Wat is hardmetaal?
Gecementeerd hardmetaal is een bijzonder hard metaal dat bekend staat om het kunnen omgaan met zware materialen, hoge machinesnelheden en hoge temperaturen. Het materiaal is ook bekend als harmetal, Widia ™ of wolfraam-carbide kobalt. Het wordt vaak gebruikt bij de productie van artikelen zoals roestvrij staal of koolstofstaal.
Modern gecementeerd carbide is meestal een combinatie van deeltjes van wolfraamcarbide en metaalachtig kobalt of tantaalcarbide en metaalachtig nikkel met kobalt. Deze materialen worden aan elkaar gehecht in een proces dat bekend staat als sinteren, of minder gebruikelijk, heet isostatisch persen (HIP), waarbij gesmolten kobalt wordt gemengd met vaste korrels van wolfraamcarbide. De sterkte en duurzaamheid van het eindproduct kunnen sterk variëren, afhankelijk van de hoeveelheid van elk ingrediënt in het mengsel.
Twee van de meest opvallende zwakheden van hardmetaal zijn de inherente brosheid en de hoge kosten voor het produceren van het materiaal. Hoewel het kobalt extra duurzaamheid biedt, zijn gereedschappen van dit materiaal nog steeds gevoelig voor breken of afbrokkelen. Vaak wordt een steviger metaal, zoals koolstofgereedschapstaal, gebruikt als een schacht waarin een punt van carbide kan worden ingebracht. Dit kan kosten besparen door zowel de totale kosten van het maken van het gereedschap als de vervangingskosten van het hardmetalen stuk te verlagen.
Hardmetalen wisselplaten kunnen ook worden versterkt met speciale coatings, zoals titaniumcarbide-nitride, titanium aluminiumnitride of diamantachtige koolstof. Deze coatings kunnen helpen om de smering van het gereedschap te verhogen. Coating kan ook de levensduur van een wisselplaat verlengen door de temperatuur tijdens het snijden te verlagen en zo slijtage te verminderen.
Het eerste hardmetaal werd eind 1800 ontwikkeld door Henri Moissan, een Franse chemicus. Moissan had diamanten willen maken, maar zijn experimenten leidden tot de ontwikkeling van een poreuze, broze versie van modern wolfraamcarbide. De Duitsers Karl Schroeter en Heinrich Baumhauef ontdekten dat het materiaal sterker en geschikter kon worden gemaakt voor industrieel gebruik, zoals snijden, met de toevoeging van kobalt.
Commercieel gebruik van hardmetaal begon in Duitsland in de late jaren 1920. Het baanbrekende merk was Widia ™, een versie van wie diament , een Duitse uitdrukking die 'als diamant' betekent. Deze merknaam heeft als een soort generieke term voor hardmetaal standgehouden.
In de jaren dertig droeg de vervanging van wolfraamcarbide door een gebonden mengsel van tantaalcarbide en metallisch nikkel bij tot een duurzamere vorm van gecementeerd carbide. Nu is het materiaal gemaakt met verschillende variaties van de traditionele en moderne mengsels. De enige constante is dat het mengsel typisch bestaat uit een deel gesmolten materiaal dat is verbonden met de korrels van een ander element.