ทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

What is cemented carbide? What are its characteristics?

Definition

cemented carbide is a composite material produced by powder metallurgy and composed of refractory metal compounds (hard phase) and bonding metals (bonding phase).

Features

High hardness and wear resistance;

High compressive strength (up to 6000mpa);

Good stability;

Brittle.

ข้อดี

compared with tool steel, cemented carbide has the following advantages:

Greatly improve the tool life, several times to dozens of times;

The cutting speed and labor efficiency are improved;

The accuracy and smoothness of the workpiece are improved.

องค์ประกอบ โครงสร้าง และคุณสมบัติของซีเมนต์คาร์ไบด์

Composition

the main components of cemented carbide are WC, CO and tic, and the secondary components are tin, Ni, Mo, TAC, NBC, VC, Cr3C2, etc. Among them, WC (including TIC) accounts for more than 80% and co accounts for less than 20%. The proportion of other components is very small.

Structure

the normal structure of tungsten cobalt alloy is the two-phase structure of WC phase and co phase. The former is also called hard phase or α Phase, the latter is adhesive phase or β Phase. There are two normal structures of tungsten titanium cobalt alloys, one is (Ti, w) c+co two-phase structure, and the other is (Ti, w) + wc+co three-phase structure.

Performance

The main performance indicators of cemented carbide include density, bending strength, hardness, coercive force, cobalt magnetism, etc. Density is the most basic index of cemented carbide quality, and it is the basis of other properties. Hardness and bending strength are the two main mechanical properties of cemented carbide, which directly affect the application effect of the alloy. These three properties basically determine the comprehensive quality of cemented carbide, which is not only the evaluation index of products leaving the factory, but also the index that users pay most attention to, and an important basis for the rational selection of cemented carbide.

หน้าที่ของสารที่ใช้กันทั่วไปหลายชนิดในวัสดุเครื่องมือ:

WC – wear resistant phase, the main component of tool material;

Co – ductile phase, with the increase of CO content, the strength and toughness of the alloy increase and the hardness decreases;

TiC – hard phase, with the increase of TiC content, the anti crater wear ability of the alloy increases, but the strength and toughness of the alloy decreases, and the brittleness of the alloy increases;

TAC, NBC – hard phase, which can significantly improve the high temperature performance and wear resistance of the alloy. The alloy with TAC and NBC has good versatility;

CRC, VC inhibitors, inhibit the growth of WC grains.

Classification of cemented carbide

According to different compositions, cemented carbide can be divided into five categories.

Tungsten carbide based cemented carbide

including WC Co, WC tic Co, WC TAC Co, WC tic tac (NBC) -co, etc. These alloys are mainly composed of WC.

Titanium carbide based or titanium carbonitride based cemented carbide

a kind of cemented carbide usually composed of tic or Ti (C, n) as the basic component and Ni Mo as the binder. Such as tic Mo Ni, tic WC TAC (NBC) -mo Ni, Ti (C, n) -mo Co Ni, etc.

Coating cemented carbide

deposit a layer of tic, tin, TiB2, ZrN, CrN, AI2O3, TiCN, B4C, SiC, BN, TiAIN, diamond and other substances on the alloy surface, so as to double the service performance of the tool.

Steel bonded cemented carbide

a kind of cemented carbide whose main component is steel and whose hard phase is tic or WC. Its remarkable feature is that it can be heat treated and machined. It is a kind of intermediate alloy between tool steel and cemented carbide.

Other cemented carbide

such as Cr3C2 based cemented carbide, which is composed of Cr3C2 as the main component and Ni or Ni-W as the binder. It is usually used as wear-resistant and corrosion-resistant parts.

นอกจากนี้ยังมีวัสดุเครื่องมือที่สำคัญสองอย่าง หนึ่งคือวัสดุเซรามิก รวมถึงอลูมินา (เครื่องปั้นดินเผาสีขาว) ซิลิคอนไนไตรด์ และเซรามิก Theron (si3n4/al2o3) อีกวัสดุหนึ่งคือวัสดุแข็งพิเศษ เพชรโพลีคริสตัลไลน์ (PCD) และ PCBN โพลีคริสตัลไลน์คิวบิกโบรอนไนไตรด์

Classification by purpose

ซีเมนต์คาร์ไบด์มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมและใช้กันอย่างแพร่หลาย เมื่อเวลาผ่านไปการใช้งานมีการขยายตัว การใช้งานหลักมีดังนี้:

เครื่องมือตัด

ซีเมนต์คาร์ไบด์สามารถใช้เป็นเครื่องมือตัดได้หลากหลาย การใช้ซีเมนต์คาร์ไบด์ของเครื่องมือตัดในจีนคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของผลผลิตคาร์ไบด์ซีเมนต์ทั้งหมด (ประมาณ 3000 ตัน) ซึ่งประมาณ 78% ใช้สำหรับเครื่องมือเชื่อม และประมาณ 22% ใช้สำหรับเครื่องมือแบบถอดเปลี่ยนได้ ซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้สำหรับเครื่องมือควบคุมเชิงตัวเลขมีสัดส่วนประมาณ 20% ของซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้สำหรับเครื่องมือแบบถอดเปลี่ยนได้ นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือตัด เช่น ดอกสว่านคาร์ไบด์แบบบูรณาการ ใบเลื่อยวงเดือนคาร์ไบด์ซีเมนต์ขนาดเล็กในตัว และดอกสว่านไมโครซีเมนต์คาร์ไบด์

เครื่องมือขุดธรณีวิทยา

เครื่องมือขุดทางธรณีวิทยายังเป็นการใช้งานที่สำคัญของซีเมนต์คาร์ไบด์อีกด้วย ซีเมนต์คาร์ไบด์สำหรับการขุดในประเทศจีนมีสัดส่วนประมาณ 25% ของการผลิตรวมของซีเมนต์คาร์ไบด์ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับดอกสว่านสำหรับการเจาะกระแทก ดอกสว่านสำหรับการสำรวจทางธรณีวิทยา ดอกสว่านเจาะหลุมสำหรับเหมืองและทุ่งน้ำมัน ดอกสว่านโรลเลอร์ มีดคัตเตอร์ถ่านหิน ดอกสว่านกระแทกสำหรับอุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้าง ฯลฯ

แม่พิมพ์

ซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้เป็นแม่พิมพ์ต่างๆ คิดเป็นประมาณ 8% ของการผลิตรวมของซีเมนต์คาร์ไบด์ รวมทั้งดายวาดลวด ดายหัวเย็น ดายรีดเย็น ดายรีดร้อน ดายร้อน ดายขึ้นรูป และแมนเดรลท่อรูปวาด เช่น ยาว แมนเดรล แมนเดรลทรงกลม แมนเดรลลอย ฯลฯ ในทศวรรษที่ผ่านมา การบริโภคม้วนซีเมนต์คาร์ไบด์ต่างๆ ที่ใช้สำหรับวัสดุลวดรีดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้สำหรับม้วนในประเทศจีนคิดเป็น 3% ของการผลิตรวมของซีเมนต์คาร์ไบด์ .

ส่วนโครงสร้าง

มีผลิตภัณฑ์มากมายที่ทำจากซีเมนต์คาร์ไบด์สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้าง เช่น แหวนซีลหมุน ลูกสูบคอมเพรสเซอร์ หัวจับกลึง สปินเดิลของเครื่องบด วารสารแบริ่ง ฯลฯ

สวมชิ้นส่วนที่ทนทาน

ชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอของซีเมนต์คาร์ไบด์ ได้แก่ หัวฉีด รางนำทาง ลูกสูบ ลูกบอล ตะปูป้องกันการลื่นไถลของยาง แผ่นพลั่วหิมะ ฯลฯ

Cavity for high pressure and high temperature resistance

the most important use is to produce top hammer, cylinder and other products for synthetic diamond. Cemented carbide for top hammer and cylinder has accounted for 9% of the total cemented carbide production in China.

การใช้งานอื่นๆ

ซีเมนต์คาร์ไบด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้มีการขยายตัวในด้านพลเรือน เช่น ห่วงโซ่นาฬิกา กล่องใส่นาฬิกา หัวซิปของกระเป๋าเดินทางคุณภาพสูง เครื่องหมายการค้าซีเมนต์คาร์ไบด์ เป็นต้น