کاربید سیمان ، کاربید تنگستن ، فلز سخت ، آلیاژ سخت؟

یک ماده آلیاژ ساخته شده از یک ترکیب سخت از یک فلز نسوز و یک فلز اتصال دهنده از طریق یک فرآیند متالورژی پودر. کاربید سیمان دارای یک سری از خواص عالی مانند سختی زیاد ، مقاومت در برابر سایش ، استحکام خوب و مقاومت در برابر گرما و مقاومت در برابر خوردگی ، به ویژه سختی و مقاومت در برابر سایش آن است که اساساً در دمای 500 درجه سانتیگراد بدون تغییر باقی می ماند ، هنوز هم در 1000 ℃ از سختی بالایی برخوردار است. Carbide is widely used as tool material, such as turning tools, milling cutters, planers, drills, boring tools, etc., for cutting cast iron, non-ferrous metals, plastics, chemical fibers, graphite, glass, stone and ordinary steel, and can also be used for cutting Difficult-to-machine materials such as heat-resistant steel, stainless steel, high manganese steel, tool steel, etc. The cutting speed of new ابزار کاربید اکنون صدها برابر فولاد کربن است.

استفاده از کاربید سیمانی

(1) مواد ابزار

کاربید بیشترین مقدار ابزار ابزار است که می تواند برای تهیه ابزار چرخشی ، برش های فرز ، برنامه ریزان ، دریل و غیره مورد استفاده قرار گیرد. در میان آنها ، کاربید تنگستن-کبالت برای پردازش تراشه کوتاه فلزات آهنی و غیر آهنی و پردازش مواد غیر فلزی ، مانند چدن چدن ، برنج ریخته گری ، باکلی ، باکلی و غیره مناسب است. کاربید تنگستن-تیتانیوم-کابل برای پردازش طولانی مدت فلزات آهنی مانند فولاد مناسب است. ماشینکاری تراشه. در بین آلیاژهای مشابه ، کسانی که محتوای کبالت بیشتری دارند برای ماشینکاری خشن مناسب هستند و کسانی که محتوای کبالت کمتری دارند برای اتمام مناسب هستند. کاربیدهای سیمانی با هدف کلی عمر ماشینکاری بسیار طولانی تری نسبت به سایر کاربیدهای سیمانی برای مواد مشکل دار مانند فولاد ضد زنگ دارند.

(2) مواد قالب

کاربید سیمانی عمدتاً برای مرگ سرد مانند نقاشی سرد ، مشت زدن به سرماخوردگی ، مرگ اکستروژن سرد و درگذشت اسکله سرد استفاده می شود.

عناوین سرماخوردگی کاربید برای داشتن سختی تأثیر ، چقرمگی شکستگی ، استحکام خستگی ، استحکام خمش و مقاومت در برابر سایش در شرایط کار مقاوم در برابر سایش ضربه یا تأثیر قوی لازم است. کبالت متوسط ​​و زیاد و درجه یک آلیاژ دانه متوسط ​​و درشت معمولاً مانند YG15C استفاده می شود.

به طور کلی ، رابطه بین مقاومت سایش و چقرمگی کاربید سیمان متناقض است: افزایش مقاومت سایش منجر به کاهش سختی خواهد شد و افزایش سختی به ناچار منجر به کاهش مقاومت در برابر سایش می شود. بنابراین ، هنگام انتخاب نمرات آلیاژ ، لازم است که با توجه به شیء پردازش و شرایط کار ، نیازهای استفاده خاص را برآورده کنید.

اگر درجه انتخاب شده مستعد ترک خوردگی و آسیب در هنگام استفاده باشد ، باید درجه ای با سختی بالاتر انتخاب شود. اگر درجه انتخاب شده در هنگام استفاده مستعد ابتلا به سایش و آسیب زودرس باشد ، درجه ای با سختی بالاتر و مقاومت بهتر سایش باید انتخاب شود. بشر نمرات زیر: YG15C ، YG18C ، YG20C ، YL60 ، YG22C ، YG25C از چپ به راست ، سختی کاهش می یابد ، مقاومت سایش کاهش می یابد و چقرمگی افزایش می یابد. در مقابل ، برعکس درست است.

(3) ابزارهای اندازه گیری و قطعات مقاوم در برابر سایش

کاربید برای قسمتهای سطح مقاوم در برابر سایش و بخش هایی از ابزارهای اندازه گیری ، یاتاقان های دقیق چرخ ها ، صفحات راهنما و میله های راهنما از چرخ های بدون مرکز ، تاپ های توری و سایر قسمت های مقاوم در برابر سایش استفاده می شود.

فلزات چسبنده به طور کلی فلزات گروه آهنی ، معمولاً کبالت و نیکل هستند.

هنگام تولید کاربید سیمان ، اندازه ذرات پودر مواد خام انتخاب شده بین 1 تا 2 میکرون است و خلوص آن بسیار زیاد است. مواد اولیه با توجه به نسبت ترکیب تجویز شده جمع می شوند و الکل یا سایر رسانه ها به سنگ زنی مرطوب در یک آسیاب توپ مرطوب اضافه می شوند تا آنها را کاملاً مخلوط و پودر کند. مخلوط را الک کنید. سپس ، این مخلوط گرانول ، فشرده شده و گرم شده به دمای نزدیک به نقطه ذوب فلز چسب (1300-1500 درجه سانتیگراد) ، فاز سخت شده و فلز چسبان یک آلیاژ eutectic تشکیل می شود. پس از خنک شدن ، فازهای سخت شده در شبکه تشکیل شده از فلز پیوند توزیع می شوند و از نزدیک با یکدیگر در ارتباط هستند تا یک کل جامد تشکیل شود. سختی کاربید سیمان بستگی به محتوای فاز سخت شده و اندازه دانه دارد ، یعنی هرچه میزان فاز سخت شده بیشتر باشد و دانه ها ظریف تر باشد ، سختی بیشتر می شود. چقرمگی کاربید سیمان توسط فلز چسبان تعیین می شود. هرچه میزان فلز چسبنده بالاتر باشد ، قدرت خمشی بیشتر می شود.

در سال 1923 ، شلر از آلمان 10 ٪ تا 20 ٪ کبالت را به پودر کاربید تنگستن به عنوان چسبان اضافه کرد و آلیاژ جدیدی از کاربید تنگستن و کبالت را اختراع کرد. سختی فقط برای الماس دوم است. اولین کاربید سیمان ساخته شده است. هنگام برش فولاد با ابزاری ساخته شده از این آلیاژ ، لبه برش به سرعت از بین می رود و حتی لبه برش نیز ترک می شود. در سال 1929 ، شوارتزکوف در ایالات متحده مقدار مشخصی از کاربیدهای ترکیب کاربید تنگستن و تیتانیوم کاربید را به ترکیب اصلی اضافه کرد که عملکرد این ابزار را در برش فولاد بهبود بخشید. این یکی دیگر از دستاوردهای تاریخ توسعه کاربید سیمان است.

کاربید سیمان دارای یک سری از خواص عالی مانند سختی زیاد ، مقاومت در برابر سایش ، استحکام خوب و مقاومت در برابر گرما و مقاومت در برابر خوردگی ، به ویژه سختی و مقاومت در برابر سایش آن است که اساساً در دمای 500 درجه سانتیگراد بدون تغییر باقی می ماند ، هنوز هم در 1000 ℃ از سختی بالایی برخوردار است. Carbide is widely used as tool material, such as turning tools, milling cutters, planers, drills, boring tools, etc., for cutting cast iron, non-ferrous metals, plastics, chemical fibers, graphite, glass, stone and ordinary steel, and can also be used for cutting Difficult-to-machine materials such as heat-resistant steel, stainless steel, high manganese steel, tool steel, etc. The cutting speed of new ابزار کاربید اکنون صدها برابر فولاد کربن است.

همچنین می توان از Carbide برای ساخت ابزارهای حفاری سنگی ، ابزار معدن ، ابزارهای حفاری ، ابزارهای اندازه گیری ، قطعات مقاوم در برابر سایش ، ساینده های فلزی ، آسترهای سیلندر ، یاتاقان های دقیق ، قالب های فلزی (مانند کشش سیم ، بندها ، آجیل و قالب های مختلف بستر) استفاده کرد.

بعداً ، کاربید سیمانی روکش شده نیز بیرون آمد. در سال 1969 ، سوئد با موفقیت یک ابزار پوشش داده شده با کاربید تیتانیوم را توسعه داد. پایه این ابزار کاربید تنگستن تیتانیوم-کبالت یا کاربید تنگستن-کبالت است. ضخامت پوشش کاربید تیتانیوم روی سطح تنها چند میکرون است ، اما در مقایسه با همان مارک ابزارهای آلیاژ ، عمر خدمات 3 بار تمدید می شود و سرعت برش 25 ٪ به 50 ٪ افزایش می یابد. در دهه 1970 ، نسل چهارم ابزارهای روکش شده برای برش مواد دشوار ماشین ظاهر شد.

چگونه کاربید سیمانی شده است؟

کاربید سیمانی یک ماده فلزی است که توسط متالورژی پودر کاربیدها و فلزات اتصال دهنده یک یا چند فلز نسوز ساخته شده است.

Mکشورهای تولید کننده Ajor

بیش از 50 کشور جهان در جهان وجود دارند که کاربید سیمانی را تولید می کنند و کل آن 27،000-28،000T- است. تولید کنندگان اصلی ایالات متحده ، روسیه ، سوئد ، چین ، آلمان ، ژاپن ، انگلستان ، فرانسه و غیره هستند. بازار کاربید در جهان اساساً اشباع شده است. ، رقابت بازار بسیار شدید است. صنعت کاربید سیمان چین در اواخر دهه 1950 شکل گرفت. از دهه 1960 تا دهه 1970 ، صنعت کاربید سیمان چین به سرعت توسعه یافت. در اوایل دهه 1990 ، کل ظرفیت تولید کاربید سیمان به 6000T رسید و کل تولید کاربید سیمان به 5000T رسید ، دوم که در روسیه و ایالات متحده دوم است ، در رتبه سوم جهان قرار دارد.

برش WC

tungsten و cobalt carbide سیمان
اجزای اصلی آن کاربید تنگستن (WC) و کبالت چسبنده (CO) هستند.
درجه آن از "YG" ("سخت و کبالت" در پینیین چینی) و درصد متوسط ​​محتوای کبالت تشکیل شده است.
به عنوان مثال ، YG8 به معنای متوسط ​​WCO = 8 ٪ است ، و بقیه کاربید تنگستن کبوتر کاربید تنگستن است.
چاقوهای تیک

carbide thungsten-titanium-cobalt
اجزای اصلی کاربید تنگستن ، کاربید تیتانیوم (TIC) و کبالت هستند.
درجه آن از "YT" ("سخت ، تیتانیوم" دو شخصیت در پیشوند پینیین چینی) و میانگین محتوای کاربید تیتانیوم تشکیل شده است.
به عنوان مثال ، YT15 به معنای متوسط ​​WTI = 15 ٪ است ، و بقیه کاربید تنگستن و تونگستن-تیتانیوم-کبالت با محتوای کبالت است.
ابزار تانتالوم تنگستن تیتانیوم

③tungsten-titanium tantalum (niobium) کاربید سیمان
اجزای اصلی عبارتند از: کاربید تنگستن ، کاربید تیتانیوم ، کاربید تانتالوم (یا کاربید نیوبیوم) و کبالت. این نوع کاربید سیمانی همچنین کاربید سیمانی عمومی یا کاربید سیمان جهانی نامیده می شود.
درجه آن از "YW" (پیشوند آوایی چینی "سخت" و "WAN") به علاوه یک شماره دنباله مانند YW1 تشکیل شده است.

خصوصیات عملکرد

درج های جوش داده شده کاربید

سختی زیاد (93HRA 86 86 ، معادل 81 ساعت 69) ؛

سختی حرارتی خوب (حداکثر 900 ～ 1000 ℃ ، 60 ساعت نگه دارید) ؛

مقاومت در برابر سایش خوب.

ابزارهای برش کاربید 4 تا 7 برابر سریعتر از فولاد پر سرعت است و عمر ابزار 5 تا 80 برابر بیشتر است. تولید قالب و ابزارهای اندازه گیری ، عمر خدمات 20 تا 150 برابر بیشتر از فولاد ابزار آلیاژ است. این می تواند مواد سخت حدود 50 ساعت را کاهش دهد.

با این حال ، کاربید سیمان شکننده است و نمی توان ماشینکاری کرد ، و تهیه ابزارهای انتگرال با اشکال پیچیده دشوار است. بنابراین ، تیغه های اشکال مختلف اغلب ساخته می شوند که با جوشکاری ، پیوند ، بستن مکانیکی و غیره بر روی بدنه ابزار یا بدنه قالب نصب می شوند.

نوار خاص

پخت

قالب پخت و پز کاربید سیمان این است که پودر را به داخل یک بیل فشار دهید و سپس وارد کوره پخت و پز شوید تا به دمای معینی (دمای پخت) گرم شود ، آن را برای مدت معینی نگه دارید (زمان نگه داشتن) و سپس آن را خنک کنید تا یک ماده کاربید سیمانی را با خاصیت مورد نیاز بدست آورید.

فرآیند پخت و پز کاربید سیمان را می توان به چهار مرحله اساسی تقسیم کرد:

1: در مرحله از بین بردن عامل تشکیل دهنده و پیش از زایمان ، بدن مستهجن به شرح زیر تغییر می کند:
حذف ماده قالب گیری ، با افزایش دما در مرحله اولیه پخت ، ماده قالب گیری به تدریج تجزیه یا تبخیر می شود و بدن سینتر از آن حذف می شود. فرآیند نوع ، کمیت و پخت متفاوت است.
اکسیدهای موجود در سطح پودر کاهش می یابد. در دمای پخت ، هیدروژن می تواند اکسیدهای کبالت و تنگستن را کاهش دهد. اگر ماده تشکیل دهنده در خلاء برداشته شود و از بین برود ، واکنش اکسیژن کربن قوی نیست. استرس تماس بین ذرات پودر به تدریج از بین می رود ، پودر فلزی با پیوند شروع به بازیابی و تبلور مجدد می کند ، انتشار سطح شروع می شود و قدرت بریک کننده بهبود می یابد.

2: مرحله پخت فاز جامد (دمای 800 ℃)
در دمای قبل از ظهور فاز مایع ، علاوه بر ادامه روند مرحله قبلی ، واکنش فاز جامد و انتشار تشدید می شود ، جریان پلاستیک افزایش می یابد و بدن سینتر به طور قابل توجهی کوچک می شود.

3: مرحله پخت فاز مایع (دمای eutectic - دمای پخت)
هنگامی که فاز مایع در بدن سینتر ظاهر می شود ، انقباض به سرعت تکمیل می شود و به دنبال آن تحول کریستالوگرافی برای تشکیل ساختار و ساختار اصلی آلیاژ انجام می شود.

4: مرحله خنک کننده (دمای پخت - دمای اتاق)
در این مرحله ، ساختار و ترکیب فاز آلیاژ با شرایط خنک کننده مختلف تغییراتی دارند. از این ویژگی می توان برای گرم کردن کاربید سیمان برای بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن استفاده کرد.