Węglik to najpowszechniej stosowana klasa materiałów narzędziowych do obróbki szybkościowej (HSM), które są wytwarzane w procesach metalurgii proszków i składają się z cząstek twardego węglika (zwykle węglika wolframu WC) i bardziej miękkiego spoiwa metalicznego. Obecnie istnieją setki węglików spiekanych na bazie WC o różnym składzie, z których większość wykorzystuje kobalt (Co) jako spoiwo, nikiel (Ni) i chrom (Cr) są również powszechnie stosowanymi elementami spoiwa, a inne można również dodać . niektóre pierwiastki stopowe. Dlaczego jest tak wiele gatunków węglików? W jaki sposób producenci narzędzi wybierają odpowiedni materiał narzędziowy do konkretnej operacji skrawania? Aby odpowiedzieć na te pytania, przyjrzyjmy się najpierw różnym właściwościom, które sprawiają, że węglik spiekany jest idealnym materiałem na narzędzia.
twardość i wytrzymałość
Węglik spiekany WC-Co ma wyjątkowe zalety zarówno pod względem twardości, jak i wytrzymałości. Węglik wolframu (WC) jest z natury bardzo twardy (bardziej niż korund czy tlenek glinu), a jego twardość rzadko spada wraz ze wzrostem temperatury roboczej. Brakuje mu jednak wystarczającej wytrzymałości, istotnej właściwości narzędzi skrawających. Aby wykorzystać wysoką twardość węglika wolframu i poprawić jego wytrzymałość, ludzie używają wiązań metalowych do łączenia węglika wolframu, dzięki czemu materiał ten ma twardość znacznie przewyższającą twardość stali szybkotnącej, a jednocześnie jest w stanie wytrzymać większość skrawania operacje. siła cięcia. Ponadto może wytrzymać wysokie temperatury skrawania spowodowane obróbką z dużymi prędkościami.
Obecnie niemal wszystkie noże i wkłady WC-Co są powlekane, zatem rola materiału bazowego wydaje się mniej istotna. Ale w rzeczywistości to wysoki moduł sprężystości materiału WC-Co (miara sztywności, która jest około trzykrotnie większa od sztywności stali szybkotnącej w temperaturze pokojowej) zapewnia nieodkształcalne podłoże dla powłoki. Matryca WC-Co zapewnia również wymaganą wytrzymałość. Właściwości te są podstawowymi właściwościami materiałów WC-Co, ale właściwości materiału można również dostosować, dostosowując skład materiału i mikrostrukturę podczas wytwarzania proszków węglika spiekanego. Dlatego też przydatność wydajności narzędzia do konkretnej obróbki zależy w dużej mierze od wstępnego procesu frezowania.
Proces mielenia
Proszek węglika wolframu otrzymuje się przez nawęglanie proszku wolframu (W). Charakterystyka proszku węglika wolframu (zwłaszcza jego wielkość cząstek) zależy głównie od wielkości cząstek surowca w postaci proszku wolframu oraz temperatury i czasu nawęglania. Kontrola chemiczna jest również krytyczna, a zawartość węgla musi być utrzymywana na stałym poziomie (bliskim wartości stechiometrycznej wynoszącej 6,13% wagowo). Przed nawęglaniem można dodać niewielką ilość wanadu i/lub chromu, aby kontrolować wielkość cząstek proszku w kolejnych procesach. Różne warunki dalszego procesu i różne zastosowania obróbki końcowej wymagają określonej kombinacji wielkości cząstek węglika wolframu, zawartości węgla, zawartości wanadu i zawartości chromu, dzięki czemu można wytwarzać różnorodne proszki węglika wolframu. Na przykład firma ATI Alldyne, producent proszku węglika wolframu, produkuje 23 standardowe gatunki proszku węglika wolframu, a odmiany proszku węglika wolframu dostosowane do wymagań użytkownika mogą osiągnąć ponad 5-krotność standardowych gatunków proszku węglika wolframu.
Podczas mieszania i mielenia proszku węglika wolframu i spoiwa metalowego w celu wytworzenia określonego gatunku proszku węglika spiekanego można stosować różne kombinacje. Najczęściej stosowana zawartość kobaltu wynosi 3% – 25% (stosunek wagowy), a w przypadku konieczności zwiększenia odporności korozyjnej narzędzia konieczne jest dodanie niklu i chromu. Ponadto wiązanie metalu można dodatkowo poprawić poprzez dodanie innych składników stopowych. Na przykład dodanie rutenu do węglika spiekanego WC-Co może znacznie poprawić jego wytrzymałość bez zmniejszania jego twardości. Zwiększenie zawartości spoiwa może również poprawić wytrzymałość węglika spiekanego, ale zmniejszy jego twardość.
Zmniejszenie wielkości cząstek węglika wolframu może zwiększyć twardość materiału, ale wielkość cząstek węglika wolframu musi pozostać taka sama podczas procesu spiekania. Podczas spiekania cząstki węglika wolframu łączą się i rosną w procesie rozpuszczania i ponownego wytrącania. W rzeczywistym procesie spiekania, aby uzyskać w pełni gęsty materiał, wiązanie metaliczne przechodzi w stan ciekły (tzw. spiekanie w fazie ciekłej). Szybkość wzrostu cząstek węglika wolframu można kontrolować przez dodanie innych węglików metali przejściowych, w tym węglika wanadu (VC), węglika chromu (Cr3C2), węglika tytanu (TiC), węglika tantalu (TaC) i węglika niobu (NbC). Te węgliki metali są zwykle dodawane, gdy proszek węglika wolframu jest mieszany i mielony ze spoiwem metalowym, chociaż węglik wanadu i węglik chromu mogą również powstawać podczas nawęglania proszku węglika wolframu.
Proszek węglika wolframu można również wytwarzać przy użyciu materiałów z węglika spiekanego pochodzących z recyklingu. Recykling i ponowne wykorzystanie złomu węglika ma długą historię w branży węglika spiekanego i jest ważną częścią całego łańcucha ekonomicznego branży, pomagając obniżyć koszty materiałów, oszczędzać zasoby naturalne i unikać materiałów odpadowych. Szkodliwa utylizacja. Złom węglika spiekanego można ogólnie wykorzystać ponownie w procesie APT (parawolframian amonu), procesie odzyskiwania cynku lub przez kruszenie. Te „przetworzone” proszki węglika wolframu mają na ogół lepsze, przewidywalne zagęszczenie, ponieważ mają mniejsze pole powierzchni niż proszki węglika wolframu wytwarzane bezpośrednio w procesie nawęglania wolframu.
Warunki przetwarzania mieszanego mielenia proszku węglika wolframu i spoiwa metalicznego są również kluczowymi parametrami procesu. Dwie najczęściej stosowane techniki frezowania to frezowanie kulowe i mikrofrezowanie. Obydwa procesy umożliwiają równomierne mieszanie zmielonych proszków i zmniejszenie rozmiaru cząstek. Aby później sprasowany przedmiot miał odpowiednią wytrzymałość, zachował kształt przedmiotu obrabianego i umożliwiał operatorowi lub manipulatorowi podniesienie przedmiotu do pracy, zwykle podczas szlifowania konieczne jest dodanie spoiwa organicznego. Skład chemiczny tego wiązania może wpływać na gęstość i wytrzymałość prasowanego przedmiotu. Aby ułatwić manipulację, zaleca się dodanie spoiw o wysokiej wytrzymałości, ale powoduje to mniejszą gęstość zagęszczenia i może powodować powstawanie grudek, które mogą powodować wady produktu końcowego.
Po zmieleniu proszek jest zwykle suszony rozpyłowo w celu wytworzenia sypkich aglomeratów połączonych spoiwami organicznymi. Dostosowując skład spoiwa organicznego, można dowolnie dostosować płynność i gęstość ładunku tych aglomeratów. Odsiewając grubsze lub drobniejsze cząstki, można dodatkowo dostosować rozkład wielkości cząstek aglomeratu, aby zapewnić dobry przepływ po załadowaniu do gniazda formy.
Produkcja detali
Przedmioty z węglika można formować różnymi metodami procesowymi. W zależności od wielkości przedmiotu obrabianego, poziomu złożoności kształtu i partii produkcyjnej większość płytek skrawających formowana jest przy użyciu sztywnych matryc z dociskiem górnym i dolnym. Aby podczas każdego prasowania zachować stałą wagę i wielkość detalu, należy zadbać o to, aby ilość proszku (masa i objętość) wpływającego do wnęki była dokładnie taka sama. Płynność proszku jest kontrolowana głównie przez rozkład wielkości aglomeratów i właściwości spoiwa organicznego. Formowane detale (lub „wykroje”) formuje się poprzez przyłożenie ciśnienia formowania wynoszącego 10–80 ksi (kilo funtów na stopę kwadratową) na proszek załadowany do gniazda formy.
Nawet przy wyjątkowo wysokim ciśnieniu formowania twarde cząstki węglika wolframu nie odkształcają się ani nie pękają, ale organiczne spoiwo jest wciskane w szczeliny pomiędzy cząstkami węglika wolframu, ustalając w ten sposób położenie cząstek. Im wyższe ciśnienie, tym mocniejsze wiązanie cząstek węglika wolframu i większa gęstość zagęszczenia przedmiotu obrabianego. Właściwości formowania gatunków proszku węglika spiekanego mogą się różnić w zależności od zawartości spoiwa metalicznego, wielkości i kształtu cząstek węglika wolframu, stopnia aglomeracji oraz składu i dodatku spoiwa organicznego. Aby dostarczyć ilościowych informacji na temat właściwości zagęszczania gatunków proszków węglika spiekanego, producent proszku zwykle projektuje i konstruuje zależność między gęstością formowania a ciśnieniem formowania. Informacje te gwarantują, że dostarczony proszek jest zgodny z procesem formowania producenta narzędzia.
Wielkogabarytowe przedmioty obrabiane z węglika lub przedmioty z węglika o wysokich współczynnikach kształtu (takie jak chwyty do frezów palcowych i wierteł) są zwykle wytwarzane z równomiernie sprasowanych gatunków proszku węglikowego w elastycznym worku. Chociaż cykl produkcyjny metody zrównoważonego prasowania jest dłuższy niż w przypadku metody formowania, koszt wytworzenia narzędzia jest niższy, dlatego ta metoda jest bardziej odpowiednia do produkcji małych partii.
Ta metoda procesu polega na umieszczeniu proszku w worku i uszczelnieniu otworu worka, a następnie umieszczeniu worka pełnego proszku w komorze i przyłożeniu ciśnienia 30-60 ksi za pomocą urządzenia hydraulicznego w celu dociśnięcia. Tłoczone elementy są często obrabiane do określonej geometrii przed spiekaniem. Rozmiar worka jest powiększony, aby uwzględnić skurcz przedmiotu obrabianego podczas zagęszczania i zapewnić wystarczający margines dla operacji szlifowania. Ponieważ przedmiot obrabiany musi zostać poddany obróbce po prasowaniu, wymagania dotyczące konsystencji wsadu nie są tak rygorystyczne, jak w przypadku metody formowania, ale nadal pożądane jest zapewnienie, aby za każdym razem ładowana była do worka ta sama ilość proszku. Jeśli gęstość ładunku proszku jest zbyt mała, może to prowadzić do niewystarczającej ilości proszku w worku, w wyniku czego obrabiany przedmiot będzie za mały i będzie musiał zostać złomowany. Jeżeli gęstość załadowania proszku jest zbyt duża, a proszek załadowany do worka jest zbyt duży, przedmiot obrabiany należy poddać obróbce w celu usunięcia większej ilości proszku po jego sprasowaniu. Chociaż usunięty nadmiar proszku i złomowane elementy można poddać recyklingowi, zmniejsza to produktywność.
Przedmioty z węglika można również formować za pomocą matryc do wytłaczania lub wtryskiwania. Proces formowania przez wytłaczanie jest bardziej odpowiedni do masowej produkcji detali o kształcie osiowosymetrycznym, podczas gdy proces formowania wtryskowego jest zwykle stosowany do masowej produkcji detali o skomplikowanych kształtach. W obu procesach formowania różne rodzaje proszku węglika spiekanego zawiesza się w organicznym spoiwie, które nadaje mieszance węglika spiekanego konsystencję przypominającą pastę do zębów. Następnie związek jest wytłaczany przez otwór lub wtryskiwany do wnęki w celu uformowania. Charakterystyka gatunku proszku węglika spiekanego określa optymalny stosunek proszku do spoiwa w mieszance i ma istotny wpływ na płynność mieszaniny przez otwór wytłaczający lub wtrysk do wnęki.
Po uformowaniu przedmiotu obrabianego poprzez formowanie, prasowanie izostatyczne, wytłaczanie lub formowanie wtryskowe, spoiwo organiczne należy usunąć z przedmiotu obrabianego przed końcowym etapem spiekania. Spiekanie usuwa porowatość z przedmiotu obrabianego, czyniąc go całkowicie (lub zasadniczo) gęstym. Podczas spiekania wiązanie metalu w prasowanym przedmiocie staje się płynne, ale przedmiot obrabiany zachowuje swój kształt pod wpływem połączonego działania sił kapilarnych i wiązania cząstek.
Po spiekaniu geometria przedmiotu obrabianego pozostaje taka sama, ale wymiary są zmniejszone. Aby uzyskać wymagany rozmiar przedmiotu obrabianego po spiekaniu, przy projektowaniu narzędzia należy uwzględnić stopień skurczu. Gatunek proszku węglikowego użytego do wytworzenia każdego narzędzia musi być zaprojektowany tak, aby zapewniał prawidłowy skurcz po zagęszczeniu pod odpowiednim ciśnieniem.
Prawie we wszystkich przypadkach wymagana jest obróbka spiekanego przedmiotu po spiekaniu. Najbardziej podstawową obróbką narzędzi skrawających jest naostrzenie krawędzi tnącej. Wiele narzędzi wymaga szlifowania geometrii i wymiarów po spiekaniu. Niektóre narzędzia wymagają szlifowania od góry i od dołu; inne wymagają szlifowania obwodowego (z ostrzeniem krawędzi tnącej lub bez). Wszystkie wióry węglikowe powstałe podczas szlifowania można poddać recyklingowi.
Powłoka przedmiotu obrabianego
W wielu przypadkach gotowy przedmiot wymaga pokrycia. Powłoka zapewnia smarowność i zwiększoną twardość, a także stanowi barierę dyfuzyjną dla podłoża, zapobiegając utlenianiu pod wpływem wysokich temperatur. Podłoże z węglika spiekanego ma kluczowe znaczenie dla właściwości powłoki. Oprócz dostosowania głównych właściwości proszku matrycy, właściwości powierzchniowe matrycy można również dostosować poprzez dobór chemiczny i zmianę metody spiekania. Dzięki migracji kobaltu można wzbogacić większą ilość kobaltu w najbardziej zewnętrznej warstwie powierzchni ostrza o grubości 20-30 μm w stosunku do reszty przedmiotu obrabianego, nadając w ten sposób powierzchni podłoża lepszą wytrzymałość i udarność, czyniąc ją bardziej odporny na odkształcenia.
W oparciu o własny proces produkcyjny (taki jak metoda odparafinowania, szybkość ogrzewania, czas spiekania, temperatura i napięcie nawęglania) producent narzędzi może mieć pewne specjalne wymagania dotyczące gatunku użytego proszku węglika spiekanego. Niektórzy wytwórcy narzędzi mogą spiekać przedmiot obrabiany w piecu próżniowym, podczas gdy inni mogą używać pieca do spiekania na gorąco z prasowaniem izostatycznym (HIP) (który poddaje obrabiany przedmiot działaniu ciśnienia pod koniec cyklu procesu w celu usunięcia wszelkich pozostałości) porów). Przedmioty spiekane w piecu próżniowym mogą również wymagać prasowania izostatycznego na gorąco w dodatkowym procesie w celu zwiększenia gęstości przedmiotu obrabianego. Niektórzy producenci narzędzi mogą stosować wyższe temperatury spiekania próżniowego w celu zwiększenia gęstości spieku mieszanin o niższej zawartości kobaltu, ale takie podejście może spowodować pogrubienie ich mikrostruktury. W celu utrzymania drobnego rozmiaru ziaren można wybierać proszki o mniejszym rozmiarze cząstek węglika wolframu. Aby dopasować się do konkretnego sprzętu produkcyjnego, warunki odparafinowania i napięcie nawęglania również mają różne wymagania dotyczące zawartości węgla w proszku węglika spiekanego.
Klasyfikacja stopni
Kombinacje różnych rodzajów sproszkowanego węglika wolframu, składu mieszaniny i zawartości spoiwa metalicznego, rodzaju i ilości inhibitora wzrostu ziarna itp. Stanowią różnorodne gatunki węglika spiekanego. Parametry te określą mikrostrukturę węglika spiekanego i jego właściwości. Niektóre specyficzne kombinacje właściwości stały się priorytetem w przypadku niektórych konkretnych zastosowań przetwórczych, dlatego też klasyfikacja różnych gatunków węglików spiekanych ma sens.
Dwa najczęściej stosowane systemy klasyfikacji węglików do zastosowań związanych z obróbką skrawaniem to system oznaczeń C i system oznaczeń ISO. Chociaż żaden z systemów nie odzwierciedla w pełni właściwości materiału wpływających na wybór gatunków węglików spiekanych, stanowią one punkt wyjścia do dyskusji. Dla każdej klasyfikacji wielu producentów ma własne, specjalne gatunki, co skutkuje szeroką gamą gatunków węglików.
Gatunki węglików można również klasyfikować według składu. Gatunki węglika wolframu (WC) można podzielić na trzy podstawowe typy: proste, mikrokrystaliczne i stopowe. Gatunki Simplex składają się głównie ze spoiw z węglika wolframu i kobaltu, ale mogą również zawierać niewielkie ilości inhibitorów wzrostu ziaren. Gatunek mikrokrystaliczny składa się z węglika wolframu i spoiwa kobaltowego z dodatkiem kilku tysięcznych węglika wanadu (VC) i (lub) węglika chromu (Cr3C2), a jego wielkość ziarna może sięgać 1 μm lub mniej. Gatunki stopów składają się ze spoiw z węglika wolframu i kobaltu zawierających kilka procent węglika tytanu (TiC), węglika tantalu (TaC) i węglika niobu (NbC). Dodatki te są również znane jako węgliki sześcienne ze względu na ich właściwości spiekania. Powstała mikrostruktura wykazuje niejednorodną strukturę trójfazową.
1) Proste gatunki węglików
Te gatunki do obróbki metalu zawierają zwykle od 3% do 12% kobaltu (wagowo). Zakres wielkości ziaren węglika wolframu wynosi zwykle od 1 do 8 μm. Podobnie jak w przypadku innych gatunków, zmniejszenie wielkości cząstek węglika wolframu zwiększa jego twardość i wytrzymałość na pękanie poprzeczne (TRS), ale zmniejsza jego wytrzymałość. Twardość czystego typu wynosi zwykle pomiędzy HRA89-93,5; wytrzymałość na zerwanie poprzeczne wynosi zwykle 175-350ksi. Proszki tych gatunków mogą zawierać duże ilości materiałów pochodzących z recyklingu.
Gatunki typu prostego można podzielić na C1-C4 w systemie stopni C i można je sklasyfikować według serii gatunków K, N, S i H w systemie stopni ISO. Gatunki Simplex o właściwościach pośrednich można sklasyfikować jako gatunki ogólnego przeznaczenia (takie jak C2 lub K20) i można je stosować do toczenia, frezowania, strugania i wytaczania; gatunki o mniejszym uziarnieniu lub mniejszej zawartości kobaltu i wyższej twardości można klasyfikować jako gatunki wykończeniowe (takie jak C4 lub K01); gatunki o większym uziarnieniu lub wyższej zawartości kobaltu i lepszej ciągliwości można zaliczyć do gatunków do obróbki zgrubnej (takich jak C1 lub K30).
Narzędzia wykonane w gatunkach Simplex można stosować do obróbki żeliwa, stali nierdzewnej serii 200 i 300, aluminium i innych metali nieżelaznych, nadstopów i stali hartowanych. Gatunki te można również stosować do obróbki metali niemetalowych (np. jako narzędzia do wierceń skał i geologicznych), a gatunki te mają wielkość ziaren w zakresie 1,5–10 μm (lub większą) i zawartość kobaltu 6%–16%. Innym zastosowaniem prostych gatunków węglików niemetalowych do obróbki skrawaniem jest produkcja matryc i stempli. Gatunki te mają zazwyczaj średnią wielkość ziaren i zawartość kobaltu 16–30%.
(2) Gatunki mikrokrystalicznego węglika spiekanego
Gatunki takie zawierają zwykle 6–15% kobaltu. Podczas spiekania w fazie ciekłej dodatek węglika wanadu i/lub węglika chromu może kontrolować wzrost ziaren w celu uzyskania drobnoziarnistej struktury o wielkości cząstek mniejszej niż 1 µm. Ten drobnoziarnisty gatunek ma bardzo wysoką twardość i wytrzymałość na zerwanie poprzeczne powyżej 500ksi. Połączenie dużej wytrzymałości i wystarczającej udarności pozwala tym gatunkom na zastosowanie większego dodatniego kąta natarcia, co zmniejsza siły skrawania i wytwarza cieńsze wióry w wyniku cięcia, a nie popychania materiału metalowego.
Poprzez ścisłą identyfikację jakościową różnych surowców do produkcji gatunków proszku węglika spiekanego oraz ścisłą kontrolę warunków procesu spiekania, aby zapobiec tworzeniu się nienormalnie dużych ziaren w mikrostrukturze materiału, możliwe jest uzyskanie odpowiednich właściwości materiału. Aby zachować mały i jednolity rozmiar ziaren, proszek z recyklingu powinien być stosowany tylko wtedy, gdy istnieje pełna kontrola surowca i procesu odzysku oraz szeroko zakrojone testy jakości.
Gatunki mikrokrystaliczne można sklasyfikować zgodnie z serią gatunków M w systemie klas ISO. Ponadto inne metody klasyfikacji w systemie stopni C i systemie stopni ISO są takie same, jak w przypadku czystych gatunków. Gatunki mikrokrystaliczne można stosować do wytwarzania narzędzi skrawających bardziej miękkie materiały przedmiotu obrabianego, ponieważ powierzchnia narzędzia może być obrabiana bardzo gładko i może zachować wyjątkowo ostrą krawędź skrawającą.
Gatunki mikrokrystaliczne można również stosować do obróbki superstopów na bazie niklu, ponieważ wytrzymują temperatury skrawania do 1200°C. Do obróbki nadstopów i innych materiałów specjalnych zastosowanie narzędzi o gatunku mikrokrystalicznym i narzędzi czystych zawierających ruten może jednocześnie poprawić ich odporność na zużycie, odporność na odkształcenia i wytrzymałość. Gatunki mikrokrystaliczne nadają się również do produkcji narzędzi obrotowych, takich jak wiertła, które wytwarzają naprężenia ścinające. Istnieje wiertło wykonane z gatunków kompozytowych węglika spiekanego. W określonych częściach tego samego wiertła zawartość kobaltu w materiale jest różna, dzięki czemu twardość i wytrzymałość wiertła są optymalizowane w zależności od potrzeb przetwarzania.
(3) Gatunki węglika spiekanego typu stopowego
Gatunki te stosowane są głównie do cięcia części stalowych, zawartość kobaltu w nich wynosi zazwyczaj 5%-10%, a wielkość ziaren waha się w granicach 0,8-2μm. Dodając 4–25% węglika tytanu (TiC), można zmniejszyć tendencję węglika wolframu (WC) do dyfuzji na powierzchnię wiórów stalowych. Wytrzymałość narzędzia, odporność na zużycie kraterowe i odporność na szok termiczny można poprawić poprzez dodanie do 25% węglika tantalu (TaC) i węglika niobu (NbC). Dodatek takich sześciennych węglików zwiększa również twardość czerwoną narzędzia, pomagając uniknąć odkształcenia termicznego narzędzia podczas ciężkiego skrawania lub innych operacji, w których krawędź skrawająca będzie generować wysokie temperatury. Ponadto węglik tytanu może zapewniać miejsca zarodkowania podczas spiekania, poprawiając równomierność rozkładu węglika sześciennego w przedmiocie obrabianym.
Ogólnie rzecz biorąc, zakres twardości gatunków węglików spiekanych stopowych wynosi HRA91-94, a wytrzymałość na pękanie poprzeczne wynosi 150-300ksi. W porównaniu z czystymi gatunkami, gatunki stopów mają słabą odporność na zużycie i niższą wytrzymałość, ale mają lepszą odporność na zużycie adhezyjne. Gatunki stopów można podzielić na C5-C8 w systemie stopni C i można je sklasyfikować według serii gatunków P i M w systemie stopni ISO. Gatunki stopów o właściwościach pośrednich można sklasyfikować jako gatunki ogólnego przeznaczenia (takie jak C6 lub P30) i można je stosować do toczenia, gwintowania, strugania i frezowania. Najtwardsze gatunki można sklasyfikować jako gatunki wykańczające (takie jak C8 i P01) do operacji toczenia wykańczającego i wytaczania. Gatunki te zazwyczaj mają mniejsze ziarna i niższą zawartość kobaltu, aby uzyskać wymaganą twardość i odporność na zużycie. Jednakże podobne właściwości materiału można uzyskać dodając więcej sześciennych węglików. Gatunki o najwyższej udarności można zaliczyć do gatunków do obróbki zgrubnej (np. C5 lub P50). Gatunki te mają zazwyczaj średnią wielkość ziaren i wysoką zawartość kobaltu, z niewielkim dodatkiem węglików sześciennych w celu osiągnięcia pożądanej wytrzymałości poprzez hamowanie wzrostu pęknięć. W przerywanych operacjach toczenia wydajność skrawania można dodatkowo poprawić poprzez zastosowanie wyżej wymienionych gatunków bogatych w kobalt i o wyższej zawartości kobaltu na powierzchni narzędzia.
Gatunki stopowe o niższej zawartości węglika tytanu są stosowane do obróbki stali nierdzewnej i żeliwa ciągliwego, ale można je również stosować do obróbki metali nieżelaznych, takich jak superstopy na bazie niklu. Wielkość ziaren tych gatunków jest zwykle mniejsza niż 1 μm, a zawartość kobaltu wynosi 8%-12%. Twardsze gatunki, takie jak M10, można stosować do toczenia żeliwa ciągliwego; twardsze gatunki, takie jak M40, można stosować do frezowania i strugania stali lub do toczenia stali nierdzewnej lub superstopów.
Gatunki węglika spiekanego stopowego można również stosować do obróbki materiałów niemetalowych, głównie do produkcji części odpornych na zużycie. Wielkość cząstek tych gatunków wynosi zwykle 1,2-2 µm, a zawartość kobaltu wynosi 7%-10%. Podczas produkcji tych gatunków zwykle dodaje się wysoki procent surowca pochodzącego z recyklingu, co zapewnia wysoką opłacalność w zastosowaniach związanych z częściami zużywalnymi. Części eksploatacyjne wymagają dobrej odporności na korozję i wysokiej twardości, którą można uzyskać poprzez dodanie węglika niklu i chromu podczas produkcji tych gatunków.
Aby sprostać wymaganiom technicznym i ekonomicznym producentów narzędzi, kluczowym elementem jest proszek węglikowy. Proszki przeznaczone do sprzętu obróbczego producentów narzędzi i parametrów procesu zapewniają wydajność gotowego przedmiotu obrabianego i zaowocowały setkami gatunków węglików. Możliwość recyklingu materiałów węglikowych oraz możliwość bezpośredniej współpracy z dostawcami proszków pozwala producentom narzędzi skutecznie kontrolować jakość produktów i koszty materiałów.
Czas publikacji: 18 października 2022 r
