Hva er sementert karbid?

Sementert karbid er et spesielt hardt metall som er kjent for å kunne håndtere tøffe materialer, raske maskinhastigheter og høye temperaturer. Materialet er også kjent som harmetal, Widia ™ eller wolframkarbid kobolt. Det brukes ofte til produksjon av gjenstander som rustfritt stål eller karbonstål.

Moderne sementert karbid er vanligvis en kombinasjon av partikler av wolframkarbid og metallisk kobolt eller tantalkarbid og metallisk nikkel med kobolt. Disse materialene er bundet sammen i en prosess kjent som sintring, eller mindre vanlig, varm isostatisk pressing (HIP), hvor smeltet kobolt blandes med faste korn av wolframkarbid. Styrken og holdbarheten til sluttproduktet kan variere mye, avhengig av mengden av hver ingrediens i blandingen.

To av de mest tydelige svakhetene ved sementert karbid er dens iboende sprøhet og den høye kostnaden ved å fremstille materialet. Selv om kobolt gir ekstra holdbarhet, er verktøy laget av dette materialet fremdeles utsatt for brudd eller flis. Ofte vil et kraftigere metall, for eksempel karbonverktøystål, brukes som et skaft som en spiss av karbid kan settes inn i. Dette kan redusere kostnadene ved både å redusere de totale kostnadene for å lage verktøyet og erstatte kostnadene for karbidstykket.

Sementert karbidinnsatser kan også forsterkes med spesielle belegg, for eksempel titankarbid-nitrid, titan-aluminiumnitrid eller diamantlignende karbon. Disse beleggene kan bidra til å øke smøringen av verktøyet. Belegg kan også forlenge en innsats levetid ved å redusere temperaturen under skjæring, og dermed kutte ned på slitasje.

Det første sementerte karbid ble utviklet på slutten av 1800-tallet av Henri Moissan, en fransk kjemiker. Moissan hadde forsøkt å lage diamanter, men eksperimentene hans førte til utviklingen av en porøs, sprø versjon av moderne wolframkarbid. Tyskerne Karl Schroeter og Heinrich Baumhauef oppdaget at materialet kunne gjøres sterkere og mer passende for industriell bruk, for eksempel skjæring, med tilsetning av kobolt.

Kommersiell bruk av sementert karbid begynte i Tyskland på slutten av 1920-tallet. Det banebrytende merket var Widia ™, som er en versjon av wie diament , en tysk setning som betyr "som diamant." Dette merkenavnet har holdt ut som en slags generisk betegnelse på sementert karbid.

I 1930-årene bidro erstatning av wolframkarbid til en bundet blanding av tantalkarbid og metallisk nikkel til å skape en mer holdbar form for sementert karbid. Nå er materialet laget med flere forskjellige varianter av de tradisjonelle og moderne blandingene. Den ene konstanten har vært at blandingen typisk består av en del smeltet materiale bundet med kornene til et annet element.