Die Zusammensetzung von Werkzeuglegierungen

Legierte Werkzeugwerkstoffe bestehen aus Hartmetall (Carbid, sogenannte Hartphase) und Metall (Bindemittelphase) mit hoher Härte und hohem Schmelzpunkt und werden pulvermetallurgisch hergestellt. Gängige legierte Hartmetall-Werkzeugwerkstoffe sind beispielsweise WC, TiC, TaC und NbC. Als Bindemittel werden üblicherweise Kobalt (Co) und Titancarbid-basierte Bindemittel wie Molybdän (Mo) und Nickel (Ni) verwendet.

Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Werkzeuglegierungen hängen von der Legierungszusammensetzung, der Dicke der Pulverpartikel und dem Sinterprozess ab. Je mehr harte Phasen mit hoher Härte und hohem Schmelzpunkt vorhanden sind, desto höher sind die Härte und die Hochtemperaturhärte der Werkzeuglegierung. Ein höherer Bindemittelanteil erhöht die Festigkeit. Die Zugabe von TaC und NbC zur Legierung fördert die Kornfeinung und verbessert die Hitzebeständigkeit. Gängige Hartmetalle enthalten große Mengen an WC und TiC, wodurch Härte, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit höher sind als bei Werkzeugstahl. Die Härte bei Raumtemperatur liegt zwischen 89 und 94 HRA, die Hitzebeständigkeit zwischen 80 und 1000 °C.