Vật liệu dụng cụ hợp kim cacbua xi măng điển hình

Việc thêm TaC (NbC) vào hợp kim cacbua xi măng là một phương pháp hiệu quả để nâng cao hiệu suất của nó. Trong hợp kim TiC/Ni/Mo, việc thay thế một phần TiC bằng các cacbua như WC và TaC, có độ dẻo dai tốt hơn, sẽ cải thiện hiệu suất của hợp kim cacbua xi măng và mở rộng phạm vi ứng dụng của nó. Việc bổ sung WC và TaC giúp tăng cường:

● Độ bền
● Mô đun đàn hồi
● Khả năng chống biến dạng dẻo
● Độ bền ở nhiệt độ cao

Nó cũng cải thiện khả năng dẫn nhiệt và khả năng chống sốc nhiệt, giúp dụng cụ phù hợp hơn cho việc cắt gián đoạn. Trong hợp kim WC-Co, hiệu suất có thể được cải thiện bằng cách thêm từ 0,5% đến 3% (theo khối lượng) các cacbua như TaC, NbC, Cr3C2, VC, TiC hoặc HfC. Các mục tiêu chính bao gồm:

● Tinh luyện hạt
● Duy trì cấu trúc tinh thể đồng nhất mà không xảy ra hiện tượng tái kết tinh đáng kể
● Tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn mà không làm giảm độ dẻo dai

Ngoài ra, các chất phụ gia này còn giúp tăng cường:

● Độ cứng ở nhiệt độ cao
● Độ bền ở nhiệt độ cao
● Khả năng chống oxy hóa

Trong quá trình cắt gọt, một lớp màng oxit cứng chắc, tự bù trừ được hình thành, giúp chống lại sự mài mòn do bám dính và khuếch tán khi gia công một số kim loại hoặc hợp kim nhất định. Điều này cải thiện khả năng chống mài mòn của dụng cụ và tăng khả năng chống mài mòn tạo miệng hố và mài mòn cạnh. Những lợi ích này càng trở nên rõ rệt hơn khi hàm lượng coban trong cacbua xi măng tăng lên.

● Hợp kim cacbua xi măng với hàm lượng TaC (NbC) từ 1% đến 3% (theo khối lượng) có thể gia công nhiều loại gang, bao gồm cả gang siêu cứng và gang hợp kim.
● Hợp kim ít coban với hàm lượng TaC (NbC) từ 3% đến 10% (theo khối lượng), chẳng hạn như YG6A, YG8N và YG813, rất đa dụng. Chúng có thể được sử dụng để gia công:

Gang đúc nguội
Gang dẻo
Kim loại màu
Các vật liệu khó gia công như thép không gỉ, thép tôi cứng và hợp kim chịu nhiệt cao.

Chúng thường được gọi là hợp kim đa dụng (YW). Việc tăng hàm lượng coban một cách thích hợp sẽ làm tăng độ bền và độ dẻo dai của loại cacbua xi măng này, giúp nó phù hợp cho việc gia công thô và cắt gián đoạn các vật liệu khó gia công. Các ứng dụng bao gồm:

● Bóc lớp vỏ ngoài của các sản phẩm đúc và rèn thép kích thước lớn
● Gia công tiện, bào và phay thép austenit và hợp kim chịu nhiệt
● Gia công với góc thoát phôi lớn, tiết diện cắt lớn và tốc độ trung bình đến thấp
● Gia công thô trên máy tiện tự động, bán tự động và máy tiện đa năng
● Sản xuất mũi khoan, dao phay bánh răng và các dụng cụ khác có độ bền lưỡi cắt cao**

Trong hợp kim WC-TiC-Co, hàm lượng TiC quá cao làm tăng độ nhạy cảm với nứt do nhiệt, dẫn đến độ giòn cao hơn. Việc thêm TaC vào hợp kim WC-Ti-Co có hàm lượng TiC thấp và hàm lượng coban cao sẽ cải thiện:

● Độ bền
● Khả năng chịu nhiệt
● Khả năng chống oxy hóa

Trong khi TiC làm giảm khả năng chịu sốc nhiệt, TaC lại bù đắp cho điều này, giúp hợp kim phù hợp với các hoạt động phay. Các chất thay thế ít tốn kém hơn như NbC hoặc cacbua Hf-Nb (tỷ lệ khối lượng: Hf-60%, Nb-40%) có thể thay thế cho TaC. Trong hợp kim TiC-Ni-Mo, việc thêm đồng thời TiN, WC và TaC sẽ làm tăng đáng kể:

● Độ cứng
● Sức bền uốn
● Khả năng chống oxy hóa
● Độ dẫn nhiệt

ở nhiệt độ cao (900–1000°C).