مطالعه بررسی خواص کربید سیمان شده درجه ها و کاربردها

چه چیزی باعث می شود که ابزارهای برش دهنده از طریق فولاد سخت شده برش دهند، باعث می شود که مُرده ها در برابر فشار بالا مقاومت کنند و ابزارهای اندازه گیری دقیق را دقیق نگه دارند؟پاسخ اغلب به یک ماده قابل توجه اشاره می کند - کاربید ونگستیناین فلز ساده ای نیست بلکه یک ماده ترکیبی است که با ترکیب کربیدهای فلزی آتشگیر با فلزات متصل از طریق فلز سازی پودر ساخته شده است.و مقاومت گرما، کاربید وولفستم نقش ضروری در صنعت مدرن دارد.

کاربید ونگستین: یک مرور کلی

کربید ولتفستم، که همچنین کربید سیمان شده نیز نامیده می شود،یک ماده آلیاژ است که عمدتا از یک یا چند کاربید فلزی آتشگیر (مانند کاربید وولفستم یا کاربید تیتانیوم) همراه با یک باندر فلزی (معمولا کوبالت یا نیکل) تشکیل شده است.فرآیند تولید از تکنیک های فلزات سازی پودر استفاده می کند - مخلوط کردن پودر های مختلف، فشار دادن آنها به شکلسپس سینتر کردن برای ایجاد یک آلیاژ متراکم که ذرات کاربید با عامل اتصال پیوند می گیرند.

این ماده ترکیب سختی بالا، قدرت، مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر خوردگی را دارد، و این باعث می شود که آن را برای ابزار برش، میله ها و قطعات مقاوم در برابر فرسایش ایده آل کند.

خواص اصلی کاربید ولتفستم

کاربرد های گسترده صنعتی کاربید ولتفرمن ناشی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آن است:

1سختي خارق العاده و مقاومت در برابر فرسودگي

قابل توجه ترین ویژگی کاربید ونگستین سخت بودن شدید آن است که در دمای اتاق به 86 تا 93 HRA (معادل 69 تا 81 HRC) می رسد - که بسیار بیشتر از فولاد ابزار سنتی است.حتی در 900 تا 1000 درجه سانتیگراد، سختی بالایی را حفظ می کنداین ترکیب باعث مقاومت در برابر فرسایش عالی می شود و به ابزارها اجازه می دهد در شرایط سنگین و سرعت بالا تیز بمانند و در عین حال به طور چشمگیری طول عمر خدمات را افزایش دهند.

در مقایسه با ابزارهای فولادی با سرعت بالا، ابزارهای کاربید ولتفستم می توانند با سرعت برش 4-7 برابر بالاتر کار کنند در حالی که 5-80 برابر طولانی تر دوام می آورند، قادر به ماشینکاری مواد تا 50 HRC است.

2. قدرت بالا و مدولوس انعطاف پذیر

با قدرت فشرده سازی 6000 MPa و ماژول انعطاف پذیری (4-7) × 10 ^ 5 MPa - هر دو به طور قابل توجهی بالاتر از فولاد سرعت بالا - کاربید وولفستم در برابر تغییر شکل تحت فشار مقاومت می کند.اطمینان از دقت ماشینکاریبا این حال، مقاومت خم شدن آن نسبتا کم (1000-3000 MPa) باقی می ماند، که نیاز به استفاده دقیق برای جلوگیری از ضربه یا خم شدن است.

3مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و اکسید

کاربید ونگستین به طور معمول مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در برابر شرایط جوی، اسید ها، قلیات و اکسیداسیون را نشان می دهد و عملکرد پایدار را در محیط های خشن فراهم می کند.

4گسترش حرارتی کم

ضریب انبساط حرارتی کوچک این ماده تغییرات ابعادی را در طول نوسانات دمایی به حداقل می رساند، که برای کاربردهای ماشینکاری دقیق بسیار مهم است.

5. توليداتي که به شکل شبكه نزديک است

به دلیل سختی و شکنندگی شدید آن، قطعات کاربید ولفستم معمولاً نیازی به ماشینکاری پس از سینتر کردن ندارند.خرد کردن الکترولیتیقطعات معمولاً با مشخصات استاندارد تولید می شوند و سپس از طریق جوش ، اتصال یا کلیمپ مکانیکی به بدن ابزار یا میله نصب می شوند.

طبقه بندی آلیاژ های کربید ولتفستم

بر اساس ترکیب و خواص، آلیاژ های کاربید ونگستین به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: انواع ونگستین-کوبالت (YG) ، ونگستین-تایتانیوم-کوبالت (YT) و ونگستین-تایتانیوم-تانتالوم (نیوبیوم) (YW).با YG و YT رایج ترین در تولید.

1آلیاژ های وولفستم-کوبالت (YG)

این آلیاژها عمدتا از کاربید وولفستم (WC) و کوبالت (Co) تشکیل شده اند و با "YG" و سپس درصد کوبالت مشخص می شوند (به عنوان مثال، YG6 حاوی 6٪ کوبالت و 94٪ WC است).آنها ارائه سختی بالا و مقاومت در برابر پوشیدن با قدرت خم شدن خوب و مقاومت ضربه، ایده آل برای ماشینکاری فلزات آهنی / غیر آهنی و مواد غیر فلزی مانند آهن ریخته، مس و باکلیت.

محتوای کوبالت بالاتر، سفتی را بهبود می بخشد اما سختی را کاهش می دهد - بنابراین YG6 / YG8 به پایان می رسد در حالی که YG15 / YG20 برای عملیات خشن استفاده می شود. کاربردهای معمول شامل ابزار چرخاندن، برش فرش،دریل، و سيم کشيدن مرده است.

محتوای بالاتر TiC، سختی قرمز و مقاومت در برابر فرسایش را بهبود می بخشد اما سختی را کاهش می دهد - بنابراین YT5/YT14 برای برش با سرعت بالا مناسب است در حالی که YT30 بار سنگین را اداره می کند.کاربردهای رایج شامل ابزار چرخاندن و برش فولادی است.

2آلیاژ های وولفستم-تایتانیوم-کوبالت (YT)

حاوی WC، کربید تیتانیوم (TiC) و Co، این آلیاژها (معین شده "YT" به علاوه درصد TiC) مقاومت گرما و خواص ضد چسبندگی بهتر از انواع YG را ارائه می دهند.که باعث می شود آنها برای ماشینکاری فولاد برتر باشند.با این حال، مقاومت خم شدن پایین تر و مقاومت ضربه استفاده را در کاربردهای با تاثیر بالا محدود می کند.

3آلیاژ های وولفستم-تیتان-تانتالوم (نیوبیوم) (YW)

این آلیاژ های "جهانی" (معین شده "YW" به علاوه شماره های سریال) ترکیب WC، TiC، تانتالوم / نیوبیوم کاربید (TaC / NbC) و Co. آنها مزایای انواع YG و YT را ترکیب می کنند، ارائه سختی متعادل،مقاومت لباس، سختی قرمز و خواص ضد چسبندگی برای مواد مختلف از جمله فولاد ضد زنگ. TaC / NbC اضافه شده باعث افزایش مقاومت خم و مقاومت ضربه می شود.

کاربردهای صنعتی

خواص استثنایی کاربید ولتفرمن امکان استفاده های متنوعی را فراهم می کند:

1. ابزار برش

به عنوان گسترده ترین ماده ابزار مورد استفاده، کاربید وولفستم در ابزارهای چرخدار، برش های فرنیز، تراش ها، حفاری ها و غیره ظاهر می شود.آلیاژ های YW مواد سخت مانند فولاد ضد زنگ را پردازش می کننددر هر نوع، آلیاژ های کوبالتی بالاتر برای خشن شدن مناسب هستند در حالی که نسخه های کوبالتی پایین تر برای تکمیل استفاده می شوند.

2. مواد

به طور عمده در کار سرد استفاده می شود (نقش کشیدن، ضربه زدن، اکسترژن، جعل می شود) ، انتخاب کاربید وولفستم مقاومت در برابر لباس و سختی را تعادل می دهد.سرد) نیاز به کوبالت متوسط دارند.، دانه هاي متوسط و خشن مثل YG15C

درجه های مرطوب کننده کار سرد رایج شامل YG15C، YG18C، YG20C، YL60، YG22C و YG25C هستند - از چپ به راست پیشرفت می کنند، سختی کاهش می یابد در حالی که سختی افزایش می یابد.

3ابزار اندازه گیری و قطعات پوشیدن

کاربید ونگستین در صفحات سطحی مقاوم در اثر فرسایش و اجزای اندازه گیری دقیق مانند حلقه های ماشین پیس، راهنمای آسیاب بدون مرکز و مراکز چرخ دار استفاده می شود.

روند توسعه آینده

تقاضای پیشروی صنعتی نوآوری کاربید ولتفرمن را در چندین جهت هدایت می کند:

• عملکرد بهبود يافته:بهینه سازی ترکیب، کنترل اندازه دانه ها، و باندر های جدید برای بهبود سختی، مقاومت در برابر لباس، سختی و سختی قرمز برای ماشینکاری با سرعت بالاتر و دقیق تر.
• مواد کامپوزیت:ترکیب کاربید وولفستم با مواد دیگر از طریق پوشش یا ساختارهای درجه بندی شده برای دستیابی به خواص ترکیبی برتر. ابزارهای پوشش داده شده به طور چشمگیری مقاومت در برابر لباس و عمر را بهبود می بخشند.
• تولید دقیق:پیشرفت تکنیک های فلزات سازی پودر و تجهیزات سینتر برای برآورده کردن الزامات ماشینکاری دقیق.
• پایداری زیست محیطی:توسعه مواد سازگار با محیط زیست (به عنوان مثال، اتصال کننده های بدون کوبالت) و فرآیندهای تولید کم مصرف و کم انتشار.

نتیجه گیری

به عنوان یک ماده با عملکرد بالا، سختی استثنایی، مقاومت در برابر فرسایش و کاربردهای گوناگون کاربید وولفستم موقعیت حیاتی خود را در تولید مدرن تضمین می کند.پیشرفت های تکنولوژیکی مداوم توانایی های آن را افزایش می دهد و در عین حال مرزهای کاربرد را گسترش می دهد.، که حمایت قوی تر از توسعه صنعتی است.