Analiza sastava pločica od cementnog karbida

Kao i kod svih umjetnih proizvoda, izrada teških reznih oštrica od lijevanog željeza treba prvo riješiti problem sirovina, odnosno odrediti sastav i formulu materijala za sječivo. Većina današnjih oštrica napravljena je od cementiranog karbida, koji se uglavnom sastoji od volframovog karbida (WC) i kobalta (Co). WC je tvrda čestica u oštrici, a Co se može koristiti kao vezivo za oblikovanje oštrice.

Jednostavan način za promjenu svojstava cementnog karbida je promjena veličine zrna WC čestica koje se koriste. Velika veličina čestica (3-5 μm) Tvrdoća cementnog karbidnog materijala pripremljenog od WC čestica sa C% je niska i laka za nošenje; Mala veličina čestica (

Drugi način kontrole karakteristika cementnih karbidnih umetaka je promjena udjela WC i Co sadržaja. U poređenju sa WC-om, tvrdoća Co je mnogo manja, ali je žilavost bolja. Stoga će smanjenje sadržaja Co rezultirati većom tvrdoćom oštrice. Naravno, ovo još jednom otvara problem sveobuhvatne ravnoteže - oštrice veće tvrdoće imaju bolju otpornost na habanje, ali je i njihova krhkost veća. U skladu sa specifičnom vrstom obrade, odabir odgovarajuće veličine WC zrna i omjera sadržaja Co zahtijeva relevantna naučna znanja i bogato iskustvo u preradi.

Korištenjem gradijentne tehnologije materijala, kompromis između čvrstoće i žilavosti oštrice može se u određenoj mjeri izbjeći. Ova tehnologija, koju su naširoko koristili najveći svjetski proizvođači alata, uključuje korištenje većeg omjera sadržaja Co u vanjskom sloju oštrice nego u unutrašnjem sloju. Konkretnije, vanjski sloj oštrice (debljine 15-25 μm) Povećava sadržaj Co kako bi se osigurala funkcija slična "tampon zoni", tako da oštrica može izdržati određeni udar bez pucanja. Ovo omogućava tijelu alata oštrice da dobije različita odlična svojstva koja se mogu postići samo upotrebom cementnog karbida veće čvrstoće.

Kada se odrede veličina čestica, sastav i drugi tehnički parametri sirovine, može se pristupiti stvarnom procesu proizvodnje reznih pločica. Prvo stavite odgovarajući volfram u prahu, ugljični prah i kobalt u prahu u mlin koji je otprilike iste veličine kao i mašina za pranje rublja, izmrvite prašak do potrebne veličine čestica i ravnomjerno pomiješajte sve vrste materijala. Tokom procesa mljevenja, alkohol i voda se dodaju kako bi se pripremila gusta crna kaša. Potom se suspenzija stavlja u ciklonsku sušaru, a tečnost u kaši se isparava da se dobije grudasti prah i čuva.

U sljedećem procesu pripreme može se dobiti prototip oštrice. Prvo se pripremljeni prah pomiješa sa polietilen glikolom (PEG). Kao plastifikator, PEG može privremeno povezati prah zajedno kao tijesto. Materijal se zatim presuje u obliku oštrice u kalupu. Prema različitim metodama presovanja sečiva, jednoosna presa se može koristiti za prešanje, ili višeosna presa se može koristiti za prešanje oblika oštrice iz različitih uglova.

Nakon dobijanja presovanog zalogaja, stavlja se u veliku peć za sinterovanje i sinteruje na visokoj temperaturi. U procesu sinterovanja, PEG se topi i ispušta iz mješavine gredice, ostavljajući poluproizvodnu oštricu od cementiranog karbida. Kada se PEG istopi, oštrica se skuplja do svoje * konačne veličine. Ovaj procesni korak zahtijeva precizan matematički proračun, jer je skupljanje oštrice različito prema različitim sastavima materijala i omjerima, a tolerancija dimenzija gotovog proizvoda mora se kontrolirati unutar nekoliko mikrona.