¿Qué es el carburo de tungsteno?

¿Qué es el carburo cementado? ¿Cuáles son sus características?

Definición

El carburo cementado es un material compuesto producido por pulvimetalurgia y formado por compuestos metálicos refractarios (fase dura) y metales de unión (fase de unión).

Características

Alta dureza y resistencia al desgaste;

Alta resistencia a la compresión (hasta 6000mpa);

Buena estabilidad;

Frágil.

Ventajas

En comparación con el acero para herramientas, el carburo cementado tiene las siguientes ventajas:

Mejora enormemente la vida útil de la herramienta, de varias veces a docenas de veces;

Se mejoran la velocidad de corte y la eficiencia del trabajo;

Se mejora la precisión y la suavidad de la pieza de trabajo.

Composición, estructura y propiedades del carburo cementado

Composición

Los componentes principales del carburo cementado son WC, CO y TIC, y los componentes secundarios son estaño, Ni, Mo, TAC, NBC, VC, Cr3C2, etc. Entre ellos, WC (incluido TIC) representa más de 80% y CO representa menos de 20%. La proporción de otros componentes es muy pequeña.

Estructura

La estructura normal de la aleación de tungsteno y cobalto es la estructura de dos fases de la fase WC y la fase co. La primera también se denomina fase dura o fase α, la segunda es la fase adhesiva o fase β. Existen dos estructuras normales de las aleaciones de tungsteno y titanio y cobalto: una es la estructura de dos fases (Ti, w) c+co y la otra es la estructura de tres fases (Ti, w) + wc+co.

Actuación

Los principales indicadores de rendimiento del carburo cementado incluyen la densidad, la resistencia a la flexión, la dureza, la fuerza coercitiva, el magnetismo del cobalto, etc. La densidad es el índice más básico de la calidad del carburo cementado y es la base de otras propiedades. La dureza y la resistencia a la flexión son las dos principales propiedades mecánicas del carburo cementado, que afectan directamente el efecto de aplicación de la aleación. Estas tres propiedades determinan básicamente la calidad integral del carburo cementado, que no solo es el índice de evaluación de los productos que salen de la fábrica, sino también el índice al que los usuarios prestan más atención y una base importante para la selección racional del carburo cementado.

Funciones de varias sustancias de uso común en materiales de herramientas:

WC – fase resistente al desgaste, el componente principal del material de la herramienta;

Co – fase dúctil, con el aumento del contenido de CO, la resistencia y tenacidad de la aleación aumentan y la dureza disminuye;

TiC – fase dura, con el aumento del contenido de TiC, la capacidad anticráter de la aleación aumenta, pero la resistencia y tenacidad de la aleación disminuyen y la fragilidad de la aleación aumenta;

TAC, NBC: fase dura que puede mejorar significativamente el rendimiento a altas temperaturas y la resistencia al desgaste de la aleación. La aleación con TAC y NBC tiene buena versatilidad;

Los inhibidores de CRC, VC, inhiben el crecimiento de los granos de WC.

Clasificación del carburo cementado

Según diferentes composiciones, el carburo cementado se puede dividir en cinco categorías.

Carburo cementado a base de carburo de tungsteno

incluyendo WC Co, WC tic Co, WC TAC Co, WC tic tac (NBC) -co, etc. Estas aleaciones se componen principalmente de WC.

Carburo cementado a base de carburo de titanio o de carbonitruro de titanio

Un tipo de carburo cementado que generalmente se compone de tic o Ti (C, n) como componente básico y Ni Mo como aglutinante. Como tic Mo Ni, tic WC TAC (NBC) -mo Ni, Ti (C, n) -mo Co Ni, etc.

Recubrimiento de carburo cementado

depositar una capa de TIC, estaño, TiB2, ZrN, CrN, AI2O3, TiCN, B4C, SiC, BN, TiAIN, diamante y otras sustancias en la superficie de la aleación, a fin de duplicar el rendimiento útil de la herramienta.

Carburo cementado unido con acero

Un tipo de carburo cementado cuyo componente principal es el acero y cuya fase dura es el tic o WC. Su característica destacable es que puede ser tratado térmicamente y mecanizado. Es un tipo de aleación intermedia entre el acero para herramientas y el carburo cementado.

Otros carburos cementados

como el carburo cementado a base de Cr3C2, que se compone de Cr3C2 como componente principal y Ni o Ni-W como aglutinante. Se utiliza habitualmente como piezas resistentes al desgaste y a la corrosión.

Además, hay dos materiales de herramientas importantes. Uno son los materiales cerámicos, que incluyen alúmina (cerámica blanca), nitruro de silicio y cerámica Theron (si3n4/al2o3). El otro son los materiales superduros, el diamante policristalino (PCD) y el nitruro de boro cúbico policristalino PCBN.

Clasificación por finalidad

El carburo cementado tiene una serie de excelentes propiedades y es ampliamente utilizado. Con el paso del tiempo, su uso se va ampliando. Los principales usos son los siguientes:

Herramientas de corte

El carburo cementado se puede utilizar como una variedad de herramientas de corte. El consumo de carburo cementado de herramientas de corte en China representa aproximadamente un tercio de la producción total de carburo cementado (alrededor de 3000 toneladas), de las cuales aproximadamente 78% se utilizan para herramientas de soldadura y aproximadamente 22% se utilizan para herramientas indexables. El carburo cementado utilizado para herramientas de control numérico solo representa alrededor de 20% del carburo cementado utilizado para herramientas intercambiables. Además, hay herramientas de corte como brocas de carburo cementado integral, hojas de sierra circular pequeña de carburo cementado integral y microbrocas de carburo cementado.

Herramientas de minería geológica

Las herramientas de minería geológica también son un uso importante del carburo cementado. El carburo cementado para minería en China representa alrededor de 25% de la producción total de carburo cementado. Se utiliza principalmente para brocas para perforación de impacto, brocas para exploración geológica, perforadoras de fondo para minas y campos petroleros, perforadoras de rodillos, picas cortadoras de carbón, perforadoras de impacto para la industria de materiales de construcción, etc.

Moldes

El carburo cementado utilizado como diversos moldes representa alrededor del 8% de la producción total de carburo cementado, incluidos los troqueles de trefilado, troqueles de estampación en frío, troqueles de extrusión en frío, troqueles de extrusión en caliente, troqueles de forja en caliente, troqueles de formación y mandriles de trefilado, como mandriles, mandriles esféricos, mandriles flotantes, etc. En las últimas décadas, el consumo de varios rodillos de carburo cementado utilizados para laminar materiales de alambre ha aumentado rápidamente, y el carburo cementado utilizado para rodillos en China ha representado 3% de la producción total de carburo cementado .

Partes estructurales

hay muchos productos hechos de carburo cementado para piezas estructurales, como anillos de sello giratorios, pistones de compresores, mandriles de torno, husillos de rectificadoras, muñones de cojinetes, etc.

Piezas resistentes al desgaste

Las piezas resistentes al desgaste hechas de carburo cementado incluyen boquillas, rieles guía, émbolos, bolas, clavos antideslizantes para neumáticos, placas para palas de nieve, etc.

Cavidad para resistencia a alta presión y alta temperatura.

El uso más importante es producir martillos en cabeza, cilindros y otros productos para diamantes sintéticos. El carburo cementado para martillos en cabeza y cilindros ha representado 9% de la producción total de carburo cementado en China.

Otros usos

El carburo cementado se usa cada vez más y se ha expandido en el campo civil en los últimos años, como la cadena de reloj, la caja del reloj, la cabeza de la cremallera del equipaje de alta calidad, la marca comercial de carburo cementado, etc.