Eigenschaften & Vorteile

Da Hartmetall eine Vielzahl von Eigenschaften auszeichnet, möchten wir uns hier nur auf die wichtigsten beschränken.

Verschleißfestigkeit

Die definitiv wichtigste Eigenschaft des Hartmetalls ist die Verschleißfestigkeit. In vielen Prozessen in der Industrie kommt es zu abrasiven Vorgängen zwischen unterschiedlichen Werkstoffen, bei denen letztlich immer einer der beiden Werkstoffe vorzeitig verschleißt. Hier bietet Hartmetall – auch aufgrund seiner großen Gestaltungsfreiheit – ausgezeichnete Möglichkeiten, den vorzeitigen oder auch ungeplanten Verschleiß erheblich zu reduzieren.

Zähigkeit

Ganz einfach dargestellt kann man sagen, dass der Begriff „Zähigkeit” auch als „Fähigkeit, einen Bruch zu vermeiden” definiert werden kann. Im Vergleich mit vielen anderen metallischen Werkstoffen liegt Hartmetall im unteren Bereich der Zähigkeitsskala – in etwa vergleichbar mit gehärtetem Stahl.

Unter den verschiedenen Hartmetallsorten gibt es große Unterschiede im Zähigkeitsverhalten. Letztlich kann festgehalten werden, dass Hartmetall als spröder Werkstoff eingestuft werden kann, da vor einem Bruch keine plastische Verformung stattfindet.

Härte

Bei Hartmetall wird die Härte nachdem Vickers-Eindruck-Verfahren ermittelt. Hier wird die Kraft eines Gewichtes von 30 kg (294 Newton) dafür verwendet, um über einen definierten Diamanten einen messbaren Eindruck auf einer Oberfläche zu erzeugen. Die Härte eines Hartmetallbauteils steigt mit sinkendem Bindemittelgehalt und sinkender Korngröße. Der Bereich der erreichbaren Härte beginnt bei 700 HV 30 und endet bei ca. 2200 HV 30.

Druckfestigkeit

Eine der herausragenden Eigenschaften der Hartmetalle ist die extrem hohe Druckfestigkeit bei einer einachsigen Belastung. Die Druckfestigkeit eines Hartmetallbauteils steigt mit sinkendem Bindemittelgehalt und sinkender Korngröße. Eine Hartmetallsorte mit kleiner Wolframcarbid-Korngröße und niedrigen Bindemittelgehalt hat eine typische Druckfestigkeit von annähernd 7000 N/mm².

Dichte

Aufgrund der hohen Dichte des Wolframkarbids (15,7 g/cm³) entsteht eine Materialdichte im Endprodukt, die mindestens um 50% bis hin zu 100% höher ist, als die Dichte von Stahl. Das daraus resultierende höhere Gewicht des Hartmetallteiles ist unbedingt bei der Auslegung des Artikels zu beachten, wenn das Gewicht des Werkstücks für die Anwendung als kritisch eingestuft wird.

Korrosionsfestigkeit

Eine Korrosion an einem Hartmetallbauteil führt an der Oberfläche zu einer Reduzierung des Binderanteils. Zurück bleibt an der betroffenen Oberfläche nur noch ein Carbid-Skelett. Da die Bindung zwischen den einzelnen Carbiden somit stark geschwächt ist, können dort zerstörende Kräfte angreifen und zum vorzeitigen Ausfall des Werkstücks führen.

Um dem entgegenzuwirken, substituiert man den Binder Kobalt durch Nickel. Dieser Binder führt zu einer erheblichen Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit – ohne nennenswerte Einschränkung der physikalischen Eigenschaften.