Sert metaller, wolfram ve titan gibi karbürlerin, kobalt gibi bağlayıcı bir maddeyle birleşerek çok yüksek ısılarda sinterlenmesiyle meydana gelmektedir. Kesici takımlarda kullanılan sert metallerin avantajları arasında homojen yapıları ve bunun sonucu olan yüksek aşınma direnci mevcuttur. Farklı kalitelerde sert metal üretebilmek için farklı malzemeler kullanılmaktadır. Birbirinden farklı metallerin üretilme süreci oldukça uzun ve karışık bir süreçtir. Bu süreçte metalik seri maden, kobalt, nikel ya da nikel molibden yararlanılmaktadır.
Sert Metal Üretme Aşamaları
- Sert metal tozlarının hazırlığı
- Bağlayıcıların hazırlığı
- Tozların preslenmesi
- 900 derecede sinterleme işlemi
- Sert metalleri şekillendirme
- 1300 ila 1600 dereceleri arasında sinterleme işlemi tekrarı
- Taşlama işlemi yapılması
Sert Metallerin Bileşenleri Ve Özellikleri
WC-Co: WC bileşeni Co bileşeni içerisinde çözünerek yüksek baglama özelliği göstermektedir. Bu sayede kesici takıma kenar mukavemeti sağlamış olur. Yüksek sıcaklıklarda çözülme görüldüğü için bu tip bileşene sahip kesici takımların kesme hızları sınırlı olmaktadır.
TiC: Bu bileşeni içeren sert metaller yüksek sıcaklıklarda daha yüksek aşınma direnci göstermektedir. Fakat bu bileşenin fazlasıyla bulunması kesici takımın kırılgan olmasına neden olabilir.
TaC: Kesici takım malzemesi içindeki kenar direncini ve sünekliliği arttırır.
NbC: Kesici takım malzemesinin kenar direncini sağlamaktadır ve TaC özelliklerini içermektedir.
Sert Metallerin Çeşitleri
Konvansiyonel Sert Metaller: Bu tip metaller P, M ve K olmak üzere üç gruba ayrılırlar. P grubu sert metaller yüksek ısıl sertlik ve düşük aşınma direncine sahiptir. Bu sayede uzun talaş verme özelliğine sahip çeliklerin işlenmesinde kullanılırlar. M grubu ise yüksek ısıl sertlik ve yüksek aşınma direnci gösterir. Bu metaller ise yüksek ısıl dirence sahip çeliklerin işlenmesinde kullanılır. K grubu sert metaller de düşük ısıl direnç ve yüksek aşınma direnci gösterdikleri için kısa talaş veren malzemelerin işlenmesinde kullanılırlar.
Yüksek TiC Alaşımlı Sert Metaller: Bu tip sert metallerin içeriğinde belli miktarlarda TiC, Ni ve bir miktar da WC olan metallerdir. Yüksek ısıl sertlik, düşük kırılma direnci ve düşük kenar direnci gösterirler. Malzemeler üzerinde gerçekleştirilecek hassas işlemlerde kullanılırlar.
Çok Katmanlı Sert Metaller: Bu tip metaller kaplamasızdır. Bu metallerin gösterdikleri en belirgin özellik yüksek sertliktir.
Kaplamalı Sert Metaller: Bu tip sert metaller bir gövde ve bu gövdenin kaplandığı aşınmaya karşı dirençli TiC, TiN ya da TiCN gibi kaplama kısmından oluşmaktadır. Özellikle tornalama ve frezeleme işlemlerinde kullanılmaktadır. Bunun en önemli sebebi yüksek aşınma direnci ve buna bağlı olarak bu malzemeden üretilen kesici takımların uzun takım ömrü olmasıdır.