Kukunli metallurgiya jarayoni orqali o'tga chidamli metallning qattiq birikmasidan va bog'lovchi metalldan tayyorlangan qotishma material. Tsementlangan karbid yuqori qattiqlik, aşınmaya bardoshlilik, yaxshi quvvat va chidamlilik, issiqlikka chidamlilik va korroziyaga chidamlilik, ayniqsa uning yuqori qattiqligi va aşınma qarshiligi kabi bir qator ajoyib xususiyatlarga ega, ular 500 ° C haroratda ham asosan o'zgarmaydi. 1000 ℃ da yuqori qattiqlik. Karbid cho'yan, rangli metallar, plastmassa, kimyoviy tolalar, grafit, shisha, tosh va oddiy po'latni kesish uchun torna asboblari, frezalar, planerlar, matkaplar, burg'ulash asboblari va boshqalar kabi asbob materiallari sifatida keng qo'llaniladi. va issiqlikka chidamli po'lat, zanglamaydigan po'lat, yuqori marganetsli po'lat, asbob po'lat va boshqalar kabi ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni kesish uchun ham ishlatilishi mumkin. Yangi karbid asboblarning kesish tezligi hozirda karbonli po'latdan yuzlab marta.
Sementlangan karbidni qo'llash
(1) Asbob materiallari
Karbid tokarlik asboblari, frezerlar, planerlar, matkaplar va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan eng katta asbob materialidir. Ular orasida volfram-kobalt karbid qora va rangli metallarni qisqa chiplarni qayta ishlash uchun mos keladi. metall bo'lmagan materiallar, masalan, quyma temir, quyma guruch, bakelit va boshqalar; volfram-titan-kobalt karbid po'lat kabi qora metallarni uzoq muddatli qayta ishlash uchun javob beradi. Chipga ishlov berish. Shu kabi qotishmalar orasida kobalt miqdori ko'proq bo'lganlar qo'pol ishlov berish uchun mos keladi va kobalt miqdori kamroq bo'lganlar 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) Qolib materiali
Tsementlangan karbid asosan sovuq ishlov berish uchun ishlatiladi, masalan, sovuq chizilgan qoliplar, sovuq zımbalama kalıpları, sovuq ekstruziya qoliplari va sovuq pier qoliplari.
Karbid sovuq sarlavhali qoliplari zarba yoki kuchli ta'sirning aşınmaya bardoshli ish sharoitida yaxshi ta'sirga chidamliligi, sinish chidamliligi, charchoq kuchi, egilish kuchi va yaxshi aşınma qarshiligiga ega bo'lishi kerak. Odatda YG15C kabi o'rta va yuqori kobalt va o'rta va qo'pol donli qotishma navlari ishlatiladi.
Umuman olganda, sementlangan karbidning aşınma qarshiligi va pishiqligi o'rtasidagi bog'liqlik qarama-qarshidir: aşınma qarshiligining oshishi qattiqlikning pasayishiga olib keladi va qattiqlikning oshishi muqarrar ravishda aşınma qarshiligining pasayishiga olib keladi. Shuning uchun, qotishma navlarini tanlashda, ishlov berish ob'ekti va ishlov berish ish sharoitlariga muvofiq foydalanishning aniq talablariga javob berish kerak.
Agar tanlangan nav foydalanish vaqtida erta yorilish va shikastlanishga moyil bo'lsa, yuqori qattiqlikdagi navni tanlash kerak; agar tanlangan nav foydalanish vaqtida erta eskirish va shikastlanishga moyil bo'lsa, qattiqligi yuqori va aşınmaya bardoshli navni tanlash kerak. . Quyidagi navlar: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Chapdan o'ngga qarab qattiqlik pasayadi, aşınma qarshiligi pasayadi va qattiqlik ortadi; aksincha, buning aksi.
(3) O'lchov asboblari va aşınmaya bardoshli qismlar
Karbid aşınmaya bardoshli sirt qoplamalari va o'lchash asboblari qismlari, silliqlash mashinalarining nozik podshipniklari, markazsiz silliqlash mashinalarining yo'naltiruvchi plitalari va hidoyat tayoqlari, stanoklarning tepalari va boshqa aşınmaya bardoshli qismlar uchun ishlatiladi.
Birlashtiruvchi metallar odatda temir guruhi metallari, odatda kobalt va nikeldir.
Tsementlangan karbidni ishlab chiqarishda tanlangan xom ashyo kukunining zarracha hajmi 1 dan 2 mikrongacha, tozaligi esa juda yuqori. Xom-ashyolar belgilangan tarkib nisbati bo‘yicha to‘planadi, ho‘l tegirmonda ho‘l maydalashga spirt yoki boshqa muhitlar qo‘shib, ularni to‘liq aralashtirib, maydalanadi. Aralashmani elakdan o'tkazing. Keyin, aralashma granüllanadi, presslanadi va bog'lovchi metallning erish nuqtasiga (1300-1500 ° C) yaqin haroratgacha qizdiriladi, qotib qolgan faza va bog'lovchi metall evtektik qotishma hosil qiladi. Sovutgandan so'ng, qotib qolgan fazalar bog'lovchi metalldan tashkil topgan to'rga taqsimlanadi va bir-biri bilan chambarchas bog'lanib, qattiq bir butun hosil qiladi. Sementlangan karbidning qattiqligi qotib qolgan faza tarkibiga va don hajmiga bog'liq, ya'ni qotib qolgan faza miqdori qanchalik yuqori bo'lsa va donalar qanchalik nozik bo'lsa, qattiqlik shunchalik katta bo'ladi. Sementlangan karbidning qattiqligi bog'lovchi metall bilan belgilanadi. Birlashtiruvchi metall miqdori qanchalik yuqori bo'lsa, egilish kuchi shunchalik yuqori bo'ladi.
1923 yilda Germaniyalik Shlerter volfram karbid kukuniga bog'lovchi sifatida 10% dan 20% gacha kobalt qo'shdi va volfram karbid va kobaltning yangi qotishmasini ixtiro qildi. Qattiqligi bo'yicha olmosdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Birinchi sementlangan karbid ishlab chiqarilgan. Ushbu qotishmadan yasalgan asbob bilan po'latni kesishda kesuvchi uchi tez eskiradi, hatto kesuvchi tomoni yorilib ketadi. 1929 yilda Qo'shma Shtatlardagi Shvartskov dastlabki tarkibga ma'lum miqdorda volfram karbid va titan karbid birikma karbidlarini qo'shdi, bu esa po'latni kesishda asbobning ish faoliyatini yaxshilagan. Bu sementlangan karbid ishlab chiqarish tarixidagi yana bir yutuqdir.
Tsementlangan karbid yuqori qattiqlik, aşınmaya bardoshlilik, yaxshi quvvat va chidamlilik, issiqlikka chidamlilik va korroziyaga chidamlilik, ayniqsa uning yuqori qattiqligi va aşınma qarshiligi kabi bir qator ajoyib xususiyatlarga ega, ular 500 ° C haroratda ham asosan o'zgarmaydi. 1000 ℃ da yuqori qattiqlik. Karbid cho'yan, rangli metallar, plastmassa, kimyoviy tolalar, grafit, shisha, tosh va oddiy po'latni kesish uchun torna asboblari, frezalar, planerlar, matkaplar, burg'ulash asboblari va boshqalar kabi asbob materiallari sifatida keng qo'llaniladi. va issiqlikka chidamli po'lat, zanglamaydigan po'lat, yuqori marganetsli po'lat, asbob po'lat va boshqalar kabi ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni kesish uchun ham ishlatilishi mumkin. Yangi karbid asboblarning kesish tezligi hozirda karbonli po'latdan yuzlab marta.
Karbid tosh burg'ulash asboblari, tog'-kon asboblari, burg'ulash asboblari, o'lchash asboblari, aşınmaya bardoshli qismlar, metall abrazivlar, silindrli qoplamalar, nozik podshipniklar, nozullar, metall qoliplarni (masalan, sim tortuvchi qoliplar, murvat qoliplari, yong'oq qoliplari) qilish uchun ham ishlatilishi mumkin. , va Har xil mahkamlagich qoliplari, sementlangan karbidning mukammal ishlashi asta-sekin oldingi po'lat qoliplarni almashtirdi).
Keyinchalik, qoplangan sementli karbid ham chiqdi. 1969 yilda Shvetsiya titan karbid bilan qoplangan asbobni muvaffaqiyatli ishlab chiqdi. Asbobning asosi volfram-titan-kobalt karbid yoki volfram-kobalt karbididir. Sirtdagi titanium karbid qoplamasining qalinligi atigi bir necha mikronni tashkil qiladi, ammo bir xil markali qotishma asboblari bilan solishtirganda, xizmat muddati 3 barobarga uzaytiriladi va kesish tezligi 25% dan 50% gacha oshiriladi. 1970-yillarda ishlov berish qiyin bo'lgan materiallarni kesish uchun qoplamali asboblarning to'rtinchi avlodi paydo bo'ldi.
Sementlangan karbid qanday sinterlanadi?
Tsementlangan karbid - bu bir yoki bir nechta o'tga chidamli metallarning karbidlari va bog'lovchi metallarining chang metallurgiyasi natijasida olingan metall material.
Myirik ishlab chiqaruvchi mamlakatlar
Dunyoda sementlangan karbid ishlab chiqaradigan 50 dan ortiq mamlakatlar mavjud bo'lib, ularning umumiy ishlab chiqarish hajmi 27 000-28 000 t-ni tashkil qiladi. Asosiy ishlab chiqaruvchilar Amerika Qo'shma Shtatlari, Rossiya, Shvetsiya, Xitoy, Germaniya, Yaponiya, Buyuk Britaniya, Frantsiya va boshqalar. Jahon sementlangan karbid bozori asosan to'yingan. , bozor raqobati juda qattiq. Xitoyning sementlangan karbid sanoati 1950-yillarning oxirida shakllana boshladi. 1960 yildan 1970 yilgacha Xitoyning sementlangan karbid sanoati jadal rivojlandi. 1990-yillarning boshlarida Xitoyning sementlangan karbidning umumiy ishlab chiqarish quvvati 6000 tonnaga yetdi va sementlangan karbidning umumiy ishlab chiqarish hajmi 5000 tonnaga yetdi, faqat Rossiya va Qo'shma Shtatlarda ikkinchi o'rinda, dunyoda uchinchi o'rinda turadi.
WC to'sar
①Volfram va kobalt sementlangan karbid
Asosiy komponentlar volfram karbid (WC) va bog'lovchi kobalt (Co).
Uning darajasi "YG" (Xitoy Pinyin tilida qattiq va kobalt) va o'rtacha kobalt miqdori ulushidan iborat.
Misol uchun, YG8 o'rtacha WCo = 8% degan ma'noni anglatadi, qolganlari esa volfram karbidining volfram-kobalt karbididir.
TIC pichoqlari
②Volfram-titan-kobalt karbid
Asosiy komponentlar volfram karbid, titan karbid (TiC) va kobaltdir.
Uning darajasi "YT" (xitoycha Pinyin prefiksidagi qattiq, titaniumli ikkita belgi) va titan karbidining o'rtacha miqdoridan iborat.
Misol uchun, YT15 o'rtacha WTi = 15% degan ma'noni anglatadi, qolganlari esa kobalt tarkibidagi volfram karbid va volfram-titan-kobalt karbididir.
Volfram titan tantal vositasi
③Volfram-titan-tantal (niobiy) sementlangan karbid
Asosiy komponentlar - volfram karbid, titan karbid, tantal karbid (yoki niobiy karbid) va kobalt. Ushbu turdagi sementlangan karbid umumiy sementlangan karbid yoki universal sementlangan karbid deb ham ataladi.
Uning darajasi "YW" (xitoycha "qattiq" va "wan" fonetik prefiksi) va YW1 kabi ketma-ketlik raqamidan iborat.
Ishlash xususiyatlari
Karbidli payvandlangan qo'shimchalar
Yuqori qattiqlik (86～93HRA, 69～81HRC ga ekvivalent);
Yaxshi termal qattiqlik (900 ~ 1000 ℃ gacha, 60HRC ni saqlang);
Yaxshi aşınma qarshilik.
Karbidli kesish asboblari yuqori tezlikli po'latdan 4 dan 7 baravar tezroq, asbobning ishlash muddati esa 5 dan 80 baravar yuqori. Kalıplar va o'lchash asboblarini ishlab chiqarish, xizmat muddati qotishma asboblar po'latidan 20 dan 150 baravar yuqori. Taxminan 50HRC qattiq materiallarni kesishi mumkin.
Biroq, sementlangan karbid mo'rt bo'lib, uni qayta ishlash mumkin emas va murakkab shakllarga ega bo'lgan integral asboblarni tayyorlash qiyin. Shuning uchun, ko'pincha turli shakldagi pichoqlar tayyorlanadi, ular asbob korpusiga yoki qolip tanasiga payvandlash, bog'lash, mexanik qisish va boshqalar orqali o'rnatiladi.
Maxsus shakldagi bar
Sinterlash
Tsementlangan karbidli sinterlash qoliplash - kukunni ignabargli ichiga bosish, so'ngra ma'lum bir haroratga (sinterlash harorati) qizdirish uchun sinterlash pechiga kirish, uni ma'lum vaqt davomida ushlab turish (ushlab turish vaqti) va keyin tsementlangan eritma olish uchun uni sovutish. kerakli xususiyatlarga ega karbid materiali.
Tsementlangan karbidni sinterlash jarayonini to'rtta asosiy bosqichga bo'lish mumkin:
1: Shakllantiruvchi vositani olib tashlash va oldindan sinterlash bosqichida sinterlangan tana quyidagicha o'zgaradi:
Kalıplama agentini olib tashlash, sinterlashning dastlabki bosqichida haroratning oshishi bilan qoliplash vositasi asta-sekin parchalanadi yoki bug'lanadi va sinterlangan tanani chiqarib tashlaydi. Turi, miqdori va sinterlash jarayoni boshqacha.
Kukun yuzasida oksidlar kamayadi. Sinterlash haroratida vodorod kobalt va volfram oksidlarini kamaytirishi mumkin. Agar hosil qiluvchi vosita vakuumda olib tashlansa va sinterlangan bo'lsa, uglerod-kislorod reaktsiyasi kuchli emas. Kukun zarralari orasidagi aloqa kuchlanishi asta-sekin yo'q qilinadi, biriktiruvchi 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 reaktsiya va diffuziya kuchayadi, plastik oqim kuchayadi va sinterlangan tana sezilarli darajada qisqaradi.
3: Suyuq fazali sinterlash bosqichi (evtektik harorat - sinterlash harorati)
Suyuq faza sinterlangan tanada paydo bo'lganda, qisqarish tezda yakunlanadi, so'ngra qotishmaning asosiy tuzilishi va tuzilishini shakllantirish uchun kristallografik o'zgarishlar sodir bo'ladi.
4: Sovutish bosqichi (sinterlash harorati - xona harorati)
Ushbu bosqichda qotishmaning tuzilishi va fazaviy tarkibi turli xil sovutish sharoitlari bilan ba'zi o'zgarishlarga ega. Bu xususiyat sementlangan karbidning jismoniy va mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun uni isitish uchun ishlatilishi mumkin.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 11 aprel
