Typiske materialer for sementert karbidverktøy

Tilsetning av TaC (NbC) til sementert karbid er en effektiv metode for å forbedre ytelsen. I TiC/Ni/Mo-legeringer forbedres sementert karbids ytelse og utvides ved å erstatte deler av TiC med karbider som WC og TaC, som gir bedre seighet. Tilsetning av WC og TaC forbedrer:

● Tøffhet
● Elastisitetsmodul
● Motstand mot plastisk deformasjon
● Høy temperaturstyrke

Det forbedrer også varmeledningsevnen og motstanden mot termisk sjokk, noe som gjør verktøyet mer egnet for avbrutt skjæring. I WC-Co-legeringer kan ytelsen forbedres ved å tilsette 0,5 % til 3 % (massefraksjon) karbider som TaC, NbC, Cr3C2, VC, TiC eller HfC. Hovedmålene inkluderer:

● Kornforedling
● Opprettholdelse av en jevn krystallstruktur uten betydelig omkrystallisering
● Økende hardhet og slitestyrke uten at det går på bekostning av seighet

I tillegg forbedrer disse tilsetningsstoffene:

● Høytemperaturhardhet
● Høy temperaturstyrke
● Oksidasjonsmotstand

Under skjæring dannes det en sterk, selvkompenserende oksidfilm som motstår klebende og diffus slitasje ved maskinering av visse metaller eller legeringer. Dette forbedrer verktøyets slitestyrke og øker dets evne til å motstå krater- og flankeslitasje. Disse fordelene blir mer uttalte etter hvert som koboltinnholdet i sementert karbid øker.

● Sementert karbid med 1 % til 3 % (massefraksjon) TaC (NbC) kan maskinere ulike støpejern, inkludert ekstra hardt støpejern og legert støpejern.
● Lavkoboltlegeringer med 3 % til 10 % (massefraksjon) TaC (NbC), som YG6A, YG8N og YG813, er allsidige. De kan bearbeide:

Kjølt støpejern
Duktilt støpejern
Ikke-jernholdige metaller
Vanskelige materialer som rustfritt stål, herdet stål og høytemperaturlegeringer

Disse er ofte kjent som universallegeringer (YW). Økning av koboltinnholdet øker styrken og seigheten til denne typen sementert karbid på en passende måte, noe som gjør den egnet for grovmaskinering og avbrutt skjæring av vanskelig bearbeidbare materialer. Bruksområder inkluderer:

● Fjerning av store stålstøpegods og smigods
● Dreiing, høvling og fresing av austenittisk stål og varmebestandige legeringer
● Maskinering med store spånvinkler, store skjæreseksjoner og middels til lave hastigheter
● Grovdreiing på automatiske, halvautomatiske og multiverktøydreiebenker
● Produksjon av driller, tannhjulsfreser og andre verktøy med høy skjærekantstyrke**

I WC-TiC-Co-legeringer øker for høyt TiC-innhold følsomheten for termisk sprekkdannelse, noe som fører til større sprøhet. Å tilsette TaC til WC-TiCo-legeringer med lavt TiC- og høyt koboltinnhold forbedrer:

● Tøffhet
● Varmebestandighet
● Oksidasjonsmotstand

Mens TiC reduserer termisk sjokkmotstand, kompenserer TaC for dette, noe som gjør legeringen egnet for freseoperasjoner. Billigere alternativer som NbC- eller Hf-Nb-karbider (massefraksjon: Hf-60 %, Nb-40 %) kan erstatte TaC. I TiC-Ni-Mo-legeringer forbedrer samtidig tilsetning av TiN, WC og TaC betydelig:

● Hardhet
● Bøyestyrke
● Oksidasjonsmotstand
● Varmeledningsevne

ved høye temperaturer (900–1000 °C).