Titankarbid

Sinterkarbid auf TiC-Basis wird hauptsächlich als Schneidwerkzeug verwendet. Es eignet sich nicht nur für die Präzisionsbearbeitung von Stahl, sondern auch für die Semi-Präzisionsbearbeitung, die Schruppbearbeitung und das intermittierende Schneiden von Stahl und zähem Gusseisen.

Der Herstellungsprozess von Zementiertes Hartmetall auf TiC-Basis verwendet das Flüssigphasensintern: TiC-Pulver und Ni(Co)-Pulver werden in einer Kugelmühle in einem bestimmten Verhältnis nass gemahlen, dann wird die Aufschlämmung getrocknet und mit einem Schmiermittel gemischt und unter einem Druck von 150 MPa bis 200 MPa geformt. Der Grünling wird bei 760 MPa bis 870°C vorgesintert und schließlich bei 1250°C bis 1900°C im Vakuum gesintert. Zu den Faktoren, die die Leistung von Legierungen auf TiC-Basis beeinflussen, gehören: Ni-Gehalt, Mo2C-Gehalt, Karbidphase, Kohlenstoffgehalt der Legierung, Karbidkorngröße, strukturelle Defekte und deren Größe.

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1.  Einfluss des Ni-Gehalts. Bei TiC-Ni-Mo-Legierungen nimmt bei konstantem Mo-Gehalt in der Legierung die Biegefestigkeit mit steigendem Ni-Gehalt zu, während die Härte abnimmt.
2. Einfluss des Mo-Gehalts. Wenn der Ni-Gehalt in der TiC-Ni-Mo-Legierung konstant gehalten wird, steigt die Biegefestigkeit der Legierung mit der Erhöhung des Mo-Gehalts. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Mo die Benetzbarkeit der Bindemittelphase mit TiC verbessert.
3.  Auswirkungen von Karbiden. TaC, NbC, WC und andere Karbide haben viele Ähnlichkeiten in ihren Auswirkungen auf die Leistung von Legierungen auf TiC-Basis. Sie alle sind Inhibitoren des Kornwachstums, was die Benetzbarkeit der Bindephase mit TiC verringert. Daher hat ihr Zusatz nicht nur eine vernachlässigbare Auswirkung auf die Verbesserung der Härte der Legierung, sondern verringert auch die Festigkeit der Legierung erheblich. Die Zugabe von WC erhöht die Festigkeit der Legierung, während sie die Härte leicht verringert. Dies liegt daran, dass die Zugabe von WC die Benetzbarkeit der Bindephase mit Titankarbid verbessert und dadurch die Festigkeit der Legierung erhöht, während die Vergröberung der Karbidkörner zu einer Abnahme der Härte führt.
4. Einfluss der Karbidkorngröße. Je feiner die TiC-Partikel sind, desto höher ist die Festigkeit.
5. Auswirkungen von Strukturdefekten in TiC-Basislegierungen. Legierungen auf TiC-Basis sind anfällig für Sprödbrüche, die durch interne Strukturdefekte (wie Hohlräume, Ni-Pools, Carbonitrid-Aggregate) verursacht werden, so dass die Bruchfestigkeit der Legierung von der Position und Größe der Defekte abhängt. Der Zusatz von Mo2C kann die Struktur verfeinern oder die Menge der flüssigen Phase während des Sinterns erhöhen, was die Bildung von Mikroporen erschwert. Gleichzeitig wird die Bildung von groben Karbiden durch die Einkapselungsstruktur unterdrückt, was zu einer verbesserten Festigkeit der Legierung führt.

Leistungstabelle für in China hergestelltes Hartmetall auf TiC-Basis.