Typiske materialer til hårdmetalværktøj

Tilsætning af TaC (NbC) til hårdmetal er en effektiv metode til at forbedre dets ydeevne. I TiC/Ni/Mo-legeringer forbedres hårdmetalets ydeevne og dets anvendelsesområde ved at erstatte en del af TiC'et med hårdmetal som WC og TaC, som giver bedre sejhed. Tilsætningen af ​​WC og TaC forbedrer:

● Robusthed
● Elasticitetsmodul
● Modstand mod plastisk deformation
● Høj temperaturstyrke

Det forbedrer også varmeledningsevnen og modstandsdygtigheden over for termisk stød, hvilket gør værktøjet mere egnet til afbrudt skæring. I WC-Co-legeringer kan ydeevnen forbedres ved at tilsætte 0,5 % til 3 % (massefraktion) af hårdmetaller såsom TaC, NbC, Cr3C2, VC, TiC eller HfC. Hovedformålene omfatter:

● Kornforfining
● Opretholdelse af en ensartet krystalstruktur uden væsentlig omkrystallisation
● Øget hårdhed og slidstyrke uden at gå på kompromis med sejheden

Derudover forbedrer disse tilsætningsstoffer:

● Højtemperaturhårdhed
● Høj temperaturstyrke
● Oxidationsbestandighed

Under skæring dannes en stærk, selvkompenserende oxidfilm, som modstår klæbende og diffusivt slid ved bearbejdning af visse metaller eller legeringer. Dette forbedrer værktøjets slidstyrke og øger dets evne til at modstå kraterslid og flankeslid. Disse fordele bliver mere udtalte, efterhånden som koboltindholdet i hårdmetal stiger.

● Hårdmetal med 1% til 3% (massefraktion) TaC (NbC) kan bearbejde forskellige støbejern, herunder ekstra hårdt støbejern og legeret støbejern.
● Lavkoboltlegeringer med 3% til 10% (massefraktion) TaC (NbC), såsom YG6A, YG8N og YG813, er alsidige. De kan bearbejde:

Kølet støbejern
Duktilt støbejern
Ikke-jernholdige metaller
Vanskeligt bearbejdelige materialer som rustfrit stål, hærdet stål og højtemperaturlegeringer

Disse er almindeligvis kendt som universallegeringer (YW). En passende forøgelse af koboltindholdet øger styrken og sejheden af ​​denne type hårdmetal, hvilket gør den velegnet til grovbearbejdning og afbrudt skæring af vanskeligt bearbejdelige materialer. Anvendelserne omfatter:

● Afskalling af store stålstøbegods og smedegods
● Drejning, høvling og fræsning af austenitisk stål og varmebestandige legeringer
● Bearbejdning med store spånvinkler, store skæreflader og mellem til lave hastigheder
● Grovdrejning på automatiske, halvautomatiske og multiværktøjsdrejebænke
● Fremstilling af boremaskiner, gearkogeplader og andet værktøj med høj skærstyrke**

I WC-TiC-Co-legeringer øger et for højt TiC-indhold følsomheden over for termisk revnedannelse, hvilket fører til større sprødhed. Tilsætning af TaC til WC-TiCo-legeringer med lavt TiC- og højt koboltindhold forbedrer:

● Robusthed
● Varmebestandighed
● Oxidationsbestandighed

Mens TiC reducerer modstandsdygtigheden over for termisk stød, kompenserer TaC for dette, hvilket gør legeringen egnet til fræsning. Billigere alternativer som NbC- eller Hf-Nb-karbider (massefraktion: Hf-60%, Nb-40%) kan erstatte TaC. I TiC-Ni-Mo-legeringer forbedrer samtidig tilsætning af TiN, WC og TaC betydeligt:

● Hårdhed
● Bøjningsstyrke
● Oxidationsbestandighed
● Varmeledningsevne

ved høje temperaturer (900-1000 °C).