تحليل تكوين إدراج كربيد الأسمنت

كما هو الحال مع جميع المنتجات التي يصنعها الإنسان ، فإن تصنيع شفرات القطع الثقيلة من الحديد الزهر يجب أن يحل أولاً مشكلة المواد الخام ، أي تحديد تكوين وصيغة مواد الشفرة. معظم شفرات اليوم مصنوعة من كربيد الأسمنت ، والذي يتكون أساسًا من كربيد التنجستن (WC) والكوبالت (Co). المرحاض عبارة عن جسيم صلب في النصل ، ويمكن استخدام Co كموثق لتشكيل الشفرة.

طريقة بسيطة لتغيير خصائص كربيد الأسمنت هي تغيير حجم حبيبات جسيمات المرحاض المستخدمة. حجم الجسيمات الكبيرة (3-5 ميكرومتر) صلابة مادة كربيد الأسمنت المحضرة بواسطة جزيئات WC مع C ٪ منخفضة وسهلة التآكل ؛ حجم الجسيمات الصغيرة (＜ 1 ميكرومتر) يمكن أن تنتج جسيمات المرحاض مواد سبائك صلبة ذات صلابة أعلى ، ومقاومة تآكل أفضل ، ولكن أيضًا بهشاشة أكبر. عند تصنيع المواد المعدنية ذات الصلابة العالية جدًا ، فإن استخدام حشوات كربيد مدعمة بالحبيبات الدقيقة قد تحقق نتائج تصنيع مثالية. من ناحية أخرى ، فإن أداة كربيد الأسمنت الخشنة لديها أداء أفضل في القطع المتقطع أو غيرها من الآلات التي تتطلب صلابة أعلى للأداة.

هناك طريقة أخرى للتحكم في خصائص إدراجات كربيد الأسمنت وهي تغيير نسبة WC إلى محتوى Co. بالمقارنة مع WC ، تكون صلابة Co أقل بكثير ، لكن المتانة أفضل. لذلك ، سيؤدي تقليل محتوى Co إلى شفرة صلابة أعلى. بالطبع ، يثير هذا مرة أخرى مشكلة التوازن الشامل - تتمتع الشفرات ذات الصلابة العالية بمقاومة تآكل أفضل ، لكن هشاشتها أكبر أيضًا. وفقًا لنوع المعالجة المحدد ، يتطلب اختيار حجم حبيبات WC المناسب ونسبة محتوى Co معرفة علمية ذات صلة وخبرة معالجة غنية.

باستخدام تقنية المواد المتدرجة ، يمكن تجنب المساومة بين قوة ومتانة الشفرة إلى حد ما. تتضمن هذه التقنية ، التي تم استخدامها على نطاق واسع من قبل كبرى الشركات المصنعة للأدوات في العالم ، استخدام نسبة محتوى أعلى من Co في الطبقة الخارجية للشفرة مقارنة بالطبقة الداخلية. وبشكل أكثر تحديدًا ، تعمل الطبقة الخارجية للشفرة (سمك 15-25 ميكرومتر) على زيادة محتوى Co لتوفير وظيفة مشابهة لـ "المنطقة العازلة" ، بحيث يمكن للشفرة أن تتحمل تأثيرًا معينًا دون تشقق. يتيح ذلك لجسم الأداة الحصول على خصائص ممتازة متنوعة لا يمكن تحقيقها إلا باستخدام كربيد مدعم بقوة أعلى.

بمجرد تحديد حجم الجسيمات والتركيب والمعايير الفنية الأخرى للمواد الخام ، يمكن بدء عملية التصنيع الفعلية لإدراج القطع. أولاً ، ضع مسحوق التنغستن المطابق ومسحوق الكربون ومسحوق الكوبالت في مطحنة بحجم الغسالة تقريبًا ، وطحن المسحوق إلى حجم الجسيمات المطلوب ، واخلط جميع أنواع المواد بالتساوي. أثناء عملية الطحن ، يضاف الكحول والماء لتحضير ملاط ​​أسود سميك. ثم يتم وضع الملاط في مجفف الإعصار ، ويتم تبخير السائل الموجود في الملاط للحصول على مسحوق متكتل وتخزينه.

في عملية التحضير التالية ، يمكن الحصول على النموذج الأولي للشفرة. أولاً ، يتم خلط المسحوق المحضر مع البولي إيثيلين جلايكول (PEG). كملدنات ، يمكن لـ PEG أن تربط المسحوق مؤقتًا معًا مثل العجين. ثم يتم ضغط المادة على شكل نصل في قالب. وفقًا لطرق الضغط المختلفة للشفرة ، يمكن استخدام الضغط أحادي المحور للضغط ، أو يمكن استخدام الضغط متعدد المحاور للضغط على شكل الشفرة من زوايا مختلفة.

بعد الحصول على الفراغ المضغوط ، يتم وضعه في فرن تلبيد كبير ويتم تلبيده في درجة حرارة عالية. في عملية التلبيد ، يتم صهر PEG وتفريغه من خليط القضبان ، تاركًا شفرة كربيد أسمنتية شبه نهائية. عندما يتم إذابة PEG ، تتقلص الشفرة إلى حجمها النهائي *. تتطلب خطوة العملية هذه حسابًا رياضيًا دقيقًا ، لأن انكماش الشفرة يختلف وفقًا لتركيبات ونسب المواد المختلفة ، ويلزم التحكم في تفاوت الأبعاد للمنتج النهائي خلال عدة ميكرونات.