Werkstoffverarbeitung und Fügen
Zur Herstellung von WC-Co-Hartmetall wird WC-Pulver mit Co-Pulver gemischt, gepresst und gesintert. Welche Aussage über dieses Sintern trifft zu?
- AEine Co-haltige Schmelzphase benetzt die WC-Partikel und verdichtet durch Umlagerung sowie Lösung und Wiederausscheidung nahezu vollständig (Flüssigphasensintern)
- BBei Sintertemperaturen unter dem Schmelzpunkt von Co (etwa 1495 °C) entsteht keine Schmelze; Co verdampft, und ein poröser Körper aus reinem WC bleibt zurück
- CDas Ganze wird über den Schmelzpunkt von WC erhitzt, aufgeschmolzen und wie beim Gießen in einer Form zu einem dichten Körper erstarrt
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: A. Eine Co-haltige Schmelzphase benetzt die WC-Partikel und verdichtet durch Umlagerung sowie Lösung und Wiederausscheidung nahezu vollständig (Flüssigphasensintern)
Im System WC-Co entsteht durch eine eutektische Reaktion zwischen WC und Co schon unterhalb des Schmelzpunkts von Co (etwa 1495 °C) eine Schmelze. Die bei Sintertemperatur gebildete, überwiegend aus Co bestehende Schmelzphase benetzt die WC-Partikel gut; durch Kapillarkräfte ordnen sich die Partikel um und packen sich dichter, und zusätzlich lösen sich kleine WC-Partikel und scheiden sich auf großen wieder ab, sodass nahezu die theoretische Dichte erreicht wird. Dies ist das Flüssigphasensintern. Nach dem Abkühlen bleibt Co als Bindephase zurück, die die harten WC-Partikel verbindet und für die Zähigkeit sorgt. WC hat einen extrem hohen Schmelzpunkt, sodass Schmelzen und Gießen nicht praktikabel sind; es wird pulvermetallurgisch hergestellt. Co geht beim Sintern nicht durch Verdampfen verloren, sondern ist als Bindephase unverzichtbar.
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