Materiał stopowy wykonany z twardego związku metalu ogniotrwałego i metalu wiążącego w procesie metalurgii proszków.Węglik spiekany ma szereg doskonałych właściwości, takich jak wysoka twardość, odporność na zużycie, dobra wytrzymałość i ciągliwość, odporność na ciepło i odporność na korozję, zwłaszcza jego wysoka twardość i odporność na zużycie, które pozostają zasadniczo niezmienione nawet w temperaturze 500 ° C, nadal ma wysoka twardość przy 1000 ℃.Węglik jest szeroko stosowany jako materiał narzędziowy, taki jak narzędzia tokarskie, frezy, strugarki, wiertła, narzędzia do wytaczania itp. Do cięcia żeliwa, metali nieżelaznych, tworzyw sztucznych, włókien chemicznych, grafitu, szkła, kamienia i zwykłej stali, i może być również używany do cięcia materiałów trudnych w obróbce, takich jak stal żaroodporna, stal nierdzewna, stal o wysokiej zawartości manganu, stal narzędziowa itp. Szybkość skrawania nowych narzędzi z węglików spiekanych jest teraz setki razy większa niż w przypadku stali węglowej.
Zastosowanie węglika spiekanego
(1) Materiał narzędzia
Węglik to największa ilość materiału narzędziowego, z którego można wykonać narzędzia tokarskie, frezy, strugarki, wiertła itp. Wśród nich węglik wolframowo-kobaltowy nadaje się do obróbki krótkich wiórów metali żelaznych i nieżelaznych oraz obróbki materiały niemetaliczne, takie jak żeliwo, odlewy mosiężne, bakelit itp.;węglik wolframu, tytanu i kobaltu nadaje się do długotrwałej obróbki metali żelaznych, takich jak stal.Obróbka wiórów.Wśród podobnych stopów te o większej zawartości kobaltu nadają się do obróbki zgrubnej, a te o mniejszej zawartości kobaltu nadają się do obróbki wykańczającej.Węgliki spiekane ogólnego przeznaczenia mają znacznie dłuższą żywotność niż inne węgliki spiekane w przypadku materiałów trudnych w obróbce, takich jak stal nierdzewna.
(2) Materiał formy
Węglik spiekany jest stosowany głównie do matryc do obróbki na zimno, takich jak matryce do ciągnienia na zimno, matryce do wykrawania na zimno, matryce do wytłaczania na zimno i matryce do molo na zimno.
Wymaga się, aby matryce z węglików spiekanych na zimno miały dobrą udarność, odporność na pękanie, wytrzymałość zmęczeniową, wytrzymałość na zginanie i dobrą odporność na zużycie w odpornych na zużycie warunkach pracy uderzenia lub silnego uderzenia.Zwykle stosuje się gatunki stopów o średniej i wysokiej zawartości kobaltu oraz średnio i gruboziarniste, takie jak YG15C.
Ogólnie rzecz biorąc, zależność między odpornością na ścieranie a ciągliwością węglika spiekanego jest sprzeczna: wzrost odporności na ścieranie prowadzi do zmniejszenia ciągliwości, a wzrost ciągliwości nieuchronnie prowadzi do zmniejszenia odporności na zużycie.Dlatego przy doborze gatunków stopów konieczne jest spełnienie określonych wymagań użytkowych w zależności od obiektu obróbki i warunków pracy obróbki.
Jeżeli wybrany gatunek jest podatny na przedwczesne pękanie i uszkodzenia podczas użytkowania, należy wybrać gatunek o wyższej ciągliwości;jeżeli wybrany gatunek jest podatny na przedwczesne zużycie i uszkodzenia podczas użytkowania, należy wybrać gatunek o większej twardości i lepszej odporności na ścieranie..Następujące gatunki: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Od lewej do prawej twardość maleje, odporność na zużycie maleje, a wytrzymałość wzrasta;wręcz przeciwnie, jest odwrotnie.
(3) Narzędzia pomiarowe i części odporne na zużycie
Węglik spiekany jest stosowany na odporne na ścieranie wkładki powierzchniowe i części narzędzi pomiarowych, precyzyjne łożyska szlifierek, płyty prowadzące i pręty prowadzące szlifierek bezkłowych, blaty tokarek i inne części odporne na zużycie.
Metale wiążące to na ogół metale z grupy żelaza, zwykle kobalt i nikiel.
Podczas produkcji węglika spiekanego wielkość cząstek wybranego surowca w proszku wynosi od 1 do 2 mikronów, a czystość jest bardzo wysoka.Surowce są dozowane zgodnie z określonymi proporcjami składu, a do mielenia na mokro w mokrym młynie kulowym dodaje się alkohol lub inne media, aby zostały całkowicie wymieszane i sproszkowane.Przesiej mieszaninę.Następnie mieszanina jest granulowana, prasowana i podgrzewana do temperatury zbliżonej do temperatury topnienia spoiwa (1300-1500°C), utwardzona faza i spoiwo utworzą eutektyczny stop.Po schłodzeniu, utwardzone fazy są rozmieszczone w siatce złożonej z metalu wiążącego i są ściśle ze sobą połączone, tworząc stałą całość.Twardość węglika spiekanego zależy od zawartości fazy utwardzonej i wielkości ziarna, to znaczy im większa zawartość fazy utwardzonej i im drobniejsze ziarna, tym większa twardość.Udarność węglika spiekanego zależy od spoiwa.Im wyższa zawartość metalu wiążącego, tym wyższa wytrzymałość na zginanie.
W 1923 roku Schlerter z Niemiec dodał 10% do 20% kobaltu do proszku węglika wolframu jako spoiwa i wynalazł nowy stop węglika wolframu i kobaltu.Twardość ustępuje tylko diamentowi.Pierwszy wykonany węglik spiekany.Podczas cięcia stali narzędziem wykonanym z tego stopu krawędź tnąca szybko się zużyje, a nawet pęknie.W 1929 r. Schwarzkov w Stanach Zjednoczonych dodał do pierwotnego składu pewną ilość węglików złożonych z węglika wolframu i węglika tytanu, co poprawiło osiągi narzędzia w skrawaniu stali.To kolejne osiągnięcie w historii rozwoju węglika spiekanego.
Węglik spiekany ma szereg doskonałych właściwości, takich jak wysoka twardość, odporność na zużycie, dobra wytrzymałość i ciągliwość, odporność na ciepło i odporność na korozję, zwłaszcza jego wysoka twardość i odporność na zużycie, które pozostają zasadniczo niezmienione nawet w temperaturze 500 ° C, nadal ma wysoka twardość przy 1000 ℃.Węglik jest szeroko stosowany jako materiał narzędziowy, taki jak narzędzia tokarskie, frezy, strugarki, wiertła, narzędzia do wytaczania itp. Do cięcia żeliwa, metali nieżelaznych, tworzyw sztucznych, włókien chemicznych, grafitu, szkła, kamienia i zwykłej stali, i może być również używany do cięcia materiałów trudnych w obróbce, takich jak stal żaroodporna, stal nierdzewna, stal o wysokiej zawartości manganu, stal narzędziowa itp. Szybkość skrawania nowych narzędzi z węglików spiekanych jest teraz setki razy większa niż w przypadku stali węglowej.
Węglik może być również używany do produkcji narzędzi do wiercenia skał, narzędzi górniczych, narzędzi wiertniczych, narzędzi pomiarowych, części odpornych na zużycie, metalowych materiałów ściernych, tulei cylindrowych, łożysk precyzyjnych, dysz, form metalowych (takich jak matryce do ciągnienia drutu, matryce do śrub, matryce do nakrętek i Różne formy elementów złącznych, doskonała wydajność węglika spiekanego stopniowo zastępowała poprzednie formy stalowe).
Później pojawił się również powlekany węglik spiekany.W 1969 r. Szwecja pomyślnie opracowała narzędzie pokryte węglikiem tytanu.Podstawą narzędzia jest węglik wolframowo-tytanowo-kobaltowy lub węglik wolframowo-kobaltowy.Grubość powłoki z węglika tytanu na powierzchni wynosi tylko kilka mikronów, ale w porównaniu z narzędziami ze stopów tej samej marki, żywotność jest wydłużona 3 razy, a prędkość skrawania wzrasta o 25% do 50%.W latach 70-tych pojawiła się czwarta generacja narzędzi powlekanych do skrawania materiałów trudnoobrabialnych.
Jak spiekany jest węglik spiekany?
Węglik spiekany jest materiałem metalowym wytwarzanym przez metalurgię proszków węglików i metali wiążących jednego lub więcej metali ogniotrwałych.
Major kraje produkujące
Na świecie jest ponad 50 krajów, które produkują węglik spiekany, a łączna produkcja wynosi 27 000-28 000 ton.Głównymi producentami są Stany Zjednoczone, Rosja, Szwecja, Chiny, Niemcy, Japonia, Wielka Brytania, Francja itd. Światowy rynek węglików spiekanych jest w zasadzie nasycony., konkurencja na rynku jest bardzo zacięta.Chiński przemysł węglików spiekanych zaczął nabierać kształtu pod koniec lat pięćdziesiątych.Od lat sześćdziesiątych do siedemdziesiątych XX wieku chiński przemysł węglików spiekanych rozwijał się szybko.Na początku lat 90. całkowita zdolność produkcyjna Chin w zakresie węglika spiekanego osiągnęła 6000 ton, a całkowita produkcja węglika spiekanego osiągnęła 5000 ton, ustępując jedynie Rosji i Stanom Zjednoczonym, zajmując trzecie miejsce na świecie.
Przecinak do WC
①Węglik spiekany z wolframu i kobaltu
Głównymi składnikami są węglik wolframu (WC) i spoiwo kobalt (Co).
Jego gatunek składa się z „YG” („twardy i kobalt” w chińskim pinyin) oraz procentu średniej zawartości kobaltu.
Na przykład YG8 oznacza średni WCo=8%, a reszta to węglik wolframu-kobaltu z węglika wolframu.
noże TIC
② Węglik wolframu, tytanu i kobaltu
Głównymi składnikami są węglik wolframu, węglik tytanu (TiC) i kobalt.
Jego gatunek składa się z „YT” („twardy, tytan” dwóch znaków w chińskim przedrostku pinyin) oraz średniej zawartości węglika tytanu.
Na przykład YT15 oznacza średni WTi=15%, a reszta to węglik wolframu i węglik wolframu-tytanu-kobaltu z zawartością kobaltu.
Narzędzie wolframowo-tytanowo-tantalowe
③Węglik spiekany wolframowo-tytanowo-tantalu (niobu).
Głównymi składnikami są węglik wolframu, węglik tytanu, węglik tantalu (lub węglik niobu) i kobalt.Ten rodzaj węglika spiekanego jest również nazywany ogólnym węglikiem spiekanym lub uniwersalnym węglikem spiekanym.
Jego ocena składa się z „YW” (chiński przedrostek fonetyczny „hard” i „wan”) oraz numeru porządkowego, takiego jak YW1.
Charakterystyka wydajności
Wkładki spawane z węglików spiekanych
Wysoka twardość (86～93HRA, co odpowiada 69～81HRC);
Dobra twardość termiczna (do 900 ~ 1000 ℃, zachowaj 60 HRC);
Dobra odporność na ścieranie.
Narzędzia skrawające z węglików spiekanych są od 4 do 7 razy szybsze niż ze stali szybkotnącej, a ich żywotność jest od 5 do 80 razy dłuższa.Przy produkcji form i narzędzi pomiarowych żywotność jest od 20 do 150 razy większa niż w przypadku stopowej stali narzędziowej.Może ciąć twarde materiały o twardości około 50HRC.
Jednak węglik spiekany jest kruchy i nie można go obrabiać, a ponadto trudno jest wykonać integralne narzędzia o skomplikowanych kształtach.Dlatego często wykonuje się ostrza o różnych kształtach, które są instalowane na korpusie narzędzia lub korpusie formy przez spawanie, klejenie, mocowanie mechaniczne itp. .
Pasek o specjalnym kształcie
Spiekanie
Formowanie spiekane z węglika spiekanego polega na wciśnięciu proszku do kęsa, a następnie wejściu do pieca do spiekania w celu podgrzania do określonej temperatury (temperatura spiekania), utrzymywania go przez określony czas (czas utrzymywania), a następnie schłodzenia w celu uzyskania spiekanego materiał węglikowy o wymaganych właściwościach.
Proces spiekania węglików spiekanych można podzielić na cztery podstawowe etapy:
1: Na etapie usuwania środka formującego i wstępnego spiekania spieczona bryła zmienia się w następujący sposób:
Po usunięciu środka formierskiego, wraz ze wzrostem temperatury w początkowej fazie spiekania, środek formierski stopniowo rozkłada się lub odparowuje, a spieczona bryła zostaje wykluczona.Rodzaj, ilość i proces spiekania są różne.
Tlenki na powierzchni proszku są zredukowane.W temperaturze spiekania wodór może redukować tlenki kobaltu i wolframu.Jeśli środek formujący zostanie usunięty w próżni i spiekany, reakcja węgiel-tlen nie jest silna.Naprężenia kontaktowe między cząstkami proszku są stopniowo eliminowane, proszek metalu wiążącego zaczyna się odzyskiwać i rekrystalizować, zaczyna zachodzić dyfuzja powierzchniowa i poprawia się wytrzymałość na brykietowanie.
2: Etap spiekania w fazie stałej (temperatura eutektyczna 800 ℃)
W temperaturze przed pojawieniem się fazy ciekłej, oprócz kontynuacji procesu z poprzedniego etapu, następuje intensyfikacja reakcji i dyfuzji w fazie stałej, wzmożenie płynięcia plastycznego i znaczne obkurczenie spieczonej bryły.
3: Etap spiekania w fazie ciekłej (temperatura eutektyki – temperatura spiekania)
Kiedy w spiekanej bryle pojawia się faza ciekła, kurczenie szybko się kończy, po czym następuje przemiana krystalograficzna w celu utworzenia podstawowej struktury i struktury stopu.
4: Etap chłodzenia (temperatura spiekania – temperatura pokojowa)
Na tym etapie struktura i skład fazowy stopu ulegają pewnym zmianom w różnych warunkach chłodzenia.Cechę tę można wykorzystać do ogrzewania węglika spiekanego w celu poprawy jego właściwości fizycznych i mechanicznych.
Czas postu: 11-04-2022
