Die Basis des Hartmetalls besteht aus zwei Teilen: Ein Teil ist die geh?rtete Phase; der andere Teil ist das gebundene Metall.

Die geh?rtete Phase ist ein übergangsmetallcarbid im Periodensystem, wie etwa Wolframcarbid, Titancarbid und Tantalcarbid. Ihre H?rte ist hoch, der Schmelzpunkt liegt über 2000 °C, manche sogar über 4000 °C. Au?erdem haben Nitride, Boride und Silizide von übergangsmetallen ?hnliche Eigenschaften und k?nnen auch als geh?rtete Phasen in Hartmetallen wirken. Das Vorhandensein der geh?rteten Phase bestimmt die extrem hohe H?rte und Verschlei?festigkeit der Legierung. Das Bindemetall ist im Allgemeinen ein Metall der Eisengruppe, und Kobalt und Nickel werden üblicherweise verwendet.

Bei der Herstellung von Hartmetall hat das verwendete Rohmaterialpulver eine Partikelgr??e zwischen 1 und 2 Mikron und ist hochrein. Die Rohmaterialien werden gem?? dem angegebenen Zusammensetzungsverh?ltnis compoundiert, mit Alkohol oder einem anderen Medium versetzt, in einer Na?kugelmühle na?gemahlen, so da? sie gründlich gemischt und pulverisiert, getrocknet, gesiebt und dann mit einem Formmittel wie z Wachs oder Leim, und dann getrocknet und bestanden. Sieben Sie die Mischung. Wenn die Mischung dann granuliert, gepresst und auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des Bindemetalls (1300 bis 1500°C) erhitzt wird, bildet die geh?rtete Phase eine eutektische Legierung mit dem Bindemetall. Nach dem Abkühlen verteilen sich die ausgeh?rteten Phasen in einem Gitter aus gebundenen Metallen, die eng miteinander verbunden sind, um ein festes Ganzes zu bilden. Die H?rte des Hartmetalls h?ngt vom Gehalt der geh?rteten Phase und der Korngr??e ab, dh je h?her der Gehalt der geh?rteten Phase und je feiner das Korn, desto gr??er die H?rte. Die Z?higkeit von Hartmetall wird durch das Bindungsmetall bestimmt. Je h?her der Bindungsmetallgehalt, desto gr??er die Biegefestigkeit.

Im Jahr 1923 fügte Schreiter aus Deutschland 10% zu 20% Kobalt als Bindemittel zu Wolframcarbidpulver hinzu und erfand eine neue Legierung aus Wolframcarbid und Kobalt, deren H?rte nur von Diamant übertroffen wird. Die erste Art von Hartmetall. Wenn ein Werkzeug aus dieser Legierung Stahl schneidet, verschlei?t die Klinge schnell und sogar die Kante der Klinge bricht. 1929 fügte Schwarzkov in den Vereinigten Staaten der ursprünglichen Zusammensetzung eine bestimmte Menge komplexer Karbide aus Wolframkarbid und Titankarbid hinzu, was die Leistung des Werkzeugschneidstahls verbesserte. Dies ist ein weiterer Erfolg in der Geschichte der Hartmetallentwicklung.

Hartmetall hat eine Reihe hervorragender Eigenschaften wie hohe H?rte, Verschlei?festigkeit, Festigkeit und Z?higkeit, Hitzebest?ndigkeit und Korrosionsbest?ndigkeit, insbesondere seine hohe H?rte und Verschlei?festigkeit, die selbst bei einer Temperatur von 500 °C im Wesentlichen unver?ndert bleibt eine hohe H?rte bei 1000 °C. Hartmetall ist weit verbreitet als Werkzeugmaterial, wie Drehwerkzeuge, Fr?ser, Hobel, Bohrer, Bohrwerkzeuge usw., zum Schneiden von Gusseisen, Nichteisenmetallen, Kunststoffen, Chemiefasern, Graphit, Glas, Stein und gew?hnlichem Stahl , kann auch zum Schneiden von schwer zerspanbaren Materialien wie hitzebest?ndigem Stahl, Edelstahl, Hochmanganstahl und Werkzeugstahl verwendet werden. Die Schnittgeschwindigkeit neuer Hartmetallwerkzeuge ist jetzt mehrere hundert Mal h?her als die von Kohlenstoffstahl.

Hartmetall kann auch zur Herstellung von Gesteinsbohrwerkzeugen, Bergbauwerkzeugen, Bohrwerkzeugen, Messger?ten, Verschlei?teilen, Metallschleifwerkzeugen, Zylinderlaufbuchsen, Pr?zisionslagern, Düsen usw. verwendet werden. Beschichtetes Hartmetall ist ebenfalls seit fast zwei Jahrzehnten erh?ltlich. 1969 entwickelte Schweden erfolgreich ein Titancarbid-Schichtwerkzeug. Die Basis des Werkzeugs ist eine Wolfram-Titan-Kobalt-Hartlegierung oder eine Wolfram-Kobalt-Hartlegierung. Die Dicke der Titancarbid-Oberfl?chenbeschichtung betr?gt nur wenige Mikrometer, jedoch im Vergleich zu einem Werkzeug aus einer Legierung der gleichen Güte. Die Standzeit wird um das 3-fache verl?ngert und die Schnittgeschwindigkeit um 25% auf 50% erh?ht. Die vierte Generation von Beschichtungswerkzeugen erschien in den 1970er Jahren zum Schneiden schwieriger Materialien.

Superlegierungen arbeiten normalerweise bei Temperaturen über 700 °C (oder sogar 1000 °C) und müssen besondere Eigenschaften wie Oxidationsbest?ndigkeit und Hochtemperaturfestigkeit aufweisen.

Oxidation und Korrosion sind die Schwachstellen von Metallen. Unter Hochtemperaturbedingungen wird die oxidative Korrosionsreaktion von Metallen stark beschleunigt. Infolgedessen wird die Oberfl?che des Metalls rau, was seine Genauigkeit und Festigkeit beeintr?chtigt, und sogar die Teile werden verschrottet. Wenn es unter den Hochtemperaturbedingungen eines korrosiven Mediums (wie Phosphor, Schwefel und Vanadium im Gas nach Hochtemperatur- und Hochdruckbenzinverbrennung) arbeitet, ist die Korrosionswirkung st?rker, daher muss die Hochtemperaturlegierung eine hohe Oxidationsbest?ndigkeit aufweisen und Korrosion.

Superlegierungen, die bei sehr hohen Temperaturen betrieben werden, müssen eine ausreichende Kriechfestigkeit aufweisen (dh langsame und kontinuierliche Verformung fester Materialien unter bestimmten Spannungen), um sicherzustellen, dass sie bestimmten Temperaturen und Spannungen ausgesetzt werden. Bei langen Arbeitsstunden liegt die Gesamtverformung noch innerhalb einer bestimmten Toleranz.

Superlegierungen arbeiten unter Hochtemperaturbedingungen oder unter wechselnden Temperaturbedingungen, sind anf?lliger für Ermüdungsbruch als bei normaler Temperatur oder verursachen eine betr?chtliche thermische Belastung aufgrund wiederholter schneller K?lte- und W?rmewechsel w?hrend der Arbeit. Superlegierungen müssen eine gute Best?ndigkeit gegen Ermüdung aufweisen (dh pl?tzliches Brechen von Materialien oder Teilen unter wechselnden Langzeitbelastungen).

Um den Anforderungen der neuesten High-Tech-Hochtemperaturlegierungen auf Basis hochschmelzender Metalle (W-Schmelzpunkt 3400 °C, Re3160 °C, Ta 2996 °C, Mo 2615 °C, Nb 2415 °C) gerecht zu werden, k?nnen sie arbeiten in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit über 1500 ° C, geeignet für die Herstellung von Komponenten für Raumfahrzeuge, die in Umgebungen mit hoher Temperatur und hoher Belastung arbeiten. Unter den Refrakt?rmetallen haben die Legierungen von Ta und Nb die Eigenschaften hoher Temperaturbest?ndigkeit und Korrosionsbest?ndigkeit und hoher Festigkeit und H?rte. Einige Legierungen auf Wismutbasis k?nnen im Bereich von 1300 bis 1600 °C betrieben werden, was 300 bis 500 °C h?her ist als Legierungen auf Nickelbasis. Eine in China entwickelte Legierung auf Wismutbasis, die W8% und Hf2% enth?lt, hat immer noch eine hohe Festigkeit, gute Bearbeitbarkeit und Schwei?barkeit bei einer ultrahohen Temperatur von 2000 °C und ist eine idealere Superlegierung. Cermets sind manchmal auch in Superlegierungen enthalten.