מה זה קרביד צמנט, טונגסטן קרביד, מתכת קשה, סגסוגת קשה??

חומר סגסוגת העשוי מתרכובת קשה של מתכת עקשנית ומתכת מקשרת בתהליך מתכת אבקה. לקרביד צמנט יש סדרה של תכונות מצוינות כגון קשיות גבוהה, עמידות בפני שחיקה, חוזק וקשיחות טובים, עמידות בחום ועמידות בפני קורוזיה, במיוחד הקשיות הגבוהה שלו ועמידות הבלאי, שנותרו ביסודו ללא שינוי גם בטמפרטורה של 500 מעלות צלזיוס, עדיין יש קשיות גבוהה ב 1000℃. קרביד נמצא בשימוש נרחב כחומר כלי עבודה, כגון כלי מפנה, חותכי כרסום, כוננים, מקדחות, כלי קידוח וכו', לחיתוך ברזל יצוק, מתכות לא ברזליות, פלסטיק, סיבים כימיים, גרפיט, זכוכית, אבן ופלדה רגילה, ויכול לשמש גם לחיתוך חומרים קשים למכונה כגון פלדה עמידה בחום, פלדת אל חלד, פלדת מנגן גבוהה, פלדת כלי וכו'. מהירות החיתוך של כלי קרביד חדשים היא כיום פי מאות מזו של פלדת פחמן.

יישום של קרביד צמנט

(1) חומר כלי

קרביד הוא הכמות הגדולה ביותר של חומר כלי עבודה, שניתן להשתמש בו לייצור כלי חרטה, חותכי כרסום, פלחים, מקדחים וכו'. ביניהם, טונגסטן-קובלט קרביד מתאים לעיבוד שבבים קצרים של מתכות ברזליות ולא ברזליות ועיבוד של חומרים לא מתכתיים, כגון ברזל יצוק, פליז יצוק, בקליט וכו'; טונגסטן-טיטניום-קובלט קרביד מתאים לעיבוד ארוך טווח של מתכות ברזליות כגון פלדה. עיבוד שבבים. בין סגסוגות דומות, אלו עם יותר תכולת קובלט מתאימות לעיבוד גס, ואלה עם פחות תכולת קובלט מתאימות לגימור. לקרבידים מוצקים למטרות כלליות יש חיי עיבוד ארוכים בהרבה מקרבידים מוצקים אחרים לחומרים קשים לעיבוד כמו נירוסטה.

(2) חומר עובש

קרביד מוצץ משמש בעיקר למשטחים לעבודה קרה, כגון מתכת שריפה קרה, מתכת ניקוב קרה, מתות שחול קר וחותמות מזח קרות.

מתכות כוונות קרות מקרביד נדרשות להיות בעלות קשיחות פגיעה טובה, קשיחות שבר, חוזק עייפות, חוזק כיפוף ועמידות טובה בפני שחיקה בתנאי עבודה עמידים בפני שחיקה של פגיעה או השפעה חזקה. בדרך כלל משתמשים בקובלט בינוני וגבוה ובדרגות סגסוגת גרגרים בינוניים וגסים, כגון YG15C.

באופן כללי, הקשר בין עמידות בפני שחיקה וקשיחות של קרביד צמנט סותר: העלייה בעמידות הבלאי תוביל לירידה בקשיחות, והעלייה בקשיחות תוביל בהכרח לירידה בהתנגדות לבלאי. לכן, בעת בחירת ציוני סגסוגת, יש צורך לעמוד בדרישות שימוש ספציפיות בהתאם לאובייקט העיבוד ותנאי העבודה.

אם הכיתה שנבחרה נוטה לסדקים מוקדמים ולנזק במהלך השימוש, יש לבחור בכיתה עם קשיחות גבוהה יותר; אם הכיתה שנבחרה מועדת לבלאי מוקדם ולנזק במהלך השימוש, יש לבחור בדרגה בעלת קשיות גבוהה יותר ועמידות טובה יותר בפני שחיקה. . הציונים הבאים: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C משמאל לימין, הקשיות יורדת, עמידות הבלאי יורדת והקשיחות עולה; להיפך, ההיפך הוא הנכון.

(3) כלי מדידה וחלקים עמידים בפני שחיקה

קרביד משמש לשיבוצי משטח עמידים בפני שחיקה וחלקים של כלי מדידה, מיסבים מדויקים של מטחנות, לוחות הנחיה ומוטות הנחיה של מטחנות חסרות מרכזיות, חלקים עליונים של מחרטות וחלקים עמידים בפני שחיקה אחרים.

מתכות קלסר הן בדרך כלל מתכות מקבוצת ברזל, בדרך כלל קובלט וניקל.

בעת ייצור קרביד צמנט, גודל החלקיקים של אבקת חומר הגלם שנבחרה הוא בין 1 ל-2 מיקרון, והטוהר גבוה מאוד. חומרי הגלם נקבצים בהתאם ליחס ההרכב שנקבע, ואלכוהול או חומרי הדפסה אחרים מתווספים לטחינה רטובה בטחנת כדורים רטובה כדי להפוך אותם לערבב לחלוטין ולפורק אותם. מסננים את התערובת. לאחר מכן, התערובת מגוררת, נלחצת ומחוממת לטמפרטורה קרובה לנקודת ההיתוך של מתכת הקושר (1300-1500 מעלות צלזיוס), השלב המוקשה ומתכת הקושר יהוו סגסוגת אוטקטית. לאחר הקירור, הפאזות המוקשות מופצות ברשת המורכבת ממתכת המליטה וקשורים זה לזה באופן הדוק ליצירת שלם מוצק. הקשיות של קרביד צמנט תלויה בתכולת הפאזה המוקשה ובגודל הגרגירים, כלומר, ככל שתכולת הפאזה המוקשה גבוהה יותר וככל שהגרגרים עדינים יותר, כך הקשיות גדולה יותר. הקשיחות של קרביד מוצק נקבעת על ידי מתכת הקלסר. ככל שתכולת מתכת הקלסר גבוהה יותר, חוזק הכיפוף גבוה יותר.

בשנת 1923, שלרטר הגרמני הוסיף 10% עד 20% קובלט לאבקת טונגסטן קרביד כחומר מקשר, והמציא סגסוגת חדשה של טונגסטן קרביד וקובלט. הקשיות שנייה רק ​​ליהלום. הקרביד המוצק הראשון שנעשה. כאשר חותכים פלדה עם כלי העשוי מסגסוגת זו, קצה החיתוך יתבלה במהירות, ואפילו קצה החיתוך ייסדק. בשנת 1929, שוורצקוב בארצות הברית הוסיפה להרכב המקורי כמות מסוימת של קרבידים טונגסטן קרביד וטיטניום קרביד, מה ששיפר את ביצועי הכלי בחיתוך פלדה. זהו הישג נוסף בהיסטוריה של פיתוח קרביד מלט.

לקרביד צמנט יש סדרה של תכונות מצוינות כגון קשיות גבוהה, עמידות בפני שחיקה, חוזק וקשיחות טובים, עמידות בחום ועמידות בפני קורוזיה, במיוחד הקשיות הגבוהה שלו ועמידות הבלאי, שנותרו ביסודו ללא שינוי גם בטמפרטורה של 500 מעלות צלזיוס, עדיין יש קשיות גבוהה ב 1000℃. קרביד נמצא בשימוש נרחב כחומר כלי עבודה, כגון כלי מפנה, חותכי כרסום, כוננים, מקדחות, כלי קידוח וכו', לחיתוך ברזל יצוק, מתכות לא ברזליות, פלסטיק, סיבים כימיים, גרפיט, זכוכית, אבן ופלדה רגילה, ויכול לשמש גם לחיתוך חומרים קשים למכונה כגון פלדה עמידה בחום, פלדת אל חלד, פלדת מנגן גבוהה, פלדת כלי וכו'. מהירות החיתוך של כלי קרביד חדשים היא כיום פי מאות מזו של פלדת פחמן.

קרביד יכול לשמש גם לייצור כלי קידוח סלעים, כלי כרייה, כלי קידוח, כלי מדידה, חלקים עמידים בפני שחיקה, חומרי שוחקים ממתכת, ציפיות צילינדרים, מיסבים מדויקים, חרירים, תבניות מתכת (כגון מתכת שרטוט חוט, מתכת בריח, מתכת אגוזים ותבניות אטבים שונות, הביצועים המצוינים של קרביד מוצץ החליפו בהדרגה את תבניות הפלדה הקודמות).

מאוחר יותר יצא גם קרביד צמנט מצופה. בשנת 1969, שוודיה פיתחה בהצלחה כלי מצופה טיטניום קרביד. בסיס הכלי הוא טונגסטן-טיטניום-קובלט קרביד או טונגסטן-קובלט קרביד. עובי ציפוי טיטניום קרביד על פני השטח הוא רק כמה מיקרונים, אך בהשוואה לאותו מותג של כלי סגסוגת, חיי השירות מתארכים פי 3, ומהירות החיתוך גדלה ב-25% עד 50%. בשנות ה-70 הופיע דור רביעי של כלים מצופים לחיתוך חומרים קשים לעיבוד.

כיצד מושחת קרביד צמנט?

קרביד צמנט הוא חומר מתכת המיוצר על ידי אבקת מתכות של קרבידים ומתכות מקשרות של מתכת עקשנית אחת או יותר.

Mמדינות מייצרות גדולות

יש יותר מ-50 מדינות בעולם המייצרות קרביד צמנט, עם תפוקה כוללת של 27,000-28,000 t-. היצרנים העיקריים הם ארה"ב, רוסיה, שוודיה, סין, גרמניה, יפן, בריטניה, צרפת וכו'. שוק הקרביד המלט בעולם רווי בעצם. , התחרות בשוק עזה מאוד. תעשיית הקרביד המלט בסין החלה להתגבש בסוף שנות ה-50. משנות ה-60 ועד שנות ה-70, תעשיית הקרביד המלט בסין התפתחה במהירות. בתחילת שנות ה-90, כושר הייצור הכולל של קרביד מוצק של סין הגיע ל-6,000 ט, והתפוקה הכוללת של קרביד מוצק הגיע ל-5,000 ט, שני רק ברוסיה ובארצות הברית, היא מדורגת במקום השלישי בעולם.

חותך שירותים

① קרביד צמנט טונגסטן וקובלט
המרכיבים העיקריים הם טונגסטן קרביד (WC) וקובלט מקשר (Co).
הציון שלו מורכב מ"YG" ("קשיח וקובלט" בסינית פיניין) ואחוז תכולת הקובלט הממוצעת.
לדוגמה, YG8 פירושו ממוצע WCo=8%, והשאר הוא טונגסטן-קובלט קרביד של טונגסטן קרביד.
סכיני TIC

② טונגסטן-טיטניום-קובלט קרביד
המרכיבים העיקריים הם טונגסטן קרביד, טיטניום קרביד (TiC) וקובלט.
הציון שלו מורכב מ"YT" ("קשה, טיטניום" שני תווים בקידומת Pinyin הסינית) ומהתוכן הממוצע של טיטניום קרביד.
לדוגמה, YT15 פירושו WTi ממוצע=15%, והשאר הוא טונגסטן קרביד וטונגסטן-טיטניום-קובלט קרביד עם תכולת קובלט.
כלי טונגסטן טיטניום טנטלום

③ טונגסטן-טיטניום-טנטלום (ניוביום) קרביד מוצק
המרכיבים העיקריים הם טונגסטן קרביד, טיטניום קרביד, טנטלום קרביד (או ניוביום קרביד) וקובלט. סוג זה של קרביד צמנט נקרא גם קרביד צמנט כללי או קרביד צמנט אוניברסלי.
הציון שלו מורכב מ"YW" (הקידומת הפונטית הסינית של "קשה" ו"wan") בתוספת מספר רצף, כגון YW1.

מאפייני ביצועים

תוספות מרותכות קרביד

קשיות גבוהה (86~93HRA, שווה ערך ל-69~81HRC);

קשיות תרמית טובה (עד 900 ~ 1000℃, שמור על 60HRC);

עמידות בפני שחיקה טובה.

כלי חיתוך קרביד מהירים פי 4 עד 7 מפלדה במהירות גבוהה, וחיי הכלים גבוהים פי 5 עד 80. בייצור תבניות וכלי מדידה, חיי השירות גבוהים פי 20 עד 150 מזה של פלדת כלי סגסוגת. זה יכול לחתוך חומרים קשים של כ 50HRC.

עם זאת, קרביד צמנט הוא שביר ולא ניתן לעיבוד, וקשה לייצר כלים אינטגרליים עם צורות מורכבות. לכן, להבים בצורות שונות מיוצרים לעתים קרובות, אשר מותקנים על גוף הכלי או גוף התבנית על ידי ריתוך, מליטה, הידוק מכני וכו '.

בר בעל צורה מיוחדת

סינטינג

יציקת סינטר קרביד מוצק היא ללחוץ את האבקה לתוך בילט, ולאחר מכן להיכנס לתנור הסינטרה כדי לחמם לטמפרטורה מסוימת (טמפרטורת סינטרה), לשמור אותה לזמן מסוים (זמן החזקה), ולאחר מכן לקרר אותה כדי לקבל מלט צמנט. חומר קרביד עם התכונות הנדרשות.

ניתן לחלק את תהליך סינטר הקרביד המלט לארבעה שלבים בסיסיים:

1: בשלב של הסרת חומר היצירה וההלבנה המוקדמת, הגוף המסומר משתנה באופן הבא:
הסרת חומר הדפוס, עם עליית הטמפרטורה בשלב הראשוני של הסינטר, חומר הדפוס מתפרק או מתאדה בהדרגה, והגוף המסונף אינו נכלל. הסוג, הכמות ותהליך הסינטר שונים.
התחמוצות על פני האבקה מצטמצמות. בטמפרטורת הסינטר, מימן יכול להפחית את תחמוצות הקובלט והטונגסטן. אם הגורם היוצר מוסר בוואקום ומסינטר, תגובת הפחמן-חמצן אינה חזקה. מתח המגע בין חלקיקי האבקה מתבטל בהדרגה, אבקת המתכת המלכדת מתחילה להתאושש ולהתגבש מחדש, הדיפוזיה של פני השטח מתחילה להתרחש וחוזק הלבנים משתפר.

2: שלב סינטר שלב מוצק (800℃ - טמפרטורה אווטטית)
בטמפרטורה שלפני הופעת הפאזה הנוזלית, בנוסף להמשך התהליך של השלב הקודם, מועצמות התגובה והדיפוזיה של הפאזה המוצקה, זרימת הפלסטיק מתגברת והגוף המחובר מתכווץ באופן משמעותי.

3: שלב סינטר שלב נוזלי (טמפרטורה אוקטית - טמפרטורת סינטר)
כאשר הפאזה הנוזלית מופיעה בגוף הסינטר, ההצטמקות מסתיימת במהירות, ולאחריה טרנספורמציה קריסטלוגרפית ליצירת המבנה והמבנה הבסיסיים של הסגסוגת.

4: שלב הקירור (טמפרטורת ההלבשה - טמפרטורת החדר)
בשלב זה, במבנה ובהרכב השלב של הסגסוגת יש כמה שינויים עם תנאי קירור שונים. תכונה זו יכולה לשמש לחימום הקרביד המוצק כדי לשפר את התכונות הפיזיקליות והמכניות שלו.