超硬チップの組成分析

すべての人工製品と同様に、鋳鉄重切削ブレードの製造では、まず原材料の問題を解決する必要があります。つまり、ブレード材料の組成と配合を決定する必要があります。今日のブレードのほとんどは超硬合金でできており、これは主に炭化タングステン (WC) とコバルト (Co) で構成されています。 WCはブレードの硬質粒子であり、Coはブレードを成形するためのバインダーとして使用できます。

超硬合金の特性を変更する簡単な方法は、使用する WC 粒子の粒径を変更することです。大きな粒子サイズ (3-5 μ m) C% の WC 粒子によって調製された超硬合金材料の硬度は低く、摩耗しやすいです。小さな粒子サイズ (

超硬インサートの特性を制御するもう 1 つの方法は、WC と Co 含有量の比率を変更することです。 WCと比較して、Coの硬度ははるかに低くなりますが、靭性は優れています。したがって、Coの含有量を減らすと、ブレードの硬度が高くなります。もちろん、これも総合的なバランスの問題を引き起こします。硬度の高いブレードは耐摩耗性に優れていますが、もろさも大きくなります。特定の処理タイプに応じて、適切な WC 粒径と Co 含有率を選択するには、関連する科学的知識と豊富な処理経験が必要です。

勾配材料技術を使用することで、ブレードの強度と靭性の妥協をある程度回避することができます。世界の主要工具メーカーで広く採用されているこの技術には、ブレードの内層よりも外層の Co 含有率を高くすることが含まれます。より具体的には、ブレードの外層（厚さ15～25μm）にCo含有量を増やして「緩衝層」と同様の機能を提供し、ブレードが一定の衝撃に耐えられるようにします。これにより、ブレードの工具本体は、強度の高い超硬合金ならではの優れた諸特性を得ることができます。

原材料の粒子サイズ、組成、およびその他の技術的パラメータが決定されると、切削インサートの実際の製造プロセスを開始できます。まず、一致するタングステン粉末、カーボン粉末、コバルト粉末を洗濯機と同じくらいの大きさのミルに入れ、粉末を必要な粒子サイズに粉砕し、すべての種類の材料を均等に混合します.粉砕プロセス中に、アルコールと水を加えて、濃厚な黒色のスラリーを調製します。その後、スラリーをサイクロン乾燥機に投入し、スラリー中の液体を蒸発させて塊状の粉末を得て貯蔵する。

次の準備工程では、ブレードの原型が得られます。まず、調製した粉末をポリエチレングリコール（PEG）と混合します。可塑剤として、PEG は粉末を生地のように一時的に結合することができます。次に、材料を金型でブレードの形にプレスします。さまざまなブレードプレス方法に応じて、単軸プレスを使用してプレスすることも、多軸プレスを使用してブレード形状をさまざまな角度からプレスすることもできます。

プレスブランクを得た後、大型の焼結炉に入れ、高温で焼結します。焼結プロセスでは、PEG が溶融し、ビレット混合物から排出され、半仕上げの超硬ブレードが残ります。 PEG が溶けると、ブレードは * 最終的なサイズに収縮します。この工程では、材料の組成や比率によって刃の収縮率が異なり、完成品の寸法公差を数ミクロン以内に抑える必要があるため、正確な数学的計算が必要です。