Çimentolu Karbür Takım Malzemelerinin Sınıflandırılması ve Performansı

1. Sertlik: Çimentolu karbür, yüksek hızlı çelik malzemelerden çok daha yüksek sertliğe sahip büyük miktarda sert karbür (WC, TiC gibi) içerir. Çimentolu karbürün sertliği ne kadar yüksekse, aşınma direnci de o kadar iyidir ve bu da genellikle yüksek hızlı çelik malzemelerden çok daha yüksektir.

Kobalt bağlayıcı faz içeriği ne kadar yüksekse alaşımın sertliği o kadar düşüktür.

TiC, WC'den daha sert olduğundan, WC-TiC-Co alaşımları, WC-Co alaşımlarından daha yüksek sertliğe sahiptir. TiC içeriği ne kadar yüksekse, sertlik de o kadar yüksek olur.

WC-Co alaşımlarına TaC eklenmesi sertliği yaklaşık 40 ila 100 HV artırırken, NbC eklenmesi sertliği 70 ila 150 HV artırır.

2. Dayanıklılık: Semente karbürün eğilme dayanıklılığı, yüksek hızlı çelik malzemelerin yalnızca yaklaşık 1/3 ila 1/2'si kadardır.

Kobalt oranı ne kadar yüksekse alaşımın mukavemeti de o kadar yüksektir.

TiC içeren alaşımların dayanımı TiC içermeyenlere göre daha düşüktür; TiC içeriği arttıkça dayanım da düşer.

WC-TiC-Co sementit karbüre TaC eklenmesi, eğilme dayanımını artırır ve kesici kenarın talaş ve kırılmaya karşı direncini önemli ölçüde artırır. TaC içeriği arttıkça, yorulma dayanımı da artar.

Semente karbürün basınç dayanımı yüksek hız çeliğine göre %30 ila %50 daha yüksektir.

3. ToklukSementit karbürün tokluğu, yüksek hız çeliğinin tokluğundan çok daha düşüktür.

TiC içeren alaşımların tokluğu, TiC içermeyenlere göre daha düşüktür; TiC içeriği arttıkça tokluk azalır.

WC-TiC-Co alaşımlarında uygun miktarda TaC eklenmesi, ısı direncini ve aşınma direncini korurken tokluğu yaklaşık %10 oranında artırabilir.

Düşük tokluğundan dolayı sementit karbür, özellikle yapışma ve kırılmanın daha şiddetli olduğu düşük kesme hızlarında, güçlü darbe veya titreşimlerin olduğu koşullar için uygun değildir.

4. Termal Fiziksel ÖzelliklerSementit karbürün termal iletkenliği, yüksek hızlı çeliğin termal iletkenliğinden yaklaşık 2 ila 3 kat daha yüksektir.

TiC'nin ısıl iletkenliği WC'den daha düşük olduğundan, WC-TiC-Co alaşımları, WC-Co alaşımlarından daha düşük ısıl iletkenliğe sahiptir. TiC içeriği ne kadar yüksekse, ısıl iletkenlik o kadar zayıftır.

5. Isı Direnci: Çimentolu karbür, yüksek hızlı çelikten çok daha yüksek ısı direncine sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda plastik deformasyona karşı iyi dirençle 800 ila 1000°C'de kesme işlemi gerçekleştirebilir.

TiC eklemek yüksek sıcaklık sertliğini artırır. TiC'nin yumuşama sıcaklığı WC'ninkinden daha yüksek olduğundan, WC-TiC-Co alaşımlarının sertliği, WC-Co alaşımlarına göre sıcaklıkla birlikte daha yavaş azalır. Ne kadar fazla TiC ve ne kadar az kobalt varsa, sertlikteki azalma o kadar az olur.

TaC veya NbC (TiC'den daha yüksek yumuşama sıcaklıklarına sahip) ilavesi, yüksek sıcaklık sertliğini ve mukavemetini daha da artırır.

6. Yapışma Önleyici Özellikler Semente karbürün yapışma sıcaklığı, yüksek hızlı çeliğe göre daha yüksektir ve bu da yapışma aşınmasına karşı daha iyi direnç sağlar.

Kobaltın çelikle yapışma sıcaklığı WC'ye göre çok daha düşüktür; kobalt miktarı arttıkça yapışma sıcaklığı düşer.

TiC'nin yapışma sıcaklığı WC'den daha yüksektir, bu nedenle WC-TiC-Co alaşımları WC-Co alaşımlarından daha yüksek yapışma sıcaklığına (yaklaşık 100°C daha yüksek) sahiptir. Kesme sırasında yüksek sıcaklıklarda oluşan TiO2 yapışmayı azaltır.

TaC ve NbC, TiC'den daha yüksek yapışma sıcaklıklarına sahiptir ve bu da yapışma önleyici özelliklerini iyileştirir. TaC'nin iş parçası malzemeleriyle olan yakınlığı, WC'nin yalnızca birkaç onda biri kadardır.

7. Kimyasal KararlılıkSemente karbür takımların aşınma direnci, çalışma sıcaklıklarındaki fiziksel ve kimyasal kararlılıklarıyla yakından ilişkilidir.

Semente karbürün oksidasyon sıcaklığı yüksek hız çeliğinden daha yüksektir.

TiC'in oksidasyon sıcaklığı WC'den çok daha yüksektir, bu nedenle WC-TiC-Co alaşımları yüksek sıcaklıklarda WC-Co alaşımlarına göre daha az oksidasyon ağırlığı kazanır; TiC ne kadar fazlaysa oksidasyon direnci o kadar güçlüdür.

TaC'nin oksidasyon sıcaklığı da WC'den daha yüksektir ve TaC ve NbC içeren alaşımlar yüksek sıcaklıkta oksidasyona karşı daha iyi direnç gösterir. Ancak, daha yüksek kobalt içeriği oksidasyonu kolaylaştırır.