EP3077337A1 - Verfahren zur hartmetallkörper-charakterisierung - Google Patents

Verfahren zur hartmetallkörper-charakterisierung

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Publication number
EP3077337A1
EP3077337A1 EP14828435.9A EP14828435A EP3077337A1 EP 3077337 A1 EP3077337 A1 EP 3077337A1 EP 14828435 A EP14828435 A EP 14828435A EP 3077337 A1 EP3077337 A1 EP 3077337A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hard metal
excitation
magnetic field
carbide
sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14828435.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Fink
Johannes Glätzle
Rolf KÖSTERS
Ralph USELDINGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceratizit Austria GmbH
Original Assignee
Ceratizit Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ceratizit Austria GmbH filed Critical Ceratizit Austria GmbH
Publication of EP3077337A1 publication Critical patent/EP3077337A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90—Carbides
    • C01B32/914—Carbides of single elements
    • C01B32/949—Tungsten or molybdenum carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/80—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating mechanical hardness, e.g. by investigating saturation or remanence of ferromagnetic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides

Definitions

  • the present invention relates to a method for
  • Hard metal characterization device and uses of such.
  • Carbide components are used in many applications, where both a relatively high hardness of the component and high wear resistance are required.
  • hard-material particles which may be predominantly formed by tungsten carbide (WC) are present in a matrix of a ductile binder, which usually comprises cobalt (Co), iron (Fe) and / or nickel (Ni), in particular by a combination of one or more of cobalt, iron and nickel may be formed, in particular by cobalt embedded.
  • a ductile binder which usually comprises cobalt (Co), iron (Fe) and / or nickel (Ni), in particular by a combination of one or more of cobalt, iron and nickel may be formed, in particular by cobalt embedded.
  • cubic carbides of one or more of the elements of Groups IV B, VB and VI B of the Periodic Table of the Elements also be present in minor proportions.
  • other elements in particular tungsten and / or chromium, may be present in dissolved form in the binder even in small amounts.
  • Carbide is most frequently used, in which the binder consists at least essentially of cobalt, if necessary with further elements dissolved in small amounts therein, in particular tungsten and / or chromium, and the hard material particles are formed at least essentially by tungsten carbide, wherein Comparison to the proportion of tungsten carbide in percent by weight - small amounts of said cubic carbides and, if necessary, other substances may be present in small amounts. Due to the combination of the ductile binder embedded in it
  • Hard material particles have carbide unique material properties.
  • the hard material particles provide a high hardness of the material, whereas the binder gives the cemented carbide a certain toughness.
  • cemented carbide the conflict of objectives between a hard as possible and thus abrasion resistant, but it brittle material and on the other hand a tough and thus impact resistant, but not so hard material for a variety of applications can be satisfactorily solved.
  • the properties of the carbide are very specifically adapted to the respective application.
  • the percentage of binder is varied over a wide range, to achieve rather tough carbide, a larger binder content is used and to achieve greater wear resistance, a lower binder content.
  • the grain size of the hard material particles, in particular of the hexagonal tungsten carbide is adjusted to the desired
  • the grain size is controlled in particular by the particle size of the starting material used and the addition of the aforementioned cubic carbides as grain growth inhibitors in the powder metallurgy production of the hard metal.
  • the different hard metals Due to the very large differences in particular the binder content and the grain size of the hard material particles, the different hard metals have a relatively wide range of different properties. For a relatively coarse but already sufficient classification for many applications, it is customary to subdivide according to the parameters binder content (in
  • Grain size of the WC grains is a classification e.g. in the following classes:
  • Tungsten carbide grains Tungsten carbide grains.
  • the binder metals used in hard metal Co, Fe, Ni or their alloys, in particular Co have ferromagnetic properties and also the carbide shows
  • Magnetic field a hysteresis loop as it is generally known from ferromagnetic materials.
  • the hysteresis loop can be characterized by certain properties, in particular the coercive field strength H c , the magnetic remanence BR and the saturation magnetization 4 ⁇ .
  • the saturation magnetization 4 ⁇ and the coercive force H c correlate with the characteristic properties of the hard metal, ie in particular the binder content (ie the proportion of the ferromagnetic binder) and the grain size of the hard material particles, ie in particular the WC grains.
  • the hardness of the carbide is in turn with the
  • a hardness test in particular a Vickers hardness measurement
  • a metallurgical finish is made for the microscopic examination of the grain size and the microstructure.
  • Hc coercive force
  • EP 0 595 1 17 B1 describes a method for examining a test specimen, which is formed from a ferrous material with cementite fins in a ferrite matrix, with a micromagnetic measuring head.
  • Carbide is usually used in a powder metallurgy
  • Carbon content in the hard metal is also reflected, at least in the saturation magnetization 4 ⁇ , which is why also for checking or monitoring the highest 11 u ng sp cess, i. for quality assurance, samples from respective manufacturing batches relating to this physical
  • Carbide bodies especially in carbide recycling, to facilitate and to simplify the quality assurance of the carbide production process.
  • the object is achieved by a method for hard metal body characterization according to claim 1.
  • Advantageous developments are specified in the dependent claims.
  • a carbide body to be characterized with a micromagnetic measuring head, wherein the measuring head comprises at least: an exciter unit with an excitation magnet and a
  • Low frequency generator for generating a low frequency magnetic excitation alternating field
  • an excitation magnetic field sensor for detecting the generated alternating magnetic field
  • Hard metal class which is characterized at least by a binder content range and a grain size range of the hard material particles, of a plurality of carbide classes.
  • the micromagnetic measuring head which has the exciter unit, the excitation magnetic field sensor and the induction sensor for carbide body characterization, a simple measurement is made possible, with a classification of carbide at least with respect to the
  • Binder content and grain size of the hard particles can be done without complex and time-consuming measurement methods must be used.
  • carbide recycling material the properties of which are not initially known in particular with respect to binder content and grain size of the hard material particles are quickly and inexpensively characterized and sorted into different carbide classes, which can then be fed separately each a recycling process.
  • a very high quality of the Carbide provided recycling process resulting in particular, even if in the recycling process no complete chemical
  • Hard material particles may in particular preferably also have a
  • micromagnetic measuring head wherein the measuring head comprises at least: an exciter unit with an exciter magnet and a
  • Low frequency generator for generating a low frequency magnetic excitation alternating field
  • an excitation magnetic field sensor for detecting the generated alternating magnetic field
  • the micromagnetic measuring head which has the exciting unit, the excitation magnetic field sensor and the induction sensor, for hard metal body characterization to evaluate the manufacturing process
  • the hard metal manufacturing process in which the binder content and the resulting grain size of the hard material particles in the hard metal basically are known to be checked in a simple and cost-effective manner with regard to the carbon content of the cemented carbide, so that a control of the sintering process is possible.
  • the control can be particularly non-destructive and as an integrated step in the
  • the hard metal body is assigned
  • Carbon content of the carbide is marked, or
  • the hard metal body (and further carbide body of the same manufacturing batch) can be selectively fed to a post-treatment, if too low a carbon content or too high
  • the first class can in particular by a certain range of carbon content by one
  • Target carbon content to be determined.
  • the hard metal body is fed to a post-treatment when it has been divided into the second class or the third class. In this case, even if initially too low or too high carbon content is present, a desired high quality of the
  • a high-frequency generator unit comprises the step of: applying one to the
  • the carbide body characterization may also be based on that of the
  • the higher-frequency magnetic alternating field preferably has a lower amplitude than the excitation alternating field.
  • the detected signals are evaluated to determine the overlay permeability. Also an evaluation of the
  • the detected signals are evaluated to determine the magnetic field
  • Barkhausen noise Also, the evaluation of the Barkhausen noise allows an advantageous classification and / or control of
  • the object is also achieved by a hard metal characterization device according to claim 9.
  • Advantageous developments are specified in the dependent claims.
  • the hard metal characterization device has an evaluation electronics and a measuring head, wherein the measuring head comprises: an excitation unit with an excitation magnet and a low-frequency generator for generating a low-frequency excitation magnetic field, a
  • Excitation magnetic field sensor for detecting the excitation magnetic field
  • an induction sensor with a coil assembly The evaluation electronics is designed to detect a signal of the excitation magnetic field sensor and a signal of the induction sensor, to process it electronically and to output at least one physical measurement variable representative of a classification of the cemented carbide on a user interface.
  • the carbide characterization apparatus enables advantageous nondestructive, rapid and inexpensive characterization of hard metal bodies, in particular for classification according to a
  • the evaluation electronics are designed to output at least one physical measurement variable representative of a classification of the hard metal, at least with respect to a particle size of the hard material particles and a binder content.
  • the evaluation electronics are designed to output at least one physical measurement variable representative of a classification of the hard metal, at least with respect to a particle size of the hard material particles and a binder content.
  • the evaluation electronics are designed to provide at least one for a classification of the hard metal with respect to the
  • Carbon content represent representative physical measure.
  • the at least one physical measurand may be e.g. especially with known binder content and / or known grain size of the hard material particles for the carbon content of the hard metal be representative.
  • the cemented carbide characterization device allows easy and inexpensive control of the hard metal fabrication process.
  • a high-frequency generator unit for generating a relative to the excitation alternating field higher-frequency magnetic alternating field for generating further eddy current induced
  • the excitation magnetic field sensor has a Hall sensor.
  • the object is also achieved by using a previously described hard metal characterization device for classifying
  • Carbide bodies dissolved at least with respect to binder content and grain size of the hard particles.
  • the object is further achieved by use of a previously
  • a check of the carbon content of the hard metal body is preferably carried out.
  • 1 shows a schematic representation of a hard metal characterization device according to an embodiment
  • 2 is a schematic block diagram for explaining a
  • FIG. 3 is a schematic block diagram for explaining a
  • Hard metal characterization device 1 with reference to Fig. 1 described in more detail.
  • the carbide characterization device 1 has a control unit 2 with evaluation electronics 3 whose function will be described in more detail below.
  • the transmitter 3 is connected via a data line 4 with a
  • User interface 5 connected, for example, by a display, In particular, a screen can be formed.
  • the evaluation 3 and the control unit 2 may, for example, at least partially by a
  • the hard metal characterization device 1 also has a
  • Measuring head 6, which is designed for a study of hard metal bodies.
  • Fig. 1 is an exemplary hard metal body 20 in the form of a
  • the measuring head 6 is designed to examine carbide bodies of different size and shape.
  • the measuring head 6 is shown schematically in dashed lines in Fig. 1.
  • the measuring head 6 has an excitation unit 8 with an exciter magnet 81 and a low-frequency generator 82 for generating a low-frequency magnetic excitation alternating field, as shown schematically in FIG. 1.
  • the excitation magnet 81 has a magnetic yoke 81 1 and an exciter coil 812 encompassing the yoke 81 1 at least in regions, which can be driven by the low-frequency generator 82.
  • Low frequency generator 82 is connected via (not shown lines) to the control unit 2, so that the control unit 2 the
  • the yoke 81 1 has a substantially U-shaped configuration with two
  • Thigh 81 1 a on.
  • the low-frequency generator 82 can be generated via the excitation coil 812 in the yoke 81 1 an excitation magnetic field with which the examined hard metal body 20 on the legs 81 1 a of the yoke 81 1 can be acted upon.
  • Fig. 1 schematically a
  • Exciter coil 812 is shown, which surrounds the yoke 81 1 in a central region, other suitable arrangements are possible. For example, can also be two interconnected part-exciting coils each on the
  • Legs 81 are arranged 1a of the yoke 81 1.
  • the measuring head 6 also has an excitation magnetic field sensor 7 for measuring
  • the excitation magnetic field sensor 7 is interposed by one between the
  • Excitation magnetic field sensor 7 is arranged to locally the
  • an induction sensor 9 In the measuring head 6 is also an induction sensor 9 with a
  • Coil arrangement is provided, which is also disposed between the legs 81 1 a of the yoke 81 1, as shown schematically in Fig. 1.
  • Induction sensor 9 may e.g. in a conventional manner, two core parts having a coupling gap and a scrub gleichspalt, wherein on the respective core parts in each case an induction coil is arranged.
  • the two induction coils are via lines (not shown) with the
  • the coupling gap of the induction sensor 9 is arranged such that it can be brought close to the surface of the hard metal to be examined.
  • Einkoppelspaltes is preferably selected such that it is in the range of the dimension of microstructures in hard metal bodies to be examined.
  • the induction sensor 9 is surrounded except in the region of the coupling-in gap of a shielding to keep interference as low as possible.
  • the hard metal characterizing device 1 further has a high frequency generator unit 11 for generating a magnetic field having a higher frequency than the excitation magnetic field for generating eddy current induced magnetic fields in the hard metal body 20 to be examined.
  • a high frequency generator unit 11 for generating a magnetic field having a higher frequency than the excitation magnetic field for generating eddy current induced magnetic fields in the hard metal body 20 to be examined.
  • the high-frequency generator unit 1 a coil assembly 1 1 1, which is also integrated in the measuring head 6 is formed.
  • the high-frequency generator unit 11 is designed to generate an alternating magnetic field having a significantly higher frequency than the excitation magnetic field, for example by a factor of 100 higher, and at a much lower amplitude than that
  • Alternating field is superimposed on the excitation magnetic field.
  • High frequency generator unit 11 is also not shown above
  • FIG. 1 schematically a separate coil assembly 1 1 1 between the legs 81 1 a of the yoke 81 1 is shown, it is e.g. also possible to form the high frequency generator unit 11 differently or
  • the control unit 2 with the transmitter 3 is so with the
  • a low-frequency alternating magnetic field can be generated by the high-frequency generator unit 1 1 a
  • the evaluation 3 is designed to evaluate the received signals in a variety of ways. For this purpose, the
  • Evaluation electronics in particular various filter elements
  • the evaluation electronics 3 preferably has e.g. in particular, one or more A / D converter, so that the described components can be preferably at least partially implemented as software.
  • the evaluation electronics 3 can e.g. from the detected signals the
  • the described hard metal characterization device is the
  • the hard metal characterization device is used to classify hard metal bodies whose physical properties, such as, in particular, the binder content and the
  • Grain size of the hard material particles are not initially known, as e.g.
  • Hard material particles in particular the average particle size of WC-Kömern, and if necessary. Hardness are known and correspond to the typical representatives of the different carbide classes.
  • the number of carbide classes to be differentiated may differ depending on the respective purpose of the characterization, eg it may be sufficient for a classification, a classification according to the Grain size classes N (nano), U (ultra-fine), S (submicron), F (fine),
  • M medium
  • C coarse
  • E extra coarse
  • measurements are first carried out with carbide bodies representative of the respective carbide classes and the
  • Carbide grades are determined.
  • the different grades of carbide show in the evaluated sizes, in particular in the
  • Barkhausen noise curves in the eddy current impedance, in one
  • Harmonic analysis and / or overlay permeability characteristic properties for each carbide grade.
  • the selection of one or more concrete physical parameters that are used for the characterization can take place differently depending on the desired accuracy of the classification. For example, it is possible to evaluate the detected signals to determine the magnetic Barkhausen noise or overlay permeability. As characteristic values, e.g. certain maximum values, peak heights, peak widths or the like are evaluated.
  • carbide body with initially unknown physical properties such as unknown binder content and unknown mean grain size of the hard material particles are examined and classified by the method for hard metal body characterization according to the first embodiment.
  • a first step S1 the micromagnetic measuring head 6 is placed on the hard metal body 20 to be examined.
  • the Measuring head 6 placed on the hard metal body 20.
  • a step S2 a low-frequency alternating magnetic field is applied to the excitation unit 8 and the signals of the
  • Excitation magnetic field sensor 7 and the induction sensor 9 are detected by the transmitter 3.
  • High-frequency generator unit 11 while the transmitter 3 detects the signals of the excitation magnetic field sensor 7 and the induction sensor 9.
  • step S3 evaluates the evaluation 3, the detected signals of the excitation magnetic field sensor 7 and the
  • Induction sensor 9 off.
  • a step S4 an assignment of the detected and evaluated signals to one of the determined carbide classes HM1, HM2, HM3, at least by a binder content range and a
  • WC grain size range are characterized.
  • the described carbide characterization method thus enables a simple and cost-effective sorting of e.g.
  • Carbide recycling material according to various carbide grades so that the carbide bodies can be sorted according to carbide grades and fed into the recycling process, thus ensuring a high quality of the recycling process.
  • the hard-metal characterization device 1 is used to check a
  • the method for hard metal body characterization according to the second embodiment is different from the first embodiment described above in that it is not for classifying a
  • Carbide body is used, the binder content and grain size of the hard particles is initially unknown, but to verify the manufacturing process of hard metal bodies, in which the binder content and the grain size range of the hard material particles is basically known.
  • Reference measurement is at least one hard metal body with a
  • predetermined binder content and a predetermined particle size range of the hard material particles, in particular of WC grains, which also has a desired target carbon content of the hard metal examined with the previously described hard metal characterization device 1. Furthermore, in each case at least one comparison hard metal body with the same binder content and particle size range of the hard material particles, but too low carbon content, and at least one comparative hard metal body with the same binder content and particle size range of the hard material particles, but too high carbon content, are examined.
  • Induction sensor 9 which are suitable for distinguishing the target carbon content, the low carbon content and the high carbon content of the hard metal selected.
  • this is characterized by at least one physical quantity for distinguishing a first class K1, which is characterized by the desired carbon content, a second class K2, which is characterized by a low carbon content, and a third class, which is characterized by a low carbon content is, selected.
  • Harmonic analysis done There may be e.g. again a peak height, a peak width and / or other characteristic properties of the signals are used.
  • a low-frequency alternating magnetic field is applied with the excitation unit 8 and the signals of the
  • Excitation magnetic field sensor 7 and the induction sensor 9 are detected.
  • the high frequency generator unit 1 1 also applying a relation to the excitation alternating field higher frequency magnetic alternating field for generating eddy current induced magnetic fields and the signals of the excitation magnetic field sensor 7 and the induction sensor 9 are detected.
  • the evaluation unit 3 evaluates the detected signals of the excitation magnetic field sensor 7 and of the induction sensor 9. Based on the previously carried out reference measurements, an assignment of the hard metal body 20 to a first class K1, which is characterized by a desired carbon content, a second class K2, which is characterized by a too low carbon content, or a third class K3, takes place in a step S14 , which is characterized by a high carbon content. The assignment is based on whether the evaluated signals have the characteristics characteristic of the first class K1, the second class K2 or the third class K3.
  • the cemented carbide body 20 is assigned due to the measurement results of the first class K1, which is characterized by the target carbon content or a target carbon content range, the process ends in this step and the manufacturing process of the corresponding batch is judged to be satisfactory. However, if an assignment is made to the class K2, which is characterized by a low carbon content, the carbide body of the batch in a step S15 of
  • Post-treatment NB1 supplied to increase the carbon content. If an assignment in the class K3 takes place, due to a too low
  • Carbon content is characterized, the carbide bodies of the batch in step S15, however, a post-treatment NB2 supplied to reduce the carbon content.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung bereitgestellt, mit den Schritten: (S1) Platzieren eines mikromagnetischen Messkopf (6) an einem zu charakterisierenden Hartmetallkörper (20), wobei der Messkopf (6) zumindest aufweist: eine Erregereinheit (8) mit einem Erregermagneten (81) und einem Niederfrequenzgenerator (82) zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes; einen Erregungsmagnetfeld- Sensor (7) zur Erfassung des erzeugten magnetischen Wechselfeldes; und einen Induktionssensor (9) mit einer Spulenanordnung; (S2) Anlegen eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit der Erregereinheit (8) und Erfassen der Signale des Erregungsmagnetfeld- Sensors (7) und des Induktionssensors (9), und (S3) Auswerten und (S4) Zuordnen der erfassten Signale zu einer Hartmetallklasse, die zumindest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen Korngrößenbereich der Hartstoffteilchen charakterisiert ist, von einer Mehrzahl von Hartmetallklassen (HM1, HM2, HM3).

Description

VERFAHREN ZUR HARTMETALLKÖRPER-CHARAKTERISIERUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Hartmetallkörper-Charakterisierung sowie eine
Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung und Verwendungen einer solchen.
Bauteile aus Hartmetall kommen in vielen Anwendungen zum Einsatz, bei denen es sowohl auf eine relativ große Härte des Bauteils ankommt als auch auf eine hohe Verschleißbeständigkeit. Die Anwendungsbereiche von
Hartmetall erstrecken sich dabei über viele verschiedene technische
Anwendungsgebiete, die u.a. Werkzeuge für die Metallbearbeitung,
insbesondere zerspanende Metallbearbeitung, die Papier- oder
Kunststoffbearbeitung, Werkzeuge für die Holz- oder Gesteinsbearbeitung, Umformwerkzeuge für verschiedene Zwecke und vieles mehr umfassen.
Bei Hartmetall sind Hartstoffteilchen, die insbesondere überwiegend durch Wolframkarbid (WC) gebildet sein können, in einer Matrix aus einem duktilen Binder, der üblicherweise Kobalt (Co), Eisen (Fe) und/oder Nickel (Ni) aufweist, insbesondere durch eine Kombination von einem oder mehreren von Kobalt, Eisen und Nickel gebildet sein kann, insbesondere durch Kobalt, eingebettet. Neben Wolframkarbid können dabei ggfs. weitere Hartstoffteilchen,
insbesondere kubische Karbide von einem oder mehreren der Elemente der Gruppen IV B, V B und VI B des Periodensystems der Elemente, ebenfalls in geringeren Anteilen vorhanden sein. Ferner können in dem Binder auch in geringen Mengen andere Elemente, insbesondere Wolfram und/oder Chrom, in gelöster Form vorhanden sein. Am Häufigsten kommt Hartmetall zum Einsatz, bei dem der Binder zumindest im Wesentlichen aus Kobalt besteht, ggfs. mit in geringen Mengen darin gelösten weiteren Elementen, insbesondere Wolfram und/oder Chrom, und die Hartstoffteilchen zumindest im Wesentlichen durch Wolframkarbid gebildet sind, wobei - im Vergleich zum Anteil an Wolframkarbid in Gewichtsprozent - geringe Mengen der genannten kubischen Karbide und ggfs. weitere Substanzen in geringen Mengen vorhanden sein können. Aufgrund der Kombination des duktilen Binders mit darin eingebetteten
Hartstoffteilchen weist Hartmetall einzigartige Werkstoffeigenschaften auf.
Insbesondere stellen die Hartstoffteilchen eine große Härte des Werkstoffs bereit, wohingegen der Binder dem Hartmetall eine gewisse Zähigkeit vermittelt. In dieser Weise kann mit Hartmetall der Zielkonflikt zwischen einerseits einem möglichst harten und damit abriebfesten, aber dafür spröden Material und andererseits einem möglichst zähen und damit schlagfesten, aber dafür nicht so harten Material für eine Vielzahl von Anwendungen zufriedenstellend gelöst werden.
Heutzutage werden die Eigenschaften des Hartmetalls sehr gezielt an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst. Dazu wird insbesondere der prozentuale Anteil des Binders über eine große Bandbreite variiert, wobei zur Erzielung eher zähen Hartmetalls ein größerer Binderanteil zum Einsatz kommt und zur Erzielung einer größeren Verschleißbeständigkeit ein niedrigerer Binderanteil. Außerdem wird die Korngröße der Hartstoffteilchen, insbesondere des hexagonalen Wolframkarbids, gezielt eingestellt, um die gewünschten
Materialeigenschaften zu erhalten. Die Korngröße wird dabei insbesondere über die Partikelgröße des verwendeten Ausgangsmaterials und die Zugabe der bereits genannten kubischen Karbide als Kornwachstumshemmer bei der pulvermetallurgischen Herstellung des Hartmetalls kontrolliert.
Aufgrund der sehr großen Unterschiede in insbesondere dem Bindergehalt und der Korngröße der Hartstoffteilchen weisen die verschiedenen Hartmetalle eine relativ große Bandbreite an unterschiedlichen Eigenschaften auf. Für eine noch relativ grobe, aber für viele Einsatzzwecke bereits ausreichende Klassifizierung ist es üblich, eine Unterteilung nach den Parametern Bindergehalt (in
Gewichtsprozent), mittlere Korngröße der Hartstoffpartikel (insbesondere des Wolframkarbids) und resultierende Härte (meist gemessen als Vickershärte, z.B. HV30) vorzunehmen. Eine Einteilung in eine bestimmte Hartmetallklasse kann dann in Abhängigkeit von den Wertebereichen dieser Parameter erfolgen. Eine noch genauere Unterteilung, z.B. unter Berücksichtigung der genauen Anteile verschiedener kubischer Karbide, kann für relativ viele Zwecke unterbleiben. In einer Festlegung des Arbeitskreises Hartmetall (Fachverband Pulvermetallurgie) zu den Korngrößenklassen erfolgt bzgl. der mittleren
Korngröße der WC-Körner eine Einteilung z.B. in die folgenden Klassen:
Aufgrund der Rohstoffpreisentwicklung und unter allgemeinen
Nachhaltigkeitsgesichtspunkten hat sich in der jüngeren Vergangenheit ein Trend zur vermehrten Nutzung von Recyclingmaterial bei der
Hartmetall-Herstellung ergeben. Dabei werden gebrauchte Hartmetallkörper, bei denen z.B. ein Funktionsbereich verschlissen ist, eingesammelt und deren Material wird für eine erneute Verwendung in einem Hartmetall-
Herstellungsprozess wiederaufbereitet. Um bei der Verwendung von derartigem Recyclingmaterial eine sehr hohe Qualität des zu erzeugenden Hartmetalls sicherzustellen, ist es erforderlich, das Recyclingmaterial gemäß den zuvor beschriebenen Kriterien (Bindermetallgehalt, Korngröße, Härte) zu klassifizieren und zu sortieren, um eine getrennte Aufbereitung der verschiedenen
Hartmetall-Klassen zu betreiben.
US 4,466,945 beschreibt ein Verfahren zum Sortieren von
Hartmetall-Recyclingmaterial nach Bindergehalt und Korngröße der
Wolframkarbidkörner.
Da eine direkte Messung von z.B. dem Bindergehalt, der Korngröße und der Härte von Hartmetall sehr aufwändig und teilweise mit Schwierigkeiten verbunden ist, ist es in der Hartmetallindustrie üblich, eine indirekte
Messmethodik anzuwenden. Die bei Hartmetall zum Einsatz kommenden Bindermetalle Co, Fe, Ni oder deren Legierungen, insbesondere Co, weisen ferromagnetische Eigenschaften auf und auch das Hartmetall zeigt
ferromagnetische Eigenschaften. Aufgrund der ferromagnetischen
Eigenschaften durchläuft die magnetische Flussdichte B in dem Hartmetall in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke H eines angelegten
Magnetfeldes eine Hystereseschleife, wie es allgemein von ferromagnetischen Materialien bekannt ist. Die Hystereseschleife lässt sich dabei über bestimmte Eigenschaften, wie insbesondere die Koerzitivfeldstärke Hc, die magnetische Remanenz BR und die Sättigungsmagnetisierung 4πσ, charakterisieren. Die Sättigungsmagnetisierung 4πσ und die Koerzitivfeldstärke Hc korrelieren dabei mit den charakteristischen Eigenschaften des Hartmetalls, also insbesondere dem Bindergehalt (d.h. dem Anteil des ferromagnetischen Binders) und der Korngröße der Hartstoffteilchen, also insbesondere der WC-Körner. Die Härte des Hartmetalls steht dabei wiederum mit dem
Bindergehalt und der Korngröße insbesondere der WC-Körner in
Zusammenhang.
In der Praxis in der Hartmetallindustrie ist es daher üblich, zur
Charakterisierung eines (unbekannten) Hartmetalls die Koerzitivfeldstärke Hc und die Sättigungsmagnetisierung 4πσ zu ermitteln und aus diesen Messwerten auf den Bindergehalt und die Korngröße der Hartstoffteilchen rückzuschließen. Ferner kann in dieser Weise auch bereits in gewissem Maße auf die Härte des Hartmetalls rückgeschlossen werden, sodass die Erfassung der
Koerzitivfeldstärke Hc und der Sättigungsmagnetisierung 4πσ bereits eine Klassifizierung des Hartmetalls ermöglicht. Um eine genauere
Unterklassifizierung vorzunehmen bzw. um die Rückschlüsse aus der gemessenen Koerzitivfeldstärke Hc und der gemessenen
Sättigungsmagnetisierung Ana zu bestätigen, wird in der Praxis oftmals zusätzlich noch eine Härteprüfung (insbesondere eine Vickershärte-Messung) vorgenommen und/oder ggfs. ein metallurgischer Schliff zur mikroskopischen Untersuchung der Korngröße und der Gefügestruktur angefertigt. Zur Messung der Koerzitivfeldstärke Hc ist es dabei gemäß den herkömmlichen Verfahren erforderlich, ein Bruchstück des Hartmetalls zu erzeugen und in ein spezielles Messgerät einzubringen. Die Durchführung einer Vickershärte-Messung und das Anfertigen eines metallurgischen Schliffes sind sehr aufwändig und nicht für eine kontinuierliche Messung geeignet, wie sie insbesondere für eine
Klassifizierung und Sortierung von Hartmetall-Recyclingmaterial wünschenswert ist.
EP 0 595 1 17 B1 beschreibt ein Verfahren zum Untersuchen eines Prüfkörpers, der aus einem Eisenwerkstoff mit Zementitlamellen in einer Ferritmatrix gebildet ist, mit einem mikromagnetischen Messkopf. Hartmetall wird üblicherweise in einem pulvermetallurgischen
Herstellungsprozess hergestellt, bei dem pulverförmiges Ausgangsmaterial gepresst und anschließend in einem Flüssigphasen-Sinterprozess gesintert wird, um einen stabilen und dichten Hartmetallkörper auszubilden. Es ist bei diesem Prozess insbesondere wichtig, den resultierenden Kohlenstoffgehalt in dem Hartmetall sehr genau einzustellen, um die gewünschten
Materialeigenschaften zu erreichen. Bei einem zu niedrigen Kohlenstoffgehalt besteht die Gefahr der Bildung von sogenannter η-Phase, unerwünschten Metallkarbiden der Form Me6C, Me-|2C, mit Me = Co und/oder W, deren
Anwesenheit sich sehr nachteilig auf die mechanischen Eigenschaften des Hartmetalls auswirkt. Bei einem zu hohen Kohlenstoffgehalt besteht die Gefahr von Kohlenstoffausscheidungen, die ebenfalls sehr nachteilige Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften des Hartmetalls haben. Der
Kohlenstoffgehalt in dem Hartmetall spiegelt sich ebenfalls zumindest in der Sättigungsmagnetisierung 4πσ wieder, weshalb auch zur Überprüfung bzw. Überwachung des H e rste 11 u ng sp rozesses , d.h. zur Qualitätssicherung, Proben aus jeweiligen Herstellungschargen in Bezug auf diesen physikalischen
Parameter untersucht werden. Auch in diesem Fall ist die herkömmlich praktizierte Analyse sehr aufwändig und erfordert die Zerstörung der Proben. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Charakterisierung von
Hartmetallkörpern, insbesondere beim Hartmetall-Recycling, zu erleichtern und die Qualitätssicherung des Hartmetall-Herstellungsprozesses zu vereinfachen. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung weist die folgenden Schritte auf:
• Untersuchen eines zu charakterisierenden Hartmetallkörpers mit einem mikromagnetischen Messkopf, wobei der Messkopf zumindest aufweist: eine Erregereinheit mit einem Erregermagneten und einem
Niederfrequenzgenerator zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes;
einen Erregungsmagnetfeld-Sensor zur Erfassung des erzeugten magnetischen Wechselfeldes; und
einen Induktionssensor mit einer Spulenanordnung;
• Anlegen eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit der
Erregereinheit und Erfassen der Signale des
Erregungsmagnetfeld-Sensors und des Induktionssensors, und
• Auswerten und Zuordnen der erfassten Signale zu einer
Hartmetallklasse, die zumindest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen Korngrößenbereich der Hartstoffteilchen charakterisiert ist, von einer Mehrzahl von Hartmetallklassen.
Durch die Nutzung des mikromagnetischen Messkopfes, der die Erregereinheit, den Erregungsmagnetfeld-Sensor und den Induktionssensor aufweist, zur Hartmetallkörper-Charakterisierung ist eine einfache Messung ermöglicht, mit der eine Klassifizierung von Hartmetall zumindest in Bezug auf den
Bindergehalt und die Korngröße der Hartstoffteilchen erfolgen kann, ohne dass aufwändige und zeitraubende Messverfahren zur Anwendung kommen müssen. In dieser Weise kann z.B. Hartmetall-Recyclingmaterial, dessen Eigenschaften insbesondere in Bezug auf Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen anfänglich nicht bekannt sind, schnell und kostengünstig in verschiedene Hartmetallklassen charakterisiert und sortiert werden, die dann separat jeweils einem Recyclingprozess zugeführt werden können. In dieser Weise wird in einfacher und kostengünstiger Weise eine sehr hohe Qualität des aus dem Recyclingprozess resultierenden Hartmetalls bereitgestellt, insbesondere auch dann, wenn bei dem Recyclingprozess keine vollständige chemische
Aufbereitung in Einzelbestandteile erfolgt, wie es z.B. bei dem an sich bekannten Zn-Recyclingprozess von Hartmetall der Fall ist. Neben einer Charakterisierung im Hinblick auf Bindergehalt und Korngröße der
Hartstoffteilchen kann dabei insbesondere bevorzugt auch eine
Charakterisierung bezüglich der Härte des Hartmetalls erfolgen.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Hartmetallkörper- Charakterisierung nach Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung weist die folgenden Schritte auf:
· Untersuchen eines produzierten Hartmetallkörpers mit einem
mikromagnetischen Messkopf, wobei der Messkopf zumindest aufweist: eine Erregereinheit mit einem Erregermagneten und einem
Niederfrequenzgenerator zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes;
einen Erregungsmagnetfeld-Sensor zur Erfassung des erzeugten magnetischen Wechselfeldes; und
einen Induktionssensor mit einer Spulenanordnung;
• Anlegen eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit der Erregereinheit und Erfassen der Signale des Erregungsmagnetfeld- Sensors und des Induktionssensors,
• Auswerten und Zuordnen der erfassten Signale zu einer Hartmetallklasse, die durch zumindest einen Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls
gekennzeichnet ist, von einer Mehrzahl von Hartmetallklassen. Durch die Nutzung des mikromagnetischen Messkopfes, der die Erregereinheit, den Erregungsmagnetfeld-Sensor und den Induktionssensor aufweist, zur Hartmetallkörper-Charakterisierung zur Beurteilung des Herstellungsprozesses kann der Hartmetall-Herstellungsprozess, bei dem der Bindergehalt und die resultierende Korngröße der Hartstoffteilchen in dem Hartmetall grundsätzlich bekannt sind, in einfacher und kostengünstiger Weise im Hinblick auf den erzielten Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls überprüft werden, sodass eine Kontrolle des Sinterprozesses ermöglicht ist. Die Kontrolle kann dabei insbesondere zerstörungsfrei und als integrierter Schritt in dem
Herstellungsprozess erfolgen.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt ein Zuordnen des Hartmetallkörpers zu
(i) einer ersten Klasse, die durch einen Soll-Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist,
(ii) einer zweiten Klasse, die durch einen zu niedrigen
Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist, oder
(iii) einer dritten Klasse, die durch einen zu hohen Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist. In diesem Fall kann der Hartmetallkörper (und weitere Hartmetallkörper derselben Herstellungs-Charge) gezielt einer Nachbehandlung zugeführt werden, wenn ein zu niedriger Kohlenstoffgehalt oder ein zu hoher
Kohlenstoffgehalt vorliegt. Die erste Klasse kann dabei insbesondere durch eine gewisse Bandbreite des Kohlenstoffgehalts um einen
Soll-Kohlenstoffgehalt bestimmt sein.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt ein Zuführen des Hartmetallkörpers zu einer Nachbehandlung, wenn er in die zweite Klasse oder die dritte Klasse eingeteilt wurde. In diesem Fall wird, auch wenn zunächst ein zu niedriger oder zu hoher Kohlenstoffgehalt vorliegt, eine gewünschte hohe Qualität des aus dem
Herstellungsprozess hervorgehenden Hartmetallkörpers sichergestellt.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine Hochfrequenzgenerator-Einheit vorgesehen und das Verfahren weist den Schritt auf: Anlegen eines gegenüber dem
Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur
Erzeugung von wirbelstrominduzierten Magnetfeldern. In diesem Fall kann die Hartmetallkörper-Charakterisierung auch basierend auf der von der
Permeabilität und der Leitfähigkeit des Hartmetallkörpers abhängigen
Wirbelstromimpedanz erfolgen, was ein besonders gute Klassifizierung und/oder Beurteilung des Herstellungsprozesses ermöglicht. Bevorzugt weist das höherfrequente magnetische Wechselfeld dabei eine geringere Amplitude als das Erregungswechselfeld auf. Gemäß einer Weiterbildung erfolgt ein Auswerten der erfassten Signale zur Bestimmung der Überlagerungspermeabilität. Auch ein Auswerten der
Überlagerungspermeabilität ermöglicht eine besonders vorteilhafte
Klassifizierung und/oder Kontrolle des Herstellungsprozesses. Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung erfolgt ein Auswerten der erfassten Signale zur Bestimmung des magnetischen
Barkhausenrauschens. Auch das Auswerten des Barkhausenrauschens ermöglicht eine vorteilhafte Klassifizierung und/oder Kontrolle des
H e rste 11 u ng sp rozesses .
Die Aufgabe wird auch durch eine Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung weist eine Auswerteelektronik und einen Messkopf auf, wobei der Messkopf aufweist: eine Erregereinheit mit einem Erregermagneten und einem Niederfrequenzgenerator zum Erzeugen eines niederfrequenten Erregungsmagnetfelds, einen
Erregungsmagnetfeld-Sensor zum Erfassen des Erregungsmagnetfelds, und einen Induktionssensor mit einer Spulenanordnung. Die Auswerteelektronik ist dazu ausgebildet, ein Signal des Erregungsmagnetfeld-Sensors und ein Signal des Induktionssensors zu erfassen, elektronisch zu verarbeiten und zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls repräsentative physikalische Messgröße an einer Nutzerschnittstelle auszugeben.
Verglichen mit einem herkömmlichen Verfahren zur Charakterisierung von Hartmetallkörpern, das eine aufwändige und zeitraubende Messtechnik erfordert, ermöglicht die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung eine vorteilhafte zerstörungsfreie, schnelle und kostengünstige Charakterisierung von Hartmetallkörpern, insbesondere zur Klassifizierung nach einem
Bindergehalt und einer Korngröße der Hartstoffteilchen und/oder zur
Überprüfung eines Hartmetall-Herstellungsprozesses. Gemäß einer Weiterbildung ist die Auswerteelektronik dazu ausgebildet, zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls zumindest bezüglich einer Korngröße der Hartstoffteilchen und einem Bindergehalt repräsentative physikalische Messgröße auszugeben. In diesem Fall ist eine einfache und kostengünstige Klassifizierung von Hartmetallkörpern ermöglicht, die
insbesondere bei einem Recycling von Hartmetallmaterial zum Einsatz kommen kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Auswerteelektronik dazu ausgebildet, zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls bezüglich des
Kohlenstoffgehalts repräsentative physikalische Messgröße auszugeben. Die zumindest eine physikalische Messgröße kann dabei z.B. insbesondere bei bekanntem Bindergehalt und/oder bekannter Korngröße der Hartstoffteilchen für den Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls repräsentativ sein. In diesem Fall ermöglicht die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung in einfacher und kostengünstiger Weise eine Kontrolle des Hartmetall-Herstellungsprozesses.
Gemäß einer Weiterbildung ist ferner eine Hochfrequenzgenerator-Einheit zur Erzeugung eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung wirbelstrominduzierter
Magnetfelder vorgesehen, sodass eine von der Permeabilität und der
Leitfähigkeit des Hartmetallkörpers abhängige Wirbelstromimpedanz erfassbar ist. In diesem Fall ist eine besonders vorteilhafte Charakterisierung von
Hartmetallkörpern insbesondere nach Bindergehalt und Korngröße der
Hartstoffteilchen ermöglicht.
Gemäß einer Weiterbildung weist der Erregungsmagnetfeldsensor einen Hall-Sensor auf. Die Aufgabe wird auch durch eine Verwendung einer zuvor beschriebenen Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung zur Klassifizierung von
Hartmetall-Körpern zumindest in Bezug auf Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen gelöst.
Die Aufgabe wird ferner auch durch eine Verwendung einer zuvor
beschriebenen Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung zur Überprüfung eines Herstellungsprozesses eines Hartmetallkörpers gelöst. Bevorzugt erfolgt dabei eine Überprüfung des Kohlenstoffgehaltes des Hartmetallkörpers.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Hartmetall- Charakterisierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform; Fig. 2: ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Hartmetallcharakterisierung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3: ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Hartmetallcharakterisierung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
AUSFÜHRUNGSFORM
Zunächst wird eine Ausführungsform einer
Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 unter Bezug auf Fig. 1 eingehender beschrieben.
Die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 weist eine Steuereinheit 2 mit einer Auswerteelektronik 3 auf, deren Funktion noch eingehender beschrieben wird. Die Auswerteelektronik 3 ist über eine Datenleitung 4 mit einer
Nutzerschnittstelle 5 verbunden, die beispielsweise durch eine Anzeige, insbesondere einen Bildschirm, gebildet sein kann. Die Auswerteelektronik 3 und die Steuereinheit 2 können z.B. zumindest teilweise durch einen
entsprechend eingerichteten Computer realisiert sein. Die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 weist außerdem einen
Messkopf 6 auf, der für eine Untersuchung von Hartmetallkörpern ausgebildet ist. In Fig. 1 ist ein beispielhafter Hartmetallkörper 20 in Form einer
Hartmetallplatte dargestellt. Der Messkopf 6 ist jedoch dazu ausgebildet, Hartmetallkörper unterschiedlicher Größe und Form zu untersuchen. Der Messkopf 6 ist in Fig. 1 schematisch gestrichelt dargestellt.
Der Messkopf 6 weist eine Erregereinheit 8 mit einem Erregermagneten 81 und einem Niederfrequenzgenerator 82 zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes auf, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Der Erregermagnet 81 weist dabei ein magnetisches Joch 81 1 und eine zumindest bereichsweise das Joch 81 1 umgreifende Erregerspule 812 auf, die mit dem Niederfrequenzgenerator 82 ansteuerbar ist. Der
Niederfrequenzgenerator 82 ist über (nicht dargestellte Leitungen) mit der Steuereinheit 2 verbunden, sodass die Steuereinheit 2 den
Niederfrequenzgenerator 82 und somit die Erregereinheit 8 ansteuern kann. Das Joch 81 1 weist eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt mit zwei
Schenkeln 81 1 a auf. Mit dem Niederfrequenzgenerator 82 kann über die Erregerspule 812 in dem Joch 81 1 ein Erregungsmagnetfeld generiert werden, mit dem der zu untersuchende Hartmetallkörper 20 über die Schenkel 81 1 a des Jochs 81 1 beaufschlagbar ist. Obwohl in Fig. 1 schematisch eine
Erregerspule 812 dargestellt ist, die das Joch 81 1 in einem zentralen Bereich umgreift, sind auch andere geeignete Anordnungen möglich. Z.B. können auch zwei miteinander verbundene Teil-Erregerspulen jeweils auf den
Schenkeln 81 1a des Jochs 81 1 angeordnet sein.
Der Messkopf 6 weist ferner einen Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 zum
Erfassen des erzeugten Erregungsmagnetfeldes auf. Bei der Ausführungsform ist der Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 durch einen zwischen den
Schenkeln 81 1 a des Jochs 81 1 angeordneten Hall-Sensor gebildet. Der Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 ist über nicht dargestellte Leitungen mit der Steuereinheit 2 verbunden, sodass die Auswerteelektronik 3 ein Signal des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 erfassen und auswerten kann. Der
Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 ist dabei dazu angeordnet, lokal die
herrschende Tangentialkomponente der Erregungsmagnetfeldstärke zu messen.
Bei dem Messkopf 6 ist ferner ein Induktionssensor 9 mit einer
Spulenanordnung vorgesehen, der ebenfalls zwischen den Schenkeln 81 1 a des Jochs 81 1 angeordnet ist, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Der
Induktionssensor 9 kann z.B. in an sich bekannter Weise zwei Kernteile mit einem Einkoppelspalt und einem Rückschlussspalt aufweisen, wobei auf den jeweiligen Kernteilen jeweils eine Induktionsspule angeordnet ist. Die beiden Induktionsspulen sind über (nicht dargestellte) Leitungen mit der
Auswerteelektronik 3 der Steuereinheit 2 verbunden. Der Einkoppelspalt des Induktionssensors 9 ist derart angeordnet, dass er nah an die Oberfläche des zu untersuchenden Hartmetalls gebracht werden kann. Die Breite des
Einkoppelspaltes ist dabei bevorzugt derart gewählt, dass sie im Bereich der Dimension von Mikrostrukturen in zu untersuchenden Hartmetallkörpern liegt. Bevorzugt ist der Induktionssensor 9 außer im Bereich des Einkoppelspaltes von einem Abschirmgehäuse umgeben, um Störeinflüsse möglichst gering zu halten. Die Auswerteelektronik 3 kann die Ausgangsspannung des
Induktionssensors 9 erfassen und auswerten. Wie in Fig. 1 ebenfalls schematisch dargestellt ist, weist die Hartmetall- Charakterisierungsvorrichtung 1 ferner eine Hochfrequenzgenerator-Einheit 1 1 zum Erzeugen eines gegenüber dem Erregungsmagnetfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung von wirbelstrominduzierten Magnetfeldern in dem zu untersuchenden Hartmetallkörper 20 auf. Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Beispiel weist die Hochfrequenzgenerator- Einheit 1 1 eine Spulenanordnung 1 1 1 auf, die ebenfalls in dem Messkopf 6 integriert ausgebildet ist. Die Hochfrequenzgeneratoreinheit 11 ist dazu ausgebildet, ein magnetisches Wechselfeld zu erzeugen, das eine deutlich höhere Frequenz als das Erregungsmagnetfeld, z.B. um einen Faktor 100 höher, und dabei eine deutlich geringere Amplitude als das
Erregungsmagnetfeld aufweist, sodass das hochfrequente magnetische
Wechselfeld dem Erregungsmagnetfeld überlagerbar ist. Die
Hochfrequenzgenerator-Einheit 11 ist ebenfalls über nicht dargestellte
Verbindungsleitungen mit der Steuereinheit 2 verbunden und ist über diese ansteuerbar. Obwohl in Fig. 1 schematisch eine separate Spulenanordnung 1 1 1 zwischen den Schenkeln 81 1 a des Jochs 81 1 dargestellt ist, ist es z.B. auch möglich, die Hochfrequenzgenerator-Einheit 11 anders auszubilden bzw.
anzuordnen. Insbesondere ist es z.B. auch möglich, eine oder mehrere Spulen auf dem Joch 81 1 bzw. den Schenkeln 81 1 a des Jochs 81 1 anzuordnen, um das zu überlagernde höherfrequente Magnetfeld bereitzustellen.
Die Steuereinheit 2 mit der Auswerteelektronik 3 ist derart mit den
verschiedenen Komponenten des Messkopfes 6 verbunden, dass über die Erregereinheit 8 ein niederfrequentes magnetisches Wechselfeld erzeugt werden kann, dem durch die Hochfrequenzgenerator-Einheit 1 1 ein
höherfrequentes magnetisches Wechselfeld überlagerbar ist, und die Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9
insbesondere zeitaufgelöst erfassbar und auswertbar sind.
Die Auswerteelektronik 3 ist dazu ausgebildet, die empfangenen Signale in unterschiedlichster Weise auszuwerten. Zu diesem Zweck kann die
Auswerteelektronik 3 insbesondere verschiedene Filterelemente,
Verstärkerelemente und/oder Bandpasselemente sowie Speicherelemente zur Speicherung der empfangenen bzw. ausgewerteten Signale aufweisen. Die Auswerteelektronik 3 weist dabei bevorzugt z.B. auch insbesondere einen oder mehrere A/D-Wandler auf, sodass die beschriebenen Komponenten bevorzugt zumindest teilweise auch als Software implementiert sein können. Die Auswerteelektronik 3 kann z.B. aus den erfassten Signalen das
Barkhausenrausch-Signal des magnetischen Barkhausenrauschens
bestimmen, die Wirbelstromimpedanz bestimmen, insbesondere ortsaufgelöst, die Überlagerungspermeabilität auswerten und/oder eine Oberwellenanalyse durchführen. Die genaue Durchführung dieser Auswertung wird im Folgenden nicht eingehender beschrieben. Eine mögliche Auswertung solcher Signale ist z.B. in der bereits in der Beschreibungseinleitung genannten EP 0 595 1 17 B1 ausführlich beschrieben und eine detaillierte Darstellung der möglichen
Auswertungen der Signale findet sich z.B. in der Dissertation„Entwicklung messtechnischer Module zur mehrparamethschen elektromagnetischen
Werkstoffcharakterisierung und -prüfung" von K. Szielasko, Universität des Saarlandes, Saarbrücken 2009, veröffentlicht am 26.08.2009.
Gemäß einem in Fig. 2 schematisch dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird die beschriebene Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung zur
Charakterisierung von Hartmetall zumindest in Bezug auf den Bindergehalt und die mittlere Korngröße der Hartstoffteilchen verwendet. Zusätzlich kann bevorzugt auch eine Charakterisierung im Hinblick auf die Härte erfolgen. Bei dieser Verwendung wird die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung dazu verwendet, eine Klassifizierung von Hartmetallkörpern vorzunehmen, deren physikalische Eigenschaften, wie insbesondere der Bindergehalt und die
Korngröße der Hartstoffteilchen, anfänglich nicht bekannt sind, wie es z.B.
insbesondere bei einem Sortieren von Hartmetall-Recyclingmaterial häufig der Fall ist.
Bei dem Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt zunächst eine Zuordnung von charakteristischen Signalen, die durch die Auswerteelektronik 3 ausgewertet wurden, zu
verschiedenen Hartmetallklassen, die sich insbesondere in ihrem Bindergehalt und/oder der Korngröße der Hartstoffteilchen und/oder der Härte unterscheiden. Zu diesem Zweck erfolgt zunächst eine Referenzmessung mit verschiedenen Referenz-Hartmetallkörpern, deren Bindergehalt und Korngröße der
Hartstoffteilchen, insbesondere die mittlere Korngröße von WC-Kömern, sowie ggfs. Härte bekannt sind und die damit typischen Repräsentanten der zu unterscheidenden Hartmetallklassen entsprechen.
Die Anzahl der zu unterscheidenden Hartmetallklassen kann dabei abhängig von dem jeweiligen Zweck der Charakterisierung verschieden sein, z.B. kann es für eine Einteilung ausreichend sein, eine Klassifizierung nach den Korngrößenklassen N (nano), U (ultra-fine), S (submicron), F (fine),
M (medium), C (coarse) und E (extra-coarse) der WC-Körner, die in der Hartmetallindustrie üblich ist, und z.B. drei verschiedenen Bereichen des Bindergehalts, wie z.B. B1 (< 8 Gew.-%), B2 (zwischen 8 Gew.-% und
12 Gew.-%) und B3 (> 12 Gew.-%) vorzunehmen.
In einem Beispiel werden zunächst mit für die jeweiligen Hartmetallklassen repräsentativen Hartmetallkörpern Messungen durchgeführt und die
Unterschiede in den ausgewerteten Signalen zwischen den jeweiligen
Hartmetallklassen werden ermittelt. Die unterschiedlichen Hartmetallklassen zeigen dabei in den ausgewerteten Größen, wie insbesondere in den
Barkhausen-Rausch-Kurven, in der Wirbelstromimpedanz, in einer
Oberwellenanalyse und/oder der Überlagerungspermeabilität, für die jeweilige Hartmetallklasse charakteristische Eigenschaften. Die Auswahl einer oder mehrerer konkreter physikalischer Messgrößen, die für die Charakterisierung genutzt werden, kann dabei - je nach der gewünschten Genauigkeit der Klassifizierung - unterschiedlich erfolgen. Z.B. ist es möglich, die erfassten Signale zur Bestimmung des magnetischen Barkhausenrauschens oder der Überlagerungspermeabilität auszuwerten. Als charakteristische Werte können dabei z.B. bestimmte Maximalwerte, Peakhöhen, Peakbreiten oder Ähnliches ausgewertet werden.
Nachdem die anfängliche Identifizierung der charakteristischen Merkmale, die zu der Klassifizierung in Hartmetallklassen genutzt werden sollen, erfolgt ist und basierend auf den Referenz-Hartmetallkörpern eine Zuordnung solcher charakteristischer Merkmale zu den einzelnen Hartmetallklassen vorgenommen wurde, können anschließend Hartmetallkörper mit anfänglich unbekannten physikalischen Eigenschaften, wie insbesondere unbekanntem Bindergehalt und unbekannter mittlerer Korngröße der Hartstoffteilchen mit dem Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung gemäß der ersten Ausführungsform untersucht und klassifiziert werden.
Dazu wird in einem ersten Schritt S1 der mikromagnetischen Messkopf 6 an dem zu untersuchenden Hartmetallkörper 20 platziert. Dazu wird z.B. der Messkopf 6 auf den Hartmetallkörper 20 aufgesetzt. Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, wird in einem Schritt S2 ein niederfrequentes magnetisches Wechselfeld mit der Erregereinheit 8 angelegt und die Signale des
Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 werden mit der Auswerteelektronik 3 erfasst. Bevorzugt erfolgt dabei auch in einem Schritt S2' ein Anlegen eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit geringerer Amplitude zur Erzeugung von wirbelstrominduzierten Magnetfeldern mit der
Hochfrequenzgenerator-Einheit 11 , während die Auswerteelektronik 3 die Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 erfasst.
In einem nachfolgenden Schritt S3 wertet die Auswerteelektronik 3 die erfassten Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des
Induktionssensors 9 aus. Durch einen Vergleich der ausgewerteten Signale mit den entsprechenden Signalen der zuvor untersuchten Referenz- Hartmetallkörper erfolgt in einem Schritt S4 eine Zuordnung der erfassten und ausgewerteten Signale zu einer der bestimmten Hartmetallklassen HM1 , HM2, HM3, die zumindest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen
WC-Korngrößenbereich charakterisiert sind.
In dieser Weise ist es somit ermöglicht, durch ein Messverfahren mit der Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 zerstörungsfrei eine Klassifizierung von unbekannten Hartmetallkörpern nach Hartmetallklassen vorzunehmen, die zumindest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen WC-Korngrößenbereich charakterisiert sind.
Das beschriebene Hartmetall-Charakterisierungsverfahren ermöglicht somit in einfacher und kostengünstiger Weise eine Sortierung von z.B.
Hartmetall-Recyclingmaterial nach verschiedenen Hartmetallklassen, sodass die Hartmetallkörper nach Hartmetallklassen sortiert dem Recyclingprozess zugeführt werden können und somit eine hohe Qualität des Recyclingprozesses sichergestellt werden kann. Bei einem in Fig. 3 schematisch dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 zur Überprüfung eines
Herstellungsprozesses von Hartmetallkörpern verwendet. Das Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich darin von dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, dass es nicht zur Klassifizierung eines
Hartmetallkörpers zum Einsatz kommt, dessen Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen anfänglich unbekannt ist, sondern zur Überprüfung des Herstellungsprozesses von Hartmetallkörpern, bei dem der Bindergehalt und der Korngrößenbereich der Hartstoffteilchen grundsätzlich bekannt ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ebenfalls eine
Referenzmessung an Hartmetallkörpern zugrunde gelegt. In einer
Referenzmessung wird zumindest ein Hartmetallkörper mit einem
vorgegebenen Bindergehalt und einem vorgegebenen Korngrößen-Bereich der Hartstoffteilchen, insbesondere von WC-Körnern, der auch einen gewünschten Soll-Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls aufweist, mit der zuvor beschriebenen Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 untersucht. Ferner werden jeweils zumindest ein Vergleichs-Hartmetallkörper mit demselben Bindergehalt und Korngrößen-Bereich der Hartstoffteilchen, aber zu niedrigem Kohlenstoffgehalt, und zumindest ein Vergleichs-Hartmetallkörper mit demselben Bindergehalt und Korngrößen-Bereich der Hartstoffteilchen, aber zu hohem Kohlenstoffgehalt, untersucht. Wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, werden charakteristische Merkmale in den mit der Auswerteeinheit 3 erfassten und ausgewerteten Signalen des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des
Induktionssensors 9, die zur Unterscheidung des Soll-Kohlenstoffgehalts, des zu niedrigen Kohlenstoffgehalts und des zu hohen Kohlenstoffgehalts des Hartmetalls geeignet sind, ausgewählt. Insbesondere wird dazu zumindest eine physikalische Messgröße zur Unterscheidung einer ersten Klasse K1 , die durch den Soll-Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, einer zweiten Klasse K2, die durch einen zu niedrigen Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, und einer dritten Klasse 3, die durch einen zu niedrigen Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, ausgewählt. Dabei können z.B. wiederum insbesondere eine Auswertung der Signale zur Bestimmung der Überlagerungspermeabilität, des Barkhausenrauschens, der Wirbelstromimpedanz und/oder eine
Oberwellenanalyse erfolgen. Es können dabei z.B. wiederum eine Peakhöhe, eine Peakbreite und/oder andere charakteristische Eigenschaften der Signale herangezogen werden.
Nachdem diese Referenzmessung durchgeführt wurde, erfolgt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Kontrolle des Herstellungsprozesses von Hartmetall mit den folgenden Schritten.
In einem Schritt S1 1 erfolgt ein Platzieren des mikromagnetischen
Messkopfes 6 an einem Hartmetallkörper 20 aus der zu untersuchenden Herstellungscharge. In einem Schritt S12 wird mit der Erregereinheit 8 ein niederfrequentes magnetisches Wechselfeld angelegt und die Signale des
Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 werden erfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt in einem Schritt S12' mit der Hochfrequenzgenerator-Einheit 1 1 außerdem ein Anlegen eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung von wirbelstrominduzierten Magnetfeldern und die Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 werden erfasst.
In einem Schritt S13 wertet die Auswerteelektronik 3 die erfassten Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 aus. Basierend auf den zuvor durchgeführten Referenzmessungen erfolgt in einem Schritt S14 eine Zuordnung des Hartmetallkörpers 20 zu einer ersten Klasse K1 , die durch einen Soll-Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, einer zweiten Klasse K2, die durch einen zu niedrigen Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, oder einer dritten Klasse K3, die durch einen zu hohen Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist. Die Zuordnung erfolgt dabei basierend darauf, ob die ausgewerteten Signale die für die erste Klasse K1 , die zweite Klasse K2 oder die dritte Klasse K3 charakteristischen Merkmale aufweisen. Falls der Hartmetallkörper 20 aufgrund der Messergebnisse der ersten Klasse K1 zugeordnet wird, die durch den Soll-Kohlenstoffgehalt bzw. einen Soll-Kohlenstoffgehalt-Bereich gekennzeichnet ist, endet das Verfahren in diesem Schritt und der Herstellungsprozess der entsprechenden Charge wird als zufriedenstellend beurteilt. Falls jedoch eine Zuordnung in die Klasse K2 erfolgt, die durch einen zu niedrigen Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, werden die Hartmetallkörper der Charge in einem Schritt S15 einer
Nachbehandlung NB1 zur Erhöhung des Kohlenstoffgehalts zugeführt. Falls eine Zuordnung in die Klasse K3 erfolgt, die durch einen zu niedrigen
Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, werden die Hartmetallkörper der Charge in dem Schritt S15 hingegen einer Nachbehandlung NB2 zur Verringerung des Kohlenstoffgehalts zugeführt.
Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Verwendung der
Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung ermöglichen somit eine
zerstörungsfreie Überprüfung des Herstellungsprozesses von Hartmetall in einfacher und kostengünstiger Weise.

Claims

Ansprüche
Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung, mit den Schritten:
(51 ) Platzieren eines mikromagnetischen Messkopfes (6) an einem zu charakterisierenden Hartmetallkörper (20), wobei der Messkopf (6) zumindest aufweist:
eine Erregereinheit (8) mit einem Erregermagneten (81) und einem Niederfrequenzgenerator (82) zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes;
einen Erregungsmagnetfeld-Sensor (7) zur Erfassung des erzeugten magnetischen Wechselfeldes; und
einen Induktionssensor (9) mit einer Spulenanordnung;
(52) Anlegen eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit der Erregereinheit (8) und Erfassen der Signale des
Erregungsmagnetfeld-Sensors (7) und des Induktionssensors (9), und
(53) Auswerten und (S4) Zuordnen der erfassten Signale zu einer
Hartmetallklasse, die zumindest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen Korngrößenbereich der Hartstoffteilchen charakterisiert ist, von einer Mehrzahl von Hartmetallklassen (HM1 , HM2, HM3).
Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung, mit den Schritten:
(51 1 ) Platzieren eines mikromagnetischen Messkopfes (6) an einem produzierten Hartmetallkörper (20), wobei der Messkopf zumindest aufweist:
eine Erregereinheit (8) mit einem Erregermagneten (81 ) und einem Niederfrequenzgenerator (82) zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes;
einen Erregungsmagnetfeld-Sensor (7) zur Erfassung des erzeugten magnetischen Wechselfeldes; und
einen Induktionssensor (9) mit einer Spulenanordnung;
(512) Anlegen eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit der Erregereinheit (8) und Erfassen der Signale des
Erregungsmagnetfeld-Sensors (7) und des Induktionssensors (9); (S13) Auswerten und (S14) Zuordnen der erfassten Signale zu einer Hartmetallklasse, die durch zumindest einen Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist, von einer Mehrzahl von
Hartmetallklassen (K1 , K2, K3).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Auswerten und Zuordnen beinhaltet:
Zuordnen des Hartmetallkörpers (20) zu
(iv) einer ersten Klasse (K1 ), die durch einen Soll-Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist,
(v) einer zweiten Klasse (K2), die durch einen zu niedrigen
Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist, oder
(vi) einer dritten Klasse (K3), die durch einen zu hohen
Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verfahren ferner den Schritt (S15) aufweist,
Zuführen des Hartmetallkörpers (20) zu einer
Nachbehandlung (NB1 , NB2), wenn er in die zweite Klasse (K2) oder die dritte Klasse (K3) eingeteilt wurde.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ferner eine Hochfrequenzgenerator-Einheit (1 1 ) vorgesehen ist und das Verfahren den Schritt aufweist:
(S2\ S12') Anlegen eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung von wirbelstrominduzierten Magnetfeldern.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das höherfrequente magnetische Wechselfeld eine geringere Amplitude als das Erregungswechselfeld aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 mit dem Schritt: Auswerten der erfassten Signale zur Bestimmung der Überlagerungspermeabilität.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche mit dem Schritt: Auswerten der erfassten Signale zur Bestimmung des magnetischen Barkhausenrauschens. 9. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung (1 ) mit:
einer Auswerteelektronik (3) und
einem Messkopf (6), der aufweist:
eine Erregereinheit (8) mit einem Erregermagneten (81 ) und einem Niederfrequenzgenerator (82) zum Erzeugen eines niederfrequenten Erregungsmagnetfelds,
einen Erregungsmagnetfeld-Sensor (7) zum Erfassen des
Erregungsmagnetfelds, und
einen Induktionssensor (9) mit einer Spulenanordnung,
wobei die Auswerteelektronik (3) dazu ausgebildet ist, ein Signal des Erregungsmagnetfeld-Sensors (7) und ein Signal des
Induktionssensors (9) zu erfassen, elektronisch zu verarbeiten und zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls repräsentative physikalische Messgröße an einer Nutzerschnittstelle auszugeben. 10. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Auswerteelektronik (3) dazu ausgebildet ist, zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls zumindest bezüglich einer Korngröße der Hartstoffteilchen und einem Bindergehalt repräsentative physikalische Messgröße auszugeben.
1 1 . Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Auswerteelektronik (3) dazu ausgebildet ist, zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls bezüglich des Kohlenstoffgehalts repräsentative physikalische Messgröße auszugeben.
12. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , mit einer Hochfrequenzgenerator-Einheit (1 1 ) zur Erzeugung eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung wirbelstrominduzierter Magnetfelder.
13. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Erregungsmagnetfeldsensor (7) einen Hall-Sensor aufweist.
Verwendung einer Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 13 zur Klassifizierung von
Hartmetall-Körpern (20) zumindest in Bezug auf Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen.
Verwendung einer Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 13 zur Überprüfung eines
Herstellungsprozesses eines Hartmetallkörpers (20).
16. Verwendung nach Anspruch 15, wobei eine Überprüfung eines
Kohlenstoffgehaltes des Hartmetallkörpers (20) erfolgt.
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