Co je karbid wolframu?

Co je to slinutý karbid? Jaké jsou jeho vlastnosti?

Definice

slinutý karbid je kompozitní materiál vyrobený práškovou metalurgií a složený ze sloučenin žáruvzdorných kovů (tvrdá fáze) a pojivových kovů (fáze pojiva).

Vlastnosti

Vysoká tvrdost a odolnost proti opotřebení;

Vysoká pevnost v tlaku (až 6000 mpa);

dobrá stabilita;

Křehký.

Výhody

ve srovnání s nástrojovou ocelí má slinutý karbid následující výhody:

Výrazně zlepšit životnost nástroje, několikrát až desítkykrát;

Rychlost řezání a efektivita práce jsou zlepšeny;

Zlepšila se přesnost a hladkost obrobku.

Složení, struktura a vlastnosti slinutého karbidu

Složení

hlavní složky slinutého karbidu jsou WC, CO a tic a sekundární složky jsou cín, Ni, Mo, TAC, NBC, VC, Cr3C2 atd. Mezi nimi WC (včetně TIC) tvoří více než 80% a co tvoří méně než 20%. Podíl ostatních složek je velmi malý.

Struktura

normální struktura slitiny wolframu a kobaltu je dvoufázová struktura fáze WC a fáze co. První se také nazývá tvrdá fáze nebo α fáze, druhá je adhezivní fáze nebo β fáze. Existují dvě normální struktury slitin wolframu a titanu a kobaltu, jedna je (Ti, w) c+co dvoufázová struktura a druhá je (Ti, w) + wc+co třífázová struktura.

Výkon

Mezi hlavní výkonnostní ukazatele slinutého karbidu patří hustota, pevnost v ohybu, tvrdost, koercitivní síla, kobaltový magnetismus atd. Hustota je nejzákladnějším ukazatelem kvality slinutého karbidu a je základem dalších vlastností. Tvrdost a pevnost v ohybu jsou dvě hlavní mechanické vlastnosti slinutého karbidu, které přímo ovlivňují aplikační účinek slitiny. Tyto tři vlastnosti v podstatě určují komplexní kvalitu slinutého karbidu, která je nejen indexem hodnocení výrobků opouštějících továrnu, ale také indexem, kterému uživatelé věnují největší pozornost, a důležitým základem pro racionální výběr slinutého karbidu.

Funkce několika běžně používaných látek v nástrojových materiálech:

WC – fáze odolná proti opotřebení, hlavní složka nástrojového materiálu;

Ko – tvárná fáze, s nárůstem obsahu CO roste pevnost a houževnatost slitiny a klesá tvrdost;

TiC – tvrdá fáze, s nárůstem obsahu TiC se zvyšuje odolnost slitiny proti kráterovému opotřebení, ale snižuje se pevnost a houževnatost slitiny a zvyšuje se křehkost slitiny;

TAC, NBC – tvrdá fáze, která může výrazně zlepšit odolnost slitiny při vysokých teplotách a opotřebení. Slitina s TAC a NBC má dobrou všestrannost;

CRC, inhibitory VC, inhibují růst WC zrn.

Klasifikace slinutého karbidu

Podle různého složení lze slinutý karbid rozdělit do pěti kategorií.

Slinutý karbid na bázi karbidu wolframu

včetně WC Co, WC tic Co, WC TAC Co, WC tic tac (NBC) -co atd. Tyto slitiny se skládají hlavně z WC.

Slinutý karbid na bázi karbidu titanu nebo na bázi karbonitridu titanu

druh slinutého karbidu obvykle složený z tic nebo Ti (C, n) jako základní složky a Ni Mo jako pojiva. Jako je tic Mo Ni, tic WC TAC (NBC) -mo Ni, Ti (C, n) -mo Co Ni atd.

Povlak ze slinutého karbidu

naneste na povrch slitiny vrstvu ticu, cínu, TiB2, ZrN, CrN, AI2O3, TiCN, B4C, SiC, BN, TiAIN, diamantu a dalších látek tak, aby se zdvojnásobil provozní výkon nástroje.

Slinutý karbid s ocelí

druh slinutého karbidu, jehož hlavní složkou je ocel a jehož tvrdou fází je tic nebo WC. Jeho pozoruhodnou vlastností je, že jej lze tepelně zpracovávat a obrábět. Je to druh mezislitiny mezi nástrojovou ocelí a slinutým karbidem.

Ostatní slinutý karbid

jako je slinutý karbid na bázi Cr3C2, který se skládá z Cr3C2 jako hlavní složky a Ni nebo Ni-W jako pojiva. Obvykle se používá jako součásti odolné proti opotřebení a korozi.

Kromě toho existují dva důležité materiály nástroje. Jedním z nich jsou keramické materiály, včetně oxidu hlinitého (bílá keramika), nitridu křemíku a keramiky Theron (si3n4/al2o3). Druhým jsou supertvrdé materiály, polykrystalický diamant (PCD) a polykrystalický kubický nitrid boru PCBN.

Klasifikace podle účelu

Slinutý karbid má řadu vynikajících vlastností a je široce používán. S postupem času se jeho využití rozšiřuje. Hlavní použití jsou následující:

Řezné nástroje

slinutý karbid lze použít jako různé řezné nástroje. Spotřeba řezných nástrojů ze slinutého karbidu v Číně představuje asi jednu třetinu celkové produkce slinutého karbidu (asi 3 000 tun), z čehož asi 781 TP3T se používá na svařovací nástroje a asi 221 TP3T na indexovatelné nástroje. Slinutý karbid používaný pro nástroje numerického řízení představuje pouze asi 201 TP3T slinutého karbidu používaného pro indexovatelné nástroje. Kromě toho existují řezné nástroje, jako jsou integrované vrtáky ze slinutého karbidu, malé kotoučové pilové kotouče ze slinutého karbidu a mikrovrtáky ze slinutého karbidu.

Geologické těžební nástroje

Geologické těžební nástroje jsou také hlavním využitím slinutého karbidu. Slinutý karbid pro těžbu v Číně představuje asi 251 TP3T celkové výroby slinutého karbidu. Používá se hlavně pro vrtáky pro příklepové vrtání, bity pro geologický průzkum, vrtáky pro doly a ropná pole, válečkové vrtačky, uhelné řezačky, příklepové vrtačky pro průmysl stavebních materiálů atd.

Plísně

slinutý karbid používaný jako různé formy představuje asi 81 TP3T celkové výroby slinutého karbidu, včetně zápustek pro tažení drátu, zápustek pro tažení za studena, zápustek pro vytlačování za studena, zápustek pro vytlačování za tepla, zápustek pro kování za tepla, tvářecích zápustek a trnů pro tažení trubek, jako jsou dlouhé trny, kulové trny, různé používané cementové trny, plovoucí trny používané v poslední době ve výrobě plovoucích trnů pro materiály na válcované dráty se rychle zvýšil a slinutý karbid používaný pro válce v Číně představuje 31 TP3T z celkové výroby slinutého karbidu.

Konstrukční díly

existuje mnoho výrobků ze slinutého karbidu pro konstrukční díly, jako jsou rotační těsnicí kroužky, písty kompresorů, sklíčidla soustruhů, vřetena brusek, ložiskové čepy atd.

Díly odolné proti opotřebení

díly odolné proti opotřebení vyrobené ze slinutého karbidu zahrnují trysky, vodicí lišty, plunžry, kuličky, protiskluzové hřebíky, desky sněhové lopaty atd.

Dutina pro odolnost vůči vysokému tlaku a vysoké teplotě

nejdůležitější použití je výroba horního kladiva, válce a dalších výrobků pro syntetický diamant. Slinutý karbid pro horní kladivo a válec představuje 91 TP3T celkové výroby slinutého karbidu v Číně.

Jiné použití

slinutý karbid se používá stále více a více a v posledních letech se rozšiřuje v civilní oblasti, jako je řetízek na hodinky, pouzdro na hodinky, zipová hlava vysoce kvalitních zavazadel, ochranná známka slinutého karbidu atd.