Seosmateriaali, joka on valmistettu tulenkestävän metallin ja sidemetallin kovasta sekoituksesta jauhemetallurgiaprosessilla. Sementoidulla kovametallilla on sarja erinomaisia ominaisuuksia, kuten korkea kovuus, kulutuskestävyys, hyvä lujuus ja sitkeys, lämmönkestävyys ja korroosionkestävyys, erityisesti sen korkea kovuus ja kulutuskestävyys, jotka pysyvät periaatteessa muuttumattomina jopa 500 °C:n lämpötilassa. korkea kovuus 1000 ℃. Karbidia käytetään laajalti työkalumateriaalina, kuten sorvaustyökalut, jyrsimet, höylät, porat, poraustyökalut jne., valuraudan, ei-rautametallien, muovien, kemiallisten kuitujen, grafiitin, lasin, kiven ja tavallisen teräksen leikkaamiseen, ja sitä voidaan käyttää myös vaikeasti työstettävien materiaalien, kuten lämmönkestävän teräksen, ruostumattoman teräksen, korkeamangaanipitoisen teräksen, työkaluteräksen jne. leikkaamiseen. Uusien kovametallityökalujen leikkausnopeus on nyt satoja kertoja hiiliteräkseen verrattuna.
Sementoidun kovametallin käyttö
(1) Työkalun materiaali
Karbidi on suurin määrä työkalumateriaalia, josta voidaan valmistaa sorvaustyökaluja, jyrsimiä, höyliä, poreja jne. Niistä volframi-kobolttikarbidi soveltuu rauta- ja ei-rautametallien lyhytlastukäsittelyyn ja ei-metalliset materiaalit, kuten valurauta, messinki, bakeliitti jne.; volframi-titaani-kobolttikarbidi soveltuu rautametallien, kuten teräksen, pitkäaikaiseen käsittelyyn. Sirujen työstö. Vastaavista seoksista karkeakoneistukseen sopivat enemmän kobolttia sisältävät ja viimeistelyyn vähemmän kobolttipitoiset. Yleiskäyttöisillä sementoiduilla karbidilla on paljon pidempi työstöikä kuin muilla vaikeasti työstettävien materiaalien, kuten ruostumattoman teräksen, kovametallilla.
(2) Muotin materiaali
Sementoitua kovametallia käytetään pääasiassa kylmätyöstömuotteihin, kuten kylmäveto-, kylmä-, kylmä- ja kylmäpuristusmuotteihin.
Kovametallikylmäsuulakkeilta vaaditaan hyvä iskunkestävyys, murtolujuus, väsymislujuus, taivutuslujuus ja hyvä kulutuskestävyys kulutusta kestävissä työskentelyolosuhteissa iskun tai voimakkaan iskun vaikutuksesta. Yleensä käytetään keski- ja korkeakobolttilaatuja sekä keski- ja karkearakeisia metalliseoslaatuja, kuten YG15C.
Yleisesti ottaen sementoidun kovametallin kulutuskestävyyden ja sitkeyden välinen suhde on ristiriitainen: kulutuskestävyyden lisääntyminen johtaa sitkeyden heikkenemiseen ja sitkeyden lisääntyminen johtaa väistämättä kulutuskestävyyden heikkenemiseen. Siksi seoslaatuja valittaessa on täytettävä erityiset käyttövaatimukset käsittelykohteen ja käsittelyn työolosuhteiden mukaan.
Jos valittu laatu on alttiina varhaiselle halkeilulle ja vaurioille käytön aikana, tulee valita sitkeämpi laatu; jos valittu laatu on alttiina varhaiselle kulumiselle ja vaurioille käytön aikana, tulee valita korkeampi kovuus ja parempi kulutuskestävyys. . Seuraavat luokat: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Vasemmalta oikealle kovuus laskee, kulutuskestävyys laskee ja sitkeys kasvaa; päinvastoin, päinvastoin on totta.
(3) Mittaustyökalut ja kulutusta kestävät osat
Kovametallia käytetään kulutusta kestäviin pintapinnoitteisiin ja mittaustyökalujen osiin, hiomakoneiden tarkkuuslaakereihin, keskittömien hiomakoneiden ohjauslevyihin ja ohjaustankoihin, sorvien yläosiin ja muihin kulutusta kestäviin osiin.
Sideainemetallit ovat yleensä rautaryhmän metalleja, tavallisesti kobolttia ja nikkeliä.
Sementoitua kovametallia valmistettaessa valitun raaka-ainejauheen hiukkaskoko on 1-2 mikronia ja puhtaus erittäin korkea. Raaka-aineet jaetaan määrätyn koostumussuhteen mukaan ja märkäkuulamyllyssä märkäjauhatukseen lisätään alkoholia tai muita väliaineita, jotta ne sekoittuvat ja jauhetaan kokonaan. Siivilöi seos. Sitten seos rakeistetaan, puristetaan ja kuumennetaan lämpötilaan, joka on lähellä sideainemetallin sulamispistettä (1300-1500 °C), kovettunut faasi ja sideainemetalli muodostavat eutektisen seoksen. Jäähtymisen jälkeen kovettuneet faasit jakautuvat sidosmetallista koostuvaan ristikkoon ja ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa muodostaen kiinteän kokonaisuuden. Sementoidun kovametallin kovuus riippuu kovettuneen faasin pitoisuudesta ja raekoosta, eli mitä korkeampi on kovettunut faasi ja mitä hienommat rakeet, sitä suurempi kovuus. Sementoidun kovametallin sitkeys määräytyy sideainemetallin mukaan. Mitä suurempi sideainemetallipitoisuus on, sitä suurempi on taivutuslujuus.
Vuonna 1923 saksalainen Schlerter lisäsi 10–20 % kobolttia volframikarbidijauheeseen sideaineena ja keksi uuden volframikarbidin ja koboltin seoksen. Kovuus on toiseksi vain timantti. Ensimmäinen sementoitu kovametalli valmistettu. Kun terästä leikataan tästä metalliseoksesta valmistetulla työkalulla, leikkuureuna kuluu nopeasti ja jopa leikkuureuna halkeilee. Vuonna 1929 Schwarzkov Yhdysvalloissa lisäsi alkuperäiseen koostumukseen tietyn määrän volframikarbidi- ja titaanikarbidiyhdistekarbideja, mikä paransi työkalun suorituskykyä teräksen leikkaamisessa. Tämä on toinen saavutus kovametallin kehityksen historiassa.
Sementoidulla kovametallilla on sarja erinomaisia ominaisuuksia, kuten korkea kovuus, kulutuskestävyys, hyvä lujuus ja sitkeys, lämmönkestävyys ja korroosionkestävyys, erityisesti sen korkea kovuus ja kulutuskestävyys, jotka pysyvät periaatteessa muuttumattomina jopa 500 °C:n lämpötilassa. korkea kovuus 1000 ℃. Karbidia käytetään laajalti työkalumateriaalina, kuten sorvaustyökalut, jyrsimet, höylät, porat, poraustyökalut jne., valuraudan, ei-rautametallien, muovien, kemiallisten kuitujen, grafiitin, lasin, kiven ja tavallisen teräksen leikkaamiseen, ja sitä voidaan käyttää myös vaikeasti työstettävien materiaalien, kuten lämmönkestävän teräksen, ruostumattoman teräksen, korkeamangaanipitoisen teräksen, työkaluteräksen jne. leikkaamiseen. Uusien kovametallityökalujen leikkausnopeus on nyt satoja kertoja hiiliteräkseen verrattuna.
Karbidia voidaan käyttää myös kallionporaustyökalujen, kaivostyökalujen, poraustyökalujen, mittaustyökalujen, kulutusta kestävien osien, metallien hioma-aineiden, sylinteritiivisteiden, tarkkuuslaakereiden, suuttimien, metallimuottien (kuten langanveto-, pultti-, mutterimuottien) valmistukseen. , ja Erilaiset kiinnitysmuotit, kovametallin erinomainen suorituskyky korvasi vähitellen aikaisemmat teräsmuotit).
Myöhemmin ilmestyi myös päällystetty kovametalli. Vuonna 1969 Ruotsi kehitti menestyksekkäästi titaanikarbidilla päällystetyn työkalun. Työkalun pohja on volframi-titaani-kobolttikarbidi tai volframi-kobolttikarbidi. Titaanikarbidipinnoitteen paksuus pinnalla on vain muutama mikroni, mutta verrattuna saman merkkisiin metalliseostyökaluihin, käyttöikä pidennetään 3 kertaa ja leikkausnopeus kasvaa 25-50%. 1970-luvulla ilmestyi neljäs sukupolvi pinnoitettuja työkaluja vaikeasti työstettävien materiaalien leikkaamiseen.
Kuinka kovametalli sintrataan?
Sementoitu karbidi on metallimateriaali, joka on valmistettu jauhemetallurgialla yhden tai useamman tulenkestävän metallin karbideista ja sidemetallista.
Mtärkeimmät tuottajamaat
Maailmassa on yli 50 maata, jotka valmistavat kovametallia, joiden kokonaistuotanto on 27 000-28 000 tonnia. Tärkeimmät tuottajat ovat Yhdysvallat, Venäjä, Ruotsi, Kiina, Saksa, Japani, Iso-Britannia, Ranska jne. Sementoitujen kovametallien maailmanmarkkinat ovat pohjimmiltaan kylläiset. , kilpailu markkinoilla on erittäin kovaa. Kiinan kovametalliteollisuus alkoi muotoutua 1950-luvun lopulla. 1960-luvulta 1970-luvulle Kiinan kovametalliteollisuus kehittyi nopeasti. 1990-luvun alussa Kiinan kovametallin kokonaistuotantokapasiteetti oli 6 000 tonnia ja kovametallin kokonaistuotanto 5 000 tonnia, toiseksi vain Venäjällä ja Yhdysvalloissa, se on kolmannella sijalla maailmassa.
WC-leikkuri
①Volframi- ja kobolttisementoitu karbidi
Pääkomponentit ovat volframikarbidi (WC) ja sideainekoboltti (Co).
Sen laatu koostuu "YG" ("kova ja koboltti" kiinaksi pinyin) ja keskimääräisen kobolttipitoisuuden prosenttiosuudesta.
Esimerkiksi YG8 tarkoittaa keskimääräistä WCo = 8%, ja loput on volframikarbidin volframi-kobolttikarbidia.
TIC-veitset
②Volframi-titaani-kobolttikarbidi
Pääkomponentit ovat volframikarbidi, titaanikarbidi (TiC) ja koboltti.
Sen laatu koostuu "YT" ("kova, titaani" kaksi merkkiä kiinan pinyin-etuliitteessä) ja keskimääräisestä titaanikarbidin pitoisuudesta.
Esimerkiksi YT15 tarkoittaa keskimääräistä WTi = 15 % ja loput volframikarbidia ja kobolttipitoista volframi-titaani-kobolttikarbidia.
Volframi titaani tantaali työkalu
③ Volframi-titaani-tantaali (niobium) sementoitu karbidi
Pääkomponentit ovat volframikarbidi, titaanikarbidi, tantaalikarbidi (tai niobiumkarbidi) ja koboltti. Tällaista sementoitua kovametallia kutsutaan myös yleiseksi kovametalliksi tai yleiskäyttöiseksi sementoiduksi kovametalliksi.
Sen arvosana koostuu "YW" (kiinalainen foneettinen etuliite "hard" ja "wan") sekä järjestysnumero, kuten YW1.
Suorituskykyominaisuudet
Kovametallihitsatut sisäosat
Korkea kovuus (86～93HRA, vastaa 69～81HRC);
Hyvä lämpökovuus (jopa 900–1000 ℃, säilytä 60 HRC);
Hyvä kulutuskestävyys.
Kovametallileikkuutyökalut ovat 4–7 kertaa nopeampia kuin pikateräs, ja työkalun käyttöikä on 5–80 kertaa pidempi. Muotteja ja mittaustyökaluja valmistettaessa käyttöikä on 20-150 kertaa pidempi kuin seostetun työkaluteräksen. Se voi leikata noin 50 HRC:n kovia materiaaleja.
Sementoitu kovametalli on kuitenkin hauras, eikä sitä voida työstää, ja on vaikeaa valmistaa monimutkaisia muodoltaan integroituja työkaluja. Siksi usein valmistetaan erimuotoisia teriä, jotka asennetaan työkalun runkoon tai muotin runkoon hitsaamalla, liimaamalla, mekaanisella kiinnityksellä jne. .
Erikoismuotoinen tanko
Sintraus
Sementoidun karbidin sintrausmuovauksessa jauhe puristetaan aihioksi ja viedään sitten sintrausuuniin kuumenemaan tiettyyn lämpötilaan (sintrauslämpötila), pidetään sitä tietyn ajan (pitoaika) ja jäähdytetään sitten sementoidun aineen saamiseksi. kovametallimateriaali, jolla on vaaditut ominaisuudet.
Sementoidun kovametallin sintrausprosessi voidaan jakaa neljään perusvaiheeseen:
1: Muodostusaineen poisto- ja esisintrausvaiheessa sintrattu kappale muuttuu seuraavasti:
Muovausaineen poistaminen, lämpötilan noustessa sintrauksen alkuvaiheessa, muovausaine vähitellen hajoaa tai höyrystyy, ja sintrattu kappale jätetään pois. Tyyppi, määrä ja sintrausprosessi ovat erilaisia.
Jauheen pinnalla olevat oksidit vähenevät. Sintrauslämpötilassa vety voi pelkistää koboltin ja volframin oksideja. Jos muodostusaine poistetaan tyhjiössä ja sintrataan, hiili-happireaktio ei ole voimakas. Jauhehiukkasten välinen kosketusjännitys poistuu vähitellen, sitoutuva metallijauhe alkaa palautua ja kiteytyä uudelleen, pintadiffuusio alkaa tapahtua ja briketointilujuus paranee.
2: Kiinteäfaasisintrausvaihe (800 ℃ - eutektinen lämpötila)
Nestefaasin ilmaantumista edeltävässä lämpötilassa sen lisäksi, että jatketaan edellisen vaiheen prosessia, kiinteän faasin reaktio ja diffuusio tehostuvat, muovivirtaus tehostuu ja sintrattu kappale kutistuu merkittävästi.
3: Nestefaasisintrausvaihe (eutektinen lämpötila – sintrauslämpötila)
Kun nestefaasi ilmestyy sintratussa kappaleessa, kutistuminen valmistuu nopeasti, mitä seuraa kristallografinen muunnos muodostamaan lejeeringin perusrakenteen ja rakenteen.
4: Jäähdytysvaihe (sintrauslämpötila - huoneenlämpötila)
Tässä vaiheessa lejeeringin rakenteessa ja faasikoostumuksessa on joitain muutoksia erilaisilla jäähdytysolosuhteilla. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää sementoidun kovametallin lämmittämiseen sen fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.
Postitusaika: 11.4.2022
