Cobalt Leaching
Cobalt Leaching ist ein ernstes, international anerkanntes Problem, das bei Zerspanungswerkzeugen auftreten kann. Dabei löst sich Kobalt in der Oberflächenschicht des Werkstoffs heraus. Da Kobalt als Bindemittel das Wolframkarbid zusammenhält, schwächt sein Verlust die Bindung und Haftung zwischen den Karbiden (Wolframkarbid und Mischkarbide) und der PVD-Beschichtung – mit gravierendem Frühverschleiss als Folge. Dieser Vorgang muss deshalb unbedingt vermieden werden, damit das Werkzeug nicht Schaden nimmt. Die Ursachen dafür sind vielfältig. Die wichtigsten sind chemischer und thermischer Natur. Deshalb ist die Wahl geeigneter Kühlschmierstoffe während der Bearbeitung entscheidend, um Cobalt Leaching zu verhindern. Ebenso müssen die Bearbeitungsparameter – etwa Kühlmitteldurchfluss, Schleifdruck oder Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe – auf den zu bearbeitenden Werkstoff und die nachfolgende Oberflächenbeschichtung abgestimmt werden. Damit die PVD-Beschichtung ihre volle Wirkung entfaltet, muss der gesamte Fertigungsprozess im Detail analysiert werden.

Querschliff eines TiN-beschichteten Wolframkarbids mit sichtbarem Cobalt Leaching (links). Der EDX-Linescan (rechts) zeigt, wie die Kobaltverarmung in der Oberflächenschicht des Wolframkarbids die Bindung zwischen Hartmetallkörper und Oberflächenbeschichtung des Werkzeugs beeinträchtigt. Unter diesen Bedingungen lässt sich keine gute Schichthaftung erzielen.