Analisis komposisi sisipan karbida semen

Seperti semua produk buatan manusia, pembuatan pisau pemotong berat besi tuang harus terlebih dahulu menyelesaikan masalah bahan baku, yaitu menentukan komposisi dan formula bahan pisau. Sebagian besar bilah saat ini terbuat dari semen karbida, yang terutama terdiri dari tungsten karbida (WC) dan kobalt (Co). WC adalah partikel keras pada bilah, dan Co dapat digunakan sebagai pengikat untuk membentuk bilah.

Cara sederhana untuk mengubah sifat dari cemented carbide adalah dengan mengubah ukuran butir partikel WC yang digunakan. Ukuran partikel besar (3-5 μm) Kekerasan material cemented carbide yang dibuat oleh partikel WC dengan C% rendah dan mudah aus; Ukuran partikel kecil (＜ 1 μm) Partikel WC dapat menghasilkan bahan paduan keras dengan kekerasan yang lebih tinggi, ketahanan aus yang lebih baik, tetapi juga kerapuhan yang lebih besar. Saat pemesinan material logam dengan kekerasan sangat tinggi, penggunaan sisipan karbida bersemen berbutir halus dapat mencapai hasil pemesinan yang ideal. Di sisi lain, pahat semen karbida butiran kasar memiliki kinerja yang lebih baik dalam pemotongan intermiten atau pemesinan lain yang membutuhkan ketangguhan pahat yang lebih tinggi.

Cara lain untuk mengontrol karakteristik sisipan karbida semen adalah dengan mengubah proporsi kandungan WC menjadi Co. Dibandingkan dengan WC, kekerasan Co jauh lebih rendah, tetapi ketangguhannya lebih baik. Oleh karena itu, mengurangi kandungan Co akan menghasilkan pisau dengan kekerasan yang lebih tinggi. Tentu saja, ini sekali lagi menimbulkan masalah keseimbangan menyeluruh - bilah kekerasan yang lebih tinggi memiliki ketahanan aus yang lebih baik, tetapi kerapuhannya juga lebih besar. Menurut jenis pengolahan tertentu, pemilihan ukuran butir WC yang sesuai dan rasio kandungan Co memerlukan pengetahuan ilmiah yang relevan dan pengalaman pengolahan yang kaya.

Dengan menggunakan teknologi bahan gradien, kompromi antara kekuatan dan ketangguhan mata pisau dapat dihindari sampai batas tertentu. Teknologi ini, yang telah banyak digunakan oleh produsen perkakas utama dunia, mencakup penggunaan rasio kandungan Co yang lebih tinggi di lapisan luar mata pisau daripada di lapisan dalam. Lebih khusus lagi, lapisan luar bilah (ketebalan 15-25 μm) Meningkatkan kandungan Co untuk menyediakan fungsi yang serupa dengan "zona penyangga", sehingga bilah dapat menahan benturan tertentu tanpa retak. Hal ini memungkinkan badan alat pisau untuk memperoleh berbagai sifat unggul yang hanya dapat dicapai dengan menggunakan karbida semen dengan kekuatan lebih tinggi.

Setelah ukuran partikel, komposisi, dan parameter teknis lainnya dari bahan baku ditentukan, proses pembuatan sisipan pemotongan yang sebenarnya dapat dimulai. Pertama, masukkan bubuk tungsten, bubuk karbon, dan bubuk kobalt yang cocok ke dalam gilingan yang ukurannya kira-kira sama dengan mesin cuci, giling bubuk hingga ukuran partikel yang dibutuhkan, dan campur semua jenis bahan secara merata. Selama proses penggilingan, alkohol dan air ditambahkan untuk membuat bubur hitam kental. Kemudian bubur dimasukkan ke dalam pengering siklon, dan cairan dalam bubur diuapkan untuk mendapatkan bubuk kental dan disimpan.

Pada proses persiapan selanjutnya, prototipe pisau dapat diperoleh. Pertama, bubuk yang sudah disiapkan dicampur dengan polietilen glikol (PEG). Sebagai plasticizer, PEG dapat mengikat bubuk untuk sementara seperti adonan. Bahan tersebut kemudian ditekan menjadi bentuk pisau dalam cetakan. Menurut metode pengepresan bilah yang berbeda, pengepresan sumbu tunggal dapat digunakan untuk pengepresan, atau pengepresan multi sumbu dapat digunakan untuk menekan bentuk bilah dari sudut yang berbeda.

Setelah mendapatkan blanko yang ditekan, ditempatkan di tungku sintering besar dan disinter pada suhu tinggi. Dalam proses sintering, PEG dilelehkan dan dikeluarkan dari campuran billet, meninggalkan pisau karbida semen setengah jadi. Saat PEG meleleh, bilahnya menyusut ke ukuran * akhirnya. Langkah proses ini memerlukan perhitungan matematis yang akurat, karena penyusutan bilah berbeda sesuai dengan komposisi dan rasio bahan yang berbeda, dan toleransi dimensi produk jadi harus dikontrol dalam beberapa mikron.