Kukunli metallurgiya jarayoni orqali olovga chidamli metall va bog'lovchi metallning qattiq birikmasidan tayyorlangan qotishma material. Tsementlangan karbid yuqori qattiqlik, aşınmaya bardoshlilik, yaxshi mustahkamlik va chidamlilik, issiqlikka chidamlilik va korroziyaga chidamlilik kabi bir qator ajoyib xususiyatlarga ega, ayniqsa uning yuqori qattiqligi va aşınmaya bardoshliligi, ular 500 °C haroratda ham deyarli o'zgarishsiz qoladi, 1000 ℃ da ham yuqori qattiqlikka ega. Karbid quyma temir, rangli metallar, plastmassalar, kimyoviy tolalar, grafit, shisha, tosh va oddiy po'latni kesish uchun tokarlik asboblari, frezalash mashinalari, planerlar, burg'ulash asboblari va boshqalar kabi asbob materiali sifatida keng qo'llaniladi, shuningdek, issiqlikka chidamli po'lat, zanglamaydigan po'lat, yuqori marganetsli po'lat, asbob po'lati va boshqalar kabi ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni kesish uchun ham ishlatilishi mumkin. Yangi karbid asboblarining kesish tezligi endi uglerod po'latidan yuzlab baravar yuqori.
Sementlangan karbidni qo'llash
(1) Asbob materiali
Karbid eng ko'p miqdordagi asbob materialidir, undan tokarlik asboblari, frezalash mashinalari, randalar, burg'ulash mashinalari va boshqalarni tayyorlash mumkin. Ular orasida volfram-kobalt karbidi qora va rangli metallarni qisqa chiplar bilan qayta ishlash va quyma temir, quyma jez, bakelit va boshqalar kabi metall bo'lmagan materiallarni qayta ishlash uchun mos keladi; volfram-titan-kobalt karbidi po'lat kabi qora metallarni uzoq muddatli qayta ishlash uchun mos keladi. Chiplarni qayta ishlash. Shunga o'xshash qotishmalar orasida kobalt miqdori ko'proq bo'lganlari qo'pol ishlov berish uchun, kobalt miqdori kam bo'lganlari esa pardozlash uchun mos keladi. Umumiy maqsadli sementlangan karbidlar zanglamaydigan po'lat kabi ishlov berish qiyin bo'lgan materiallar uchun boshqa sementlangan karbidlarga qaraganda ancha uzoqroq ishlov berish muddatiga ega.
(2) Qolip materiali
Tsementlangan karbid asosan sovuq ishlov berish uchun ishlatiladi, masalan, sovuq chizish uchun qoliplar, sovuq shtamplash uchun qoliplar, sovuq ekstruziya uchun qoliplar va sovuq iskala uchun qoliplar.
Karbidli sovuq sarlavhali qoliplar zarba yoki kuchli zarbaning aşınmaya bardoshli ish sharoitida yaxshi zarbaga chidamlilik, sinish chidamliligi, charchoqqa chidamlilik, egilish kuchi va yaxshi aşınmaya bardoshli bo'lishi kerak. Odatda YG15C kabi o'rta va yuqori kobalt va o'rta va qo'pol donali qotishma navlari qo'llaniladi.
Umuman olganda, sementlangan karbidning aşınmaya bardoshliligi va mustahkamligi o'rtasidagi bog'liqlik qarama-qarshidir: aşınmaya bardoshlilikning oshishi mustahkamlikning pasayishiga olib keladi va mustahkamlikning oshishi muqarrar ravishda aşınmaya bardoshlilikning pasayishiga olib keladi. Shuning uchun, qotishma navlarini tanlashda, qayta ishlash obyekti va qayta ishlash ish sharoitlariga muvofiq maxsus foydalanish talablariga javob berish kerak.
Agar tanlangan nav foydalanish paytida erta yorilish va shikastlanishga moyil bo'lsa, yuqori qattiqlikka ega nav tanlanishi kerak; agar tanlangan nav foydalanish paytida erta aşınma va shikastlanishga moyil bo'lsa, yuqori qattiqlik va yaxshiroq aşınma qarshiligiga ega nav tanlanishi kerak. . Quyidagi navlar: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Chapdan o'ngga, qattiqlik pasayadi, aşınma qarshiligi pasayadi va mustahkamlik oshadi; aksincha, buning aksi to'g'ri.
(3) O'lchov asboblari va aşınmaya bardoshli qismlar
Karbid aşınmaya bardoshli sirt qoplamalari va o'lchash asboblarining qismlari, maydalagichlarning aniq podshipniklari, markazsiz maydalagichlarning yo'naltiruvchi plitalari va yo'naltiruvchi tayoqchalari, torna stanoklarining ustki qismlari va boshqa aşınmaya bardoshli qismlar uchun ishlatiladi.
Bogʻlovchi metallar odatda temir guruhi metallari, odatda kobalt va nikeldir.
Sementlangan karbid ishlab chiqarishda tanlangan xom ashyo kukunining zarracha hajmi 1 dan 2 mikrongacha bo'ladi va sofligi juda yuqori. Xom ashyo belgilangan tarkib nisbatiga muvofiq partiyalanadi va to'liq aralashtirish va maydalash uchun ho'l shar tegirmonida nam maydalashga spirt yoki boshqa muhit qo'shiladi. Aralashma elakdan o'tkaziladi. Keyin aralashma granulalanadi, presslanadi va bog'lovchi metallning erish nuqtasiga yaqin haroratgacha (1300-1500 °C) qizdiriladi, qotib qolgan faza va bog'lovchi metall evtektik qotishma hosil qiladi. Sovutgandan so'ng, qotib qolgan fazalar bog'lovchi metalldan tashkil topgan panjarada taqsimlanadi va bir-biri bilan chambarchas bog'lanib, qattiq bir butun hosil qiladi. Sementlangan karbidning qattiqligi qotib qolgan faza tarkibi va dona hajmiga bog'liq, ya'ni qotib qolgan faza tarkibi qanchalik yuqori va donalari qanchalik mayda bo'lsa, qattiqlik shunchalik yuqori bo'ladi. Sementlangan karbidning qattiqligi bog'lovchi metall bilan belgilanadi. Bog'lovchi metall miqdori qancha yuqori bo'lsa, egilish kuchi shuncha yuqori bo'ladi.
1923-yilda Germaniyalik Shlerter volfram karbid kukuniga bog'lovchi sifatida 10% dan 20% gacha kobalt qo'shdi va volfram karbidi va kobaltning yangi qotishmasini ixtiro qildi. Qattiqligi jihatidan olmosdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Birinchi sementlangan karbid ishlab chiqarildi. Ushbu qotishmadan yasalgan asbob bilan po'latni kesishda kesuvchi qirra tezda eskiradi va hatto kesuvchi qirra ham yorilib ketadi. 1929-yilda AQShda Shvartskov asl tarkibga ma'lum miqdorda volfram karbidi va titan karbid birikmasi karbidlarini qo'shdi, bu esa asbobning po'latni kesishdagi ish faoliyatini yaxshiladi. Bu sementlangan karbidni ishlab chiqish tarixidagi yana bir yutuqdir.
Tsementlangan karbid yuqori qattiqlik, aşınmaya bardoshlilik, yaxshi mustahkamlik va chidamlilik, issiqlikka chidamlilik va korroziyaga chidamlilik kabi bir qator ajoyib xususiyatlarga ega, ayniqsa uning yuqori qattiqligi va aşınmaya bardoshliligi, ular 500 °C haroratda ham deyarli o'zgarishsiz qoladi, 1000 ℃ da ham yuqori qattiqlikka ega. Karbid quyma temir, rangli metallar, plastmassalar, kimyoviy tolalar, grafit, shisha, tosh va oddiy po'latni kesish uchun asbob materiali sifatida keng qo'llaniladi, masalan, tokarlik asboblari, frezalash mashinalari, planerlar, burg'ulash mashinalari, burg'ulash asboblari va boshqalar, shuningdek, issiqlikka chidamli po'lat, zanglamaydigan po'lat, yuqori marganetsli po'lat, asbob po'lati va boshqalar kabi ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni kesish uchun ham ishlatilishi mumkin. Yangi karbid asboblarining kesish tezligi endi uglerod po'latidan yuzlab baravar yuqori.
Karbid shuningdek, tosh burg'ulash asboblari, konchilik asboblari, burg'ulash asboblari, o'lchash asboblari, aşınmaya bardoshli qismlar, metall abrazivlar, silindrli astar, aniq podshipniklar, nozullar, metall qoliplar (masalan, simli chizish qoliplari, murvat qoliplari, gayka qoliplari va turli xil mahkamlagich qoliplari) tayyorlash uchun ham ishlatilishi mumkin, sementlangan karbidning ajoyib ishlashi avvalgi po'lat qoliplarni asta-sekin almashtirdi.
Keyinchalik, qoplangan sementlangan karbid ham paydo bo'ldi. 1969-yilda Shvetsiya titan karbid bilan qoplangan asbobni muvaffaqiyatli ishlab chiqdi. Asbobning asosi volfram-titan-kobalt karbid yoki volfram-kobalt karbiddir. Sirtdagi titan karbid qoplamasining qalinligi atigi bir necha mikronni tashkil qiladi, ammo xuddi shu markadagi qotishma asboblar bilan solishtirganda, xizmat muddati 3 baravarga uzayadi va kesish tezligi 25% dan 50% gacha oshiriladi. 1970-yillarda mashinada ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni kesish uchun qoplangan asboblarning to'rtinchi avlodi paydo bo'ldi.
Tsementlangan karbid qanday sinterlanadi?
Tsementlangan karbid - bu bir yoki bir nechta refrakter metallarning karbidlari va bog'lovchi metallarining kukunli metallurgiyasi orqali tayyorlangan metall material.
Myirik ishlab chiqaruvchi mamlakatlar
Dunyoda sementlangan karbid ishlab chiqaradigan 50 dan ortiq mamlakat mavjud bo'lib, ularning umumiy ishlab chiqarish quvvati 27 000-28 000 tonnani tashkil etadi. Asosiy ishlab chiqaruvchilar AQSh, Rossiya, Shvetsiya, Xitoy, Germaniya, Yaponiya, Buyuk Britaniya, Fransiya va boshqalar. Jahon sementlangan karbid bozori asosan to'yingan. Bozor raqobati juda shiddatli. Xitoyning sementlangan karbid sanoati 1950-yillarning oxirlarida shakllana boshladi. 1960-yillardan 1970-yillarga qadar Xitoyning sementlangan karbid sanoati tez rivojlandi. 1990-yillarning boshlarida Xitoyning sementlangan karbid ishlab chiqarish quvvati 6000 tonnaga yetdi va sementlangan karbidning umumiy ishlab chiqarish quvvati 5000 tonnaga yetdi, bu Rossiya va AQShdan keyin ikkinchi o'rinda turadi, dunyoda uchinchi o'rinda turadi.
Hojatxona to'sar
①Volfram va kobalt tsementlangan karbid
Asosiy komponentlar volfram karbidi (WC) va bog'lovchi kobalt (Co).
Uning navi "YG" (xitoycha pinyin tilida "qattiq va kobalt") va o'rtacha kobalt miqdorining foizidan iborat.
Masalan, YG8 o'rtacha WCo=8% ni, qolgan qismi esa volfram karbidining volfram-kobalt karbidini anglatadi.
TIC pichoqlari
②Volfram-titan-kobalt karbidi
Asosiy komponentlar volfram karbidi, titan karbidi (TiC) va kobaltdir.
Uning navi "YT" (xitoycha Pinyin prefiksida "qattiq, titan" degan ikki belgi) va titan karbidining o'rtacha miqdoridan iborat.
Masalan, YT15 o'rtacha WTi=15% ni anglatadi, qolgan qismi esa kobalt tarkibidagi volfram karbidi va volfram-titan-kobalt karbididir.
Volfram titanium tantal asbobi
③Volfram-titan-tantal (niobiy) sementlangan karbid
Asosiy komponentlar volfram karbidi, titan karbidi, tantal karbidi (yoki niobiy karbidi) va kobaltdir. Bu turdagi sementlangan karbid umumiy sementlangan karbid yoki universal sementlangan karbid deb ham ataladi.
Uning darajasi “YW” (xitoycha “hard” va “wan” fonetik prefiksi) va YW1 kabi ketma-ket raqamdan iborat.
Ishlash xususiyatlari
Karbidli payvandlangan qo'shimchalar
Yuqori qattiqlik (86 ~ 93HRA, 69 ~ 81HRC ga teng);
Yaxshi issiqlik qattiqligi (900 ~ 1000 ℃ gacha, 60HRC ni saqlang);
Yaxshi aşınma qarshilik.
Karbidli kesish asboblari yuqori tezlikdagi po'latdan 4 dan 7 baravargacha tezroq va asbobning ishlash muddati 5 dan 80 baravargacha yuqori. Qoliplar va o'lchash asboblarini ishlab chiqarishda xizmat muddati qotishma asbob po'latidan 20 dan 150 baravargacha yuqori. Taxminan 50HRC qattiq materiallarni kesishi mumkin.
Biroq, sementlangan karbid mo'rt va uni qayta ishlash mumkin emas va murakkab shakllarga ega integral asboblarni yasash qiyin. Shuning uchun ko'pincha turli shakldagi pichoqlar tayyorlanadi, ular asbob korpusiga yoki qolip korpusiga payvandlash, bog'lash, mexanik qisish va boshqalar orqali o'rnatiladi.
Maxsus shakldagi bar
Sinterlash
Tsementlangan karbid sinterlash kalıplama, kukunni ignabargli qatlamga bosish va keyin ma'lum bir haroratgacha (sinterlash harorati) qizdirish uchun sinterlash pechiga kirish, uni ma'lum bir vaqt (ushlab turish vaqti) ushlab turish va keyin kerakli xususiyatlarga ega sementlangan karbid materialini olish uchun sovutishdir.
Tsementlangan karbid sinterlash jarayonini to'rtta asosiy bosqichga bo'lish mumkin:
1: Shakllantiruvchi vositani olib tashlash va oldindan sinterlash bosqichida sinterlangan tana quyidagicha o'zgaradi:
Sinterlashning dastlabki bosqichida harorat oshishi bilan qoliplash agenti olib tashlangandan so'ng, qoliplash agenti asta-sekin parchalanadi yoki bug'lanadi va sinterlangan tanani chiqarib tashlaydi. Turi, miqdori va sinterlash jarayoni har xil.
Kukun yuzasidagi oksidlar kamayadi. Sinterlash haroratida vodorod kobalt va volfram oksidlarini kamaytirishi mumkin. Agar hosil qiluvchi vosita vakuumda olib tashlansa va sinterlansa, uglerod-kislorod reaksiyasi kuchli bo'lmaydi. Kukun zarralari orasidagi kontakt kuchlanishi asta-sekin yo'q qilinadi, bog'lovchi metall kukuni tiklana boshlaydi va qayta kristallanadi, sirt diffuziyasi boshlanadi va briketlash kuchi yaxshilanadi.
2: Qattiq fazali sinterlash bosqichi (800℃–evtektik harorat)
Suyuq faza paydo bo'lishidan oldingi haroratda, oldingi bosqich jarayonini davom ettirishdan tashqari, qattiq fazali reaksiya va diffuziya kuchayadi, plastik oqim kuchayadi va sinterlangan tana sezilarli darajada qisqaradi.
3: Suyuq faza sinterlash bosqichi (evtektik harorat – sinterlash harorati)
Sinterlangan tanada suyuq faza paydo bo'lganda, qisqarish tezda yakunlanadi, so'ngra qotishmaning asosiy tuzilishi va tuzilishini hosil qilish uchun kristallografik transformatsiya amalga oshiriladi.
4: Sovutish bosqichi (sinterlash harorati – xona harorati)
Ushbu bosqichda qotishmaning tuzilishi va fazaviy tarkibi turli xil sovutish sharoitlari bilan ba'zi o'zgarishlarga uchraydi. Bu xususiyat sementlangan karbidni isitish uchun uning fizik va mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.
Nashr vaqti: 2022-yil 11-aprel
