AT14087U1 - Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung beschrieben, mit den Schritten: (S1) Platzieren eines mikromagnetischen Messkopfs (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

Beschreibung

VERFAHREN ZUR HARTMETALLKÖRPER-CHARAKTERISIERUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierungsowie eine Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung und Verwendungen einer solchen.

[0002] Bauteile aus Hartmetall kommen in vielen Anwendungen zum Einsatz, bei denen essowohl auf eine relativ große Härte des Bauteils ankommt als auch auf eine hohe Verschlei߬beständigkeit. Die Anwendungsbereiche von Hartmetall erstrecken sich dabei über viele ver¬schiedene technische Anwendungsgebiete, die u.a. Werkzeuge für die Metallbearbeitung,insbesondere zerspanende Metallbearbeitung, die Papier- oder Kunststoffbearbeitung, Werk¬zeuge für die Holz- oder Gesteinsbearbeitung, Umformwerkzeuge für verschiedene Zwecke undvieles mehr umfassen.

[0003] Bei Hartmetall sind Hartstoffteilchen, die insbesondere überwiegend durch Wolframkar¬bid (WC) gebildet sein können, in einer Matrix aus einem duktilen Binder, der üblicherweiseKobalt (Co), Eisen (Fe) und/oder Nickel (Ni) aufweist, insbesondere durch eine Kombination voneinem oder mehreren von Kobalt, Eisen und Nickel gebildet sein kann, insbesondere durchKobalt, eingebettet. Neben Wolframkarbid können dabei ggfs, weitere Hartstoffteilchen, insbe¬sondere kubische Karbide von einem oder mehreren der Elemente der Gruppen IV B, V B undVI B des Periodensystems der Elemente, ebenfalls in geringeren Anteilen vorhanden sein.Ferner können in dem Binder auch in geringen Mengen andere Elemente, insbesondere Wolf¬ram und/oder Chrom, in gelöster Form vorhanden sein. Am Häufigsten kommt Hartmetall zumEinsatz, bei dem der Binder zumindest im Wesentlichen aus Kobalt besteht, ggfs, mit in gerin¬gen Mengen darin gelösten weiteren Elementen, insbesondere Wolfram und/oder Chrom, unddie Hartstoffteilchen zumindest im Wesentlichen durch Wolframkarbid gebildet sind, wobei - imVergleich zum Anteil an Wolframkarbid in Gewichtsprozent - geringe Mengen der genanntenkubischen Karbide und ggfs, weitere Substanzen in geringen Mengen vorhanden sein können.

[0004] Aufgrund der Kombination des duktilen Binders mit darin eingebetteten Hartstoffteilchenweist Hartmetall einzigartige Werkstoffeigenschaften auf. Insbesondere stellen die Hartstoffteil¬chen eine große Härte des Werkstoffs bereit, wohingegen der Binder dem Hartmetall einegewisse Zähigkeit vermittelt. In dieser Weise kann mit Hartmetall der Zielkonflikt zwischeneinerseits einem möglichst harten und damit abriebfesten, aber dafür spröden Material undandererseits einem möglichst zähen und damit schlagfesten, aber dafür nicht so harten Materialfür eine Vielzahl von Anwendungen zufriedenstellend gelöst werden.

[0005] Heutzutage werden die Eigenschaften des Hartmetalls sehr gezielt an den jeweiligenEinsatzzweck angepasst. Dazu wird insbesondere der prozentuale Anteil des Binders über einegroße Bandbreite variiert, wobei zur Erzielung eher zähen Hartmetalls ein größerer Binderanteilzum Einsatz kommt und zur Erzielung einer größeren Verschleißbeständigkeit ein niedrigererBinderanteil. Außerdem wird die Korngröße der Hartstoffteilchen, insbesondere des hexagona¬len Wolframkarbids, gezielt eingestellt, um die gewünschten Materialeigenschaften zu erhalten.Die Korngröße wird dabei insbesondere über die Partikelgröße des verwendeten Ausgangsma¬terials und die Zugabe der bereits genannten kubischen Karbide als Kornwachstumshemmerbei der pulvermetallurgischen Herstellung des Hartmetalls kontrolliert.

[0006] Aufgrund der sehr großen Unterschiede in insbesondere dem Bindergehalt und derKorngröße der Hartstoffteilchen weisen die verschiedenen Hartmetalle eine relativ große Band¬breite an unterschiedlichen Eigenschaften auf. Für eine noch relativ grobe, aber für viele Ein¬satzzwecke bereits ausreichende Klassifizierung ist es üblich, eine Unterteilung nach den Pa¬rametern Bindergehalt (in Gewichtsprozent), mittlere Korngröße der Hartstoffpartikel (insbeson¬dere des Wolframkarbids) und resultierende Härte (meist gemessen als Vickershärte, z.B.HV30) vorzunehmen. Eine Einteilung in eine bestimmte Hartmetallklasse kann dann in Abhän¬gigkeit 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 (Fachver¬band Pulvermetallurgie) zu den Korngrößenklassen erfolgt bzgl. der mittleren Korngröße derWC-Körner eine Einteilung z.B. in die folgenden Klassen:

[0007] Aufgrund der Rohstoffpreisentwicklung und unter allgemeinen Nachhaltigkeitsgesichts¬punkten hat sich in der jüngeren Vergangenheit ein Trend zur vermehrten Nutzung von Recyc¬lingmaterial bei der Hartmetall-Herstellung ergeben. Dabei werden gebrauchte Hartmetallkör¬per, bei denen z.B. ein Funktionsbereich verschlissen ist, eingesammelt und deren Material wirdfür eine erneute Verwendung in einem Hartmetall- Herstellungsprozess wiederaufbereitet. Umbei der Verwendung von derartigem Recyclingmaterial eine sehr hohe Qualität des zu erzeu¬genden Hartmetalls sicherzustellen, ist es erforderlich, das Recyclingmaterial gemäß den zuvorbeschriebenen Kriterien (Bindermetallgehalt, Korngröße, Härte) zu klassifizieren und zu sortie¬ren, um eine getrennte Aufbereitung der verschiedenen Hartmetall-Klassen zu betreiben.

[0008] US 4,466,945 beschreibt ein Verfahren zum Sortieren von Hartmetall-Recyclingmaterialnach Bindergehalt und Korngröße der Wolframkarbidkörner.

[0009] Da eine direkte Messung von z.B. dem Bindergehalt, der Korngröße und der Härte vonHartmetall sehr aufwändig und teilweise mit Schwierigkeiten verbunden ist, ist es in der Hartme¬tallindustrie üblich, eine indirekte Messmethodik anzuwenden. Die bei Hartmetall zum Einsatzkommenden Bindermetalle Co, Fe, Ni oder deren Legierungen, insbesondere Co, weisen fer¬romagnetische Eigenschaften auf und auch das Hartmetall zeigt ferromagnetische Eigenschaf¬ten. Aufgrund der ferromagnetischen Eigenschaften durchläuft die magnetische Flussdichte B indem Hartmetall in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke H eines angelegten Magnet¬feldes eine Hystereseschleife, wie es allgemein von ferromagnetischen Materialien bekannt ist.Die Hystereseschleife lässt sich dabei über bestimmte Eigenschaften, wie insbesondere dieKoerzitivfeldstärke Hc, die magnetische Remanenz BR und die Sättigungsmagnetisierung 4πσ,charakterisieren.

[0010] Die Sättigungsmagnetisierung 4πσ und die Koerzitivfeldstärke Hc korrelieren dabei mitden charakteristischen Eigenschaften des Hartmetalls, also insbesondere dem Bindergehalt(d.h. dem Anteil des ferromagnetischen Binders) und der Korngröße der Hartstoffteilchen, alsoinsbesondere der WC-Körner. Die Härte des Hartmetalls steht dabei wiederum mit dem Binder¬gehalt und der Korngröße insbesondere der WC-Körner in Zusammenhang.

[0011] In der Praxis in der Hartmetallindustrie ist es daher üblich, zur Charakterisierung eines(unbekannten) Hartmetalls die Koerzitivfeldstärke Hc und die Sättigungsmagnetisierung 4πσ zuermitteln und aus diesen Messwerten auf den Bindergehalt und die Korngröße der Hartstoffteil¬chen rückzuschließen. Ferner kann in dieser Weise auch bereits in gewissem Maße auf dieHärte des Hartmetalls rückgeschlossen werden, sodass die Erfassung der KoerzitivfeldstärkeHc und der Sättigungsmagnetisierung 4πσ bereits eine Klassifizierung des Hartmetalls ermög¬licht. Um eine genauere Unterklassifizierung vorzunehmen bzw. um die Rückschlüsse aus dergemessenen Koerzitivfeldstärke Hc und der gemessenen Sättigungsmagnetisierung 4πσ zubestätigen, wird in der Praxis oftmals zusätzlich noch eine Härteprüfung (insbesondere eineVickershärte-Messung) vorgenommen und/oder ggfs, ein metallurgischer Schliff zur mikroskopi¬schen Untersuchung der Korngröße und der Gefügestruktur angefertigt. Zur Messung der Ko¬erzitivfeldstärke Hc ist es dabei gemäß den herkömmlichen Verfahren erforderlich, ein Bruch¬ stück des Hartmetalls zu erzeugen und in ein spezielles Messgerät einzubringen. Die Durchfüh¬rung einer Vickershärte-Messung und das Anfertigen eines metallurgischen Schliffes sind sehraufwändig und nicht für eine kontinuierliche Messung geeignet, wie sie insbesondere für eineKlassifizierung und Sortierung von Hartmetall-Recyclingmaterial wünschenswert ist.

[0012] EP 0 595 117 B1 beschreibt ein Verfahren zum Untersuchen eines Prüfkörpers, der auseinem Eisenwerkstoff mit Zementitlamellen in einer Ferritmatrix gebildet ist, mit einem mikro¬magnetischen Messkopf.

[0013] Hartmetall wird üblicherweise in einem pulvermetallurgischen Herstellungsprozess her¬gestellt, bei dem pulverförmiges Ausgangsmaterial gepresst und anschließend in einem Flüs-sigphasen-Sinterprozess gesintert wird, um einen stabilen und dichten Hartmetallkörper auszu¬bilden. Es ist bei diesem Prozess insbesondere wichtig, den resultierenden Kohlenstoffgehalt indem Hartmetall sehr genau einzustellen, um die gewünschten Materialeigenschaften zu errei¬chen. Bei einem zu niedrigen Kohlenstoffgehalt besteht die Gefahr der Bildung von sogenannterη-Phase, unerwünschten Metallkarbiden der Form Me6C, Me^C, mit Me = Co und/oder W,deren Anwesenheit sich sehr nachteilig auf die mechanischen Eigenschaften des Hartmetallsauswirkt. Bei einem zu hohen Kohlenstoffgehalt besteht die Gefahr von Kohlenstoffausschei¬dungen, die ebenfalls sehr nachteilige Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften desHartmetalls haben. Der Kohlenstoffgehalt in dem Hartmetall spiegelt sich ebenfalls zumindest inder Sättigungsmagnetisierung 4πσ wieder, weshalb auch zur Überprüfung bzw. Überwachungdes Herstellungsprozesses, d.h. zur Qualitätssicherung, Proben aus jeweiligen Herstel¬lungschargen in Bezug auf diesen physikalischen Parameter untersucht werden. Auch in die¬sem Fall ist die herkömmlich praktizierte Analyse sehr aufwändig und erfordert die Zerstörungder Proben.

[0014] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Charakterisierung von Hartmetallkörpern,insbesondere beim Hartmetall-Recycling, zu erleichtern und die Qualitätssicherung des Hartme¬tall-Herstellungsprozesses zu vereinfachen.

[0015] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung nachAnspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angege¬ben.

[0016] Das Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung weist die folgenden Schritte auf: [0017] · Untersuchen eines zu charakterisierenden Hartmetallkörpers mit einem mikromagne¬ tischen Messkopf, wobei der Messkopf zumindest aufweist: eine Erregereinheit miteinem Erregermagneten und einem Niederfrequenzgenerator zum Erzeugen einesniederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes; einen Erregungsmagnetfeld-Sensor zur Erfassung des erzeugten magnetischenWechselfeldes; und einen Induktionssensor mit einer Spulenanordnung; [0018] · Anlegen eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit der Erregereinheit und Erfassen der Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors und des Induktions¬sensors, und [0019] · Auswerten und Zuordnen der erfassten Signale zu einer Hartmetallklasse, die zumin¬ dest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen Korngrößenbereich der Hartstoff¬teilchen charakterisiert ist, von einer Mehrzahl von Hartmetallklassen.

[0020] Durch die Nutzung des mikromagnetischen Messkopfes, der die Erregereinheit, denErregungsmagnetfeld-Sensor und den Induktionssensor aufweist, zur Hartmetallkörper-Charakterisierung ist eine einfache Messung ermöglicht, mit der eine Klassifizierung von Hart¬metall zumindest in Bezug auf den Bindergehalt und die Korngröße der Hartstoffteilchen erfol¬gen kann, ohne dass aufwändige und zeitraubende Messverfahren zur Anwendung kommenmüssen. In dieser Weise kann z.B. Hartmetall-Recyclingmaterial, dessen Eigenschaften insbe¬sondere in Bezug auf Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen anfänglich nicht be- kannt sind, schnell und kostengünstig in verschiedene Hartmetallklassen charakterisiert undsortiert werden, die dann separat jeweils einem Recyclingprozess zugeführt werden können. Indieser Weise wird in einfacher und kostengünstiger Weise eine sehr hohe Qualität des aus demRecyclingprozess resultierenden Hartmetalls bereitgestellt, insbesondere auch dann, wenn beidem Recyclingprozess keine vollständige chemische Aufbereitung in Einzelbestandteile erfolgt,wie es z.B. bei dem an sich bekannten Zn-Recyclingprozess von Hartmetall der Fall ist. Nebeneiner Charakterisierung im Hinblick auf Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen kanndabei insbesondere bevorzugt auch eine Charakterisierung bezüglich der Härte des Hartmetallserfolgen.

[0021] Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Hartmetallkörper- Charakterisierungnach Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchenangegeben.

[0022] Das Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung weist die folgenden Schritte auf: [0023] · Untersuchen eines produzierten Hartmetallkörpers mit einem mikromagnetischen

Messkopf, wobei der Messkopf zumindest aufweist: eine Erregereinheit mit einem Erregermagneten und einem Niederfrequenzgeneratorzum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfeldes; einen Erregungsmagnetfeld-Sensor zur Erfassung des erzeugten magnetischenWechselfeldes; und einen Induktionssensor mit einer Spulenanordnung; [0024] · Anlegen eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit der Erregereinheit und Erfassen der Signale des Erregungsmagnetfeld- Sensors und des Induktions¬sensors, [0025] · Auswerten und Zuordnen der erfassten Signale zu einer Hartmetallklasse, die durch zumindest einen Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist, von einerMehrzahl von Hartmetallklassen.

[0026] Durch die Nutzung des mikromagnetischen Messkopfes, der die Erregereinheit, denErregungsmagnetfeld-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 Hartstoff¬teilchen in dem Hartmetall grundsätzlich bekannt sind, in einfacher und kostengünstiger Weiseim Hinblick auf den erzielten Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls überprüft werden, sodass einegute Kontrolle des Sinterprozesses ermöglicht ist. Die Kontrolle kann dabei insbesondere zer¬störungsfrei und als integrierter Schritt in dem Herstellungsprozess erfolgen.

[0027] Gemäß einer Weiterbildung erfolgt ein Zuordnen des Hartmetallkörpers zu [0028] (i) einer ersten Klasse, die durch einen Soll-Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekenn¬ zeichnet ist, [0029] (ii) einer zweiten Klasse, die durch einen zu niedrigen Kohlenstoffgehalt des Hartme¬ talls gekennzeichnet ist, oder [0030] (iii) einer dritten Klasse, die durch einen zu hohen Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist.

[0031] In diesem Fall kann der Hartmetallkörper (und weitere Hartmetallkörper derselben Her¬stellungs-Charge) gezielt einer Nachbehandlung zugeführt werden, wenn ein zu niedriger Koh¬lenstoffgehalt oder ein zu hoher Kohlenstoffgehalt vorliegt. Die erste Klasse kann dabei insbe¬sondere durch eine gewisse Bandbreite des Kohlenstoffgehalts um einen Soll-Kohlenstoffgehaltbestimmt sein.

[0032] Gemäß einer Weiterbildung erfolgt ein Zuführen des Hartmetallkörpers zu einer Nach¬behandlung, 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 ge¬wünschte hohe Qualität des aus dem Herstellungsprozess hervorgehenden Hartmetallkörperssichergestellt.

[0033] Gemäß einer Weiterbildung ist eine Hochfrequenzgenerator-Einheit vorgesehen und dasVerfahren weist den Schritt auf: Anlegen eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höher-frequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung von wirbelstrominduzierten Magnetfel¬dern. In diesem Fall kann die Hartmetallkörper-Charakterisierung auch basierend auf der vonder Permeabilität und der Leitfähigkeit des Hartmetallkörpers abhängigen Wirbelstromimpedanzerfolgen, was eine besonders gute Klassifizierung und/oder Beurteilung des Herstellungspro¬zesses ermöglicht. Bevorzugt weist das höherfrequente magnetische Wechselfeld dabei einegeringere Amplitude als das Erregungswechselfeld auf.

[0034] Gemäß einer Weiterbildung erfolgt ein Auswerten der erfassten Signale zur Bestimmungder Überlagerungspermeabilität. Auch ein Auswerten der Überlagerungspermeabilität ermög¬licht eine besonders vorteilhafte Klassifizierung und/oder Kontrolle des Herstellungsprozesses.

[0035] Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung erfolgt ein Auswerten dererfassten Signale zur Bestimmung des magnetischen Barkhausenrauschens. Auch das Auswer¬ten des Barkhausenrauschens ermöglicht eine vorteilhafte Klassifizierung und/oder Kontrolledes Herstellungsprozesses.

[0036] Die Aufgabe wird auch durch eine Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach An¬spruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0037] Die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung weist eine Auswerteelektronik und einenMesskopf auf, wobei der Messkopf aufweist: eine Erregereinheit mit einem Erregermagnetenund einem Niederfrequenzgenerator zum Erzeugen eines niederfrequenten Erregungsmagnet¬felds, einen Erregungsmagnetfeld-Sensor zum Erfassen des Erregungsmagnetfelds, und einenInduktionssensor mit einer Spulenanordnung. Die Auswerteelektronik ist dazu ausgebildet, einSignal des Erregungsmagnetfeld-Sensors und ein Signal des Induktionssensors zu erfassen,elektronisch zu verarbeiten und zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls reprä¬sentative physikalische Messgröße an einer Nutzerschnittstelle auszugeben.

[0038] Verglichen mit einem herkömmlichen Verfahren zur Charakterisierung von Hartmetall¬körpern, das eine aufwändige und zeitraubende Messtechnik erfordert, ermöglicht die Hartme¬tall-Charakterisierungsvorrichtung eine vorteilhafte zerstörungsfreie, schnelle und kostengünsti¬ge Charakterisierung von Hartmetallkörpern, insbesondere zur Klassifizierung nach einemBindergehalt und einer Korngröße der Hartstoffteilchen und/oder zur Überprüfung eines Hart¬metall-Herstellungsprozesses.

[0039] Gemäß einer Weiterbildung ist die Auswerteelektronik dazu ausgebildet, zumindest einefür eine Klassifizierung des Hartmetalls zumindest bezüglich einer Korngröße der Hartstoffteil¬chen und einem Bindergehalt repräsentative physikalische Messgröße auszugeben. In diesemFall ist eine einfache und kostengünstige Klassifizierung von Hartmetallkörpern ermöglicht, dieinsbesondere bei einem Recycling von Hartmetallmaterial zum Einsatz kommen kann.

[0040] Gemäß einer Weiterbildung ist die Auswerteelektronik dazu ausgebildet, zumindest einefür eine Klassifizierung des Hartmetalls bezüglich des Kohlenstoffgehalts repräsentative physi¬kalische Messgröße auszugeben. Die zumindest eine physikalische Messgröße kann dabei z.B.insbesondere bei bekanntem Bindergehalt und/oder bekannter Korngröße der Hartstoffteilchenfür den Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls repräsentativ sein. In diesem Fall ermöglicht dieHartmetall-Charakterisierungsvorrichtung in einfacher und kostengünstiger Weise eine Kontrolledes Hartmetall-Herstellungsprozesses.

[0041] Gemäß einer Weiterbildung ist ferner eine Hochfrequenzgenerator-Einheit zur Erzeu¬gung eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfel¬des zur Erzeugung wirbelstrominduzierter Magnetfelder vorgesehen, sodass eine von der Per¬meabilität und der Leitfähigkeit des Hartmetallkörpers abhängige Wirbelstromimpedanz erfass- bar ist. In diesem Fall ist eine besonders vorteilhafte Charakterisierung von Hartmetallkörperninsbesondere nach Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen ermöglicht.

[0042] Gemäß einer Weiterbildung weist der Erregungsmagnetfeldsensor einen Hall-Sensorauf.

[0043] Die Aufgabe wird auch durch eine Verwendung einer zuvor beschriebenen Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung zur Klassifizierung von Hartmetall-Körpern zumindest in Bezugauf Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen gelöst.

[0044] Die Aufgabe wird ferner auch durch eine Verwendung einer zuvor beschriebenen Hart¬metall-Charakterisierungsvorrichtung zur Überprüfung eines Herstellungsprozesses einesHartmetallkörpers gelöst. Bevorzugt erfolgt dabei eine Überprüfung des Kohlenstoffgehaltesdes Hartmetallkörpers.

[0045] Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nach¬folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügtenFiguren.

[0046] Von den Figuren zeigen: [0047] Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Hartmetall Charakterisierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform; [0048] Fig. 2: ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Hart¬ metallcharakterisierung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und [0049] Fig. 3: ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Hart¬ metallcharakterisierung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

AUSFÜHRUNGSFORM

[0050] Zunächst wird eine Ausführungsform einer Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1unter Bezug auf Fig. 1 eingehender beschrieben.

[0051] Die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 weist eine Steuereinheit 2 mit einerAuswerteelektronik 3 auf, deren Funktion noch eingehender beschrieben wird. Die Auswer¬teelektronik 3 ist über eine Datenleitung 4 mit einer Nutzerschnittstelle 5 verbunden, die bei¬spielsweise durch eine Anzeige, insbesondere einen Bildschirm, gebildet sein kann. Die Aus¬werteelektronik 3 und die Steuereinheit 2 können z.B. zumindest teilweise durch einen entspre¬chend eingerichteten Computer realisiert sein.

[0052] Die Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 weist außerdem einen Messkopf 6 auf,der für eine Untersuchung von Hartmetallkörpern ausgebildet ist. In Fig. 1 ist ein beispielhafterHartmetallkörper 20 in Form einer Hartmetallplatte dargestellt. Der Messkopf 6 ist jedoch dazuausgebildet, Hartmetallkörper unterschiedlicher Größe und Form zu untersuchen. Der Messkopf6 ist in Fig. 1 schematisch gestrichelt dargestellt.

[0053] Der Messkopf 6 weist eine Erregereinheit 8 mit einem Erregermagneten 81 und einemNiederfrequenzgenerator 82 zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungs¬wechselfeldes auf, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Der Erregermagnet 81 weist dabeiein magnetisches Joch 811 und eine zumindest bereichsweise das Joch 811 umgreifendeErregerspule 812 auf, die mit dem Niederfrequenzgenerator 82 ansteuerbar ist. Der Niederfre¬quenzgenerator 82 ist über (nicht dargestellte Leitungen) mit der Steuereinheit 2 verbunden,sodass die Steuereinheit 2 den Niederfrequenzgenerator 82 und somit die Erregereinheit 8ansteuern kann.

[0054] Das Joch 811 weist eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt mit zwei Schenkeln 811aauf. Mit dem Niederfrequenzgenerator 82 kann über die Erregerspule 812 in dem Joch 811 einErregungsmagnetfeld generiert werden, mit dem der zu untersuchende Hartmetallkörper 20über die Schenkel 811a des Jochs 811 beaufschlagbar ist. Obwohl in Fig. 1 schematisch eineErregerspule 812 dargestellt ist, die das Joch 811 in einem zentralen Bereich umgreift, sind auch andere geeignete Anordnungen möglich. Z.B. können auch zwei miteinander verbundeneTeil-Erregerspulen jeweils auf den Schenkeln 811a des Jochs 811 angeordnet sein.

[0055] Der Messkopf 6 weist ferner einen Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 zum Erfassen deserzeugten Erregungsmagnetfeldes auf. Bei der Ausführungsform ist der Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 durch einen zwischen den Schenkeln 811a des Jochs 811 angeordneten Hall-Sensorgebildet. Der Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 ist über nicht dargestellte Leitungen mit der Steu¬ereinheit 2 verbunden, sodass die Auswerteelektronik 3 ein Signal des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 erfassen und auswerten kann. Der Erregungsmagnetfeld-Sensor 7 ist dabei dazuangeordnet, lokal die herrschende Tangentialkomponente der Erregungsmagnetfeldstärke zumessen.

[0056] Bei dem Messkopf 6 ist ferner ein Induktionssensor 9 mit einer Spulenanordnung vorge¬sehen, der ebenfalls zwischen den Schenkeln 811a des Jochs 811 angeordnet ist, wie in Fig. 1schematisch dargestellt ist. Der Induktionssensor 9 kann z.B. in an sich bekannter Weise zweiKernteile mit einem Einkoppelspalt und einem Rückschlussspalt aufweisen, wobei auf denjeweiligen Kernteilen jeweils eine Induktionsspule angeordnet ist. Die beiden Induktionsspulensind über (nicht dargestellte) Leitungen mit der Auswerteelektronik 3 der Steuereinheit 2 ver¬bunden. Der Einkoppelspalt des Induktionssensors 9 ist derart angeordnet, dass er nah an dieOberfläche des zu untersuchenden Hartmetalls gebracht werden kann. Die Breite des Einkop¬pelspaltes ist dabei bevorzugt derart gewählt, dass sie im Bereich der Dimension von Mikro¬strukturen in zu untersuchenden Hartmetallkörpern liegt. Bevorzugt ist der Induktionssensor 9außer im Bereich des Einkoppelspaltes von einem Abschirmgehäuse umgeben, um Störeinflüs¬se möglichst gering zu halten. Die Auswerteelektronik 3 kann die Ausgangsspannung des In¬duktionssensors 9 erfassen und auswerten.

[0057] Wie in Fig. 1 ebenfalls schematisch dargestellt ist, weist die Hartmetall- Charakterisie¬rungsvorrichtung 1 ferner eine Hochfrequenzgenerator-Einheit 11 zum Erzeugen eines gegen¬über dem Erregungsmagnetfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugungvon wirbelstrominduzierten Magnetfeldern in dem zu untersuchenden Hartmetallkörper 20 auf.Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Beispiel weist die Hochfrequenzgenerator- Einheit11 eine Spulenanordnung 111 auf, die ebenfalls in dem Messkopf 6 integriert ausgebildet ist.Die Hochfrequenzgeneratoreinheit 11 ist dazu ausgebildet, ein magnetisches Wechselfeld zuerzeugen, das eine deutlich höhere Frequenz als das Erregungsmagnetfeld, z.B. um einenFaktor 100 höher, und dabei eine deutlich geringere Amplitude als das Erregungsmagnetfeldaufweist, sodass das hochfrequente magnetische Wechselfeld dem Erregungsmagnetfeldüberlagerbar ist. Die Hochfrequenzgenerator-Einheit 11 ist ebenfalls über nicht dargestellteVerbindungsleitungen mit der Steuereinheit 2 verbunden und ist über diese ansteuerbar. Ob¬wohl in Fig. 1 schematisch eine separate Spulenanordnung 111 zwischen den Schenkeln 811ades Jochs 811 dargestellt ist, ist es z.B. auch möglich, die Hochfrequenzgenerator-Einheit 11anders auszubilden bzw. anzuordnen. Insbesondere ist es z.B. auch möglich, eine oder mehre¬re Spulen auf dem Joch 811 bzw. den Schenkeln 811a des Jochs 811 anzuordnen, um das zuüberlagernde höherfrequente Magnetfeld bereitzustellen.

[0058] Die Steuereinheit 2 mit der Auswerteelektronik 3 ist derart mit den verschiedenen Kom¬ponenten des Messkopfes 6 verbunden, dass über die Erregereinheit 8 ein niederfrequentesmagnetisches Wechselfeld erzeugt werden kann, dem durch die Hochfrequenzgenerator-Einheit 11 ein höherfrequentes magnetisches Wechselfeld überlagerbar ist, und die Signale desErregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 insbesondere zeitaufgelöst er¬fassbar und auswertbar sind.

[0059] Die Auswerteelektronik 3 ist dazu ausgebildet, die empfangenen Signale in unterschied¬lichster Weise auszuwerten. Zu diesem Zweck kann die Auswerteelektronik 3 insbesondereverschiedene Filterelemente, Verstärkerelemente und/oder Bandpasselemente sowie Spei¬cherelemente zur Speicherung der empfangenen bzw. ausgewerteten Signale aufweisen. DieAuswerteelektronik 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.

[0060] Die Auswerteelektronik 3 kann z.B. aus den erfassten Signalen das Barkhausenrausch-Signal des magnetischen Barkhausenrauschens bestimmen, die Wirbelstromimpedanz bestim¬men, insbesondere ortsaufgelöst, die Überlagerungspermeabilität auswerten und/oder eineOberwellenanalyse durchführen. Die genaue Durchführung dieser Auswertung wird im Folgen¬den nicht eingehender beschrieben. Eine mögliche Auswertung solcher Signale ist z.B. in derbereits in der Beschreibungseinleitung genannten EP 0 595 117 B1 ausführlich beschriebenund eine detaillierte Darstellung der möglichen Auswertungen der Signale findet sich z.B. in derDissertation „Entwicklung messtechnischer Module zur mehrparametrischen elektromagneti¬schen Werkstoffcharakterisierung und -prüfung“ von K. Szielasko, Universität des Saarlandes,Saarbrücken 2009, veröffentlicht am 26.08.2009.

[0061] Gemäß einem in Fig. 2 schematisch dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird diebeschriebene Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung zur Charakterisierung von Hartmetallzumindest in Bezug auf den Bindergehalt und die mittlere Korngröße der Hartstoffteilchen ver¬wendet. Zusätzlich kann bevorzugt auch eine Charakterisierung im Hinblick auf die Härte erfol¬gen. 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 nichtbekannt sind, wie es z.B. insbesondere bei einem Sortieren von Hartmetall-Recyclingmaterialhäufig der Fall ist.

[0062] Bei dem Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung gemäß dem ersten Ausfüh¬rungsbeispiel erfolgt zunächst eine Zuordnung von charakteristischen Signalen, die durch dieAuswerteelektronik 3 ausgewertet wurden, zu verschiedenen Hartmetallklassen, die sich insbe¬sondere in ihrem Bindergehalt und/oder der Korngröße der Hartstoffteilchen und/oder der Härteunterscheiden. Zu diesem Zweck erfolgt zunächst eine Referenzmessung mit verschiedenenReferenz-Hartmetallkörpern, deren Bindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen, insbe¬sondere die mittlere Korngröße von WC-Körnern, sowie ggfs. Härte bekannt sind und die damittypischen Repräsentanten der zu unterscheidenden Hartmetallklassen entsprechen.

[0063] Die Anzahl der zu unterscheidenden Hartmetallklassen kann dabei abhängig von demjeweiligen Zweck der Charakterisierung verschieden sein, z.B. kann es für eine Einteilung aus¬reichend 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 derHartmetallindustrie üblich ist, und z.B. drei verschiedenen Bereichen des Bindergehalts, wiez.B. B1 (< 8 Gew.-%), B2 (zwischen 8 Gew.-% und 12 Gew.-%) und B3 (> 12 Gew.-%) vorzu¬nehmen.

[0064] In einem Beispiel werden zunächst mit für die jeweiligen Hartmetallklassen repräsentati¬ven Hartmetallkörpern Messungen durchgeführt und die Unterschiede in den ausgewertetenSignalen zwischen den jeweiligen Hartmetallklassen werden ermittelt. Die unterschiedlichenHartmetallklassen zeigen dabei in den ausgewerteten Größen, wie insbesondere in den Bark-hausen-Rausch-Kurven, in der Wirbelstromimpedanz, in einer Oberwellenanalyse und/oder derÜberlagerungspermeabilität, für die jeweilige Hartmetallklasse charakteristische Eigenschaften.Die Auswahl einer oder mehrerer konkreter physikalischer Messgrößen, die für die Charakteri¬sierung genutzt werden, kann dabei - je nach der gewünschten Genauigkeit der Klassifizierung- unterschiedlich erfolgen. Z.B. ist es möglich, die erfassten Signale zur Bestimmung des mag¬netischen Barkhausenrauschens oder der Überlagerungspermeabilität auszuwerten. Als cha¬rakteristische Werte können dabei z.B. bestimmte Maximalwerte, Peakhöhen, Peakbreiten oderÄhnliches ausgewertet werden.

[0065] Nachdem die anfängliche Identifizierung der charakteristischen Merkmale, die zu derKlassifizierung in Hartmetallklassen genutzt werden sollen, erfolgt ist und basierend auf denReferenz-Hartmetallkörpern eine Zuordnung solcher charakteristischer Merkmale zu den ein¬zelnen Hartmetallklassen vorgenommen wurde, können anschließend Hartmetallkörper mitanfänglich unbekannten physikalischen Eigenschaften, wie insbesondere unbekanntem Binder¬ gehalt und unbekannter mittlerer Korngröße der Hartstoffteilchen mit dem Verfahren zur Hart¬metallkörper-Charakterisierung gemäß der ersten Ausführungsform untersucht und klassifiziertwerden.

[0066] Dazu wird in einem ersten Schritt S1 der mikromagnetische Messkopf 6 an dem zuuntersuchenden Hartmetallkörper 20 platziert. Dazu wird z.B. der Messkopf 6 auf den Hartme¬tallkörper 20 aufgesetzt. Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, wird in einem Schritt S2 einniederfrequentes magnetisches Wechselfeld mit der Erregereinheit 8 angelegt und die Signaledes Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 werden mit der Auswer¬teelektronik 3 erfasst. Bevorzugt erfolgt dabei auch in einem Schritt S2‘ ein Anlegen eines ge¬genüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes mit geringe¬rer Amplitude zur Erzeugung von Wirbelstrom induzierten Magnetfeldern mit der Hochfrequenz¬generator-Einheit 11, während die Auswerteelektronik 3 die Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 erfasst.

[0067] In einem nachfolgenden Schritt S3 wertet die Auswerteelektronik 3 die erfassten Signaledes Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 aus. Durch einen Vergleichder ausgewerteten Signale mit den entsprechenden Signalen der zuvor untersuchten Referenz-Hartmetallkörper erfolgt in einem Schritt S4 eine Zuordnung der erfassten und ausgewertetenSignale zu einer der bestimmten Hartmetallklassen HM1, HM2, HM3, die zumindest durch einenBindergehalt-Bereich und einen WC-Korngrößenbereich charakterisiert sind.

[0068] In dieser Weise ist es somit ermöglicht, durch ein Messverfahren mit der Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 zerstörungsfrei eine Klassifizierung von unbekannten Hartme¬tallkörpern nach Hartmetallklassen vorzunehmen, die zumindest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen WC-Korngrößenbereich charakterisiert sind.

[0069] Das beschriebene Hartmetall-Charakterisierungsverfahren ermöglicht somit in einfacherund kostengünstiger Weise eine Sortierung von z.B. Hartmetall-Recyclingmaterial nach ver¬schiedenen Hartmetallklassen, sodass die Hartmetallkörper nach Hartmetallklassen sortiertdem Recyclingprozess zugeführt werden können und somit eine hohe Qualität des Recycling¬prozesses sichergestellt werden kann.

[0070] Bei einem in Fig. 3 schematisch dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird dieHartmetall-Charakterisierungsvorrichtung 1 zur Überprüfung eines Herstellungsprozesses vonHartmetallkörpern verwendet.

[0071] Das Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung gemäß dem zweiten Ausfüh¬rungsbeispiel unterscheidet sich darin von dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbei¬spiel, dass es nicht zur Klassifizierung eines Hartmetallkörpers zum Einsatz kommt, dessenBindergehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen anfänglich unbekannt ist, sondern zur Über¬prüfung des Herstellungsprozesses von Hartmetallkörpern, bei dem der Bindergehalt und derKorngrößenbereich der Hartstoffteilchen grundsätzlich bekannt ist.

[0072] Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ebenfalls eine Referenzmessung anHartmetallkörpern zugrunde gelegt. In einer Referenzmessung wird zumindest ein Hartmetall¬körper mit einem vorgegebenen Bindergehalt und einem vorgegebenen Korngrößen-Bereichder Hartstoffteilchen, insbesondere von WC-Körnern, der auch einen gewünschten Soll-Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls aufweist, mit der zuvor beschriebenen Hartmetall-Charakte¬risierungsvorrichtung 1 untersucht. Ferner werden jeweils zumindest ein Vergleichs-Hartmetall¬körper mit demselben Bindergehalt und Korngrößen-Bereich der Hartstoffteilchen, aber zuniedrigem Kohlenstoffgehalt, und zumindest ein Vergleichs-Hartmetallkörper mit demselbenBindergehalt und Korngrößen-Bereich der Hartstoffteilchen, aber zu hohem Kohlenstoffgehalt,untersucht. Wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, werden charakteristischeMerkmale in den mit der Auswerteeinheit 3 erfassten und ausgewerteten Signalen des Erre¬gungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9, die zur Unterscheidung des Soll-Kohlenstoffgehalts, des zu niedrigen Kohlenstoffgehalts und des zu hohen Kohlenstoffgehaltsdes Hartmetalls geeignet sind, ausgewählt. Insbesondere wird dazu zumindest eine physikali- sehe Messgröße zur Unterscheidung einer ersten Klasse K1, die durch den Soll-Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, einer zweiten Klasse K2, die durch einen zu niedrigenKohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, und einer dritten Klasse 3, die durch einen zu niedrigenKohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, ausgewählt. Dabei können z.B. wiederum insbesondereeine Auswertung der Signale zur Bestimmung der Überlagerungspermeabilität, des Bark¬hausenrauschens, der Wirbelstromimpedanz und/oder eine Oberwellenanalyse erfolgen. Eskönnen dabei z.B. wiederum eine Peakhöhe, eine Peakbreite und/oder andere charakteristischeEigenschaften der Signale herangezogen werden.

[0073] Nachdem diese Referenzmessung durchgeführt wurde, erfolgt gemäß dem zweitenAusführungsbeispiel eine Kontrolle des Herstellungsprozesses von Hartmetall mit den folgen¬den Schritten.

[0074] In einem Schritt S11 erfolgt ein Platzieren des mikromagnetischen Messkopfes 6 aneinem Hartmetallkörper 20 aus der zu untersuchenden Herstellungscharge.

[0075] In einem Schritt S12 wird mit der Erregereinheit 8 ein niederfrequentes magnetischesWechselfeld angelegt und die Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktions¬sensors 9 werden erfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt in einem Schritt S12‘mit der Hochfrequenzgenerator-Einheit 11 außerdem ein Anlegen eines gegenüber dem Erre¬gungswechselfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung von wir¬belstrominduzierten Magnetfeldern und die Signale des Erregungsmagnetfeld-Sensors 7 unddes Induktionssensors 9 werden erfasst.

[0076] In einem Schritt S13 wertet die Auswerteelektronik 3 die erfassten Signale des Erre¬gungsmagnetfeld-Sensors 7 und des Induktionssensors 9 aus. Basierend auf den zuvor durch¬geführten Referenzmessungen erfolgt in einem Schritt S14 eine Zuordnung des Hartmetallkör¬pers 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 ersteKlasse K1, die zweite Klasse K2 oder die dritte Klasse K3 charakteristischen Merkmale aufwei¬sen.

[0077] Falls der Hartmetallkörper 20 aufgrund der Messergebnisse der ersten Klasse K1 zuge¬ordnet wird, die durch den Soll-Kohlenstoffgehalt bzw. einen Soll-Kohlenstoffgehalt-Bereichgekennzeichnet ist, endet das Verfahren in diesem Schritt und der Herstellungsprozess derentsprechenden Charge wird als zufriedenstellend beurteilt. Falls jedoch eine Zuordnung in dieKlasse K2 erfolgt, die durch einen zu niedrigen Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, werdendie Hartmetallkörper der Charge in einem Schritt S15 einer Nachbehandlung NB1 zur Erhöhungdes Kohlenstoffgehalts zugeführt. Falls eine Zuordnung in die Klasse K3 erfolgt, die durch einenzu niedrigen Kohlenstoffgehalt gekennzeichnet ist, werden die Hartmetallkörper der Charge indem Schritt S15 hingegen einer Nachbehandlung NB2 zur Verringerung des Kohlenstoffgehaltszugeführt.

[0078] Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Verwendung der Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung ermöglichen somit eine zerstörungsfreie Überprüfung des Her¬stellungsprozesses von Hartmetall in einfacher und kostengünstiger Weise.

Claims (16)

1. Ansprüche 1. Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung, mit den Schritten: (51) Platzieren eines mikromagnetischen Messkopfes (6) an einem zu charakterisierendenHartmetallkörper (20), wobei der Messkopf (6) zumindest aufweist: eine Erregereinheit (8) mit einem Erregermagneten (81) und einem Niederfrequenzgene¬rator (82) zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfel¬des; einen Erregungsmagnetfeld-Sensor (7) zur Erfassung des erzeugten magnetischenWechselfeldes; 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 Induktions¬sensors (9), und (53) Auswerten und (S4) Zuordnen der erfassten Signale zu einer Hartmetallklasse, diezumindest durch einen Bindergehalt-Bereich und einen Korngrößenbereich der Hartstoff¬teilchen charakterisiert ist, von einer Mehrzahl von Hartmetallklassen (HM1, HM2, HM3).
2. 2. Verfahren zur Hartmetallkörper-Charakterisierung, mit den Schritten: (511) Platzieren eines mikromagnetischen Messkopfes (6) an einem produzierten Hartme¬tallkörper (20), wobei der Messkopf zumindest aufweist: eine Erregereinheit (8) mit einem Erregermagneten (81) und einem Niederfrequenzgene¬rator (82) zum Erzeugen eines niederfrequenten magnetischen Erregungswechselfel¬des; einen Erregungsmagnetfeld-Sensor (7) zur Erfassung des erzeugten magnetischenWechselfeldes; 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 Induktions¬sensors (9); (513) Auswerten und (S14) Zuordnen der erfassten Signale zu einer Hartmetallklasse, diedurch zumindest einen Kohlenstoffgehalt des Hartmetalls gekennzeichnet ist, von einerMehrzahl von Hartmetallklassen (K1, K2, K3).
3. 3. 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 ge¬kennzeichnet ist, (v) einer zweiten Klasse (K2), die durch einen zu niedrigen Kohlenstoffgehalt des Hart¬metalls gekennzeichnet ist, oder (vi) einer dritten Klasse (K3), die durch einen zu hohen Kohlenstoffgehalt des Hartmetallsgekennzeichnet ist.
4. 4. 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.
5. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ferner eine Hochfrequenzge¬nerator-Einheit (11) vorgesehen ist und das Verfahren den Schritt aufweist: (S2‘, S12‘) Anlegen eines gegenüber dem Erregungswechselfeld höherfrequenten magne¬tischen Wechselfeldes zur Erzeugung von wirbelstrominduzierten Magnetfeldern.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das höherfrequente magnetische Wechselfeld einegeringere Amplitude als das Erregungswechselfeld aufweist.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 mit dem Schritt: Auswerten der erfassten Signale zurBestimmung der Überlagerungspermeabilität.
8. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche mit dem Schritt: Auswerten dererfassten Signale zur Bestimmung des magnetischen Barkhausenrauschens.
9. 9. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung (1) mit:einer Auswerteelektronik (3) und einem Messkopf (6), der aufweist: eine Erregereinheit (8) mit einem Erregermagneten (81) und einem Niederfrequenzgene¬rator (82) zum Erzeugen eines niederfrequenten Erregungsmagnetfelds,einen Erregungsmagnetfeld-Sensor (7) zum Erfassen des Erregungsmagnetfelds, undeinen Induktionssensor (9) mit einer Spulenanordnung,wobei die Auswerteelektronik (3) dazu ausgebildet ist, ein Signal des Erregungsmagnet¬feld-Sensors (7) und ein Signal des Induktionssensors (9) zu erfassen, elektronisch zu ver¬arbeiten und zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls repräsentative physi¬kalische Messgröße an einer Nutzerschnittstelle auszugeben.
10. 10. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Auswerteelektronik (3) dazu ausgebildet ist, zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls zumindestbezüglich einer Korngröße der Hartstoffteilchen und einem Bindergehalt repräsentativephysikalische Messgröße auszugeben.
11. 11. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Auswerteelektronik (3) dazu ausgebildet ist, zumindest eine für eine Klassifizierung des Hartmetalls bezüglichdes Kohlenstoffgehalts repräsentative physikalische Messgröße auszugeben.
12. 12. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, mit einerHochfrequenzgenerator-Einheit (11) zur Erzeugung eines gegenüber dem Erregungswech¬selfeld höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes zur Erzeugung wirbelstrominduzier¬ter Magnetfelder.
13. 13. Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei derErregungsmagnetfeldsensor (7) einen Hall-Sensor aufweist.
14. 14. Verwendung einer Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche9 bis 13 zur Klassifizierung von Hartmetall-Körpern (20) zumindest in Bezug auf Binder¬gehalt und Korngröße der Hartstoffteilchen.
15. 15. Verwendung einer Hartmetall-Charakterisierungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche9 bis 13 zur Überprüfung eines Herstellungsprozesses eines Hartmetallkörpers (20).
16. 16. Verwendung nach Anspruch 15, wobei eine Überprüfung eines Kohlenstoffgehaltes desHartmetallkörpers (20) erfolgt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen