Een legeringsmateriaal gemaakt van een harde verbinding van een vuurvast metaal en een bindmiddelmetaal door middel van een poedermetallurgieproces.Hardmetaal heeft een reeks uitstekende eigenschappen, zoals hoge hardheid, slijtvastheid, goede sterkte en taaiheid, hittebestendigheid en corrosieweerstand, vooral de hoge hardheid en slijtvastheid, die zelfs bij een temperatuur van 500 °C in wezen onveranderd blijven. hoge hardheid bij 1000℃.Carbide wordt veel gebruikt als gereedschapsmateriaal, zoals draaigereedschappen, frezen, schaafmachines, boren, kottergereedschappen, enz., Voor het snijden van gietijzer, non-ferrometalen, kunststoffen, chemische vezels, grafiet, glas, steen en gewoon staal, en kan ook worden gebruikt voor het snijden van moeilijk te bewerken materialen zoals hittebestendig staal, roestvrij staal, hoog mangaanstaal, gereedschapsstaal, enz. De snijsnelheid van nieuwe hardmetalen gereedschappen is nu honderden malen hoger dan die van koolstofstaal.
Toepassing van hardmetaal
(1) Gereedschapsmateriaal
Carbide is de grootste hoeveelheid gereedschapsmateriaal, dat kan worden gebruikt om draaigereedschappen, frezen, schaafmachines, boren, enz. niet-metalen materialen, zoals gietijzer, gegoten messing, bakeliet, etc.;wolfraam-titanium-kobaltcarbide is geschikt voor langdurige verwerking van ferrometalen zoals staal.Chip bewerking.Van vergelijkbare legeringen zijn legeringen met een hoger kobaltgehalte geschikt voor ruwe bewerking en legeringen met een lager kobaltgehalte geschikt voor nabewerking.Gecementeerde carbiden voor algemeen gebruik hebben een veel langere levensduur dan andere gecementeerde carbiden voor moeilijk te bewerken materialen zoals roestvrij staal.
(2) Schimmelmateriaal
Hardmetaal wordt voornamelijk gebruikt voor koudbewerkingsmatrijzen, zoals koudtrekmatrijzen, koudstansmatrijzen, koude extrusiematrijzen en koude piermatrijzen.
Hardmetalen koude kopmatrijzen moeten een goede slagvastheid, breuktaaiheid, vermoeiingssterkte, buigsterkte en goede slijtvastheid hebben onder de slijtvaste werkomstandigheden van impact of sterke impact.Meestal worden medium en hoog kobalt en medium en grove korrellegeringen gebruikt, zoals YG15C.
Over het algemeen is de relatie tussen slijtvastheid en taaiheid van hardmetaal tegenstrijdig: de toename van de slijtvastheid zal leiden tot een afname van de taaiheid en de toename van de taaiheid zal onvermijdelijk leiden tot een afname van de slijtvastheid.Daarom is het bij het selecteren van legeringskwaliteiten noodzakelijk om te voldoen aan specifieke gebruiksvereisten volgens het verwerkingsobject en de verwerkingswerkomstandigheden.
Als de geselecteerde kwaliteit vatbaar is voor vroegtijdige barsten en schade tijdens gebruik, moet de kwaliteit met hogere taaiheid worden gekozen;als de geselecteerde soort vatbaar is voor vroege slijtage en beschadiging tijdens gebruik, moet de kwaliteit met een hogere hardheid en betere slijtvastheid worden gekozen..De volgende kwaliteiten: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Van links naar rechts neemt de hardheid af, neemt de slijtvastheid af en neemt de taaiheid toe;integendeel, het tegenovergestelde is waar.
(3) Meetinstrumenten en slijtvaste onderdelen
Carbide wordt gebruikt voor slijtvaste oppervlakte-inlays en onderdelen van meetgereedschappen, precisielagers van slijpmachines, geleideplaten en geleidestangen van centerloze slijpmachines, toppen van draaibanken en andere slijtvaste onderdelen.
Bindmiddelmetalen zijn over het algemeen metalen uit de ijzergroep, gewoonlijk kobalt en nikkel.
Bij de productie van gecementeerd carbide ligt de deeltjesgrootte van het geselecteerde grondstofpoeder tussen 1 en 2 micron en is de zuiverheid zeer hoog.De grondstoffen worden gegroepeerd volgens de voorgeschreven samenstellingsverhouding en alcohol of andere media worden toegevoegd aan nat malen in een natte kogelmolen om ze volledig gemengd en verpulverd te maken.Zeef het mengsel.Vervolgens wordt het mengsel gegranuleerd, geperst en verwarmd tot een temperatuur dicht bij het smeltpunt van het bindmiddel (1300-1500 °C), de geharde fase en het bindmiddel zullen een eutectische legering vormen.Na afkoeling worden de uitgeharde fasen in het rooster van het hechtmetaal verdeeld en nauw met elkaar verbonden tot een solide geheel.De hardheid van gecementeerd carbide hangt af van het gehalte aan geharde fase en de korrelgrootte, dat wil zeggen hoe hoger het gehalte aan geharde fase en hoe fijner de korrels, hoe groter de hardheid.De taaiheid van gecementeerd carbide wordt bepaald door het bindmiddelmetaal.Hoe hoger het gehalte aan bindmiddelmetaal, hoe hoger de buigsterkte.
In 1923 voegde Schlerter uit Duitsland 10% tot 20% kobalt toe aan wolfraamcarbidepoeder als bindmiddel, en vond een nieuwe legering van wolfraamcarbide en kobalt uit.De hardheid komt op de tweede plaats na diamant.De eerste hardmetaal gemaakt.Bij het snijden van staal met een gereedschap gemaakt van deze legering, zal de snijkant snel slijten en zal zelfs de snijkant barsten.In 1929 voegde Schwarzkov in de Verenigde Staten een bepaalde hoeveelheid wolfraamcarbide en titaancarbide samengestelde carbiden toe aan de oorspronkelijke samenstelling, wat de prestaties van het gereedschap bij het snijden van staal verbeterde.Dit is weer een prestatie in de geschiedenis van de ontwikkeling van hardmetaal.
Hardmetaal heeft een reeks uitstekende eigenschappen, zoals hoge hardheid, slijtvastheid, goede sterkte en taaiheid, hittebestendigheid en corrosieweerstand, vooral de hoge hardheid en slijtvastheid, die zelfs bij een temperatuur van 500 °C in wezen onveranderd blijven. hoge hardheid bij 1000℃.Carbide wordt veel gebruikt als gereedschapsmateriaal, zoals draaigereedschappen, frezen, schaafmachines, boren, kottergereedschappen, enz., Voor het snijden van gietijzer, non-ferrometalen, kunststoffen, chemische vezels, grafiet, glas, steen en gewoon staal, en kan ook worden gebruikt voor het snijden van moeilijk te bewerken materialen zoals hittebestendig staal, roestvrij staal, hoog mangaanstaal, gereedschapsstaal, enz. De snijsnelheid van nieuwe hardmetalen gereedschappen is nu honderden malen hoger dan die van koolstofstaal.
Carbide kan ook worden gebruikt voor het maken van rotsboorgereedschap, mijngereedschap, boorgereedschap, meetgereedschap, slijtvaste onderdelen, metalen schuurmiddelen, cilindervoeringen, precisielagers, mondstukken, metalen mallen (zoals draadtrekmatrijzen, boutmatrijzen, moermatrijzen , en Diverse bevestigingsvormen, de uitstekende prestaties van gecementeerd carbide vervingen geleidelijk de vorige stalen vormen).
Later kwam ook gecoat hardmetaal uit.In 1969 ontwikkelde Zweden met succes een met titaniumcarbide gecoat gereedschap.De basis van het gereedschap is wolfraam-titanium-kobaltcarbide of wolfraam-kobaltcarbide.De dikte van de titaniumcarbidecoating op het oppervlak is slechts enkele microns, maar in vergelijking met hetzelfde merk gelegeerde gereedschappen, wordt de levensduur 3 keer verlengd en wordt de snijsnelheid verhoogd met 25% tot 50%.In de jaren zeventig verscheen een vierde generatie gecoate gereedschappen voor het doorslijpen van moeilijk te bewerken materialen.
Hoe wordt hardmetaal gesinterd?
Hardmetaal is een metaalmateriaal gemaakt door poedermetallurgie van carbiden en bindmiddelen van een of meer vuurvaste metalen.
Mbelangrijkste producerende landen
Er zijn meer dan 50 landen in de wereld die hardmetaal produceren, met een totale productie van 27.000-28.000 ton.De belangrijkste producenten zijn de Verenigde Staten, Rusland, Zweden, China, Duitsland, Japan, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk, enz. De wereldmarkt voor gecementeerd carbide is nagenoeg verzadigd., de concurrentie op de markt is erg hevig.De hardmetaalindustrie in China begon eind jaren vijftig vorm te krijgen.Van de jaren zestig tot de jaren zeventig ontwikkelde de Chinese hardmetaalindustrie zich snel.Begin jaren negentig bereikte China's totale productiecapaciteit van gecementeerd carbide 6000 ton, en de totale productie van gecementeerd carbide bereikte 5000 ton, de tweede alleen in Rusland en de Verenigde Staten, het staat op de derde plaats in de wereld.
WC-snijder
①Tungsten en kobalt gecementeerd carbide
De belangrijkste componenten zijn wolfraamcarbide (WC) en bindmiddel kobalt (Co).
Het cijfer is samengesteld uit "YG" ("hard en kobalt" in het Chinese Pinyin) en het percentage van het gemiddelde kobaltgehalte.
YG8 betekent bijvoorbeeld de gemiddelde WCo=8%, en de rest is wolfraam-kobaltcarbide of wolfraamcarbide.
TIC-messen
②Wolfraam-titanium-kobaltcarbide
De belangrijkste componenten zijn wolfraamcarbide, titaniumcarbide (TiC) en kobalt.
De kwaliteit is samengesteld uit "YT" ("hard, titanium" twee karakters in het Chinese Pinyin-voorvoegsel) en het gemiddelde gehalte aan titaniumcarbide.
YT15 betekent bijvoorbeeld gemiddelde WTi = 15%, en de rest is wolfraamcarbide en wolfraam-titanium-kobaltcarbide met kobaltgehalte.
Tungsten Titanium Tantaal Tool
③ Wolfraam-titanium-tantaal (niobium) gecementeerd carbide
De belangrijkste componenten zijn wolfraamcarbide, titaancarbide, tantaalcarbide (of niobiumcarbide) en kobalt.Dit soort hardmetaal wordt ook algemeen hardmetaal of universeel hardmetaal genoemd.
Het cijfer bestaat uit "YW" (het Chinese fonetische voorvoegsel van "hard" en "wan") plus een volgnummer, zoals YW1.
Prestatiekenmerken
Carbide gelaste inzetstukken
Hoge hardheid (86~93HRA, gelijk aan 69~81HRC);
Goede thermische hardheid (tot 900~1000℃, houd 60HRC);
Goede slijtvastheid.
Hardmetalen snijgereedschappen zijn 4 tot 7 keer sneller dan snelstaal en de standtijd is 5 tot 80 keer hoger.Bij het vervaardigen van matrijzen en meetgereedschappen is de levensduur 20 tot 150 keer hoger dan die van gelegeerd gereedschapsstaal.Het kan harde materialen van ongeveer 50HRC snijden.
Hardmetaal is echter broos en kan niet machinaal worden bewerkt, en het is moeilijk om integrale gereedschappen met complexe vormen te maken.Daarom worden vaak bladen met verschillende vormen gemaakt, die op het gereedschapslichaam of vormlichaam worden geïnstalleerd door lassen, lijmen, mechanisch klemmen, enz. .
Speciaal gevormde staaf
Sinteren
Gecementeerd carbide sinteren is om het poeder in een knuppel te persen en vervolgens de sinteroven binnen te gaan om te verwarmen tot een bepaalde temperatuur (sintertemperatuur), het gedurende een bepaalde tijd te bewaren (houdtijd) en vervolgens af te koelen om een gecementeerd te verkrijgen hardmetaal met de vereiste eigenschappen.
Het sinterproces van gecementeerd carbide kan worden onderverdeeld in vier basisfasen:
1: In de fase van het verwijderen van het vormmiddel en het voorsinteren verandert het gesinterde lichaam als volgt:
Door het verwijderen van het vormmiddel, met de toename van de temperatuur in de beginfase van het sinteren, ontleedt of verdampt het vormmiddel geleidelijk en wordt het gesinterde lichaam uitgesloten.Het type, de hoeveelheid en het sinterproces zijn verschillend.
De oxiden op het oppervlak van het poeder worden verminderd.Bij de sintertemperatuur kan waterstof de oxiden van kobalt en wolfraam reduceren.Als het vormmiddel onder vacuüm wordt verwijderd en gesinterd, is de koolstof-zuurstofreactie niet sterk.De contactspanning tussen de poederdeeltjes wordt geleidelijk geëlimineerd, het hechtende metaalpoeder begint zich te herstellen en te herkristalliseren, de oppervlaktediffusie begint op te treden en de briketsterkte wordt verbeterd.
2: Sinterfase in vaste fase (800 ℃ – eutectische temperatuur)
Bij de temperatuur vóór het verschijnen van de vloeibare fase worden, naast het voortzetten van het proces van de vorige fase, de reactie en diffusie in de vaste fase geïntensiveerd, wordt de plastic stroom verbeterd en krimpt het gesinterde lichaam aanzienlijk.
3: Vloeistoffase sinterfase (eutectische temperatuur – sintertemperatuur)
Wanneer de vloeibare fase in het gesinterde lichaam verschijnt, wordt de krimp snel voltooid, gevolgd door kristallografische transformatie om de basisstructuur en structuur van de legering te vormen.
4: Koelfase (sintertemperatuur – kamertemperatuur)
In dit stadium hebben de structuur en fasesamenstelling van de legering enkele veranderingen met verschillende koelomstandigheden.Deze functie kan worden gebruikt om het gecementeerde carbide te verwarmen om de fysieke en mechanische eigenschappen ervan te verbeteren.
Posttijd: 11 april 2022
