Матэрыял сплаву, выраблены з цвёрдага злучэння тугаплаўкага металу і звязальнага металу ў працэсе парашковай металургіі. Цвёрды сплав валодае шэрагам выдатных уласцівасцей, такіх як высокая цвёрдасць, зносаўстойлівасць, добрая трываласць і трываласць, тэрмаўстойлівасць і ўстойлівасць да карозіі, асабліва яго высокая цвёрдасць і зносаўстойлівасць, якія ў асноўным застаюцца нязменнымі нават пры тэмпературы 500 °C. высокая цвёрдасць пры 1000 ℃. Цвёрды сплав шырока выкарыстоўваецца як інструментальны матэрыял, напрыклад, такарныя інструменты, фрэзы, гэблі, свердзела, свідравальныя інструменты і г.д., для рэзкі чыгуну, каляровых металаў, пластмас, хімічных валокнаў, графіту, шкла, каменя і звычайнай сталі, а таксама можа выкарыстоўвацца для рэзкі матэрыялаў, якія цяжка паддаюцца апрацоўцы, такіх як тэрмаўстойлівая сталь, нержавеючая сталь, сталь з высокім утрыманнем марганца, інструментальная сталь і г. д. Хуткасць рэзання новых цвёрдасплаўных інструментаў зараз у сотні разоў перавышае хуткасць рэзкі з вугляродзістай сталі.
Прымяненне цэментаванага карбіду
(1) Інструментальны матэрыял
Цвёрды сплав - гэта самая вялікая колькасць інструментальнага матэрыялу, з якога можна вырабляць такарныя інструменты, фрэзы, гэблі, свердзелы і г. д. Сярод іх карбід вальфраму і кобальту прыдатны для апрацоўкі кароткай стружкі чорных і каляровых металаў і апрацоўкі неметалічныя матэрыялы, такія як чыгун, літая латунь, бакеліт і інш.; карбід вальфраму-тытана-кобальту падыходзіць для працяглай апрацоўкі чорных металаў, такіх як сталь. Апрацоўка стружак. Сярод падобных сплаваў для чарнавой апрацоўкі падыходзяць сплавы з большым утрыманнем кобальту, а для аздаблення - з меншым утрыманнем кобальту. Цвёрдыя сплавы агульнага прызначэння маюць нашмат больш працяглы тэрмін апрацоўкі, чым іншыя цвёрдыя сплавы для матэрыялаў, якія складана апрацоўваць, такіх як нержавеючая сталь.
(2) Матэрыял формы
Цвёрды сплав у асноўным выкарыстоўваецца для халоднай апрацоўкі штампаў, такіх як штампы халоднай выцяжкі, штампы халоднай штампоўкі, экструзійныя штампы і штампы для халоднага пірса.
Патрабуецца, каб цвёрдасплаўныя штампы для халоднай высадкі мелі добрую ўдарную глейкасць, глейкасць разбурэння, трываласць на стомленасць, трываласць на выгіб і добрую зносаўстойлівасць у зносастойкіх умовах працы пры ўдарах або моцных ударах. Звычайна выкарыстоўваюцца маркі сплаву з сярэднім і высокім утрыманнем кобальту і сярэдняга і буйнога зярністасці, напрыклад YG15C.
Наогул кажучы, сувязь паміж зносаўстойлівасцю і трываласцю цвёрдага сплаву супярэчлівая: павышэнне зносаўстойлівасці прывядзе да зніжэння трываласці, а павелічэнне трываласці непазбежна прывядзе да зніжэння зносаўстойлівасці. Такім чынам, пры выбары марак сплаваў неабходна выконваць канкрэтныя патрабаванні да выкарыстання ў адпаведнасці з аб'ектам апрацоўкі і ўмовамі апрацоўкі.
Калі абраная марка схільная да ранняга парэпання і пашкоджанняў падчас выкарыстання, варта выбраць марку з больш высокай трываласцю; калі абраная марка схільная да ранняга зносу і пашкоджанняў падчас выкарыстання, варта выбраць марку з большай цвёрдасцю і лепшай зносаўстойлівасцю. . Наступныя маркі: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Злева направа цвёрдасць памяншаецца, зносаўстойлівасць зніжаецца, а трываласць павялічваецца; наадварот, усё наадварот.
(3) Вымяральныя інструменты і зносаўстойлівыя дэталі
З цвёрдага сплаву вырабляюць зносаўстойлівыя павярхоўныя ўкладкі і дэталі вымяральных інструментаў, прэцызійныя падшыпнікі шліфавальных станкоў, накіроўвалыя пласціны і накіроўвалыя стрыжні бесцэнтральных шліфавальных станкоў, вяршыні такарных станкоў і іншыя зносаўстойлівыя дэталі.
Звязальныя металы - гэта звычайна металы групы жалеза, звычайна кобальт і нікель.
Пры вытворчасці цэментаванага карбіду памер часціц абранага парашка сыравіны складае ад 1 да 2 мікрон, а чысціня вельмі высокая. Сыравіну размяркоўваюць у адпаведнасці з устаноўленым суадносінамі складу, а спірт або іншыя асяроддзя дадаюць для вільготнага памолу ў мокрым шаравым млыне, каб яны цалкам змяшаліся і здробнены. Прасеяць сумесь. Затым сумесь гранулююць, прэсуюць і награваюць да тэмпературы, блізкай да тэмпературы плаўлення злучнага металу (1300-1500 °C), зацвярдзелая фаза і звязальны метал утвараюць эўтэктычны сплаў. Пасля астуджэння зацвярдзелыя фазы размяркоўваюцца ў сетцы, якая складаецца з злучнага металу, і цесна злучаюцца адзін з адным, утвараючы цвёрдае цэлае. Цвёрдасць цэментаванага карбіду залежыць ад утрымання зацвярдзелай фазы і памеру збожжа, гэта значыць, чым вышэй утрыманне загартаванай фазы і чым драбней збожжа, тым большая цвёрдасць. Цвёрдасць цэментаванага карбіду вызначаецца злучным металам. Чым вышэй утрыманне злучнага металу, тым вышэй трываласць на выгіб.
У 1923 годзе Шлертэр з Германіі дадаў ад 10% да 20% кобальту ў парашок карбіду вальфраму ў якасці злучнага рэчыва і вынайшаў новы сплаў карбіду вальфраму і кобальту. Цвёрдасць саступае толькі алмазу. Першы выраблены з цэментаванага карбіду. Пры рэзанні сталі інструментам з гэтага сплаву рэжучая абза будзе хутка зношвацца, і нават рэжучая абза трэсне. У 1929 г. Шварцкоў у Злучаных Штатах дадаў пэўную колькасць карбіду вальфраму і злучэння карбіду тытана да зыходнага складу, што палепшыла прадукцыйнасць інструмента пры рэзцы сталі. Гэта яшчэ адно дасягненне ў гісторыі развіцця карбіду.
Цвёрды сплав валодае шэрагам выдатных уласцівасцей, такіх як высокая цвёрдасць, зносаўстойлівасць, добрая трываласць і трываласць, тэрмаўстойлівасць і ўстойлівасць да карозіі, асабліва яго высокая цвёрдасць і зносаўстойлівасць, якія ў асноўным застаюцца нязменнымі нават пры тэмпературы 500 °C. высокая цвёрдасць пры 1000 ℃. Цвёрды сплав шырока выкарыстоўваецца як інструментальны матэрыял, напрыклад, такарныя інструменты, фрэзы, гэблі, свердзела, свідравальныя інструменты і г.д., для рэзкі чыгуну, каляровых металаў, пластмас, хімічных валокнаў, графіту, шкла, каменя і звычайнай сталі, а таксама можа выкарыстоўвацца для рэзкі матэрыялаў, якія цяжка паддаюцца апрацоўцы, такіх як тэрмаўстойлівая сталь, нержавеючая сталь, сталь з высокім утрыманнем марганца, інструментальная сталь і г. д. Хуткасць рэзання новых цвёрдасплаўных інструментаў зараз у сотні разоў перавышае хуткасць рэзкі з вугляродзістай сталі.
Цвёрды сплав таксама можа выкарыстоўвацца для вырабу інструментаў для свідравання горных парод, горназдабыўных інструментаў, свідравальных інструментаў, вымяральных інструментаў, зносастойкіх дэталяў, металічных абразіўных матэрыялаў, гільзаў цыліндраў, дакладных падшыпнікаў, асадак, металічных форм (такіх як штампы для валачэння дроту, штампы для нітаў, гайкавыя штампы , і розныя крапежныя формы, выдатныя характарыстыкі цэментаванага карбіду паступова замянілі папярэднія сталёвыя формы).
Пазней таксама выйшаў карбід з пакрыццём. У 1969 годзе Швецыя паспяхова распрацавала інструмент з пакрыццём з карбіду тытана. Аснову інструмента складае карбід вальфраму-тытана-кобальту або карбід вальфраму-кобальту. Таўшчыня пакрыцця з карбіду тытана на паверхні складае ўсяго некалькі мікрон, але ў параўнанні з той жа маркай інструментаў са сплаву, тэрмін службы павялічваецца ў 3 разы, а хуткасць рэзання павялічваецца на 25% да 50%. У 1970-х гадах з'явілася чацвёртае пакаленне інструментаў з пакрыццём для рэзкі матэрыялаў, якія цяжка апрацоўваюцца.
Як спекается карбід?
Цвёрды сплав - гэта металічны матэрыял, выраблены метадам парашковай металургіі з карбідаў і звязальных металаў аднаго або некалькіх тугаплаўкіх металаў.
Mасноўныя краіны-вытворцы
У свеце больш за 50 краін вырабляюць цвёрды сплав з агульным аб'ёмам вытворчасці 27 000-28 000 т. Асноўныя вытворцы - ЗША, Расія, Швецыя, Кітай, Германія, Японія, Вялікабрытанія, Францыя і інш. Сусветны рынак цвёрдасплаўнага сплаву ў асноўным насычаны. , канкурэнцыя на рынку вельмі жорсткая. Цвёрдасплаўная прамысловасць Кітая пачала фарміравацца ў канцы 1950-х гадоў. З 1960-х па 1970-я гады прамысловасць цэментаванага карбіду ў Кітаі хутка развівалася. У пачатку 1990-х агульны аб'ём вытворчасці цэментаванага карбіду ў Кітаі дасягнуў 6000 т, а агульны аб'ём вытворчасці цэментаванага карбіду дасягнуў 5000 т, саступаючы толькі Расіі і ЗША, ён займае трэцяе месца ў свеце.
Фрэза для туалета
①Цвёрды сплав вальфраму і кобальту
Асноўныя кампаненты - карбід вальфраму (WC) і звязальны кобальт (Co).
Яго клас складаецца з «YG» («цвёрды і кобальт» на кітайскай піньінь) і працэнтнага сярэдняга ўтрымання кобальту.
Напрыклад, YG8 азначае сярэдні WCo=8%, а астатняе - карбід вальфраму і кобальту з карбіду вальфраму.
ТИЦ нажы
②Карбід вальфраму, тытана і кобальту
Асноўныя кампаненты - карбід вальфраму, карбід тытана (TiC) і кобальт.
Яго марка складаецца з «YT» («цвёрды, тытан», два сімвалы ў кітайскай прэфіксе піньінь) і сярэдняга ўтрымання карбіду тытана.
Напрыклад, YT15 азначае сярэдні WTi=15%, а астатняе - карбід вальфраму і карбід вальфраму-тытана-кобальту з утрыманнем кобальту.
Вальфрам Тытан Тантал Інструмент
③Вальфрам-тытан-тантал (ніёбій) карбід
Асноўнымі кампанентамі з'яўляюцца карбід вальфраму, карбід тытана, карбід тантала (або карбід ніёбія) і кобальт. Гэты выгляд цэментаванага карбіду таксама называюць агульным цэментаваным карбідам або універсальным цэментаваным карбідам.
Яго адзнака складаецца з "YW" (кітайскі фанетычны прэфікс "hard" і "wan") плюс парадкавы нумар, напрыклад YW1.
Тэхнічныя характарыстыкі
Цвёрдасплаўныя зварныя ўстаўкі
Высокая цвёрдасць (86～93HRA, што эквівалентна 69～81HRC);
Добрая цеплавая цвёрдасць (да 900 ~ 1000 ℃, захаваць 60HRC);
Добрая ўстойлівасць да ізаляцыі.
Цвёрдасплавныя рэжучыя інструменты працуюць у 4-7 разоў хутчэй, чым хуткарэзная сталь, а тэрмін службы інструмента ў 5-80 разоў вышэй. Тэрмін службы пры вырабе прэс-формаў і вымяральных інструментаў у 20-150 разоў перавышае тэрмін службы легаванай інструментальнай сталі. Ён можа рэзаць цвёрдыя матэрыялы каля 50HRC.
Аднак цвёрды сплав далікатны і не паддаецца механічнай апрацоўцы, і з яго складана вырабляць інтэгральныя інструменты складанай формы. Таму часта вырабляюць ляза рознай формы, якія ўстанаўліваюць на корпус інструмента або корпус прэс-формы з дапамогай зваркі, склейвання, механічнага заціску і інш.
Бар асаблівай формы
Спяканне
Спяканне з цвёрдага сплаву заключаецца ў прэсаванні парашка ў нарыхтоўку, а затым увядзенні ў печ для спякання для нагрэву да пэўнай тэмпературы (тэмпературы спякання), вытрымлівання на працягу пэўнага часу (час вытрымкі), а затым астуджэння для атрымання цэментаванага цвёрдасплаўны матэрыял з неабходнымі ўласцівасцямі.
Працэс спякання карбіду можна падзяліць на чатыры асноўныя этапы:
1: На этапе выдалення фармовачнага агента і папярэдняга спякання спечаны корпус змяняецца наступным чынам:
Выдаленне фармовачнага агента, з павышэннем тэмпературы на пачатковай стадыі спякання, фармовачны агент паступова раскладаецца або выпараецца, і спеченный цела выключаецца. Тып, колькасць і працэс спякання розныя.
Аксіды на паверхні парашка зніжаюцца. Пры тэмпературы спякання вадарод можа аднаўляць аксіды кобальту і вальфраму. Калі фармовачны агент выдаляюць у вакууме і пякуць, вугляродна-кіслародная рэакцыя не будзе моцнай. Кантактнае напружанне паміж часціцамі парашка паступова ліквідуецца, парашок злучаючага металу пачынае аднаўляцца і перакрышталізавацца, пачынае адбывацца павярхоўная дыфузія, і трываласць брыкетавання паляпшаецца.
2: Стадыя спякання ў цвёрдай фазе (тэмпература эўтэктыкі 800 ℃)
Пры тэмпературы перад з'яўленнем вадкай фазы, акрамя працягу працэсу папярэдняй стадыі, інтэнсіфікуюцца цвёрдафазная рэакцыя і дыфузія, узмацняецца пластычная плынь, адбываецца значнае ўсаджванне спечанага цела.
3: Стадыя спякання ў вадкай фазе (тэмпература эўтэктыкі - тэмпература спякання)
Калі вадкая фаза з'яўляецца ў спечаным целе, хутка завяршаецца ўсаджванне, пасля чаго адбываецца крышталяграфічнае пераўтварэнне з фарміраваннем асноўнай структуры і структуры сплаву.
4: Стадыя астуджэння (тэмпература спякання - пакаёвая тэмпература)
На гэтай стадыі структура і фазавы склад сплаву маюць некаторыя змены пры розных умовах астуджэння. Гэтую асаблівасць можна выкарыстоўваць для нагрэву карбіду для паляпшэння яго фізічных і механічных уласцівасцяў.
Час публікацыі: 11 красавіка 2022 г
