Projekt

Ziel des Projektes ist die Erhöhung der Ressourceneffizienz, insbesondere der Metalle Wolfram und Cobalt, durch intelligente und effiziente Nutzung, Ersatz von gesundheitsgefährdenden Stoffen und Wiedergewinnung. Die Arbeiten sind auf eine Verbesserung des Verschleißschutzes von mit durch Hartmetallen und Spritzschichten armierten Bauteilen ausgerichtet. Die Ergebnisse sollen Grundlagen für neuartige Hartmetalle für die Zerspanung schaffen. Die Zielstellung soll durch die Entwicklung einer neuen Klasse von Verbundwerkstoffen und Verschleißschutzschichten erreicht werden, die aus einer harten Wolframcarbid- und einer duktilen metallischen Bindephase bestehen. Die Größe der Hartstoffteilchen kann dabei wie bei kommerziellen Hartmetallen zwischen wenigen bis einigen Hundert Mikrometern liegen. Abweichend von bekannten Hartmetallen und hartmetallähnlichen Verschleißschutzschichten bestehen die Hartstoffkörner aber nicht aus Einkristallen, sondern sie stellen aus nanoskaligen Kristalliten bestehende hartversinterte Polykristalle dar, deren Härte deutlich über der von Einkristallen liegt.

Vorgehen:

- Auf der Basis feinkörniger und nanoskaliger Hartmetalle sollte eine günstige Kombination von Hartstoffkörnern aus Wolframcarbid und Cobalt-Füllbereichen gefunden werden

- monokristalline Wolframcarbid-Körner sollten durch polykristalline ersetzt werden, um eine plastische Deformation im Material zu unterdrücken und damit eine höhere Härte zu erreichen

Ergebnisse:

- aus recyceltem und synthetisierten Wolframcarbid wurden mit modernen Sintertechnologien polykristalline Hartmetalle mit verschiedenen Cobaltgehalten hergestellt und deren Härte gemessen

- aus industriellem Wolframcarbid-Hartschrott wurden polykristalline Wolframkarbid-Hartstoffkörner recycelt

- mithilfe von druckunterstützter Kurzzeitsinterverfahren und hochharten, besonders feinen Wolframcarbidkörnern wurden besonders harte, großflächige Bauteile hergestellt, die eine hohe Lebensdauer versprechen.