Analisi della composizione degli inserti in metallo duro

Come per tutti i prodotti fabbricati dall'uomo, la produzione di lame da taglio pesanti in ghisa dovrebbe innanzitutto risolvere il problema delle materie prime, ovvero determinare la composizione e la formula dei materiali delle lame. La maggior parte delle lame odierne è realizzata in carburo cementato, composto principalmente da carburo di tungsteno (WC) e cobalto (Co). Il WC è una particella dura nella lama e il Co può essere utilizzato come legante per modellare la lama.

Un modo semplice per modificare le proprietà del carburo cementato è modificare la granulometria delle particelle di WC utilizzate. Grande dimensione delle particelle (3-5 μ m) La durezza del materiale in carburo cementato preparato da particelle di WC con C% è bassa e facile da indossare; Le particelle di WC di piccole dimensioni (

Un altro modo per controllare le caratteristiche degli inserti in metallo duro cementato consiste nel modificare la proporzione del contenuto di WC in Co. Rispetto al WC, la durezza di Co è molto inferiore, ma la tenacità è migliore. Pertanto, la riduzione del contenuto di Co si tradurrà in una lama di maggiore durezza. Naturalmente, questo solleva ancora una volta il problema dell'equilibrio completo: le lame di maggiore durezza hanno una migliore resistenza all'usura, ma anche la loro fragilità è maggiore. In base al tipo di lavorazione specifico, la selezione della dimensione del grano WC e del contenuto di Co appropriati richiede conoscenze scientifiche pertinenti e una ricca esperienza di lavorazione.

Utilizzando la tecnologia del materiale gradiente, è possibile evitare in una certa misura il compromesso tra forza e tenacità della lama. Questa tecnologia, ampiamente utilizzata dai maggiori produttori mondiali di utensili, include l'utilizzo di un rapporto di contenuto di Co più elevato nello strato esterno della lama rispetto a quello interno. Più specificamente, lo strato esterno della lama (spessore 15-25 μ m) aumenta il contenuto di Co per fornire una funzione simile alla "zona cuscinetto", in modo che la lama possa sopportare un certo impatto senza rompersi. Ciò consente al corpo dell'utensile della lama di ottenere diverse proprietà eccellenti che possono essere ottenute solo utilizzando carburo cementato con maggiore resistenza.

Una volta determinate le dimensioni delle particelle, la composizione e altri parametri tecnici delle materie prime, è possibile avviare l'effettivo processo di produzione degli inserti da taglio. Innanzitutto, metti la polvere di tungsteno, la polvere di carbone e la polvere di cobalto corrispondenti in un mulino che ha all'incirca le stesse dimensioni della lavatrice, macina la polvere alla dimensione delle particelle richiesta e mescola uniformemente tutti i tipi di materiali. Durante il processo di macinazione vengono aggiunti alcol e acqua per preparare un denso impasto nero. Quindi il liquame viene messo in un essiccatore a ciclone e il liquido nel liquame viene evaporato per ottenere una polvere grumosa e immagazzinato.

Nel successivo processo di preparazione si potrà ottenere il prototipo della lama. Innanzitutto, la polvere preparata viene miscelata con polietilenglicole (PEG). Come plastificante, il PEG può unire temporaneamente la polvere come un impasto. Il materiale viene quindi pressato a forma di lama in uno stampo. In base ai diversi metodi di pressatura della lama, è possibile utilizzare la pressa ad asse singolo per la pressatura oppure è possibile utilizzare la pressa multiasse per pressare la forma della lama da diverse angolazioni.

Dopo aver ottenuto il grezzo pressato, viene posto in un grande forno di sinterizzazione e sinterizzato ad alta temperatura. Nel processo di sinterizzazione, il PEG viene fuso e scaricato dalla miscela di billette, lasciando una lama semilavorata in carburo cementato. Quando il PEG viene fuso, la lama si restringe fino alla * dimensione finale. Questa fase del processo richiede calcoli matematici accurati, poiché il restringimento della lama è diverso in base a diverse composizioni e rapporti di materiali e la tolleranza dimensionale del prodotto finito deve essere controllata entro diversi micron.