Анализ на състава на твърдосплавни пластини

Както при всички произведени от човека продукти, производството на тежки режещи остриета от чугун трябва първо да реши проблема със суровините, тоест да определи състава и формулата на материалите за острието. Повечето от днешните остриета са направени от циментиран карбид, който се състои главно от волфрамов карбид (WC) и кобалт (Co). WC е твърда частица в острието, а Co може да се използва като свързващо вещество за оформяне на острието.

Лесен начин да промените свойствата на циментирания карбид е да промените размера на зърното на използваните WC частици. Голям размер на частиците (3-5 μm) Твърдостта на циментиран карбид, получен от WC частици с C% е ниска и лесна за износване; Малък размер на частиците (

Друг начин за контролиране на характеристиките на вложките от циментиран карбид е да се промени съотношението на WC към съдържанието на Co. В сравнение с WC, твърдостта на Co е много по-ниска, но издръжливостта е по-добра. Следователно намаляването на съдържанието на Co ще доведе до по-висока твърдост на острието. Разбира се, това отново повдига проблема с цялостния баланс - остриетата с по-висока твърдост имат по-добра устойчивост на износване, но и тяхната крехкост е по-голяма. В зависимост от конкретния тип обработка, изборът на подходящ размер на WC зърната и съотношение на съдържание на Co изисква съответните научни познания и богат опит в обработката.

Чрез използването на градиентна материална технология компромисът между здравината и издръжливостта на острието може да бъде избегнат до известна степен. Тази технология, която е широко използвана от големите световни производители на инструменти, включва използването на по-високо съотношение на съдържание на Co във външния слой на острието, отколкото във вътрешния слой. По-конкретно, външният слой на острието (дебелина 15-25 μm) увеличава съдържанието на Co, за да осигури функция, подобна на "буферна зона", така че острието да може да издържи определен удар без напукване. Това позволява тялото на инструмента на острието да получи различни отлични свойства, които могат да бъдат постигнати само чрез използване на циментиран карбид с по-висока якост.

След като се определят размерът на частиците, съставът и другите технически параметри на суровините, може да започне действителният производствен процес на режещите пластини. Първо, поставете подходящия волфрамов прах, въглероден прах и кобалтов прах в мелница, която е приблизително със същия размер като пералната машина, смилайте праха до необходимия размер на частиците и смесете равномерно всички видове материали. По време на процеса на смилане се добавят алкохол и вода, за да се получи гъста черна каша. След това суспензията се поставя в циклонова сушилня и течността в суспензията се изпарява, за да се получи прах на бучки и се съхранява.

В следващия подготвителен процес може да се получи прототипът на острието. Първо, приготвеният прах се смесва с полиетилен гликол (PEG). Като пластификатор, PEG може временно да свърже праха като тесто. След това материалът се пресова във формата на острие в матрица. Според различните методи за пресоване на острието, пресата с една ос може да се използва за пресоване или пресата с много оси може да се използва за натискане на формата на острието от различни ъгли.

След получаване на пресованата заготовка, тя се поставя в голяма пещ за синтероване и се синтерова при висока температура. В процеса на синтероване PEG се разтопява и изхвърля от сместа на заготовките, оставяйки полуготово острие от циментиран карбид. Когато PEG се разтопи, острието се свива до своя * краен размер. Тази стъпка на процеса изисква точно математическо изчисление, тъй като свиването на острието е различно в зависимост от различните състави на материала и съотношенията и се изисква толерансът на размерите на крайния продукт да се контролира в рамките на няколко микрона.