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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.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Daniela Hübler, Thomas GradtORCiD
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):License LogoCreative 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
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