Hvad er cementeret karbid?
Cementeret hårdmetal er et særligt hårdt metal, der er kendt for at være i stand til at håndtere hårde materialer, hurtige maskinhastigheder og høje temperaturer. Materialet er også kendt som harmetal, Widia ™ eller wolframcarbid-kobolt. Det bruges ofte til produktion af genstande som rustfrit stål eller kulstofstål.
Moderne cementeret karbid er normalt en kombination af partikler af wolframcarbid og metallisk kobolt eller tantalcarbid og metallisk nikkel med kobolt. Disse materialer er bundet sammen i en proces, der kaldes sintring eller mindre almindelig, varm isostatisk presning (HIP), hvor smeltet kobolt blandes med faste kerner af wolframcarbid. Styrken og holdbarheden af det endelige produkt kan variere meget, afhængigt af mængden af hver ingrediens i blandingen.
To af de mest markante svagheder ved cementeret karbid er dets iboende skørhed og den høje omkostning ved fremstilling af materialet. Selvom kobolten giver ekstra holdbarhed, er værktøjer, der er fremstillet af dette materiale, stadig udsat for brud eller flisning. Ofte vil et robustere metal, såsom kulstofværktøjsstål, blive brugt som et skaft, hvori en spids af karbid kan indsættes. Dette kan reducere omkostningerne ved både at reducere de samlede omkostninger ved fremstilling af værktøjet og udskiftningsomkostningerne for hårdmetalstykket.
Cementeret karbidindsatser kan også forstærkes med specielle overtræk, såsom titankarbid-nitrid, titanaluminiumnitrid eller diamantlignende kulstof. Disse overtræk kan hjælpe med at øge smøringen af værktøjet. Overtrækning kan også forlænge en indsats levetid ved at reducere temperaturen under skæring og dermed skære ned på slid.
Det første cementerede karbid blev udviklet i slutningen af 1800-tallet af Henri Moissan, en fransk kemiker. Moissan havde forsøgt at skabe diamanter, men hans eksperimenter førte til udviklingen af en porøs, sprød version af moderne wolframkarbid. Tyskerne Karl Schroeter og Heinrich Baumhauef opdagede, at materialet kunne gøres stærkere og mere passende til industriel anvendelse, såsom skæring, med tilsætning af kobolt.
Kommerciel brug af cementeret karbid begyndte i Tyskland i slutningen af 1920'erne. Det banebrydende brand var Widia ™, som er en version af wie diament , en tysk sætning, der betyder "som diamant." Dette mærkenavn har holdt ud som en slags generisk betegnelse for hårdt hårdmetal.
I 1930'erne var udskiftningen af wolframcarbid med en bundet blanding af tantalcarbid og metallisk nikkel med til at skabe en mere holdbar form for cementeret hårdmetal. Nu er materialet lavet med flere forskellige variationer af de traditionelle og moderne blandinger. Den ene konstant har været, at blandingen typisk består af en del smeltet materiale bundet med kornene fra et andet element.