Метод классификации карбида цементированного карбида

Цементный карбид является наиболее широко используемым типом высокоскоростной обработки (HSM) материала инструмента. Этот тип материала производится порошковой металлургией, а состоит из твердого карбида (обычно вольфрамовых карбидных туалетов) частиц и более мягкой металлической состав связи. В настоящее время существуют сотни цементированных карбидов на основе туалетов с различными композициями. Большинство из них используют Cobalt (CO) в качестве связующего. Никель (Ni) и хромиум (Cr) также обычно используются связующие элементы, а могут быть добавлены другие элементы. Некоторые легирующие элементы.

Комбинированные изменения различных типов порошка карбида вольфрама, состав смеси и содержания металла, а также тип и количество ингибиторов роста зерна, составляют различные сорта цементированных карбидных сортов. Эти параметры будут определять микроструктуру и характеристики цементированного карбида. Некоторые конкретные комбинации производительности стали первым выбором для конкретных приложений обработки, что делает его значимым для классификации различных цементированных карбидных сортов.

Два наиболее часто используемых системы классификации цементированных карбида для целей обработки являются система C класса и система сорта ISO. Хотя ни одна из этих двух систем не может полностью отражать свойства материала, которые влияют на выбор цементированных карбидных сортов, они обеспечивают начальную точку для обсуждения. Для каждой классификации многие производители имеют свои собственные специальные оценки, что привело к широкому разнообразию карбидных сортов.

Цементированные карбидные сорта также могут быть классифицированы в соответствии с составом. Оценки карбида вольфрама (WC) могут быть разделены на три основных типа: простой тип, микрокристаллический тип и тип сплава. Простые оценки в основном состоят из карбида вольфрама и связующих связей кобальта, но они также могут содержать небольшое количество ингибиторов роста зерна. Микрокристаллические сорты состоят из карбида вольфрама и связующего кобальта, добавляемым несколькими тысячными карбидами ванадия (VC) и / или карбида хрома (CR3C2), а размер его зерна может достигать 1 мкм или меньше. Сплаты сплава состоят из карбида вольфрама и связующего кобальта, содержащего несколько процентов карбида титана (TIC), карбида тантала (TAC) и карбида ниобия (NBC). Эти добавки также называются кубическими карбидами из-за их спекания Последняя микроструктура показала неровную трехфазную структуру.

(1) простые виды цементированных сортов карбида

Такие оценки, используемые для металлической резки, обычно содержат 3 %-12% кобальта (весовое соотношение). Диапазон размеров карбида вольфрама обычно составляет от 1 до 8 мкм. Как и другие оценки, уменьшение размера частиц карбида вольфрама может увеличить свою твердость и поперечную прочность разрушения (TRS), но она снизит ее вязкость. Твердость простых сортов обычно между Hra89-93.5; Поперечная прочность разрушения обычно составляет от 175 до 350ksi. Порошок этого типа может содержать большое количество переработанного сырья.

Простые сорта могут быть классифицированы на C1-C4 в системе класса C и могут быть классифицированы в соответствии с серией K, N, S и H, в системе сорта ISO. Простые оценки с промежуточными характеристиками могут быть классифицированы как общие оценки (такие как C2 или K20), которые могут быть использованы для поворота, фрезерования, строгания и скучного; Оценки с меньшим размером зерна или более низким содержанием кобальта и более высокой твердостью могут использоваться, его классифицируется как отделка (например, C4 или K01); Оценки с большим размером зерна или содержанием кобальта и лучшая ударная вязкость могут быть классифицированы как грубые отделочные сорта (такие как C1 или K30).

Инструменты, выполненные с помощью симплексных сортов, могут быть использованы для резки чугуна, 200 и 300 серии из нержавеющей стали, алюминия и других цветных металлов, высокотемпературных сплавов и закаленной стали. Такие оценки также могут быть использованы в не металлических режущих полях (таких как инструменты для рок-и геологических буровых средств). Размер зерна этих сортов находится в диапазоне 1,5-10 мкм (или больше), а содержание кобальта составляет 6% -16%. Другим не металлическим режущим приложением простых цементированных карбидных сортов - сделать умирание и удары. Эти оценки обычно имеют размер среднего зерна и содержание кобальта на 16% -30%.

(2) микрокристаллические цементированные карбидные сорта

Такие оценки обычно содержат 6% -15% кобальт. Во время листового фазового спекания дополнительный карбид ванадия и (или) карбид хрома может контролировать рост зерна, тем самым получая тонкую зерновую структуру с размером зерна менее 1 мкм. Этот мелкозернистый сорт имеет очень высокую твердость и поперечную силу перелома выше 500ksi. Сочетание высокой прочности и достаточной прочности позволяет таким брендам инструментов принять более широкий положительный угол граблях, который может снизить усилие для резания и производить более тонкие чипсы, нарезанные, а не толкающие металлические материалы.

Благодаря строгой качественному идентификации различного сырья при производстве сортов цементированного карбида порошка и строгого контроля условий процесса спекания для предотвращения образования аномальных крупных зерен в микроструктуре материала, соответствующих свойствам материала. Чтобы сохранить размер зерна небольшого и однородного, переработанный переработанный порошок может использоваться только тогда, когда процесс сырья и утилизации могут быть полностью контролируемыми, и реализованы обширные проверки качества.

Микрокристаллические сорта могут быть классифицированы в соответствии с серией M сорта в системе ISO. Помимо этого, другие методы классификации в системе класса C и систему со стороны ISO такие же, как простые оценки. Микрокристаллические классы могут быть использованы для создания инструментов для резки более мягких материалов для заготовки, потому что поверхность этого инструмента может быть обработана очень гладко и может поддерживать чрезвычайно острые режущие кромки.

Микрокристаллические инструменты также могут быть использованы для обработки суперсплавов на основе никеля, поскольку этот инструмент может выдерживать температуру резания до 1200 ° C. Для обработки высокотемпературных сплавов и других специальных материалов использование микрокристаллических инструментов бренда и простые инструменты марки, содержащие рутения, могут одновременно улучшать его износостойкость, устойчивость к деформации и ударной вязкости. Микрокристаллические сорта также подходят для изготовления вращающихся инструментов (таких как сверла), которые генерируют стресс сдвига. Существует сверло, изготовленная из композитных сортов цементированного карбида. Содержание кобальта в материале варьируется в определенной части одного и того же бурового бита, тем самым оптимизируя твердость и ударную вязкость бурового бита в соответствии с потребностями обработки.

(3) Крепежные классы сплавовного типа

Этот тип сорта в основном используется для резки стальных деталей, содержание кобальта обычно составляет 5% -10%, а диапазон размеров зерна составляет 0,8-2 мкм. При добавлении 4% -25% карбида титана (TIC), тенденция карбида вольфрама (WC) для диффузного на поверхность стальных чипсов может быть уменьшена. Добавляя не более 25% карбида Tantalum (Tac) и карбида ниобия (NBC), прочность, резистентность износостойкости кратера и термическое ударопрочность инструмента могут быть улучшены. Добавление таких кубических карбидов также может улучшить красную твердость инструмента и помогать избежать термической деформации инструмента в тяжелой резке или другой обработке, где режущий край будет генерировать высокие температуры. Кроме того, карбид титана может обеспечивать участки нуклеаций в процессе спекания и улучшить равномерность кубического распределения карбида в заготовке.

Вообще говоря, хрупкость твердости цементированных карбидных сортов сплавов представляет собой HRA91-94, а прочность поперечной переломы составляет 150-300ksi. По сравнению с простыми оценками, сортами сплава имеют более низкую износостойкость и более низкую прочность, но у них лучше устойчивость к клейкому износу. Класски типа сплава могут быть классифицированы на C5-C8 в системе класса C и могут быть классифицированы в соответствии с серией класса P и M в системе сорта ISO. Оценки сплава с промежуточными характеристиками могут быть классифицированы как общие оценки (такие как C6 или P30), которые могут быть использованы для поворота, постукивания, строгания и фрезерования. Оценки с самой высокой твердостью могут быть классифицированы как отдельные сорта (такие как C8 и P01) для тонкой поворотной и скучной обработки. Эти оценки обычно имеют меньшие размеры зерна и более низкое содержание кобальта, чтобы получить требуемую твердость и износостойкость. Однако аналогичные материальные свойства могут быть получены путем добавления большего количества кубических карбидов. Самые жесткие сорта могут быть классифицированы как черновые классы (такие как C5 или P50). Эти оценки обычно имеют размер частиц среднего размера и высокое содержание кобальта, а добавление кубических карбидов также мало, чтобы получить требуемую прочность, ингибируя распространение трещин. В процессе прерывистого поворота, производительность резания может быть дополнительно улучшена с помощью богатых кобальтовыми сортами с более высоким содержанием кобальта на поверхности инструмента.

Оценки сплава с более низким содержанием карбида титана используются для резки нержавеющей стали и подавленного чугуна, но также могут быть использованы для обработки цветных металлов (таких как никелевые суперсплавов). Размер зерна этих сортов обычно составляет менее 1 мкм, а содержание кобальта составляет 8% -12%. Оценки с более высокой твердостью (например, M10) могут быть использованы для поворота и обработки дворного чугуна; Оценки с лучшей прочностью (например, M40) могут использоваться для фрезерования и строгания стали или для поворота из нержавеющей стали или суперсплавов.

Цементированные карбид из сплава-типа также могут быть использованы для не металлических режущих целей, в основном для изготовления износостойких деталей. Эти оценки обычно имеют размер частиц 1,2-2 мкм и содержание кобальта на 7% -10%. При производстве этих оценок большая часть переработанного сырья обычно добавляется для получения более высокой экономической эффективности в применении износостойких деталей. Износостойкие детали должны иметь хорошую коррозионную стойкость и высокую твердость. При создании таких оценок эти свойства могут быть получены путем добавления карбида никеля и хрома.