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 tại, có hàng trăm cacbua xi măng dựa trên WC với các thành phần khác nhau, hầu hết đều sử dụng coban (Co) làm chất kết dính, niken (Ni) và crom (Cr) cũng là các nguyên tố kết dính thường được sử dụng và các nguyên tố khác cũng có thể được thêm vào .một số nguyên tố hợp kim.Tại sao có rất nhiều loại cacbua?Làm thế nào để các nhà sản xuất công cụ chọn vật liệu công cụ phù hợp cho một hoạt động 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 dụng cụ lý tưởng.
độ cứng và độ dẻo dai
Cacbua xi măng WC-Co có những ưu điểm độc đáo về cả độ cứng và độ dẻo dai.Cacbua vonfram (WC) vốn đã rất cứng (hơn cả corundum hoặc alumina) và độ cứng của nó hiếm khi giảm khi nhiệt độ vận hành tăng.Tuy nhiên, nó thiếu đủ 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 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 các dao và hạt dao WC-Co đều được tráng phủ, vì vậy 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 dẻo dai cần thiết.Các đặc tính này là đặc tính cơ bản của vật liệu WC-Co, nhưng các đặc tính của 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, tính phù hợp của hiệu suất dụng cụ 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, nhiệt độ và thời gian cacbon hóa.Kiểm soát hóa chất 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 trong các quy trình tiếp theo.Các điều kiện quy trình hạ nguồn khác nhau và các mục đích sử dụng xử lý cuối khác nhau đòi hỏi sự kết hợp cụ thể giữa kích thước hạt cacbua vonfram, hàm lượng cacbon, 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 tùy chỉnh theo yêu cầu của người dùng có thể đạt gấp 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 khối lượng), và trong trường hợp cần tăng cường khả năng chống ăn mòn của dụng cụ thì cần cho thêm niken và crom.Ngoài ra, liên kết kim loại có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách 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 một vật liệu đậm đặc hoàn toàn, liên kết kim loại trở thành chất lỏng (gọi là quá trình 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 tantali (TaC) và cacbua niobi (NbC).Các cacbua kim loại này thường được thêm vào khi bột cacbua vonfram được trộn và nghiền với 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 kết dính chất thải tái chế.Việc tái chế và tái sử dụng cacbua phế liệu đã có lịch sử lâu đời trong ngành công nghiệp 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 độ đậm đặc tốt hơn, có thể dự đoán được vì chúng có diện tích bề mặt nhỏ hơn so với các loại bột cacbua vonfram được tạo ra 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 quá trình quan trọng.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 các loại bột đã xay 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, thông thường cần phải 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 tạo điều kiện thuận lợi 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 trong 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.
sản xuất phôi
Phôi cacbua có thể được hình thành bằng nhiều phương pháp quy trình.Tùy thuộc vào kích thước của phôi gia công, mức độ phức tạp của 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 rằng lượng bột (khối lượng và thể tích) chảy vào khoang là hoàn toàn giống 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.Phôi đúc (hoặc “khoảng trống”) được tạo thành bằng cách tạo áp suất đúc 10-80 ksi (kilo pound trên foot vuông) cho 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 gãy, nhưng chất kết dính hữu cơ được ép vào các khoảng trống giữa các hạt cacbua vonfram, do đó cố định vị trí của các hạt.Áp suất càng cao, liên kết của các hạt cacbua vonfram càng chặt chẽ 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 của nhà sản xuất dụng cụ.
Phôi cacbua kích thước lớn hoặc phôi cacbua có tỷ lệ khung hình cao (chẳng hạn như cán cho dao phay ngón và mũi khoan) thường được sản xuất từ các loại bột cacbua được ép đồng đều trong một túi linh hoạt.Mặc dù chu kỳ sản xuất của phương pháp ép cân bằng dài hơn so với phương pháp đúc, nhưng chi phí sản xuất của công cụ thấp hơn, vì vậy phương pháp này phù hợp hơn cho sản xuất hàng loạt nhỏ.
Phương pháp xử lý này là cho bột vào túi, bịt kín miệng túi, sau đó đặt túi đầy bột vào buồng, dùng thiết bị thủy lực tác dụng áp suất 30-60ksi để ép.Phôi ép thường được gia công theo dạng hình học cụ thể trước khi thiêu kết.Kích thước của bao tải được mở rộng để phù hợp với sự co ngót của phôi trong quá trình nén và để cung cấp đủ biên độ 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 đối với phương pháp đúc, nhưng vẫn nên đảm bảo rằng mỗi lần nạp vào túi một lượng bột như nhau.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 cạo bỏ.Nếu mật độ tải của bột quá cao và bột được nạp vào túi quá nhiều, phôi cần được xử lý để loại bỏ nhiều bột hơn sau khi ép.Mặc dù bột thừa được loại bỏ và các 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 thành bằng cách sử dụng khuôn đùn hoặc khuôn phun.Quy 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 quy trình đúc, các loại bột cacbua xi măng được treo trong một 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 điểm của loại bột cacbua xi măng xác định tỷ lệ tối ưu của bột với 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 loại bỏ độ xốp khỏi phôi, làm cho nó đặc hoàn toàn (hoặc đáng kể).Trong quá trình thiêu kết, liên kết kim loại trong phôi được tạo thành bằng máy ép trở thành chất lỏng, nhưng phôi vẫn giữ được hình dạng của nó dưới tác động kết hợp của lực mao dẫn và liên kết hạt.
Sau khi thiêu kết, hình dạng phôi vẫn giữ nguyên, nhưng kích thước giảm.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, cần phải xử lý phôi thiêu kết sau quá trình thiêu kết.Cách xử lý cơ bản nhất của dụng cụ cắt là mài sắc lưỡi cắt.Nhiều công cụ yêu cầu mài hình học 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 lưỡi cắt).Tất cả các mảnh cacbua từ quá trình mài có thể được tái chế.
lớp phủ phôi
Trong nhiều trường hợp, phôi đã hoàn thành cần được phủ.Lớp phủ cung cấp độ bôi trơn và tăng độ cứng, cũng như rào cản khuếch tán vào chất nền, ngăn ngừa 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 thuộc tính chính của bột ma trận, các đặc tính bề mặt của ma trận cũng có thể được điều chỉnh bằng cách lựa chọn hóa chất 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 cắt với độ dày 20-30 μm so với phần còn lại của phôi, do đó mang lại cho bề mặt của chất nền 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 (chẳng hạn như phương pháp tẩy sáp, tốc độ gia nhiệt, thời gian thiêu kết, nhiệt độ và điện áp thấm cacbon), 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 sản xuất công cụ có thể thiêu kết phôi trong lò chân không, trong khi những người khác có thể sử dụng lò thiêu kết ép đẳng tĩnh (HIP) nóng (tạo áp suất cho phôi ở gần cuối chu kỳ quy trình để loại bỏ bất kỳ cặn nào).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 công 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 lông và điện áp thấm cacbon cũng có các yêu cầu khác nhau đối với 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 đặc tính của nó.Một số tổ hợp đặc tính cụ thể đã trở thành ưu tiên đối với 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 tính chất vật liệu ảnh hưởng đến việc lựa chọn các loại cacbua xi măng, nhưng chúng cung cấp một điểm khởi đầu để thảo luận.Đối với mỗi phân loại, nhiều nhà sản xuất có các loại đặc biệt của riêng họ, dẫn đến 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 vài phần nghìn cacbua vanadi (VC) và (hoặc) cacbua crom (Cr3C2) và kích thước hạt của nó có thể đạt tới 1 μm hoặc nhỏ hơn.Các loại hợp kim bao gồm cacbua vonfram và chất kết dính coban chứa một vài phần trăm cacbua titan (TiC), cacbua tantali (TaC) và cacbua niobi (NbC).Những chất bổ sung này còn được gọi là cacbua khối vì tính chất thiêu kết của chúng.Cấu trúc vi mô kết quả thể hiện cấu trúc ba pha không đồng nhất.
1) Các loại cacbua đơn giản
Các lớp này để cắt kim loại thường chứa 3% đến 12% coban (theo trọng lượng).Phạm vi kích thước của các hạt cacbua vonfram thường nằm trong khoảng 1-8 μm.Cũng như các loại khác, việc giảm kích thước hạt của cacbua vonfram làm tăng độ cứng và độ bền đứt ngang (TRS), nhưng lại 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 của các loại này có thể chứa một lượng lớn vật liệu tái chế.
Các 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 công với các đặc tính trung gian có thể được phân loại là 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 ở cấp độ phủ Simplex có thể được sử dụng để gia công gang, thép không gỉ sê-ri 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
Các loại như vậy thường chứa 6% -15% coban.Trong quá trình thiêu kết pha lỏng, việc bổ sung cacbua vanadi và/hoặc cacbua crom 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 đủ độ dẻo dai cho phép các loại này sử dụng góc cào 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 vật liệu, có thể thu được các đặc tính vật liệu phù hợp.Để giữ cho kích thước hạt nhỏ và đồng đều, bột tái chế tái chế chỉ nên được sử dụng nếu có toàn quyền kiểm soát nguyên liệu thô và quy trình thu hồi, đồng thời được kiểm tra chất lượng rộng rãi.
Các cấp độ vi tinh thể có thể được phân loại theo chuỗi cấp độ M trong hệ thống cấp độ ISO.Ngoài ra, các phương pháp phân loại khác trong hệ thống cấp C và hệ thống cấp ISO cũng giống như các cấp thuần túy.Các loại vi tinh thể có thể được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cắt các vật liệu phôi mềm hơn, vì bề mặt của dụng cụ có thể được gia công rất nhẵn và có thể duy trì một lưỡi cắt cực kỳ sắc bén.
Các loại vi tinh thể cũng có thể được sử dụng để gia công các siêu hợp kim dựa trên niken, vì chúng có thể chịu được nhiệt độ cắt lên tới 1200°C.Để xử lý các 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 rutheni có thể đồng thời cải thiện khả năng chống mài mòn, chống biến dạng và độ dẻo dai của chúng.Các loại vi tinh thể cũng thích hợp để sản xuất các dụng cụ quay chẳng hạn như mũi khoan tạo ra ứng suất cắt.Có một mũi khoan được làm bằng các loại hợp chất cacbua xi măng.Trong các bộ phận cụ thể của cùng một mũi khoan, hàm lượng coban trong vật liệu khác nhau, do đó độ cứng và độ dẻo dai của mũi khoan được tối ưu hóa theo nhu cầu xử lý.
(3) Các loại cacbua xi măng loại hợp kim
Các loại này chủ yếu được sử dụng để cắt các bộ phận bằng thép và hàm lượng coban của chúng thường là 5% -10% và kích thước hạt nằm trong khoảng từ 0,8-2μm.Bằng cách thêm 4%-25% cacbua titan (TiC), xu hướng khuếch tán cacbua vonfram (WC) lên bề mặt của phoi thép có thể giảm.Độ bền của dụng cụ, khả năng chống mài mòn do miệng hố và khả năng chống sốc nhiệt có thể được cải thiện bằng cách thêm tới 25% cacbua tantali (TaC) và niobi cacbua (NbC).Việc bổ sung các cacbua lập phương như vậy cũng làm tăng độ cứng màu đỏ của dụng cụ, giúp tránh biến dạng nhiệt của dụng cụ khi cắt nặng hoặc các hoạt động 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 các loại cacbua xi măng loại hợp kim là HRA91-94, và độ bền đứt 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 khả năng chống mài mòn của chất kết 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 chuỗi 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 loại cứng nhất có thể được phân loại là các loại hoàn thiện (chẳng hạn như C8 và P01) để gia công tinh 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 tính chất vật liệu tương tự có thể thu được bằng cách thêm nhiều cacbua khối.Các loại có độ bền cao nhất có thể được phân loại là các loại 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 cacbua khối bổ sung thấp để đạt được độ dai mong muốn bằng cách ức chế sự phát triển của vết nứt.Trong các nguyên công tiện gián đoạn, hiệu suất cắt có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách sử dụng các loại giàu coban nói 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 dẻo, 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 dễ uốn;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, một tỷ lệ cao nguyên liệu thô tái chế thường được thêm vào, dẫn đến hiệu quả chi phí cao trong các ứng dụng bộ phận hao 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 crom cacbua khi sản xuất các loại này.
Để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của các nhà sản xuất công cụ, bột cacbua là yếu tố chính.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 thành phẩm và đã 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 sản xuất công cụ kiểm soát hiệu quả chất lượng sản phẩm và chi phí vật liệu của họ.
Thời gian đăng: 18-Oct-2022
