Et legeringsmateriale laget av en hard forbindelse av et ildfast metall og et bindemetall gjennom en pulvermetallurgisk prosess. Hardmetall har en rekke utmerkede egenskaper som høy hardhet, slitestyrke, god styrke og seighet, varmebestandighet og korrosjonsbestandighet, spesielt dens høye hardhet og slitestyrke, som forblir stort sett uendret selv ved en temperatur på 500 °C, har fortsatt høy hardhet ved 1000 ℃. Karbid er mye brukt som verktøymateriale, som dreieverktøy, freser, høvler, bor, boreverktøy, etc., for kutting av støpejern, ikke-jernholdige metaller, plast, kjemiske fibre, grafitt, glass, stein og vanlig stål, og kan også brukes til skjæring av materialer som er vanskelige å maskinere som varmebestandig stål, rustfritt stål, høymanganstål, verktøystål osv. Kuttehastigheten til nye karbidverktøy er nå hundrevis av ganger høyere enn karbonstål.
Påføring av hardmetall
(1) Verktøymateriale
Karbid er den største mengden verktøymateriale, som kan brukes til å lage dreieverktøy, freser, høvler, bor osv. Blant dem er wolfram-koboltkarbid egnet for kortsponbearbeiding av jernholdige og ikke-jernholdige metaller og bearbeiding av ikke-metalliske materialer, som støpejern, støpt messing, bakelitt, etc.; wolfram-titan-koboltkarbid er egnet for langsiktig bearbeiding av jernholdige metaller som stål. Chip maskinering. Blant lignende legeringer er de med mer koboltinnhold egnet for grovbearbeiding, og de med mindre koboltinnhold er egnet for etterbehandling. Hardmetaller for generell bruk har mye lengre bearbeidingslevetid enn andre hardmetaller for vanskelig bearbeidede materialer som rustfritt stål.
(2) Formmateriale
Sementert karbid brukes hovedsakelig til kaldbearbeidende dyser, som kaldtrekkdyser, kaldstansedyser, kaldekstruderingsdyser og kaldbryggedyser.
Karbid-kaldkursdyser er pålagt å ha god slagfasthet, bruddseighet, utmattingsstyrke, bøyestyrke og god slitestyrke under slitebestandige arbeidsforhold ved slag eller sterk slag. Medium og høy kobolt og middels og grov kornlegeringskvaliteter brukes vanligvis, for eksempel YG15C.
Generelt sett er forholdet mellom slitestyrke og seighet av sementert karbid motstridende: Økningen av slitestyrke vil føre til reduksjon av seighet, og økningen i seighet vil uunngåelig føre til reduksjon i slitestyrke. Derfor, når du velger legeringskvaliteter, er det nødvendig å oppfylle spesifikke brukskrav i henhold til behandlingsobjektet og behandlingsarbeidsforholdene.
Hvis den valgte kvaliteten er utsatt for tidlig sprekkdannelse og skade under bruk, bør kvaliteten med høyere seighet velges; hvis den valgte kvaliteten er utsatt for tidlig slitasje og skade under bruk, bør kvaliteten med høyere hardhet og bedre slitestyrke velges. . Følgende karakterer: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Fra venstre til høyre reduseres hardheten, slitestyrken reduseres og seigheten øker; tvert imot, det motsatte er sant.
(3) Måleverktøy og slitasjebestandige deler
Karbid brukes til slitesterke overflateinnlegg og deler av måleverktøy, presisjonslagre til slipemaskiner, styreplater og styrestenger til senterløse slipere, topper på dreiebenker og andre slitesterke deler.
Bindemetaller er vanligvis jerngruppemetaller, vanligvis kobolt og nikkel.
Ved produksjon av sementert karbid er partikkelstørrelsen til det valgte råstoffpulveret mellom 1 og 2 mikron, og renheten er svært høy. Råvarene er batchet i henhold til det foreskrevne sammensetningsforholdet, og alkohol eller andre medier tilsettes til våtmaling i en våtkulemølle for å gjøre dem fullstendig blandet og pulverisert. Sikt blandingen. Deretter blir blandingen granulert, presset og oppvarmet til en temperatur nær smeltepunktet til bindemetallet (1300-1500 °C), den herdede fasen og bindemetallet vil danne en eutektisk legering. Etter avkjøling fordeles de herdede fasene i gitteret som består av bindemetallet og er nært forbundet med hverandre for å danne en solid helhet. Hardheten til sementert karbid avhenger av herdet faseinnhold og kornstørrelse, det vil si at jo høyere herdet faseinnhold og jo finere korn, jo større hardhet. Seigheten til sementert karbid bestemmes av bindemetallet. Jo høyere bindemetallinnhold, jo høyere bøyestyrke.
I 1923 tilsatte Schlerter fra Tyskland 10% til 20% kobolt til wolframkarbidpulver som et bindemiddel, og oppfant en ny legering av wolframkarbid og kobolt. Hardheten er nest etter diamant. Den første sementerte karbiden laget. Når du skjærer stål med et verktøy laget av denne legeringen, vil skjæret slites raskt ut, og til og med skjæret vil sprekke. I 1929 tilsatte Schwarzkov i USA en viss mengde wolframkarbid og titankarbidforbindelseskarbider til den opprinnelige sammensetningen, noe som forbedret ytelsen til verktøyet i skjæring av stål. Dette er nok en prestasjon i utviklingen av sementert karbid.
Hardmetall har en rekke utmerkede egenskaper som høy hardhet, slitestyrke, god styrke og seighet, varmebestandighet og korrosjonsbestandighet, spesielt dens høye hardhet og slitestyrke, som forblir stort sett uendret selv ved en temperatur på 500 °C, har fortsatt høy hardhet ved 1000 ℃. Karbid er mye brukt som verktøymateriale, som dreieverktøy, freser, høvler, bor, boreverktøy, etc., for kutting av støpejern, ikke-jernholdige metaller, plast, kjemiske fibre, grafitt, glass, stein og vanlig stål, og kan også brukes til skjæring av materialer som er vanskelige å maskinere som varmebestandig stål, rustfritt stål, høymanganstål, verktøystål osv. Kuttehastigheten til nye karbidverktøy er nå hundrevis av ganger høyere enn karbonstål.
Karbid kan også brukes til å lage fjellboreverktøy, gruveverktøy, boreverktøy, måleverktøy, slitebestandige deler, metallslipemidler, sylinderforinger, presisjonslagre, dyser, metallformer (som trådtrekkematriser, boltmatriser, mutterdyser) , og forskjellige festeformer, den utmerkede ytelsen til sementert karbid erstattet gradvis de tidligere stålformene).
Senere kom også belagt hardmetall ut. I 1969 utviklet Sverige med suksess et titankarbidbelagt verktøy. Basen på verktøyet er wolfram-titan-koboltkarbid eller wolfram-koboltkarbid. Tykkelsen på titankarbidbelegget på overflaten er bare noen få mikron, men sammenlignet med samme merke av legeringsverktøy forlenges levetiden med 3 ganger, og skjærehastigheten økes med 25% til 50%. På 1970-tallet dukket det opp en fjerde generasjon belagte verktøy for skjæring av vanskelig bearbeidede materialer.
Hvordan sintres hardmetall?
Sementert karbid er et metallmateriale laget ved pulvermetallurgi av karbider og bindemetaller av ett eller flere ildfaste metaller.
Mstore produserende land
Det er mer enn 50 land i verden som produserer sementert karbid, med en total produksjon på 27 000-28 000 t-. Hovedprodusentene er USA, Russland, Sverige, Kina, Tyskland, Japan, Storbritannia, Frankrike, etc. Verdens sementerte karbidmarkedet er i utgangspunktet mettet. , konkurransen i markedet er veldig hard. Kinas sementerte karbidindustri begynte å ta form på slutten av 1950-tallet. Fra 1960- til 1970-tallet utviklet Kinas hardmetallindustri seg raskt. På begynnelsen av 1990-tallet nådde Kinas totale produksjonskapasitet av sementert karbid 6000t, og den totale produksjonen av hardmetall nådde 5000t, nest etter I Russland og USA rangerer den på tredjeplass i verden.
WC kutter
① Wolfram og koboltsementert karbid
Hovedkomponentene er wolframkarbid (WC) og bindemiddelkobolt (Co).
Karakteren er sammensatt av "YG" ("hard og kobolt" på kinesisk pinyin) og prosentandelen av gjennomsnittlig koboltinnhold.
For eksempel betyr YG8 gjennomsnittlig WCo=8%, og resten er wolfram-koboltkarbid av wolframkarbid.
TIC kniver
②Tungsten-titan-koboltkarbid
Hovedkomponentene er wolframkarbid, titankarbid (TiC) og kobolt.
Karakteren er sammensatt av "YT" ("hard, titanium" to tegn i kinesisk pinyin-prefiks) og det gjennomsnittlige innholdet av titankarbid.
For eksempel betyr YT15 gjennomsnittlig WTi=15 %, og resten er wolframkarbid og wolfram-titan-koboltkarbid med koboltinnhold.
Tungsten Titanium Tantal Tool
③Tungsten-titan-tantal (niob) sementert karbid
Hovedkomponentene er wolframkarbid, titankarbid, tantalkarbid (eller niobkarbid) og kobolt. Denne typen hardmetall kalles også generell hardmetall eller universalkarbid.
Karakteren er sammensatt av "YW" (det kinesiske fonetiske prefikset av "hard" og "wan") pluss et sekvensnummer, for eksempel YW1.
Ytelsesegenskaper
Hårdmetall sveisede innsatser
Høy hardhet (86~93HRA, tilsvarende 69~81HRC);
God termisk hardhet (opptil 900~1000 ℃, hold 60HRC);
God slitestyrke.
Hårdmetallskjæreverktøy er 4 til 7 ganger raskere enn høyhastighetsstål, og verktøyets levetid er 5 til 80 ganger høyere. Ved produksjon av støpeformer og måleverktøy er levetiden 20 til 150 ganger høyere enn for legert verktøystål. Den kan kutte harde materialer på ca 50HRC.
Imidlertid er hardmetall sprø og kan ikke bearbeides, og det er vanskelig å lage integrerte verktøy med komplekse former. Derfor lages det ofte blader av forskjellige former, som er installert på verktøykroppen eller formlegemet ved sveising, liming, mekanisk fastspenning, etc. .
Spesialformet bar
Sintring
Støping av sementkarbid er å presse pulveret inn i et emne, og deretter gå inn i sintringsovnen for å varme opp til en viss temperatur (sintringstemperatur), holde det i en viss tid (holdetid), og deretter kjøle det ned for å oppnå en sementert karbidmateriale med de nødvendige egenskapene.
Den sementerte karbidsintringsprosessen kan deles inn i fire grunnleggende stadier:
1: I stadiet med fjerning av formingsmidlet og forsintring, endres den sintrede kroppen som følger:
Fjerning av støpemidlet, med økningen av temperaturen i det innledende trinnet av sintringen, brytes støpemidlet gradvis ned eller fordamper, og det sintrede legemet utelukkes. Type, mengde og sintringsprosess er forskjellig.
Oksydene på overflaten av pulveret reduseres. Ved sintringstemperaturen kan hydrogen redusere oksidene av kobolt og wolfram. Hvis formingsmidlet fjernes i vakuum og sintres, er karbon-oksygenreaksjonen ikke sterk. Kontaktspenningen mellom pulverpartiklene elimineres gradvis, det bindende metallpulveret begynner å gjenopprette og omkrystallisere, overflatediffusjonen begynner å oppstå, og briketteringsstyrken forbedres.
2: Fastfase sintringstrinn (800 ℃–eutektisk temperatur)
Ved temperaturen før fremkomsten av væskefasen, i tillegg til å fortsette prosessen fra forrige trinn, intensiveres fastfasereaksjonen og diffusjonen, plaststrømmen forbedres, og den sintrede kroppen krymper betydelig.
3: Væskefase sintringstrinn (eutektisk temperatur – sintringstemperatur)
Når væskefasen vises i det sintrede legemet, fullføres krympingen raskt, etterfulgt av krystallografisk transformasjon for å danne den grunnleggende strukturen og strukturen til legeringen.
4: Avkjølingstrinn (sintringstemperatur – romtemperatur)
På dette stadiet har strukturen og fasesammensetningen til legeringen noen endringer med forskjellige kjøleforhold. Denne funksjonen kan brukes til å varme sementert karbid for å forbedre dets fysiske og mekaniske egenskaper.
Innleggstid: 11-apr-2022
