Was ist Wolframcarbid oder auch Hartmetall?

Wolframcarbid, das oft als Hartmetall bezeichnet wird (aufgrund seiner Härte im Vergleich zu anderen Metallen), hat typischerweise einen Härtewert von 1600 HV und mehr, wobei der Stahl im Bereich von 160 HV liegt.

Obwohl Wolframcarbid als „Hartmetall“ bezeichnet wird, ist es an sich ein Pulver. Es benötigen ein Bindemittel wie Kobalt oder Nickel, um ein Verbundmaterial mit darin eingebetteten harten Wolframcarbidpartikeln zu bilden.

Chemische Wolframcarbidformel

Die chemische Formel für Wolframcarbid lautet WC, wobei das Symbol „W“ von seinem früheren Namen Wolfram stammt und „C“ für Kohlenstoff steht.

Die Geschichte des Wolframcarbids

Wolframcarbid ist ca. 100 Jahre alt. Lohmann und Voigtländer haben in 1914 gegossenes Hartmetall zum Patent angemeldet. In 1923 ermöglichte Karl Schröder und Heinrich Baumhauer gesintertes Hartmetall zu patentieren, das jedoch von der Firma Osram in Deutschland aufgekauft wurde.

In 1926 kam Hartmetall unter dem Namen Wiedia (Wie Diamant) von der Firma Krupp Hartmetall auf den Markt.

Herstellungsverfahren für Hartmetall

Hartmetall wird unter Verwendung des Pulvermetallurgieverfahrens hergestellt, bei dem Wolframcarbid in Form von Pulver und Kobalt unter Verwendung einer Kugelmühle gemischt wird, und dann das Bindemittel hinzugefügt wird, um die beiden Pulver zu halten, um sich gegenseitig zu binden, dann ist der nächste Schritt die Verdichtung oder drücken.

Während des Verdichtungsprozesses werden die isostatischen Hydraulikpressen verwendet, um das Pulver in eine Form zu verdichten, die für das gewünschte Design des Endprodukts geeignet ist.

Auf diese Weise kann diese verdichtete Pulverkombination leicht mit herkömmlichen Metallbearbeitungswerkzeugen bearbeitet werden. Der Arbeitsprozess wird hier oft als „Grünbearbeitung“ bezeichnet. Bei diesem Vorgang ist Vorsicht geboten, da es feine Pulverpartikel gibt, die gesundheitsschädlich sein können. In diesem Prozess werden die effektiven Extraktionsmethoden benötigt.

Nach der Grünbearbeitung kann das verdichtete Pulver gesintert werden. Normalerweise wird dies in einem Vakuumofen bei Temperaturen zwischen 1300 und 1600 Grad Celsius durchgeführt.

Der Sinterprozess erzeugt eine geschmolzene Wolframcarbid- und Kobaltmatrix, um ein dichtes und sehr hartes Metall zu erzeugen.

Nach diesem Sinterprozess ist es sehr schwierig, dieses Hartmetall weiter zu bearbeiten, so dass es nur durch Diamantschleifen bearbeitet werden kann. Dies ist ein relativ teurer Prozess der Mikrobearbeitung, da er ziemlich lange dauert und es nicht möglich ist, den größten Teil des unerwünschten Hartmetallmaterials mit diesem Prozess zu entfernen.

Anwendungen von Hartmetall

Hartmetalle haben viele Anwendungen, angefangen von der Industrie wie Metallbearbeitung, verschleißfesten Teilen in der Bergbau- und Ölindustrie (Bohrwerkzeuge usw.), Umformwerkzeugen, Schneidspitzen in Sägeblättern, Kugeln und Sabot-Projektilen in Militärwaffen, und jetzt ist es weit verbreitet auf Konsumgüter wie Eheringe und Uhrenboxen sowie den Ball in einem Kugelschreiber.