Hartmetall vs. Stahl: Was ist der Unterschied

Warum ist Hartmetall in bestimmten Anwendungen Stahl überlegen?

Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften von Hartmetall, wie beispielsweise der hohen Härte und Verschleißfestigkeit, ist es für bestimmte Anwendungen Stahl vorzuziehen.

In diesem Blogbeitrag untersuchen wir die wichtigsten Eigenschaften von Hartmetall und Stahl und helfen Ihnen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Was ist Hartmetall?

Hartmetall ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und einem weniger elektronegativen Element, normalerweise einem Metall. Wolframkarbid, ein beliebter Typ, kombiniert Wolfram und Kohlenstoff. Hartmetalle sind für ihre extreme Härte, hohen Schmelzpunkte und hervorragende Verschleißfestigkeit bekannt. Diese Eigenschaften machen Hartmetallmaterialien ideal für Schneidwerkzeuge und Schleifmittel.

Was ist Stahl

Stahl ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Eisen und Kohlenstoff besteht, wobei der Kohlenstoffgehalt typischerweise zwischen 0,2% und 2,1% liegt. Schnellarbeitsstahl (HSS), eine Art Werkzeugstahl, enthält oft zusätzliche Legierungselemente wie Wolfram, Molybdän und Vanadium. Stahl weist ein Gleichgewicht aus Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität auf, was ihn für verschiedene Anwendungen vielseitig einsetzbar macht.

Eigenschaftenvergleich

Härte

Wolframkarbid: Wolframkarbid übertrifft Stahl in puncto Härte deutlich. Hartmetallwerkzeuge haben typischerweise eine Härte von 85-95 HRA.

Stahl: Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) haben einen Härtegrad von 62-65 HRC. Durch diese höhere Härte behält Hartmetall länger eine schärfere Schneide und kann härtere Materialien effektiver bearbeiten.

Zähigkeit

Stahl: Stahl weist im Allgemeinen eine höhere Zähigkeit als Hartmetall auf. Schnellarbeitsstahl hat eine Schlagzähigkeit von 0,18–0,32 MJ/m2 und ist daher widerstandsfähiger gegen Absplitterungen und Brüche.

Hartmetall: Hartmetall ist ein keramisches Material und daher trotz seiner höheren Härte spröder und neigt bei Stößen zum Brechen.

Verschleißfestigkeit

Hartmetall: Hartmetall weist im Vergleich zu Stahl eine höhere Verschleißfestigkeit auf. Die hohe Härte und das Vorhandensein harter Hartmetallpartikel in seiner Mikrostruktur tragen zu dieser Eigenschaft bei. Hartmetallwerkzeuge behalten ihre Schneide und Maßhaltigkeit über längere Zeiträume, insbesondere bei der Bearbeitung abrasiver Materialien.

Hitzebeständigkeit

Wolframkarbid: Wolframkarbid ist hitzebeständiger als Stahl. Hartmetallwerkzeuge behalten ihre Härte und Schneidleistung bei Temperaturen von bis zu 800-1000 °C. Diese überlegene Hitzebeständigkeit ermöglicht es Hartmetallwerkzeugen, mit höheren Schnittgeschwindigkeiten zu arbeiten.

Stahl: Die Härte von Schnellarbeitsstahlwerkzeugen beginnt bei Temperaturen über 500 °C deutlich abzunehmen.

Unterschiede zwischen Hartmetall und Stahl

Eigentum	Hartmetall	Stahl
Härte	85-95 HRA (69-81 HRC)	62-65 HRC für Schnellarbeitsstahl
Zähigkeit	Geringere Zähigkeit, spröder	Höhere Zähigkeit, weniger spröde
Verschleißfestigkeit	Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit	Gute Verschleißfestigkeit, aber geringer als Hartmetall
Hitzebeständigkeit	Behält die Härte bis 800–1000 °C	Verliert über 500–600 °C an Härte
Schneidgeschwindigkeit	4-7 mal schneller als Stahl	Niedrigere Schnittgeschwindigkeiten als Hartmetall
Standzeit	5-80 mal länger als Stahlwerkzeuge	Kürzere Lebensdauer als Hartmetallwerkzeuge
Kosten	Teurer	Günstiger als Hartmetall
Typische Anwendungen	Schneidwerkzeuge, Bergbauwerkzeuge, Verschleißteile	Schneidwerkzeuge, Bohrer, allgemeine Werkzeuge

FAQs

Wie kann man Hartmetall von Stahl unterscheiden?

Hartmetall ist dunkler grau als Stahl. Es ist schwerer und härter. Ein Magnettest kann helfen – Hartmetall ist weniger magnetisch. Hartmetall erzeugt beim Schleifen kürzere, orangefarbene Funken, während Stahlfunken länger und heller sind. Hartmetall ist spröder und kann absplittern oder brechen.

Ist Hartmetall eine Stahlart?

Nein, Hartmetall ist keine Stahlsorte. Hartmetall ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Metall, normalerweise Wolfram. Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. Hartmetall ist härter und spröder als Stahl.

Abschließend

Hartmetall und Stahl sind beide wertvolle Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen. Hartmetall zeichnet sich durch Verschleißfestigkeit und Härte aus, während Stahl Festigkeit, Zähigkeit und Vielseitigkeit bietet.

Die Wahl zwischen Hartmetall und Stahl hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Berücksichtigen Sie bei Ihrer Entscheidung Faktoren wie Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit und Kosten.

Für individuelle Empfehlungen zur Materialauswahl wenden Sie sich an einen qualifizierten Ingenieur oder Lieferanten.