Carbide is de meest gebruikte klasse van gereedschapsmaterialen voor hogesnelheidsbewerkingen (HSM), die worden geproduceerd door poedermetallurgieprocessen en bestaan uit harde carbidedeeltjes (meestal wolfraamcarbide WC) en een zachtere metaalbindingssamenstelling.Momenteel zijn er honderden op WC gebaseerde gecementeerde carbiden met verschillende samenstellingen, waarvan de meeste kobalt (Co) als bindmiddel gebruiken, nikkel (Ni) en chroom (Cr) zijn ook veelgebruikte bindmiddelelementen, en andere kunnen ook worden toegevoegd .sommige legeringselementen.Waarom zijn er zoveel hardmetaalsoorten?Hoe kiezen gereedschapsfabrikanten het juiste gereedschapsmateriaal voor een specifieke snijbewerking?Laten we, om deze vragen te beantwoorden, eerst kijken naar de verschillende eigenschappen die hardmetaal tot een ideaal gereedschapsmateriaal maken.
hardheid en taaiheid
WC-Co hardmetaal heeft unieke voordelen in zowel hardheid als taaiheid.Wolfraamcarbide (WC) is van nature erg hard (meer dan korund of aluminiumoxide) en de hardheid neemt zelden af naarmate de bedrijfstemperatuur stijgt.Het mist echter voldoende taaiheid, een essentiële eigenschap voor snijgereedschappen.Om te profiteren van de hoge hardheid van wolfraamcarbide en de taaiheid ervan te verbeteren, gebruiken mensen metaalbindingen om wolfraamcarbide aan elkaar te binden, zodat dit materiaal een hardheid heeft die veel groter is dan die van snelstaal, terwijl het bestand is tegen de meeste snijprocessen. activiteiten.snijdende kracht.Bovendien is het bestand tegen de hoge snijtemperaturen die worden veroorzaakt door machinale bewerkingen met hoge snelheid.
Tegenwoordig zijn bijna alle messen en inzetstukken van WC-Co gecoat, waardoor de rol van het basismateriaal minder belangrijk lijkt.Maar in feite is het de hoge elasticiteitsmodulus van het WC-Co-materiaal (een maatstaf voor stijfheid, die ongeveer drie keer zo groot is als die van snelstaal bij kamertemperatuur) die het niet-vervormbare substraat voor de coating vormt.De WC-Co-matrix zorgt ook voor de vereiste taaiheid.Deze eigenschappen zijn de basiseigenschappen van WC-Co-materialen, maar de materiaaleigenschappen kunnen ook worden aangepast door de materiaalsamenstelling en microstructuur aan te passen bij het produceren van gecementeerde carbidepoeders.Daarom hangt de geschiktheid van de gereedschapsprestaties voor een specifieke bewerking in grote mate af van het initiële freesproces.
Maal proces
Wolfraamcarbidepoeder wordt verkregen door wolfraam (W) poeder te carboniseren.De kenmerken van wolfraamcarbidepoeder (vooral de deeltjesgrootte) hangen voornamelijk af van de deeltjesgrootte van het ruwe wolfraampoeder en de temperatuur en tijd van carbonering.Chemische controle is ook van cruciaal belang en het koolstofgehalte moet constant worden gehouden (dicht bij de stoichiometrische waarde van 6,13 gew.%).Een kleine hoeveelheid vanadium en/of chroom kan worden toegevoegd vóór de carboniseringsbehandeling om de deeltjesgrootte van het poeder te beheersen tijdens volgende processen.Verschillende stroomafwaartse procesomstandigheden en verschillende eindverwerkingstoepassingen vereisen een specifieke combinatie van wolfraamcarbidedeeltjesgrootte, koolstofgehalte, vanadiumgehalte en chroomgehalte, waardoor een verscheidenheid aan verschillende wolfraamcarbidepoeders kan worden geproduceerd.ATI Alldyne, een fabrikant van wolfraamcarbidepoeder, produceert bijvoorbeeld 23 standaardkwaliteiten wolfraamcarbidepoeder, en de variëteiten van wolfraamcarbidepoeder die zijn aangepast aan de eisen van de gebruiker kunnen meer dan 5 keer zo groot zijn als die van standaardkwaliteiten wolfraamcarbidepoeder.
Bij het mengen en malen van wolfraamcarbidepoeder en metaalbinding om een bepaalde kwaliteit gecementeerd carbidepoeder te produceren, kunnen verschillende combinaties worden gebruikt.Het meest gebruikte kobaltgehalte is 3% - 25% (gewichtsverhouding), en als de corrosieweerstand van het gereedschap moet worden verbeterd, is het noodzakelijk om nikkel en chroom toe te voegen.Bovendien kan de metaalbinding verder worden verbeterd door andere legeringscomponenten toe te voegen.Het toevoegen van ruthenium aan WC-Co gecementeerd carbide kan bijvoorbeeld de taaiheid aanzienlijk verbeteren zonder de hardheid te verminderen.Het verhogen van het bindmiddelgehalte kan ook de taaiheid van gecementeerd carbide verbeteren, maar het zal de hardheid ervan verminderen.
Het verkleinen van de wolfraamcarbidedeeltjes kan de hardheid van het materiaal vergroten, maar de deeltjesgrootte van het wolfraamcarbide moet tijdens het sinterproces hetzelfde blijven.Tijdens het sinteren combineren de wolfraamcarbidedeeltjes zich en groeien door een proces van oplossen en opnieuw neerslaan.In het eigenlijke sinterproces wordt de metaalbinding vloeibaar om een volledig dicht materiaal te vormen (sinteren in vloeibare fase genoemd).De groeisnelheid van wolfraamcarbidedeeltjes kan worden gecontroleerd door andere overgangsmetaalcarbiden toe te voegen, waaronder vanadiumcarbide (VC), chroomcarbide (Cr3C2), titaancarbide (TiC), tantaalcarbide (TaC) en niobiumcarbide (NbC).Deze metaalcarbiden worden meestal toegevoegd wanneer het wolfraamcarbidepoeder wordt gemengd en gemalen met een metaalbinding, hoewel ook vanadiumcarbide en chroomcarbide kunnen worden gevormd wanneer het wolfraamcarbidepoeder wordt gecarboneerd.
Wolfraamcarbidepoeder kan ook worden geproduceerd door gecementeerde carbidematerialen van gerecycled afval te gebruiken.Het recyclen en hergebruiken van schrootcarbide heeft een lange geschiedenis in de hardmetaalindustrie en is een belangrijk onderdeel van de gehele economische keten van de industrie, waardoor materiaalkosten worden verlaagd, natuurlijke hulpbronnen worden gespaard en afvalmaterialen worden vermeden.Schadelijke verwijdering.Schroot gecementeerd carbide kan over het algemeen worden hergebruikt door middel van een APT-proces (ammoniumparawolframaat), een zinkterugwinningsproces of door breken.Deze "gerecycleerde" wolfraamcarbidepoeders hebben over het algemeen een betere, voorspelbare verdichting omdat ze een kleiner oppervlak hebben dan wolfraamcarbidepoeders die rechtstreeks door het wolfraamcarburatieproces worden gemaakt.
De verwerkingsomstandigheden van het gemengd slijpen van wolfraamcarbidepoeder en metaalbinding zijn ook cruciale procesparameters.De twee meest gebruikte maaltechnieken zijn kogelfrezen en microfrezen.Beide processen maken een gelijkmatige menging van gemalen poeders en een kleinere deeltjesgrootte mogelijk.Om het later geperste werkstuk voldoende sterkte te geven, de vorm van het werkstuk te behouden en de bediener of manipulator in staat te stellen het werkstuk op te pakken voor gebruik, is het meestal nodig om tijdens het slijpen een organisch bindmiddel toe te voegen.De chemische samenstelling van deze binding kan de dichtheid en sterkte van het geperste werkstuk beïnvloeden.Om de verwerking te vergemakkelijken, is het raadzaam om zeer sterke bindmiddelen toe te voegen, maar dit resulteert in een lagere verdichtingsdichtheid en kan klonten veroorzaken die defecten in het eindproduct kunnen veroorzaken.
Na het malen wordt het poeder meestal gesproeidroogd om vrij stromende agglomeraten te produceren die bij elkaar worden gehouden door organische bindmiddelen.Door de samenstelling van het organische bindmiddel aan te passen, kunnen de vloeibaarheid en ladingsdichtheid van deze agglomeraten naar wens worden aangepast.Door grovere of fijnere deeltjes uit te zeven, kan de deeltjesgrootteverdeling van het agglomeraat verder worden aangepast om een goede stroming te verzekeren wanneer deze in de vormholte wordt geladen.
Fabricage van werkstukken
Hardmetalen werkstukken kunnen op verschillende manieren worden gevormd.Afhankelijk van de grootte van het werkstuk, de mate van vormcomplexiteit en de productiebatch, worden de meeste snij-inzetstukken gegoten met behulp van stijve matrijzen met boven- en onderdruk.Om de consistentie van het gewicht en de grootte van het werkstuk tijdens elke persing te behouden, moet ervoor worden gezorgd dat de hoeveelheid poeder (massa en volume) die in de holte stroomt, precies hetzelfde is.De vloeibaarheid van het poeder wordt voornamelijk bepaald door de grootteverdeling van de agglomeraten en de eigenschappen van het organische bindmiddel.Gegoten werkstukken (of "blanco's") worden gevormd door een vormdruk van 10-80 ksi (kilo pond per vierkante voet) uit te oefenen op het poeder dat in de vormholte wordt geladen.
Zelfs onder extreem hoge vormdruk zullen de harde wolfraamcarbidedeeltjes niet vervormen of breken, maar het organische bindmiddel wordt in de openingen tussen de wolfraamcarbidedeeltjes gedrukt, waardoor de positie van de deeltjes wordt gefixeerd.Hoe hoger de druk, hoe hechter de wolfraamcarbidedeeltjes en hoe groter de verdichtingsdichtheid van het werkstuk.De vormeigenschappen van soorten gecementeerd carbidepoeder kunnen variëren, afhankelijk van het gehalte aan metallisch bindmiddel, de grootte en vorm van de wolfraamcarbidedeeltjes, de agglomeratiegraad en de samenstelling en toevoeging van organisch bindmiddel.Om kwantitatieve informatie te geven over de verdichtingseigenschappen van soorten gecementeerde carbidepoeders, wordt de relatie tussen vormdichtheid en vormdruk gewoonlijk ontworpen en geconstrueerd door de poederfabrikant.Deze informatie zorgt ervoor dat het geleverde poeder compatibel is met het gietproces van de gereedschapsfabrikant.
Hardmetalen werkstukken van grote afmetingen of hardmetalen werkstukken met hoge beeldverhoudingen (zoals schachten voor vingerfrezen en boren) worden doorgaans vervaardigd uit gelijkmatig geperst hardmetaalpoeder in een flexibele zak.Hoewel de productiecyclus van de gebalanceerde persmethode langer is dan die van de gietmethode, zijn de fabricagekosten van het gereedschap lager, dus deze methode is geschikter voor kleine batchproductie.
Deze procesmethode is om het poeder in de zak te doen en de mond van de zak te verzegelen, en dan de zak vol poeder in een kamer te plaatsen en een druk van 30-60 ksi uit te oefenen via een hydraulisch apparaat om te persen.Geperste werkstukken worden vaak machinaal bewerkt tot specifieke geometrieën voorafgaand aan het sinteren.De maat van de zak is vergroot om het krimpen van het werkstuk tijdens het verdichten op te vangen en om voldoende marge te bieden voor slijpwerkzaamheden.Aangezien het werkstuk na het persen moet worden verwerkt, zijn de vereisten voor de consistentie van het laden niet zo streng als die van de vormmethode, maar het is nog steeds wenselijk om ervoor te zorgen dat elke keer dezelfde hoeveelheid poeder in de zak wordt geladen.Als de laaddichtheid van het poeder te klein is, kan dit ertoe leiden dat er onvoldoende poeder in de zak zit, waardoor het werkstuk te klein wordt en moet worden gesloopt.Als de laaddichtheid van het poeder te hoog is en er te veel poeder in de zak is geladen, moet het werkstuk worden verwerkt om meer poeder te verwijderen nadat het is geperst.Hoewel het overtollige poeder dat is verwijderd en de afgedankte werkstukken kunnen worden gerecycled, vermindert dit de productiviteit.
Hardmetalen werkstukken kunnen ook worden gevormd met behulp van extrusiematrijzen of injectiematrijzen.Het extrusiegietproces is meer geschikt voor de massaproductie van asymmetrisch gevormde werkstukken, terwijl het spuitgietproces meestal wordt gebruikt voor de massaproductie van complexe vormwerkstukken.Bij beide vormprocessen worden soorten gecementeerd carbidepoeder gesuspendeerd in een organisch bindmiddel dat een tandpasta-achtige consistentie geeft aan het gecementeerde carbidemengsel.De verbinding wordt vervolgens geëxtrudeerd door een gat of geïnjecteerd in een holte om te vormen.De kenmerken van de kwaliteit van gecementeerd carbidepoeder bepalen de optimale verhouding van poeder tot bindmiddel in het mengsel en hebben een belangrijke invloed op de vloeibaarheid van het mengsel door het extrusiegat of injectie in de holte.
Nadat het werkstuk is gevormd door gieten, isostatisch persen, extrusie of spuitgieten, moet het organische bindmiddel van het werkstuk worden verwijderd vóór de laatste sinterfase.Sinteren verwijdert porositeit van het werkstuk, waardoor het volledig (of substantieel) dicht wordt.Tijdens het sinteren wordt de metaalbinding in het onder druk gevormde werkstuk vloeibaar, maar het werkstuk behoudt zijn vorm onder de gecombineerde werking van capillaire krachten en deeltjesbinding.
Na het sinteren blijft de geometrie van het werkstuk hetzelfde, maar worden de afmetingen verkleind.Om na het sinteren de vereiste werkstukgrootte te verkrijgen, moet bij het ontwerp van het gereedschap rekening worden gehouden met de krimpsnelheid.De kwaliteit hardmetaalpoeder die wordt gebruikt om elk gereedschap te maken, moet zo zijn ontworpen dat het de juiste krimp heeft wanneer het onder de juiste druk wordt samengeperst.
In bijna alle gevallen is een nabehandeling van het gesinterde werkstuk vereist.De meest elementaire behandeling van snijgereedschappen is het slijpen van de snijkant.Veel gereedschappen moeten na het sinteren hun geometrie en afmetingen slijpen.Sommige gereedschappen vereisen boven- en onderslijpen;andere vereisen randslijpen (met of zonder verscherping van de snijkant).Alle hardmetalen spanen van het slijpen kunnen worden gerecycled.
Werkstukcoating
In veel gevallen moet het afgewerkte werkstuk worden gecoat.De coating zorgt voor gladheid en verhoogde hardheid, evenals een diffusiebarrière voor het substraat, waardoor oxidatie wordt voorkomen bij blootstelling aan hoge temperaturen.Het gecementeerde carbidesubstraat is cruciaal voor de prestaties van de coating.Naast het aanpassen van de belangrijkste eigenschappen van het matrixpoeder, kunnen de oppervlakte-eigenschappen van de matrix ook worden aangepast door chemische selectie en het wijzigen van de sintermethode.Door de migratie van kobalt kan meer kobalt worden verrijkt in de buitenste laag van het bladoppervlak binnen een dikte van 20-30 μm ten opzichte van de rest van het werkstuk, waardoor het oppervlak van het substraat een betere sterkte en taaiheid krijgt, waardoor het meer bestand tegen vervorming.
Op basis van hun eigen fabricageproces (zoals ontparaffineringsmethode, verwarmingssnelheid, sintertijd, temperatuur en carboniseringsspanning), kan de gereedschapsfabrikant een aantal speciale eisen stellen aan de kwaliteit van het gebruikte hardmetaalpoeder.Sommige gereedschapsmakers kunnen het werkstuk in een vacuümoven sinteren, terwijl andere een hete isostatische pers (HIP) sinteroven gebruiken (die het werkstuk tegen het einde van de procescyclus onder druk zet om eventuele resten te verwijderen) poriën).Werkstukken die in een vacuümoven zijn gesinterd, moeten mogelijk ook heet isostatisch worden geperst door een extra proces om de dichtheid van het werkstuk te vergroten.Sommige gereedschapsfabrikanten kunnen hogere vacuümsintertemperaturen gebruiken om de gesinterde dichtheid van mengsels met een lager kobaltgehalte te verhogen, maar deze aanpak kan hun microstructuur grover maken.Om een fijne korrelgrootte te behouden, kunnen poeders met een kleinere deeltjesgrootte van wolfraamcarbide worden gekozen.Om aan de specifieke productieapparatuur te voldoen, hebben de ontparaffineringscondities en de carbonisatiespanning ook verschillende vereisten voor het koolstofgehalte in het gecementeerde carbidepoeder.
Rang classificatie
Combinatieveranderingen van verschillende soorten wolfraamcarbidepoeder, mengselsamenstelling en metaalbindmiddelgehalte, type en hoeveelheid korrelgroeiremmer, enz., Vormen een verscheidenheid aan gecementeerde carbidesoorten.Deze parameters bepalen de microstructuur van het hardmetaal en zijn eigenschappen.Sommige specifieke combinaties van eigenschappen zijn de prioriteit geworden voor sommige specifieke verwerkingstoepassingen, waardoor het zinvol is om verschillende hardmetaalkwaliteiten te classificeren.
De twee meest gebruikte hardmetaalclassificatiesystemen voor bewerkingstoepassingen zijn het C-aanduidingssysteem en het ISO-aanduidingssysteem.Hoewel geen van beide systemen de materiaaleigenschappen die de keuze van gecementeerde hardmetaalsoorten beïnvloeden volledig weergeeft, bieden ze een startpunt voor discussie.Voor elke classificatie hebben veel fabrikanten hun eigen speciale soorten, wat resulteert in een grote verscheidenheid aan hardmetaalsoorten.
Hardmetaalsoorten kunnen ook worden ingedeeld naar samenstelling.Wolfraamcarbide (WC) soorten kunnen worden onderverdeeld in drie basistypen: enkelvoudig, microkristallijn en gelegeerd.Simplex-kwaliteiten bestaan voornamelijk uit wolfraamcarbide en kobaltbindmiddelen, maar kunnen ook kleine hoeveelheden korrelgroeiremmers bevatten.De microkristallijne kwaliteit is samengesteld uit wolfraamcarbide en kobaltbindmiddel waaraan enkele duizenden vanadiumcarbide (VC) en (of) chroomcarbide (Cr3C2) zijn toegevoegd, en de korrelgrootte kan 1 μm of minder bereiken.Legeringssoorten zijn samengesteld uit wolfraamcarbide en kobaltbindmiddelen die een paar procent titaniumcarbide (TiC), tantaalcarbide (TaC) en niobiumcarbide (NbC) bevatten.Deze toevoegingen worden vanwege hun sintereigenschappen ook wel kubieke carbiden genoemd.De resulterende microstructuur vertoont een inhomogene driefasenstructuur.
1) Eenvoudige hardmetaalsoorten
Deze kwaliteiten voor het snijden van metaal bevatten gewoonlijk 3% tot 12% kobalt (in gewicht).Het groottebereik van wolfraamcarbidekorrels ligt gewoonlijk tussen 1-8 μm.Net als bij andere soorten, verhoogt het verkleinen van de deeltjesgrootte van wolfraamcarbide de hardheid en transversale breuksterkte (TRS), maar vermindert het de taaiheid.De hardheid van het pure type ligt meestal tussen HRA89-93.5;de dwarse breuksterkte ligt gewoonlijk tussen 175-350 ksi.Poeders van deze kwaliteiten kunnen grote hoeveelheden gerecycleerde materialen bevatten.
De eenvoudige typeklassen kunnen worden onderverdeeld in C1-C4 in het C-klassensysteem en kunnen worden geclassificeerd volgens de K-, N-, S- en H-klassenreeksen in het ISO-klassensysteem.Simplex-hardmetaalsoorten met tussenliggende eigenschappen kunnen worden geclassificeerd als algemene hardmetaalsoorten (zoals C2 of K20) en kunnen worden gebruikt voor draaien, frezen, schaven en kotteren;soorten met een kleinere korrelgrootte of een lager kobaltgehalte en een hogere hardheid kunnen worden geclassificeerd als afwerkingskwaliteiten (zoals C4 of K01);soorten met grotere korrelgrootte of hoger kobaltgehalte en betere taaiheid kunnen worden geclassificeerd als voorbewerkingssoorten (zoals C1 of K30).
Gereedschappen gemaakt in Simplex-soorten kunnen worden gebruikt voor het bewerken van gietijzer, roestvrij staal uit de 200- en 300-serie, aluminium en andere non-ferrometalen, superlegeringen en gehard staal.Deze kwaliteiten kunnen ook worden gebruikt in niet-metalen snijtoepassingen (bijv. als boorgereedschap voor gesteente en geologie), en deze kwaliteiten hebben een korrelgroottebereik van 1,5-10μm (of groter) en een kobaltgehalte van 6%-16%.Een ander niet-metaalsnijdend gebruik van eenvoudige hardmetaalsoorten is de vervaardiging van matrijzen en ponsen.Deze kwaliteiten hebben doorgaans een gemiddelde korrelgrootte met een kobaltgehalte van 16%-30%.
(2) Microkristallijne hardmetaalsoorten
Dergelijke kwaliteiten bevatten gewoonlijk 6% -15% kobalt.Tijdens het sinteren in de vloeistoffase kan de toevoeging van vanadiumcarbide en/of chroomcarbide de korrelgroei beheersen om een fijne korrelstructuur te verkrijgen met een deeltjesgrootte van minder dan 1 μm.Deze fijnkorrelige soort heeft een zeer hoge hardheid en dwarsbreuksterktes van meer dan 500 ksi.Door de combinatie van hoge sterkte en voldoende taaiheid kunnen deze soorten een grotere positieve spaanhoek gebruiken, wat de snijkrachten vermindert en dunnere spanen produceert door het metaal te snijden in plaats van te duwen.
Door strikte kwaliteitsidentificatie van verschillende grondstoffen bij de productie van soorten gecementeerd carbidepoeder en strikte controle van de sinterprocesomstandigheden om de vorming van abnormaal grote korrels in de microstructuur van het materiaal te voorkomen, is het mogelijk om geschikte materiaaleigenschappen te verkrijgen.Om de korrelgrootte klein en uniform te houden, mag gerecycled gerecycled poeder alleen worden gebruikt als er volledige controle is over de grondstof en het terugwinningsproces en uitgebreide kwaliteitstesten.
De microkristallijne kwaliteiten kunnen worden geclassificeerd volgens de M-klassereeksen in het ISO-klassensysteem.Daarnaast zijn andere classificatiemethoden in het C-klassensysteem en het ISO-klassensysteem hetzelfde als de zuivere klassen.Microkristallijne hardmetaalsoorten kunnen worden gebruikt om gereedschappen te maken die zachtere werkstukmaterialen snijden, omdat het oppervlak van het gereedschap zeer glad kan worden bewerkt en een extreem scherpe snijkant kan behouden.
Microkristallijne soorten kunnen ook worden gebruikt voor het bewerken van op nikkel gebaseerde superlegeringen, aangezien ze bestand zijn tegen snijtemperaturen tot 1200°C.Voor de verwerking van superlegeringen en andere speciale materialen kan het gebruik van gereedschappen van microkristallijne kwaliteit en gereedschappen van zuivere kwaliteit die ruthenium bevatten tegelijkertijd hun slijtvastheid, vervormingsweerstand en taaiheid verbeteren.Microkristallijne soorten zijn ook geschikt voor de vervaardiging van roterende gereedschappen zoals boren die schuifspanningen genereren.Er is een boor gemaakt van composietkwaliteiten van hardmetaal.In specifieke delen van dezelfde boor varieert het kobaltgehalte in het materiaal, zodat de hardheid en taaiheid van de boor worden geoptimaliseerd volgens de verwerkingsbehoeften.
(3) Hardmetaalsoorten van het legeringstype
Deze soorten worden voornamelijk gebruikt voor het snijden van stalen onderdelen en hun kobaltgehalte is meestal 5% -10% en de korrelgrootte varieert van 0,8 - 2 μm.Door 4%-25% titaniumcarbide (TiC) toe te voegen, kan de neiging van wolfraamcarbide (WC) om te diffunderen naar het oppervlak van de stalen spanen worden verminderd.De sterkte van het gereedschap, de weerstand tegen kraterslijtage en de weerstand tegen thermische schokken kunnen worden verbeterd door tot 25% tantaalcarbide (TaC) en niobiumcarbide (NbC) toe te voegen.De toevoeging van dergelijke kubische carbiden verhoogt ook de rode hardheid van het gereedschap, waardoor thermische vervorming van het gereedschap wordt voorkomen bij zwaar snijden of andere bewerkingen waarbij de snijkant hoge temperaturen genereert.Bovendien kan titaancarbide nucleatieplaatsen bieden tijdens het sinteren, waardoor de uniformiteit van de verdeling van kubisch carbide in het werkstuk wordt verbeterd.
Over het algemeen is het hardheidsbereik van gecementeerde hardmetaalsoorten van het legeringstype HRA91-94 en is de dwarsbreuksterkte 150-300 ksi.Vergeleken met zuivere soorten hebben legeringen een slechte slijtvastheid en lagere sterkte, maar zijn ze beter bestand tegen adhesieve slijtage.Legeringskwaliteiten kunnen worden onderverdeeld in C5-C8 in het C-klassensysteem en kunnen worden geclassificeerd volgens de P- en M-klassenreeksen in het ISO-klassensysteem.Legeringssoorten met intermediaire eigenschappen kunnen worden geclassificeerd als algemene soorten (zoals C6 of P30) en kunnen worden gebruikt voor draaien, tappen, schaven en frezen.De moeilijkste soorten kunnen worden geclassificeerd als nabewerkingskwaliteiten (zoals C8 en P01) voor nadraai- en kotterbewerkingen.Deze soorten hebben doorgaans kleinere korrelgroottes en een lager kobaltgehalte om de vereiste hardheid en slijtvastheid te verkrijgen.Vergelijkbare materiaaleigenschappen kunnen echter worden verkregen door meer kubieke carbiden toe te voegen.Soorten met de hoogste taaiheid kunnen worden geclassificeerd als voorbewerkingssoorten (bijv. C5 of P50).Deze soorten hebben doorgaans een gemiddelde korrelgrootte en een hoog kobaltgehalte, met lage toevoegingen van kubische carbiden om de gewenste taaiheid te bereiken door scheurgroei te remmen.Bij onderbroken draaibewerkingen kan de snijprestatie verder worden verbeterd door gebruik te maken van de bovengenoemde kobaltrijke soorten met een hoger kobaltgehalte op het gereedschapsoppervlak.
Legeringssoorten met een lager titaancarbidegehalte worden gebruikt voor het bewerken van roestvast staal en smeedbaar gietijzer, maar kunnen ook worden gebruikt voor het bewerken van non-ferrometalen zoals superlegeringen op basis van nikkel.De korrelgrootte van deze soorten is meestal minder dan 1 μm en het kobaltgehalte is 8% -12%.Hardere soorten, zoals M10, kunnen worden gebruikt voor het draaien van smeedbaar ijzer;hardere soorten, zoals M40, kunnen worden gebruikt voor het frezen en schaven van staal, of voor het draaien van roestvast staal of superlegeringen.
Gecementeerde hardmetaalsoorten van het legeringstype kunnen ook worden gebruikt voor niet-metalen snijdoeleinden, voornamelijk voor de vervaardiging van slijtvaste onderdelen.De deeltjesgrootte van deze kwaliteiten is gewoonlijk 1,2-2 μm en het kobaltgehalte is 7%-10%.Bij de productie van deze soorten wordt meestal een hoog percentage gerecyclede grondstof toegevoegd, wat resulteert in een hoge kosteneffectiviteit bij toepassingen met slijtdelen.Slijtdelen vereisen een goede corrosiebestendigheid en een hoge hardheid, die kan worden verkregen door nikkel en chroomcarbide toe te voegen bij de productie van deze soorten.
Om aan de technische en economische eisen van gereedschapsfabrikanten te voldoen, is hardmetaalpoeder het belangrijkste element.Poeders die zijn ontworpen voor de bewerkingsapparatuur en procesparameters van gereedschapsfabrikanten zorgen voor de prestaties van het afgewerkte werkstuk en hebben geresulteerd in honderden hardmetaalsoorten.Door de recycleerbaarheid van hardmetalen materialen en de mogelijkheid om rechtstreeks met poederleveranciers samen te werken, kunnen gereedschapsmakers hun productkwaliteit en materiaalkosten effectief beheersen.
Posttijd: 18 oktober 2022
