Karbid - bu kukunli metallurgiya jarayonlari orqali ishlab chiqariladigan va qattiq karbid (odatda volfram karbidi WC) zarralari va yumshoqroq metall bog'lanish tarkibidan iborat bo'lgan eng keng tarqalgan yuqori tezlikda ishlov berish (HSM) asbob materiallari sinfidir. Hozirgi vaqtda turli xil tarkibga ega yuzlab WC asosidagi sementlangan karbidlar mavjud bo'lib, ularning aksariyati kobalt (Co) ni bog'lovchi sifatida ishlatadi, nikel (Ni) va xrom (Cr) ham keng tarqalgan bog'lovchi elementlar hisoblanadi va boshqa qotishma elementlar ham qo'shilishi mumkin. Nima uchun karbid navlari shunchalik ko'p? Asbob ishlab chiqaruvchilari ma'lum bir kesish operatsiyasi uchun to'g'ri asbob materialini qanday tanlaydilar? Bu savollarga javob berish uchun avval sementlangan karbidni ideal asbob materialiga aylantiradigan turli xususiyatlarga nazar tashlaylik.
qattiqlik va chidamlilik
WC-Co sementlangan karbidi qattiqlik va chidamlilik jihatidan noyob afzalliklarga ega. Volfram karbidi (WC) o'z-o'zidan juda qattiq (korund yoki alumina oksididan ko'ra ko'proq) va uning qattiqligi ish harorati oshishi bilan kamdan-kam hollarda pasayadi. Biroq, u yetarlicha qattiqlikka ega emas, bu kesish asboblari uchun muhim xususiyatdir. Volfram karbidining yuqori qattiqligidan foydalanish va uning mustahkamligini oshirish uchun odamlar volfram karbidini bir-biriga bog'lash uchun metall bog'lanishlardan foydalanadilar, shuning uchun bu material yuqori tezlikda ishlaydigan po'latdan ancha yuqori qattiqlikka ega bo'ladi, shu bilan birga ko'pgina kesish operatsiyalariga bardosh bera oladi. Bundan tashqari, u yuqori tezlikda ishlov berish natijasida kelib chiqadigan yuqori kesish haroratiga bardosh bera oladi.
Bugungi kunda deyarli barcha WC-Co pichoqlari va qo'shimchalari qoplangan, shuning uchun asosiy materialning roli unchalik muhim emasdek tuyuladi. Lekin aslida, qoplama uchun deformatsiyalanmaydigan asosni WC-Co materialining yuqori elastiklik moduli (qattiqlik o'lchovi, xona haroratida yuqori tezlikda ishlaydigan po'latnikidan taxminan uch baravar ko'p) ta'minlaydi. WC-Co matritsasi shuningdek, kerakli mustahkamlikni ta'minlaydi. Bu xususiyatlar WC-Co materiallarining asosiy xususiyatlari hisoblanadi, ammo material xususiyatlarini sementlangan karbid kukunlarini ishlab chiqarishda material tarkibi va mikrotuzilmasini sozlash orqali ham sozlash mumkin. Shuning uchun, asbobning ishlashining ma'lum bir ishlov berishga mosligi ko'p jihatdan dastlabki frezalash jarayoniga bog'liq.
Frezalash jarayoni
Volfram karbid kukuni volfram (W) kukunini karbürizasyon yo'li bilan olinadi. Volfram karbid kukunining xususiyatlari (ayniqsa uning zarracha hajmi) asosan xom ashyo volfram kukunining zarracha hajmiga va karbürizasyon harorati va vaqtiga bog'liq. Kimyoviy nazorat ham juda muhim va uglerod miqdori doimiy ravishda saqlanishi kerak (og'irlik bo'yicha 6,13% stexiometrik qiymatga yaqin). Keyingi jarayonlar orqali kukun zarracha hajmini nazorat qilish uchun karbürizasyon ishlov berishdan oldin oz miqdorda vanadiy va/yoki xrom qo'shilishi mumkin. Turli xil quyi oqimdagi jarayon sharoitlari va turli xil oxirgi ishlov berish usullari volfram karbid zarracha hajmi, uglerod miqdori, vanadiy miqdori va xrom miqdorining o'ziga xos kombinatsiyasini talab qiladi, bu orqali turli xil volfram karbid kukunlarini ishlab chiqarish mumkin. Masalan, volfram karbid kukuni ishlab chiqaruvchi ATI Alldyne 23 ta standart turdagi volfram karbid kukunini ishlab chiqaradi va foydalanuvchi talablariga muvofiq tayyorlangan volfram karbid kukuni turlari standart turdagi volfram karbid kukuniga qaraganda 5 baravar ko'proqqa yetishi mumkin.
Volfram karbid kukuni va metall bog'lanishini aralashtirish va maydalashda ma'lum bir turdagi sementlangan karbid kukunini olish uchun turli xil kombinatsiyalardan foydalanish mumkin. Eng ko'p ishlatiladigan kobalt miqdori 3% - 25% (og'irlik nisbati) ni tashkil qiladi va asbobning korroziyaga chidamliligini oshirish zarurati tug'ilganda, nikel va xrom qo'shish kerak bo'ladi. Bundan tashqari, metall bog'lanishini boshqa qotishma komponentlarini qo'shish orqali yanada yaxshilash mumkin. Masalan, WC-Co sementlangan karbidiga ruteniy qo'shish uning qattiqligini kamaytirmasdan uning mustahkamligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Bog'lovchi modda miqdorini oshirish sementlangan karbidning mustahkamligini ham oshirishi mumkin, ammo bu uning qattiqligini pasaytiradi.
Volfram karbid zarrachalarining hajmini kamaytirish materialning qattiqligini oshirishi mumkin, ammo volfram karbidining zarracha hajmi sinterlash jarayonida o'zgarishsiz qolishi kerak. Sinterlash jarayonida volfram karbid zarrachalari birlashadi va eritish va cho'kish jarayoni orqali o'sadi. Haqiqiy sinterlash jarayonida to'liq zich material hosil qilish uchun metall bog'lanish suyuq holatga aylanadi (suyuq fazali sinterlash deb ataladi). Volfram karbid zarrachalarining o'sish tezligini vanadiy karbid (VC), xrom karbid (Cr3C2), titan karbid (TiC), tantal karbid (TaC) va niobiy karbid (NbC) kabi boshqa o'tish metall karbidlarini qo'shish orqali boshqarish mumkin. Bu metall karbidlar odatda volfram karbid kukuni aralashtirilib, metall bog'lanish bilan maydalanganda qo'shiladi, garchi volfram karbid kukuni karburizatsiya qilinganda vanadiy karbid va xrom karbid ham hosil bo'lishi mumkin.
Volfram karbid kukuni qayta ishlangan chiqindilar, sementlangan karbid materiallari yordamida ham ishlab chiqarilishi mumkin. Parchalangan karbidni qayta ishlash va qayta ishlatish sementlangan karbid sanoatida uzoq tarixga ega va sanoatning butun iqtisodiy zanjirining muhim qismi bo'lib, material xarajatlarini kamaytirishga, tabiiy resurslarni tejashga va chiqindi materiallardan qochishga yordam beradi. Zararli chiqindilarni yo'q qilish. Parchalangan sementlangan karbid odatda APT (ammoniy paratungstat) jarayoni, ruxni qayta tiklash jarayoni yoki maydalash orqali qayta ishlatilishi mumkin. Ushbu "qayta ishlangan" volfram karbid kukunlari odatda yaxshiroq, oldindan aytib bo'ladigan zichlikka ega, chunki ular volfram karbürizatsiya jarayoni orqali to'g'ridan-to'g'ri tayyorlangan volfram karbid kukunlariga qaraganda kichikroq sirt maydoniga ega.
Volfram karbid kukuni va metall bog'lanishini aralash maydalashning ishlov berish shartlari ham muhim jarayon parametrlari hisoblanadi. Eng ko'p ishlatiladigan ikkita frezalash usuli sharsimon frezalash va mikrofrezalashdir. Ikkala jarayon ham frezalangan kukunlarni bir tekis aralashtirish va zarrachalar hajmini kamaytirish imkonini beradi. Keyinchalik presslangan ish qismini yetarlicha mustahkam qilish, ish qismining shaklini saqlab qolish va operator yoki manipulyatorga ish qismini ishlash uchun olish imkonini berish uchun odatda silliqlash paytida organik bog'lovchi qo'shish kerak bo'ladi. Ushbu bog'lanishning kimyoviy tarkibi presslangan ish qismining zichligi va mustahkamligiga ta'sir qilishi mumkin. Ishlov berishni osonlashtirish uchun yuqori mustahkamlikdagi bog'lovchilarni qo'shish tavsiya etiladi, ammo bu siqilish zichligining pasayishiga olib keladi va yakuniy mahsulotda nuqsonlarga olib kelishi mumkin bo'lgan bo'laklarni hosil qilishi mumkin.
Frezalashdan so'ng, kukun odatda organik bog'lovchilar bilan bir-biriga bog'langan erkin oqadigan aglomeratlar hosil qilish uchun purkagich bilan quritiladi. Organik bog'lovchi tarkibini sozlash orqali ushbu aglomeratlarning oqimliligi va zaryad zichligi istalgancha sozlanishi mumkin. Dag'al yoki mayda zarrachalarni ajratib olish orqali aglomeratning zarracha o'lchamlari taqsimoti qolip bo'shlig'iga yuklanganda yaxshi oqimni ta'minlash uchun yanada moslashtirilishi mumkin.
Ish qismi ishlab chiqarish
Karbidli ish qismlari turli xil jarayon usullari bilan shakllantirilishi mumkin. Ish qismining o'lchamiga, shaklning murakkablik darajasiga va ishlab chiqarish partiyasiga qarab, ko'pgina kesish qo'shimchalari yuqori va pastki bosimli qattiq qoliplar yordamida qoliplanadi. Har bir presslash paytida ish qismining og'irligi va o'lchamining izchilligini saqlab qolish uchun bo'shliqqa oqayotgan kukun miqdori (massa va hajm) bir xil bo'lishini ta'minlash kerak. Kukunning suyuqligi asosan aglomeratlarning o'lcham taqsimoti va organik bog'lovchining xususiyatlari bilan boshqariladi. Qoliplangan ish qismlari (yoki "blankalar") qolip bo'shlig'iga yuklangan kukunga 10-80 ksi (kvadrat futga kilogramm funt) qolip bosimi qo'llash orqali hosil qilinadi.
Juda yuqori qoliplash bosimi ostida ham, qattiq volfram karbid zarralari deformatsiyalanmaydi yoki sinmaydi, lekin organik bog'lovchi volfram karbid zarralari orasidagi bo'shliqlarga bosiladi va shu bilan zarrachalarning o'rnini mahkamlaydi. Bosim qanchalik yuqori bo'lsa, volfram karbid zarrachalarining bog'lanishi shunchalik qattiqlashadi va ish qismining siqilish zichligi shunchalik yuqori bo'ladi. Sementlangan karbid kukuni navlarining qoliplash xususiyatlari metall bog'lovchi tarkibiga, volfram karbid zarrachalarining o'lchami va shakliga, aglomeratsiya darajasiga va organik bog'lovchining tarkibi va qo'shilishiga qarab farq qilishi mumkin. Sementlangan karbid kukunlari navlarining siqilish xususiyatlari haqida miqdoriy ma'lumot berish uchun qoliplash zichligi va qoliplash bosimi o'rtasidagi bog'liqlik odatda kukun ishlab chiqaruvchisi tomonidan ishlab chiqiladi va ishlab chiqariladi. Ushbu ma'lumot taqdim etilgan kukunning asbob ishlab chiqaruvchisining qoliplash jarayoniga mos kelishini ta'minlaydi.
Katta o'lchamdagi karbid ish qismlari yoki yuqori tomonlar nisbatiga ega karbid ish qismlari (masalan, uchli tegirmonlar va burg'ulash dastalari uchun shtangalar) odatda egiluvchan paketda bir tekis presslangan karbid kukuni navlaridan ishlab chiqariladi. Balanslangan presslash usulining ishlab chiqarish sikli qoliplash usuliga qaraganda uzunroq bo'lsa-da, asbobning ishlab chiqarish qiymati pastroq, shuning uchun bu usul kichik partiyalar ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi.
Bu jarayon usuli kukunni paketga solib, paket og'zini yopish, so'ngra kukun bilan to'ldirilgan paketni kameraga solib, gidravlik moslama orqali presslash uchun 30-60 ksi bosim o'tkazishdan iborat. Preslangan ish qismlari ko'pincha sinterlashdan oldin ma'lum geometriyalarga muvofiq ishlov beriladi. Xaltaning o'lchami siqilish paytida ish qismining qisqarishini ta'minlash va maydalash operatsiyalari uchun yetarli chegarani ta'minlash uchun kattalashtiriladi. Ish qismini presslashdan keyin qayta ishlash kerakligi sababli, zaryadlashning izchilligi talablari qoliplash usulidagi kabi qat'iy emas, lekin har safar paketga bir xil miqdordagi kukun solinishiga ishonch hosil qilish maqsadga muvofiqdir. Agar kukunning zaryadlash zichligi juda kichik bo'lsa, bu paketda kukun yetarli bo'lmasligiga olib kelishi mumkin, natijada ish qismi juda kichik bo'lib, uni hurdaga tashlash kerak bo'ladi. Agar kukunning yuklash zichligi juda yuqori bo'lsa va paketga solingan kukun juda ko'p bo'lsa, ish qismi presslangandan keyin ko'proq kukunni olib tashlash uchun qayta ishlanishi kerak. Ortiqcha olib tashlangan va hurdaga tashlangan ish qismlarini qayta ishlash mumkin bo'lsa-da, bu unumdorlikni pasaytiradi.
Karbid ish qismlarini ekstruziya qoliplari yoki in'ektsiya qoliplari yordamida ham shakllantirish mumkin. Ekstruziya qoliplash jarayoni aksimetrik shakldagi ish qismlarini ommaviy ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi, in'ektsiya qoliplash jarayoni esa odatda murakkab shakldagi ish qismlarini ommaviy ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ikkala qoliplash jarayonida ham sementlangan karbid kukuni navlari sementlangan karbid aralashmasiga tish pastasiga o'xshash konsistentsiya beradigan organik bog'lovchida suspenziyalanadi. Keyin birikma teshik orqali ekstruziya qilinadi yoki hosil qilish uchun bo'shliqqa yuboriladi. Sementlangan karbid kukuni navining xususiyatlari aralashmadagi kukunning bog'lovchiga optimal nisbatini aniqlaydi va aralashmaning ekstruziya teshigi orqali yoki bo'shliqqa in'ektsiya qilish orqali oqishiga muhim ta'sir ko'rsatadi.
Ish qismi qoliplash, izostatik presslash, ekstruziya yoki in'ektsiya qoliplash orqali shakllantirilgandan so'ng, organik bog'lovchi oxirgi sinterlash bosqichidan oldin ish qismidan olib tashlanishi kerak. Sinterlash ish qismidagi g'ovaklikni yo'qotadi va uni to'liq (yoki sezilarli darajada) zich qiladi. Sinterlash paytida presslash orqali hosil qilingan ish qismidagi metall bog'lanish suyuq holatga keladi, ammo ish qismi kapillyar kuchlar va zarrachalar bog'lanishining birgalikdagi ta'siri ostida o'z shaklini saqlab qoladi.
Sinterlashdan keyin ish qismining geometriyasi o'zgarishsiz qoladi, ammo o'lchamlari kamayadi. Sinterlashdan keyin kerakli ish qismining o'lchamini olish uchun asbobni loyihalashda qisqarish tezligini hisobga olish kerak. Har bir asbobni tayyorlash uchun ishlatiladigan karbid kukuni navi tegishli bosim ostida siqilganda to'g'ri qisqarishga ega bo'lishi kerak.
Deyarli barcha hollarda, sinterlangan ish qismini sinterlashdan keyingi ishlov berish talab qilinadi. Kesish asboblarini eng asosiy ishlov berish - bu kesuvchi qirrani charxlash. Ko'pgina asboblar sinterlashdan keyin ularning geometriyasi va o'lchamlarini maydalashni talab qiladi. Ba'zi asboblar yuqori va pastki qismini maydalashni talab qiladi; boshqalari periferik maydalashni talab qiladi (kesish qirrasini charxlash bilan yoki charxlamasdan). Silliqlashdan olingan barcha karbid chiplarini qayta ishlash mumkin.
Ish qismini qoplash
Ko'pgina hollarda, tayyor ish qismini qoplash kerak. Qoplama moylash va qattiqlikni oshiradi, shuningdek, substratga diffuziya to'sig'ini ta'minlaydi, yuqori harorat ta'sirida oksidlanishni oldini oladi. Tsementlangan karbid substrati qoplamaning ishlashi uchun juda muhimdir. Matritsa kukunining asosiy xususiyatlarini moslashtirishdan tashqari, matritsaning sirt xususiyatlarini kimyoviy tanlash va sinterlash usulini o'zgartirish orqali ham moslashtirish mumkin. Kobaltning migratsiyasi orqali pichoq yuzasining eng tashqi qatlamida ish qismining qolgan qismiga nisbatan 20-30 mkm qalinlikda ko'proq kobalt boyitilishi mumkin, shu bilan substrat yuzasiga yaxshiroq mustahkamlik va chidamlilik beradi, bu esa uni deformatsiyaga chidamli qiladi.
O'zlarining ishlab chiqarish jarayoniga (masalan, dewaxing usuli, isitish tezligi, sinterlash vaqti, harorat va karbürizasyon kuchlanishi) asoslanib, asbob ishlab chiqaruvchisi ishlatiladigan sementlangan karbid kukuni darajasiga ba'zi maxsus talablarga ega bo'lishi mumkin. Ba'zi asbob ishlab chiqaruvchilar ish qismini vakuumli pechda sinterlashi mumkin, boshqalari esa issiq izostatik presslash (HIP) sinterlash pechidan foydalanishlari mumkin (bu jarayon siklining oxiriga kelib ish qismini bosim ostida qoldiqlarni olib tashlash uchun bosim o'tkazadi)). Vakuumli pechda sinterlangan ish qismlarini ish qismining zichligini oshirish uchun qo'shimcha jarayon orqali issiq izostatik presslash kerak bo'lishi mumkin. Ba'zi asbob ishlab chiqaruvchilari kobalt miqdori past bo'lgan aralashmalarning sinterlangan zichligini oshirish uchun yuqori vakuumli sinterlash haroratidan foydalanishlari mumkin, ammo bu yondashuv ularning mikrotuzilmasini qo'pollashtirishi mumkin. Mayda dona hajmini saqlab qolish uchun volfram karbidining zarracha hajmi kichikroq bo'lgan kukunlarni tanlash mumkin. Muayyan ishlab chiqarish uskunasiga mos kelish uchun dewaxing sharoitlari va karbürizlash kuchlanishi ham sementlangan karbid kukunidagi uglerod miqdoriga turli talablarga ega.
Baholar tasnifi
Turli xil volfram karbid kukunlarining kombinatsiyalangan o'zgarishlari, aralashma tarkibi va metall bog'lovchi moddasining miqdori, don o'sishi inhibitori turi va miqdori va boshqalar turli xil sementlangan karbid navlarini tashkil qiladi. Ushbu parametrlar sementlangan karbidning mikro tuzilishini va uning xususiyatlarini aniqlaydi. Ba'zi o'ziga xos xususiyatlar kombinatsiyasi ba'zi o'ziga xos qayta ishlash dasturlari uchun ustuvor vazifaga aylandi, bu esa turli xil sementlangan karbid navlarini tasniflashni mazmunli qiladi.
Mashinasozlikda qo'llaniladigan eng ko'p ishlatiladigan ikkita karbid tasniflash tizimi C belgilash tizimi va ISO belgilash tizimidir. Ikkala tizim ham sementlangan karbid navlarini tanlashga ta'sir qiluvchi material xususiyatlarini to'liq aks ettirmasa ham, ular muhokama qilish uchun boshlang'ich nuqtani taqdim etadi. Har bir tasniflash uchun ko'plab ishlab chiqaruvchilar o'zlarining maxsus navlariga ega, bu esa turli xil karbid navlarini keltirib chiqaradi.
Karbid navlarini tarkibi bo'yicha ham tasniflash mumkin. Volfram karbidi (WC) navlarini uchta asosiy turga bo'lish mumkin: oddiy, mikrokristalli va qotishmali. Simpleks navlari asosan volfram karbidi va kobalt bog'lovchilaridan iborat, ammo oz miqdorda don o'sishi ingibitorlarini ham o'z ichiga olishi mumkin. Mikrokristalli nav bir necha mingdan bir qismi vanadiy karbidi (VC) va (yoki) xrom karbidi (Cr3C2) qo'shilgan volfram karbidi va kobalt bog'lovchisidan iborat bo'lib, uning don hajmi 1 mkm yoki undan kamga yetishi mumkin. Qotishma navlari volfram karbidi va bir necha foiz titan karbidi (TiC), tantal karbidi (TaC) va niobiy karbidi (NbC) ni o'z ichiga olgan kobalt bog'lovchilaridan iborat. Bu qo'shimchalar sinterlash xususiyatlari tufayli kubik karbidlar deb ham ataladi. Olingan mikrotuzilma bir xil bo'lmagan uch fazali tuzilishga ega.
1) Oddiy karbid navlari
Metall kesish uchun mo'ljallangan bu navlar odatda 3% dan 12% gacha kobalt (og'irlik bo'yicha) ni o'z ichiga oladi. Volfram karbid donalarining o'lchamlari odatda 1-8 mkm oralig'ida bo'ladi. Boshqa navlar singari, volfram karbidining zarrachalar hajmini kamaytirish uning qattiqligini va ko'ndalang yorilish kuchini (TRS) oshiradi, ammo uning mustahkamligini pasaytiradi. Sof turdagi qattiqlik odatda HRA89-93.5 oralig'ida; ko'ndalang yorilish kuchi odatda 175-350ksi oralig'ida. Ushbu navlarning kukunlari ko'p miqdorda qayta ishlangan materiallarni o'z ichiga olishi mumkin.
Oddiy turdagi navlar C sinf tizimida C1-C4 ga bo'linishi mumkin va ISO sinf tizimida K, N, S va H sinf seriyalariga muvofiq tasniflanishi mumkin. Oraliq xususiyatlarga ega bo'lgan oddiy navlar umumiy maqsadli navlar (masalan, C2 yoki K20) sifatida tasniflanishi mumkin va tokarlik, frezalash, tekislash va burg'ulash uchun ishlatilishi mumkin; kichikroq don hajmi yoki pastroq kobalt miqdori va yuqori qattiqlikka ega navlar pardozlash navlari (masalan, C4 yoki K01); kattaroq don hajmi yoki yuqori kobalt miqdori va yaxshiroq mustahkamlikka ega navlar qo'pol ishlov berish navlari (masalan, C1 yoki K30) sifatida tasniflanishi mumkin.
Simplex markalarida tayyorlangan asboblar quyma temir, 200 va 300 seriyali zanglamaydigan po'lat, alyuminiy va boshqa rangli bo'lmagan metallar, superqotishmalar va qattiqlashtirilgan po'latlarni qayta ishlash uchun ishlatilishi mumkin. Bu markalar metall bo'lmagan kesish dasturlarida ham qo'llanilishi mumkin (masalan, tog' jinslari va geologik burg'ulash asboblari sifatida) va bu markalarning dona o'lchami 1,5-10 mkm (yoki undan katta) va kobalt miqdori 6%-16% ni tashkil qiladi. Oddiy karbid markalarining metall bo'lmagan kesishda qo'llanilishining yana bir turi shtamplar va shtamplar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Bu markalar odatda o'rtacha dona o'lchamiga ega bo'lib, kobalt miqdori 16%-30% ni tashkil qiladi.
(2) Mikrokristalli sementlangan karbid navlari
Bunday navlar odatda 6%-15% kobaltni o'z ichiga oladi. Suyuq fazali sinterlash jarayonida vanadiy karbidi va/yoki xrom karbidi qo'shilishi zarracha hajmi 1 mkm dan kam bo'lgan mayda dona tuzilishini olish uchun don o'sishini boshqarishi mumkin. Bu mayda donali nav juda yuqori qattiqlikka va 500ksi dan yuqori ko'ndalang yorilish kuchiga ega. Yuqori mustahkamlik va yetarli qattiqlikning kombinatsiyasi bu navlarga kattaroq musbat tirgak burchagidan foydalanish imkonini beradi, bu esa kesish kuchlarini kamaytiradi va metall materialni itarish o'rniga kesish orqali yupqaroq chiplar hosil qiladi.
Tsementlangan karbid kukuni navlarini ishlab chiqarishda turli xil xom ashyolarning sifatini qat'iy aniqlash va material mikrotuzilmasida g'ayritabiiy katta donalarning hosil bo'lishining oldini olish uchun sinterlash jarayoni sharoitlarini qat'iy nazorat qilish orqali tegishli material xususiyatlariga erishish mumkin. Dona hajmini kichik va bir xil saqlash uchun qayta ishlangan kukun faqat xom ashyo va qayta tiklash jarayoni to'liq nazorat qilingan va keng qamrovli sifat sinovlari o'tkazilgan taqdirdagina ishlatilishi kerak.
Mikrokristalli navlar ISO sinf tizimidagi M sinf seriyasiga ko'ra tasniflanishi mumkin. Bundan tashqari, C sinf tizimidagi va ISO sinf tizimidagi boshqa tasniflash usullari sof sinflar bilan bir xil. Mikrokristalli navlar yumshoqroq ishchi materiallarni kesadigan asboblarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin, chunki asbobning yuzasi juda silliq ishlov berilishi va juda o'tkir kesish qirrasini saqlab qolishi mumkin.
Mikrokristalli navlar nikel asosidagi superqotishmalarni ishlov berish uchun ham ishlatilishi mumkin, chunki ular 1200°C gacha kesish haroratiga bardosh bera oladi. Superqotishmalar va boshqa maxsus materiallarni qayta ishlash uchun mikrokristalli navli asboblar va ruteniy o'z ichiga olgan sof navli asboblardan foydalanish bir vaqtning o'zida ularning aşınmaya bardoshliligini, deformatsiyaga chidamliligini va mustahkamligini oshirishi mumkin. Mikrokristalli navlar, shuningdek, kesish kuchlanishini keltirib chiqaradigan burg'ulash kabi aylanadigan asboblarni ishlab chiqarish uchun ham mos keladi. Sementlangan karbidning kompozit navlaridan tayyorlangan burg'ulash mavjud. Xuddi shu burg'ulashning muayyan qismlarida materialdagi kobalt miqdori har xil bo'ladi, shuning uchun burg'ulashning qattiqligi va mustahkamligi qayta ishlash ehtiyojlariga muvofiq optimallashtiriladi.
(3) Qotishma turidagi sementlangan karbid navlari
Bu navlar asosan po'lat qismlarni kesish uchun ishlatiladi va ularning kobalt miqdori odatda 5%-10% ni tashkil qiladi va don hajmi 0,8-2 μm orasida o'zgarib turadi. 4%-25% titan karbidi (TiC) qo'shilishi bilan volfram karbidining (WC) po'lat chiplari yuzasiga tarqalish tendentsiyasini kamaytirish mumkin. Asbobning mustahkamligi, kraterlarning aşınma qarshiligi va termal zarbaga chidamliligini 25% gacha tantal karbidi (TaC) va niobiy karbidi (NbC) qo'shish orqali yaxshilash mumkin. Bunday kubik karbidlarning qo'shilishi asbobning qizil qattiqligini ham oshiradi, bu esa og'ir kesish yoki kesish qirrasi yuqori harorat hosil qiladigan boshqa operatsiyalarda asbobning termal deformatsiyasining oldini olishga yordam beradi. Bundan tashqari, titan karbidi sinterlash paytida yadrolanish joylarini ta'minlashi mumkin, bu esa ish qismidagi kubik karbid taqsimotining bir xilligini yaxshilaydi.
Umuman olganda, qotishma tipidagi sementlangan karbid navlarining qattiqlik diapazoni HRA91-94, ko'ndalang sinish kuchi esa 150-300ksi. Sof navlar bilan taqqoslaganda, qotishma navlari aşınmaya bardoshliligi past va mustahkamligi pastroq, ammo yopishqoq aşınmaya nisbatan yaxshiroq qarshilikka ega. Qotishma navlari C nav tizimida C5-C8 ga bo'linishi mumkin va ISO nav tizimida P va M nav seriyalariga muvofiq tasniflanishi mumkin. Oraliq xususiyatlarga ega qotishma navlari umumiy maqsadli navlar (masalan, C6 yoki P30) sifatida tasniflanishi mumkin va ularni tokarlash, urish, tekislash va frezalash uchun ishlatish mumkin. Eng qattiq navlar tokarlash va zerikish operatsiyalarini tugatish uchun pardozlash navlari (masalan, C8 va P01) sifatida tasniflanishi mumkin. Bu navlar odatda kerakli qattiqlik va aşınmaya bardoshlilikni olish uchun kichikroq dona o'lchamlariga va pastroq kobalt tarkibiga ega. Biroq, shunga o'xshash material xususiyatlarini ko'proq kubik karbidlarni qo'shish orqali olish mumkin. Eng yuqori qattiqlikka ega navlar qo'pol navlar (masalan, C5 yoki P50) sifatida tasniflanishi mumkin. Bu navlar odatda o'rtacha don hajmiga va yuqori kobalt miqdoriga ega bo'lib, yoriqlar o'sishini oldini olish orqali kerakli mustahkamlikka erishish uchun kubik karbidlarning kam qo'shilishi bilan amalga oshiriladi. To'xtatilgan torna operatsiyalarida, yuqorida aytib o'tilgan kobaltga boy navlardan foydalanib, asbob yuzasida kobalt miqdori yuqori bo'lgan holda kesish samaradorligini yanada oshirish mumkin.
Titan karbidi miqdori pastroq bo'lgan qotishma navlari zanglamaydigan po'lat va egiluvchan temirni qayta ishlash uchun ishlatiladi, ammo nikel asosidagi superqotishmalar kabi rangli bo'lmagan metallarni qayta ishlash uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu navlarning dona hajmi odatda 1 mkm dan kam va kobalt miqdori 8%-12% ni tashkil qiladi. M10 kabi qattiqroq navlar egiluvchan temirni burish uchun ishlatilishi mumkin; M40 kabi qattiqroq navlar po'latni frezalash va tekislash yoki zanglamaydigan po'lat yoki superqotishmalarni burish uchun ishlatilishi mumkin.
Qotishma tipidagi sementlangan karbid navlari metall bo'lmagan kesish maqsadlarida, asosan aşınmaya bardoshli qismlar ishlab chiqarish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu navlarning zarracha hajmi odatda 1,2-2 mkm, kobalt miqdori esa 7%-10% ni tashkil qiladi. Bu navlarni ishlab chiqarishda odatda qayta ishlangan xom ashyoning yuqori foizi qo'shiladi, bu esa aşınmaya bardoshli qismlarni qo'llashda yuqori iqtisodiy samaradorlikka olib keladi. Aşınmaya bardoshli qismlar yaxshi korroziyaga chidamlilik va yuqori qattiqlikni talab qiladi, bunga esa ushbu navlarni ishlab chiqarishda nikel va xrom karbidini qo'shish orqali erishish mumkin.
Asbob ishlab chiqaruvchilarning texnik va iqtisodiy talablarini qondirish uchun karbid kukuni asosiy element hisoblanadi. Asbob ishlab chiqaruvchilarning ishlov berish uskunalari va jarayon parametrlari uchun mo'ljallangan kukunlar tayyor ish qismining ishlashini ta'minlaydi va yuzlab karbid navlarini beradi. Karbid materiallarining qayta ishlanadigan tabiati va kukun yetkazib beruvchilari bilan bevosita ishlash qobiliyati asbob ishlab chiqaruvchilarga mahsulot sifati va material xarajatlarini samarali nazorat qilish imkonini beradi.
Nashr vaqti: 2022-yil 18-oktabr
