Koncepcja węglika spiekanego: materiał kompozytowy wytwarzany metodą metalurgii proszków składający się z ogniotrwałego związku metalu (faza twarda) i metalu związanego (faza związana).
Osnowa węglika spiekanego składa się z dwóch części: Jedna część to faza utwardzona, Druga część to metal wiążący.
Fazą utwardzoną są węgliki metali przejściowych układu okresowego pierwiastków, takich jak węglik wolframu, węglik tytanu, węglik tantalu, które są bardzo twarde i mają temperaturę topnienia powyżej 2000 ℃, a niektóre nawet ponad 4000 ℃.Ponadto azotki, borki, krzemki metali przejściowych również mają podobne właściwości i mogą być stosowane jako fazy utwardzające w węglikach spiekanych.Obecność fazy hartowanej decyduje o wyjątkowo wysokiej twardości i odporności stopu na zużycie.
Metalami wiążącymi są na ogół metale z grupy żelaza, zwykle kobalt i nikiel.Do produkcji węglika spiekanego wybiera się proszek surowca o wielkości cząstek od 1 do 2 mikronów i wysokim stopniu czystości.Surowce dozuje się według przepisanych proporcji składu, dodaje do alkoholu lub innych mediów w mokrym młynie kulowym, mieląc na mokro, tak aby zostały całkowicie wymieszane, rozdrobnione, wysuszone, przesiane i dodane do wosku lub gumy i innych rodzajów wyprasek agentów, a następnie suszy się, przesiewa i sporządza mieszaninę.Następnie mieszaninę granuluje się, prasuje i podgrzewa do temperatury bliskiej temperatury topnienia związanego metalu (1300 ~ 1500 ℃), przy czym utwardzona faza i związany metal utworzą stop eutektyczny.Po ochłodzeniu faza utwardzona jest rozprowadzana w siatce złożonej ze związanego metalu i jest ściśle ze sobą połączona, tworząc solidną całość.Twardość węglika spiekanego zależy od zawartości fazy utwardzającej i wielkości ziaren, tzn. im większa jest zawartość fazy utwardzającej i im drobniejsze jest ziarno, tym większa jest twardość.Wytrzymałość węglika spiekanego zależy od metalu wiążącego, a im wyższa zawartość metalu wiążącego, tym większa wytrzymałość na zginanie.
Podstawowe właściwości węglika spiekanego:
1) Wysoka twardość, wysoka odporność na zużycie
2) Wysoki moduł sprężystości
3) Wysoka wytrzymałość na ściskanie
4) Dobra stabilność chemiczna (kwas, zasady, odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze)
5) Niska udarność
6) Niski współczynnik rozszerzalności, przewodność cieplna i elektryczna podobna do żelaza i jego stopów
Zastosowania węglików spiekanych: nowoczesne materiały narzędziowe, materiały odporne na zużycie, materiały odporne na wysokie temperatury i korozję.
Zalety narzędzi węglikowych (w porównaniu do stali stopowych):
1) Wykładniczo, dziesiątki, a nawet setki razy, aby poprawić trwałość narzędzia.
Żywotność narzędzia do cięcia metalu można zwiększyć 5-80 razy, żywotność przyrządu pomiarowego 20-150 razy, a żywotność formy 50-100 razy.
2) Zwiększ prędkość skrawania metalu i prędkość wiercenia skorupy wykładniczo i dziesiątki razy.
3) Popraw dokładność wymiarową i wykończenie powierzchni obrabianych części.
4)Możliwa jest obróbka materiałów trudnoobrabialnych, takich jak stop żaroodporny, stop efektowy i żeliwo ekstratwarde, które są trudne w obróbce stalą szybkotnącą.
5) Może sprawić, że niektóre części będą odporne na korozję lub wysoką temperaturę i będą odporne na zużycie, poprawiając w ten sposób precyzję i żywotność niektórych maszyn i instrumentów.
Klasyfikacja węglika spiekanego:
1. Stop typu WC-Co (wiertło wolframowe): składający się z węglika wolframu i kobaltu.Czasami do narzędzia tnącego (czasami także do narzędzia ołowianego) dodaje się 2% lub mniej innego węglika (węglika tantalu, węglika niobu, węglika wanadu itp.) jako dodatków.Wysoki kobalt: 20-30%, średni kobalt: 10-15%, niski poziom kobaltu: 3-8%
2. Stop typu WC-TiC-Co(wolfram-żelazo-kobalt).
Stop o niskiej zawartości tytanu: 4-6% TiC, 9-15% Co
Stop średniego podbródka: 10-20% TiC, 6-8% Co
Stop o wysokiej zawartości tytanu: 25-40% TiC, 4-6% Co
3. Stopy WC-TiC-TaC(NbC)-Co.
Stop WC-TiC-Co ma lepszą odporność na utlenianie w wysokich temperaturach, a także lepszą odporność na szok termiczny, a zatem często ma dłuższą trwałość narzędzia.TiC: 5-15%, TaC(NbC): 2-10%, Co: 5-15%, reszta to WC.
4. Stalowy węglik spiekany: składa się z węglika wolframu lub węglika tytanu i stali węglowej lub stali stopowej.
5. Stop na bazie węglika tytanu: składający się z węgla niż tytanu, niklu metalicznego i metalicznego molibdenu lub węglika molibdenu (MoC).Całkowita zawartość niklu i molibdenu wynosi zwykle 20-30%.
Węglika można używać do wytwarzania zadziorów obrotowych, ostrzy CNC, frezów, noży okrągłych, noży do cięcia wzdłużnego, ostrzy do obróbki drewna, brzeszczotów pił, prętów węglikowych itp.
Czas publikacji: 7 lipca 2023 r