Ένα υλικό κράματος κατασκευασμένο από μια σκληρή ένωση ενός πυρίμαχου μετάλλου και ενός συνδετικού μετάλλου μέσω μιας διαδικασίας μεταλλουργίας σκόνης.Το τσιμεντοειδές καρβίδιο έχει μια σειρά εξαιρετικών ιδιοτήτων όπως υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, καλή αντοχή και ανθεκτικότητα, αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη διάβρωση, ειδικά την υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, που παραμένουν βασικά αμετάβλητες ακόμη και σε θερμοκρασία 500 °C. υψηλή σκληρότητα στους 1000℃.Το καρβίδιο χρησιμοποιείται ευρέως ως υλικό εργαλείων, όπως εργαλεία τόρνευσης, φρέζες, πλάνη, τρυπάνια, εργαλεία διάτρησης κ.λπ., για την κοπή χυτοσιδήρου, μη σιδηρούχων μετάλλων, πλαστικών, χημικών ινών, γραφίτη, γυαλιού, πέτρας και συνηθισμένου χάλυβα, και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κοπή Δύσκολων στη μηχανή υλικών όπως ανθεκτικός στη θερμότητα χάλυβας, ανοξείδωτος χάλυβας, χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, χάλυβας εργαλείων κ.λπ. Η ταχύτητα κοπής των νέων εργαλείων καρβιδίου είναι τώρα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του ανθρακούχου χάλυβα.
Εφαρμογή καρβιδίου με τσιμέντο
(1) Υλικό εργαλείου
Το καρβίδιο είναι η μεγαλύτερη ποσότητα υλικού εργαλείων, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εργαλείων τόρνευσης, φρέζας, πλάνης, τρυπανιών κ.λπ. μη μεταλλικά υλικά, όπως χυτοσίδηρος, χυτοσίδηρος, βακελίτης κ.λπ.Το καρβίδιο βολφραμίου-τιτανίου-κοβαλτίου είναι κατάλληλο για μακροχρόνια επεξεργασία σιδηρούχων μετάλλων όπως ο χάλυβας.Επεξεργασία τσιπ.Μεταξύ παρόμοιων κραμάτων, εκείνα με περισσότερη περιεκτικότητα σε κοβάλτιο είναι κατάλληλα για ακατέργαστη μηχανική κατεργασία και εκείνα με λιγότερη περιεκτικότητα σε κοβάλτιο είναι κατάλληλα για φινίρισμα.Τα καρβίδια με τσιμέντο γενικής χρήσης έχουν πολύ μεγαλύτερη διάρκεια μηχανικής κατεργασίας από άλλα καρβίδια με τσιμέντο για δύσκολα στην κατεργασία υλικά όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας.
(2) Υλικό καλουπιού
Το τσιμεντοειδές καρβίδιο χρησιμοποιείται κυρίως για μήτρες ψυχρής επεξεργασίας, όπως μήτρες ψυχρής έλξης, μήτρες ψυχρής διάτρησης, μήτρες ψυχρής εξώθησης και μήτρες ψυχρής αποβάθρας.
Οι μήτρες ψυχρής κεφαλής καρβιδίου απαιτούνται για να έχουν καλή αντοχή σε κρούση, αντοχή σε θραύση, αντοχή σε κόπωση, αντοχή σε κάμψη και καλή αντοχή στη φθορά υπό τις ανθεκτικές στη φθορά συνθήκες εργασίας κρούσης ή ισχυρής κρούσης.Συνήθως χρησιμοποιούνται ποιότητες μεσαίου και υψηλού κοβαλτίου και μεσαίου και χονδρόκοκκου κράματος, όπως το YG15C.
Σε γενικές γραμμές, η σχέση μεταξύ της αντοχής στη φθορά και της σκληρότητας του τσιμεντοειδούς καρβιδίου είναι αντιφατική: η αύξηση της αντίστασης στη φθορά θα οδηγήσει σε μείωση της σκληρότητας και η αύξηση της σκληρότητας θα οδηγήσει αναπόφευκτα στη μείωση της αντίστασης στη φθορά.Επομένως, κατά την επιλογή ποιοτήτων κράματος, είναι απαραίτητο να πληρούνται συγκεκριμένες απαιτήσεις χρήσης σύμφωνα με το αντικείμενο επεξεργασίας και τις συνθήκες εργασίας επεξεργασίας.
Εάν ο επιλεγμένος βαθμός είναι επιρρεπής σε πρόωρο ράγισμα και ζημιά κατά τη χρήση, θα πρέπει να επιλεγεί ο βαθμός με υψηλότερη σκληρότητα.Εάν ο επιλεγμένος βαθμός είναι επιρρεπής σε πρόωρη φθορά και ζημιά κατά τη χρήση, θα πρέπει να επιλεγεί ο βαθμός με υψηλότερη σκληρότητα και καλύτερη αντοχή στη φθορά..Οι ακόλουθες ποιότητες: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Από αριστερά προς τα δεξιά, η σκληρότητα μειώνεται, η αντίσταση στη φθορά μειώνεται και η σκληρότητα αυξάνεται.αντιθέτως ισχύει το αντίθετο.
(3) Εργαλεία μέτρησης και εξαρτήματα ανθεκτικά στη φθορά
Το καρβίδιο χρησιμοποιείται για ανθεκτικά στη φθορά ένθετα επιφανειών και εξαρτήματα εργαλείων μέτρησης, ρουλεμάν ακριβείας τροχιστών, πλάκες οδήγησης και ράβδους οδηγών μη κεντρικών μύλοι, κορυφές τόρνων και άλλα ανθεκτικά στη φθορά μέρη.
Τα συνδετικά μέταλλα είναι γενικά μέταλλα της ομάδας σιδήρου, συνήθως το κοβάλτιο και το νικέλιο.
Κατά την κατασκευή τσιμεντοειδούς καρβιδίου, το μέγεθος σωματιδίων της επιλεγμένης σκόνης πρώτης ύλης είναι μεταξύ 1 και 2 microns και η καθαρότητα είναι πολύ υψηλή.Οι πρώτες ύλες παρασκευάζονται σε παρτίδες σύμφωνα με την προδιαγραφόμενη αναλογία σύνθεσης και αλκοόλη ή άλλα μέσα προστίθενται σε υγρή άλεση σε υγρό μύλο με σφαιρίδια για να αναμειχθούν πλήρως και να κονιοποιηθούν.Κοσκινίστε το μείγμα.Στη συνέχεια, το μείγμα κοκκοποιείται, συμπιέζεται και θερμαίνεται σε θερμοκρασία κοντά στο σημείο τήξης του συνδετικού μετάλλου (1300-1500 °C), η σκληρυμένη φάση και το συνδετικό μέταλλο θα σχηματίσουν ένα ευτηκτικό κράμα.Μετά την ψύξη, οι σκληρυμένες φάσεις κατανέμονται στο πλέγμα που αποτελείται από το συγκολλητικό μέταλλο και συνδέονται στενά μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα συμπαγές σύνολο.Η σκληρότητα του τσιμεντοειδούς καρβιδίου εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε σκληρυμένη φάση και το μέγεθος των κόκκων, δηλαδή όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε σκληρυμένη φάση και όσο λεπτότεροι είναι οι κόκκοι, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητα.Η σκληρότητα του τσιμεντοειδούς καρβιδίου καθορίζεται από το συνδετικό μέταλλο.Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε συνδετικό μέταλλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή σε κάμψη.
Το 1923, ο Schlerter της Γερμανίας πρόσθεσε 10% έως 20% κοβάλτιο στη σκόνη καρβιδίου του βολφραμίου ως συνδετικό και εφηύρε ένα νέο κράμα καρβιδίου βολφραμίου και κοβαλτίου.Η σκληρότητα είναι δεύτερη μετά το διαμάντι.Κατασκευάστηκε το πρώτο καρβίδιο με τσιμέντο.Όταν κόβετε χάλυβα με ένα εργαλείο κατασκευασμένο από αυτό το κράμα, η κοπτική άκρη θα φθαρεί γρήγορα και ακόμη και η κοπτική άκρη θα σπάσει.Το 1929, ο Schwarzkov στις Ηνωμένες Πολιτείες πρόσθεσε μια ορισμένη ποσότητα καρβιδίου του βολφραμίου και σύνθετων καρβιδίων του τιτανίου στην αρχική σύνθεση, γεγονός που βελτίωσε την απόδοση του εργαλείου στην κοπή χάλυβα.Αυτό είναι ένα άλλο επίτευγμα στην ιστορία της ανάπτυξης τσιμεντοειδούς καρβιδίου.
Το τσιμεντοειδές καρβίδιο έχει μια σειρά εξαιρετικών ιδιοτήτων όπως υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, καλή αντοχή και ανθεκτικότητα, αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη διάβρωση, ειδικά την υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, που παραμένουν βασικά αμετάβλητες ακόμη και σε θερμοκρασία 500 °C. υψηλή σκληρότητα στους 1000℃.Το καρβίδιο χρησιμοποιείται ευρέως ως υλικό εργαλείων, όπως εργαλεία τόρνευσης, φρέζες, πλάνη, τρυπάνια, εργαλεία διάτρησης κ.λπ., για την κοπή χυτοσιδήρου, μη σιδηρούχων μετάλλων, πλαστικών, χημικών ινών, γραφίτη, γυαλιού, πέτρας και συνηθισμένου χάλυβα, και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κοπή Δύσκολων στη μηχανή υλικών όπως ανθεκτικός στη θερμότητα χάλυβας, ανοξείδωτος χάλυβας, χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, χάλυβας εργαλείων κ.λπ. Η ταχύτητα κοπής των νέων εργαλείων καρβιδίου είναι τώρα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του ανθρακούχου χάλυβα.
Το καρβίδιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εργαλείων διάτρησης βράχου, εργαλείων εξόρυξης, εργαλείων διάτρησης, εργαλείων μέτρησης, εξαρτημάτων ανθεκτικών στη φθορά, μεταλλικών λειαντικών, επενδύσεων κυλίνδρων, ρουλεμάν ακριβείας, ακροφυσίων, μεταλλικών καλουπιών (όπως καλούπια σύρματος, μήτρες μπουλονιών, μήτρες παξιμαδιών και Διάφορα καλούπια στερέωσης, η εξαιρετική απόδοση του καρβιδίου με τσιμέντο αντικατέστησε σταδιακά τα προηγούμενα καλούπια χάλυβα).
Αργότερα, βγήκε και επικαλυμμένο καρβίδιο με τσιμέντο.Το 1969, η Σουηδία ανέπτυξε με επιτυχία ένα εργαλείο επικαλυμμένο με καρβίδιο τιτανίου.Η βάση του εργαλείου είναι καρβίδιο βολφραμίου-τιτανίου-κοβαλτίου ή καρβίδιο βολφραμίου-κοβαλτίου.Το πάχος της επίστρωσης καρβιδίου του τιτανίου στην επιφάνεια είναι μόνο λίγα μικρά, αλλά σε σύγκριση με την ίδια μάρκα εργαλείων κράματος, η διάρκεια ζωής επεκτείνεται κατά 3 φορές και η ταχύτητα κοπής αυξάνεται κατά 25% έως 50%.Στη δεκαετία του 1970, εμφανίστηκε μια τέταρτη γενιά επικαλυμμένων εργαλείων για την κοπή δύσκολα στη μηχανή υλικών.
Πώς συντήκεται το καρβίδιο με τσιμέντο;
Το τσιμεντοκαρβίδιο είναι ένα μεταλλικό υλικό που κατασκευάζεται με μεταλλουργία σκόνης καρβιδίων και συνδετικών μετάλλων ενός ή περισσότερων πυρίμαχων μετάλλων.
Mμεγάλες χώρες παραγωγής
Υπάρχουν περισσότερες από 50 χώρες στον κόσμο που παράγουν καρβίδιο με τσιμέντο, με συνολική παραγωγή 27.000-28.000 τόνων.Οι κύριοι παραγωγοί είναι οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία, η Σουηδία, η Κίνα, η Γερμανία, η Ιαπωνία, το Ηνωμένο Βασίλειο, η Γαλλία κ.λπ. Η παγκόσμια αγορά καρβιδίου με τσιμέντο είναι βασικά κορεσμένη., ο ανταγωνισμός στην αγορά είναι πολύ σκληρός.Η βιομηχανία τσιμέντου καρβιδίου της Κίνας άρχισε να διαμορφώνεται στα τέλη της δεκαετίας του 1950.Από τη δεκαετία του 1960 έως τη δεκαετία του 1970, η βιομηχανία τσιμεντοειδούς καρβιδίου της Κίνας αναπτύχθηκε γρήγορα.Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, η συνολική παραγωγική ικανότητα της Κίνας τσιμεντοειδούς καρβιδίου έφτασε τους 6000 τόνους και η συνολική παραγωγή τσιμεντοειδούς καρβιδίου έφτασε τους 5000 τόνους, δεύτερη μόνο στη Ρωσία και τις Ηνωμένες Πολιτείες, κατατάσσεται τρίτη στον κόσμο.
Κόφτης WC
① Καρβίδιο με τσιμέντο βολφραμίου και κοβαλτίου
Τα κύρια συστατικά είναι καρβίδιο βολφραμίου (WC) και συνδετικό κοβάλτιο (Co).
Ο βαθμός του αποτελείται από "YG" ("σκληρό και κοβάλτιο" στα κινέζικα Pinyin) και το ποσοστό της μέσης περιεκτικότητας σε κοβάλτιο.
Για παράδειγμα, YG8 σημαίνει το μέσο όρο WCo=8%, και το υπόλοιπο είναι καρβίδιο βολφραμίου-κοβαλτίου του καρβιδίου βολφραμίου.
Μαχαίρια TIC
②Καρβίδιο βολφραμίου-τιτανίου-κοβαλτίου
Τα κύρια συστατικά είναι καρβίδιο βολφραμίου, καρβίδιο τιτανίου (TiC) και κοβάλτιο.
Ο βαθμός του αποτελείται από "YT" ("σκληρό, τιτάνιο" δύο χαρακτήρες στο κινεζικό πρόθεμα Pinyin) και τη μέση περιεκτικότητα σε καρβίδιο του τιτανίου.
Για παράδειγμα, το YT15 σημαίνει μέσο όρο WTi=15%, και το υπόλοιπο είναι καρβίδιο βολφραμίου και καρβίδιο βολφραμίου-τιτανίου-κοβαλτίου με περιεκτικότητα σε κοβάλτιο.
Εργαλείο Tungsten Titanium Tantalum
③ Καρβίδιο με τσιμέντο βολφραμίου-τιτανίου-τανταλίου (νιόβιο).
Τα κύρια συστατικά είναι καρβίδιο βολφραμίου, καρβίδιο τιτανίου, καρβίδιο τανταλίου (ή καρβίδιο νιοβίου) και κοβάλτιο.Αυτό το είδος καρβιδίου με τσιμέντο ονομάζεται επίσης γενικό καρβίδιο με τσιμέντο ή γενικό καρβίδιο με τσιμέντο.
Ο βαθμός του αποτελείται από "YW" (το κινεζικό φωνητικό πρόθεμα "hard" και "wan") συν έναν αριθμό σειράς, όπως YW1.
Χαρακτηριστικά απόδοσης
Συγκολλημένα ένθετα καρβιδίου
Υψηλή σκληρότητα (86~93HRA, που ισοδυναμεί με 69~81HRC).
Καλή θερμική σκληρότητα (έως 900-1000℃, διατήρηση 60HRC).
Καλή αντοχή στην τριβή.
Τα εργαλεία κοπής με καρβίδιο είναι 4 έως 7 φορές ταχύτερα από τον χάλυβα υψηλής ταχύτητας και η διάρκεια ζωής του εργαλείου είναι 5 έως 80 φορές μεγαλύτερη.Κατασκευάζοντας καλούπια και εργαλεία μέτρησης, η διάρκεια ζωής είναι 20 έως 150 φορές μεγαλύτερη από αυτή του κραματοποιημένου χάλυβα εργαλείων.Μπορεί να κόψει σκληρά υλικά περίπου 50HRC.
Ωστόσο, το καρβίδιο με τσιμέντο είναι εύθραυστο και δεν μπορεί να υποβληθεί σε μηχανική επεξεργασία και είναι δύσκολο να κατασκευαστούν ολοκληρωμένα εργαλεία με πολύπλοκα σχήματα.Ως εκ τούτου, συχνά κατασκευάζονται λεπίδες διαφορετικών σχημάτων, οι οποίες τοποθετούνται στο σώμα του εργαλείου ή στο σώμα του καλουπιού με συγκόλληση, συγκόλληση, μηχανική σύσφιξη κ.λπ. .
Μπάρα ειδικού σχήματος
Πυροσυσσωμάτωση
Η χύτευση πυροσυσσωμάτωσης τσιμεντοειδούς καρβιδίου είναι η συμπίεση της σκόνης σε ένα μπιλιέτα και, στη συνέχεια, η είσοδος στον κλίβανο πυροσυσσωμάτωσης για να θερμανθεί σε μια ορισμένη θερμοκρασία (θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης), η διατήρηση της για ορισμένο χρόνο (χρόνος διατήρησης) και στη συνέχεια η ψύξη της για να ληφθεί μια τσιμεντοκονία καρβίδιο με τις απαιτούμενες ιδιότητες.
Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης τσιμεντοειδούς καρβιδίου μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα βασικά στάδια:
1: Στο στάδιο της αφαίρεσης του παράγοντα διαμόρφωσης και της προ-συσσωμάτωσης, το πυροσυσσωματωμένο σώμα αλλάζει ως εξής:
Η απομάκρυνση του παράγοντα χύτευσης, με την αύξηση της θερμοκρασίας στο αρχικό στάδιο της πυροσυσσωμάτωσης, ο παράγοντας χύτευσης σταδιακά αποσυντίθεται ή εξατμίζεται και το πυροσυσσωματωμένο σώμα αποκλείεται.Ο τύπος, η ποσότητα και η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης είναι διαφορετικά.
Τα οξείδια στην επιφάνεια της σκόνης μειώνονται.Στη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης, το υδρογόνο μπορεί να μειώσει τα οξείδια του κοβαλτίου και του βολφραμίου.Εάν ο παράγοντας σχηματισμού αφαιρεθεί εν κενώ και συντηχθεί, η αντίδραση άνθρακα-οξυγόνου δεν είναι ισχυρή.Η τάση επαφής μεταξύ των σωματιδίων της σκόνης εξαλείφεται σταδιακά, η κολλητική μεταλλική σκόνη αρχίζει να ανακάμπτει και να ανακρυσταλλώνεται, η διάχυση στην επιφάνεια αρχίζει να εμφανίζεται και η αντοχή μπρικετοποίησης βελτιώνεται.
2: Στάδιο πυροσυσσωμάτωσης στερεάς φάσης (800℃–ευτηκτική θερμοκρασία)
Στη θερμοκρασία πριν από την εμφάνιση της υγρής φάσης, εκτός από τη συνέχιση της διαδικασίας του προηγούμενου σταδίου, η αντίδραση στερεάς φάσης και η διάχυση εντείνονται, η ροή του πλαστικού ενισχύεται και το πυροσυσσωματωμένο σώμα συρρικνώνεται σημαντικά.
3: Στάδιο πυροσυσσωμάτωσης υγρής φάσης (ευτηκτική θερμοκρασία – θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης)
Όταν η υγρή φάση εμφανίζεται στο πυροσυσσωματωμένο σώμα, η συρρίκνωση ολοκληρώνεται γρήγορα, ακολουθούμενη από κρυσταλλογραφικό μετασχηματισμό για να σχηματιστεί η βασική δομή και δομή του κράματος.
4: Στάδιο ψύξης (θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης – θερμοκρασία δωματίου)
Σε αυτό το στάδιο, η δομή και η σύνθεση φάσης του κράματος έχουν κάποιες αλλαγές με διαφορετικές συνθήκες ψύξης.Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση του τσιμεντοειδούς καρβιδίου για τη βελτίωση των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-11-2022
