دانش اساسی در مورد مواد ابزار کاربید

کاربید پرکاربردترین کلاس از مواد ابزار ماشینکاری با سرعت بالا (HSM) است که توسط فرآیندهای متالورژی پودر تولید می شوند و از ذرات کاربید سخت (معمولاً کاربید تنگستن WC) و ترکیب پیوند فلزی نرم تر تشکیل می شوند. در حال حاضر ، صدها کاربیدهای سیمانی مبتنی بر WC با ترکیبات مختلف وجود دارد که بیشتر آنها از کبالت (CO) به عنوان چسب استفاده می کنند ، نیکل (NI) و کروم (CR) نیز معمولاً از عناصر اتصال دهنده استفاده می شوند و موارد دیگر نیز می توانند اضافه شوند. برخی از عناصر آلیاژ. چرا این همه نمرات کاربید وجود دارد؟ چگونه تولید کنندگان ابزار مواد ابزار مناسب را برای یک عملیات برش خاص انتخاب می کنند؟ برای پاسخ به این سؤالات ، ابتدا به خواص مختلفی که کاربید سیمان شده را به یک ابزار ابزار ایده آل تبدیل می کند ، نگاه می کنیم.

سختی و سختی

کاربید سیمان WC-Co دارای مزایای منحصر به فردی در سختی و سختی است. کاربید تنگستن (WC) ذاتاً بسیار سخت است (بیش از کورندوم یا آلومینا) ، و با افزایش دمای کار به ندرت کاهش می یابد. با این حال ، فاقد سختی کافی ، یک خاصیت اساسی برای برش ابزار است. به منظور استفاده از سختی زیاد کاربید تنگستن و بهبود سختی آن ، مردم از پیوندهای فلزی برای پیوند کاربید تنگستن استفاده می کنند ، به طوری که این ماده از سختی بسیار زیاد از فولاد پر سرعت برخوردار است ، در حالی که قادر به تحمل بیشتر عملیات برش است. نیروی برش علاوه بر این ، می تواند در برابر دمای بالای برش ناشی از ماشینکاری با سرعت بالا مقاومت کند.

امروزه ، تقریباً تمام چاقوها و درج های WC-Co روکش شده اند ، بنابراین نقش مواد پایه اهمیت کمتری به نظر می رسد. اما در واقع ، این مدول الاستیک بالا از مواد WC-Co (اندازه گیری سفتی است که تقریباً سه برابر از فولاد پر سرعت در دمای اتاق است) که بستر غیر قابل تغییر را برای پوشش فراهم می کند. ماتریس WC-Co همچنین سختی لازم را فراهم می کند. این خصوصیات خصوصیات اساسی مواد WC-Co است ، اما با تنظیم ترکیب مواد و ریزساختار هنگام تولید پودرهای کاربید سیمانی نیز می توان خصوصیات مواد را نیز تنظیم کرد. بنابراین ، مناسب بودن عملکرد ابزار به یک ماشینکاری خاص تا حد زیادی به فرآیند اولیه فرز بستگی دارد.

روند فرز

پودر کاربید تنگستن با استفاده از پودر تنگستن (W) کاربوریزه می شود. خصوصیات پودر کاربید تنگستن (به ویژه اندازه ذرات آن) عمدتاً به اندازه ذرات پودر تنگستن مواد اولیه و درجه حرارت و زمان کارباز بستگی دارد. کنترل شیمیایی نیز بسیار مهم است و میزان کربن باید ثابت نگه داشته شود (نزدیک به ارزش استوکیومتری 6.13 ٪ وزن). مقدار کمی از وانادیوم و/یا کروم ممکن است قبل از درمان کارگروه به منظور کنترل اندازه ذرات پودر از طریق فرآیندهای بعدی اضافه شود. شرایط مختلف فرآیند پایین دست و استفاده از فرآیند مختلف ، به ترکیب خاصی از اندازه ذرات کاربید تنگستن ، میزان کربن ، محتوای وانادیوم و محتوای کروم نیاز دارد که از طریق آن می توان انواع پودرهای مختلف کاربید تنگستن را تولید کرد. به عنوان مثال ، Ati Alldyne ، یک تولید کننده پودر کاربید تنگستن ، 23 درجه استاندارد پودر کاربید تنگستن تولید می کند ، و انواع پودر کاربید تنگستن که مطابق با نیاز کاربر سفارشی شده است می تواند به بیش از 5 برابر درجه های استاندارد پودر کاربید تنگن برسد.

هنگام مخلوط کردن و سنگ زنی پودر کاربید تنگستن و پیوند فلزی برای تولید درجه خاصی از پودر کاربید سیمانی ، می توان از ترکیبات مختلفی استفاده کرد. متداول ترین مقدار کبالت 3 ٪ - 25 ٪ (نسبت وزن) است و در صورت نیاز به تقویت مقاومت در برابر خوردگی ابزار ، لازم است نیکل و کروم اضافه شود. علاوه بر این ، با افزودن سایر اجزای آلیاژ ، پیوند فلزی را می توان بیشتر بهبود بخشید. به عنوان مثال ، افزودن روتنیم به کاربید سیمان WC-Co می تواند بدون کاهش سختی آن ، مقاومت خود را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. افزایش محتوای اتصال نیز می تواند سختی کاربید سیمان را بهبود بخشد ، اما باعث کاهش سختی آن می شود.

کاهش اندازه ذرات کاربید تنگستن می تواند سختی مواد را افزایش دهد ، اما اندازه ذرات کاربید تنگستن باید در طی فرآیند پخت یکسان باشد. در حین پخت ، ذرات کاربید تنگستن از طریق فرآیند انحلال و تجدید نظر با هم ترکیب و رشد می کنند. در فرآیند پخت و پز واقعی ، به منظور تشکیل یک ماده کاملاً متراکم ، پیوند فلزی مایع می شود (به نام فاز مایع پخت و پز). سرعت رشد ذرات کاربید تنگستن را می توان با افزودن سایر کاربیدهای فلزی انتقال ، از جمله کاربید وانادیوم (VC) ، کاربید کروم (CR3C2) ، کاربید تیتانیوم (TIC) ، کاربید Tantalum (TAC) و کاربید نیوبیوم (NBC) کنترل کرد. این کاربیدهای فلزی معمولاً هنگامی اضافه می شوند که پودر کاربید تنگستن با پیوند فلزی مخلوط شده و آسیاب می شود ، اگرچه کاربید وانادیوم و کاربید کروم نیز می توانند هنگامی که پودر کاربید تنگستن کار می شود ، تشکیل شود.

پودر کاربید تنگستن همچنین می تواند با استفاده از مواد کاربید سیمانی زباله بازیافت شده تولید شود. بازیافت و استفاده مجدد از قراضه کاربید دارای سابقه طولانی در صنعت کاربید سیمان است و بخش مهمی از کل زنجیره اقتصادی این صنعت است که به کاهش هزینه های مادی ، صرفه جویی در منابع طبیعی و جلوگیری از مواد زاید کمک می کند. دفع مضر. کاربید سیمان شده ضایعات به طور کلی می تواند توسط فرآیند APT (آمونیوم پاراتونگستات) ، فرآیند بازیابی روی یا خرد کردن دوباره استفاده شود. این پودرهای کاربید تنگستن "بازیافت شده" به طور کلی دارای تراکم بهتر و قابل پیش بینی هستند زیرا دارای سطح کمتری نسبت به پودرهای کاربید تنگستن هستند که مستقیماً از طریق فرآیند کاربورینگ تنگستن ساخته می شوند.

شرایط پردازش سنگ زنی مخلوط پودر کاربید تنگستن و پیوند فلزی نیز پارامترهای مهم فرآیند است. دو روش متداول در فرز استفاده می شود ، آسیاب توپ و میکرومیلینگ است. هر دو فرآیند مخلوط کردن یکنواخت پودرهای آسیاب شده و کاهش اندازه ذرات را فعال می کنند. برای اینکه قطعه کار تحت فشار بعدی از استحکام کافی برخوردار باشد ، شکل قطعه کار را حفظ کرده و اپراتور یا دستگیرنده را قادر می سازد تا قطعه کار را برای کار انتخاب کند ، معمولاً لازم است که در هنگام سنگ زنی یک اتصال دهنده ارگانیک اضافه کنید. ترکیب شیمیایی این پیوند می تواند بر چگالی و استحکام قطعه کار فشرده تأثیر بگذارد. برای تسهیل در رسیدگی ، توصیه می شود که اتصال دهنده های با استحکام بالا را اضافه کنید ، اما این منجر به تراکم تراکم پایین تر می شود و ممکن است توده هایی ایجاد کند که می تواند باعث ایجاد نقص در محصول نهایی شود.

پس از فرز ، این پودر معمولاً برای تولید آگلومره های جریان آزاد که توسط اتصال دهنده های آلی در کنار هم قرار دارند ، اسپری می شود. با تنظیم ترکیب اتصال دهنده آلی ، قابلیت جریان و چگالی بار این آگلومره ها را می توان مطابق دلخواه تنظیم کرد. با غربالگری ذرات درشت یا ریزتر ، توزیع اندازه ذرات آگلومره می تواند بیشتر تنظیم شود تا از جریان خوب هنگام بارگیری در حفره قالب اطمینان حاصل شود.

قطعه کار

قطعه های کاربید را می توان با انواع روشهای فرآیند تشکیل داد. بسته به اندازه قطعه کار ، سطح پیچیدگی شکل و دسته تولید ، بیشتر درج های برش با استفاده از مرگ سفت و سخت فشار بالا و پایین قالب ریزی می شوند. به منظور حفظ قوام وزن و اندازه قطعه کار در طول هر فشار ، لازم است اطمینان حاصل شود که مقدار پودر (جرم و حجم) که به داخل حفره جریان می یابد دقیقاً یکسان است. سیالیت پودر عمدتاً با توزیع اندازه آگلومره ها و خصوصیات اتصال دهنده آلی کنترل می شود. قطعه های کار قالب دار (یا "خالی") با استفاده از فشار قالب گیری 10-80 KSI (کیلو پوند در هر فوت مربع) به پودر بارگذاری شده در حفره قالب تشکیل می شوند.

حتی تحت فشار قالب گیری بسیار زیاد ، ذرات سخت کاربید تنگستن تغییر شکل نمی یابند و می شکند ، اما اتصال دهنده آلی به شکاف بین ذرات کاربید تنگستن فشار داده می شود و از این طریق موقعیت ذرات را برطرف می کند. هرچه فشار بیشتر باشد ، پیوند ذرات کاربید تنگستن محکم تر و تراکم تراکم قطعه کار بیشتر می شود. خصوصیات قالب گیری نمرات پودر کاربید سیمان بسته به میزان اتصال فلزی ، اندازه و شکل ذرات کاربید تنگستن ، درجه انباشت و ترکیب و افزودن اتصال دهنده آلی ممکن است متفاوت باشد. به منظور ارائه اطلاعات کمی در مورد خصوصیات تراکم نمرات پودرهای کاربید سیمانی ، رابطه بین چگالی قالب گیری و فشار قالب گیری معمولاً توسط سازنده پودر طراحی و ساخته می شود. این اطلاعات تضمین می کند که پودر عرضه شده با فرآیند قالب گیری سازنده ابزار سازگار است.

قطعه های کاربید به اندازه بزرگ یا قطعه های کاربید با نسبت ابعاد بالا (مانند ساق پا برای آسیاب های انتهایی و مته ها) به طور معمول از درجه های یکنواخت فشرده پودر کاربید در یک کیسه انعطاف پذیر تولید می شوند. اگرچه چرخه تولید روش فشرده سازی متعادل طولانی تر از روش قالب گیری است ، اما هزینه تولید ابزار پایین تر است ، بنابراین این روش برای تولید دسته ای کوچک مناسب تر است.

این روش فرآیند این است که پودر را درون کیسه قرار دهید و دهان را مهر و موم کنید و سپس کیسه را پر از پودر در یک محفظه قرار دهید و فشار 30-60ksi را از طریق یک دستگاه هیدرولیک برای فشار دادن اعمال کنید. قطعه های تحت فشار اغلب قبل از پخت و پز به هندسه های خاص ماشینکاری می شوند. اندازه کیسه برای اسکان کوچک شدن قطعه کار در هنگام تراکم و فراهم آوردن حاشیه کافی برای عملیات سنگ زنی بزرگ شده است. از آنجا که قطعه کار پس از فشار باید پردازش شود ، الزامات مربوط به قوام شارژ به اندازه روشهای قالب گیری دقیق نیست ، اما هنوز هم مطلوب است که اطمینان حاصل شود که هر بار همان مقدار پودر در کیسه بارگیری می شود. اگر چگالی شارژ پودر خیلی کوچک باشد ، ممکن است منجر به پودر کافی در کیسه شود و در نتیجه قطعه کار خیلی کوچک باشد و مجبور به خرد شدن شود. اگر چگالی بارگذاری پودر خیلی زیاد باشد و پودر بارگذاری شده در کیسه بیش از حد باشد ، برای برداشتن پودر بیشتر پس از فشار دادن ، باید قطعه کار پردازش شود. اگرچه می توان قسمتهای اضافی پودر برداشته شده و خرد شده را بازیافت کرد ، اما با این کار باعث کاهش بهره وری می شود.

قطعه های کاربید نیز می توانند با استفاده از مرگ اکستروژن یا مرگ تزریق شکل بگیرند. فرآیند قالب گیری اکستروژن برای تولید انبوه کارگروه های شکل محوری مناسب تر است ، در حالی که فرآیند قالب گیری تزریق معمولاً برای تولید انبوه قطعه های شکل پیچیده استفاده می شود. در هر دو فرآیند قالب بندی ، نمرات پودر کاربید سیمانی در یک اتصال دهنده آلی به حالت تعلیق در می آیند که یک قوام مانند خمیردندان را به مخلوط کاربید سیمانی منتقل می کند. سپس این ترکیب یا از طریق یک سوراخ اکسترود می شود یا به یک حفره تزریق می شود تا شکل بگیرد. خصوصیات درجه پودر کاربید سیمانی ، نسبت بهینه پودر به چسب در مخلوط را تعیین می کند و تأثیر مهمی در جریان پذیری مخلوط از طریق سوراخ اکستروژن یا تزریق به داخل حفره دارد.

بعد از اینکه قطعه کار با قالب گیری ، فشار ایزوستاتیک ، اکستروژن یا قالب تزریق تشکیل می شود ، اتصال دهنده ارگانیک قبل از مرحله پخت نهایی باید از قطعه کار خارج شود. پخت و پز تخلخل را از قطعه کار خارج می کند و آن را به طور کامل (یا به طور قابل توجهی) متراکم می کند. در حین پخت ، پیوند فلزی در قطعه کار تشکیل شده مطبوعات مایع می شود ، اما قطعه کار شکل خود را تحت عمل ترکیبی نیروهای مویرگی و پیوند ذرات حفظ می کند.

پس از پخت ، هندسه قطعه کار یکسان است ، اما ابعاد کاهش می یابد. برای به دست آوردن اندازه مورد نیاز قطعه کار پس از پخت ، باید هنگام طراحی ابزار میزان انقباض را در نظر گرفت. درجه پودر کاربید که برای ساخت هر ابزار استفاده می شود باید در هنگام فشرده سازی تحت فشار مناسب ، انقباض صحیح داشته باشد.

تقریباً در همه موارد ، درمان پس از زایمان از قطعه کار سینتر مورد نیاز است. اساسی ترین درمان ابزارهای برش ، تیز کردن لبه برش است. بسیاری از ابزارها پس از پخت و پز نیاز به سنگ زنی هندسه و ابعاد خود دارند. برخی از ابزارها به سنگ زنی بالا و پایین نیاز دارند. دیگران به سنگ زنی محیطی (با یا بدون تیز کردن لبه برش) نیاز دارند. تمام تراشه های کاربید از سنگ زنی قابل بازیافت هستند.

پوشش قطعه کار

در بسیاری از موارد ، قطعه کار تمام شده باید پوشش داده شود. این پوشش روانکاری و افزایش سختی و همچنین سد انتشار برای بستر را فراهم می کند و از اکسیداسیون در هنگام قرار گرفتن در معرض دمای بالا جلوگیری می کند. بستر کاربید سیمانی برای عملکرد پوشش بسیار مهم است. علاوه بر خیاطی خواص اصلی پودر ماتریس ، خواص سطح ماتریس نیز می تواند با انتخاب شیمیایی و تغییر روش پخت و پز تنظیم شود. از طریق مهاجرت کبالت ، کبالت بیشتر را می توان در بیرونی ترین لایه سطح تیغه در ضخامت 20-30 میکرومتر نسبت به بقیه قطعه کار غنی کرد و از این طریق سطح بستر را قدرت و سختی بهتری می بخشد و آن را در برابر تغییر شکل مقاوم تر می کند.

بر اساس فرآیند تولید خود (مانند روش آبشویی ، میزان گرمایش ، زمان پخت ، دما و ولتاژ کاربوریزه کردن) ، تولید کننده ابزار ممکن است برخی از نیازهای ویژه ای را برای درجه پودر کاربید سیمانی استفاده کند. برخی از سازندگان ابزار ممکن است قطعه کار را در یک کوره خلاء بنشینند ، در حالی که برخی دیگر ممکن است از یک کوره پخت و پز ایزوستاتیک داغ (باسن) استفاده کنند (که قطعه کار را در نزدیکی انتهای چرخه فرآیند برای از بین بردن هرگونه باقیمانده فشار می دهد). قطعه های کاری که در یک کوره خلاء سینتر شده اند نیز ممکن است برای افزایش چگالی قطعه کار ، از طریق یک فرآیند اضافی تحت فشار قرار بگیرند. برخی از تولید کنندگان ابزار ممکن است از دمای پخت و پز بیشتر خلاء برای افزایش چگالی مخلوط مخلوط ها با محتوای کبالت پایین تر استفاده کنند ، اما این روش ممکن است ریزساختار آنها را درشت کند. به منظور حفظ اندازه دانه ریز ، پودرهای با اندازه ذرات کوچکتر کاربید تنگستن انتخاب می شوند. به منظور مطابقت با تجهیزات خاص تولید ، شرایط آب گیری و ولتاژ کاربوریزه نیز نیازهای متفاوتی برای میزان کربن در پودر کاربید سیمان دارد.

طبقه بندی درجه

تغییرات ترکیبی از انواع مختلف پودر کاربید تنگستن ، ترکیب مخلوط و محتوای اتصال فلزی ، نوع و میزان مهار کننده رشد دانه و غیره انواع مختلفی از نمرات کاربید سیمانی را تشکیل می دهد. این پارامترها ریزساختار کاربید سیمان و خصوصیات آن را تعیین می کنند. برخی از ترکیبات خاص از خواص برای برخی از برنامه های پردازش خاص به اولویت تبدیل شده اند ، و طبقه بندی درجه های مختلف کاربید سیمان را معنی دار می کند.

دو سیستم طبقه بندی کاربید متداول برای کاربردهای ماشینکاری ، سیستم تعیین C و سیستم تعیین ISO است. اگرچه هیچ یک از سیستم ها به طور کامل ویژگی های مادی را که بر انتخاب نمرات کاربید سیمان تأثیر می گذارد ، کاملاً منعکس نمی کند ، اما یک نقطه شروع برای بحث و گفتگو ارائه می دهند. برای هر طبقه بندی ، بسیاری از تولید کنندگان نمرات ویژه خود را دارند و در نتیجه طیف گسترده ای از نمرات کاربید

نمرات کاربید نیز می تواند با ترکیب طبقه بندی شود. نمرات کاربید تنگستن (WC) را می توان به سه نوع اساسی تقسیم کرد: ساده ، میکرو کریستالی و آلیاژ. نمرات Simplex در درجه اول از اتصال دهنده های کاربید تنگستن و کبالت تشکیل شده است ، اما همچنین ممکن است حاوی مقادیر کمی از مهار کننده های رشد دانه باشد. درجه میکروکریستالی از کاربید تنگستن و چسب کبالت تشکیل شده است که با چندین هزارم کاربید وانادیوم (VC) و (OR) کاربید کروم (CR3C2) اضافه شده و اندازه دانه آن می تواند به 1 میکرومتر یا کمتر برسد. نمرات آلیاژ از اتصال دهنده های تنگستن کاربید و کبالت حاوی چند درصد کاربید تیتانیوم (TIC) ، کاربید تانتالوم (TAC) و کاربید نیوبیوم (NBC) تشکیل شده است. این اضافات به دلیل خاصیت پخت و پز آنها به عنوان کاربیدهای مکعب نیز شناخته می شوند. ریزساختار حاصل از ساختار سه فاز ناهمگن نشان می دهد.

1) نمرات ساده کاربید

این نمرات برای برش فلز معمولاً شامل 3 ٪ تا 12 ٪ کبالت (با وزن) است. دامنه اندازه دانه های کاربید تنگستن معمولاً بین 1-8 میکرومتر است. مانند سایر نمرات ، کاهش اندازه ذرات کاربید تنگستن سختی و استحکام پارگی عرضی (TRS) را افزایش می دهد ، اما سختی آن را کاهش می دهد. سختی نوع خالص معمولاً بین HRA89-93.5 است. مقاومت پارگی عرضی معمولاً بین 175-350ksi است. پودرهای این نمرات ممکن است حاوی مقادیر زیادی از مواد بازیافتی باشد.

نمرات نوع ساده را می توان در سیستم درجه C به C1-C4 تقسیم کرد و با توجه به سری K ، N ، S و H درجه در سیستم درجه ISO طبقه بندی می شود. نمرات Simplex با خصوصیات میانی را می توان به عنوان نمرات هدف عمومی (مانند C2 یا K20) طبقه بندی کرد و می تواند برای چرخش ، فرز ، برنامه ریزی و کسل کننده استفاده شود. نمرات با اندازه دانه کوچکتر یا محتوای کبالت پایین تر و سختی بالاتر را می توان به عنوان نمرات پایان (مانند C4 یا K01) طبقه بندی کرد. نمرات با اندازه دانه بزرگتر یا محتوای کبالت بالاتر و سختی بهتر می توانند به عنوان نمرات خشن (مانند C1 یا K30) طبقه بندی شوند.

از ابزارهای ساخته شده در نمرات Simplex می توان برای ماشینکاری چدن ، فولاد ضد زنگ 200 و 300 سری ، آلومینیوم و سایر فلزات غیر آهنی ، سوپر آلو و فولادهای سخت استفاده کرد. این نمرات همچنین می تواند در برنامه های برش غیر فلزی (به عنوان مثال ابزارهای حفاری سنگ و زمین شناسی) مورد استفاده قرار گیرد ، و این نمرات دارای دامنه اندازه دانه 1.5-10μm (یا بزرگتر) و میزان کبالت 6 ٪ -16 ٪ هستند. یکی دیگر از برش های غیر فلزی از نمرات کاربید ساده در ساخت مرگ و مشت است. این نمرات به طور معمول دارای اندازه دانه متوسط ​​با میزان کبالت 16 ٪ -30 ٪ است.

(2) نمرات کاربید سیمان میکروسریستالی

چنین نمرات معمولاً شامل 6 ٪ -15 ٪ کبالت است. در طی فاز مایع ، افزودن کاربید وانادیوم و/یا کاربید کروم می تواند رشد دانه را کنترل کند تا یک ساختار دانه ریز با اندازه ذرات کمتر از 1 میکرومتر بدست آید. این درجه ریز دانه دارای سختی بسیار بالایی و نقاط قوت پارگی عرضی بالاتر از 500ksi است. ترکیبی از استحکام بالا و چقرمگی کافی به این نمرات اجازه می دهد تا از زاویه ای مثبت بزرگتر استفاده کنند ، که باعث کاهش نیروهای برش می شود و با برش به جای فشار دادن مواد فلزی ، تراشه های نازک تر تولید می کند.

از طریق شناسایی کیفیت دقیق مواد اولیه مختلف در تولید نمرات پودر کاربید سیمان و کنترل دقیق شرایط فرآیند پخت و پز برای جلوگیری از تشکیل دانه های غیر طبیعی بزرگ در ریزساختار مواد ، می توان خواص مواد مناسب را بدست آورد. برای نگه داشتن اندازه دانه کوچک و یکنواخت ، از پودر بازیافت شده بازیافت شده فقط در صورت وجود کنترل کامل مواد اولیه و روند بازیابی و آزمایش با کیفیت گسترده استفاده می شود.

نمرات ریزگردی را می توان با توجه به سری M درجه در سیستم درجه ISO طبقه بندی کرد. علاوه بر این ، سایر روشهای طبقه بندی در سیستم درجه C و سیستم درجه ISO همان نمرات خالص هستند. از نمرات میکروکریستالی می توان برای ساخت ابزارهایی که مواد قطعه کار نرمتر را برش می دهند ، استفاده کرد ، زیرا سطح ابزار می تواند بسیار صاف ماشینکاری شود و می تواند یک لبه برش بسیار تیز را حفظ کند.

از نمرات میکروکریستالی نیز می توان برای ماشینکاری سوپر آلوهای مبتنی بر نیکل استفاده کرد ، زیرا می توانند در برابر دمای برش تا 1200 درجه سانتیگراد مقاومت کنند. برای پردازش SuperAlloys و سایر مواد خاص ، استفاده از ابزارهای درجه میکروکریستالی و ابزارهای درجه خالص حاوی روتنیم می تواند همزمان مقاومت سایش ، مقاومت در برابر تغییر شکل و چقرمگی را بهبود بخشد. نمرات میکروکریستالی نیز برای ساخت ابزارهای چرخان مانند مته هایی که باعث ایجاد تنش برشی می شوند ، مناسب هستند. یک مته ساخته شده از نمرات کامپوزیت کاربید سیمانی وجود دارد. در قسمت های خاصی از همان مته ، محتوای کبالت موجود در مواد متفاوت است ، به طوری که سختی و سختی مته با توجه به نیازهای پردازش بهینه می شود.

(3) درجه کاربید سیمان نوع آلیاژ

این نمرات عمدتاً برای برش قطعات فولادی استفاده می شود و میزان کبالت آنها معمولاً 5 ٪ -10 ٪ است و اندازه دانه از 0.8-2μm متغیر است. با افزودن 4 ٪ -25 ٪ کاربید تیتانیوم (TIC) ، تمایل به کاربید تنگستن (WC) به انتشار در سطح تراشه های فولادی کاهش می یابد. استحکام ابزار ، مقاومت در برابر سایش دهانه و مقاومت در برابر شوک حرارتی می تواند با افزودن 25 ٪ کاربید تانتالوم (TAC) و کاربید نیوبیوم (NBC) بهبود یابد. افزودن چنین کاربیدهای مکعب همچنین سختی قرمز ابزار را افزایش می دهد و به جلوگیری از تغییر شکل حرارتی ابزار در برش سنگین یا سایر عملیات کمک می کند که در آن لبه برش باعث ایجاد درجه حرارت بالا می شود. علاوه بر این ، کاربید تیتانیوم می تواند مکان های هسته ای را در حین پخت و پز فراهم کند و یکنواختی توزیع کاربید مکعب را در قطعه کار بهبود بخشد.

به طور کلی ، دامنه سختی نمرات کاربید سیمانی از نوع آلیاژ HRA91-94 است و قدرت شکستگی عرضی 150-300KSI است. در مقایسه با نمرات خالص ، نمرات آلیاژ از مقاومت در برابر سایش ضعیف و استحکام کمتری برخوردار هستند ، اما مقاومت بهتری در برابر سایش چسب دارند. نمرات آلیاژ را می توان در سیستم درجه C به C5-C8 تقسیم کرد و می توان با توجه به سری P و M درجه در سیستم درجه ISO طبقه بندی شد. نمرات آلیاژ با خصوصیات میانی را می توان به عنوان نمرات هدف کلی (مانند C6 یا P30) طبقه بندی کرد و می تواند برای چرخش ، ضربه زدن ، برنامه ریزی و فرز استفاده شود. سخت ترین نمرات را می توان به عنوان نمرات نهایی (مانند C8 و P01) برای اتمام عملیات چرخش و کسل کننده طبقه بندی کرد. این نمرات به طور معمول دارای اندازه دانه های کوچکتر و محتوای کبالت پایین تر برای به دست آوردن سختی مورد نیاز و مقاومت در برابر سایش است. با این حال ، با افزودن کاربیدهای مکعب بیشتر ، می توان خواص ماده مشابهی را بدست آورد. نمرات با بالاترین سختی را می توان به عنوان نمرات خشن طبقه بندی کرد (به عنوان مثال C5 یا P50). این نمرات به طور معمول دارای اندازه دانه متوسط ​​و محتوای کبالت بالا ، با افزودنیهای کم کاربیدهای مکعب برای دستیابی به چقرمگی مورد نظر با مهار رشد ترک. در عملیات چرخش قطع شده ، با استفاده از نمرات غنی از کبالت فوق الذکر با محتوای کبالت بالاتر بر روی سطح ابزار ، می توان عملکرد برش را بیشتر بهبود بخشید.

نمرات آلیاژ با محتوای کاربید تیتانیوم پایین تر برای ماشینکاری از جنس استنلس استیل و آهن قابل انعطاف استفاده می شود ، اما می تواند برای ماشینکاری فلزات غیر آهنی مانند سوپر آلوهای مبتنی بر نیکل نیز استفاده شود. اندازه دانه این نمرات معمولاً کمتر از 1 میکرومتر است و میزان کبالت 8 ٪ -12 ٪ است. نمرات سخت تر ، مانند M10 ، می تواند برای چرخاندن آهن قابل انعطاف استفاده شود. نمرات سخت تر ، مانند M40 ، می تواند برای فرز و فولاد برنامه ریزی یا برای تبدیل فولاد ضد زنگ یا سوپر آلو استفاده شود.

نمرات کاربید سیمانی از نوع آلیاژ نیز می تواند برای اهداف برش غیر فلزی ، به طور عمده برای ساخت قطعات مقاوم در برابر سایش استفاده شود. اندازه ذرات این نمرات معمولاً 1.2-2 میکرومتر است و میزان کبالت 7 ٪ -10 ٪ است. در هنگام تولید این نمرات ، درصد بالایی از مواد اولیه بازیافت شده معمولاً اضافه می شود و در نتیجه باعث افزایش مقرون به صرفه در برنامه های قطعات سایش می شود. قطعات سایش به مقاومت در برابر خوردگی خوب و سختی زیاد نیاز دارند ، که می توان با اضافه کردن نیکل و کاربید کروم هنگام تولید این نمرات به دست آورد.

به منظور برآورده کردن نیازهای فنی و اقتصادی تولید کنندگان ابزار ، پودر کاربید عنصر اصلی است. پودرهای طراحی شده برای تجهیزات ماشینکاری تولید کنندگان ابزار و پارامترهای فرآیند ، عملکرد قطعه کار تمام شده را تضمین می کنند و منجر به صدها درجه کاربید شده اند. ماهیت قابل بازیافت مواد کاربید و امکان کار مستقیم با تأمین کنندگان پودر به سازندگان ابزار امکان می دهد تا کیفیت محصول و هزینه های مواد خود را به طور مؤثر کنترل کنند.