Influence of raw materials and manufacturing methods on the microstructure of cemented carbides

Titel in Übersetzung: Einfluss des Rohstoffs und der Herstellungsmethode auf die Mikrostruktur von Hartmetallen

Karin Ratschbacher

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Im Rahmen der Arbeit erfolgte die Untersuchung von zwei extrafeinen Hartmetallpulver der Korngrößen 0,75 μm und 0,6 μm mit Cobaltgehalten von jeweils 10 % und 8,2 %. Die Pulver wurden stranggepresst oder mittels ”Dry-bag”-, beziehungsweise Direktpressverfahren verdichtet. Proben aus vorgesintertem Material bilden den Zustand des Grünlings ab, während gesintertes einen Übergangszustand zum fertigen Produkt, welches noch nachverdichtet wird oder direkt die Sinter-HIP-Route durchläuft. Ziel der vorliegenden Arbeit war es die optimale Kombination aus Material, Pressverfahren und Nachbehandlung hinsichtlich Porosität zur finden. Dazu wurden die gezogenen Proben metallographisch untersucht und ausgewertet. Das Pulver mit der kleineren Korngröße und dem geringeren Kobaltgehalt zeigte im vorgesinterten Zustand eine vorteilhaftere Mikrostruktur. Wird dieses Material jedoch strang- oder ”dry-bag”-gepresst und dann gesintert, so weist es eine höhere Porosität, verglichen mit anderen Material-Pressverfahrenskombinationen, auf. Dies lässt sich durch die kleinere Korngröße des Pulvers erklären, welche mit höherer spezifischen Oberfläche und einer kleineren Korngrößenverteilung einher geht, was zu einer schlechteren Packungsdichte und Hohlräumen zwischen den Partikeln führt. Diese Hohlräume mussen während des Sintervorganges durch Volumensschwund und Umordnung der Struktur geschlossen werden. Dabei können, vor allem wenn Umordnungen zur Verringerung der spezifischen Oberfläche erfolgen, Poren entstehen. Stranggepresste Proben beider Materialen weisen höhere Porositäten als jene auf, die ”dry-bag-” oder direkt gepresst wurden. Uberraschend ist die höhere Porosität stranggepresster Materialien, welche nachverdichtet wurden, verglichen mit Proben, die Sinter-HIP-Behandlung erfuhren, da beim Nachverdichten mit viel höheren Drücken gearbeitet wird. Dry-bag-Pressen liefert die besten Ergebnisse bezüglich Porosität bei beiden Materialien, dicht gefolgt vom Direktpressverfahren. Sinter-HIP liefert trotz der erheblich geringeren Drücke, verglichen mit dem Nachverdichten, gleichwertige Ergebnisse hinsichtlich Porosität. Die automatische Porositätsauswertung mittels softwaregesteuertem Lichtmikroskop stellte sich als sehr fehleranfällig bezüglich Verschmutzungen auf der Probenoberfläche heraus.
Titel in ÜbersetzungEinfluss des Rohstoffs und der Herstellungsmethode auf die Mikrostruktur von Hartmetallen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Antrekowitsch, Helmut, Betreuer (intern)
  • Luidold, Stefan, Mitbetreuer (intern)
Datum der Bewilligung22 März 2013
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2013

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 21-01-2018

Schlagwörter

  • Hartmetall
  • Porosität
  • Mikrostruktur
  • Herstellungsmethode
  • Poren

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