Спечённый карбид

Инструменты из спеченного карбида, также известные как инструменты из твёрдого металла или инструменты из цементированного карбида, изготавливаются из смеси микрозёрен карбида вольфрама с кобальтом при высокой температуре и давлении. Карбиды тантала, титана или ванадия также можно смешивать в небольших пропорциях.

Таким образом, два основных описательных фактора определяют сорт твердого металла:

  1. Соотношение карбида вольфрама и кобальта. Последнее обычно колеблется от 6 до 12% и действует как связующее. Кобальт имеет высокую температуру плавления (1493 °C) и образует растворимую фазу с зёрнами карбида вольфрама при 1275 °C, что способствует уменьшению пористости.
  2.  Размер зерна, таким образом, микрозернистость включает частицы размером менее 1 мкм, а субмикрозернистость меньше половины микрона; чем меньше зерно, тем твёрже твёрдый металл. Твёрдость увеличивается с уменьшением содержания связующего и размера зёрен карбида вольфрама, и наоборот, со значениями от 600 до 2100 HV.

Инструменты из твердого металла (спечённый карбид) изготавливаются в двух формах:

  1.  Встроенные инструменты: они изготавливаются путём шлифования необработанного стержня из твёрдого металла, получения концевой фрезы, шаровой фрезы или сверлильного инструмента. Главным преимуществом является идеальный баланс этих вращающихся инструментов, но главным недостатком является их высокая цена, учитывая, что в процессе резки изнашивается лишь небольшая и очень специфическая зона инструмента. Возможно несколько повторных заточек каждого инструмента.
  2. Вставки: небольшие накладки со специальной геометрией, изготовленные из твёрдого металла (спечённый карбид), но они закреплены на держателях инструментов, изготовленных из стали. Токарные инструменты и большие фрезерные диски используют эту конфигурацию, что подразумевает быструю замену изношенных пластин. 

Марки спеченного карбида (твёрдого металла)

Марки твёрдого металла классифицируются в соответствии со стандартом ISO 513 на шесть групп: M, P, K, N, S и H, в соответствии с числовой шкалой для каждой из них. С другой стороны, в США вместо этого используется шкала C-x. Первоначальная концепция обеих классификаций состояла в том, чтобы оценивать карбиды вольфрама в соответствии с работой, которую они должны были выполнять, и это привело к небольшой чёткой шкале, в которой не указано количество кобальтового связующего или размер зерна. Как следствие, карбид вольфрама разных производителей может иметь одинаковое обозначение, но может значительно различаться по характеристикам. Рекомендации группы ИСО заключаются в следующем: 

• P — указано для низко- и среднеуглеродистых сталей и высоколегированных сталей;
• M — состоящий из спеченных карбидов, подходит для обработки нержавеющих сталей;
• K — ориентированный на чугуны и легированные стали и более твёрдый, чем серии P и M;
• H — для закалённых сталей;
• S — для жаропрочных сплавов и титановых сплавов;
• N — для алюминиевых сплавов. 

Двузначное число после буквы, от 01 до 40 (50 в группе P) определяет твёрдость и ударную вязкость марки. Меньшие числа соответствуют более сложным классам, в то время как более высокие — более сложные из них. Сегодня наиболее часто используются KIO-K30.

Американская классификация твёрдого металла (спечённый карбид)

Что касается американской классификации, C-1-C-4 являются общими сортами для чугуна, цветных и неметаллических материалов, C-5- C-8 подходят для стали и стальных сплавов, поскольку эти марки устойчивы к образованию язв и деформации, C-9-C- 11 указаны для применений с высоким износом, а C-12- C-14 предназначены для случаев удара.

Распространенное заблуждение состоит в том, что более высокие сорта содержат меньше кобальтового связующего и поэтому являются более твёрдыми и хрупкими, но это неверно. По этой и другим причинам в настоящее время все шире используется стандарт ISO. 

Инструментальным материалом, полученным из твёрдого металла, является металлокерамика (металлокерамика), спеченный карбид вольфрама, также включающий TIC (карбид с твердостью 3200 HV) и в некоторых случаях TiCN, но они обычно имеют никель-хромовое связующее.

Новые марки с TaNbC и MOC повышают прочность режущей кромки инструмента при циклических воздействиях, характерных для фрезерования.

Карбид вольфрама очень стабилен в отношении химических и термических аспектов обработки, а также очень твёрд. В большинстве случаев разрушение цементированного карбида начинается с кобальтового связующего и сцепления карбида вольфрама с кобальтом.

Спечённый карбид

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх