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Effect of different binders and secondary carbides on NbC cermets
Einfluss unterschiedlicher Binder und Sekundärkarbide auf NbC-Hartmetalle
- Due to the rapidly increasing price of tungsten carbide and the significant health risks associated with the wear products of WC-Co (Co3O4 and Wo3), an alternative is required. Niobium carbide (NbC) is well suited as a cutting tool due to its high melting point and low solubility in iron. So far, NbC-Ni cermets best met the requirements of high hardness and toughness. Various secondary carbides such as VC, Mo2C, TiC, but also WC were added to further improve the hardness.
- Aufgrund des rasanten Preisanstiegs von Wolframcarbid und signifikanter Gesundheitsrisiken, die mit den Verschleißprodukten von WC-Co-Hartmetallen (Co3O4 and Wo3) einhergehen, wird eine Alternative benötigt. Niobcarbid (NbC) ist als Zerspanwerkzeug aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur und seiner geringen Löslichkeit in Eisen gut geeignet. Im Vergleich zu reinem NbC, führte eine vollständige Substitution von WC zu NbC-Co zu einem Anstieg der Zähigkeit und Festigkeit. Als alternative Binder wurden anschließend Nickel- und Eisengebundene Binder untersucht. Obwohl eisengebundene Hartmetalle im Vergleich zu NbC-Ni Hartmetallen eine ökonomische und kostengünstigere Alternative darstellen würden, zeigten sie einen höheren Reibkoeffizienten und eine höhere Verschleißrate. Bisher erfüllen die NbC-Ni-Hartmetalle die Anforderungen hinsichtlich einer hohen Härte und Zähigkeit am besten. Verschiedene Sekundärkarbide, wie VC, Mo2C, TiC, aber auch WC wurden zusätzlich hinzugefügt, um die HärteAufgrund des rasanten Preisanstiegs von Wolframcarbid und signifikanter Gesundheitsrisiken, die mit den Verschleißprodukten von WC-Co-Hartmetallen (Co3O4 and Wo3) einhergehen, wird eine Alternative benötigt. Niobcarbid (NbC) ist als Zerspanwerkzeug aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur und seiner geringen Löslichkeit in Eisen gut geeignet. Im Vergleich zu reinem NbC, führte eine vollständige Substitution von WC zu NbC-Co zu einem Anstieg der Zähigkeit und Festigkeit. Als alternative Binder wurden anschließend Nickel- und Eisengebundene Binder untersucht. Obwohl eisengebundene Hartmetalle im Vergleich zu NbC-Ni Hartmetallen eine ökonomische und kostengünstigere Alternative darstellen würden, zeigten sie einen höheren Reibkoeffizienten und eine höhere Verschleißrate. Bisher erfüllen die NbC-Ni-Hartmetalle die Anforderungen hinsichtlich einer hohen Härte und Zähigkeit am besten. Verschiedene Sekundärkarbide, wie VC, Mo2C, TiC, aber auch WC wurden zusätzlich hinzugefügt, um die Härte weiter zu steigern. Elementanalysen der NbC-Ni-MeC Hartmetalle (Me = Metall) zeigten, dass der Binder eine kubisch-flächenzentrierter Mischkristall ist, während die NbC Phase ein Mischkristall des Typs (Nb, Me)C ist.…
Autor*innen: | Daniela Hübler, Thomas GradtORCiD |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Forschung im Ingenieurwesen |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2022 |
Organisationseinheit der BAM: | 9 Komponentensicherheit |
9 Komponentensicherheit / 9.5 Tribologie und Verschleißschutz | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Springer |
Verlagsort: | Berlin |
Jahrgang/Band: | 86 |
Ausgabe/Heft: | 2 |
Erste Seite: | 197 |
Letzte Seite: | 211 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Binders; Cutting tool; Niobium carbide (NbC) |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
DOI: | 10.1007/s10010-022-00583-1 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-547202 |
ISSN: | 0015-7899 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 02.05.2022 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 08.06.2022 |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |