Typowe materiały narzędziowe z węglika spiekanego

Dodanie TaC (NbC) do węglika spiekanego to skuteczna metoda poprawy jego właściwości. W stopach TiC/Ni/Mo zastąpienie części TiC węglikami, takimi jak WC i TaC, które oferują lepszą udarność, poprawia właściwości węglika spiekanego i rozszerza zakres jego zastosowań. Dodatek WC i TaC poprawia:

● Wytrzymałość
● Moduł sprężystości
● Odporność na odkształcenia plastyczne
● Wytrzymałość na wysoką temperaturę

Poprawia również przewodność cieplną i odporność na szok termiczny, dzięki czemu narzędzie jest bardziej odpowiednie do obróbki przerywanej. W stopach WC-Co wydajność można poprawić, dodając od 0,5% do 3% (ułamek masowy) węglików, takich jak TaC, NbC, Cr3C2, VC, TiC lub HfC. Główne cele obejmują:

● Uszlachetnianie ziarna
● Utrzymanie jednolitej struktury krystalicznej bez znaczącej rekrystalizacji
● Zwiększenie twardości i odporności na zużycie bez uszczerbku dla wytrzymałości

Ponadto dodatki te poprawiają:

● Twardość w wysokiej temperaturze
● Wytrzymałość na wysoką temperaturę
● Odporność na utlenianie

Podczas skrawania tworzy się wytrzymała, samokompensująca się warstwa tlenku, odporna na zużycie adhezyjne i dyfuzyjne podczas obróbki niektórych metali lub stopów. Poprawia to odporność narzędzia na zużycie oraz zwiększa jego odporność na zużycie kraterowe i zużycie powierzchni przyłożenia. Korzyści te stają się bardziej widoczne wraz ze wzrostem zawartości kobaltu w węgliku spiekanym.

● Węglik spiekany z zawartością masową TaC (NbC) wynoszącą od 1% do 3% umożliwia obróbkę różnych rodzajów żeliwa, w tym żeliwa wyjątkowo twardego i żeliwa stopowego.
● Stopy niskokobaltowe z ułamkiem masowym TaC (NbC) od 3% do 10%, takie jak YG6A, YG8N i YG813, są wszechstronne. Mogą przetwarzać:

Żeliwo chłodzone
Żeliwo sferoidalne
Metale nieżelazne
Materiały trudne do obróbki, takie jak stal nierdzewna, stal hartowana i stopy wysokotemperaturowe

Są one powszechnie znane jako stopy ogólnego przeznaczenia (YW). Odpowiednie zwiększenie zawartości kobaltu zwiększa wytrzymałość i udarność tego rodzaju węglika spiekanego, dzięki czemu nadaje się on do obróbki zgrubnej i przerywanej materiałów trudnoobrabialnych. Zastosowania obejmują:

● Zdejmowanie skóry z dużych odlewów i odkuwek stalowych
● Toczenie, struganie i frezowanie stali austenitycznej i stopów żaroodpornych
● Obróbka z dużymi kątami natarcia, dużymi przekrojami skrawania i średnimi lub niskimi prędkościami
● Toczenie zgrubne na tokarkach automatycznych, półautomatycznych i wielonarzędziowych
● Produkcja wierteł, frezów zębatych i innych narzędzi o wysokiej wytrzymałości krawędzi skrawającej**

W stopach WC-TiC-Co nadmierna zawartość TiC zwiększa wrażliwość na pękanie termiczne, co prowadzi do większej kruchości. Dodanie TaC do stopów WC-Ti-Co o niskiej zawartości TiC i wysokiej zawartości kobaltu poprawia:

● Wytrzymałość
● Odporność na ciepło
● Odporność na utlenianie

Podczas gdy TiC zmniejsza odporność na szok termiczny, TaC kompensuje ten efekt, dzięki czemu stop nadaje się do frezowania. TaC można zastąpić tańszymi alternatywami, takimi jak węgliki NbC lub Hf-Nb (ułamek masowy: Hf-60%, Nb-40%). W stopach TiC-Ni-Mo jednoczesne dodanie TiN, WC i TaC znacząco poprawia:

● Twardość
● Wytrzymałość na zginanie
● Odporność na utlenianie
● Przewodność cieplna

w wysokich temperaturach (900–1000°C).