Një material aliazh i bërë nga një përbërje e fortë e një metali zjarrdurues dhe një metali lidhës përmes një procesi metalurgjie pluhuri. Karbidi i çimentuar ka një sërë vetish të shkëlqyera si fortësia e lartë, rezistenca ndaj konsumimit, forca dhe qëndrueshmëria e mirë, rezistenca ndaj nxehtësisë dhe rezistenca ndaj korrozionit, veçanërisht fortësia e tij e lartë dhe rezistenca ndaj konsumimit, të cilat mbeten praktikisht të pandryshuara edhe në një temperaturë prej 500 °C, ende ka fortësi të lartë në 1000℃. Karbidi përdoret gjerësisht si material veglash, siç janë veglat e tornimit, prerëset, planerët, shpuesit, veglat shpuese, etj., për prerjen e gizës, metaleve me ngjyra, plastikës, fibrave kimike, grafitit, qelqit, gurit dhe çelikut të zakonshëm, dhe mund të përdoret gjithashtu për prerjen e materialeve të vështira për t'u përpunuar, siç janë çeliku rezistent ndaj nxehtësisë, çeliku inox, çeliku me përmbajtje të lartë mangani, çeliku i veglave, etj. Shpejtësia e prerjes së veglave të reja të karbit tani është qindra herë më e madhe se ajo e çelikut të karbonit.
Zbatimi i karbidit të çimentuar
(1) Materiali i mjetit
Karbidi është sasia më e madhe e materialit për vegla, i cili mund të përdoret për të bërë vegla tornimi, freza, planerë, shpues etj. Midis tyre, karbidi i tungstenit-kobaltit është i përshtatshëm për përpunimin me copa të shkurtra të metaleve me dhe jo me ngjyra dhe përpunimin e materialeve jometalike, siç është giza, bronzi i derdhur, bakeliti etj.; karbidi i tungstenit-titanit-kobaltit është i përshtatshëm për përpunimin afatgjatë të metaleve me ngjyra siç është çeliku. Përpunimi i copave. Midis lidhjeve të ngjashme, ato me më shumë përmbajtje kobalti janë të përshtatshme për përpunim të ashpër, dhe ato me më pak përmbajtje kobalti janë të përshtatshme për përfundim. Karbidet e çimentuara për qëllime të përgjithshme kanë një jetëgjatësi përpunimi shumë më të gjatë se karbidet e tjera të çimentuara për materiale të vështira për t'u përpunuar siç është çeliku inox.
(2) Materiali i mykut
Karbidi i çimentuar përdoret kryesisht për matricat e përpunimit të ftohtë, të tilla si matricat e tërheqjes në të ftohtë, matricat e shpimit në të ftohtë, matricat e ekstrudimit në të ftohtë dhe matricat e montimit të ftohtë.
Matricat e prerjes së ftohtë të karabit duhet të kenë rezistencë të mirë ndaj goditjes, rezistencë ndaj thyerjes, rezistencë ndaj lodhjes, rezistencë ndaj përkuljes dhe rezistencë të mirë ndaj konsumimit në kushtet e punës rezistente ndaj konsumimit të goditjes ose goditjes së fortë. Zakonisht përdoren klasat e kobaltit të mesëm dhe të lartë dhe të lidhjeve me kokërr të mesme dhe të trashë, siç është YG15C.
Në përgjithësi, marrëdhënia midis rezistencës ndaj konsumimit dhe fortësisë së karabit të çimentuar është kontradiktore: rritja e rezistencës ndaj konsumimit do të çojë në uljen e fortësisë, dhe rritja e fortësisë do të çojë në mënyrë të pashmangshme në uljen e rezistencës ndaj konsumimit. Prandaj, kur zgjidhen klasat e aliazhit, është e nevojshme të përmbushen kërkesat specifike të përdorimit sipas objektit të përpunimit dhe kushteve të punës së përpunimit.
Nëse klasa e zgjedhur është e prirur ndaj çarjeve dhe dëmtimeve të hershme gjatë përdorimit, duhet të zgjidhet klasa me rezistencë më të lartë; nëse klasa e zgjedhur është e prirur ndaj konsumimit dhe dëmtimit të hershëm gjatë përdorimit, duhet të zgjidhet klasa me fortësi më të lartë dhe rezistencë më të mirë ndaj konsumimit. Klasat e mëposhtme: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Nga e majta në të djathtë, fortësia zvogëlohet, rezistenca ndaj konsumimit zvogëlohet dhe fortësia rritet; përkundrazi, e kundërta është e vërtetë.
(3) Mjete matëse dhe pjesë rezistente ndaj konsumimit
Karbidi përdoret për intarsi sipërfaqësore rezistente ndaj konsumimit dhe pjesë të mjeteve matëse, kushineta precize të mullinjve, pllaka udhëzuese dhe shufra udhëzuese të mullinjve pa qendër, maja të tornove dhe pjesë të tjera rezistente ndaj konsumimit.
Metalet lidhëse janë përgjithësisht metale të grupit të hekurit, zakonisht kobalt dhe nikeli.
Kur prodhohet karabit i çimentuar, madhësia e grimcave të pluhurit të lëndës së parë të përzgjedhur është midis 1 dhe 2 mikronëve, dhe pastërtia është shumë e lartë. Lëndët e para përzihen sipas raportit të përbërjes së përcaktuar, dhe alkooli ose media të tjera shtohen në bluarjen e lagësht në një mulli me sfera të lagësht për t'i përzier plotësisht dhe për t'i bërë ato pluhur. Sitni përzierjen. Pastaj, përzierja granulohet, shtypet dhe nxehet në një temperaturë afër pikës së shkrirjes së metalit lidhës (1300-1500 °C), faza e ngurtësuar dhe metali lidhës do të formojnë një aliazh eutektik. Pas ftohjes, fazat e ngurtësuara shpërndahen në rrjetën e përbërë nga metali lidhës dhe janë të lidhura ngushtë me njëra-tjetrën për të formuar një tërësi të ngurtë. Fortësia e karabit të çimentuar varet nga përmbajtja e fazës së ngurtësuar dhe madhësia e kokrrizave, domethënë, sa më e lartë të jetë përmbajtja e fazës së ngurtësuar dhe sa më të imëta të jenë kokrrizat, aq më e madhe është fortësia. Fortësia e karabit të çimentuar përcaktohet nga metali lidhës. Sa më e lartë të jetë përmbajtja e metalit lidhës, aq më e lartë është forca në përkulje.
Në vitin 1923, Schlerter i Gjermanisë shtoi 10% deri në 20% kobalt në pluhurin e karbidit të tungstenit si një lidhës dhe shpiku një aliazh të ri të karbidit të tungstenit dhe kobaltit. Fortësia është e dyta vetëm pas diamantit. Karbidi i parë i çimentuar u prodhua. Kur pritet çeliku me një mjet të bërë nga ky aliazh, tehu prerës do të konsumohet shpejt dhe madje edhe tehu prerës do të çahet. Në vitin 1929, Schwarzkov në Shtetet e Bashkuara shtoi një sasi të caktuar të karbidit të tungstenit dhe karbidit të përbërë të karabit të titanit në përbërjen origjinale, gjë që përmirësoi performancën e mjetit në prerjen e çelikut. Ky është një tjetër arritje në historinë e zhvillimit të karbidit të çimentuar.
Karbidi i çimentuar ka një sërë vetish të shkëlqyera, siç janë fortësia e lartë, rezistenca ndaj konsumimit, forca dhe qëndrueshmëria e mirë, rezistenca ndaj nxehtësisë dhe rezistenca ndaj korrozionit, veçanërisht fortësia dhe rezistenca e tij e lartë ndaj konsumimit, të cilat mbeten praktikisht të pandryshuara edhe në një temperaturë prej 500 °C, por ende kanë fortësi të lartë në 1000℃. Karbidi përdoret gjerësisht si material veglash, siç janë veglat e tornimit, prerëset, planerët, shpuesit, veglat shpuese, etj., për prerjen e gizës, metaleve me ngjyra, plastikës, fibrave kimike, grafitit, qelqit, gurit dhe çelikut të zakonshëm, dhe mund të përdoret gjithashtu për prerjen e materialeve të vështira për t'u përpunuar, siç janë çeliku rezistent ndaj nxehtësisë, çeliku inox, çeliku me përmbajtje të lartë mangani, çeliku i veglave, etj. Shpejtësia e prerjes së veglave të reja të karbit tani është qindra herë më e madhe se ajo e çelikut të karbonit.
Karbidi mund të përdoret gjithashtu për të bërë mjete shpimi shkëmbinjsh, mjete minierash, mjete shpimi, mjete matëse, pjesë rezistente ndaj konsumimit, gërryes metalikë, veshje cilindrash, kushineta precize, gryka, kallëpe metalike (të tilla si matrica për tërheqje teli, matrica për bulon, matrica për arra dhe kallëpe të ndryshme për fiksues. Performanca e shkëlqyer e karbidit të çimentuar zëvendësoi gradualisht kallëpet e mëparshme të çelikut).
Më vonë, doli edhe karabit i çimentuar i veshur. Në vitin 1969, Suedia zhvilloi me sukses një mjet të veshur me karabit titaniumi. Baza e mjetit është karabit tungsten-titanium-kobalt ose karabit tungsten-kobalt. Trashësia e veshjes së karabit titaniumi në sipërfaqe është vetëm disa mikronë, por krahasuar me të njëjtën markë të mjeteve të aliazhit, jeta e shërbimit është zgjatur 3 herë dhe shpejtësia e prerjes është rritur nga 25% në 50%. Në vitet 1970, u shfaq një brez i katërt i mjeteve të veshura për prerjen e materialeve të vështira për t'u përpunuar.
Si sinterizohet karbidi i çimentuar?
Karbidi i çimentuar është një material metalik i bërë nga metalurgjia pluhur e karbideve dhe metaleve lidhëse të një ose më shumë metaleve zjarrduruese.
Mvendet kryesore prodhuese
Në botë ka më shumë se 50 vende që prodhojnë karabit të çimentuar, me një prodhim total prej 27,000-28,000 tonësh. Prodhuesit kryesorë janë Shtetet e Bashkuara, Rusia, Suedia, Kina, Gjermania, Japonia, Mbretëria e Bashkuar, Franca, etj. Tregu botëror i karabit të çimentuar është praktikisht i ngopur, konkurrenca në treg është shumë e ashpër. Industria e karabit të çimentuar në Kinë filloi të merrte formë në fund të viteve 1950. Nga vitet 1960 deri në vitet 1970, industria e karabit të çimentuar në Kinë u zhvillua me shpejtësi. Në fillim të viteve 1990, kapaciteti total i prodhimit të karabit të çimentuar në Kinë arriti në 6000 tonë, dhe prodhimi total i karabit të çimentuar arriti në 5000 tonë, i dyti vetëm pas Rusisë dhe Shteteve të Bashkuara, duke u renditur i treti në botë.
Prerës WC-je
① Karbid i çimentuar me tungsten dhe kobalt
Komponentët kryesorë janë karbidi i tungstenit (WC) dhe kobalti lidhës (Co).
Nota e saj përbëhet nga "YG" ("i fortë dhe kobalt" në Pinyin kinez) dhe përqindja e përmbajtjes mesatare të kobaltit.
Për shembull, YG8 do të thotë që WCo mesatare = 8%, dhe pjesa tjetër është karabit tungsten-kobalt i karbit të tungstenit.
Thika TIC
②Karbit tungsten-titanium-kobalt
Komponentët kryesorë janë karbidi i tungstenit, karbidi i titanit (TiC) dhe kobalti.
Nota e tij përbëhet nga "YT" ("i fortë, titan" dy karaktere në parashtesën kineze Pinyin) dhe përmbajtja mesatare e karbidit të titanit.
Për shembull, YT15 do të thotë WTi mesatare = 15%, dhe pjesa tjetër është karbit tungsteni dhe karbit tungsten-titanium-kobalt me përmbajtje kobalti.
Mjet Tungsten Titanium Tantal
③ Karbid i çimentuar me tungsten-titan-tantal (niobium)
Komponentët kryesorë janë karbidi i tungstenit, karbidi i titaniumit, karbidi i tantalit (ose karbidi i niobiumit) dhe kobalti. Ky lloj karbidi i çimentuar quhet edhe karbid i çimentuar i përgjithshëm ose karbid i çimentuar universal.
Nota e saj përbëhet nga "YW" (parashtesa fonetike kineze e "hard" dhe "wan") plus një numër rendor, si p.sh. YW1.
Karakteristikat e performancës
Futje të salduara me karbid
Fortësi e lartë (86~93HRA, ekuivalente me 69~81HRC);
Fortësi e mirë termike (deri në 900~1000℃, mbajeni 60HRC);
Rezistencë e mirë ndaj gërryerjes.
Veglat prerëse të karabit janë 4 deri në 7 herë më të shpejta se çeliku me shpejtësi të lartë, dhe jetëgjatësia e mjetit është 5 deri në 80 herë më e lartë. Në prodhimin e formave dhe mjeteve matëse, jeta e shërbimit është 20 deri në 150 herë më e lartë se ajo e çelikut të aliazhuar. Mund të prerë materiale të forta me një forcë prej rreth 50HRC.
Megjithatë, karbidi i çimentuar është i brishtë dhe nuk mund të përpunohet me makinë, dhe është e vështirë të prodhohen vegla integrale me forma komplekse. Prandaj, shpesh prodhohen tehe me forma të ndryshme, të cilat instalohen në trupin e mjetit ose në trupin e mykut me anë të saldimit, ngjitjes, shtrëngimit mekanik, etj.
Shufër me formë të veçantë
Sinterimi
Formëzimi i sinterimit me karabit të çimentuar konsiston në shtypjen e pluhurit në një shufër metalike, dhe më pas futjen në furrën e sinterimit për ta ngrohur në një temperaturë të caktuar (temperatura e sinterimit), mbajtjen e tij për një kohë të caktuar (koha e mbajtjes) dhe më pas ftohjen për të marrë një material karabit të çimentuar me vetitë e kërkuara.
Procesi i sinterimit të karbidit të çimentuar mund të ndahet në katër faza themelore:
1: Në fazën e heqjes së agjentit formues dhe para-sinterizimit, trupi i sinterizuar ndryshon si më poshtë:
Me heqjen e agjentit të derdhjes, me rritjen e temperaturës në fazën fillestare të sinterimit, agjenti i derdhjes gradualisht zbërthehet ose avullohet dhe trupi i sinteruar përjashtohet. Lloji, sasia dhe procesi i sinterimit janë të ndryshëm.
Oksidet në sipërfaqen e pluhurit reduktohen. Në temperaturën e sinterimit, hidrogjeni mund të reduktojë oksidet e kobaltit dhe tungstenit. Nëse agjenti formues hiqet në vakum dhe sinterizohet, reaksioni karbon-oksigjen nuk është i fortë. Stresi i kontaktit midis grimcave të pluhurit eliminohet gradualisht, pluhuri metalik lidhës fillon të rikuperohet dhe të rikristalizohet, fillon të ndodhë difuzioni sipërfaqësor dhe forca e briketimit përmirësohet.
2: Faza e sinterimit të fazës së ngurtë (800℃–temperatura eutektike)
Në temperaturën para shfaqjes së fazës së lëngshme, përveç vazhdimit të procesit të fazës së mëparshme, reaksioni dhe difuzioni i fazës së ngurtë intensifikohen, rrjedha plastike rritet dhe trupi i sinterizuar tkurret ndjeshëm.
3: Faza e sinterimit të fazës së lëngshme (temperatura eutektike – temperatura e sinterimit)
Kur faza e lëngshme shfaqet në trupin e sinterizuar, tkurrja përfundon shpejt, e ndjekur nga transformimi kristalografik për të formuar strukturën bazë dhe strukturën e lidhjes.
4: Faza e ftohjes (temperatura e sinterimit - temperatura e dhomës)
Në këtë fazë, struktura dhe përbërja fazore e aliazhit pësojnë disa ndryshime me kushte të ndryshme ftohjeje. Kjo veçori mund të përdoret për të ngrohur karbidin e çimentuar për të përmirësuar vetitë e tij fizike dhe mekanike.
Koha e postimit: 11 Prill 2022
