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Unterschied zwischen Hartmetall und Wolframkarbid

Wolframkarbid ist eine Hartmetallsorte. In der Formen- und Werkzeugindustrie bezieht sich die Bezeichnung "Hartmetall" in den Zeichnungen jedoch in der Regel auf Wolframkarbid, und wenn [...]

Wolframkarbid ist eine Art von Karbid. In der Formen- und Werkzeugindustrie bezieht sich die Bezeichnung "Hartmetall" in den Zeichnungen jedoch in der Regel auf Wolframkarbid, und wenn es sich um ein anderes Material handelt, wird dies deutlich angegeben.

Eigenschaften von Wolframkarbid

Wolframkarbid hat eine Reihe hervorragender Eigenschaften wie:

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Hohe Härte
Abriebfestigkeit
Gute Festigkeit und Zähigkeit
Hitzebeständigkeit
Korrosionsbeständigkeit

Besonders hervorzuheben ist die hohe Härte und Verschleißfestigkeit, die selbst bei Temperaturen von 500°C weitgehend unverändert bleibt und auch bei 1000°C noch eine sehr hohe Härte aufweist.

Wolframkarbid

Arten gängiger Karbide

Gängige Karbide lassen sich je nach ihrer Zusammensetzung und ihren Leistungsmerkmalen in drei Kategorien einteilen: Wolframkobalt, Wolfram-Titan-Kobalt und Wolfram-Titan-Tantal (Niobium). Die in der Produktion am häufigsten verwendeten Karbide sind Wolframkobalt- und Wolfram-Titan-Kobalt-Karbide.

Wolfram-Kobalt-Karbide

Die Hauptbestandteile von Wolfram-Kobalt-Karbiden sind Wolframkarbid (WC) und Kobalt.

Wolfram-Titan-Kobalt-Karbide

Die Hauptbestandteile von Wolfram-Titan-Kobalt-Karbiden sind Wolframkarbid (WC), Titankarbid (TiC) und Kobalt.

Wolfram-Titan-Tantal-(Niob-)Karbide

Die Hauptbestandteile von Wolfram-Titan-Tantal-(Niob-)Karbiden sind Wolframkarbid (WC), Titankarbid (TiC), Tantalkarbid (TaC) oder Niobkarbid (NbC) und Kobalt.

Arten von Hartmetallen

Karbide sind Verbindungen, die aus Kohlenstoff und einem weniger elektronegativen Element, in der Regel Metallen oder Metalloiden, bestehen. Sie können anhand ihrer chemischen Bindungseigenschaften klassifiziert werden. Hier sind einige gängige Arten von Karbiden:

Salzartige (ionische) Karbide

Diese Karbide enthalten stark elektropositive Metalle, wie die der Gruppen 1 und 2 des Periodensystems. Beispiele für salzartige Carbide sind:

Calciumcarbid (CaC2), das bei der Herstellung von Acetylen und in der Stahlindustrie verwendet wird.
Natriumcarbid (Na2C2), das dem Calciumcarbid ähnlich ist.

Kovalente Karbide

Bei kovalenten Carbiden sind die Kohlenstoffatome kovalent mit weniger elektronegativen Elementen verbunden. Beispiele für kovalente Carbide sind:

Siliziumkarbid (SiC), bekannt als Karborund, wird als Schleifmittel und in hochfesten Keramiken verwendet.
Borkarbid (B4C), das extrem hart ist und in kugelsicheren Westen und Panzerungen verwendet wird.

Interstitielle Karbide

Zwischengittercarbide werden aus Übergangsmetallen und Kohlenstoffatomen gebildet, die in die Zwischenräume der Metallgitterstruktur passen. Beispiele für interstitielle Karbide sind:

Wolframkarbid (WC), das aufgrund seiner extremen Härte für Schneidwerkzeuge und Schleifmittel verwendet wird.
Titancarbid (TiC), das die Härte von Metallen in Legierungen erhöht und in Schneidwerkzeugen verwendet wird.
Eisenkarbide (Fe3C), bekannt als Zementit, das ein Bestandteil von Stahl ist.

Metallhaltige Karbide

Metallreiche Karbide weisen direkte Metall-Metall-Bindungen auf, zwischen denen Kohlenstoffatome eingefügt sind. Ein Beispiel für ein metallreiches Karbid ist:

Tantal-Hafnium-Karbid (Ta4HfC5), das zu den hitzebeständigsten bekannten Werkstoffen gehört.

Koordinierte Hartmetalle

Koordinierte Carbide enthalten Kohlenstoff in Form von Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid, der mit einem Metallzentrum koordiniert ist. Sie werden oft eher als Komplexe denn als echte Karbide betrachtet.

Verfügbarkeit und Anwendungen

Die Verfügbarkeit dieser Karbide variiert je nach Anwendung und Nachfrage in verschiedenen Branchen wie Metallurgie, Werkzeugherstellung, Schleifmittel, Rüstungsproduktion und Elektronik. Einige Karbide sind in Konsumgütern leicht erhältlich, während andere spezielle Materialien sind, die in industriellen oder wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt werden.