Hartmetalle

ISBN-13: 9783709181287 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 546 str.

Richard Kieffer; Fritz Benesovsky

Spis treści

I. Geschichtliche Entwicklung der Sinterhartmetalle.- II. Die Technologie der Hartmetalle.- A. Einleitung und Allgemeines.- B. Die Ausgangsstoffe der Hartmetallerzeugung.- 1. Oxide, Metalle und Metalloide.- a) Wolfram und Wolframverbindungen.- b) Kobalt.- c) Tantal und Tantalpentoxid.- d) Titandioxid.- e) Ruß.- 2. Karbide und Karbidmischkristalle.- a) Wolframkarbid.- b) Titankarbid.- c) Tantal-(Niob)-Karbid.- d) Molybdänkarbid.- e) Vanadinkarbid, Zirkoniumkarbid, Niobkarbid, Chromkarbid, Hafniumkarbid.- f) Karbidmischkristalle.- C. Die Hartmetallerzeugung.- 1. Die Vorbereitung der Hartmetallansätze.- 2. Das Kaltpressen und die Formgebung von Hartmetallplättchen.- 3. Das Sintern der Hartmetallformlinge.- 4. Das Heißpressen (Drucksintern).- III. Vorgänge bei der Sinterung von metalischen Hartstoffen und Hartstoff-Hilfsmetallgemengen.- A. Allgemeines und Diffusionsvorgänge bei der Erzeugung und Sinterung von metalischen Hartstoffen.- 1. Sinterung homogener Systeme.- 2. Sinterung heterogener Systeme.- B. Vorgänge bei der Sinterung von Karbid-Hilfsmetallgemengen mit flüssiger Phase.- 1. Vorgänge bei der Sinterung von WC-Co-Hartmetallen.- a) Das Dreistoffsystem W-Co-C.- b) Vorgänge bei der Sinterung von technischen WC-Co-Legierungen.- 2. Vorgänge bei der Sinterung von WC-TiC-Co-Hartlegierungen.- a) Das System TiC-Co.- b) Das System WC-TiC-Co.- c) Vorgänge bei der Sinterung von technischen WC-TiC-Co Hartlegierungen.- 3. Vorgänge bei der Sinterung von WC-TiC-TaC(NbC)-Co-Legierungen.- a) Das System TaC(NbC)-Co.- b) Vorgänge bei der Sinterung von technischen WC-TiC-TaC (NbC)-Co-Hartmetallen.- 4. Vorgänge bei der Sinterung von Karbiden mit Nickel und Eisen.- 5. Vorgänge beim Heißpressen von Hartmetallen.- 6. Das Tränkverfahren.- IV. Prüfung der Hartmetalle.- A. Prüfung der Ausgangsstoffe.- 1. Chemische Analyse.- 2. Röntgenographische Untersuchung.- 3. Korngröße und Korngrößenverteilung, Füll- und Klopfvolumen.- B. Prüfung der Fertigprodukte.- 1. Chemische Analyse.- 2. Bestimmung der Dichte.- 3. Bestimmung der Biegebruchfestigkeit.- 4. Bestimmung der Härte.- 5. Magnetische Untersuchung.- 6. Röntgenographische Untersuchungen.- 7. Prüfung der Porosität.- 8. Gefügeuntersuchung.- 9. Prüfung der Zerspanungsleistung.- 10. Sonstige Prüfverfahren.- V. Eigenschaften der Hartmetalle.- A. Marktgängige Hartmetallsorten.- 1. WC-Co-Hartmetalle.- a) Dichte.- b) Härte.- c) Biegebruchfestigkeit.- d) Druckfestigkeit (Stauchverhalten).- e) Schlagbiegefestigkeit.- f) Zugfestigkeit und Dehnung.- g) Warmfestigkeit und Dauerstandfestigkeit.- h) Biegewechselfestigkeit.- i) Elastizitätsmodul.- j) Torsionsmodul.- k) Wärmeleitfähigkeit.- l) Wärmeausdehnungskoeffizient.- m) Spezifische Wärme.- n) Elektrische Leitfähigkeit.- o) Magnetische Eigenschaften.- p) Gefüge.- q) Korrosionsbeständigkeit und Zunderverhalten.- r) Zerspanungsleistung.- s) Verschleißverhalten.- t) Anwendungsgebiete.- 2. WC-TiC-Co-Hartmetalle.- a) Dichte.- b) Härte.- c) Biegebruchfestigkeit.- d) Druckfestigkeit (Stauchverhalten).- e) Schlagbiegefestigkeit.- f) Warmfestigkeit und Dauerstandfestigkeit.- g) Biegewechselfestigkeit.- h) Elastizitätsmodul.- i) Wärmeleitfähigkeit.- j) Wärmeausdehnungskoeffizient.- k) Spezifische Wärme.- l) Elektrische Leitfähigkeit.- m) Magnetische Eigenschaften.- n) Gefüge.- o) Korrosionsbeständigkeit und Zunderverhalten.- p) Zerspanungsleistung.- q) Verschleißverhalten.- r) Anwendungsgebiete.- 3. WC-TaC(NbC)-Co-Hartmetalle.- 4. WC-TiC-TaC(NbC)-Co-Hartmetalle.- a) Dichte.- b) Härte.- c) Biegebruchfestigkeit.- d) Druckfestigkeit.- e) Wärmeleitfähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit.- f) Wärmeausdehnung.- g) Spezifische Wärme.- h) Elektrischer Widerstand.- i) Magnetische Eigenschaften.- k) Gefüge.- l) Zunderverhalten.- m) Zerspanungsleistung.- n) Anwendungsgebiete.- 5. Sonderhartmetalle.- a) Korrosionsfeste Hartmetalle.- b) Zunderfeste Hartmetalle.- c) Vergütbare Hartmetalle und karbidhaltige Sinterstähle.- B. Nichtmarktgängige Hartmetalle und wolframkarbidfreie Hartlegierungen.- 1. WC mit verschiedenen Bindemitteln.- 2. WC-TiC-Co-Hartmetalle.- 3. WC-TaC(NbC)-Co-Hartmetalle.- 4. WC-TiC-TaC(NbC)-Co-Hartmetalle.- 5. WC-HfC(TiC)-Co-Hartmetalle.- 6. WC-Mo2C-TiC-Ni(Co)-Hartmetalle.- 7. WC-ZrC-Hartmetalle.- 8. WC-VC-, WC-Cr3C2- und WC-NbC-Hartmetalle.- 9. Wolframkarbidfreie Hartmetalle.- a) TiC-Mo2C-Hartmetalle.- b) TiC-VC-Hartmetalle.- c) Ternäre- und Mehrfachlegierungen.- VI. Hartmetall als verschleißfester Werkstoff.- A. Allgemeine Verschleißfragen.- 1. Verschleißfaktoren.- 2. Beeinflussung der Verschlei ßfaktoren.- 3. Verschleißprüfinethoden für Hartmetall.- B. Hartmetall-Ziehsteine.- 1. Geschichtliche Entwicklung und Allgemeines.- 2. Herstellung von Hartmetallziehsteinen.- 3. Einsatz und Pflege von Hartmetallziehsteinen.- C. Hartmetall im Bergbau.- 1. Allgemeines.- 2. Werkzeuge für das drehende Bohren und zum Schrämen.- a) Kali- und Kohlebohrer.- b) Hohlbohrkronen.- c) Großlochbohrer.- d) Drehschlagbohrer.- e) Schrämwerkzeuge.- 3. Werkzeuge zum schlagenden Bohren.- a) Schlagbohrmeißel mit Hartmetallplatten.- b) Tiefbohrwerkzeuge mit Hartmetall-Aufschweißschichten.- D. Hartmetall-Geschoßkerne.- E. Verschleißteile aus Hartmetall im Maschinen- und Gerätebau.- VII. Die Verwendung von Hartmetall beim Zerspanen.- Bedeutung der Hartmetalle für die Entwicklung der Zerspanungstechnik.- A. Grundlagen der Zerspanung unter besonderer Berücksichtigung von Hartmetallwerkzeugen.- 1. Grundbegriffe.- a) Arbeitsbewegungen, Hauptebenen.- b) Schneidenwinkel und Schneidenflächen.- c) Der Span.- 2. Der Schnittwiderstand.- a) Spanbildung.- b) Die Schneidenaufwachsung (Aufbauschneide, Schneidenansatz).- c) Die Schnittkräfte.- d) Einfluß verschiedener Faktoren auf den Schnittdruck.- 3. Die Schnittemperatur.- a) Aufteilung der Schnittwärme und Bestimmung der Schnitttemperatur.- b) Faktoren, welche die Schnittemperatur beeinflussen.- 4. Standzeit der Werkzeugschneide.- a) Standzeit und Standzeitermittlung.- b) Der Schneidenverschleiß und seine Ursachen.- c) Faktoren, welche die Standzeit beeinflussen.- d) Bedingungen für die wirtschaftliche Zerspanung.- 5. Die Hartmetalle und die Bearbeitungsmaschinen.- B. Die Herstellung von Hartmetallwerkzeugen.- 1. Herstellung von hartmetallbestückten Werkzeugen.- 2. Das Schleifen von Hartmetallwerkzeugen.- a) Elektrolytisches Schleifen.- b) Schleifen durch Elektro-Erosion.- 3. Bearbeitung von Hartmetall.- a) Zerspanung.- b) Bearbeitung durch Elektro-Erosion.- c) Bearbeitung mit Hilfe von Ultraschall.- C. Der Einsatz von Hartmetallwerkzeugen für Zerspanungszwecke.- VIII. Hochtemperaturwerkstoffe.- A. Einführung.- B. Erforderliche Eigenschaften von Hochtemperaturwerkstoffen.- C. Karbide als Hochtemperaturwerkstoffe.- 1. HeiBgepreStes, bindemetallfreies Titan-, Zirkonium- und Hafniumkarbid.- 2. Hilfsmetallhaltige Titankarbidlegierungen.- a) Änderung der Karbidphase in Hartlegierungen auf TiC-Basis.- b) Variation der Bindemetallegierung in TiC-Hartmetallen.- c) Sonderverfahren zur Herstellung von Titankarbid-Hartmetallen.- d) Keramische Schutzschichten.- 3. Titankarbid-enthaltende Verbundwerkstoffe.- 4. Hochtemperaturwerkstoffe auf Basis anderer Metallkarbide.- 5. Hochschmelzende Karbide und andere Hartstoffe als Schutzüberzüge.- D. Nitride.- E. Boride.- F. Silizide.- G. Borkarbid, Siliziumkarbid, Graphit.- 1. Bor-Silizium-Graphit-haltige Verbundwerkstoffe.- IX. Schneidkeramik.- A. Geschichtliches.- B. Herstellung der Schneidkeramik.- C. Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften der Schneidkeramik.- D. Zerspanungsleistung von Schneidkeramiken im Vergleich zu Hartmetallen.- E. Werkzeuge mit keramischen Schneidplatten.- F. Maschinen für den erfolgreichen Einsatz von Schneidkeramik.- G. Betriebswirtschaftliche Erwägungen beim Einsatz von Schneidkeramik.- Namenverzeichnis.