Tsementeeritud karbiiddetailide koostise analüüs

Nagu kõigi tehistoodete puhul, peaks malmist raskete lõiketerade tootmine esmalt lahendama tooraineprobleemi, st määrama kindlaks tera materjalide koostise ja valemi. Enamik tänapäevaseid labasid on valmistatud tsementkarbiidist, mis koosneb peamiselt volframkarbiidist (WC) ja koobaltist (Co). WC on tera kõva osake ja Co-d saab kasutada tera vormimiseks sideainena.

Lihtne viis tsementeeritud karbiidi omaduste muutmiseks on muuta kasutatavate WC-osakeste tera suurust. Suurte osakeste suurus (3-5 μm) WC-osakeste C% abil valmistatud tsementeeritud karbiidmaterjali kõvadus on madal ja kergesti kuluv; Väikeste osakeste suurusega (＜ 1 μm) WC-osakesed võivad toota kõvasulamist materjale, millel on suurem kõvadus, parem kulumiskindlus, aga ka suurem haprus. Väga suure kõvadusega metallimaterjalide töötlemisel võib peeneteraliste tsementeeritud karbiiddetailide kasutamine saavutada ideaalseid töötlustulemusi. Teisest küljest on jämedateralise tsementeeritud karbiidi tööriistal parem jõudlus katkendlikul lõikamisel või muul töötlemisel, mis nõuab tööriista suuremat sitkust.

Teine võimalus tsementeeritud karbiidist sisetükkide omaduste kontrollimiseks on muuta WC ja Co osakaalu. Võrreldes WC-ga on Co kõvadus palju madalam, kuid sitkus on parem. Seetõttu annab Co sisalduse vähendamine suurema kõvadusega tera. Muidugi tõstatab see taas kord tervikliku tasakaalu probleemi – suurema kõvadusega terad on parema kulumiskindlusega, kuid ka nende rabedus on suurem. Vastavalt konkreetsele töötlemistüübile nõuab sobiva WC tera suuruse ja Co-sisalduse suhte valimine asjakohaseid teaduslikke teadmisi ja rikkalikku töötlemiskogemust.

Gradientmaterjali tehnoloogiat kasutades saab mingil määral vältida kompromissi tera tugevuse ja sitkuse vahel. See tehnoloogia, mida on laialdaselt kasutanud maailma suuremad tööriistatootjad, hõlmab tera väliskihis suurema Co-sisalduse suhte kasutamist kui sisemises. Täpsemalt, tera välimine kiht (paksus 15–25 μm) suurendab Co sisaldust, et tagada "puhvertsooniga" sarnane funktsioon, nii et tera talub teatud lööke ilma pragunemiseta. See võimaldab tera tööriistakorpusel saavutada mitmesuguseid suurepäraseid omadusi, mida on võimalik saavutada ainult suurema tugevusega tsementkarbiidi kasutamisel.

Kui tooraine osakeste suurus, koostis ja muud tehnilised parameetrid on kindlaks määratud, saab alustada tegelikku lõiketerade tootmisprotsessi. Esmalt pange sobiv volframipulber, süsinikupulber ja koobaltipulber pesumasinaga umbes samasse veskisse, jahvatage pulber vajaliku osakese suuruseni ja segage kõikvõimalikud materjalid ühtlaseks. Jahvatamise käigus lisatakse alkoholi ja vett, et saada paks must suspensioon. Seejärel asetatakse suspensioon tsüklonkuivatisse ja aurustatakse lägas olev vedelik tükilise pulbri saamiseks ja hoitakse.

Järgmises ettevalmistusprotsessis on võimalik saada tera prototüüp. Esiteks segatakse valmistatud pulber polüetüleenglükooliga (PEG). Plastifikaatorina võib PEG pulbri ajutiselt nagu taigna kokku siduda. Seejärel pressitakse materjal matriitsis tera kujuliseks. Vastavalt erinevatele tera pressimismeetoditele saab pressimiseks kasutada ühe telje pressi või mitmeteljelist pressi, et vajutada tera kuju erinevate nurkade alt.

Pärast pressitud tooriku saamist asetatakse see suurde paagutamisahju ja paagutatakse kõrgel temperatuuril. Paagutamisprotsessis PEG sulatatakse ja tühjendatakse tooriku segust, jättes alles poolvalmis tsementeeritud karbiidist tera. Kui PEG on välja sulanud, kahaneb tera oma * lõpliku suuruseni. See protsessietapp nõuab täpset matemaatilist arvutust, kuna lõiketera kokkutõmbumine on olenevalt materjali koostisest ja vahekorrast erinev ning valmistoote mõõtmete tolerantsust tuleb kontrollida mitme mikroni piires.