Et legeringsmateriale fremstillet af en hård forbindelse af et ildfast metal og et bindemetal gennem en pulvermetallurgisk proces. Hårdmetal har en række fremragende egenskaber såsom høj hårdhed, slidstyrke, god styrke og sejhed, varmebestandighed og korrosionsbestandighed, især dens høje hårdhed og slidstyrke, som forbliver stort set uændret selv ved en temperatur på 500 °C, stadig har høj hårdhed ved 1000 ℃. Hårdmetal er meget udbredt som værktøjsmateriale, såsom drejeværktøj, fræsere, høvle, bor, boreværktøj osv., til skæring af støbejern, ikke-jernholdige metaller, plast, kemiske fibre, grafit, glas, sten og almindeligt stål, og kan også bruges til at skære svært bearbejdede materialer såsom varmebestandigt stål, rustfrit stål, højmanganstål, værktøjsstål osv. Skærehastigheden for nye hårdmetalværktøjer er nu hundredvis af gange højere end kulstofstål.
Påføring af hårdmetal
(1) Værktøjsmateriale
Hårdmetal er den største mængde værktøjsmateriale, som kan bruges til at fremstille drejeværktøjer, fræsere, høvle, bor osv. Blandt dem er wolfram-koboltcarbid velegnet til kort spånbearbejdning af jernholdige og ikke-jernholdige metaller og bearbejdning af ikke-metalliske materialer, såsom støbejern, støbt messing, bakelit osv.; wolfram-titan-koboltcarbid er velegnet til langtidsbearbejdning af jernholdige metaller såsom stål. Spånbearbejdning. Blandt lignende legeringer er dem med mere koboltindhold egnede til grovbearbejdning, og dem med mindre koboltindhold er egnede til efterbehandling. Almindelige hårdmetaler har en meget længere bearbejdningslevetid end andre hårdmetaler til svært bearbejdelige materialer såsom rustfrit stål.
(2) Formmateriale
Cementeret hårdmetal bruges hovedsageligt til koldbearbejdningsmatricer, såsom koldtrækningsmatricer, koldstansematricer, koldekstruderingsmatricer og kolde molematricer.
Carbide kolde skæreværktøjer skal have god stødsejhed, brudsejhed, udmattelsesstyrke, bøjningsstyrke og god slidstyrke under de slidbestandige arbejdsforhold ved stød eller kraftig slag. Mellem- og højkobolt- og mellem- og grovkornslegeringskvaliteter bruges normalt, såsom YG15C.
Generelt er forholdet mellem slidstyrke og sejhed af hårdmetal modstridende: stigningen i slidstyrken vil føre til faldet i sejheden, og stigningen i sejheden vil uundgåeligt føre til faldet i slidstyrken. Derfor, når du vælger legeringskvaliteter, er det nødvendigt at opfylde specifikke brugskrav i henhold til forarbejdningsobjektet og forarbejdningsarbejdsforholdene.
Hvis den valgte kvalitet er tilbøjelig til tidlig revnedannelse og beskadigelse under brug, bør kvaliteten med højere sejhed vælges; hvis den valgte kvalitet er tilbøjelig til tidligt slid og beskadigelse under brug, bør kvaliteten med højere hårdhed og bedre slidstyrke vælges. . Følgende kvaliteter: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Fra venstre mod højre falder hårdheden, slidstyrken falder, og sejheden øges; tværtimod er det modsatte sandt.
(3) Måleværktøj og slidbestandige dele
Hårdmetal anvendes til slidstærke overfladeindlæg og dele af måleværktøj, præcisionslejer på slibemaskiner, styreplader og styrestænger på centerløse slibere, toppe af drejebænke og andre slidbestandige dele.
Bindemetaller er generelt jerngruppemetaller, almindeligvis kobolt og nikkel.
Ved fremstilling af hårdmetal er partikelstørrelsen af det valgte råstofpulver mellem 1 og 2 mikron, og renheden er meget høj. Råvarerne er batchet i henhold til det foreskrevne sammensætningsforhold, og alkohol eller andre medier tilsættes til vådformaling i en våd kuglemølle for at gøre dem fuldstændigt blandede og pulveriserede. Sigt blandingen. Derefter granuleres blandingen, presses og opvarmes til en temperatur tæt på bindemetallets smeltepunkt (1300-1500 °C), den hærdede fase og bindemetallet vil danne en eutektisk legering. Efter afkøling fordeles de hærdede faser i gitteret bestående af bindemetallet og er tæt forbundet med hinanden til en fast helhed. Hårdheden af hårdmetal afhænger af indholdet af hærdet fase og kornstørrelsen, det vil sige, jo højere indholdet af hærdet fase og jo finere korn, jo større hårdhed. Sejheden af hårdmetal bestemmes af bindemetallet. Jo højere bindemetalindholdet er, desto højere bøjningsstyrke.
I 1923 tilføjede Schlerter fra Tyskland 10% til 20% kobolt til wolframcarbidpulver som bindemiddel og opfandt en ny legering af wolframcarbid og kobolt. Hårdheden er næst efter diamant. Den første hårdmetal fremstillet. Når man skærer stål med et værktøj lavet af denne legering, vil skæret hurtigt blive slidt, og selv skæret vil revne. I 1929 tilføjede Schwarzkov i USA en vis mængde wolframcarbid og titaniumcarbidforbindelseskarbider til den originale sammensætning, hvilket forbedrede værktøjets ydeevne ved skæring af stål. Dette er endnu en præstation i cementcarbid-udviklingens historie.
Hårdmetal har en række fremragende egenskaber såsom høj hårdhed, slidstyrke, god styrke og sejhed, varmebestandighed og korrosionsbestandighed, især dens høje hårdhed og slidstyrke, som forbliver stort set uændret selv ved en temperatur på 500 °C, stadig har høj hårdhed ved 1000 ℃. Hårdmetal er meget udbredt som værktøjsmateriale, såsom drejeværktøj, fræsere, høvle, bor, boreværktøj osv., til skæring af støbejern, ikke-jernholdige metaller, plast, kemiske fibre, grafit, glas, sten og almindeligt stål, og kan også bruges til at skære svært bearbejdede materialer såsom varmebestandigt stål, rustfrit stål, højmanganstål, værktøjsstål osv. Skærehastigheden for nye hårdmetalværktøjer er nu hundredvis af gange højere end kulstofstål.
Hårdmetal kan også bruges til fremstilling af klippeboreværktøjer, mineværktøjer, boreværktøjer, måleværktøjer, slidbestandige dele, metalslibemidler, cylinderforinger, præcisionslejer, dyser, metalforme (såsom trådtrækmatricer, boltmatricer, møtrikmatricer) , og Forskellige fastgørelsesforme, den fremragende ydeevne af cementeret hårdmetal erstattede gradvist de tidligere stålforme).
Senere kom der også coatet hårdmetal ud. I 1969 udviklede Sverige med succes et titaniumcarbidbelagt værktøj. Værktøjets bund er wolfram-titan-koboltcarbid eller wolfram-koboltcarbid. Tykkelsen af titaniumcarbidbelægningen på overfladen er kun et par mikrometer, men sammenlignet med det samme mærke af legeringsværktøj forlænges levetiden med 3 gange, og skærehastigheden øges med 25% til 50%. I 1970'erne dukkede en fjerde generation af coatede værktøjer op til skæring af svært bearbejdelige materialer.
Hvordan sintres hårdmetal?
Hårdmetal er et metalmateriale fremstillet ved pulvermetallurgi af karbider og bindemetaller af et eller flere ildfaste metaller.
Mstørre producerende lande
Der er mere end 50 lande i verden, der producerer hårdmetal, med en samlet produktion på 27.000-28.000 tons. De vigtigste producenter er USA, Rusland, Sverige, Kina, Tyskland, Japan, Storbritannien, Frankrig osv. Verdensmarkedet for hårdmetal er stort set mættet. , konkurrencen på markedet er meget hård. Kinas hårdmetalindustri begyndte at tage form i slutningen af 1950'erne. Fra 1960'erne til 1970'erne udviklede Kinas hårdmetalindustri sig hurtigt. I begyndelsen af 1990'erne nåede Kinas samlede produktionskapacitet af hårdmetal 6000 tons, og den samlede produktion af hårdmetal nåede 5000 ton, kun næst efter I Rusland og USA ligger den på tredjepladsen i verden.
WC skærer
①Wolfram og kobolt cementeret carbid
Hovedkomponenterne er wolframcarbid (WC) og bindemiddelkobolt (Co).
Dens karakter er sammensat af "YG" ("hård og kobolt" på kinesisk pinyin) og procentdelen af det gennemsnitlige koboltindhold.
For eksempel betyder YG8 den gennemsnitlige WCo=8%, og resten er wolfram-koboltcarbid af wolframcarbid.
TIC knive
②Wolfram-titan-koboltcarbid
Hovedkomponenterne er wolframcarbid, titaniumcarbid (TiC) og kobolt.
Dens kvalitet er sammensat af "YT" ("hård, titanium" to tegn i kinesisk pinyin-præfiks) og det gennemsnitlige indhold af titaniumcarbid.
For eksempel betyder YT15 gennemsnitlig WTi=15%, og resten er wolframcarbid og wolfram-titan-koboltcarbid med koboltindhold.
Tungsten Titanium Tantal Værktøj
③Tungsten-titan-tantal (niobium) cementeret carbid
Hovedkomponenterne er wolframcarbid, titaniumcarbid, tantalcarbid (eller niobiumcarbid) og kobolt. Denne form for hårdmetal kaldes også almindelig hårdmetal eller universal hårdmetal.
Dens karakter er sammensat af "YW" (det kinesiske fonetiske præfiks for "hard" og "wan") plus et sekvensnummer, såsom YW1.
Præstationsegenskaber
Hårdmetal svejsede skær
Høj hårdhed (86~93HRA, svarende til 69~81HRC);
God termisk hårdhed (op til 900~1000 ℃, hold 60HRC);
God slidstyrke.
Hårdmetal skærende værktøjer er 4 til 7 gange hurtigere end højhastighedsstål, og værktøjets levetid er 5 til 80 gange længere. Ved fremstilling af forme og måleværktøj er levetiden 20 til 150 gange længere end for legeret værktøjsstål. Det kan skære hårde materialer på omkring 50HRC.
Men hårdmetal er skørt og kan ikke bearbejdes, og det er svært at lave integrerede værktøjer med komplekse former. Derfor fremstilles der ofte klinger i forskellige former, som monteres på værktøjskroppen eller formlegemet ved svejsning, limning, mekanisk fastspænding osv.
Specialformet stang
Sintring
Støbning af cementeret hårdmetal er at presse pulveret ind i en billet og derefter gå ind i sintringsovnen for at opvarme til en bestemt temperatur (sintringstemperatur), holde det i en vis tid (holdetid) og derefter køle det ned for at opnå en cementeret karbidmateriale med de nødvendige egenskaber.
Hårdmetalsintringsprocessen kan opdeles i fire grundlæggende trin:
1: I stadiet med fjernelse af formningsmidlet og forsintring ændres det sintrede legeme som følger:
Fjernelsen af støbemidlet, med stigningen i temperaturen i sintringens indledende fase, nedbrydes eller fordamper støbemidlet gradvist, og det sintrede legeme udelukkes. Typen, mængden og sintringsprocessen er forskellig.
Oxiderne på pulverets overflade reduceres. Ved sintringstemperaturen kan brint reducere oxiderne af kobolt og wolfram. Hvis dannelsesmidlet fjernes i vakuum og sintres, er kulstof-iltreaktionen ikke stærk. Kontaktspændingen mellem pulverpartiklerne elimineres gradvist, det bindende metalpulver begynder at genvinde og omkrystallisere, overfladediffusionen begynder at forekomme, og briketteringsstyrken forbedres.
2: Fastfase sintringstrin (800 ℃–eutektisk temperatur)
Ved temperaturen før fremkomsten af den flydende fase, ud over at fortsætte processen fra det foregående trin, intensiveres fastfasereaktionen og diffusionen, plaststrømmen forbedres, og det sintrede legeme krymper betydeligt.
3: Væskefase sintringstrin (eutektisk temperatur – sintringstemperatur)
Når den flydende fase vises i det sintrede legeme, fuldføres krympningen hurtigt, efterfulgt af krystallografisk transformation for at danne legeringens grundlæggende struktur og struktur.
4: Afkølingstrin (sintringstemperatur – stuetemperatur)
På dette stadium har legeringens struktur og fasesammensætning nogle ændringer med forskellige kølebetingelser. Denne funktion kan bruges til at opvarme hårdmetal for at forbedre dets fysiske og mekaniske egenskaber.
Indlægstid: 11-apr-2022
