Analyse der Zusammensetzung von Hartmetalleinsätzen

Wie bei allen von Menschenhand hergestellten Produkten sollte auch bei der Herstellung von gusseisernen Schwerschneidemessern zuerst das Problem der Rohstoffe gelöst werden, dh die Zusammensetzung und Rezeptur der Klingenmaterialien bestimmt werden. Die meisten der heutigen Klingen bestehen aus Hartmetall, das hauptsächlich aus Wolframkarbid (WC) und Kobalt (Co) besteht. WC ist ein hartes Teilchen in der Klinge, und Co kann als Bindemittel verwendet werden, um die Klinge zu formen.

Eine einfache Möglichkeit, die Eigenschaften von Hartmetall zu verändern, besteht darin, die Korngröße der verwendeten WC-Partikel zu verändern. Große Partikelgröße (3–5 μm) Die Härte von Hartmetallmaterial, das durch WC-Partikel mit C% hergestellt wird, ist gering und leicht zu tragen; WC-Partikel mit kleiner Partikelgröße (＜ 1 μm) können Hartlegierungsmaterialien mit höherer Härte, besserer Verschleißfestigkeit, aber auch größerer Sprödigkeit erzeugen. Bei der Bearbeitung von metallischen Werkstoffen mit sehr hoher Härte können durch den Einsatz von feinkörnigen Hartmetall-Wendeschneidplatten ideale Bearbeitungsergebnisse erzielt werden. Andererseits hat das grobkörnige Hartmetallwerkzeug eine bessere Leistung beim intermittierenden Schneiden oder bei anderen Bearbeitungen, die eine höhere Zähigkeit des Werkzeugs erfordern.

Eine andere Möglichkeit, die Eigenschaften von Hartmetalleinsätzen zu steuern, besteht darin, das Verhältnis von WC zu Co-Gehalt zu ändern. Im Vergleich zu WC ist die Härte von Co viel geringer, aber die Zähigkeit ist besser. Daher führt eine Reduzierung des Co-Gehalts zu einer Klinge mit höherer Härte. Dies wirft natürlich wieder das Problem der umfassenden Ausgewogenheit auf - Klingen mit höherer Härte haben eine bessere Verschleißfestigkeit, aber ihre Sprödigkeit ist auch größer. Entsprechend der spezifischen Verarbeitungsart erfordert die Auswahl der geeigneten WC-Korngröße und des Co-Gehaltsverhältnisses relevante wissenschaftliche Kenntnisse und reiche Verarbeitungserfahrung.

Durch die Verwendung der Gradientenmaterialtechnologie kann der Kompromiss zwischen Festigkeit und Zähigkeit der Klinge bis zu einem gewissen Grad vermieden werden. Diese Technologie, die von den größten Werkzeugherstellern der Welt weit verbreitet ist, beinhaltet die Verwendung eines höheren Co-Gehaltsverhältnisses in der äußeren Schicht der Klinge als in der inneren Schicht. Genauer gesagt erhöht die Außenschicht der Klinge (Dicke 15–25 μm) den Co-Gehalt, um eine ähnliche Funktion wie eine „Pufferzone“ bereitzustellen, so dass die Klinge einem bestimmten Aufprall standhalten kann, ohne zu reißen. Dadurch erhält der Werkzeugkörper der Klinge verschiedene hervorragende Eigenschaften, die nur durch Verwendung von Sintercarbid mit höherer Festigkeit erreicht werden können.

Sobald die Partikelgröße, Zusammensetzung und andere technische Parameter der Rohstoffe bestimmt sind, kann der eigentliche Herstellungsprozess von Schneideinsätzen gestartet werden. Geben Sie zuerst das passende Wolframpulver, Kohlenstoffpulver und Kobaltpulver in eine Mühle, die ungefähr die gleiche Größe wie die Waschmaschine hat, mahlen Sie das Pulver auf die erforderliche Partikelgröße und mischen Sie alle Arten von Materialien gleichmäßig. Während des Mahlvorgangs werden Alkohol und Wasser hinzugefügt, um eine dicke schwarze Aufschlämmung herzustellen. Dann wird die Aufschlämmung in einen Zyklontrockner gegeben und die Flüssigkeit in der Aufschlämmung wird verdampft, um ein klumpiges Pulver zu erhalten, und gelagert.

Im nächsten Vorbereitungsprozess kann der Prototyp der Klinge erhalten werden. Zunächst wird das vorbereitete Pulver mit Polyethylenglykol (PEG) vermischt. Als Weichmacher kann PEG das Pulver vorübergehend wie Teig miteinander verbinden. Das Material wird dann in einer Matrize in die Form einer Klinge gepresst. Je nach Klingenpressverfahren kann eine einachsige Presse zum Pressen verwendet werden, oder eine mehrachsige Presse kann verwendet werden, um die Klingenform aus verschiedenen Winkeln zu pressen.

Nachdem der gepresste Rohling erhalten wurde, wird er in einen großen Sinterofen gegeben und bei hoher Temperatur gesintert. Beim Sinterprozess wird PEG geschmolzen und aus der Knüppelmischung ausgetragen, wodurch eine halbfertige Hartmetallklinge zurückbleibt. Beim Ausschmelzen von PEG schrumpft die Klinge auf ihre * endgültige Größe. Dieser Prozessschritt erfordert eine genaue mathematische Berechnung, da die Schrumpfung der Klinge je nach Materialzusammensetzung und -verhältnis unterschiedlich ist und die Maßtoleranz des Endprodukts innerhalb weniger Mikrometer kontrolliert werden muss.