Hartmetall-Terminologie

Hartmetall

Bezieht sich auf einen gesinterten Verbundwerkstoff aus hochschmelzenden Metallcarbiden und Metallbindemitteln. Unter den derzeit verwendeten Metallcarbiden sind Wolframcarbid (WC), Titancarbid (TiC), Tantalkarbid (TaC) und Tantalkarbid (NbC) der am häufigsten verwendete Bestandteil. Kobaltmetall wird in der Hartmetallherstellung häufig als Bindemittel verwendet. Für bestimmte Spezialanwendungen können auch andere Metallbindemittel wie Nickel (Ni), Eisen (Fe) usw. verwendet werden.

Dichte

Bezieht sich auf das Verhältnis der Masse zum Volumen des Materials. Sein Volumen enthält auch das Volumen der Poren im Material. Wird auch als spezifisches Gewicht bezeichnet.
Die Dichte von Wolframcarbid (WC) betrug 15,7 g / cm³ und die Dichte von Kobalt (Co) betrug 8,9 g / cm³. Daher nimmt die Gesamtdichte zu, wenn der Kobalt (Co) -Gehalt in der Wolfram-Kobalt-Legierung (WC-Co) abnimmt. Während die Dichte von Titancarbid (TiC) geringer ist als die von Wolframcarbid, beträgt sie nur 4,9 g / cm3. Wenn also TiC oder andere Komponenten mit geringerer Dichte zugesetzt werden, nimmt die Gesamtdichte ab.
Bei einer bestimmten chemischen Zusammensetzung des Materials führt eine Zunahme der Poren im Material zu einer Abnahme der Dichte.
Die Dichte wird nach der Entwässerungsmethode (Archimed-Gesetz) gemessen.

Härte

Bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, plastischen Verformungen standzuhalten.
Die Vickershärte (HV) ist international weit verbreitet. Dieses Härtemessverfahren bezieht sich auf den Härtewert, der durch Messen der Größe der Vertiefung unter Verwendung von Diamant erhalten wird, um die Oberfläche der Probe unter einer bestimmten Lastbedingung zu durchdringen.
Die Rockwell-Härte (HRA) ist eine weitere häufig verwendete Methode zur Härtemessung. Er misst die Härte anhand der Eindringtiefe eines Standard-Diamantkegels.
Sowohl das Vickers-Härtemessverfahren als auch das Rockwell-Härtemessverfahren können zur Messung der Härte des Hartmetalls verwendet werden, und die beiden können gegenseitig umgewandelt werden.

Biegefestigkeit

Die Probe wird als einfach abgestützter Strahl auf zwei Drehpunkten multipliziert, und eine Last wird auf die Mittellinie der zwei Drehpunkte aufgebracht, bis die Probe bricht. Der mit der Wicklungsformel berechnete Wert wird entsprechend der für den Bruch erforderlichen Last und der Querschnittsfläche der Probe verwendet. Wird auch als Querbruchfestigkeit oder Biegefestigkeit bezeichnet.
In der Wolfram-Kobalt-Legierung (WC-Co) steigt die Biegefestigkeit mit der Zunahme des Kobalt (Co) -Gehalts der Wolfram-Kobalt-Legierung an, aber wenn der Kobalt (Co) -Gehalt etwa 15% erreicht, erreicht die Biegefestigkeit das Maximum Wert. fang an zu fallen.
Die Biegefestigkeit wird durch den Durchschnitt mehrerer Messwerte gemessen. Dieser Wert ändert sich auch, wenn sich die Geometrie der Probe, der Oberflächenzustand (Glätte), die innere Spannung und die inneren Defekte des Materials ändern. Daher ist die Biegefestigkeit nur ein Maß für die Festigkeit, und der Wert der Biegefestigkeit kann nicht als Grundlage für die Materialauswahl verwendet werden.

Porosität

Hartmetall wird pulvermetallurgisch durch Pressen und Sintern hergestellt. Aufgrund der Art des Prozesses können Spuren von Restporosität in der metallurgischen Struktur des Produkts vorhanden sein.
Das verbleibende Hohlraumvolumen wird unter Verwendung eines Kartenvergleichsverfahrens für den Porengrößenbereich und die Verteilung bewertet.
Typ A (A-Typ): weniger als 10 μm.
Typ B (B-Typ): zwischen 10 μm und 25 μm.
Die Verringerung der Porosität kann die Gesamtleistung des Produkts wirksam verbessern. Das Drucksinterverfahren ist ein wirksames Mittel zur Verringerung der Porosität.

Entkohlung

Nach dem Sintern des Hartmetalls ist der Kohlenstoffgehalt unzureichend.
Wenn das Produkt entkohlt ist, wechselt das Gewebe von WC-Co zu W2CCo2 oder W3CCo3. Der ideale Kohlenstoffgehalt von Wolframcarbid in Hartmetall (WC) beträgt 6,13 Gew .-%. Wenn der Kohlenstoffgehalt zu niedrig ist, liegt eine offensichtliche Kohlenstoffmangelstruktur im Produkt vor.
Durch die Entkohlung wird die Festigkeit des Wolframcarbid-Zements stark herabgesetzt und spröder.

Aufkohlen

Es bezieht sich auf den übermäßigen Kohlenstoffgehalt nach dem Sintern von Hartmetall.
Der ideale Kohlenstoffgehalt von Wolframcarbid in Hartmetall (WC) beträgt 6,13 Gew .-%. Wenn der Kohlenstoffgehalt zu hoch ist, liegt eine offensichtliche Aufkohlungsstruktur im Produkt vor. Das Produkt enthält merklich mehr freien Kohlenstoff.
Freier Kohlenstoff verringert die Festigkeit und Verschleißfestigkeit von Wolframcarbid erheblich.
Die Poren vom C-Typ in der Phasendetektion zeigen den Aufkohlungsgrad an.

Zwangskraft

Die Koerzitivkraft ist die magnetische Restkraft, die gemessen wird, indem ein magnetisches Material in einem Hartmetall in einen gesättigten Zustand magnetisiert und dann entmagnetisiert wird.
Zwischen der durchschnittlichen Partikelgröße der Hartmetallphase und der Koerzitivkraft besteht eine direkte Beziehung: Je feiner die durchschnittliche Partikelgröße der magnetisierten Phase ist, desto höher ist der Koerzitivkraftwert.

Magnetische Sättigung

Kobalt (Co) ist magnetisch, während Wolframcarbid (WC), Titancarbid (TiC), Tantalkarbid (TaC) und Tantalkarbid (VC) nicht magnetisch sind. Daher wird zuerst der magnetische Sättigungswert von Kobalt in einem Material gemessen und dann kann im Vergleich mit dem entsprechenden Wert der reinen Kobaltprobe der Legierungsgrad der Kobaltbinderphase erhalten werden, da die magnetische Sättigung durch die Legierungselemente beeinflusst wird . Daher kann jede Änderung der Bindemittelphase gemessen werden. Mit dieser Methode kann die Abweichung des idealen Kohlenstoffgehalts bestimmt werden, da Kohlenstoff eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Zusammensetzung spielt.
Niedrige magnetische Sättigungswerte weisen auf die Möglichkeit eines niedrigen Kohlenstoffgehalts und einer Entkohlung hin.
Hohe magnetische Sättigungswerte zeigen das Vorhandensein von freiem Kohlenstoff und Aufkohlung an.

Kobalt-Pool

Nachdem das Metallkobalt (Co) -Bindemittel und Wolframcarbid gesintert sind, kann eine übermäßige Menge an Kobalt erzeugt werden, ein Phänomen, das als "Kobaltpool" bekannt ist. Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Sintertemperatur zu niedrig ist Die Materialbildungsdichte ist unzureichend, oder die Poren werden während der HIP-Behandlung (Drucksintern) mit Kobalt gefüllt. Die Größe des Kobaltpools wird durch Vergleichen der metallografischen Fotografien bestimmt.
Das Vorhandensein eines Kobaltpools im Hartmetall kann die Verschleißfestigkeit und Festigkeit des Materials beeinträchtigen.