Ett legeringsmaterial tillverkat av en hård förening av en eldfast metall och en bindemetall genom en pulvermetallurgisk process. Hårdmetall har en rad utmärkta egenskaper såsom hög hårdhet, slitstyrka, god hållfasthet och seghet, värmebeständighet och korrosionsbeständighet, särskilt dess höga hårdhet och slitstyrka, som förblir i princip oförändrade även vid en temperatur på 500 °C, har fortfarande hög hårdhet vid 1000 ℃. Karbid används ofta som verktygsmaterial, såsom svarvverktyg, fräsar, hyvlar, borrar, borrverktyg etc., för skärning av gjutjärn, icke-järnmetaller, plast, kemiska fibrer, grafit, glas, sten och vanligt stål, och kan även användas för skärning av svårbearbetade material som värmebeständigt stål, rostfritt stål, högmanganstål, verktygsstål, etc. Skärhastigheten för nya hårdmetallverktyg är nu hundratals gånger högre än för kolstål.
Applicering av hårdmetall
(1) Verktygsmaterial
Hårdmetall är den största mängden verktygsmaterial, som kan användas för att tillverka svarvverktyg, fräsar, hyvlar, borrar etc. Bland dem är volfram-koboltkarbid lämplig för kortspånbearbetning av järn- och icke-järnmetaller och bearbetning av icke-metalliska material, såsom gjutjärn, gjuten mässing, bakelit, etc.; volfram-titan-koboltkarbid är lämplig för långtidsbearbetning av järnhaltiga metaller som stål. Spånbearbetning. Bland liknande legeringar är de med mer kobolthalt lämpliga för grovbearbetning, och de med mindre kobolthalt är lämpliga för finish. Allmänna hårdmetaller har mycket längre bearbetningslivslängd än andra hårdmetaller för svårbearbetade material som rostfritt stål.
(2) Formmaterial
Hårdmetall används huvudsakligen för kallbearbetningsformar såsom kalldragningsformar, kallstansningsformar, kallsträngsprutningsformar och kalla pirformar.
Kallhuvudformar av hårdmetall måste ha god slagseghet, brottseghet, utmattningshållfasthet, böjhållfasthet och god slitstyrka under de slitstarka arbetsförhållandena för slag eller kraftiga slag. Medium och hög kobolt och medelstora och grovkorniga legeringskvaliteter används vanligtvis, såsom YG15C.
Generellt sett är förhållandet mellan slitstyrka och seghet hos hårdmetall motsägelsefullt: ökningen av slitstyrkan kommer att leda till minskningen av segheten, och ökningen av segheten kommer oundvikligen att leda till minskningen av slitstyrkan. Därför, när du väljer legeringskvaliteter, är det nödvändigt att uppfylla specifika användningskrav enligt bearbetningsobjektet och bearbetningsarbetsförhållandena.
Om den valda kvaliteten är benägen att spricka tidigt och skadas under användning, bör kvaliteten med högre seghet väljas; om den valda sorten är utsatt för tidigt slitage och skador under användning, bör kvaliteten med högre hårdhet och bättre slitstyrka väljas. . Följande kvaliteter: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Från vänster till höger minskar hårdheten, slitstyrkan minskar och segheten ökar; tvärtom är det tvärtom.
(3) Mätverktyg och slitstarka delar
Hårdmetall används för slitstarka ytinläggningar och delar av mätverktyg, precisionslager på slipmaskiner, styrplattor och styrstänger på centerlösa slipmaskiner, toppar på svarvar och andra slitstarka delar.
Bindemedelsmetaller är i allmänhet järngruppmetaller, vanligen kobolt och nickel.
Vid tillverkning av hårdmetall är partikelstorleken på det valda råmaterialpulvret mellan 1 och 2 mikron, och renheten är mycket hög. Råvarorna satsas enligt det föreskrivna sammansättningsförhållandet, och alkohol eller andra medier tillsätts till våtmalning i en våtkulkvarn för att göra dem helt blandade och pulveriserade. Sikta blandningen. Därefter granuleras, pressas och upphettas blandningen till en temperatur nära smältpunkten för bindemetallen (1300-1500 °C), den härdade fasen och bindemetallen kommer att bilda en eutektisk legering. Efter kylning fördelas de härdade faserna i gallret som består av bindningsmetallen och är tätt förbundna med varandra för att bilda en solid helhet. Hårdheten hos hårdmetall beror på halten av den härdade fasen och kornstorleken, det vill säga ju högre halten härdad fas och ju finare kornen är, desto större hårdhet. Hårdmetallens seghet bestäms av bindemedelsmetallen. Ju högre bindemetallinnehåll desto högre böjhållfasthet.
1923 tillsatte Schlerter från Tyskland 10% till 20% kobolt till volframkarbidpulver som bindemedel och uppfann en ny legering av volframkarbid och kobolt. Hårdheten är näst efter diamant. Den första hårdmetallen tillverkad. När man skär stål med ett verktyg av denna legering kommer skäreggen att slitas ut snabbt, och även skäreggen kommer att spricka. År 1929 tillsatte Schwarzkov i USA en viss mängd volframkarbid och titankarbidföreningskarbider till den ursprungliga sammansättningen, vilket förbättrade verktygets prestanda vid skärande stål. Detta är ytterligare en prestation i utvecklingen av hårdmetall.
Hårdmetall har en rad utmärkta egenskaper såsom hög hårdhet, slitstyrka, god hållfasthet och seghet, värmebeständighet och korrosionsbeständighet, särskilt dess höga hårdhet och slitstyrka, som förblir i princip oförändrade även vid en temperatur på 500 °C, har fortfarande hög hårdhet vid 1000 ℃. Karbid används ofta som verktygsmaterial, såsom svarvverktyg, fräsar, hyvlar, borrar, borrverktyg etc., för skärning av gjutjärn, icke-järnmetaller, plast, kemiska fibrer, grafit, glas, sten och vanligt stål, och kan även användas för skärning av svårbearbetade material som värmebeständigt stål, rostfritt stål, högmanganstål, verktygsstål, etc. Skärhastigheten för nya hårdmetallverktyg är nu hundratals gånger högre än för kolstål.
Hårdmetall kan också användas för att tillverka bergborrverktyg, gruvverktyg, borrverktyg, mätverktyg, slitstarka delar, metallslipmedel, cylinderfoder, precisionslager, munstycken, metallformar (såsom tråddragningsformar, bultformar, mutterformar) , och olika fästelement formar, den utmärkta prestandan hos hårdmetall ersatte gradvis de tidigare stålformarna).
Senare kom även belagd hårdmetall ut. 1969 utvecklade Sverige framgångsrikt ett titankarbidbelagt verktyg. Verktygets bas är volfram-titan-koboltkarbid eller volfram-koboltkarbid. Tjockleken på titankarbidbeläggningen på ytan är bara några mikron, men jämfört med samma märke av legeringsverktyg förlängs livslängden med 3 gånger och skärhastigheten ökas med 25% till 50%. På 1970-talet dök det upp en fjärde generation av belagda verktyg för skärning av svårbearbetade material.
Hur sintras hårdmetall?
Hårdmetall är ett metallmaterial tillverkat genom pulvermetallurgi av karbider och bindemetaller av en eller flera eldfasta metaller.
Mstörre producerande länder
Det finns mer än 50 länder i världen som producerar hårdmetall, med en total produktion på 27 000-28 000 ton. De största tillverkarna är USA, Ryssland, Sverige, Kina, Tyskland, Japan, Storbritannien, Frankrike, etc. Världsmarknaden för hårdmetall är i princip mättad. , konkurrensen på marknaden är mycket hård. Kinas hårdmetallindustri började ta form i slutet av 1950-talet. Från 1960-talet till 1970-talet utvecklades Kinas hårdmetallindustri snabbt. I början av 1990-talet nådde Kinas totala produktionskapacitet av hårdmetall 6000 ton, och den totala produktionen av hårdmetall nådde 5000 ton, näst efter I Ryssland och USA ligger den på tredje plats i världen.
WC-skärare
①Volfram och kobolthårdmetall
Huvudkomponenterna är volframkarbid (WC) och bindemedelskobolt (Co).
Dess betyg består av "YG" ("hård och kobolt" på kinesiska pinyin) och procentandelen av det genomsnittliga koboltinnehållet.
Till exempel betyder YG8 den genomsnittliga WCo=8%, och resten är volfram-koboltkarbid eller volframkarbid.
TIC knivar
②Volfram-titan-koboltkarbid
Huvudkomponenterna är volframkarbid, titankarbid (TiC) och kobolt.
Dess kvalitet består av "YT" ("hård, titan" två tecken i kinesiska Pinyin-prefix) och det genomsnittliga innehållet av titankarbid.
Till exempel betyder YT15 genomsnittlig WTi=15 %, och resten är volframkarbid och volfram-titan-koboltkarbid med kobolthalt.
Tungsten Titanium Tantal Tool
③ Volfram-titan-tantal (niob) hårdmetall
Huvudkomponenterna är volframkarbid, titankarbid, tantalkarbid (eller niobkarbid) och kobolt. Denna typ av hårdmetall kallas också allmän hårdmetall eller universal hårdmetall.
Dess betyg är sammansatt av "YW" (det kinesiska fonetiska prefixet för "hard" och "wan") plus ett sekvensnummer, såsom YW1.
Prestandaegenskaper
Hårdmetallsvetsade skär
Hög hårdhet (86～93HRA, motsvarande 69～81HRC);
Bra termisk hårdhet (upp till 900~1000 ℃, håll 60HRC);
Bra nötningsbeständighet.
Hårdmetallskärverktyg är 4 till 7 gånger snabbare än höghastighetstål, och verktygslivslängden är 5 till 80 gånger längre. Tillverkning av formar och mätverktyg är livslängden 20 till 150 gånger högre än för legerat verktygsstål. Den kan skära hårda material på cirka 50HRC.
Men hårdmetall är spröd och kan inte bearbetas, och det är svårt att göra integrerade verktyg med komplexa former. Därför tillverkas ofta blad av olika former, som installeras på verktygskroppen eller formkroppen genom svetsning, limning, mekanisk fastspänning, etc. .
Specialformad stång
Sintring
Sintringsgjutning av hårdmetall är att pressa pulvret till ett ämne och sedan gå in i sintringsugnen för att värma upp till en viss temperatur (sintringstemperatur), hålla det under en viss tid (hålltid) och sedan kyla ner det för att få en cementerad karbidmaterial med erforderliga egenskaper.
Hårdmetallsintringsprocessen kan delas in i fyra grundläggande steg:
1: I steget med att ta bort formmedlet och försintringen ändras den sintrade kroppen enligt följande:
Avlägsnandet av formmedlet, med ökningen av temperaturen i det inledande steget av sintringen, sönderdelas eller förångas formmedlet gradvis, och den sintrade kroppen utesluts. Typ, kvantitet och sintringsprocessen är olika.
Oxiderna på pulvrets yta reduceras. Vid sintringstemperaturen kan väte reducera oxiderna av kobolt och volfram. Om formningsmedlet avlägsnas i vakuum och sintras är kol-syrereaktionen inte stark. Kontaktspänningen mellan pulverpartiklarna elimineras gradvis, det bindande metallpulvret börjar återhämta sig och omkristallisera, ytdiffusionen börjar inträffa och briketteringshållfastheten förbättras.
2: Fastfas sintringssteg (800 ℃–eutektisk temperatur)
Vid temperaturen före uppkomsten av den flytande fasen, förutom att fortsätta processen från föregående steg, intensifieras fastfasreaktionen och diffusionen, plastflödet förbättras och den sintrade kroppen krymper avsevärt.
3: Vätskefas sintringssteg (eutektisk temperatur – sintringstemperatur)
När vätskefasen uppträder i den sintrade kroppen fullbordas krympningen snabbt, följt av kristallografisk omvandling för att bilda legeringens grundläggande struktur och struktur.
4: Kylningssteg (sintringstemperatur – rumstemperatur)
I detta skede har legeringens struktur och fassammansättning vissa förändringar med olika kylningsförhållanden. Denna egenskap kan användas för att värma hårdmetallen för att förbättra dess fysiska och mekaniska egenskaper.
Posttid: 2022-04-11
