Klasifikacija i performanse alatnih materijala od cementiranog karbida

1. TvrdoćaCementirani karbid sadrži veliku količinu tvrdih karbida (kao što su WC, TiC), što njegovu tvrdoću čini znatno većom od tvrdoće brzoreznih čelika. Što je veća tvrdoća cementiranog karbida, to je bolja njegova otpornost na habanje, koja je općenito znatno veća od one brzoreznog čelika.

Što je veći sadržaj kobaltne vezivne faze, to je niža tvrdoća legure.

Budući da je TiC tvrđi od WC, WC-TiC-Co legure imaju veću tvrdoću od WC-Co legura. Što je veći sadržaj TiC, to je veća tvrdoća.

Dodavanje TaC legurama WC-Co povećava tvrdoću za otprilike 40 do 100 HV; dodavanje NbC povećava je za 70 do 150 HV.

2. ČvrstoćaSvojna čvrstoća cementiranog karbida iznosi samo oko 1/3 do 1/2 čvrstoće brzoreznog čelika.

Što je veći sadržaj kobalta, to je veća čvrstoća legure.

Legure koje sadrže TiC imaju nižu čvrstoću od onih bez TiC; što je veći sadržaj TiC, to je niža čvrstoća.

Dodavanje TaC cementiranom karbidu WC-TiC-Co povećava njegovu savojnu čvrstoću i značajno poboljšava otpornost rezne oštrice na kidanje i lom. S povećanjem sadržaja TaC-a, poboljšava se i zamorna čvrstoća.

Tlačna čvrstoća cementiranog karbida je 30% do 50% veća od čvrstoće brzoreznog čelika.

3. Žilavost Žilavost cementiranog karbida je mnogo niža od one kod brzoreznog čelika.

Legure koje sadrže TiC imaju nižu žilavost od onih bez TiC; s povećanjem sadržaja TiC, žilavost se smanjuje.

U WC-TiC-Co legurama, dodavanje odgovarajuće količine TaC može povećati žilavost za oko 10% uz održavanje otpornosti na toplinu i otpornosti na habanje.

Zbog niže žilavosti, cementirani karbid nije prikladan za uvjete s jakim udarcima ili vibracijama, posebno pri niskim brzinama rezanja gdje su prianjanje i ljuštenje veći.

4. Toplinska fizikalna svojstva Toplinska vodljivost cementiranog karbida je otprilike 2 do 3 puta veća od one kod brzoreznog čelika.

Budući da je toplinska vodljivost TiC niža od one kod WC-a, WC-TiC-Co legure imaju nižu toplinsku vodljivost od WC-Co legura. Što je veći sadržaj TiC, to je toplinska vodljivost lošija.

5. Otpornost na toplinuCementirani karbid ima puno veću otpornost na toplinu od brzoreznog čelika i može rezati na 800 do 1000 °C s dobrom otpornošću na plastičnu deformaciju pri visokim temperaturama.

Dodavanje TiC povećava tvrdoću na visokim temperaturama. Budući da je temperatura omekšavanja TiC-a viša od WC-a, tvrdoća WC-TiC-Co legura sporije se smanjuje s temperaturom nego kod WC-Co legura. Što je više TiC i manje kobalta, to je smanjenje manje.

Dodavanje TaC ili NbC (s višim temperaturama omekšavanja od TiC) dodatno povećava tvrdoću i čvrstoću na visokim temperaturama.

6. Svojstva protiv prianjanja Temperatura prianjanja cementiranog karbida je viša od temperature brzoreznog čelika, što mu daje bolju otpornost na trošenje uzrokovano prianjanjem.

Temperatura adhezije kobalta s čelikom je znatno niža nego kod WC-a; kako se sadržaj kobalta povećava, temperatura adhezije se smanjuje.

Temperatura adhezije TiC-a je viša od one kod WC-a, pa WC-TiC-Co legure imaju višu temperaturu adhezije (oko 100 °C višu) od WC-Co legura. TiO2 koji se stvara na visokim temperaturama tijekom rezanja smanjuje adheziju.

TaC i NbC imaju više temperature adhezije od TiC-a, što poboljšava svojstva protiv adhezije. Afinitet TaC-a s materijalima obratka je samo dio do nekoliko desetinki WC-a.

7. Kemijska stabilnost Otpornost na habanje alata od cementiranog karbida usko je povezana s njihovom fizičkom i kemijskom stabilnošću na radnim temperaturama.

Temperatura oksidacije cementiranog karbida je viša od temperature brzoreznog čelika.

Temperatura oksidacije TiC-a je mnogo viša od WC-ove, pa WC-TiC-Co legure dobivaju manju oksidacijsku težinu na visokim temperaturama od WC-Co legura; što je više TiC-a, to je jača otpornost na oksidaciju.

Temperatura oksidacije TaC-a je također viša od one kod WC-a, a legure s TaC-om i NbC-om imaju poboljšanu otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama. Međutim, veći sadržaj kobalta olakšava oksidaciju.