Sakausējuma materiāls, kas izgatavots no cieta ugunsizturīga metāla un saistmetāla savienojuma pulvermetalurģijas procesā. Cementētajam karbīdam ir virkne izcilu īpašību, piemēram, augsta cietība, nodilumizturība, laba izturība un stingrība, karstumizturība un izturība pret koroziju, jo īpaši tā augstā cietība un nodilumizturība, kas pamatā paliek nemainīga pat 500 °C temperatūrā. augsta cietība pie 1000 ℃. Karbīds tiek plaši izmantots kā instrumentu materiāls, piemēram, virpošanas instrumenti, frēzes, ēveles, urbji, urbšanas instrumenti utt., Čuguna, krāsaino metālu, plastmasas, ķīmisko šķiedru, grafīta, stikla, akmens un parastā tērauda griešanai, un to var izmantot arī tādu grūti apstrādājamu materiālu griešanai kā karstumizturīgs tērauds, nerūsējošais tērauds, tērauds ar augstu mangāna saturu, instrumentu tērauds utt. Jauno karbīda instrumentu griešanas ātrums tagad ir simtiem reižu lielāks nekā oglekļa tēraudam.
Cementētā karbīda uzklāšana
(1) Instrumenta materiāls
Karbīds ir lielākais instrumentu materiāla daudzums, no kura var izgatavot virpošanas instrumentus, frēzes, ēveles, urbjus utt. Tostarp volframa-kobalta karbīds ir piemērots melno un krāsaino metālu īsu skaidu apstrādei un metālu apstrādei. nemetāliski materiāli, piemēram, čuguns, misiņš, bakelīts utt.; volframa-titāna-kobalta karbīds ir piemērots melno metālu, piemēram, tērauda, ilgstošai apstrādei. Skaidu apstrāde. No līdzīgiem sakausējumiem tie ar lielāku kobalta saturu ir piemēroti neapstrādātai apstrādei, un tie, kuros ir mazāk kobalta, ir piemēroti apdarei. Universāliem cementētiem karbīdiem ir daudz ilgāks apstrādes mūžs nekā citiem cementētiem karbīdiem grūti apstrādājamiem materiāliem, piemēram, nerūsējošajam tēraudam.
(2) Pelējuma materiāls
Cementēto karbīdu galvenokārt izmanto aukstās apstrādes presformām, piemēram, aukstās vilkšanas presformām, aukstās štancēšanas presformām, aukstās ekstrūzijas presformām un aukstās piestātnes presformām.
Karbīda aukstās formas presformām ir jābūt ar labu triecienizturību, izturību pret lūzumiem, noguruma izturību, lieces izturību un labu nodilumizturību nodilumizturīgos darba apstākļos trieciena vai spēcīga trieciena apstākļos. Parasti tiek izmantotas vidēja un augsta kobalta un vidēja un rupja graudu sakausējuma kategorijas, piemēram, YG15C.
Vispārīgi runājot, sakarība starp cementētā karbīda nodilumizturību un stingrību ir pretrunīga: nodilumizturības palielināšanās novedīs pie stingrības samazināšanās, bet stingrības palielināšanās neizbēgami novedīs pie nodilumizturības samazināšanās. Tāpēc, izvēloties sakausējuma kategorijas, ir jāievēro īpašas lietošanas prasības atbilstoši apstrādes objektam un apstrādes darba apstākļiem.
Ja izvēlētā šķira ir pakļauta agrīnai plaisāšanai un bojājumiem lietošanas laikā, jāizvēlas šķirne ar augstāku stingrību; ja izvēlētajai klasei lietošanas laikā ir nosliece uz agrīnu nodilumu un bojājumiem, jāizvēlas klase ar augstāku cietību un labāku nodilumizturību. . Šādas kategorijas: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C No kreisās uz labo pusi samazinās cietība, samazinās nodilumizturība un palielinās stingrība; gluži otrādi, ir otrādi.
(3) Mērinstrumenti un nodilumizturīgas daļas
Karbīdu izmanto nodilumizturīgu virsmu ielaidumiem un mērinstrumentu detaļām, slīpmašīnu precīzijas gultņiem, bezcentra slīpmašīnu vadošajām plāksnēm un vadstieņiem, virpu virsmām un citām nodilumizturīgām detaļām.
Saistmetāli parasti ir dzelzs grupas metāli, parasti kobalts un niķelis.
Ražojot cementētu karbīdu, izvēlētā izejmateriāla pulvera daļiņu izmērs ir no 1 līdz 2 mikroniem, un tīrība ir ļoti augsta. Izejvielas tiek sagrupētas atbilstoši noteiktajai sastāva attiecībai, un spirtu vai citu barotni pievieno slapjai malšanai slapjās lodīšu dzirnavās, lai tās pilnībā sajauktu un saberztu pulveri. Izsijā maisījumu. Pēc tam maisījumu granulē, presē un karsē līdz temperatūrai, kas ir tuvu saistmetāla kušanas temperatūrai (1300-1500 °C), sacietējušā fāze un saistmetāls veidos eitektisko sakausējumu. Pēc atdzesēšanas cietinātās fāzes tiek sadalītas režģī, kas sastāv no savienojošā metāla, un ir cieši savienotas viena ar otru, veidojot cietu veselumu. Cementētā karbīda cietība ir atkarīga no cietinātās fāzes satura un graudu lieluma, tas ir, jo lielāks ir cietinātās fāzes saturs un jo smalkāki graudi, jo lielāka ir cietība. Cementētā karbīda stingrību nosaka saistviela. Jo lielāks ir saistvielas metāla saturs, jo lielāka ir lieces izturība.
1923. gadā Vācijas Šlerters volframa karbīda pulverim kā saistvielu pievienoja 10–20% kobalta un izgudroja jaunu volframa karbīda un kobalta sakausējumu. Cietība ir otrā pēc dimanta. Izgatavots pirmais cementētais karbīds. Griežot tēraudu ar instrumentu, kas izgatavots no šī sakausējuma, griešanas mala ātri nolietosies, un pat griešanas mala saplaisās. 1929. gadā Švarckovs Amerikas Savienotajās Valstīs oriģinālajam sastāvam pievienoja noteiktu daudzumu volframa karbīda un titāna karbīda savienojumu karbīdu, kas uzlaboja instrumenta veiktspēju tērauda griešanai. Tas ir vēl viens sasniegums cementētā karbīda izstrādes vēsturē.
Cementētajam karbīdam ir virkne izcilu īpašību, piemēram, augsta cietība, nodilumizturība, laba izturība un stingrība, karstumizturība un izturība pret koroziju, jo īpaši tā augstā cietība un nodilumizturība, kas pamatā paliek nemainīga pat 500 °C temperatūrā. augsta cietība pie 1000 ℃. Karbīds tiek plaši izmantots kā instrumentu materiāls, piemēram, virpošanas instrumenti, frēzes, ēveles, urbji, urbšanas instrumenti utt., Čuguna, krāsaino metālu, plastmasas, ķīmisko šķiedru, grafīta, stikla, akmens un parastā tērauda griešanai, un to var izmantot arī tādu grūti apstrādājamu materiālu griešanai kā karstumizturīgs tērauds, nerūsējošais tērauds, tērauds ar augstu mangāna saturu, instrumentu tērauds utt. Jauno karbīda instrumentu griešanas ātrums tagad ir simtiem reižu lielāks nekā oglekļa tēraudam.
Karbīdu var izmantot arī iežu urbšanas instrumentu, kalnrūpniecības instrumentu, urbšanas instrumentu, mērinstrumentu, nodilumizturīgu detaļu, metāla abrazīvu, cilindru ieliktņu, precīzijas gultņu, sprauslu, metāla veidņu (piemēram, stiepļu vilkšanas presformu, skrūvju presformu, uzgriežņu presformu) ražošanai. , un dažādas stiprinājumu veidnes, izcilā cementētā karbīda veiktspēja pakāpeniski aizstāja iepriekšējās tērauda veidnes).
Vēlāk iznāca arī pārklāts cementētais karbīds. 1969. gadā Zviedrija veiksmīgi izstrādāja instrumentu ar titāna karbīda pārklājumu. Instrumenta pamatne ir volframa-titāna-kobalta karbīds vai volframa-kobalta karbīds. Titāna karbīda pārklājuma biezums uz virsmas ir tikai daži mikroni, bet, salīdzinot ar tāda paša zīmola sakausējuma instrumentiem, kalpošanas laiks tiek pagarināts 3 reizes, un griešanas ātrums tiek palielināts par 25% līdz 50%. 70. gados parādījās ceturtās paaudzes instrumenti ar pārklājumu grūti apstrādājamu materiālu griešanai.
Kā tiek saķepināts cementētais karbīds?
Cementēts karbīds ir metāla materiāls, kas izgatavots, izmantojot pulvermetalurģiju no viena vai vairāku ugunsizturīgu metālu karbīdiem un saistmetāliem.
Mcitām ražotājvalstīm
Pasaulē ir vairāk nekā 50 valstis, kas ražo cementētu karbīdu ar kopējo izlaidi 27 000-28 000 t. Galvenie ražotāji ir ASV, Krievija, Zviedrija, Ķīna, Vācija, Japāna, Lielbritānija, Francija uc Pasaules cementētā karbīda tirgus pamatā ir piesātināts. , konkurence tirgū ir ļoti sīva. Ķīnas cementētā karbīda rūpniecība sāka veidoties 1950. gadu beigās. No 1960. līdz 1970. gadiem Ķīnas cementētā karbīda rūpniecība strauji attīstījās. Deviņdesmito gadu sākumā Ķīnas kopējā cementētā karbīda ražošanas jauda sasniedza 6000 t, un kopējā cementētā karbīda produkcija sasniedza 5000 t, kas ir otrajā vietā Krievijā un Amerikas Savienotajās Valstīs, un tā ieņem trešo vietu pasaulē.
WC griezējs
①Volframa un kobalta cementēts karbīds
Galvenās sastāvdaļas ir volframa karbīds (WC) un saistviela kobalts (Co).
Tās kategoriju veido “YG” (ķīniešu pinjiņā “cietais un kobalts”) un vidējā kobalta satura procentuālā daļa.
Piemēram, YG8 nozīmē vidējo WCo = 8%, bet pārējais ir volframa karbīds un volframa kobalta karbīds.
TIC naži
② Volframa-titāna-kobalta karbīds
Galvenās sastāvdaļas ir volframa karbīds, titāna karbīds (TiC) un kobalts.
Tās kategoriju veido “YT” (“ciets, titāns”, divas rakstzīmes ķīniešu pinjiņa prefiksā) un vidējais titāna karbīda saturs.
Piemēram, YT15 nozīmē vidējo WTi=15%, bet pārējais ir volframa karbīds un volframa-titāna-kobalta karbīds ar kobalta saturu.
Volframa titāna tantala rīks
③ Volframa-titāna-tantala (niobija) cementēts karbīds
Galvenās sastāvdaļas ir volframa karbīds, titāna karbīds, tantala karbīds (vai niobija karbīds) un kobalts. Šāda veida cementētu karbīdu sauc arī par vispārējo cementēto karbīdu vai universālo cementēto karbīdu.
Tās pakāpi veido “YW” (ķīniešu fonētiskais prefikss “hard” un “wan”), kā arī kārtas numurs, piemēram, YW1.
Veiktspējas īpašības
Karbīda metinātie ieliktņi
Augsta cietība (86～93HRA, ekvivalents 69～81HRC);
Laba termiskā cietība (līdz 900～1000 ℃, saglabā 60HRC);
Laba nodilumizturība.
Karbīda griezējinstrumenti ir 4 līdz 7 reizes ātrāki nekā ātrgriezēja tērauds, un instrumenta kalpošanas laiks ir 5 līdz 80 reizes lielāks. Izgatavojot veidnes un mērinstrumentus, kalpošanas laiks ir 20 līdz 150 reizes lielāks nekā leģētā instrumentu tērauda kalpošanas laiks. Tas var griezt cietus materiālus ar apmēram 50 HRC.
Tomēr cementētais karbīds ir trausls un to nevar apstrādāt, un ir grūti izgatavot kompleksus instrumentus ar sarežģītām formām. Tāpēc bieži tiek izgatavoti dažādu formu asmeņi, kas tiek uzstādīti uz instrumenta korpusa vai veidnes korpusa, metinot, savienojot, mehāniski saspiežot utt.
Īpašas formas stienis
Saķepināšana
Cementēta karbīda saķepināšanas formēšana ir pulvera presēšana sagatavē un pēc tam ievadīšana saķepināšanas krāsnī, lai uzkarsētu līdz noteiktai temperatūrai (saķepināšanas temperatūra), paturētu to noteiktu laiku (turēšanas laiks) un pēc tam atdzesētu, lai iegūtu cementētu masu. karbīda materiāls ar nepieciešamajām īpašībām.
Cementētā karbīda saķepināšanas procesu var iedalīt četros pamatposmos:
1: veidojošā līdzekļa noņemšanas un iepriekšējas saķepināšanas stadijā saķepinātais korpuss mainās šādi:
Formēšanas aģenta noņemšana, paaugstinoties temperatūrai saķepināšanas sākumposmā, formēšanas līdzeklis pakāpeniski sadalās vai iztvaiko, un saķepinātais ķermenis tiek izslēgts. Veids, daudzums un saķepināšanas process ir atšķirīgi.
Oksīdi uz pulvera virsmas tiek samazināti. Saķepināšanas temperatūrā ūdeņradis var reducēt kobalta un volframa oksīdus. Ja veidojošo līdzekli noņem vakuumā un saķepina, oglekļa un skābekļa reakcija nav spēcīga. Saskares spriegums starp pulvera daļiņām tiek pakāpeniski novērsts, savienojošais metāla pulveris sāk atgūties un pārkristalizēties, sākas virsmas difūzija un uzlabojas briketēšanas izturība.
2: cietās fāzes saķepināšanas stadija (800 ℃ – eitektiskā temperatūra)
Temperatūrā pirms šķidrās fāzes parādīšanās, papildus iepriekšējā posma procesa turpināšanai, tiek pastiprināta cietās fāzes reakcija un difūzija, tiek pastiprināta plastmasas plūsma, un saķepinātais ķermenis ievērojami saraujas.
3: Šķidrās fāzes saķepināšanas stadija (eitektiskā temperatūra – saķepināšanas temperatūra)
Kad saķepinātajā ķermenī parādās šķidrā fāze, saraušanās tiek ātri pabeigta, kam seko kristalogrāfiskā transformācija, veidojot sakausējuma pamatstruktūru un struktūru.
4: dzesēšanas posms (saķepināšanas temperatūra - istabas temperatūra)
Šajā posmā sakausējuma struktūrai un fāzes sastāvam ir dažas izmaiņas ar dažādiem dzesēšanas apstākļiem. Šo funkciju var izmantot cementētā karbīda karsēšanai, lai uzlabotu tā fizikālās un mehāniskās īpašības.
Publicēšanas laiks: 11.04.2022
