt wird.
Darüber hinaus findet sie insbesondere Anwendung bei der spanenden Formgebung für
Cu-, Zn-, Al-, Si-, Ti- und Hartlegierungen. In diesen Einsatzfällen ist jedoch
stets zu prüfen, inwieweit durch Beschichtungen eine höhere Standwegleistung zu
erreichen wäre.
Im Zerspanungsbereich ist sie der Gruppe K05/10 zuzuordnen.
F05 ist mit Diamant beschichtbar.
-
spanlose Metallformung
Wegen des ausgewogenen Verhältnisses von Härte und Zähigkeit ist F05 auch als Ziehstein
gut geeignet. Leistungsvorteile ergaben sich insbesondere bei kleinen Drahtquerschnitten
für die Reifenindustrie.
6.2
FN8
FN8 ist ein Vertreter der zweiphasigen WC-Co-Hartmetalllegierungen mit Feinstkorngefüge.
Sein Einsatzschwerpunkt umfasst liegt im K10-Bereich, überdeckt aber auch den Bereich
K20 mit.
Dieses Hartmetall findet für viele Werkstoffe und Verfahren Anwendung, wobei Fräsen
und Wirbeln sowie andererseits die NE-Metalle besonders zu erwähnen sind.
6.3
F10
Von den -Feinstkornhartmetallen ist F10 die Sorte mit der höchsten Zähigkeit (Abb.
2). Durch seine feinstkörnige Gefügestruktur wird eine verhältnismäßig hohe Härte
generiert, die mit K20-Hartmetallen vergleichbar ist.
Dieses ausgewogene Verhältnis zwischen Härte und Zähigkeit begründet die Eignung
von F10 für vielseitigste Zerspanungsaufgaben als Vollhartmetallwerkzeug. Wegen
des Zähigkeitsmaximums hält diese Legierung in besonderer Weise hohen dynamischen
Belastungen stand, wie sie beim Schruppschnitt und bei Schnittunterbrechungen auftreten.
Dank ihrer Zähigkeit verfügt F10 auch über ein hohes Verformungsvermögen, das für
den Einsatz als VHM-Werkzeug bei hohen Verwindungen beim ziehenden Schnitt unerläßlich
ist. So wird im Ergebnis der Anwendung von F10 eine hohe Prozeßsicherheit erreicht.
Sie ist ein vorzüglicher HM-Werkzeugstoff für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
durch Fräsen, Bohren und Wirbeln; das Haupteinsatzfeld ist dabei der Gesenk- und
Formenbau und die Herstellung von Freiformflächen.
Das volle Leistungsverhalten wird erst zusammen mit geeigneten Beschichtungen erreicht.
F10 hat sich auch als eine universell einsetzbare Feinstkornsorte etabliert. In
besonderer Weise gilt dies für seine Verwendung als Substratwerkzeuge für die Zerspanung
von rostfreiem und hochlegiertem Stahl, von Titan- und Aluminiumwerkstoffen.
6.4 F15
F15 zählt zu den WC-Co-Legierungstypen. Sie ist der Anwendungsgruppe K30/K40 und
G20/30 zuzuordnen.
Bei mittleren Härteeigenschaften zeichnet sie sich durch höchste Zähigkeit und Druckfestigkeit
aus.
Eine Gegenüberstellung mit der normalkörnigen Sorte V30 :
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F15 |
V30
|
|
Co-Gehalt
|
15 |
15 |
|
Härte HV40 |
1360 |
1170 |
|
Biegebruchfestigkeit in MPa |
>3740 |
>3460 |
|
Druckfestigkeit in MPa |
5500 |
4345 |
|
E-Modul in GPa |
525 |
525 |
Zeigt die Unterschiede und Vorteile deutlich auf.
Die Biegebruchfestigkeit liegt ca. 10 % und die Druckfestigkeit um ca. 30 % über
der von V30 wobei gleichzeitig die um ca. 200 Einheiten höhere Härte zu berücksichtigen
ist.
Zusammen mit dem Feinstkorngefüge begünstigt der hohe Co-Gehalt die
Bearbeitbarkeit der HM-Werkzeuge aus F15.
Aus dem Bereich Zerspanung ist keine Anwendung bekannt, aber auch nicht zu erwarten.
Auf Grund des Eigenschaftsprofils wird F15 verwendet für:
Ziehwerkzeuge
Stanz- und Schnittwerkzeuge
6.5
U08
Die Sorte U08 ist eine HM-Legierung mit Ultrafeinstkorngefüge. Bereits mit ihrer
Konzeption wurde als Einsatzgebiet Schlichten, Finish- und Hartbearbeitung festgelegt
und damit den Marktanforderungen Rechnung getragen.
U08 ist ein Vertreter der WC-Co-Hartmetalle. Es zeichnet sich durch ein optimales
Verhältnis von hoher Festigkeit und hoher Härte aus. Folgerichtig liegen die Anwendungsschwerpunkte
bei den Bearbeitungsverfahren Fräsen, Bohren und Gewinden.
Es ist eine spezielle Hartmetalllegierung für die HSC-Bearbeitung von Werkstoffen
im Hart- und Superhartbereich, d. h. die Härten von > 60 HRC besitzen.
Ohne Beschichtung der Werkzeuge ist in der Regel keine optimale Zerspanungsleistung
zu erzielen.
Folgende Gesichtspunkt sind in diesem Zusammenhang hervorzuheben:
- Hochleistungsbearbeitung
- Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
- Hochleistungsbearbeitung
-
Vorrichtungs- und Formenbau
-
Schlicht- und Finishbearbeitung
-
Hartbearbeitung im Superhartbereich
- Bearbeitung von Stahlwerkstoffen
-
Leistungsoptimum in beschichteter Ausführung
6.6
U10
Als weiterer Vertreter der Legierungen mit Ultrafeinstkorngefüge. Das darin verwirklichte
Verhältnis von hoher Festigkeit und hoher Härte befähigen es zum effektiven Einsatz
Fräsen, Bohren und Räumen.
Als weitere Anwendung seien VHM-Rohlinge und –Halbzeuge genannt.
6.7
U12
Die Hartmetalllegierung U12 zeichnet sich durch ihre vorteilhafte Eigenschaftskombination
aus hoher Härte und hoher Biegefestigkeit aus. Charakteristisch ist ihr Ultrafeinkorngefüge.
Sie ist in hervorragender Weise für VHM-Werkzeuge in der Hochleistungsbearbeitung
im Werkzeug- und Formenbau aus Stahlwerkstoffen geeignet. Dabei wird die volle Leistungsfähigkeit
erst durch eine Beschichtung erreicht.
Als Anwendungsschwerpunkte gelten:
- VHM-Werkzeuge zum Fräsen und Bohren
- HSC-Bearbeitung im Werkzeug- und Formenbau
-
Bearbeitung von Stahl, rostfreiem Stahl und NE-Werkstückstoffe
-
Hartbearbeitung im Vorarbeitsbereich
-
volle Leistungsentfaltung durch Beschichtung
Die nachfolgende Übersicht zeigt insbesondere die von der TRIBO Hartstoff GmbH gefertigten
VHM-Stabsorten. Sie umfassen F05, F10, U08, U12 und die F-einkornsorte J30.

6.8 M25
M25 ist eine dreiphasige HM-Legierung vom Typ WC-(TiTaNb)C-Co und feinkörniger Gefügestruktur.
Kennzeichnend ist der hohe (TaNb)C-Anteil, der seine hervorragende Temperaturwechselfestigkeit
begründet. Damit ergeben sich besondere Einsatzvorteile für wechselnde Schnittbedingungen
an Stahlwerkstoffen. M25 ist insbesondere als Fräs-HM-Sorte geeignet und der Zerspanungsgruppe
P15-P30 zuzuordnen.
Das hochtantalhaltige Mischkarbid ist sehr feinteilig in das WC-Grundgefüge eingelagert.
Dadurch werden gegenüber der Standard-Sorte S25 erhöhte Werte für Härte und Biegefestigkeit
erreicht. Sie sind auch die Ursache für die Verbreiterung des Anwendungsbereiches,
wobei Feinkörnigkeit und Härte letztendlich ausschlaggebend für die Verschiebung
zum Bereich P15 anzusehen sind.
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S25 |
M25 |
|
Härte HV 30 |
1470 |
1610 |
|
Koerzitivfeldstärke
|
13,1 |
17,4 |
|
Biegebruchfestigkeit |
2530 |
2640 |
Anwendung findet M25 als Vollhartmetallwerkzeug in der Hochleistungsbearbeitung
von Stahlwerkstoffen. Die Leistungsoptimum wird nur im Zusammenwirken mit geeigneten
Beschichtungen erzielt.
6.9
M40
Diese Sorte ist unser zweiter Vertreter der feinkörnigen, dreiphasigen Hartmetalle
und als solcher ideal für die Stahlbearbeitung. Ihr Einsatzvorteil besteht insbesondere
in ihrem verbesserten Hochtemperatureigenschaften, wie Temperaturwechselfestigkeit,
Warmhärte, Oxidationsfestigkeit sowie Diffusionsbeständigkeit gegen Eisen.
Das ausgewogene (Ta,Nb)C – TiC – Verhältnis von >1 prädestiniert es für die Fräsbearbeitung.
Es besitzt die dafür erforderliche Zähigkeit und Temperaturwechsel-festigkeit. Zusammen
mit der guten Wärmeleitfähigkeit ist diese Legierung wesentlich widerstandsfähiger
gegen die Ausbildung von Kammrissen, die der unterbrochene Schnitt beim Fräsen durch
die schnellen Wechsel von Schnittdruck und Temperatur durch Schläge und Temperaturschocks
hervorruft.
Dennoch ist ihre Beschichtung zur Standzeitverlängerung erforderlich.
Im WC-Grundgefüge ist das hochtantalhaltige Mischkarbid feinteilig eingelagert.
Gegenüber der Standard-Sorte S40 werden höhere Härtewerte erzielt. Die Biegebruchfestigkeit
bleibt praktisch unverändert. Sie sind auch die Ursache für die Verbreiterung des
Anwendungsbereiches, wobei Feinkörnigkeit und Härte eine Ausweitung zum Bereich
P20 ermöglicht.
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S40 |
M40 |
|
Härte HV 30 |
1470 |
1580 |
|
Koerzitivfeldstärke
|
11,0 |
18,8 |
|
Biegebruchfestigkeit |
2640 |
2600 |
Anwendung findet M25 als Vollhartmetallwerkzeug in der Hochleistungsbearbeitung
von Stahlwerkstoffe, insbesondere für Wälzfräser. Die Leistungsoptimum wird nur
im Zusammenwirken mit geeigneten Beschichtungen erzielt.
Bei der Zahnradherstellung haben sich aber auch die zweiphasigen Hartmetalllegierungen
etabliert. Während beide Legierungstypen für die Vorverzahnoperation eingesetzt
werden, finden die dreiphasigen Hartmetalle auch in der Fertigbearbeitung ihre Anwendung.
Im nachgeschliffenen Zustand ist dabei keine Wiederbeschichtung erforderlich, da
die an der Freifläche verbleibende Schicht noch ausreichende Standzeitvorteile bietet.
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