Was ist Hartmetall?
Hartmetall ist ein besonders hartes Metall, das dafür bekannt ist, zähe Materialien, hohe Maschinengeschwindigkeiten und hohe Temperaturen zu verarbeiten. Das Material ist auch als Harmetal, Widia ™ oder Wolframcarbidkobalt bekannt. Es wird häufig bei der Herstellung von Gegenständen wie Edelstahl oder Kohlenstoffstahl verwendet.
Modernes Hartmetall ist normalerweise eine Kombination von Wolframcarbid- und Metallkobalt- oder Tantalkarbid- und Metallnickelpartikeln mit Kobalt. Diese Materialien werden in einem als Sintern oder seltener als isostatisches Heißpressen (HIP) bekannten Verfahren miteinander verbunden, bei dem geschmolzenes Kobalt mit festen Wolframcarbidkörnern gemischt wird. Die Festigkeit und Haltbarkeit des Endprodukts kann in Abhängigkeit von der Menge jedes Bestandteils in der Mischung stark variieren.
Zwei der ausgeprägtesten Schwächen von Hartmetall sind seine inhärente Sprödigkeit und die hohen Herstellungskosten des Materials. Obwohl das Kobalt eine zusätzliche Haltbarkeit bietet, neigen Werkzeuge aus diesem Material immer noch zum Brechen oder Abplatzen. Häufig wird ein stabileres Metall wie Kohlenstoff-Werkzeugstahl als Schaft verwendet, in den eine Hartmetallspitze eingeführt werden kann. Dies kann die Kosten senken, indem sowohl die Gesamtkosten für die Herstellung des Werkzeugs als auch die Wiederbeschaffungskosten für das Hartmetallstück gesenkt werden.
Hartmetalleinsätze können auch mit speziellen Beschichtungen wie Titancarbidnitrid, Titanaluminiumnitrid oder diamantartigem Kohlenstoff verstärkt werden. Diese Beschichtungen können dazu beitragen, die Schmierung des Werkzeugs zu verbessern. Das Beschichten kann auch die Lebensdauer eines Einsatzes verlängern, indem die Temperatur während des Schneidens gesenkt und somit der Verschleiß verringert wird.
Das erste Hartmetall wurde Ende des 19. Jahrhunderts von Henri Moissan, einem französischen Chemiker, entwickelt. Moissan wollte Diamanten herstellen, aber seine Experimente führten zur Entwicklung einer porösen, spröden Version des modernen Wolframcarbids. Die Deutschen Karl Schroeter und Heinrich Baumhauef stellten fest, dass das Material unter Zusatz von Kobalt fester und für industrielle Zwecke wie das Schneiden geeigneter gemacht werden könnte.
Die kommerzielle Verwendung von Hartmetall begann in Deutschland Ende der 1920er Jahre. Die wegweisende Marke war Widia ™, eine Version von wie diament , eine deutsche Phrase, die „wie Diamant“ bedeutet. Dieser Markenname hat sich als eine Art Oberbegriff für Hartmetall bewährt.
In den 1930er Jahren trug der Ersatz von Wolframcarbid durch eine gebundene Mischung aus Tantalcarbid und metallischem Nickel dazu bei, eine dauerhaftere Form von Sintercarbid zu schaffen. Jetzt wird das Material mit verschiedenen Variationen der traditionellen und modernen Mischungen hergestellt. Die eine Konstante war, dass die Mischung typischerweise aus einem Teil geschmolzenem Material besteht, das mit den Körnern eines anderen Elements verbunden ist.