Vật liệu dụng cụ cacbua xi măng điển hình

Việc bổ sung TaC (NbC) vào 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, vốn có độ dẻo dai tốt hơn, giúp cải thiện hiệu suất của cacbua xi măng và mở rộng phạm vi ứng dụng của nó. Việc bổ sung WC và TaC giúp tăng cường:

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

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

● Tinh chế hạt
● Duy trì cấu trúc tinh thể đồng nhất mà không có sự kết tinh lại đáng kể
● Tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn mà không ảnh hưởng đến độ dẻo dai

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

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

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

● Cacbua xi măng với 1% đến 3% (phần khối lượng) TaC (NbC) có thể gia công nhiều loại gang khác nhau, bao gồm gang siêu cứng và gang hợp kim.
● Hợp kim coban thấp với TaC (NbC) từ 3% đến 10% (phần khối lượng), chẳng hạn như YG6A, YG8N và YG813, rất đa năng. Chúng có thể xử lý:

Gang lạnh
Gang dẻo
Kim loại màu
Các vật liệu khó gia công như thép không gỉ, thép cứng và hợp kim chịu nhiệt độ 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 để gia công thô và cắt gián đoạn các vật liệu khó gia công. Các ứng dụng bao gồm:

● Lột da các sản phẩm đúc và rèn bằng thép lớn
● Tiện, bào và phay thép austenit và hợp kim chịu nhiệt
● Gia công với góc nghiêng lớn, mặt cắt lớn và tốc độ trung bình đến thấp
● Tiện thô trên máy tiện tự động, bán tự động và đa dụng cụ
● Sản xuất máy khoan, máy phay bánh răng và các dụng cụ khác có độ bền cắt cao**

Trong hợp kim WC-TiC-Co, hàm lượng TiC quá mức làm tăng độ nhạy nứt nhiệt, dẫn đến độ giòn lớn hơn. Việc bổ sung TaC vào hợp kim WC-Ti-Co có hàm lượng TiC thấp, hàm lượng coban cao giúp cải thiện:

● Độ dẻo dai
● Khả năng chịu nhiệt
● Khả năng chống oxy hóa

Trong khi TiC làm giảm khả năng chịu sốc nhiệt, TaC lại bù đắp cho nhược điểm này, khiến hợp kim này phù hợp cho các hoạt động phay. Các lựa chọn thay thế rẻ hơn như cacbua NbC hoặc Hf-Nb (phần khối lượng: Hf-60%, Nb-40%) có thể thay thế TaC. Trong hợp kim TiC-Ni-Mo, việc bổ sung đồng thời TiN, WC và TaC giúp cải thiện đáng kể:

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

ở nhiệt độ cao (900–1000°C).