Im Allgemeinen begann die Verwendung von Hartmetall in Schneidwerkzeugen in 1995 mit der Entwicklung. Schnellarbeitsstahl (HSS) ist seit den drei?iger Jahren der Standard für Zerspanungswerkzeuge. Hartmetallmaterial kam sp?ter heraus und wird als gerader Ersatz für HSS angesehen. Es wird h?ufig als Referenz für den Vergleich verwendet, da es aufgrund seiner Z?higkeit, Verschlei?festigkeit und ausreichenden H?rte genau für das allgemeine Metallschneiden geeignet ist. Dies macht es zur Basis für den Vergleich mit zementiertem Material Hartmetall.
Was ist Wolframcarbid?
Hartmetall ist ein Pulver aus feuerfestem Metallkarbid hoher H?rte in Mikrometergr??e, das mit Kobalt, Molybd?n, Nickel usw. verst?rkt und unter hoher Temperatur und hohem Druck gesintert wird. Der Hochtemperatur-Karbidgehalt von Hartmetall übertrifft den von Schnellarbeitsstahl mit hoher H?rte (HRC75–80) und guter Verschlei?festigkeit.
Es ist bemerkenswert, dass die Hei?h?rte von Hartmetall 800-1000 Grad erreichen kann. Die Eigenschaft f?rdert die Schnittgeschwindigkeit von Hartmetall und macht es vier- bis siebenmal schneller als die von Schnellarbeitsstahl und mit h?herer Schneidleistung.
Die M?ngel sind jedoch ?hnlich wie bei HSS. Es besitzt eine geringe Biegefestigkeit, eine schlechte Schlagz?higkeit, eine hohe Spr?digkeit sowie eine geringe Schlag- und Vibrationsfestigkeit.
Wolframkarbidpartikel, die im Bereich von 0,2 bis 1 μm liegen, werden mit einem Kobalt gesintert, um eine feste Masse zu erzeugen. Kobalt fungiert als Bindemittel, um die Partikel zusammenzukitten. Dieses Material revolutionierte die metallzerspanende Industrie, indem es schnellere Geschwindigkeiten und Vorschübe erm?glichte und bis zu einem gewissen Grad eine l?ngere Werkzeugstandzeit erm?glichte.
Was ist HSS?
Schnellarbeitsstahl (HSS) ist ein Werkzeugstahl mit hoher H?rte, hoher Verschlei?festigkeit und hoher W?rmebest?ndigkeit. Es ist auch als scharfer Stahl bekannt, was bedeutet, dass er auch beim Abkühlen an der Luft w?hrend des Abschreckens aush?rten und sich selbst scharf halten kann.
Tats?chlich ist Schnellarbeitsstahl eine Art Stahl mit einem hohen Anteil an Kohlenstoff und anderen Metallen. Im Hinblick auf die Zusammensetzung, die das wichtigste Merkmal von Schnellarbeitsstahl ist, umfasst HSS Wolfram, Molybd?n, Chrom, Vanadium, Kobalt und andere karbidbildende Elemente, und die Gesamtmenge an Legierungselementen betr?gt etwa 10 bis 251 TP2T. Diese Zusammensetzungen verleihen HSS klassische Schnitt- und Bearbeitungseigenschaften, wie z. B. die Verschlei?festigkeit. Im abgeschreckten Zustand bilden Eisen, Chrom, ein Teil von Wolfram und ein hoher Kohlenstoffgehalt im Schnellarbeitsstahl extrem harte Karbide, die die Verschlei?festigkeit des Stahls verbessern k?nnen (ein Rockwell-H?rtebereich von HRC64–68).
Au?erdem wissen wir alle, dass HSS für die hei?e H?rte bekannt ist. Dies liegt an dem in der Matrix gel?sten Wolfram. Die Hei?h?rte von Schnellarbeitsstahl kann 650 Grad erreichen. Die in Wolfram, Molybd?n, Chrom, Vanadium, Kobalt und anderen Karbid enthaltenen Elemente k?nnen dazu beitragen, eine hohe H?rte bei starkem W?rmeschneiden (ca. 500 ° C) aufrechtzuerhalten.
Beim Vergleich von HSS mit Kohlenstoff-Werkzeugstahl weist Kohlenstoff-Werkzeugstahl nach dem Abschrecken und Anlassen bei niedriger Temperatur eine hohe H?rte bei Raumtemperatur auf. Wenn die Temperatur jedoch h?her als 200 ° C ist, nimmt die H?rte des Kohlenstoff-Werkzeugstahls stark ab. Darüber hinaus f?llt die H?rte von Kohlenstoffwerkzeugstahl bei 500 ° C auf ein ?hnliches Niveau wie sein Glühzustand, was bedeutet, dass seine F?higkeit zum Schneiden von Metall vollst?ndig verloren geht. Dieses Ph?nomen begrenzt die Verwendung von Kohlenstoffwerkzeugstahl zum Schneiden von Werkzeugen. W?hrend der Schnellarbeitsstahl die kritischen M?ngel des Kohlenstoff-Werkzeugstahls aufgrund seiner guten Hei?h?rte ausgleicht.
Der Vergleich
Erstens beh?lt es seine H?rte bei h?heren Temperaturen als HSS bei, sodass es besser geeignet ist, schneller zu schneiden. Obwohl es etwas teurer als HSS ist, kann es je nach Anwendung das 5- bis 10-fache aushalten, wodurch die Gesamtkosten geringer werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Bearbeitungseigenschaften k?nnen Hartmetallwerkzeuge die Oberfl?chenbeschaffenheit effektiv verbessern und dann die Werkstückgr??e weitaus besser steuern als HSS.
Obwohl Hartmetallprodukte relativ kostspielig sind, erfinden die Menschen immer noch Methoden, um die Materialkosten zu senken, dh nur Hartmetall an der Schneidspitze oder -kante zu verwenden. Der K?rper und der Schaft bestehen aus kostengünstigem, hartem, geh?rtetem Werkzeugstahl. Dann sind die Gesamtkosten wesentlich geringer.
Die Popularit?t von Hartmetallwerkzeugen hat in den letzten Jahren allm?hlich zugenommen, aber objektiv gesehen war es immer noch nicht m?glich, HSS in Bereichen mit allgemeinem Arbeitszweck zu ersetzen. Haupts?chlich aufgrund von HSS sind Tools leicht verfügbar und kostengünstig und auch in der Lage, mit den meisten Arbeitsumgebungen zurechtzukommen.
Darüber hinaus ist Hartmetall schwer zu sch?rfen. Daher werden sie normalerweise als Eins?tze gekauft und ersetzt, wenn sie abplatzen oder abgenutzt sind. Obwohl es einer Druckkraft sehr gut standhalten kann, ist seine Zugfestigkeit sehr gering. Hartmetallspitzen müssen immer an der richtigen Stelle des Drehmei?els sein. Wenn Sie den Schnittpunkt unter die Mittellinie verschieben, k?nnen h?here Kr?fte entstehen, die ihn voneinander trennen.
HSS-Werkzeuge halten zwar nicht ann?hernd so lange wie Hartmetallwerkzeuge, sind jedoch tendenziell widerstandsf?higer und weniger spr?de und die beste Wahl für tiefe Schnitte mit kleinen Spitzengr??en in h?rteren Materialien. Au?erdem sind sie für den durchschnittlichen Benutzer viel einfacher zu sch?rfen. Sie lassen sich leicht mit Aluminiumoxid-Schleifscheiben sch?rfen.
Ein nützlicher Tipp bei der Auswahl des zu verwendenden Typs ist daher, ob Sie den Sch?rfvorgang selbst durchführen k?nnen. Hartmetallwerkzeuge halten lange, bevor sie stumpf werden, sind jedoch beim Nachsch?rfen ziemlich knotig, was die Verwendung einer Diamantschleifscheibe erfordert, um dies zu erreichen. Wenn Sie mit dem Sch?rfen einverstanden sind, sind Hartmetallwerkzeuge die beste Wahl für die meisten typischen Anwendungen der Metallbearbeitung. Schlie?lich ist Carbid in den meisten F?llen HSS überlegen. Beim Schneiden weicherer Materialien wie Aluminium und Kunststoff kann ein HSS-Schaftfr?ser vollst?ndig qualifiziert werden.