Phương pháp phân loại cho các lớp cacbua vonfram là gì?
Sự 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 một loạt các loại cacbua. Các thông số này sẽ xác định cấu trúc và tính chất của cacbua vonfram. Một số kết hợp hiệu suất cụ thể đã trở thành lựa chọn đầu tiên cho các ứng dụng xử lý cụ thể, giúp phân loại nhiều loại cacbua.
Hai hệ thống phân loại gia công cacbua được sử dụng phổ biến nhất cho mục đích gia công là hệ thống cấp C và hệ thống cấp ISO. Mặc dù cả hai hệ thống này không phản ánh đầy đủ các tính chất vật liệu ảnh hưởng đến sự lựa chọn các loại cacbua, 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 một loạt các loại cacbua.
Các loại cacbua cũng có thể được phân loại theo thành phần. Các lớp cacbua vonfram (WC) có thể được chia thành ba loại cơ bản: đơn giản, vi tinh thể và hợp kim. Các lớp đơn giản 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 với vài phần nghìn cacbua vanadi (VC) và / hoặc crôm cacbua (Cr3C2) được thêm vào, và kích thước hạt của nó có thể nhỏ hơn 1 μm. Loại hợp kim bao gồm cacbua vonfram và chất kết dính coban chứa vài phần trăm cacbua titan (TiC), cacbua tantalum (TaC) và cacbua niobi (NbC). Những chất phụ gia này còn được gọi là carbide khối vì sự thiêu kết của chúng. Cấu trúc vi mô thu được cho thấy cấu trúc ba pha không đồng nhất.
(1) LỚP CACBUA ĐƠN GIẢN
Các lớp như vậy để cắt kim loại thường chứa 3% -12% coban (tính theo trọng lượng). Kích thước của các hạt cacbua vonfram thường nằm trong khoảng 1-8 m. Cũng như các loại khác, việc giảm kích thước hạt của cacbua vonfram làm tăng độ cứng và độ bền đứt ngang (TRS), nhưng làm giảm độ dẻo dai của nó. Độ cứng của các lớp đơn giản thường nằm trong khoảng HRA 89-93,5; cường độ vỡ ngang thường nằm trong khoảng 175-350 ksi. Các loại bột như vậy có thể chứa một lượng lớn nguyên liệu tái chế.
Các lớp đơn giản có thể được chia thành C1 – C4 trong hệ thống lớp C và có thể được phân loại theo loạt cấp K, N, S và H trong hệ thống cấp ISO. Các lớp đơn giản với các đặc tính trung gian có thể được phân loại thành các lớp tổng quát (ví dụ: C2 hoặc K20) để tiện, phay, bào và nhàm chán; các lớp có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc hàm lượng coban thấp hơn và độ cứng cao hơn có thể được sử dụng Phân loại là lớp hoàn thiện (chẳng hạn như C4 hoặc K01); các lớp 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 lớp thô (ví dụ: C1 hoặc K30).
Các công cụ được làm từ các lớp đơn giản có thể được sử dụng để cắt gang, thép không gỉ 200 và 300 series, 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 (như dụng cụ khoan đá và địa chất) với kích thước hạt từ 1,5 đến 10 10m (hoặc lớn hơn) và mức coban từ 6% đến 16%. Một loại cắt phi kim loại khác của các loại cacbua đơn giản là sản xuất khuôn và đục lỗ. Các loại này thường có kích thước hạt trung bình với hàm lượng coban là 16% -30%.
(2) LỚP CACBUA VI TINH THỂ
Các lớp như vậy thường chứa 6% -15% coban. Trong quá trình thiêu kết pha lỏng, cacbua vanadi và / hoặc crôm cacbua bổ sung có thể kiểm soát sự phát triển của hạt, nhờ đó có được cấu trúc hạt mịn có kích thước hạt nhỏ hơn 1 μm. Loại hạt mịn này có độ cứng rất cao và độ bền đứt ngang từ 500 ksi trở lên. Sự kết hợp giữa cường độ cao và độ bền vừa đủ cho phép các loại công cụ này có góc cào dương lớn hơn, giúp giảm lực cắt và tạo ra các chip mỏng hơn bằng cách cắt thay vì đẩy kim loại.
Thông qua việc xác định chất lượng nghiêm ngặt của các nguyên liệu thô khác nhau trong sản xuất các loại bột cacbua vonfram và kiểm soát chặt chẽ các điều kiện quá trình thiêu kết, có thể ngăn chặn sự hình thành các hạt lớn bất thường trong cấu trúc vi mô của vật liệu. Tính chất vật liệu. Để giữ kích thước hạt nhỏ và đồng đều, bột tái chế chỉ có thể được sử dụng nếu nguyên liệu thô và quy trình thu hồi được kiểm soát hoàn toàn và kiểm tra chất lượng rộng rãi được thực hiện.
Các lớp vi tinh thể có thể được phân loại theo loạt cấp M trong hệ thống cấp ISO. Ngoài ra, các phương pháp phân loại khác trong hệ thống cấp C và hệ thống cấp ISO cũng giống như các cấp đơn giản. Các lớp vi tinh thể có thể được sử dụng để chế tạo các công cụ để cắt các vật liệu phôi mềm hơn vì bề mặt của dụng cụ có thể được gia công rất trơn tru và duy trì cạnh cắt cực kỳ sắc nét.
Các lớp vi tinh thể cũng có thể được sử dụng để chế tạo các siêu hợp kim gốc niken vì chúng có thể chịu được nhiệt độ cắt lên tới 1200 ° C. Để xử lý các hợp kim nhiệt độ cao và các vật liệu đặc biệt khác, việc sử dụng các công cụ cấp vi hạt và các công cụ cấp đơn giản với men có thể đồng thời cải thiện khả năng chống mài mòn, chống biến dạng và độ bền. Các lớp vi tinh thể cũng thích hợp để chế tạo các công cụ quay (như mũi khoan) tạo ra ứng suất cắt. Một loại mũi khoan được làm bằng một loại hỗn hợp cacbua vonfram. Hàm lượng coban cụ thể của vật liệu trong phần cụ thể của cùng một bit là khác nhau, do đó độ cứng và độ bền của mũi khoan được tối ưu hóa theo nhu cầu xử lý.
(3) LOẠI CACBUA HỢP KIM
Các loại này chủ yếu được sử dụng để cắt các bộ phận thép, thường có hàm lượng coban từ 5% -10% và phạm vi kích thước hạt là 0,8-2 μm. Bằng cách thêm 4% đến 25% cacbua titan (TiC), xu hướng của cacbua vonfram (WC) khuếch tán lên bề mặt của phế liệu thép có thể giảm. Sức mạnh của công cụ, khả năng chống mài mòn của miệng hố và khả năng chống sốc nhiệt có thể được cải thiện bằng cách thêm không quá 25% tantalum carbide (TaC) và niobi cacbua (NbC). Việc bổ sung các cacbua khối như vậy cũng làm tăng độ đỏ của dụng cụ, giúp tránh biến dạng nhiệt của dụng cụ trong quá trình cắt nặng hoặc gia công khác trong đó lưỡi cắt có thể tạo ra nhiệt độ cao. Ngoài ra, titan cacbua có thể cung cấp các vị trí tạo mầm trong quá trình thiêu kết, cải thiện tính đồng nhất của phân phối cacbua khối trong phôi.
Nói chung, các loại cacbua hợp kim có phạm vi độ cứng HRA91-94 và cường độ vỡ ngang 150-300 ksi. So với loại đơn giản, khả năng chống mài mòn của loại hợp kim có khả năng chống mòn kém và độ bền thấp, nhưng khả năng chống mài mòn liên kết của nó tốt hơn. Các lớp hợp kim có thể được chia thành C5-C8 trong hệ thống cấp C và có thể được phân loại theo loạt cấp P và M trong hệ thống cấp ISO. Các lớp hợp kim có tính chất trung gian có thể được phân loại là các lớp tổng quát (ví dụ C6 hoặc P30) để tiện, khai thác, bào và phay. Các lớp khó nhất có thể được phân loại là điểm tốt (ví dụ C8 và P01) để hoàn thiện và nhàm chán. Các loại này thường có kích thước hạt nhỏ hơn và hàm lượng coban thấp hơn để đạt được độ cứng và chống mài mòn mong muốn. Tuy nhiên, tính chất vật liệu tương tự có thể thu được bằng cách thêm nhiều cacbua khối. Các lớp đàn hồi nhất có thể được phân loại là lớp thô (ví dụ: C5 hoặc P50). Các loại này thường có kích thước hạt trung bình và hàm lượng coban cao, và lượng cacbua khối được thêm vào cũng nhỏ để đạt được độ dẻo mong muốn bằng cách ức chế lan truyền vết nứt. Trong quy trình tiện bị gián đoạn, hiệu suất cắt có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách sử dụng loại giàu coban có hàm lượng coban cao hơn trên bề mặt của máy cắt.
Các loại hợp kim có hàm lượng cacbua titan thấp được sử dụng để gia công thép không gỉ và gang dễ uốn, nhưng cũng có thể được sử dụng để xử lý các kim loại màu (như siêu hợp kim gốc niken). Các loại này thường có kích thước hạt nhỏ hơn 1 μm và hàm lượng coban từ 8% đến 12%. Các lớp có độ cứng cao hơn (ví dụ M10) có thể được sử dụng để biến gang dễ uốn; các lớp có độ bền tốt hơn (ví dụ M40) có thể được sử dụng để phay và bào thép hoặc để biến thép không gỉ hoặc siêu hợp kim.
Các loại cacbua hợp kim cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng cắt phi kim loại, chủ yếu để sản xuất các bộ phận chịu mài mòn. Các loại này thường có kích thước hạt 1,2-2 μm và hàm lượng coban là 7% -10%. Trong quá trình sản xuất các loại này, một tỷ lệ lớn vật liệu tái chế thường được thêm vào, dẫn đến hiệu quả chi phí cao hơn trong việc ứng dụng các bộ phận hao mòn. Mặc các bộ phận đòi hỏi khả năng chống ăn mòn tốt và độ cứng cao. Những loại này có thể thu được bằng cách thêm niken và crôm cacbua khi sản xuất các loại đó.
Để đáp ứng các yêu cầu kinh tế và kỹ thuật của các nhà sản xuất công cụ, bột cacbua vonfram là một yếu tố chính. Bột được thiết kế cho các thiết bị xử lý của người chế tạo và các tham số quy trình đảm bảo hiệu suất của phần hoàn thiện và dẫn đến 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.
