Cementált keményfém lapkák összetételének elemzése

Mint minden mesterséges terméknél, az öntöttvas nehéz vágópengék gyártásánál is először az alapanyagok problémáját kell megoldani, vagyis meg kell határozni a pengeanyag összetételét és képletét. A mai pengék többsége cementált keményfémből készül, amely főleg volfrám-karbidból (WC) és kobaltból (Co) áll. A WC egy kemény részecske a pengében, a Co pedig kötőanyagként használható a penge formálásához.

A cementált keményfém tulajdonságainak megváltoztatásának egyszerű módja a használt WC-részecskék szemcseméretének megváltoztatása. Nagy szemcseméret (3-5 μm) A WC-részecskék által C%-os cementált keményfém anyag keménysége alacsony és könnyen kopható; A kis szemcseméretű (＜ 1 μm) WC-részecskék nagyobb keménységű, jobb kopásállóságú, de nagyobb ridegségű keményötvözet anyagokat is előállíthatnak. Nagyon nagy keménységű fémanyagok megmunkálásakor a finomszemcsés keményfém lapkák használatával ideális megmunkálási eredmény érhető el. Másrészt a durva szemcsés, cementált keményfém szerszám jobb teljesítményt nyújt szakaszos vágásnál vagy más olyan megmunkálásnál, amely a szerszám nagyobb szívósságát igényli.

A cementált keményfém lapkák jellemzőinek szabályozásának másik módja a WC és a Co tartalom arányának megváltoztatása. A WC-vel összehasonlítva a Co keménysége sokkal kisebb, de a szívóssága jobb. Ezért a Co-tartalom csökkentése nagyobb keménységű kést eredményez. Természetesen ez ismét felveti az átfogó egyensúly problémáját – a nagyobb keménységű pengék kopásállósága jobb, de a ridegségük is nagyobb. Az adott feldolgozási típusnak megfelelően a WC-szemcseméret és a Co-tartalom arányának megfelelő kiválasztása releváns tudományos ismereteket és gazdag feldolgozási tapasztalatot igényel.

A gradiens anyagtechnológia használatával bizonyos mértékig elkerülhető a kés szilárdsága és szívóssága közötti kompromisszum. Ez a technológia, amelyet a világ legnagyobb szerszámgyártói széles körben alkalmaznak, a penge külső rétegében magasabb Co-tartalom arányt alkalmaz, mint a belső rétegben. Pontosabban, a penge külső rétege (vastagsága 15-25 μm) Növelje a Co-tartalmat, hogy a „pufferzónához” hasonló funkciót biztosítson, hogy a penge repedés nélkül ellenálljon egy bizonyos ütésnek. Ez lehetővé teszi, hogy a penge szerszámteste különböző kiváló tulajdonságokat érjen el, amelyeket csak nagyobb szilárdságú cementált keményfém alkalmazásával lehet elérni.

Az alapanyagok szemcseméretének, összetételének és egyéb műszaki paramétereinek meghatározása után megkezdődhet a vágólapkák tényleges gyártási folyamata. Először tegye a megfelelő wolframport, szénport és kobaltport egy körülbelül akkora malomba, mint a mosógép, őrölje meg a port a kívánt szemcseméretűre, és keverje össze egyenletesen mindenféle anyagot. Az őrlési folyamat során alkoholt és vizet adnak hozzá, hogy sűrű fekete zagyot kapjanak. Ezután a szuszpenziót ciklon szárítóba helyezik, és a zagyban lévő folyadékot elpárologtatják, így csomós port kapnak, és tárolják.

A következő előkészítési folyamatban beszerezhető a penge prototípusa. Először az elkészített port keverjük össze polietilénglikollal (PEG). Lágyítóként a PEG ideiglenesen össze tudja kötni a port, mint a tésztát. Ezután az anyagot egy szerszámban penge alakúra préselik. Különböző pengepréselési módszerek szerint egytengelyes prés használható a préselésre, vagy többtengelyes prés használható a penge alakjának különböző szögekből történő préselésére.

A préselt nyersdarab megszerzése után egy nagy szinterező kemencébe helyezik, és magas hőmérsékleten szinterelik. A szinterezési folyamat során a PEG megolvad és kiürül a tuskókeverékből, így félkész cementált keményfém penge marad. Amikor a PEG kiolvad, a penge a * végső méretére zsugorodik. Ez a folyamatlépés pontos matematikai számítást igényel, mivel a penge zsugorodása a különböző anyagösszetételek és arányok szerint eltérő, és a késztermék mérettűrését több mikronon belül kell szabályozni.