Analiza sastava pločica od tvrdog metala

Kao i kod svih proizvoda koje je izradio čovjek, proizvodnja oštrih oštrica od lijevanog željeza najprije treba riješiti problem sirovina, odnosno odrediti sastav i formulu materijala za oštricu. Većina današnjih oštrica izrađena je od cementnog karbida, koji se uglavnom sastoji od volfram 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 korištenih WC čestica. Velika veličina čestica (3-5 μm) Tvrdoća cementnog karbidnog materijala pripremljenog WC česticama s C% je niska i lako se troši; Mala veličina čestica (＜ 1 μ m) WC čestice mogu proizvesti materijale od tvrde legure veće tvrdoće, bolje otpornosti na habanje, ali i veće lomljivosti. Pri obradi metalnih materijala s vrlo visokom tvrdoćom, upotreba pločica od fino zrnatog cementnog karbida može postići idealne rezultate obrade. S druge strane, grubozrnati alat od tvrdog metala ima bolju izvedbu u isprekidanom rezanju ili drugim obradama koje zahtijevaju veću žilavost alata.

Drugi način za kontrolu karakteristika pločica od cementnog karbida je promjena omjera sadržaja WC i Co. U usporedbi s WC, tvrdoća Co je mnogo manja, ali je žilavost bolja. Stoga će smanjenje sadržaja Co rezultirati većom tvrdoćom oštrice. Naravno, to još jednom otvara problem sveobuhvatne ravnoteže - oštrice veće tvrdoće imaju bolju otpornost na habanje, ali je i njihova krtost veća. U skladu s specifičnom vrstom prerade, odabir odgovarajuće veličine zrna WC i omjera sadržaja Co zahtijeva relevantna znanstvena znanja i bogato iskustvo u preradi.

Korištenjem gradijent tehnologije materijala, kompromis između čvrstoće i žilavosti oštrice može se donekle izbjeći. Ova tehnologija, koju naširoko koriste najveći svjetski proizvođači alata, uključuje korištenje većeg omjera sadržaja Co u vanjskom sloju oštrice nego u unutarnjem sloju. Točnije, vanjski sloj oštrice (debljine 15-25 μm) povećava sadržaj Co kako bi osigurao funkciju sličnu "tampon zoni", tako da oštrica može izdržati određeni udar bez pucanja. To omogućuje tijelu alata oštrice da dobije različita izvrsna svojstva koja se mogu postići samo korištenjem cementnog karbida veće čvrstoće.

Nakon što se utvrdi veličina čestica, sastav i drugi tehnički parametri sirovina, može se pristupiti stvarnom procesu proizvodnje reznih pločica. Najprije stavite odgovarajući prah volframa, prah ugljika i prah kobalta u mlin koji je otprilike iste veličine kao perilica rublja, sameljite prah do željene veličine čestica i ravnomjerno pomiješajte sve vrste materijala. Tijekom procesa mljevenja dodaju se alkohol i voda kako bi se dobila gusta crna kaša. Zatim se kaša stavlja u ciklonsku sušionicu, a tekućina u kaši se isparava kako bi se dobio grudasti prah i skladišti.

U sljedećem procesu pripreme može se dobiti prototip oštrice. Prvo se pripremljeni prah pomiješa s polietilen glikolom (PEG). Kao plastifikator, PEG može privremeno povezati prah poput tijesta. Materijal se zatim preša u oblik oštrice u kalupu. U skladu s različitim metodama prešanja oštrica, jednoosna preša se može koristiti za prešanje ili višeosna preša može se koristiti za prešanje oblika oštrice iz različitih kutova.

Nakon dobivanja prešanog obrasca, isti se stavlja u veliku peć za sinteriranje i sinteruje na visokoj temperaturi. U procesu sinteriranja, PEG se topi i ispušta iz smjese gredica, ostavljajući polugotovu oštricu od cementnog karbida. Kada se PEG otopi, oštrica se skuplja do * konačne veličine. Ovaj procesni korak zahtijeva točan matematički izračun, jer je skupljanje oštrice različito u skladu s različitim sastavima i omjerima materijala, a tolerancija dimenzija gotovog proizvoda mora se kontrolirati unutar nekoliko mikrona.