Karbür, toz metalurjisi prosesleriyle üretilen ve sert karbür (genellikle tungsten karbür WC) parçacıkları ile daha yumuşak bir metal bağ bileşiminden oluşan, yüksek hızlı işleme (HSM) takım malzemelerinin en yaygın kullanılan sınıfıdır. Şu anda, farklı bileşimlere sahip yüzlerce WC bazlı semente karbür bulunmaktadır; bunların çoğu bağlayıcı olarak kobalt (Co) kullanır, nikel (Ni) ve krom (Cr) da yaygın olarak kullanılan bağlayıcı elementlerdir ve başka alaşım elementleri de eklenebilir. Neden bu kadar çok karbür kalitesi var? Takım üreticileri belirli bir kesme işlemi için doğru takım malzemesini nasıl seçer? Bu soruları cevaplamak için, öncelikle semente karbürü ideal bir takım malzemesi yapan çeşitli özelliklere bakalım.
sertlik ve tokluk
WC-Co semente karbür, hem sertlik hem de tokluk açısından benzersiz avantajlara sahiptir. Tungsten karbür (WC), doğası gereği çok serttir (korindon veya alüminadan daha sert) ve çalışma sıcaklığı arttıkça sertliği nadiren azalır. Ancak, kesici takımlar için olmazsa olmaz bir özellik olan yeterli tokluğa sahip değildir. Tungsten karbürün yüksek sertliğinden yararlanmak ve tokluğunu artırmak için, tungsten karbürü birbirine bağlamak üzere metal bağları kullanılır; böylece bu malzeme, yüksek hızlı çeliğin sertliğini çok aşan bir sertliğe sahip olurken, çoğu kesme işlemine ve kesme kuvvetine dayanabilir. Ayrıca, yüksek hızlı işlemeden kaynaklanan yüksek kesme sıcaklıklarına da dayanabilir.
Günümüzde neredeyse tüm WC-Co bıçakları ve uçları kaplanmış olduğundan, taban malzemesinin rolü daha az önemli görünmektedir. Ancak aslında, kaplama için deforme olmayan alt tabakayı sağlayan şey, WC-Co malzemesinin yüksek elastik modülüdür (oda sıcaklığında yüksek hız çeliğinin yaklaşık üç katı olan bir sertlik ölçüsü). WC-Co matrisi aynı zamanda gerekli tokluğu da sağlar. Bu özellikler, WC-Co malzemelerinin temel özellikleridir, ancak sementit karbür tozları üretilirken malzeme bileşimi ve mikro yapısı ayarlanarak malzeme özellikleri de özelleştirilebilir. Bu nedenle, takım performansının belirli bir işlemeye uygunluğu büyük ölçüde ilk frezeleme işlemine bağlıdır.
Frezeleme işlemi
Tungsten karbür tozu, tungsten (W) tozunun karbürlenmesiyle elde edilir. Tungsten karbür tozunun özellikleri (özellikle parçacık boyutu), esas olarak hammadde tungsten tozunun parçacık boyutuna ve karbürizasyon sıcaklığı ve süresine bağlıdır. Kimyasal kontrol de kritik öneme sahiptir ve karbon içeriği sabit tutulmalıdır (%6,13 ağırlıkça stokiyometrik değere yakın). Sonraki işlemlerde toz parçacık boyutunu kontrol etmek için karbürleme işleminden önce az miktarda vanadyum ve/veya krom eklenebilir. Farklı son işlem koşulları ve farklı nihai işleme kullanımları, çeşitli tungsten karbür tozlarının üretilebilmesi için belirli bir tungsten karbür parçacık boyutu, karbon içeriği, vanadyum içeriği ve krom içeriği kombinasyonu gerektirir. Örneğin, tungsten karbür tozu üreticisi olan ATI Alldyne, 23 standart tungsten karbür tozu sınıfı üretmektedir ve kullanıcı gereksinimlerine göre özelleştirilmiş tungsten karbür tozu çeşitleri, standart tungsten karbür tozu sınıflarının 5 katından fazlasına ulaşabilmektedir.
Belirli bir kalitede semente karbür tozu üretmek için tungsten karbür tozu ve metal bağını karıştırıp öğütürken çeşitli kombinasyonlar kullanılabilir. En yaygın kullanılan kobalt içeriği %3 - %25 (ağırlık oranı) arasındadır ve aletin korozyon direncinin artırılması gerektiğinde nikel ve krom eklemek gerekir. Ayrıca, metal bağı diğer alaşım bileşenleri eklenerek daha da iyileştirilebilir. Örneğin, WC-Co semente karbüre rutenyum eklemek, sertliğini azaltmadan tokluğunu önemli ölçüde artırabilir. Bağlayıcı içeriğini artırmak da semente karbürün tokluğunu artırabilir, ancak sertliğini azaltacaktır.
Tungsten karbür parçacıklarının boyutunun küçültülmesi malzemenin sertliğini artırabilir, ancak sinterleme işlemi sırasında tungsten karbürün parçacık boyutu aynı kalmalıdır. Sinterleme sırasında tungsten karbür parçacıkları birleşerek çözünme ve tekrar çökelme süreciyle büyür. Gerçek sinterleme işleminde, tamamen yoğun bir malzeme oluşturmak için metal bağı sıvı hale gelir (sıvı faz sinterlemesi olarak adlandırılır). Tungsten karbür parçacıklarının büyüme hızı, vanadyum karbür (VC), krom karbür (Cr3C2), titanyum karbür (TiC), tantal karbür (TaC) ve niyobyum karbür (NbC) gibi diğer geçiş metali karbürleri eklenerek kontrol edilebilir. Bu metal karbürler genellikle tungsten karbür tozu karıştırılıp metal bağ ile öğütüldüğünde eklenir, ancak tungsten karbür tozu karbürlendiğinde vanadyum karbür ve krom karbür de oluşabilir.
Tungsten karbür tozu, geri dönüştürülmüş atık çimentolu karbür malzemeler kullanılarak da üretilebilir. Hurda karbürün geri dönüşümü ve yeniden kullanımı, çimentolu karbür endüstrisinde uzun bir geçmişe sahiptir ve endüstrinin tüm ekonomik zincirinin önemli bir parçasıdır; malzeme maliyetlerini düşürmeye, doğal kaynakları korumaya ve atık malzemelerin önlenmesine yardımcı olur. Zararlı atık bertarafı. Hurda çimentolu karbür genellikle APT (amonyum paratungstat) işlemi, çinko geri kazanım işlemi veya kırma yoluyla yeniden kullanılabilir. Bu "geri dönüştürülmüş" tungsten karbür tozları, doğrudan tungsten karbürleme işlemiyle üretilen tungsten karbür tozlarından daha küçük bir yüzey alanına sahip oldukları için genellikle daha iyi ve öngörülebilir bir yoğunluğa sahiptir.
Tungsten karbür tozu ve metal bağının karışık öğütülmesinin işleme koşulları da önemli işlem parametreleridir. En yaygın kullanılan iki öğütme tekniği bilyalı öğütme ve mikro öğütmedir. Her iki işlem de öğütülmüş tozların düzgün karışmasını ve parçacık boyutunun küçülmesini sağlar. Daha sonra preslenen iş parçasının yeterli mukavemete sahip olmasını, iş parçasının şeklini korumasını ve operatör veya manipülatörün iş parçasını işlemek üzere almasını sağlamak için genellikle taşlama sırasında organik bir bağlayıcı eklemek gerekir. Bu bağın kimyasal bileşimi, preslenen iş parçasının yoğunluğunu ve mukavemetini etkileyebilir. İşlemeyi kolaylaştırmak için yüksek mukavemetli bağlayıcıların eklenmesi tavsiye edilir, ancak bu daha düşük bir sıkıştırma yoğunluğuna neden olur ve nihai üründe kusurlara neden olabilecek topaklanmalara yol açabilir.
Öğütme işleminden sonra toz, genellikle organik bağlayıcılarla bir arada tutulan serbest akışlı aglomeralar üretmek için püskürtmeli kurutma yöntemiyle kurutulur. Organik bağlayıcının bileşimi ayarlanarak, bu aglomeraların akışkanlığı ve yük yoğunluğu istenildiği gibi ayarlanabilir. Daha iri veya daha ince parçacıklar elenerek, aglomeranın parçacık boyutu dağılımı, kalıp boşluğuna yüklendiğinde iyi bir akış sağlayacak şekilde daha da ayarlanabilir.
İş parçası imalatı
Karbür iş parçaları çeşitli proses yöntemleriyle şekillendirilebilir. İş parçasının boyutuna, şeklin karmaşıklık düzeyine ve üretim partisine bağlı olarak, çoğu kesici uç üstten ve alttan basınçlı rijit kalıplar kullanılarak kalıplanır. Her presleme sırasında iş parçası ağırlığı ve boyutunun tutarlılığını korumak için, kalıp boşluğuna akan toz miktarının (kütle ve hacim) tam olarak aynı olduğundan emin olmak gerekir. Tozun akışkanlığı esas olarak aglomeraların boyut dağılımı ve organik bağlayıcının özellikleri tarafından kontrol edilir. Kalıplanmış iş parçaları (veya "boş parçalar"), kalıp boşluğuna yüklenen toza 10-80 ksi (fit kare başına kilo pound) kalıplama basıncı uygulanarak oluşturulur.
Son derece yüksek kalıplama basıncı altında bile, sert tungsten karbür parçacıkları deforme olmaz veya kırılmaz; ancak organik bağlayıcı, tungsten karbür parçacıkları arasındaki boşluklara bastırılarak parçacıkların konumu sabitlenir. Basınç ne kadar yüksekse, tungsten karbür parçacıklarının bağı o kadar sıkı olur ve iş parçasının sıkıştırma yoğunluğu da o kadar yüksek olur. Semente karbür tozu sınıflarının kalıplama özellikleri, metalik bağlayıcı içeriğine, tungsten karbür parçacıklarının boyut ve şekline, aglomerasyon derecesine ve organik bağlayıcının bileşimine ve ilavesine bağlı olarak değişebilir. Semente karbür tozu sınıflarının sıkıştırma özellikleri hakkında nicel bilgi sağlamak amacıyla, kalıplama yoğunluğu ve kalıplama basıncı arasındaki ilişki genellikle toz üreticisi tarafından tasarlanır ve oluşturulur. Bu bilgi, tedarik edilen tozun takım üreticisinin kalıplama süreciyle uyumlu olmasını sağlar.
Büyük boyutlu veya yüksek en-boy oranına sahip karbür iş parçaları (örneğin, freze uçları ve matkaplar için saplar), genellikle esnek bir torba içinde homojen olarak preslenmiş karbür tozundan üretilir. Dengeli presleme yönteminin üretim döngüsü kalıplama yönteminden daha uzun olsa da, takımın üretim maliyeti daha düşük olduğundan, bu yöntem küçük parti üretimi için daha uygundur.
Bu işlem yöntemi, tozu torbaya koymak ve torbanın ağzını kapatmak ve ardından tozla dolu torbayı bir hazneye koymak ve preslemek için hidrolik bir cihaz aracılığıyla 30-60ksi'lik bir basınç uygulamaktır. Preslenen iş parçaları genellikle sinterlemeden önce belirli geometrilere göre işlenir. Torbanın boyutu, sıkıştırma sırasında iş parçasının büzülmesini karşılamak ve taşlama işlemleri için yeterli marj sağlamak için büyütülür. İş parçasının preslendikten sonra işlenmesi gerektiğinden, yüklemenin tutarlılığına ilişkin gereksinimler kalıplama yöntemindekiler kadar katı değildir, ancak yine de her seferinde torbaya aynı miktarda toz yüklendiğinden emin olmak istenir. Tozun yükleme yoğunluğu çok küçükse, torbada yetersiz toz oluşmasına neden olabilir ve bu da iş parçasının çok küçük olmasına ve hurdaya ayrılmasına neden olur. Tozun yükleme yoğunluğu çok yüksekse ve torbaya yüklenen toz çok fazlaysa, iş parçasının preslendikten sonra daha fazla tozu çıkarmak için işlenmesi gerekir. Fazla toz ve hurdaya ayrılan iş parçaları geri dönüştürülebilse de, bu durum verimliliği düşürmektedir.
Karbür iş parçaları ekstrüzyon kalıpları veya enjeksiyon kalıpları kullanılarak da şekillendirilebilir. Ekstrüzyon kalıplama işlemi, eksenel simetrik şekilli iş parçalarının seri üretimi için daha uygunken, enjeksiyon kalıplama işlemi genellikle karmaşık şekilli iş parçalarının seri üretimi için kullanılır. Her iki kalıplama işleminde de, semente karbür tozu sınıfları, semente karbür karışımına diş macunu kıvamı veren organik bir bağlayıcı içinde süspanse edilir. Bileşik daha sonra bir delikten ekstrüde edilir veya bir boşluğa enjekte edilerek oluşturulur. Semente karbür tozu sınıfının özellikleri, karışımdaki optimum toz/bağlayıcı oranını belirler ve karışımın ekstrüzyon deliğinden akışkanlığı veya boşluğa enjeksiyonu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
İş parçası kalıplama, izostatik presleme, ekstrüzyon veya enjeksiyon kalıplama ile şekillendirildikten sonra, son sinterleme aşamasından önce organik bağlayıcının iş parçasından uzaklaştırılması gerekir. Sinterleme, iş parçasındaki gözenekliliği gidererek parçayı tamamen (veya büyük ölçüde) yoğun hale getirir. Sinterleme sırasında, presle şekillendirilmiş iş parçasındaki metal bağ sıvı hale gelir, ancak iş parçası kılcal kuvvetlerin ve parçacık bağlantısının birleşik etkisi altında şeklini korur.
Sinterlemeden sonra iş parçası geometrisi aynı kalır, ancak boyutları küçülür. Sinterlemeden sonra gerekli iş parçası boyutunu elde etmek için, takım tasarlanırken büzülme oranının dikkate alınması gerekir. Her takımın üretiminde kullanılan karbür tozunun kalitesi, uygun basınç altında sıkıştırıldığında doğru büzülmeyi sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır.
Neredeyse tüm durumlarda, sinterlenmiş iş parçasının sinterleme sonrası işlemi gereklidir. Kesici takımların en temel işlemi, kesici ağzın bilenmesidir. Birçok takımın sinterleme sonrasında geometrisi ve boyutlarının taşlanması gerekir. Bazı takımlar üstten ve alttan taşlama gerektirirken, diğerleri çevresel taşlama (kesici ağız bilemeli veya bilemesiz) gerektirir. Taşlamadan kaynaklanan tüm karbür talaşları geri dönüştürülebilir.
İş parçası kaplaması
Çoğu durumda, bitmiş iş parçasının kaplanması gerekir. Kaplama, alt tabakaya kayganlık ve artan sertlik sağlamanın yanı sıra, yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında oksidasyonu önleyen bir difüzyon bariyeri de sağlar. Sementit karbür alt tabaka, kaplamanın performansı açısından kritik öneme sahiptir. Matris tozunun temel özelliklerinin özelleştirilmesinin yanı sıra, matrisin yüzey özellikleri de kimyasal seçim ve sinterleme yönteminin değiştirilmesiyle özelleştirilebilir. Kobaltın göçü yoluyla, bıçak yüzeyinin en dış tabakasında, iş parçasının geri kalanına göre 20-30 μm kalınlığında daha fazla kobalt zenginleştirilebilir ve böylece alt tabakanın yüzeyine daha iyi mukavemet ve tokluk kazandırılarak deformasyona karşı daha dirençli hale gelir.
Kendi üretim süreçlerine (örneğin mum giderme yöntemi, ısıtma hızı, sinterleme süresi, sıcaklık ve karbürleme voltajı) bağlı olarak, takım üreticilerinin kullanılan semente karbür tozunun kalitesi için bazı özel gereksinimleri olabilir. Bazı takım üreticileri iş parçasını vakumlu bir fırında sinterlerken, diğerleri sıcak izostatik presleme (HIP) sinterleme fırını (iş parçasına işlem döngüsünün sonuna doğru herhangi bir kalıntıyı gidermek için basınç uygulayan) kullanabilir. Vakumlu fırında sinterlenen iş parçalarının, iş parçasının yoğunluğunu artırmak için ek bir işlemle sıcak izostatik olarak preslenmesi de gerekebilir. Bazı takım üreticileri, daha düşük kobalt içeriğine sahip karışımların sinterlenmiş yoğunluğunu artırmak için daha yüksek vakumlu sinterleme sıcaklıkları kullanabilir, ancak bu yaklaşım mikro yapılarını pürüzlendirebilir. İnce tane boyutunu korumak için, daha küçük parçacık boyutuna sahip tungsten karbür tozları seçilebilir. Spesifik üretim ekipmanlarına uyum sağlamak için, balmumu giderme koşulları ve karbürleme voltajı da sementit karbür tozundaki karbon içeriği için farklı gereksinimlere sahiptir.
Sınıflandırma
Farklı tungsten karbür tozu türlerinin kombinasyon değişimleri, karışım bileşimi ve metal bağlayıcı içeriği, tane büyüme inhibitörünün türü ve miktarı vb. çeşitli semente karbür sınıflarını oluşturur. Bu parametreler, semente karbürün mikro yapısını ve özelliklerini belirler. Bazı özel özellik kombinasyonları, bazı özel işleme uygulamaları için öncelik haline gelmiştir ve bu da çeşitli semente karbür sınıflarını sınıflandırmayı anlamlı hale getirir.
İşleme uygulamaları için en yaygın kullanılan iki karbür sınıflandırma sistemi, C tanımlama sistemi ve ISO tanımlama sistemidir. Her iki sistem de semente karbür kalitelerinin seçimini etkileyen malzeme özelliklerini tam olarak yansıtmasa da, tartışma için bir başlangıç noktası sağlarlar. Her sınıflandırma için birçok üreticinin kendi özel kaliteleri vardır ve bu da çok çeşitli karbür kalitelerinin ortaya çıkmasını sağlar.
Karbür sınıfları bileşimlerine göre de sınıflandırılabilir. Tungsten karbür (WC) sınıfları üç temel türe ayrılabilir: basit, mikrokristalin ve alaşımlı. Simpleks sınıflar öncelikle tungsten karbür ve kobalt bağlayıcılardan oluşur, ancak az miktarda tane büyüme inhibitörleri de içerebilir. Mikrokristalin sınıf, birkaç binde bir vanadyum karbür (VC) ve (veya) krom karbür (Cr3C2) eklenmiş tungsten karbür ve kobalt bağlayıcıdan oluşur ve tane boyutu 1 μm veya daha aza ulaşabilir. Alaşım sınıfları, birkaç yüzde titanyum karbür (TiC), tantal karbür (TaC) ve niyobyum karbür (NbC) içeren tungsten karbür ve kobalt bağlayıcılardan oluşur. Bu ilaveler, sinterleme özellikleri nedeniyle kübik karbürler olarak da bilinir. Elde edilen mikro yapı, homojen olmayan üç fazlı bir yapı sergiler.
1) Basit karbür sınıfları
Metal kesme için kullanılan bu kaliteler genellikle %3 ila %12 (ağırlıkça) kobalt içerir. Tungsten karbür taneciklerinin boyut aralığı genellikle 1-8 μm arasındadır. Diğer kalitelerde olduğu gibi, tungsten karbürün parçacık boyutunun küçültülmesi sertliğini ve enine kopma dayanımını (TRS) artırır, ancak tokluğunu azaltır. Saf tipin sertliği genellikle HRA89-93,5 arasındadır; enine kopma dayanımı ise genellikle 175-350 ksi arasındadır. Bu kalitelerin tozları büyük miktarlarda geri dönüştürülmüş malzeme içerebilir.
Basit tip kaliteler C kalite sisteminde C1-C4 olarak sınıflandırılabilir ve ISO kalite sisteminde K, N, S ve H kalite serilerine göre sınıflandırılabilir. Ara özelliklere sahip simpleks kaliteler genel amaçlı kaliteler olarak sınıflandırılabilir (C2 veya K20 gibi) ve tornalama, frezeleme, planyalama ve delme için kullanılabilir; daha küçük tane boyutuna veya daha düşük kobalt içeriğine ve daha yüksek sertliğe sahip kaliteler finiş kaliteleri olarak sınıflandırılabilir (C4 veya K01 gibi); daha büyük tane boyutuna veya daha yüksek kobalt içeriğine ve daha iyi tokluğa sahip kaliteler kaba işleme kaliteleri olarak sınıflandırılabilir (C1 veya K30 gibi).
Simplex kalitelerinde üretilen takımlar, dökme demir, 200 ve 300 serisi paslanmaz çelik, alüminyum ve diğer demir dışı metaller, süper alaşımlar ve sertleştirilmiş çeliklerin işlenmesinde kullanılabilir. Bu kaliteler ayrıca metal dışı kesme uygulamalarında (örneğin kaya ve jeolojik sondaj takımları olarak) da kullanılabilir ve bu kalitelerin tane boyutu aralığı 1,5-10 μm (veya daha büyük) ve kobalt içeriği %6-16'dır. Basit karbür kalitelerinin metal dışı kesmede bir diğer kullanım alanı da kalıp ve zımba imalatıdır. Bu kaliteler genellikle %16-30 kobalt içeriğine sahip orta tane boyutuna sahiptir.
(2) Mikrokristalin semente karbür sınıfları
Bu tür kaliteler genellikle %6-15 oranında kobalt içerir. Sıvı faz sinterleme sırasında vanadyum karbür ve/veya krom karbür ilavesi, tane büyümesini kontrol ederek 1 μm'den küçük parçacık boyutuna sahip ince taneli bir yapı elde edilmesini sağlar. Bu ince taneli kalite, çok yüksek sertliğe ve 500 ksi'nin üzerinde enine kopma dayanımına sahiptir. Yüksek mukavemet ve yeterli tokluğun birleşimi, bu kalitelerin daha büyük bir pozitif eğim açısı kullanmasına olanak tanır; bu da kesme kuvvetlerini azaltır ve metal malzemeyi itmek yerine keserek daha ince talaşlar üretir.
Çeşitli çimentolu karbür tozu sınıflarının üretiminde çeşitli hammaddelerin sıkı kalite tanımlaması ve malzeme mikro yapısında anormal derecede büyük taneciklerin oluşumunu önlemek için sinterleme işlemi koşullarının sıkı kontrolü sayesinde uygun malzeme özellikleri elde etmek mümkündür. Tane boyutunun küçük ve homojen kalması için, geri dönüştürülmüş geri dönüştürülmüş toz yalnızca hammadde ve geri kazanım süreci üzerinde tam kontrol ve kapsamlı kalite testleri varsa kullanılmalıdır.
Mikrokristalin sınıflar, ISO sınıf sistemindeki M sınıf serisine göre sınıflandırılabilir. Ayrıca, C sınıf sistemindeki ve ISO sınıf sistemindeki diğer sınıflandırma yöntemleri, saf sınıflarla aynıdır. Mikrokristalin sınıflar, daha yumuşak iş parçası malzemelerini kesen takımların yapımında kullanılabilir, çünkü takımın yüzeyi çok pürüzsüz işlenebilir ve son derece keskin bir kesme kenarı elde edilebilir.
Mikrokristalin sınıflar, 1200°C'ye kadar kesme sıcaklıklarına dayanabildikleri için nikel bazlı süper alaşımların işlenmesinde de kullanılabilir. Süper alaşımların ve diğer özel malzemelerin işlenmesinde, mikrokristalin sınıf takımların ve rutenyum içeren saf sınıf takımların kullanımı, aşınma dirençlerini, deformasyon dirençlerini ve tokluklarını aynı anda iyileştirebilir. Mikrokristalin sınıflar, kesme gerilimi oluşturan matkaplar gibi döner takımların üretimi için de uygundur. Kompozit karbür sınıflarından yapılmış bir matkap da mevcuttur. Aynı matkabın belirli kısımlarında, malzemedeki kobalt içeriği değişiklik gösterir, böylece matkabın sertliği ve tokluğu işleme ihtiyaçlarına göre optimize edilir.
(3) Alaşımlı tip sementit karbür kaliteleri
Bu kaliteler çoğunlukla çelik parçaların kesilmesinde kullanılır ve kobalt içerikleri genellikle %5-10 arasındadır ve tane boyutu 0,8-2 μm arasındadır. %4-25 titanyum karbür (TiC) eklenerek, tungsten karbürün (WC) çelik talaşlarının yüzeyine yayılma eğilimi azaltılabilir. Takım mukavemeti, krater aşınma direnci ve termal şok direnci, %25'e kadar tantal karbür (TaC) ve niyobyum karbür (NbC) eklenerek iyileştirilebilir. Bu tür kübik karbürlerin eklenmesi, takımın kırmızı sertliğini de artırarak, ağır kesme veya kesici kenarın yüksek sıcaklıklar üreteceği diğer işlemlerde takımın termal deformasyonunu önlemeye yardımcı olur. Ayrıca, titanyum karbür sinterleme sırasında çekirdeklenme noktaları sağlayarak iş parçasındaki kübik karbür dağılımının düzgünlüğünü iyileştirebilir.
Genel olarak, alaşımlı tip semente karbür kalitelerinin sertlik aralığı HRA91-94'tür ve enine kırılma dayanımı 150-300ksi'dir. Saf kalitelerle karşılaştırıldığında, alaşım kaliteleri zayıf aşınma direncine ve daha düşük mukavemete sahiptir, ancak adhesif aşınmaya karşı daha iyi direnç gösterir. Alaşım kaliteleri, C kalite sisteminde C5-C8 olarak ayrılabilir ve ISO kalite sisteminde P ve M kalite serilerine göre sınıflandırılabilir. Ara özelliklere sahip alaşım kaliteleri, genel amaçlı kaliteler (C6 veya P30 gibi) olarak sınıflandırılabilir ve tornalama, diş açma, planyalama ve frezeleme için kullanılabilir. En sert kaliteler, finiş tornalama ve delme işlemleri için finiş kaliteleri (C8 ve P01 gibi) olarak sınıflandırılabilir. Bu kaliteler, genellikle gerekli sertlik ve aşınma direncini elde etmek için daha küçük tane boyutlarına ve daha düşük kobalt içeriğine sahiptir. Bununla birlikte, daha fazla kübik karbür eklenerek benzer malzeme özellikleri elde edilebilir. En yüksek tokluğa sahip kaliteler, kaba işleme kaliteleri (örneğin C5 veya P50) olarak sınıflandırılabilir. Bu kaliteler genellikle orta tane boyutuna ve yüksek kobalt içeriğine sahiptir ve çatlak büyümesini engelleyerek istenen tokluğu elde etmek için düşük miktarda kübik karbür ilavesi içerir. Kesintili tornalama işlemlerinde, takım yüzeyinde daha yüksek kobalt içeriğine sahip yukarıda belirtilen kobalt açısından zengin kaliteler kullanılarak kesme performansı daha da iyileştirilebilir.
Daha düşük titanyum karbür içeriğine sahip alaşım kaliteleri, paslanmaz çelik ve dövülebilir demirin işlenmesinde kullanılır, ancak nikel bazlı süper alaşımlar gibi demir dışı metallerin işlenmesinde de kullanılabilir. Bu kalitelerin tane boyutu genellikle 1 μm'den küçüktür ve kobalt içeriği %8-12 arasındadır. M10 gibi daha sert kaliteler dövülebilir demirin tornalanmasında; M40 gibi daha tok kaliteler ise çeliğin frezelenmesi ve planyalanmasında veya paslanmaz çelik ya da süper alaşımların tornalanmasında kullanılabilir.
Alaşımlı sementit karbür kaliteleri, özellikle aşınmaya dayanıklı parçaların üretiminde olmak üzere metal dışı kesme amaçları için de kullanılabilir. Bu kalitelerin tanecik boyutu genellikle 1,2-2 μm olup, kobalt içeriği %7-10'dur. Bu kaliteler üretilirken genellikle yüksek oranda geri dönüştürülmüş hammadde eklenir ve bu da aşınma parçası uygulamalarında yüksek maliyet etkinliği sağlar. Aşınma parçaları, iyi korozyon direnci ve yüksek sertlik gerektirir; bu da bu kalitelerin üretiminde nikel ve krom karbür eklenerek elde edilebilir.
Takım üreticilerinin teknik ve ekonomik gereksinimlerini karşılamak için karbür tozu temel bir unsurdur. Takım üreticilerinin işleme ekipmanları ve proses parametreleri için tasarlanan tozlar, bitmiş iş parçasının performansını garanti altına almış ve yüzlerce karbür sınıfının ortaya çıkmasını sağlamıştır. Karbür malzemelerin geri dönüştürülebilir yapısı ve toz tedarikçileriyle doğrudan çalışabilme olanağı, takım üreticilerinin ürün kalitesini ve malzeme maliyetlerini etkili bir şekilde kontrol etmelerini sağlar.
Gönderim zamanı: 18 Ekim 2022
