{"id":1857,"date":"2019-05-22T02:48:24","date_gmt":"2019-05-22T02:48:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-heat-treatment-of-tungsten-carbide-products\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:03","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:03","slug":"heat-treatment-of-tungsten-carbide-products","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/warmebehandlung-von-wolframcarbid-produkten\/","title":{"rendered":"W\u00e4rmebehandlung von Wolframcarbidprodukten"},"content":{"rendered":"
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Zementcarbid (Hartmetall) ist ein allgemeiner Begriff f\u00fcr Legierungen, die aus Carbiden, Nitriden, Boriden oder Siliziden von Metallen mit hohem Schmelzpunkt (W, Mo, Ti, V, Ta usw.) bestehen. Unterteilt in zwei Hauptkategorien Gie\u00dfen und Sintern. Die Gusslegierung hat eine hohe Spr\u00f6digkeit und eine geringe Z\u00e4higkeit und einen geringen praktischen Anwendungswert. Weit verbreitet sind Sinterlegierungen, die in der Regel aus Wolframcarbid oder Titancarbid und Kobaltpulver gesintert werden und eine hohe H\u00e4rte, Verschlei\u00dffestigkeit und Hei\u00dfh\u00e4rte aufweisen. In den letzten Jahren wurde auch haupts\u00e4chlich die Verwendung von Hartmetall in der Formenindustrie eingesetzt, weshalb es von praktischer Bedeutung ist, die W\u00e4rmebehandlung von Hartlegierungen zu diskutieren und zu untersuchen.<\/div>\n

1. Eigenschaften von Hartmetall<\/h2>\n
Carbid wird nach dem Verfahren der Pulvermetallurgie aus der feuerfesten Metallhartverbindung und der Metallbindungsphase hergestellt. Die \u00fcblicherweise verwendeten harten Verbindungen sind Carbide. Als Hartlegierung f\u00fcr Schneidwerkzeuge, \u00fcblicherweise verwendetes WC, TiC, TaC, NbC usw., ist das Bindemittel Co, und die Festigkeit des Hartmetalls h\u00e4ngt haupts\u00e4chlich vom Gehalt an Co. ab, da das Hartmetall im Hartmetall a hoher Schmelzpunkt (wie ein Schmelzpunkt von 3140 \u00b0 C von Ti C), eine hohe H\u00e4rte (wie eine H\u00e4rte von 3200 HV von TiC), eine gute chemische Stabilit\u00e4t und eine gute thermische Stabilit\u00e4t, die H\u00e4rte und Verschlei\u00dffestigkeit davon sind hoch. Geschlecht und chemische Stabilit\u00e4t sind viel h\u00f6her als bei Hochgeschwindigkeitswerkzeugst\u00e4hlen.<\/div>\n
Die \u00fcblicherweise verwendete Hartphase aus Hartmetall ist haupts\u00e4chlich WC, das eine gute Verschlei\u00dffestigkeit aufweist. Obwohl einige Karbide eine \u00e4hnliche H\u00e4rte wie WC aufweisen, weisen sie nicht die gleiche Verschlei\u00dffestigkeit auf. WC hat eine h\u00f6here Streckgrenze (6000 MPa) und ist daher widerstandsf\u00e4higer gegen plastische Verformung. Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von WC ist ebenfalls gut, und die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit ist ein wichtiger Leistungsindex des Werkzeugs. WC hat einen niedrigeren W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten, etwa 1\/3 desjenigen von Stahl; Sein Elastizit\u00e4tsmodul ist dreimal so hoch wie der von Stahl, und seine Druckfestigkeit ist auch h\u00f6her als die von Stahl. Dar\u00fcber hinaus weist WC eine gute Korrosions- und Oxidationsbest\u00e4ndigkeit bei Raumtemperatur, eine gute elektrische Best\u00e4ndigkeit und eine hohe Biegefestigkeit auf.<\/div>\n

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Abb.1 Das Quasi-Gleichgewichtsdiagramm der WC-Co-Legierung<\/div>\n

2. W\u00e4rmebehandlung und Legierungsorganisation<\/h2>\n
Es wurde an den Bindungsphasen von WC-Co-Legierungen mit unterschiedlichen C \/ W-Verh\u00e4ltnissen von 5% zu 35% WC untersucht. Die Schlussfolgerungen werden wie folgt gezogen: \u03b3-Phasen- oder (\u03b3 + WC) -Phasen werden in der Legierung bei langsamer Abk\u00fchlung erzeugt; Wenn es (\u03b3 + \u03b7) Phasen gibt, treten diese auf. Da jedoch die (\u03b3 + \u03b7) -Phase instabil ist, wandelt sich die (\u03b3 + \u03b7) -Phase nach dem Tempern in eine stabile (\u03b3 + WC) -Phase um. Gem\u00e4\u00df den Testergebnissen wird das in Fig. 1 gezeigte Quasi-Gleichgewichts-Phasendiagramm gezeichnet (die durchgezogene Linie ist das Phasendiagramm des stabilen Systems, und die gestrichelte Linie ist das lokale Phasendiagramm, das die \u03b7-Eigenschaften des Quasistabilen darstellt Phase).<\/div>\n
Das Tempern (langsames Abk\u00fchlen) des typischen Hartmetalls h\u00e4ngt haupts\u00e4chlich vom Kohlenstoffgehalt ab: Wenn C \/ W> 1 ist, f\u00e4llt der freie Kohlenstoff an der WC-Co-Phasengrenze aus; Wenn das C \/ W <1 ist, hat die Mikrostruktur der Legierung in beiden F\u00e4llen: Eine befindet sich im Dreiphasenbereich (WC + \u03b3 + \u03b7). Es ist unvermeidlich, dass die \u03b7-Phase auftritt, nachdem die Legierung langsam abgek\u00fchlt ist. Wenn in der zementartigen Phase eine so gro\u00dfe Menge an \u03b7-Phase vorhanden ist, erscheinen verzweigte Kristallk\u00f6rner und die kleinen K\u00f6rner sind ungleichm\u00e4\u00dfig verteilt; Wenn es ein gro\u00dfes Korn der \u03b7-Phase gibt, sind die K\u00f6rner durch eine gro\u00dfe Entfernung voneinander getrennt, so dass es Informationen gibt, dass die \u03b7-Phase ist. Es haben sich h\u00f6here Temperaturen gebildet.<\/div>\n
Im anderen Fall, wenn sich die Legierung im Zweiphasenbereich (WC + \u03b3) befindet, wird die W-Legierung nach dem Tempern der kohlenstoffarmen Legierung als Co3W aus der Bindungsphase ausgef\u00e4llt. Der Reaktionsprozess kann durch die folgende Formel ausgedr\u00fcckt werden. Co Fl\u00e4chenzentrierte kubische \u2192 Co Fl\u00e4chenzentrierte kubische + Co3W Daher wird diese kohlenstoffarme zweiphasige WC-Co-Legierung nach dem Tempern in eine dreiphasige (WC + \u03b3 + CoW) Struktur umgewandelt. 2 zeigt die Aufl\u00f6sungskurven von W f\u00fcr zweiphasige WC-Co-Legierungen bei verschiedenen Gl\u00fchtemperaturen. Die Kurve ist die kritische Temperaturkurve f\u00fcr zweiphasige Legierungen, die in dreiphasige (WC + \u03b3 + CoW) Legierungen umgewandelt wurden: oberhalb der Kurventemperatur Das Tempern f\u00fchrt zu einer zweiphasigen Mikrostrukturlegierung; Das Tempern bei Temperaturen unterhalb der Kurve ergibt eine dreiphasige Struktur, die Co3W enth\u00e4lt.<\/div>\n

3. Einfluss des W\u00e4rmebehandlungsprozesses auf die mechanischen Eigenschaften der H\u00e4rtelegierung<\/h2>\n
(1) Auswirkung auf die Festigkeit Da WC bei unterschiedlichen Temperaturen in Co eine unterschiedliche Feststoffl\u00f6slichkeit aufweist, bietet es die M\u00f6glichkeit der Ausscheidungsh\u00e4rtung der Bindemittelphase durch Abschrecken bei fester L\u00f6sungstemperatur und anschlie\u00dfende Alterung. Das Abschrecken kann die Ausf\u00e4llung von WC und den Homotropie\u00fcbergang von Co hemmen (Co dicht hexagonal, Co fl\u00e4chenzentriert kubisch). Es wurde berichtet, dass die Festigkeit der Legierung, die 40%-Kobalt enth\u00e4lt, nach dem Abschrecken um etwa 10% erh\u00f6ht werden kann, aber die Festigkeit der Legierung, die 10%-Kobalt enth\u00e4lt, nach dem Abschrecken verringert wird. In Anbetracht der Tatsache, dass die Menge an Kobalt, die in Hartmetallen enthalten ist, die \u00fcblicherweise in der Technik verwendet werden, im Allgemeinen 10% bis 37% betr\u00e4gt, ist der Effekt der W\u00e4rmebehandlung auf die Legierungsfestigkeit sehr gering. Jemand wagte es zu behaupten, dass das Abschrecken kein Weg ist, die Festigkeit von W-Co-Legierungen zu erh\u00f6hen. Das Tempern bewirkt auch eine Abnahme der Festigkeit der Legierung, wie in den Tabellen 1 und 3 gezeigt. Die Eigenschaften von Wolframcarbid variieren mit der Menge an enthaltenem Co und der Dicke der K\u00f6rner, wie in 4 gezeigt.<\/div>\n

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Abb. 2 Die Feststoffl\u00f6slichkeitskurve von Wolfram in der Zweiphasenlegierung WC-10%Co<\/div>\n

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Fig. 3 Wirkung des Temperns bei 800\u00baC auf die Biegefestigkeit des WC-10%Co-Gehalts<\/div>\n