Toz metalurjisi işlemiyle refrakter bir metal ve bir bağlayıcı metalin sert bileşiğinden yapılan alaşımlı malzeme. Semente karbür, yüksek sertlik, aşınma direnci, iyi mukavemet ve tokluk, ısı direnci ve korozyon direnci gibi bir dizi mükemmel özelliğe sahiptir, özellikle yüksek sertliği ve aşınma direnci, 500 °C sıcaklıkta bile temelde değişmeden kalır, 1000℃'de bile yüksek sertliğe sahiptir. Karbür, dökme demir, demir dışı metaller, plastikler, kimyasal lifler, grafit, cam, taş ve sıradan çeliği kesmek için torna takımları, freze bıçakları, planyalar, matkaplar, delme takımları vb. gibi takım malzemesi olarak yaygın olarak kullanılır ve ayrıca ısıya dayanıklı çelik, paslanmaz çelik, yüksek manganlı çelik, takım çeliği vb. gibi işlenmesi zor malzemeleri kesmek için de kullanılabilir. Yeni karbür takımların kesme hızı artık karbon çeliğinin kesme hızının yüzlerce katıdır.
Çimentolu karbürün uygulanması
(1) Takım malzemesi
Karbür, torna takımları, frezeler, planyalar, matkaplar vb. yapmak için kullanılabilen en büyük takım malzemesi miktarıdır. Bunlar arasında tungsten-kobalt karbür, demir ve demir dışı metallerin kısa talaşlı işlenmesi ve dökme demir, dökme pirinç, bakalit vb. gibi metal olmayan malzemelerin işlenmesi için uygundur; tungsten-titanyum-kobalt karbür ise çelik gibi demirli metallerin uzun vadeli işlenmesi için uygundur. Talaş işleme. Benzer alaşımlar arasında, daha fazla kobalt içeriğine sahip olanlar kaba işleme için, daha az kobalt içeriğine sahip olanlar ise finiş işleme için uygundur. Genel amaçlı semente karbürler, paslanmaz çelik gibi işlenmesi zor malzemeler için diğer semente karbürlere kıyasla çok daha uzun bir işleme ömrüne sahiptir.
(2) Kalıp malzemesi
Çimentolu karbür esas olarak soğuk çekme kalıpları, soğuk delme kalıpları, soğuk ekstrüzyon kalıpları ve soğuk iskele kalıpları gibi soğuk işleme kalıplarında kullanılır.
Karbür soğuk dövme kalıplarının, darbeli veya güçlü darbeli çalışma koşullarında iyi darbe tokluğu, kırılma tokluğu, yorulma dayanımı, eğilme dayanımı ve iyi aşınma direncine sahip olması gerekir. Genellikle YG15C gibi orta ve yüksek kobaltlı ve orta ve iri taneli alaşım kaliteleri kullanılır.
Genel olarak, sementit karbürün aşınma direnci ile tokluğu arasındaki ilişki çelişkilidir: Aşınma direncinin artması tokluğun azalmasına, tokluğun artması ise kaçınılmaz olarak aşınma direncinin azalmasına yol açacaktır. Bu nedenle, alaşım kaliteleri seçilirken, işleme nesnesine ve işleme çalışma koşullarına göre belirli kullanım gereksinimlerinin karşılanması gerekir.
Seçilen kalite kullanım sırasında erken çatlama ve hasara eğilimliyse, tokluğu daha yüksek olan kalite seçilmelidir; seçilen kalite kullanım sırasında erken aşınma ve hasara eğilimliyse, sertliği daha yüksek ve aşınma direnci daha iyi olan kalite seçilmelidir. Aşağıdaki kaliteler: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Soldan sağa doğru sertlik azalır, aşınma direnci azalır ve tokluk artar; tam tersi de geçerlidir.
(3) Ölçüm aletleri ve aşınmaya dayanıklı parçalar
Karbür, aşınmaya dayanıklı yüzey kakmalarında ve ölçüm aletlerinin parçalarında, taşlama makinelerinin hassas yataklarında, merkezsiz taşlama makinelerinin kılavuz plakalarında ve kılavuz çubuklarında, torna tezgahlarının üst parçalarında ve diğer aşınmaya dayanıklı parçalarda kullanılır.
Bağlayıcı metaller genellikle demir grubu metallerdir, yaygın olarak kobalt ve nikeldir.
Semente karbür üretilirken, seçilen hammadde tozunun parçacık boyutu 1 ila 2 mikron arasındadır ve saflığı çok yüksektir. Hammaddeler, öngörülen bileşim oranına göre partilere ayrılır ve ıslak bilyalı değirmende ıslak öğütmeye alkol veya diğer ortamlar eklenerek tamamen karışır ve toz haline getirilir. Karışımı eleyin. Daha sonra karışım granüle edilir, preslenir ve bağlayıcı metalin erime noktasına yakın bir sıcaklığa (1300-1500 °C) ısıtılır, sertleştirilmiş faz ve bağlayıcı metal ötektik bir alaşım oluşturacaktır. Soğutulduktan sonra, sertleştirilmiş fazlar bağlayıcı metalden oluşan ızgarada dağıtılır ve sağlam bir bütün oluşturmak için birbirleriyle sıkıca bağlanır. Semente karbürün sertliği, sertleştirilmiş faz içeriğine ve tane boyutuna bağlıdır, yani sertleştirilmiş faz içeriği ne kadar yüksek ve taneler ne kadar ince olursa sertlik de o kadar büyük olur. Semente karbürün tokluğu bağlayıcı metal tarafından belirlenir. Bağlayıcı metal içeriği ne kadar yüksekse eğilme dayanımı da o kadar yüksektir.
1923 yılında Alman Schlerter, tungsten karbür tozuna bağlayıcı olarak %10 ila %20 oranında kobalt ekleyerek tungsten karbür ve kobalttan oluşan yeni bir alaşım icat etti. Sertliği elmastan sonra ikinci sıradadır. Üretilen ilk semente karbürdür. Bu alaşımdan yapılmış bir aletle çelik keserken, kesici kenar hızla aşınır ve hatta kesici kenar çatlar. 1929'da Amerika Birleşik Devletleri'nden Schwarzkov, orijinal bileşime belirli miktarda tungsten karbür ve titanyum karbür bileşik karbür ekleyerek aletin çelik kesme performansını artırdı. Bu, semente karbür geliştirme tarihinde bir başka başarıdır.
Semente karbür, yüksek sertlik, aşınma direnci, iyi mukavemet ve tokluk, ısı direnci ve korozyon direnci gibi bir dizi mükemmel özelliğe sahiptir, özellikle yüksek sertliği ve aşınma direnci, 500 °C sıcaklıkta bile temelde değişmeden kalır, 1000℃'de bile yüksek sertliğe sahiptir. Karbür, dökme demir, demir dışı metaller, plastikler, kimyasal lifler, grafit, cam, taş ve sıradan çeliği kesmek için torna takımları, freze bıçakları, planyalar, matkaplar, delme takımları vb. gibi takım malzemesi olarak yaygın olarak kullanılır ve ayrıca ısıya dayanıklı çelik, paslanmaz çelik, yüksek manganlı çelik, takım çeliği vb. gibi işlenmesi zor malzemeleri kesmek için de kullanılabilir. Yeni karbür takımların kesme hızı artık karbon çeliğinin yüzlerce katıdır.
Karbür ayrıca kaya delme aletleri, madencilik aletleri, delme aletleri, ölçüm aletleri, aşınmaya dayanıklı parçalar, metal aşındırıcılar, silindir gömlekleri, hassas yataklar, nozullar, metal kalıplar (tel çekme kalıpları, cıvata kalıpları, somun kalıpları ve çeşitli bağlantı elemanı kalıpları gibi) yapmak için de kullanılabilir, sementit karbürün mükemmel performansı giderek önceki çelik kalıpların yerini almıştır.
Daha sonra kaplamalı sementit karbür de piyasaya sürüldü. 1969'da İsveç, titanyum karbür kaplamalı bir takım geliştirdi. Takımın tabanı tungsten-titanyum-kobalt karbür veya tungsten-kobalt karbürdür. Yüzeydeki titanyum karbür kaplamanın kalınlığı sadece birkaç mikrondur, ancak aynı marka alaşımlı takımlarla karşılaştırıldığında kullanım ömrü 3 kat artar ve kesme hızı %25 ila %50 artar. 1970'lerde, işlenmesi zor malzemeleri kesmek için dördüncü nesil kaplamalı takımlar ortaya çıktı.
Semente karbür nasıl sinterlenir?
Çimentolu karbür, bir veya daha fazla refrakter metalin karbürleri ve bağlayıcı metallerinden toz metalurjisi ile üretilen bir metal malzemedir.
Mbüyük üretici ülkeler
Dünyada 50'den fazla ülke semente karbür üretmektedir ve toplam üretimleri 27.000-28.000 t'dir. Başlıca üreticiler ABD, Rusya, İsveç, Çin, Almanya, Japonya, Birleşik Krallık, Fransa vb.'dir. Dünya semente karbür pazarı temelde doymuştur. Pazar rekabeti çok şiddetlidir. Çin'in semente karbür endüstrisi 1950'lerin sonlarında şekillenmeye başladı. 1960'lardan 1970'lere kadar Çin'in semente karbür endüstrisi hızla gelişti. 1990'ların başında Çin'in toplam semente karbür üretim kapasitesi 6000 t'ye, toplam semente karbür üretimi ise 5000 t'ye ulaştı; yalnızca Rusya ve ABD'den sonra ikinci, dünyada üçüncü sırada yer almaktadır.
WC kesici
①Tungsten ve kobalt çimentolu karbür
Ana bileşenleri tungsten karbür (WC) ve bağlayıcı kobalttır (Co).
Derecesi, “YG” (Çince Pinyin’de “sert ve kobalt” anlamına gelir) ve ortalama kobalt içeriğinin yüzdesinden oluşur.
Örneğin YG8 ortalama WCo=8% demektir, geri kalanı tungsten karbür veya tungsten kobalt karbürdür.
TIC bıçakları
②Tungsten-titanyum-kobalt karbür
Ana bileşenleri tungsten karbür, titanyum karbür (TiC) ve kobalttır.
Sınıfı, “YT” (Çince Pinyin önekindeki “sert, titanyum” iki karakteri) ve ortalama titanyum karbür içeriğinden oluşur.
Örneğin, YT15 ortalama WTi=15% anlamına gelir, geri kalanı kobalt içerikli tungsten karbür ve tungsten-titanyum-kobalt karbürdür.
Tungsten Titanyum Tantal Alet
③Tungsten-titanyum-tantal (niyobyum) semente karbür
Ana bileşenleri tungsten karbür, titanyum karbür, tantal karbür (veya niyobyum karbür) ve kobalttır. Bu tür semente karbüre genel semente karbür veya üniversal semente karbür de denir.
Derecesi, “YW” (Çince “sert” ve “wan” fonetik öneki) ve YW1 gibi bir sıra numarasından oluşur.
Performans özellikleri
Karbür Kaynaklı Ek Parçalar
Yüksek sertlik (86～93HRA, 69～81HRC'ye eşdeğer);
İyi termal sertlik (900～1000℃'ye kadar, 60HRC'yi koruyun);
İyi aşınma direnci.
Karbür kesici takımlar, yüksek hızlı çelikten 4 ila 7 kat daha hızlıdır ve takım ömrü 5 ila 80 kat daha fazladır. Kalıp ve ölçüm aletleri üretiminde ise kullanım ömrü, alaşımlı takım çeliğinden 20 ila 150 kat daha fazladır. Yaklaşık 50 HRC sertliğe sahip sert malzemeleri kesebilir.
Ancak sementit karbür kırılgandır ve işlenemez, bu nedenle karmaşık şekillere sahip entegre takımlar yapmak zordur. Bu nedenle, genellikle takım gövdesine veya kalıp gövdesine kaynak, yapıştırma, mekanik sıkıştırma vb. yöntemlerle monte edilen farklı şekillerde bıçaklar üretilir.
Özel şekilli çubuk
Sinterleme
Karbür sinterleme kalıplama, tozun bir kütüğe preslenmesi ve daha sonra sinterleme fırınına girerek belirli bir sıcaklığa (sinterleme sıcaklığı) ısıtılması, belirli bir süre (bekletme süresi) tutulması ve daha sonra soğutularak istenen özelliklere sahip karbür malzeme elde edilmesidir.
Semente karbür sinterleme işlemi dört temel aşamaya ayrılabilir:
1: Şekillendirici maddenin uzaklaştırılması ve ön sinterleme aşamasında sinterlenen gövde aşağıdaki şekilde değişir:
Kalıplama maddesinin uzaklaştırılması, sinterlemenin ilk aşamasında sıcaklığın artmasıyla birlikte kalıplama maddesinin kademeli olarak ayrışması veya buharlaşması ve sinterlenmiş gövdenin dışarı atılmasıyla sonuçlanır. Sinterleme türü, miktarı ve sinterleme süreci farklıdır.
Toz yüzeyindeki oksitler azalır. Sinterleme sıcaklığında hidrojen, kobalt ve tungsten oksitlerini azaltabilir. Oluşturucu madde vakumda uzaklaştırılıp sinterlenirse, karbon-oksijen reaksiyonu güçlü olmaz. Toz parçacıkları arasındaki temas gerilimi kademeli olarak ortadan kalkar, bağlayıcı metal tozu toparlanmaya ve yeniden kristalleşmeye başlar, yüzey difüzyonu oluşmaya başlar ve briketleme mukavemeti artar.
2: Katı faz sinterleme aşaması (800℃–ötektik sıcaklık)
Sıvı fazın ortaya çıkmasından önceki sıcaklıkta, bir önceki aşamadaki işlemin devam ettirilmesinin yanı sıra, katı faz reaksiyonu ve difüzyonu yoğunlaşır, plastik akış artar ve sinterlenmiş gövde önemli ölçüde büzülür.
3: Sıvı faz sinterleme aşaması (ötektik sıcaklık – sinterleme sıcaklığı)
Sinterlenmiş gövdede sıvı faz ortaya çıktığında büzülme hızla tamamlanır, bunu takiben kristalografik dönüşüm gerçekleşerek alaşımın temel yapısı ve yapısı oluşur.
4: Soğutma aşaması (sinterleme sıcaklığı – oda sıcaklığı)
Bu aşamada, alaşımın yapısı ve faz bileşimi, farklı soğutma koşullarına bağlı olarak bazı değişikliklere uğrar. Bu özellik, semente karbürün ısıtılması ve fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için kullanılabilir.
Gönderim zamanı: 11 Nis 2022
