Sammensætningsanalyse af hårdmetalskær

Som med alle menneskeskabte produkter, skal fremstillingen af ​​støbejerns tunge skæreklinger først løse problemet med råmaterialer, det vil sige at bestemme sammensætningen og formlen for knivmaterialerne. De fleste af nutidens vinger er lavet af cementeret carbid, som hovedsageligt er sammensat af wolframcarbid (WC) og kobolt (Co). WC er en hård partikel i klingen, og Co kan bruges som bindemiddel til at forme klingen.

En simpel måde at ændre egenskaberne for hårdmetal er at ændre kornstørrelsen på brugte WC-partikler. Stor partikelstørrelse (3-5 μm) Hårdheden af ​​hårdmetal fremstillet af WC-partikler med C% er lav og let at bære; Lille partikelstørrelse (＜ 1 μ m) WC-partikler kan producere hårde legeringsmaterialer med højere hårdhed, bedre slidstyrke, men også større skørhed. Ved bearbejdning af metalmaterialer med meget høj hårdhed kan brugen af ​​finkornede hårdmetalskær opnå ideelle bearbejdningsresultater. På den anden side har grovkornet cementeret hårdmetal værktøj bedre ydeevne ved intermitterende skæring eller anden bearbejdning, der kræver højere sejhed af værktøjet.

En anden måde at kontrollere egenskaberne ved hårdmetalskær er at ændre andelen af ​​WC til Co-indhold. Sammenlignet med WC er hårdheden af ​​Co meget lavere, men sejheden er bedre. Derfor vil reduktion af indholdet af Co resultere i en højere hårdhed klinge. Selvfølgelig rejser dette endnu en gang problemet med omfattende balance - knive med højere hårdhed har bedre slidstyrke, men deres skørhed er også større. I henhold til den specifikke behandlingstype kræver valg af passende WC-kornstørrelse og Co-indholdsforhold relevant videnskabelig viden og rig forarbejdningserfaring.

Ved at bruge gradientmaterialeteknologi kan kompromiset mellem bladets styrke og sejhed til en vis grad undgås. Denne teknologi, som er blevet brugt i vid udstrækning af verdens største værktøjsproducenter, omfatter brugen af ​​et højere Co-indholdsforhold i det ydre lag af bladet end i det indre lag. Mere specifikt, det yderste lag af bladet (tykkelse 15-25 μ m) Øg Co-indholdet for at give en funktion svarende til "bufferzone", så bladet kan modstå en vis påvirkning uden at revne. Dette gør det muligt for bladets værktøjslegeme at opnå forskellige fremragende egenskaber, som kun kan opnås ved at bruge hårdmetal med højere styrke.

Når partikelstørrelsen, sammensætningen og andre tekniske parametre for råmaterialer er bestemt, kan den faktiske fremstillingsproces for skæreindsatser startes. Kom først det matchende wolframpulver, kulstofpulver og koboltpulver i en mølle, der har omtrent samme størrelse som vaskemaskinen, mal pulveret til den ønskede partikelstørrelse og bland alle slags materialer jævnt. Under formalingsprocessen tilsættes alkohol og vand for at fremstille en tyk sort opslæmning. Derefter lægges gyllen i en cyklontørrer, og væsken i gyllen fordampes for at opnå klumpet pulver og opbevares.

I den næste forberedelsesproces kan prototypen af ​​bladet fås. Først blandes det forberedte pulver med polyethylenglycol (PEG). Som blødgører kan PEG midlertidigt binde pulveret sammen som dej. Materialet presses derefter i form af et blad i en matrice. Ifølge forskellige bladpresningsmetoder kan enkeltaksepresse bruges til presning, eller multiaksepresse kan bruges til at presse bladformen fra forskellige vinkler.

Efter at have opnået det pressede emne, anbringes det i en stor sintringsovn og sintres ved høj temperatur. I sintringsprocessen smeltes PEG og udledes fra billetblandingen, hvilket efterlader en halvfærdig hårdmetalklinge. Når PEG er smeltet ud, krymper bladet til sin * endelige størrelse. Dette procestrin kræver nøjagtig matematisk beregning, fordi krympningen af ​​klingen er forskellig i henhold til forskellige materialesammensætninger og -forhold, og den dimensionelle tolerance af det færdige produkt skal kontrolleres inden for flere mikrometer.