Klassificering og ydeevne af hårdmetalværktøjsmaterialer

1. HårdhedHarbid indeholder en stor mængde hårde karbider (såsom WC, TiC), hvilket gør dets hårdhed meget højere end for hurtigstålmaterialer. Jo højere hårdheden af ​​hårdmetal er, desto bedre er dets slidstyrke, som generelt er meget højere end for hurtigstål.

Jo højere indholdet af koboltbindefasen er, desto lavere er legeringens hårdhed.

Da TiC er hårdere end WC, har WC-TiC-Co-legeringer en højere hårdhed end WC-Co-legeringer. Jo mere TiC-indhold, desto højere er hårdheden.

Tilsætning af TaC til WC-Co-legeringer øger hårdheden med cirka 40 til 100 HV; tilsætning af NbC øger den med 70 til 150 HV.

2. Styrke Bøjningsstyrken af ​​hårdmetal er kun omkring 1/3 til 1/2 af den for hurtigstålmaterialer.

Jo højere koboltindholdet er, desto højere er legeringens styrke.

Legeringer, der indeholder TiC, har lavere styrke end dem uden TiC; jo mere TiC-indhold, desto lavere styrke.

Tilsætning af TaC til WC-TiC-Co hårdmetal øger dets bøjningsstyrke og forbedrer skærkantens modstandsdygtighed over for afskalning og brud betydeligt. Efterhånden som TaC-indholdet stiger, forbedres udmattelsesstyrken også.

Trykstyrken for hårdmetal er 30 % til 50 % højere end for hurtigstål.

3. Sejhed Sejheden af ​​hårdmetal er meget lavere end for hurtigstål.

Legeringer, der indeholder TiC, har lavere sejhed end dem uden TiC; når TiC-indholdet stiger, falder sejheden.

I WC-TiC-Co-legeringer kan tilsætning af en passende mængde TaC øge sejheden med ca. 10%, samtidig med at varmebestandighed og slidstyrke opretholdes.

På grund af sin lavere sejhed er hårdmetal ikke egnet til forhold med kraftige stød eller vibrationer, især ved lave skærehastigheder, hvor vedhæftning og afskalning er mere alvorlig.

4. Termiske fysiske egenskaber Den varmeledningsevne for hårdmetal er cirka 2 til 3 gange højere end for hurtigstål.

Da TiC's varmeledningsevne er lavere end WC's, har WC-TiC-Co-legeringer lavere varmeledningsevne end WC-Co-legeringer. Jo mere TiC-indhold, desto dårligere er varmeledningsevnen.

5. Varmebestandighed Hårdmetal har en meget højere varmebestandighed end hurtigstål og kan udføre skæring ved 800 til 1000 °C med god modstand mod plastisk deformation ved høje temperaturer.

Tilsætning af TiC øger hårdheden ved høje temperaturer. Da TiCs blødgøringstemperatur er højere end WCs, falder hårdheden af ​​WC-TiC-Co-legeringer langsommere med temperaturen end WC-Co-legeringer. Jo mere TiC og jo mindre kobolt, desto mindre er faldet.

Tilsætning af TaC eller NbC (med højere blødgøringstemperaturer end TiC) øger yderligere hårdhed og styrke ved høje temperaturer.

6. Anti-vedhæftningsegenskaber Vedhæftningstemperaturen for hårdmetal er højere end for hurtigstål, hvilket giver det bedre modstandsdygtighed over for vedhæftningsslid.

Kobolts vedhæftningstemperatur med stål er meget lavere end WC's; når koboltindholdet stiger, falder vedhæftningstemperaturen.

TiC's vedhæftningstemperatur er højere end WC's, så WC-TiC-Co-legeringer har en højere vedhæftningstemperatur (ca. 100 °C højere) end WC-Co-legeringer. TiO2, der dannes ved høje temperaturer under skæring, reducerer vedhæftningen.

TaC og NbC har højere vedhæftningstemperaturer end TiC, hvilket forbedrer antiklæbningsegenskaberne. TaCs affinitet med emnematerialer er kun en brøkdel til et par tiendedele af WC's.

7. Kemisk stabilitet Slidstyrken af ​​hårdmetalværktøjer er tæt knyttet til deres fysiske og kemiske stabilitet ved driftstemperaturer.

Oxidationstemperaturen for hårdmetal er højere end for hurtigstål.

TiC's oxidationstemperatur er meget højere end WC's, så WC-TiC-Co-legeringer får mindre oxidationsvægt ved høje temperaturer end WC-Co-legeringer; jo mere TiC, desto stærkere er oxidationsmodstanden.

TaC's oxidationstemperatur er også højere end WC's, og legeringer med TaC og NbC har forbedret modstandsdygtighed over for højtemperaturoxidation. Imidlertid gør et højere koboltindhold oxidationen lettere.