Legura izrađena od tvrdog spoja vatrostalnog metala i vezivnog metala postupkom metalurgije praha. Cementirani karbid ima niz izvrsnih svojstava kao što su visoka tvrdoća, otpornost na trošenje, dobra čvrstoća i žilavost, otpornost na toplinu i otpornost na koroziju, posebno njegova visoka tvrdoća i otpornost na habanje, koji ostaju u osnovi nepromijenjeni čak i na temperaturi od 500 °C, i dalje ima visoka tvrdoća na 1000 ℃. Karbid se široko koristi kao alatni materijal, kao što su alati za tokarenje, glodala, blanje, bušilice, alati za bušenje itd., za rezanje lijevanog željeza, obojenih metala, plastike, kemijskih vlakana, grafita, stakla, kamena i običnog čelika, a također se može koristiti za rezanje materijala teških za strojnu obradu kao što su čelik otporan na toplinu, nehrđajući čelik, čelik s visokim sadržajem mangana, alatni čelik itd. Brzina rezanja novih karbidnih alata sada je stotinama puta veća od brzine rezanja ugljičnog čelika.
Primjena cementnog karbida
(1) Materijal alata
Karbid je najveća količina alatnog materijala koji se može koristiti za izradu alata za tokarenje, glodala, blanjalica, bušilica itd. Među njima je volfram-kobalt karbid prikladan za obradu kratkih strugotina željeznih i neželjeznih metala i obradu nemetalni materijali, kao što su lijevano željezo, lijevani mesing, bakelit itd.; volfram-titan-kobalt karbid prikladan je za dugotrajnu obradu željeznih metala kao što je čelik. Obrada strugotine. Među sličnim legurama one s više kobalta prikladne su za grubu obradu, a one s manjim udjelom kobalta za završnu obradu. Općenamjenski cementni karbidi imaju puno dulji vijek trajanja od ostalih cementnih karbida za materijale koje je teško obraditi kao što je nehrđajući čelik.
(2) Materijal kalupa
Cementirani karbid uglavnom se koristi za matrice za hladnu obradu, kao što su matrice za hladno izvlačenje, matrice za hladno probijanje, matrice za hladno istiskivanje i matrice za hladne stupove.
Karbidni kalupi za hladno nabijanje moraju imati dobru udarnu žilavost, žilavost loma, čvrstoću na zamor, čvrstoću na savijanje i dobru otpornost na habanje u radnim uvjetima otpornim na habanje pri udaru ili jakom udaru. Obično se koriste srednje i visoko kobaltne i srednje i krupnozrnate legure, kao što je YG15C.
Općenito govoreći, odnos između otpornosti na habanje i žilavosti cementnog karbida je kontradiktoran: povećanje otpornosti na habanje dovest će do smanjenja žilavosti, a povećanje žilavosti neizbježno će dovesti do smanjenja otpornosti na habanje. Stoga je pri odabiru kvaliteta legure potrebno zadovoljiti specifične zahtjeve uporabe prema predmetu obrade i radnim uvjetima obrade.
Ako je odabrani kvalitet sklon ranom pucanju i oštećenju tijekom uporabe, treba odabrati kvalitet veće žilavosti; ako je odabrana kvaliteta sklona ranom trošenju i oštećenju tijekom uporabe, treba odabrati vrstu s većom tvrdoćom i boljom otpornošću na trošenje. . Sljedeći razredi: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C S lijeva na desno, tvrdoća se smanjuje, otpornost na trošenje se smanjuje, a žilavost se povećava; naprotiv, suprotno je istina.
(3) Mjerni alati i dijelovi otporni na habanje
Karbid se koristi za površinske umetke otporne na habanje i dijelove mjernih alata, precizne ležajeve brusilica, vodilice i vodilice bezcentričnih brusilica, vrhove tokarilica i druge dijelove otporne na habanje.
Vezivni metali općenito su metali iz skupine željeza, obično kobalt i nikal.
Prilikom proizvodnje cementnog karbida, veličina čestica odabranog praha sirovine je između 1 i 2 mikrona, a čistoća je vrlo visoka. Sirovine se šaržiraju u skladu s propisanim omjerom sastava, a mokrom mljevenju u mokrom mlinu s kuglicama dodaje se alkohol ili drugi medij kako bi se potpuno izmiješale i usitnile. Procijedite smjesu. Zatim se smjesa granulira, preša i zagrijava do temperature bliske talištu vezivnog metala (1300-1500 °C), stvrdnuta faza i vezivni metal formirat će eutektičku leguru. Nakon hlađenja, stvrdnute faze se raspoređuju u rešetku sastavljenu od vezivnog metala i tijesno se međusobno povezuju u čvrstu cjelinu. Tvrdoća cementnog karbida ovisi o udjelu očvrsnute faze i veličini zrna, odnosno što je veći udio očvrsle faze i što su zrna finija, to je veća tvrdoća. Žilavost cementiranog karbida određena je vezivnim metalom. Što je veći sadržaj vezivnog metala, to je veća čvrstoća na savijanje.
Godine 1923. Schlerter iz Njemačke dodao je 10% do 20% kobalta u prah volfram karbida kao vezivo i izumio novu leguru volfram karbida i kobalta. Po tvrdoći je odmah iza dijamanta. Prvi napravljeni cementni karbid. Prilikom rezanja čelika alatom od ove legure oštrica će se brzo istrošiti, a čak će i oštrica popucati. Godine 1929., Schwarzkov u Sjedinjenim Državama dodao je određenu količinu spojenih karbida volframovog karbida i titanijevog karbida izvornom sastavu, što je poboljšalo učinak alata pri rezanju čelika. Ovo je još jedno postignuće u povijesti razvoja cementnog karbida.
Cementirani karbid ima niz izvrsnih svojstava kao što su visoka tvrdoća, otpornost na trošenje, dobra čvrstoća i žilavost, otpornost na toplinu i otpornost na koroziju, posebno njegova visoka tvrdoća i otpornost na habanje, koji ostaju u osnovi nepromijenjeni čak i na temperaturi od 500 °C, i dalje ima visoka tvrdoća na 1000 ℃. Karbid se široko koristi kao alatni materijal, kao što su alati za tokarenje, glodala, blanje, bušilice, alati za bušenje itd., za rezanje lijevanog željeza, obojenih metala, plastike, kemijskih vlakana, grafita, stakla, kamena i običnog čelika, a također se može koristiti za rezanje materijala teških za strojnu obradu kao što su čelik otporan na toplinu, nehrđajući čelik, čelik s visokim sadržajem mangana, alatni čelik itd. Brzina rezanja novih karbidnih alata sada je stotinama puta veća od brzine rezanja ugljičnog čelika.
Karbid se također može koristiti za izradu alata za bušenje kamena, rudarskih alata, alata za bušenje, mjernih alata, dijelova otpornih na habanje, metalnih abraziva, košuljica cilindra, preciznih ležajeva, mlaznica, metalnih kalupa (kao što su matrice za izvlačenje žice, matrice za vijke, matrice za matice , i Razni kalupi za pričvršćivače, izvrsna izvedba cementnog karbida postupno je zamijenila prethodne čelične kalupe).
Kasnije se pojavio i obloženi cementni karbid. Godine 1969. Švedska je uspješno razvila alat presvučen titan karbidom. Osnova alata je volfram-titan-kobalt karbid ili volfram-kobalt karbid. Debljina prevlake od titan karbida na površini je samo nekoliko mikrona, ali u usporedbi s alatima od legure iste marke, radni vijek produljuje se 3 puta, a brzina rezanja se povećava za 25% do 50%. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća pojavila se četvrta generacija alata s premazom za rezanje teško obradivih materijala.
Kako se sinteruje cementni karbid?
Cementirani karbid je metalni materijal izrađen metalurgijom praha od karbida i vezivnih metala jednog ili više vatrostalnih metala.
Mglavne zemlje proizvođače
U svijetu postoji više od 50 zemalja koje proizvode cementni karbid, s ukupnom proizvodnjom od 27.000-28.000 t-. Glavni proizvođači su Sjedinjene Države, Rusija, Švedska, Kina, Njemačka, Japan, Ujedinjeno Kraljevstvo, Francuska itd. Svjetsko tržište cementnog karbida je u osnovi zasićeno. , tržišna utakmica je vrlo oštra. Kineska industrija cementnog karbida počela je poprimati oblik kasnih 1950-ih. Od 1960-ih do 1970-ih, kineska industrija cementnog karbida se brzo razvijala. Početkom 1990-ih, ukupni kapacitet proizvodnje cementnog karbida u Kini dosegao je 6000t, a ukupna proizvodnja cementiranog karbida dosegla je 5000t, odmah iza Rusije i Sjedinjenih Država, na trećem je mjestu u svijetu.
WC rezač
①Karbid cementiran volframom i kobaltom
Glavne komponente su volframov karbid (WC) i vezivo kobalt (Co).
Njegova se ocjena sastoji od "YG" ("tvrdo i kobalt" na kineskom pinjinu) i postotka prosječnog sadržaja kobalta.
Na primjer, YG8 znači prosječni WCo=8%, a ostatak je volfram-kobalt karbid volfram karbida.
TIC noževi
②Volfram-titan-kobalt karbid
Glavne komponente su volframov karbid, titanov karbid (TiC) i kobalt.
Njegova se kvaliteta sastoji od "YT" ("tvrdo, titan" dva znaka u kineskom Pinyin prefiksu) i prosječnog sadržaja titan karbida.
Na primjer, YT15 znači prosječni WTi=15%, a ostatak je volfram karbid i volfram-titan-kobalt karbid sa sadržajem kobalta.
Volfram Titan Tantal Alat
③Volfram-titan-tantal (niobij) cementirani karbid
Glavne komponente su volframov karbid, titanov karbid, tantalov karbid (ili niobijev karbid) i kobalt. Ova vrsta cementnog karbida također se naziva opći cementni karbid ili univerzalni cementni karbid.
Njegova se ocjena sastoji od "YW" (kineski fonetski prefiks za "hard" i "wan") plus rednog broja, kao što je YW1.
Karakteristike izvedbe
Karbidni zavareni umetci
Visoka tvrdoća (86～93HRA, ekvivalentno 69～81HRC);
Dobra toplinska tvrdoća (do 900 ~ 1000 ℃, zadržati 60HRC);
Dobra otpornost na habanje.
Rezni alati od tvrdog metala su 4 do 7 puta brži od brzoreznog čelika, a vijek trajanja alata je 5 do 80 puta veći. U proizvodnji kalupa i mjernih alata vijek trajanja je 20 do 150 puta duži od vijeka trajanja legiranog alatnog čelika. Može rezati tvrde materijale od oko 50HRC.
Međutim, cementni karbid je krt i ne može se obrađivati, a teško je izraditi integralne alate složenih oblika. Zbog toga se često izrađuju oštrice različitih oblika koje se ugrađuju na tijelo alata ili kalupa zavarivanjem, lijepljenjem, mehaničkim stezanjem itd.
Šipka posebnog oblika
Sinteriranje
Sinteriranje cementnog karbida je prešanje praha u gredicu, a zatim ulazak u peć za sinteriranje da se zagrije na određenu temperaturu (temperatura sinteriranja), drži određeno vrijeme (vrijeme držanja), a zatim ohladi da se dobije cementirani karbidni materijal sa potrebnim svojstvima.
Proces sinteriranja cementnog karbida može se podijeliti u četiri osnovne faze:
1: U fazi uklanjanja sredstva za oblikovanje i prethodnog sinteriranja, sinterirano tijelo se mijenja na sljedeći način:
Uklanjanjem sredstva za kalupljenje, s povećanjem temperature u početnoj fazi sinteriranja, sredstvo za kalupljenje se postupno raspada ili isparava, a sinterirano tijelo je isključeno. Vrsta, količina i postupak sinteriranja su različiti.
Oksidi na površini praha su smanjeni. Na temperaturi sinteriranja, vodik može reducirati okside kobalta i volframa. Ako se sredstvo za oblikovanje ukloni u vakuumu i sinterira, reakcija ugljik-kisik nije jaka. Kontaktno naprezanje između čestica praha postupno se eliminira, vezni metalni prah počinje se oporavljati i rekristalizirati, počinje dolaziti do površinske difuzije, a snaga briketiranja se poboljšava.
2: Faza sinteriranja čvrste faze (800 ℃–eutektička temperatura)
Na temperaturi prije pojave tekuće faze, osim što se nastavlja proces prethodnog stupnja, intenzivira se reakcija čvrste faze i difuzija, pojačava se plastično tečenje, a sinterirano tijelo se značajno skuplja.
3: Faza sinteriranja u tekućoj fazi (eutektička temperatura – temperatura sinteriranja)
Kada se tekuća faza pojavi u sinteriranom tijelu, skupljanje se brzo dovršava, nakon čega slijedi kristalografska transformacija u osnovnu strukturu i strukturu legure.
4: Faza hlađenja (temperatura sinteriranja – sobna temperatura)
U ovoj fazi, struktura i fazni sastav legure imaju neke promjene s različitim uvjetima hlađenja. Ova značajka može se koristiti za zagrijavanje cementnog karbida radi poboljšanja njegovih fizičkih i mehaničkih svojstava.
Vrijeme objave: 11. travnja 2022
