Dadansoddiad cyfansoddiad o fewnosodiadau carbid smentiedig

Fel gyda phob cynnyrch o waith dyn, dylai gweithgynhyrchu llafnau torri trwm haearn bwrw ddatrys problem deunyddiau crai yn gyntaf, hynny yw, pennu cyfansoddiad a fformiwla deunyddiau'r llafn. Mae'r rhan fwyaf o lafnau heddiw wedi'u gwneud o garbid sment, sy'n cynnwys carbid twngsten (WC) a chobalt (Co) yn bennaf. Mae WC yn gronyn caled yn y llafn, a gellir defnyddio Co fel rhwymwr i siapio'r llafn.

Ffordd syml o newid priodweddau carbid sment yw newid maint grawn y gronynnau toiled a ddefnyddir. Maint gronynnau mawr (3-5 μ m) Mae caledwch deunydd carbid smentio a baratowyd gan ronynnau WC â C% yn isel ac yn hawdd ei wisgo; Maint gronynnau bach (＜ 1 μ m) Gall gronynnau WC gynhyrchu deunyddiau aloi caled gyda chaledwch uwch, ymwrthedd gwisgo gwell, ond hefyd mwy o frau. Wrth beiriannu deunyddiau metel â chaledwch uchel iawn, gall defnyddio mewnosodiadau carbid smentio grawn mân gyflawni canlyniadau peiriannu delfrydol. Ar y llaw arall, mae gan yr offeryn carbid smentio grawn bras berfformiad gwell mewn torri ysbeidiol neu beiriannu arall sy'n gofyn am wydnwch uwch yr offeryn.

Ffordd arall o reoli nodweddion mewnosodiadau carbid sment yw newid cyfran y cynnwys WC to Co. O'i gymharu â WC, mae caledwch Co yn llawer is, ond mae'r caledwch yn well. Felly, bydd lleihau cynnwys Co yn arwain at llafn caledwch uwch. Wrth gwrs, mae hyn unwaith eto yn codi'r broblem o gydbwysedd cynhwysfawr - mae gan lafnau caledwch uwch wrthwynebiad gwisgo gwell, ond mae eu brittleness hefyd yn fwy. Yn ôl y math prosesu penodol, mae dewis y maint grawn WC priodol a chymhareb cynnwys Co yn gofyn am wybodaeth wyddonol berthnasol a phrofiad prosesu cyfoethog.

Trwy ddefnyddio technoleg deunydd graddiant, gellir osgoi'r cyfaddawd rhwng cryfder a chaledwch y llafn i ryw raddau. Mae'r dechnoleg hon, sydd wedi'i defnyddio'n helaeth gan wneuthurwyr offer mawr y byd, yn cynnwys defnyddio cymhareb cynnwys Co uwch yn haen allanol y llafn nag yn yr haen fewnol. Yn fwy penodol, haen allanol y llafn (trwch 15-25 μ m) Cynyddu cynnwys Co i ddarparu swyddogaeth debyg i "clustogfa", fel y gall y llafn wrthsefyll effaith benodol heb gracio. Mae hyn yn galluogi corff offer y llafn i gael priodweddau rhagorol amrywiol y gellir eu cyflawni dim ond trwy ddefnyddio carbid smentiedig â chryfder uwch.

Unwaith y bydd maint gronynnau, cyfansoddiad a pharamedrau technegol eraill deunyddiau crai yn cael eu pennu, gellir cychwyn y broses weithgynhyrchu wirioneddol o dorri mewnosodiadau. Yn gyntaf, rhowch y powdr twngsten cyfatebol, powdr carbon a phowdr cobalt i mewn i felin sydd tua'r un maint â'r peiriant golchi, malu'r powdr i'r maint gronynnau gofynnol, a chymysgu pob math o ddeunyddiau yn gyfartal. Yn ystod y broses melino, ychwanegir alcohol a dŵr i baratoi slyri du trwchus. Yna caiff y slyri ei roi mewn sychwr seiclon, ac mae'r hylif yn y slyri yn cael ei anweddu i gael powdr talpiog a'i storio.

Yn y broses baratoi nesaf, gellir cael prototeip y llafn. Yn gyntaf, mae'r powdr parod wedi'i gymysgu â polyethylen glycol (PEG). Fel plastigydd, gall PEG glymu'r powdr gyda'i gilydd dros dro fel toes. Yna caiff y deunydd ei wasgu i siâp llafn mewn marw. Yn ôl gwahanol ddulliau gwasgu llafn, gellir defnyddio gwasg echel sengl ar gyfer gwasgu, neu gellir defnyddio gwasg aml-echel i wasgu siâp y llafn o wahanol onglau.

Ar ôl cael y gwag wedi'i wasgu, caiff ei roi mewn ffwrnais sintro fawr a'i sinteru ar dymheredd uchel. Yn y broses sintering, mae PEG yn cael ei doddi a'i ollwng o'r gymysgedd biled, gan adael llafn carbid smentedig lled-orffen. Pan fydd PEG wedi'i doddi, mae'r llafn yn crebachu i'w * maint terfynol. Mae'r cam proses hwn yn gofyn am gyfrifiad mathemategol cywir, oherwydd bod crebachu'r llafn yn wahanol yn ôl gwahanol gyfansoddiadau a chymarebau deunydd, ac mae'n ofynnol rheoli goddefgarwch dimensiwn y cynnyrch gorffenedig o fewn sawl micron.