Что такое цементированный карбид?

Что такое цементированный карбид?

Цементированный карбид — это общее название для композитных сплавов, изготовленных путем добавления металлов на основе железа к металлам в группах 4-6 периодической таблицы.

В частности, обычно используются сплавы WC-Co, в которых кобальт связан с карбидом вольфрама. Они чрезвычайно твердые и могут сохранять свою твердость при комнатной температуре даже при высоких температурах. Они также прочны и устойчивы к внешним воздействиям, таким как изгиб.

Применение цементированного карбида

Твердые сплавы используются в областях, где требуется износостойкость. В частности, они используются в режущих и полировальных инструментах для обработки стекла, пластика и металла. Они также подходят для таких применений, как сверла для сверления отверстий в камне и бетоне, сопла для промышленных изделий, трубы для электродов, штифты для точечных принтеров и пробойники.

Твердый сплав уступает по твердости только алмазу и сохраняет свою твердость даже при высоких температурах. Он также характеризуется высокой прочностью и устойчивостью к изгибу под нагрузкой. Они используются в областях, где эти характеристики могут быть использованы.

Принцип твердого сплава

Твердые сплавы представляют собой композитные сплавы, полученные путем связывания (спекания) оксидов металлов, принадлежащих к группам 4–6 периодической таблицы, с металлами на основе железа, как описано выше.

Перечислены следующие девять металлов, принадлежащих к группам 4–6 периодической таблицы.

• W (вольфрам)
• Cr (хром)
• Mo (молибден)
• Ti (титан)
• Zr (цирконий)
• Hf (гафний)
• V (ванадий)
• Nb (ниобий)
• Ta (тантал)

Типичные черные металлы:

• Fe (железо)
• Co (Кобальт)
• Ni (Никель)

Среди них наиболее представительными являются сплавы WC-Co, полученные путем добавления кобальта в качестве связующего к карбиду вольфрама.

Методы производства цементированного карбида

Цементированные карбиды производятся специальным методом, называемым порошковой металлургией. Это связано с тем, что температура плавления карбида вольфрама, основного материала, используемого в цементированном карбиде, достигает 2900 ℃, что затрудняет его плавление, как железо.

Порошковая металлургия — это метод производства, при котором металлический порошок прессуется, а затем закаляется. Твердый сплав изготавливается путем смешивания металлического порошка карбида вольфрама с кобальтом или другим металлическим порошком в качестве связующего, прессования и закалки смеси, а затем спекания ее при высокой температуре от 1300 до 1500 ℃.

Различные композитные сплавы могут быть получены путем изменения состава металлического порошка в соответствии с применением. В настоящее время, в дополнение к «серии WC-Co», разработано много других типов, включая «серию WC-TiC-Co», «серию WC-TaC-Co» и «серию WC-TiC-TaC-Co».

Методы обработки твердого сплава

Спеченные карбиды настолько тверды, что их невозможно обрабатывать обычными методами. Поэтому их обрабатывают либо алмазами, которые тверже, чем спеченный карбид, либо импульсным электрическим разрядом от импульсного источника питания.

1. Обработка алмазом

Алмаз очень дорогой, поэтому для резки и полировки на круге используются алмазные абразивы. Недостатком является то, что часть алмаза, которая должна быть разрезана, мала, поэтому резка происходит постепенно и процесс занимает много времени. По этой причине в последнее время были разработаны инструменты с алмазным покрытием на самом режущем инструменте.

2. Электроэрозионная обработка

Электроэрозионная обработка включает в себя обработку проволокой и профильное сверление. При обработке проволокой проволока натягивается над и под материалом, а материал разрезается электрическим разрядом от проволок. Сверление формы относится к методу, при котором материал помещается в жидкость, а электрод подносится близко к материалу, одновременно разряжая электричество для расплавления металла.

Другая информация о твердом сплаве

Стандарты твердого сплава

Твердый сплав описывается как HW-P20, что является чем-то средним между классификацией по материалу режущего инструмента (часть HW) и классификацией по материалу обработки (часть P20).

Это указывает, какой материал и какой вид заготовки можно обрабатывать. Твердые сплавы, в основном состоящие из карбидов вольфрама, классифицируются на HW и HF в зависимости от размера частиц, причем HW — это сплавы со средним размером частиц 1 мкм или больше, а HF — сплавы со средним размером частиц менее 1 мкм.

HT и HC также указаны в стандарте как твердые сплавы. HT относится к кермету, который в основном изготавливается из карбидов и нитридов титана, тантала и ниобия с низким содержанием карбида вольфрама. HC — это символ для покрытого твердого сплава, нитрида, оксида или алмаза, нанесенного на один или несколько слоев на поверхности твердого сплава.