Typische hardmetalen gereedschapsmaterialen

Het toevoegen van TaC (NbC) aan hardmetaal is een effectieve methode om de prestaties ervan te verbeteren. In TiC/Ni/Mo-legeringen verbetert het vervangen van een deel van het TiC door carbiden zoals WC en TaC, die een betere taaiheid bieden, de prestaties van het hardmetaal en vergroot het het toepassingsbereik. De toevoeging van WC en TaC verbetert:

● Taaiheid
● Elastische modulus
● Weerstand tegen plastische vervorming
● Sterkte bij hoge temperaturen

Het verbetert ook de thermische geleidbaarheid en thermische schokbestendigheid, waardoor het gereedschap geschikter is voor onderbroken snijbewerkingen. In WC-Co-legeringen kunnen de prestaties worden verbeterd door 0,5% tot 3% (massafractie) carbiden toe te voegen, zoals TaC, NbC, Cr3C2, VC, TiC of HfC. De belangrijkste doelstellingen zijn:

● Korrelverfijning
● Het behouden van een uniforme kristalstructuur zonder significante herkristallisatie
● Verhoogde hardheid en slijtvastheid zonder afbreuk te doen aan de taaiheid

Bovendien verbeteren deze additieven:

● Hoge temperatuurhardheid
● Sterkte bij hoge temperaturen
● Oxidatiebestendigheid

Tijdens het verspanen vormt zich een taaie, zelfcompenserende oxidefilm die adhesieve en diffusieve slijtage bij het bewerken van bepaalde metalen of legeringen tegengaat. Dit verbetert de slijtvastheid van het gereedschap en vergroot de weerstand tegen krater- en flankslijtage. Deze voordelen worden sterker naarmate het kobaltgehalte in het hardmetaal toeneemt.

● Hardmetaal met 1% tot 3% (massafractie) TaC (NbC) kan verschillende soorten gietijzer bewerken, waaronder extra hard gietijzer en gelegeerd gietijzer.
● Legeringen met een laag kobaltgehalte en 3% tot 10% (massafractie) TaC (NbC), zoals YG6A, YG8N en YG813, zijn veelzijdig. Ze kunnen het volgende verwerken:

Gekoeld gietijzer
Nodulair gietijzer
Non-ferrometalen
Moeilijk te bewerken materialen zoals roestvrij staal, gehard staal en hittebestendige legeringen

Deze staan ​​algemeen bekend als legeringen voor algemeen gebruik (YW). Door het kobaltgehalte te verhogen, worden de sterkte en taaiheid van dit type hardmetaal op passende wijze verbeterd, waardoor het geschikt is voor ruw bewerken en onderbroken snedes in moeilijk te bewerken materialen. Toepassingen zijn onder andere:

● Het villen van grote stalen gietstukken en smeedstukken
● Draaien, schaven en frezen van austenitisch staal en hittebestendige legeringen
● Bewerken met grote spaanhoeken, grote snijsecties en gemiddelde tot lage snelheden
● Ruw draaien op automatische, semi-automatische en multitool draaibanken
● Fabricage van boren, tandwielfrezen en andere gereedschappen met een hoge snijkantsterkte**

In WC-TiC-Co-legeringen verhoogt een hoog TiC-gehalte de gevoeligheid voor thermische scheurvorming, wat leidt tot een grotere brosheid. Toevoeging van TaC aan WC-TiC-legeringen met een laag TiC-gehalte en een hoog kobaltgehalte verbetert:

● Taaiheid
● Hittebestendigheid
● Oxidatiebestendigheid

Terwijl TiC de thermische schokbestendigheid vermindert, compenseert TaC dit, waardoor de legering geschikt is voor freesbewerkingen. Goedkopere alternatieven zoals NbC- of Hf-Nb-carbiden (massafractie: Hf-60%, Nb-40%) kunnen TaC vervangen. In TiC-Ni-Mo-legeringen verbetert de gelijktijdige toevoeging van TiN, WC en TaC aanzienlijk:

● Hardheid
● Buigsterkte
● Oxidatiebestendigheid
● Thermische geleidbaarheid

bij hoge temperaturen (900–1000°C).