TRIBO Hartstoff GmbH
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 Feinstkornhartmetalle, Ultrafeinstkornhartmetalle

 TRIBO Hartmetallsorten in Einzeldarstellung

6.1 F05

Die Sorte F05 ist die Feinstkornsorte mit der höchsten Härte von 1900 HV.
Sie besitzt ein sehr feinkörniges Gefüge, dass ihr eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit verleiht. Trotz Härte- und Festigkeitseigenschaften verfügt diese Sorte noch über eine gute Zähigkeit.
Durch das Eigenschaftsprofil werden ihre Anwendungsfelder bestimmt.
  • Bearbeitung von Holz- und Kunststoffwerkstoffen
  • Spanende Metallbearbeitung
    In der Metallbearbeitung wird diese Sorte als Schneidplatte in der HSC-Bearbeitung verwendet, wo sie sehr erfolgreich eingesetzt wird.
    Darüber hinaus findet sie insbesondere Anwendung bei der spanenden Formgebung für Cu-, Zn-, Al-, Si-, Ti- und Hartlegierungen. In diesen Einsatzfällen ist jedoch stets zu prüfen, inwieweit durch Beschichtungen eine höhere Standwegleistung zu erreichen wäre.
    Im Zerspanungsbereich ist sie der Gruppe K05/10 zuzuordnen.
    F05 ist mit Diamant beschichtbar.
  • spanlose Metallformung
    Wegen des ausgewogenen Verhältnisses von Härte und Zähigkeit ist F05 auch als Ziehstein gut geeignet. Leistungsvorteile ergaben sich insbesondere bei kleinen Drahtquerschnitten für die Reifenindustrie.

6.2 FN8

FN8 ist ein Vertreter der zweiphasigen WC-Co-Hartmetalllegierungen mit Feinstkorngefüge. Sein Einsatzschwerpunkt liegt im K10-Bereich, überdeckt aber auch den Bereich K20.
Dieses Hartmetall findet für viele Werkstoffe und Verfahren Anwendung, wobei Fräsen und Wirbeln sowie andererseits die NE-Metalle besonders zu erwähnen sind.


6.3 F10

Von den Feinstkornhartmetallen ist F10 die Sorte mit der höchsten Zähigkeit (Abb. 2). Durch seine feinstkörnige Gefügestruktur wird eine verhältnismäßig hohe Härte generiert, die mit K20-Hartmetallen vergleichbar ist.
Dieses ausgewogene Verhältnis zwischen Härte und Zähigkeit begründet die Eignung von F10 für vielseitigste Zerspanungsaufgaben als Vollhartmetallwerkzeug. Wegen des Zähigkeitsmaximums hält diese Legierung in besonderer Weise hohen dynamischen Belastungen stand, wie sie beim Schruppschnitt und bei Schnittunterbrechungen auftreten.
Dank ihrer Zähigkeit verfügt F10 auch über ein hohes Verformungsvermögen, das für den Einsatz als VHM-Werkzeug bei hohen Verwindungen beim ziehenden Schnitt unerläßlich ist. So wird im Ergebnis der Anwendung von F10 eine hohe Prozesssicherheit erreicht. Sie ist ein vorzüglicher HM-Werkzeugstoff für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung durch Fräsen, Bohren und Wirbeln; das Haupteinsatzfeld ist dabei der Gesenk- und Formenbau und die Herstellung von Freiformflächen.
Das volle Leistungsverhalten wird erst zusammen mit geeigneten Beschichtungen erreicht.
F10 hat sich auch als eine universell einsetzbare Feinstkornsorte etabliert. In besonderer Weise gilt dies für seine Verwendung als Substratwerkstoff für die Zerspanung von rostfreiem und hochlegiertem Stahl, von Titan- und Aluminiumwerkstoffen.


6.4 F15

F15 zählt zu den WC-Co-Legierungstypen. Sie ist der Anwendungsgruppe K30/K40 und G20/30 zuzuordnen.
Bei mittleren Härteeigenschaften zeichnet sie sich durch höchste Zähigkeit und Druckfestigkeit aus.
Eine Gegenüberstellung mit der normalkörnigen Sorte V30 zeigt die Unterschiede und Vorteile deutlich auf:

  F15 V30
Co-Gehalt 15 15
Härte HV40 1360 1170
Biegebruchfestigkeit in MPa >3740 >3460
Druckfestigkeit in MPa 5500 4345
E-Modul in GPa 525 525

Zeigt die Unterschiede und Vorteile deutlich auf.
Die Biegebruchfestigkeit liegt ca. 10 % und die Druckfestigkeit um ca. 30 % über der von V30 wobei gleichzeitig die um ca. 200 Einheiten höhere Härte zu berücksichtigen ist.
Zusammen mit dem Feinstkorngefüge begünstigt der hohe Co-Gehalt die Bearbeitbarkeit der HM-Werkzeuge aus F15.
Aus dem Bereich Zerspanung ist keine Anwendung bekannt, aber auch nicht zu erwarten.
Auf Grund des Eigenschaftsprofils wird F15 verwendet für:
              Ziehwerkzeuge
              Stanz- und Schnittwerkzeuge


6.5 U08

Die Sorte U08 ist eine HM-Legierung mit Ultrafeinstkorngefüge. Bereits mit ihrer Konzeption wurde als Einsatzgebiet Schlichten, Finish- und Hartbearbeitung festgelegt und damit den Marktanforderungen Rechnung getragen.
U08 ist ein Vertreter der WC-Co-Hartmetalle. Es zeichnet sich durch ein optimales Verhältnis von hoher Festigkeit und hoher Härte aus. Folgerichtig liegen die Anwendungsschwerpunkte bei den Bearbeitungsverfahren Fräsen, Bohren und Gewinden.
Es ist eine spezielle Hartmetalllegierung für die HSC-Bearbeitung von Werkstoffen im Hart- und Superhartbereich, d. h. die Härten von > 60 HRC besitzen.
Ohne Beschichtung der Werkzeuge ist in der Regel keine optimale Zerspanungsleistung zu erzielen.

Folgende Gesichtspunkte sind in diesem Zusammenhang hervorzuheben:

  • Hochleistungsbearbeitung
  • Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
  • Hochleistungsbearbeitung
  • Vorrichtungs- und Formenbau
  • Schlicht- und Finishbearbeitung
  • Hartbearbeitung im Superhartbereich
  • Bearbeitung von Stahlwerkstoffen
  • Leistungsoptimum in beschichteter Ausführung

6.6 U10

Als weiterer Vertreter der Legierungen mit Ultrafeinstkorngefüge. Das darin verwirklichte Verhältnis von hoher Festigkeit und hoher Härte befähigen es zum effektiven Einsatz Fräsen, Bohren und Räumen.
Als weitere Anwendung seien VHM-Rohlinge und –Halbzeuge genannt.


6.7 U12

Die Hartmetalllegierung U12 zeichnet sich durch ihre vorteilhafte Eigenschaftskombination aus hoher Härte und hoher Biegefestigkeit aus. Charakteristisch ist ihr Ultrafeinstkorngefüge.
Sie ist in hervorragender Weise für VHM-Werkzeuge in der Hochleistungsbearbeitung im Werkzeug- und Formenbau aus Stahlwerkstoffen geeignet. Dabei wird die volle Leistungsfähigkeit erst durch eine Beschichtung erreicht.
Als Anwendungsschwerpunkte gelten:

  • VHM-Werkzeuge zum Fräsen und Bohren
  • HSC-Bearbeitung im Werkzeug- und Formenbau
  • Bearbeitung von Stahl, rostfreiem Stahl und NE-Werkstückstoffe
  • Hartbearbeitung im Vorarbeitsbereich
  • volle Leistungsentfaltung durch Beschichtung

Die nachfolgende Übersicht zeigt insbesondere die von der TRIBO Hartstoff GmbH gefertigten VHM-Stabsorten. Sie umfassen F05, F10, U08, U12 und die Feinkornsorte J30.



6.8 M25

M25 ist eine dreiphasige HM-Legierung vom Typ WC-(TiTaNb)C-Co und feinkörniger Gefügestruktur. Kennzeichnend ist der hohe (TaNb)C-Anteil, der seine hervorragende Temperaturwechselfestigkeit begründet. Damit ergeben sich besondere Einsatzvorteile für wechselnde Schnittbedingungen an Stahlwerkstoffen. M25 ist insbesondere als Fräs-HM-Sorte geeignet und der Zerspanungsgruppe P15-P30 zuzuordnen.
Das hochtantalhaltige Mischkarbid ist sehr feinteilig in das WC-Grundgefüge eingelagert. Dadurch werden gegenüber der Standard-Sorte S25 erhöhte Werte für Härte und Biegefestigkeit erreicht. Sie sind auch die Ursache für die Verbreiterung des Anwendungsbereiches, wobei Feinkörnigkeit und Härte letztendlich ausschlaggebend für die Verschiebung zum Bereich P15 anzusehen sind.

  S25 M25
Härte HV 30 1470 1610
Koerzitivfeldstärke 13,1 17,4
Biegebruchfestigkeit 2530 2640

Anwendung findet M25 als Vollhartmetallwerkzeug in der Hochleistungsbearbeitung von Stahlwerkstoffen. Das Leistungsoptimum wird nur im Zusammenwirken mit geeigneten Beschichtungen erzielt.

6.9 M40

Diese Sorte ist unser zweiter Vertreter der feinkörnigen, dreiphasigen Hartmetalle und als solcher ideal für die Stahlbearbeitung. Ihr Einsatzvorteil besteht insbesondere in ihrem verbesserten Hochtemperatureigenschaften, wie Temperaturwechselfestigkeit, Warmhärte, Oxidationsfestigkeit sowie Diffusionsbeständigkeit gegen Eisen.
Das ausgewogene (Ta,Nb)C – TiC – Verhältnis von >1 prädestiniert es für die Fräsbearbeitung. Es besitzt die dafür erforderliche Zähigkeit und Temperaturwechsel-festigkeit. Zusammen mit der guten Wärmeleitfähigkeit ist diese Legierung wesentlich widerstandsfähiger gegen die Ausbildung von Kammrissen, die der unterbrochene Schnitt beim Fräsen durch die schnellen Wechsel von Schnittdruck und Temperatur durch Schläge und Temperaturschocks hervorruft.
Dennoch ist ihre Beschichtung zur Standzeitverlängerung erforderlich.
Im WC-Grundgefüge ist das hochtantalhaltige Mischkarbid feinteilig eingelagert. Gegenüber der Standard-Sorte S40 werden höhere Härtewerte erzielt. Die Biegebruchfestigkeit bleibt praktisch unverändert. Sie sind auch die Ursache für die Verbreiterung des Anwendungsbereiches, wobei Feinkörnigkeit und Härte eine Ausweitung zum Bereich P20 ermöglicht.

  S40 M40
Härte HV 30 1470 1580
Koerzitivfeldstärke 11,0 18,8
Biegebruchfestigkeit 2640 2600

Anwendung findet M25 als Vollhartmetallwerkzeug in der Hochleistungsbearbeitung von Stahlwerkstoffe, insbesondere für Wälzfräser. Die Leistungsoptimum wird nur im Zusammenwirken mit geeigneten Beschichtungen erzielt.
Bei der Zahnradherstellung haben sich aber auch die zweiphasigen Hartmetalllegierungen etabliert. Während beide Legierungstypen für die Vorverzahnoperation eingesetzt werden, finden die dreiphasigen Hartmetalle auch in der Fertigbearbeitung ihre Anwendung. Im nachgeschliffenen Zustand ist dabei keine Wiederbeschichtung erforderlich, da die an der Freifläche verbleibende Schicht noch ausreichende Standzeitvorteile bietet. 

 

Inhalt:
1. Einführung
2. Einteilung feinstkörniger
    Hartmetalle
3. Eigenschften von feinst-
    strukturierten Hartmetall-
    legierungen
4. Anwendung der
    Feinstrukturhartmetalle
5. TRIBO Feinstkorn und
    Ultrafeinstkorn- Hartmetalle
6. Sorten in Einzeldarstellung