| Titel | Substitution of tungsten carbide by niobium carbide as cutting materials and for wear protection |
| Autor | Mathias Woydt, Hardy Mohrbacher, Jef Vleugels and Shuigen Huang |
| Infos zum Autor | Dr. Mathias Woydt, BAM Bundesanstalt für Materialforschung und —prüfung, DE-12200 Berlin Prof. Dr. Hardy Mohrbacher, Niobelcon b.v./b.a., BE-2970 Schilde, Belgium Prof. Dr. Jef Vleugels, Dr. Shuigen Huang, KU Leuven — Department of Materials Engineering (MTM), BE-3001 Heverlee (Leuven), Belgium Corresponding author: mathias.woydt@bam.de, tel. +49 (0) 172 3959594 |
| Inhalt | Zusammenfassung Im binären System NbC-C existieren verschiedene Phasen im Homogenitätsbereich NbCx, mit 0,75< x <1,0, wie NbC, Nb6C5 und Nb4C3, die ein breites Prozeßfenster beim Sintern und in der Werkstoffentwicklung ermöglichen. Die Mikrohärte, die Warmhärte, der Verschleißwiderstand, der Elastizitätsmodul und die Zähigkeit von Hartmetallen hängen vom C/Nb-Verhältnis ab, wie auch von der Zugabe von Sekundärcarbiden. NbC steht heute aus carbothermischer Umwandlung von Nb2O5 oder aus in Schmelzen gewachsenen NbC-Würfeln in hinreichenden Mengen zur Verfügung. Sowohl NbC, als auch Nb2O5, sind REACH registriert und bislang ohne Kennzeichnungen. NbC hat sowohl als Zerspanungswerkstoff, als auch für den Verschleißschutz große Anwendungspotentiale und kann mit WC funktional konkurrieren. Abstract Several phases, like Nb4C3, Nb6C5 and other short and long range ordered phases occur in the region of homogeneity of NbCx (0.75< x <1.0) in the binary phase diagram. Properties, like micro-hardness, hot hardness, sliding wear resistance, elastic modulus and toughness can be tailored by the C/Nb ratio, the addition of secondary carbides and the type of binder. Supporting results from different grades with varying C/Nb ratio or binder types were illuminated. Thus, the NbC system offers to producers a wider process window, than WC. The impact of these tailored properties on sliding wear and cutting performance was illuminated by tribological and machining results. Niobium is today largely available. NbC can be synthesized by carbothermal conversion of Nb2O5 or be metallurgically grown and leached out, provides comparably low friction in many relevant tribo-contacts and displays low wear. NbC and Nb2O5 have so far no REACH classification related to human toxicology and are not listed as substances of very high concern contrary to WO3 and Co3O4. |
| Datum | 2016 |
