Zlitina, izdelana iz trde spojine ognjevarne kovine in vezivne kovine s postopkom praškaste metalurgije. Cementni karbid ima vrsto odličnih lastnosti, kot so visoka trdota, odpornost proti obrabi, dobra trdnost in žilavost, toplotna odpornost in odpornost proti koroziji, zlasti njegova visoka trdota in odpornost proti obrabi, ki ostaneta v osnovi nespremenjeni tudi pri temperaturi 500 °C, še vedno ima visoka trdota pri 1000 ℃. Karbid se pogosto uporablja kot orodni material, kot so stružna orodja, rezkalniki, skobeljniki, svedri, vrtalna orodja itd., za rezanje litega železa, neželeznih kovin, plastike, kemičnih vlaken, grafita, stekla, kamna in navadnega jekla, in se lahko uporablja tudi za rezanje materialov, ki jih je težko obdelovati, kot so toplotno odporno jeklo, nerjavno jeklo, jeklo z visoko vsebnostjo mangana, orodno jeklo itd. Hitrost rezanja novih karbidnih orodij je zdaj stokrat večja od hitrosti rezanja ogljikovega jekla.
Uporaba cementnega karbida
(1) Material orodja
Karbid je največja količina orodnega materiala, ki ga lahko uporabimo za izdelavo orodij za struženje, rezkalnikov, skobeljnikov, svedrov itd. Med njimi je volframov-kobaltov karbid primeren za obdelavo s kratkimi odrezki železnih in neželeznih kovin ter obdelavo nekovinski materiali, kot so lito železo, lita medenina, bakelit itd.; volframov-titanov-kobaltov karbid je primeren za dolgotrajno obdelavo železnih kovin, kot je jeklo. Obdelava čipov. Med podobnimi zlitinami so tiste z več kobalta primerne za grobo obdelavo, tiste z manj kobalta pa za končno obdelavo. Splošni cementni karbidi imajo veliko daljšo življenjsko dobo kot drugi cementni karbidi za materiale, ki jih je težko obdelati, kot je nerjavno jeklo.
(2) Material plesni
Cementni karbid se uporablja predvsem za matrice za hladno obdelavo, kot so matrice za hladno vlečenje, matrice za hladno izsekavanje, matrice za hladno iztiskanje in matrice za hladne pomole.
Karbidne matrice za hladno nabijanje morajo imeti dobro udarno žilavost, lomno žilavost, utrujenost, upogibno trdnost in dobro odpornost proti obrabi v delovnih pogojih udarca ali močnega udarca, odpornih proti obrabi. Običajno se uporabljajo srednje in visoko kobaltne ter srednje in grobo zrnate zlitine, kot je YG15C.
Na splošno je razmerje med odpornostjo proti obrabi in žilavostjo cementnega karbida protislovno: povečanje odpornosti proti obrabi bo povzročilo zmanjšanje žilavosti, povečanje žilavosti pa neizogibno povzročilo zmanjšanje odpornosti proti obrabi. Zato je treba pri izbiri razredov zlitin izpolnjevati posebne zahteve glede uporabe glede na predmet obdelave in delovne pogoje obdelave.
Če je izbrana kakovost nagnjena k zgodnjemu razpokanju in poškodbam med uporabo, je treba izbrati kakovost z večjo žilavostjo; če je izbrana kakovost nagnjena k zgodnji obrabi in poškodbam med uporabo, je treba izbrati kakovost z večjo trdoto in boljšo odpornostjo proti obrabi. . Naslednji razredi: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Od leve proti desni se trdota zmanjša, odpornost proti obrabi zmanjša in žilavost se poveča; nasprotno, ravno nasprotno je res.
(3) Merilna orodja in deli, odporni proti obrabi
Karbid se uporablja za obrabno odporne površinske vložke in dele merilnih orodij, precizne ležaje brusilnikov, vodilne plošče in vodilne palice brezcentričnih brusilnikov, vrhove stružnic in druge obrabno odporne dele.
Vezivne kovine so na splošno kovine skupine železa, običajno kobalt in nikelj.
Pri izdelavi cementnega karbida je velikost delcev izbranega surovega prahu med 1 in 2 mikrona, čistost pa je zelo visoka. Surovine se dozirajo v skladu s predpisanim razmerjem sestave, mokremu mletju v mokrem krogličnem mlinu pa se doda alkohol ali drug medij, da se popolnoma premešajo in zdrobijo v prah. Mešanico presejte. Nato zmes granuliramo, stisnemo in segrejemo na temperaturo, ki je blizu tališča vezivne kovine (1300-1500 °C), utrjena faza in vezivna kovina tvorita evtektično zlitino. Po ohlajanju se strjene faze porazdelijo v mrežico, sestavljeno iz vezne kovine, in se med seboj tesno povežejo v trdno celoto. Trdota cementnega karbida je odvisna od vsebnosti kaljene faze in velikosti zrn, to je, večja kot je vsebnost kaljene faze in drobnejša kot so zrna, večja je trdota. Žilavost cementnega karbida določa vezivna kovina. Večja kot je vsebnost vezivne kovine, večja je upogibna trdnost.
Leta 1923 je Schlerter iz Nemčije prahu volframovega karbida dodal 10 do 20 % kobalta kot vezivo in izumil novo zlitino volframovega karbida in kobalta. Trdota je na drugem mestu za diamantom. Prvi narejen iz cementnega karbida. Pri rezanju jekla z orodjem iz te zlitine se bo rezilo hitro obrabilo, celo rezilo bo počilo. Leta 1929 je Schwarzkov v ZDA prvotni sestavi dodal določeno količino sestavljenih karbidov volframovega karbida in titanovega karbida, kar je izboljšalo zmogljivost orodja pri rezanju jekla. To je še en dosežek v zgodovini razvoja cementnega karbida.
Cementni karbid ima vrsto odličnih lastnosti, kot so visoka trdota, odpornost proti obrabi, dobra trdnost in žilavost, toplotna odpornost in odpornost proti koroziji, zlasti njegova visoka trdota in odpornost proti obrabi, ki ostaneta v osnovi nespremenjeni tudi pri temperaturi 500 °C, še vedno ima visoka trdota pri 1000 ℃. Karbid se pogosto uporablja kot orodni material, kot so stružna orodja, rezkalniki, skobeljniki, svedri, vrtalna orodja itd., za rezanje litega železa, neželeznih kovin, plastike, kemičnih vlaken, grafita, stekla, kamna in navadnega jekla, in se lahko uporablja tudi za rezanje materialov, ki jih je težko obdelovati, kot so toplotno odporno jeklo, nerjavno jeklo, jeklo z visoko vsebnostjo mangana, orodno jeklo itd. Hitrost rezanja novih karbidnih orodij je zdaj stokrat večja od hitrosti rezanja ogljikovega jekla.
Karbid se lahko uporablja tudi za izdelavo orodij za vrtanje skal, rudarskih orodij, vrtalnih orodij, merilnih orodij, delov, odpornih proti obrabi, kovinskih abrazivov, valjev, natančnih ležajev, šob, kovinskih kalupov (kot so matrice za vlečenje žice, matrice za vijake, matrice za matice in različnih kalupov za pritrdilne elemente, odlična zmogljivost cementnega karbida je postopoma nadomestila prejšnje jeklene kalupe).
Kasneje se je pojavil tudi oplaščeni cementni karbid. Leta 1969 je Švedska uspešno razvila orodje, prevlečeno s titanovim karbidom. Osnova orodja je volframov-titan-kobaltov karbid ali volframov-kobaltov karbid. Debelina prevleke iz titanovega karbida na površini je le nekaj mikronov, vendar se v primerjavi z orodji iz zlitin iste znamke življenjska doba podaljša za 3-krat, hitrost rezanja pa se poveča za 25% do 50%. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja se je pojavila četrta generacija prevlečenih orodij za rezanje materialov, ki jih je težko obdelovati.
Kako se sintra cementni karbid?
Cementni karbid je kovinski material, izdelan s prašno metalurgijo iz karbidov in vezivnih kovin ene ali več ognjevzdržnih kovin.
Mglavne države proizvajalke
Na svetu je več kot 50 držav, ki proizvajajo cementni karbid s skupno proizvodnjo 27.000-28.000 t-. Glavni proizvajalci so ZDA, Rusija, Švedska, Kitajska, Nemčija, Japonska, Združeno kraljestvo, Francija itd. Svetovni trg cementnega karbida je v bistvu nasičen. , je konkurenca na trgu zelo huda. Kitajska industrija cementnega karbida se je začela oblikovati v poznih petdesetih letih prejšnjega stoletja. Od šestdesetih do sedemdesetih let prejšnjega stoletja se je kitajska industrija cementnega karbida hitro razvijala. V zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja je skupna proizvodna zmogljivost Kitajske cementnega karbida dosegla 6000 ton, skupna proizvodnja cementnega karbida pa 5000 ton, na drugem mestu za Rusijo in Združenimi državami je na tretjem mestu na svetu.
WC rezalnik
①Volframov in kobaltov cementni karbid
Glavni komponenti sta volframov karbid (WC) in vezivo kobalt (Co).
Njegova stopnja je sestavljena iz "YG" ("trdo in kobalt" v kitajskem pinjinu) in odstotka povprečne vsebnosti kobalta.
Na primer, YG8 pomeni povprečno WCo = 8%, ostalo pa je volframov kobaltov karbid volframovega karbida.
TIC noži
②Volframov-titanov-kobaltov karbid
Glavne komponente so volframov karbid, titanov karbid (TiC) in kobalt.
Njegov razred je sestavljen iz "YT" ("trd, titan" dva znaka v kitajski predponi Pinyin) in povprečne vsebnosti titanovega karbida.
Na primer, YT15 pomeni povprečno WTi=15 %, ostalo pa je volframov karbid in volframov-titan-kobaltov karbid z vsebnostjo kobalta.
Orodje za volfram, titan, tantal
③Tungsten-titanium-tantal (niobij) cementni karbid
Glavne komponente so volframov karbid, titanov karbid, tantalov karbid (ali niobijev karbid) in kobalt. Ta vrsta cementnega karbida se imenuje tudi splošni cementni karbid ali univerzalni cementni karbid.
Njegova ocena je sestavljena iz "YW" (kitajska fonetična predpona za "hard" in "wan") in zaporedne številke, kot je YW1.
Značilnosti delovanja
Varjeni vložki iz karbidne trdine
Visoka trdota (86～93HRA, kar ustreza 69～81HRC);
Dobra toplotna trdota (do 900 ~ 1000 ℃, ohranite 60HRC);
Dobra odpornost proti obrabi.
Rezalna orodja iz karbidne trdine so 4- do 7-krat hitrejša od hitroreznega jekla, življenjska doba orodja pa je 5- do 80-krat višja. Pri izdelavi kalupov in merilnih orodij je življenjska doba od 20 do 150-krat višja kot pri legiranem orodnem jeklu. Reže lahko trde materiale s približno 50 HRC.
Vendar je cementni karbid krhek in ga ni mogoče strojno obdelovati, zato je težko izdelati integralna orodja s kompleksnimi oblikami. Zato se pogosto izdelujejo rezila različnih oblik, ki se na telo orodja ali kalupa namestijo z varjenjem, lepljenjem, mehanskim vpenjanjem itd.
Bar posebne oblike
Sintranje
Sintranje iz cementnega karbida je stiskanje prahu v gredico in nato vstop v peč za sintranje, da se segreje na določeno temperaturo (temperatura sintranja), zadrži določen čas (čas zadrževanja) in nato ohladi, da dobimo cementiran karbidni material z zahtevanimi lastnostmi.
Postopek sintranja cementnega karbida lahko razdelimo na štiri osnovne stopnje:
1: V fazi odstranjevanja oblikovalnega sredstva in predsintranja se sintrano telo spremeni na naslednji način:
Odstranitev oblikovalnega sredstva, s povišanjem temperature v začetni fazi sintranja, oblikovalno sredstvo postopoma razpade ali upari, sintrano telo pa je izključeno. Vrsta, količina in postopek sintranja so različni.
Oksidi na površini prahu so zmanjšani. Pri temperaturi sintranja lahko vodik reducira okside kobalta in volframa. Če oblikovalno sredstvo odstranimo v vakuumu in sintramo, reakcija ogljik-kisik ni močna. Kontaktna napetost med praškastimi delci se postopoma odpravi, vezni kovinski prah se začne obnavljati in rekristalizirati, začne se pojavljati površinska difuzija in moč briketiranja se izboljša.
2: stopnja sintranja v trdni fazi (800 ℃–evtektična temperatura)
Pri temperaturi pred pojavom tekoče faze se poleg nadaljevanja procesa prejšnje stopnje intenzivirajo trdnofazna reakcija in difuzija, poveča se plastični tok, sintrano telo pa se znatno skrči.
3: Faza sintranja v tekoči fazi (evtektična temperatura – temperatura sintranja)
Ko se tekoča faza pojavi v sintranem telesu, se krčenje hitro zaključi, čemur sledi kristalografska transformacija, da se oblikuje osnovna struktura in struktura zlitine.
4: Stopnja hlajenja (temperatura sintranja – sobna temperatura)
Na tej stopnji se struktura in fazna sestava zlitine nekoliko spremenita z različnimi pogoji hlajenja. To lastnost je mogoče uporabiti za segrevanje cementnega karbida za izboljšanje njegovih fizikalnih in mehanskih lastnosti.
Čas objave: 11. aprila 2022
