Cacbua là loại vật liệu công cụ gia công tốc độ cao (HSM) được sử dụng rộng rãi nhất, được sản xuất bằng quy trình luyện kim bột và bao gồm các hạt cacbua cứng (thường là cacbua vonfram WC) và thành phần liên kết kim loại mềm hơn. Hiện nay, có hàng trăm cacbua xi măng gốc WC với các thành phần khác nhau, hầu hết sử dụng coban (Co) làm chất kết dính, niken (Ni) và crom (Cr) cũng là những nguyên tố kết dính được sử dụng phổ biến và các loại khác cũng có thể được thêm vào. . một số nguyên tố hợp kim. Tại sao có nhiều loại cacbua như vậy? Làm thế nào để các nhà sản xuất dụng cụ chọn vật liệu dụng cụ phù hợp cho một nguyên công cắt cụ thể? Để trả lời những câu hỏi này, trước tiên chúng ta hãy xem xét các đặc tính khác nhau làm cho cacbua xi măng trở thành vật liệu công cụ lý tưởng.
độ cứng và độ dẻo dai
Cacbua xi măng WC-Co có những ưu điểm độc đáo cả về độ cứng và độ dẻo dai. Cacbua vonfram (WC) vốn rất cứng (hơn corundum hoặc alumina) và độ cứng của nó hiếm khi giảm khi nhiệt độ hoạt động tăng. Tuy nhiên, nó thiếu độ dẻo dai, một đặc tính cần thiết cho dụng cụ cắt. Để tận dụng độ cứng cao của cacbua vonfram và cải thiện độ dẻo dai của nó, người ta sử dụng liên kết kim loại để liên kết cacbua vonfram với nhau, nhờ đó vật liệu này có độ cứng vượt xa thép tốc độ cao, đồng thời có thể chịu được hầu hết các vết cắt. hoạt động. lực cắt. Ngoài ra, nó có thể chịu được nhiệt độ cắt cao do gia công tốc độ cao.
Ngày nay, hầu hết tất cả dao và vật liệu chèn WC-Co đều được tráng phủ, nên vai trò của vật liệu nền dường như ít quan trọng hơn. Nhưng trên thực tế, chính mô đun đàn hồi cao của vật liệu WC-Co (thước đo độ cứng, gấp khoảng ba lần so với thép tốc độ cao ở nhiệt độ phòng) đã cung cấp chất nền không biến dạng cho lớp phủ. Ma trận WC-Co cũng cung cấp độ bền cần thiết. Các tính chất này là tính chất cơ bản của vật liệu WC-Co, nhưng tính chất vật liệu cũng có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh thành phần vật liệu và cấu trúc vi mô khi sản xuất bột cacbua xi măng. Do đó, sự phù hợp của hiệu suất dao đối với một gia công cụ thể phụ thuộc phần lớn vào quy trình phay ban đầu.
Quá trình xay xát
Bột cacbua vonfram thu được bằng cách cacbon hóa bột vonfram (W). Các đặc tính của bột cacbua vonfram (đặc biệt là kích thước hạt của nó) chủ yếu phụ thuộc vào kích thước hạt của bột vonfram nguyên liệu thô cũng như nhiệt độ và thời gian cacbon hóa. Kiểm soát hóa học cũng rất quan trọng và hàm lượng carbon phải được giữ không đổi (gần với giá trị cân bằng hóa học là 6,13% tính theo trọng lượng). Một lượng nhỏ vanadi và/hoặc crom có thể được thêm vào trước khi xử lý cacbon hóa để kiểm soát kích thước hạt bột thông qua các quy trình tiếp theo. Các điều kiện quy trình tiếp theo khác nhau và cách sử dụng quy trình xử lý cuối khác nhau đòi hỏi sự kết hợp cụ thể giữa kích thước hạt cacbua vonfram, hàm lượng carbon, hàm lượng vanadi và hàm lượng crom, qua đó có thể tạo ra nhiều loại bột cacbua vonfram khác nhau. Ví dụ, ATI Alldyne, một nhà sản xuất bột cacbua vonfram, sản xuất 23 loại bột cacbua vonfram tiêu chuẩn và các loại bột cacbua vonfram được tùy chỉnh theo yêu cầu của người dùng có thể đạt hơn 5 lần so với các loại bột cacbua vonfram tiêu chuẩn.
Khi trộn và nghiền bột cacbua vonfram và liên kết kim loại để tạo ra một loại bột cacbua xi măng nhất định, có thể sử dụng nhiều cách kết hợp khác nhau. Hàm lượng coban được sử dụng phổ biến nhất là 3% – 25% (tỷ lệ trọng lượng), và trong trường hợp cần tăng cường khả năng chống ăn mòn của dụng cụ thì cần thêm niken và crom. Ngoài ra, liên kết kim loại có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách bổ sung thêm các thành phần hợp kim khác. Ví dụ, thêm ruthenium vào cacbua xi măng WC-Co có thể cải thiện đáng kể độ dẻo dai của nó mà không làm giảm độ cứng của nó. Việc tăng hàm lượng chất kết dính cũng có thể cải thiện độ dẻo dai của cacbua xi măng, nhưng nó sẽ làm giảm độ cứng của nó.
Việc giảm kích thước của các hạt cacbua vonfram có thể làm tăng độ cứng của vật liệu, nhưng kích thước hạt của cacbua vonfram phải giữ nguyên trong quá trình thiêu kết. Trong quá trình thiêu kết, các hạt cacbua vonfram kết hợp và phát triển thông qua quá trình hòa tan và kết tủa lại. Trong quá trình thiêu kết thực tế, để tạo thành vật liệu hoàn toàn đậm đặc, liên kết kim loại sẽ trở thành chất lỏng (gọi là thiêu kết pha lỏng). Tốc độ tăng trưởng của các hạt cacbua vonfram có thể được kiểm soát bằng cách thêm các cacbua kim loại chuyển tiếp khác, bao gồm cacbua vanadi (VC), cacbua crom (Cr3C2), cacbua titan (TiC), cacbua tantalum (TaC) và cacbua niobi (NbC). Các cacbua kim loại này thường được thêm vào khi bột cacbua vonfram được trộn và nghiền bằng liên kết kim loại, mặc dù cacbua vanadi và cacbua crom cũng có thể được hình thành khi bột cacbua vonfram được cacbon hóa.
Bột cacbua vonfram cũng có thể được sản xuất bằng cách sử dụng vật liệu cacbua xi măng thải tái chế. Việc tái chế và tái sử dụng cacbua phế liệu đã có lịch sử lâu đời trong ngành cacbua xi măng và là một phần quan trọng trong toàn bộ chuỗi kinh tế của ngành, giúp giảm chi phí nguyên vật liệu, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và tránh lãng phí vật liệu. Xử lý có hại. Cacbua xi măng phế liệu thường có thể được tái sử dụng bằng quy trình APT (ammonium paratungstate), quy trình thu hồi kẽm hoặc bằng cách nghiền. Các loại bột cacbua vonfram “tái chế” này thường có mật độ tốt hơn, có thể dự đoán được vì chúng có diện tích bề mặt nhỏ hơn bột cacbua vonfram được chế tạo trực tiếp thông qua quá trình cacbon hóa vonfram.
Các điều kiện xử lý của quá trình nghiền hỗn hợp bột cacbua vonfram và liên kết kim loại cũng là các thông số quan trọng của quá trình. Hai kỹ thuật phay được sử dụng phổ biến nhất là phay bi và phay vi mô. Cả hai quy trình đều cho phép trộn đều bột đã nghiền và giảm kích thước hạt. Để làm cho phôi được ép sau này có đủ độ bền, duy trì hình dạng của phôi và cho phép người vận hành hoặc người thao tác lấy phôi để vận hành, thường cần thêm chất kết dính hữu cơ trong quá trình mài. Thành phần hóa học của liên kết này có thể ảnh hưởng đến mật độ và độ bền của phôi được ép. Để thuận tiện cho việc xử lý, nên thêm chất kết dính có độ bền cao, nhưng điều này dẫn đến mật độ nén thấp hơn và có thể tạo ra các cục có thể gây ra khuyết tật cho sản phẩm cuối cùng.
Sau khi nghiền, bột thường được sấy phun để tạo ra các chất kết tụ chảy tự do được giữ với nhau bằng chất kết dính hữu cơ. Bằng cách điều chỉnh thành phần của chất kết dính hữu cơ, khả năng chảy và mật độ điện tích của các chất kết tụ này có thể được điều chỉnh theo ý muốn. Bằng cách sàng lọc các hạt thô hơn hoặc mịn hơn, sự phân bố kích thước hạt của chất kết tụ có thể được điều chỉnh thêm để đảm bảo dòng chảy tốt khi được nạp vào khoang khuôn.
Chế tạo phôi
Phôi cacbua có thể được hình thành bằng nhiều phương pháp xử lý khác nhau. Tùy thuộc vào kích thước của phôi, mức độ phức tạp về hình dạng và lô sản xuất, hầu hết các hạt dao cắt đều được đúc bằng khuôn cứng áp suất trên và dưới. Để duy trì sự thống nhất về trọng lượng và kích thước phôi trong mỗi lần ép, cần đảm bảo lượng bột (khối lượng và thể tích) chảy vào khoang là hoàn toàn như nhau. Tính lưu động của bột chủ yếu được kiểm soát bởi sự phân bố kích thước của các chất kết tụ và tính chất của chất kết dính hữu cơ. Các phôi đúc (hoặc “khoảng trống”) được hình thành bằng cách tạo áp suất đúc từ 10-80 ksi (kilo pound trên foot vuông) vào bột được nạp vào khoang khuôn.
Ngay cả dưới áp suất đúc cực cao, các hạt cacbua vonfram cứng sẽ không bị biến dạng hoặc vỡ, nhưng chất kết dính hữu cơ được ép vào các khoảng trống giữa các hạt cacbua vonfram, từ đó cố định vị trí của các hạt. Áp suất càng cao, liên kết của các hạt cacbua vonfram càng chặt và mật độ nén của phôi càng lớn. Đặc tính đúc của các loại bột cacbua xi măng có thể khác nhau, tùy thuộc vào hàm lượng chất kết dính kim loại, kích thước và hình dạng của các hạt cacbua vonfram, mức độ kết tụ, thành phần và việc bổ sung chất kết dính hữu cơ. Để cung cấp thông tin định lượng về đặc tính nén của các loại bột cacbua xi măng, mối quan hệ giữa mật độ đúc và áp suất đúc thường được thiết kế và xây dựng bởi nhà sản xuất bột. Thông tin này đảm bảo rằng bột được cung cấp tương thích với quy trình đúc khuôn của nhà sản xuất dụng cụ.
Các phôi cacbua cỡ lớn hoặc các phôi cacbua có tỷ lệ khung hình cao (chẳng hạn như cán cho máy phay cuối và máy khoan) thường được sản xuất từ các loại bột cacbua được ép đồng đều trong một túi linh hoạt. Mặc dù chu trình sản xuất của phương pháp ép cân bằng dài hơn so với phương pháp đúc khuôn nhưng giá thành chế tạo dụng cụ lại thấp hơn nên phương pháp này phù hợp hơn với sản xuất hàng loạt nhỏ.
Phương pháp xử lý này là cho bột vào túi, bịt kín miệng túi, sau đó cho túi chứa đầy bột vào buồng và tạo áp suất 30-60ksi thông qua thiết bị thủy lực để ép. Phôi ép thường được gia công theo hình dạng cụ thể trước khi nung kết. Kích thước của bao được mở rộng để phù hợp với độ co ngót của phôi trong quá trình nén và để cung cấp đủ lề cho các hoạt động mài. Vì phôi cần được xử lý sau khi ép nên các yêu cầu về tính nhất quán của quá trình nạp không nghiêm ngặt như phương pháp đúc, nhưng vẫn cần đảm bảo rằng mỗi lần nạp cùng một lượng bột vào túi. Nếu mật độ nạp của bột quá nhỏ có thể dẫn đến lượng bột trong túi không đủ, dẫn đến phôi quá nhỏ và phải loại bỏ. Nếu mật độ nạp bột quá cao và lượng bột nạp vào túi quá nhiều thì phôi cần được xử lý để loại bỏ thêm bột sau khi ép. Mặc dù bột thừa đã được loại bỏ và phôi bị loại bỏ có thể được tái chế nhưng làm như vậy sẽ làm giảm năng suất.
Phôi cacbua cũng có thể được tạo hình bằng cách sử dụng khuôn ép đùn hoặc khuôn ép phun. Quá trình ép đùn phù hợp hơn cho việc sản xuất hàng loạt các phôi có hình dạng đối xứng trục, trong khi quy trình ép phun thường được sử dụng để sản xuất hàng loạt các phôi có hình dạng phức tạp. Trong cả hai quá trình đúc, các loại bột cacbua xi măng được treo trong chất kết dính hữu cơ tạo ra độ đặc giống như kem đánh răng cho hỗn hợp cacbua xi măng. Hợp chất này sau đó được ép đùn qua một lỗ hoặc được bơm vào một khoang để tạo thành. Các đặc tính của loại bột cacbua xi măng xác định tỷ lệ tối ưu giữa bột và chất kết dính trong hỗn hợp và có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng chảy của hỗn hợp qua lỗ đùn hoặc phun vào khoang.
Sau khi phôi được hình thành bằng cách đúc, ép đẳng tĩnh, ép đùn hoặc ép phun, chất kết dính hữu cơ cần được loại bỏ khỏi phôi trước giai đoạn thiêu kết cuối cùng. Quá trình thiêu kết sẽ loại bỏ độ xốp khỏi phôi, làm cho nó trở nên đặc hoàn toàn (hoặc đáng kể). Trong quá trình thiêu kết, liên kết kim loại trong phôi được tạo hình bằng máy ép trở thành chất lỏng, nhưng phôi vẫn giữ được hình dạng dưới tác động tổng hợp của lực mao dẫn và liên kết hạt.
Sau khi thiêu kết, hình dạng phôi vẫn giữ nguyên nhưng kích thước giảm đi. Để có được kích thước phôi cần thiết sau khi thiêu kết, tốc độ co ngót cần được xem xét khi thiết kế dụng cụ. Loại bột cacbua được sử dụng để chế tạo từng dụng cụ phải được thiết kế để có độ co ngót chính xác khi được nén dưới áp suất thích hợp.
Trong hầu hết các trường hợp, việc xử lý sau thiêu kết đối với phôi thiêu kết là cần thiết. Cách xử lý cơ bản nhất đối với dụng cụ cắt là làm sắc nét lưỡi cắt. Nhiều công cụ yêu cầu mài hình dạng và kích thước của chúng sau khi thiêu kết. Một số công cụ yêu cầu mài trên và dưới; một số khác yêu cầu mài ngoại vi (có hoặc không mài cạnh cắt). Tất cả các mảnh cacbua từ quá trình nghiền đều có thể được tái chế.
Lớp phủ phôi
Trong nhiều trường hợp, phôi thành phẩm cần được phủ. Lớp phủ mang lại khả năng bôi trơn và tăng độ cứng, đồng thời tạo ra rào cản khuếch tán đến bề mặt, ngăn chặn quá trình oxy hóa khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Chất nền cacbua xi măng rất quan trọng đối với hiệu suất của lớp phủ. Ngoài việc điều chỉnh các đặc tính chính của bột nền, các đặc tính bề mặt của nền cũng có thể được điều chỉnh bằng cách lựa chọn hóa học và thay đổi phương pháp thiêu kết. Thông qua sự di chuyển của coban, nhiều coban hơn có thể được làm giàu ở lớp ngoài cùng của bề mặt lưỡi dao với độ dày 20-30 μm so với phần còn lại của phôi, do đó giúp bề mặt của chất nền có độ bền và độ dẻo dai tốt hơn, làm cho nó bền hơn chống biến dạng.
Dựa trên quy trình sản xuất của riêng họ (như phương pháp tẩy sáp, tốc độ gia nhiệt, thời gian thiêu kết, nhiệt độ và điện áp cacbon hóa), nhà sản xuất dụng cụ có thể có một số yêu cầu đặc biệt đối với loại bột cacbua xi măng được sử dụng. Một số nhà chế tạo công cụ có thể thiêu kết phôi trong lò chân không, trong khi những nhà chế tạo khác có thể sử dụng lò thiêu kết ép đẳng tĩnh nóng (HIP) (tạo áp suất cho phôi ở gần cuối chu trình xử lý để loại bỏ bất kỳ cặn nào) lỗ chân lông). Các phôi được thiêu kết trong lò chân không cũng có thể cần được ép nóng đẳng tĩnh thông qua một quy trình bổ sung để tăng mật độ của phôi. Một số nhà sản xuất dụng cụ có thể sử dụng nhiệt độ thiêu kết chân không cao hơn để tăng mật độ thiêu kết của hỗn hợp có hàm lượng coban thấp hơn, nhưng phương pháp này có thể làm thô cấu trúc vi mô của chúng. Để duy trì kích thước hạt mịn, có thể chọn bột có kích thước hạt nhỏ hơn cacbua vonfram. Để phù hợp với thiết bị sản xuất cụ thể, các điều kiện tẩy sáp và điện áp cacbon hóa cũng có các yêu cầu khác nhau về hàm lượng cacbon trong bột cacbua xi măng.
Phân loại lớp
Sự thay đổi kết hợp của các loại bột cacbua vonfram khác nhau, thành phần hỗn hợp và hàm lượng chất kết dính kim loại, loại và lượng chất ức chế tăng trưởng hạt, v.v., tạo thành nhiều loại cacbua xi măng. Các thông số này sẽ xác định cấu trúc vi mô của cacbua xi măng và các tính chất của nó. Một số kết hợp đặc tính cụ thể đã trở thành ưu tiên cho một số ứng dụng xử lý cụ thể, khiến việc phân loại các loại cacbua xi măng khác nhau trở nên có ý nghĩa.
Hai hệ thống phân loại cacbua được sử dụng phổ biến nhất cho các ứng dụng gia công là hệ thống ký hiệu C và hệ thống ký hiệu ISO. Mặc dù cả hai hệ thống đều không phản ánh đầy đủ các đặc tính vật liệu ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại cacbua xi măng nhưng chúng cung cấp điểm khởi đầu để thảo luận. Đối với mỗi phân loại, nhiều nhà sản xuất có loại đặc biệt của riêng họ, tạo ra nhiều loại cacbua khác nhau。
Các loại cacbua cũng có thể được phân loại theo thành phần. Các loại cacbua vonfram (WC) có thể được chia thành ba loại cơ bản: đơn giản, vi tinh thể và hợp kim. Các loại Simplex bao gồm chủ yếu là cacbua vonfram và chất kết dính coban, nhưng cũng có thể chứa một lượng nhỏ chất ức chế tăng trưởng hạt. Loại vi tinh thể bao gồm cacbua vonfram và chất kết dính coban được thêm vào vài phần nghìn cacbua vanadi (VC) và (hoặc) crom cacbua (Cr3C2), và kích thước hạt của nó có thể đạt tới 1 μm hoặc ít hơn. Các loại hợp kim bao gồm cacbua vonfram và chất kết dính coban chứa một vài phần trăm cacbua titan (TiC), cacbua tantalum (TaC) và cacbua niobi (NbC). Những chất bổ sung này còn được gọi là cacbua khối vì đặc tính thiêu kết của chúng. Cấu trúc vi mô thu được thể hiện cấu trúc ba pha không đồng nhất.
1) Các loại cacbua đơn giản
Các loại dùng để cắt kim loại này thường chứa 3% đến 12% coban (theo trọng lượng). Phạm vi kích thước của hạt cacbua vonfram thường nằm trong khoảng 1-8 μm. Cũng như các loại khác, việc giảm kích thước hạt cacbua vonfram làm tăng độ cứng và độ bền đứt ngang (TRS), nhưng làm giảm độ dẻo dai của nó. Độ cứng của loại nguyên chất thường nằm trong khoảng HRA89-93,5; cường độ đứt ngang thường nằm trong khoảng 175-350ksi. Bột thuộc các loại này có thể chứa một lượng lớn vật liệu tái chế.
Các loại loại đơn giản có thể được chia thành C1-C4 trong hệ thống cấp C và có thể được phân loại theo chuỗi cấp K, N, S và H trong hệ thống cấp ISO. Các loại đơn giản có đặc tính trung gian có thể được phân loại thành các loại có mục đích chung (chẳng hạn như C2 hoặc K20) và có thể được sử dụng để tiện, phay, bào và doa; các loại có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc hàm lượng coban thấp hơn và độ cứng cao hơn có thể được phân loại thành các loại hoàn thiện (chẳng hạn như C4 hoặc K01); các loại có kích thước hạt lớn hơn hoặc hàm lượng coban cao hơn và độ dẻo dai tốt hơn có thể được phân loại là các loại gia công thô (chẳng hạn như C1 hoặc K30).
Các công cụ được chế tạo theo cấp độ Simplex có thể được sử dụng để gia công gang, thép không gỉ dòng 200 và 300, nhôm và các kim loại màu khác, siêu hợp kim và thép cứng. Các loại này cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng cắt phi kim loại (ví dụ như các công cụ khoan đá và địa chất) và các loại này có phạm vi kích thước hạt là 1,5-10μm (hoặc lớn hơn) và hàm lượng coban là 6% -16%. Một ứng dụng cắt phi kim loại khác của các loại cacbua đơn giản là sản xuất khuôn dập và chày. Các loại này thường có kích thước hạt trung bình với hàm lượng coban từ 16% -30%.
(2) Các loại cacbua xi măng vi tinh thể
Những loại như vậy thường chứa 6% -15% coban. Trong quá trình thiêu kết pha lỏng, việc bổ sung cacbua vanadi và/hoặc crom cacbua có thể kiểm soát sự phát triển của hạt để thu được cấu trúc hạt mịn với kích thước hạt nhỏ hơn 1 μm. Loại hạt mịn này có độ cứng rất cao và độ bền đứt ngang trên 500ksi. Sự kết hợp giữa độ bền cao và độ dẻo dai vừa đủ cho phép các lớp này sử dụng góc trước dương lớn hơn, giúp giảm lực cắt và tạo ra phoi mỏng hơn bằng cách cắt thay vì đẩy vật liệu kim loại.
Thông qua việc xác định chất lượng nghiêm ngặt của các nguyên liệu thô khác nhau trong quá trình sản xuất các loại bột cacbua xi măng và kiểm soát chặt chẽ các điều kiện của quá trình thiêu kết để ngăn chặn sự hình thành các hạt lớn bất thường trong cấu trúc vi mô của vật liệu, có thể thu được các đặc tính vật liệu thích hợp. Để giữ kích thước hạt nhỏ và đồng đều, chỉ nên sử dụng bột tái chế tái chế nếu có toàn quyền kiểm soát nguyên liệu thô và quy trình thu hồi cũng như kiểm tra chất lượng rộng rãi.
Các loại vi tinh thể có thể được phân loại theo dãy cấp M trong hệ thống cấp ISO. Ngoài ra, các phương pháp phân loại khác trong hệ thống cấp C và hệ thống cấp ISO đều giống như các cấp thuần túy. Các cấp độ vi tinh thể có thể được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cắt vật liệu phôi mềm hơn vì bề mặt của dụng cụ có thể được gia công rất mịn và có thể duy trì lưỡi cắt cực kỳ sắc nét.
Các loại vi tinh thể cũng có thể được sử dụng để gia công các siêu hợp kim gốc niken vì chúng có thể chịu được nhiệt độ cắt lên tới 1200°C. Để xử lý siêu hợp kim và các vật liệu đặc biệt khác, việc sử dụng các công cụ cấp vi tinh thể và các công cụ cấp tinh khiết có chứa ruthenium có thể đồng thời cải thiện khả năng chống mài mòn, chống biến dạng và độ bền của chúng. Các loại vi tinh thể cũng thích hợp để sản xuất các dụng cụ quay như máy khoan tạo ra ứng suất cắt. Có một loại máy khoan được làm bằng vật liệu composite cacbua xi măng. Trong các bộ phận cụ thể của cùng một máy khoan, hàm lượng coban trong vật liệu khác nhau, do đó độ cứng và độ bền của máy khoan được tối ưu hóa theo nhu cầu gia công.
(3) Loại hợp kim cacbua xi măng
Các loại này chủ yếu được sử dụng để cắt các bộ phận thép và hàm lượng coban của chúng thường là 5% -10% và kích thước hạt dao động từ 0,8-2μm. Bằng cách thêm 4% -25% cacbua titan (TiC), có thể giảm xu hướng cacbua vonfram (WC) khuếch tán lên bề mặt của các mảnh thép. Độ bền của dụng cụ, khả năng chống mài mòn của miệng hố và khả năng chống sốc nhiệt có thể được cải thiện bằng cách thêm tới 25% tantalum cacbua (TaC) và niobium cacbua (NbC). Việc bổ sung các cacbit khối như vậy còn làm tăng độ cứng màu đỏ của dụng cụ, giúp tránh biến dạng nhiệt của dụng cụ khi cắt nặng hoặc các nguyên công khác mà lưỡi cắt sẽ tạo ra nhiệt độ cao. Ngoài ra, cacbua titan có thể cung cấp các vị trí tạo mầm trong quá trình thiêu kết, cải thiện tính đồng nhất của phân bố cacbua khối trong phôi.
Nói chung, phạm vi độ cứng của loại cacbua xi măng loại hợp kim là HRA91-94, và độ bền gãy ngang là 150-300ksi. So với các loại nguyên chất, các loại hợp kim có khả năng chống mài mòn kém và độ bền thấp hơn, nhưng có khả năng chống mài mòn dính tốt hơn. Các loại hợp kim có thể được chia thành C5-C8 trong hệ thống cấp C và có thể được phân loại theo dãy cấp P và M trong hệ thống cấp ISO. Các loại hợp kim có đặc tính trung gian có thể được phân loại là các loại có mục đích chung (chẳng hạn như C6 hoặc P30) và có thể được sử dụng để tiện, tarô, bào và phay. Các cấp độ cứng nhất có thể được phân loại là các cấp độ hoàn thiện (chẳng hạn như C8 và P01) để hoàn thiện các nguyên công tiện và móc lỗ. Các loại này thường có kích thước hạt nhỏ hơn và hàm lượng coban thấp hơn để đạt được độ cứng và khả năng chống mài mòn cần thiết. Tuy nhiên, các đặc tính vật liệu tương tự có thể thu được bằng cách thêm nhiều cacbua khối. Các lớp có độ dẻo dai cao nhất có thể được phân loại là lớp gia công thô (ví dụ C5 hoặc P50). Các loại này thường có kích thước hạt trung bình và hàm lượng coban cao, với lượng bổ sung cacbua khối thấp để đạt được độ bền mong muốn bằng cách ức chế sự phát triển của vết nứt. Trong các nguyên công tiện bị gián đoạn, hiệu suất cắt có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách sử dụng các loại giàu coban nêu trên với hàm lượng coban cao hơn trên bề mặt dụng cụ.
Các loại hợp kim có hàm lượng cacbua titan thấp hơn được sử dụng để gia công thép không gỉ và sắt dễ uốn, nhưng cũng có thể được sử dụng để gia công các kim loại màu như siêu hợp kim gốc niken. Kích thước hạt của các loại này thường nhỏ hơn 1 μm và hàm lượng coban là 8% -12%. Các loại cứng hơn, chẳng hạn như M10, có thể được sử dụng để tiện sắt dẻo; các loại cứng hơn, chẳng hạn như M40, có thể được sử dụng để phay và bào thép, hoặc để tiện thép không gỉ hoặc siêu hợp kim.
Các loại cacbua xi măng loại hợp kim cũng có thể được sử dụng cho mục đích cắt phi kim loại, chủ yếu để sản xuất các bộ phận chịu mài mòn. Kích thước hạt của các loại này thường là 1,2-2 μm và hàm lượng coban là 7% -10%. Khi sản xuất các loại này, tỷ lệ nguyên liệu thô tái chế thường được thêm vào cao, dẫn đến hiệu quả chi phí cao trong các ứng dụng bộ phận bị mài mòn. Các bộ phận mài mòn yêu cầu khả năng chống ăn mòn tốt và độ cứng cao, có thể đạt được bằng cách thêm niken và cacbua crom khi sản xuất các loại này.
Để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của các nhà sản xuất dụng cụ, bột cacbua là nguyên tố then chốt. Bột được thiết kế cho các thông số quy trình và thiết bị gia công của nhà sản xuất dụng cụ đảm bảo hiệu suất của phôi gia công đã hoàn thiện và tạo ra hàng trăm loại cacbua. Bản chất có thể tái chế của vật liệu cacbua và khả năng làm việc trực tiếp với các nhà cung cấp bột cho phép các nhà chế tạo công cụ kiểm soát hiệu quả chất lượng sản phẩm và chi phí vật liệu của họ.
Thời gian đăng: Oct-18-2022
