Prakt. Met. Sonderband 46 (2014) 295
h resolution ZUSAMMENHANG ZWISCHEN GEFÜGEKENNWERTEN UND
nd accurate EIGENSCHAFTEN VON HARTMETALLWERKSTOFFEN
3
om 1o0nm L. Weissmayer, H. Akin, D. Meinhard, A. Ockert, T. Schubert, T. Bernthaler,
V. Knoblauch, G. Schneider
accurate and
SEM ane Institut fur Materialforschung, Hochschule Aalen, Aalen
to note that
accuracy can
thods. 1. EINFUHRUNG UND STAND DER TECHNIK
Verbundwerkstoffe stellen die Zerspanungsindustrie aufgrund der Kombination
unterschiedlicher Eigenschaften vor große Herausforderungen. Vor allem innovative
| (FWF): Faserverbundwerkstoffe (FVW), insbesondere kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe
M specimen (CFK), sowie Bauteilgruppen in Mischbauweise mit metallischen Werkstoffen und FVW
werden heute spanend bearbeitet, wobei aufgrund ihrer Eigenschaftskombinationen
größtenteils Hartmetall-Werkzeuge eingesetzt werden. Diese kombinieren die hohen
Härten spröder nicht oxidischer Hartstoffe — überwiegend Wolframkarbid (Vickershärte >
1000 HV) mit der Zähigkeit relativ weicher sogenannter Bindermetalle — meistens Kobalt.
Dabei zeigt die Vielzahl neuer Hartmetalle, die in den vergangenen Jahren auf den Markt
gebracht wurden, das Innovationspotenzial dieser Schneidstoffklasse als auch ihre
, . industrielle Bedeutung. Systematische Untersuchungen zu ihrem Verhalten bei der
: "Producing Zerspanung von Faserverbundwerkstoffen und deren Auswirkungen auf die mechanische
2006, p.33 Zuverlässigkeit der bearbeiteten Werkstoffe fehlen jedoch. Als Konsequenz dieser
zSSINO: Entwicklung ist es für die Werkzeughersteller und Anwender fast unmöglich geworden,
aus dem aktuellen Spektrum kommerziell erhältlicher Hartmetallschneidstoffe, der
A Beschichtungssysteme und den damit herstellbaren Werkzeugvarianten, die fir die
Rev. Mater. spezielle Anwendung geeignete Variante auszuwählen. Infolge dessen resultieren oftmals
. ein nicht Zzufriedenstellendes Zerspanungsresultat und deutlich reduzierte
efinement Werkzeugstandzeiten, was sich negativ auf die Werkstiickqualitat und Produktivitat/Kosten
auswirkt.
sre plastic Im industriellen Bereich werden die Hartmetallsorten nach DIN 1SO 513:2014-05 nach den
| zu bearbeitenden Werkstücken in Hauptanwendungsgruppen unterteilt. Diese
>rties of a Klassifizierung beinhaltet allerdings keine Aussage zum Gefügeaufbau der Hartmetalle,
58, 2008, der entscheidend ihre mechanischen Eigenschaften und somit das Anwendungsverhalten
beeinflusst !l 12 Bl * App. 1 verdeutlicht dies an den Gefügeaufnahmen von drei
saturated Hartmetallsorten. Bereits qualitativ sind verschiedene WC-Korngrößen (grau) und Co-
Mater., 60, Anteile (dunkel, bzw. hell) zu erkennen. Um diese Lücke zu schließen ist es essentiell,
N systematische Korrelationen zwischen Gefüge und Eigenschaften, die eine gezielte
New Auswahl und Entwicklung von Hartmetallen ermöglichen, aufzustellen. Dazu beschäftigt
stem sich die vorliegende Arbeit mit der Untersuchung kommerziell verfügbarer Hartmetalle mit
WC als Hartstoff und Co als Binder und der Charakterisierung wichtiger mechanischer
ctural Eigenschaften wie Vickersharte und Palmqvist-Bruchzahigkeit.
conf. Ser. Zur Beschreibung der Hartmetaligefige wird der Co-Anteil mittels
Roéntgenfluoreszenzanalyse bestimmt, die mittlere Lange der Co-Bereiche sowie die WC-
2009, p.461 KorngroRe werden semi-automatisiert quantitativ an Gefligeaufnahmen ermittelt.
Grundvoraussetzung fiir diese semi-automatisierte Gefluigeauswertung ist eine stabile
Praparations- und Atztechnik, da die erstellten Bildanalysealgorithmen licht- bzw.
rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen gleichbleibend hoher Qualität erfordern. Vor
