सिमेंट कार्बाइड इन्सर्टचे रचना विश्लेषण

सर्व मानवनिर्मित उत्पादनांप्रमाणे, कास्ट आयर्न हेवी कटिंग ब्लेडच्या निर्मितीने प्रथम कच्च्या मालाची समस्या सोडवली पाहिजे, म्हणजेच ब्लेड सामग्रीची रचना आणि सूत्र निश्चित केले पाहिजे. आजचे बहुतेक ब्लेड सिमेंट कार्बाइडचे बनलेले आहेत, जे मुख्यतः टंगस्टन कार्बाइड (WC) आणि कोबाल्ट (Co). WC हा ब्लेडमधील कठोर कण आहे आणि ब्लेडला आकार देण्यासाठी Co चा वापर बाईंडर म्हणून केला जाऊ शकतो.

सिमेंटयुक्त कार्बाइडचे गुणधर्म बदलण्याचा एक सोपा मार्ग म्हणजे वापरलेल्या WC कणांचा आकार बदलणे. मोठ्या कणांचा आकार (3-5 μm) C% सह WC कणांद्वारे तयार केलेल्या सिमेंटयुक्त कार्बाइड सामग्रीची कडकपणा कमी आणि परिधान करणे सोपे आहे; लहान कणांचा आकार (＜ 1 μm) WC कण जास्त कडकपणा, चांगले पोशाख प्रतिरोध, परंतु अधिक ठिसूळपणासह कठोर मिश्रधातूचे पदार्थ तयार करू शकतात. खूप जास्त कडकपणासह धातूचे साहित्य मशीनिंग करताना, बारीक धान्य सिमेंटयुक्त कार्बाइड इन्सर्टचा वापर केल्यास आदर्श मशीनिंग परिणाम मिळू शकतात. दुसरीकडे, खडबडीत धान्य सिमेंटयुक्त कार्बाइड टूलची अधूनमधून कटिंग किंवा इतर मशीनिंगमध्ये चांगली कार्यक्षमता असते ज्यासाठी टूलची जास्त कडकपणा आवश्यक असते.

सिमेंट कार्बाइड इन्सर्टची वैशिष्ट्ये नियंत्रित करण्याचा दुसरा मार्ग म्हणजे WC ते Co सामग्रीचे प्रमाण बदलणे. WC च्या तुलनेत, Co ची कडकपणा खूपच कमी आहे, परंतु कडकपणा अधिक चांगला आहे. म्हणून, Co ची सामग्री कमी केल्याने उच्च कडकपणा ब्लेड होईल. अर्थात, हे पुन्हा एकदा सर्वसमावेशक संतुलनाची समस्या वाढवते - उच्च कडकपणाच्या ब्लेडमध्ये चांगले पोशाख प्रतिरोध असतो, परंतु त्यांचा ठिसूळपणा देखील जास्त असतो. विशिष्ट प्रक्रियेच्या प्रकारानुसार, योग्य WC धान्य आकार आणि सह सामग्री गुणोत्तर निवडण्यासाठी संबंधित वैज्ञानिक ज्ञान आणि समृद्ध प्रक्रिया अनुभव आवश्यक आहे.

ग्रेडियंट मटेरियल तंत्रज्ञानाचा वापर करून, ब्लेडची ताकद आणि कडकपणा यांच्यातील तडजोड काही प्रमाणात टाळता येऊ शकते. जगातील प्रमुख साधन उत्पादकांकडून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे हे तंत्रज्ञान, आतील लेयरपेक्षा ब्लेडच्या बाहेरील लेयरमध्ये उच्च Co कंटेंट रेशोचा वापर समाविष्ट करते. अधिक विशिष्टपणे, ब्लेडचा बाह्य स्तर (जाडी 15-25 μm) "बफर झोन" प्रमाणे कार्य प्रदान करण्यासाठी Co सामग्री वाढवा, जेणेकरून ब्लेड क्रॅक न होता विशिष्ट प्रभावाचा सामना करू शकेल. हे ब्लेडच्या टूल बॉडीला विविध उत्कृष्ट गुणधर्म प्राप्त करण्यास सक्षम करते जे केवळ उच्च शक्तीसह सिमेंट कार्बाइड वापरून प्राप्त केले जाऊ शकते.

कणांचा आकार, रचना आणि कच्च्या मालाचे इतर तांत्रिक मापदंड निश्चित केल्यावर, कटिंग इन्सर्टची वास्तविक उत्पादन प्रक्रिया सुरू केली जाऊ शकते. प्रथम, जुळणारी टंगस्टन पावडर, कार्बन पावडर आणि कोबाल्ट पावडर वॉशिंग मशिनच्या आकारमानाच्या मिलमध्ये ठेवा, पावडर आवश्यक कणांच्या आकारात बारीक करा आणि सर्व प्रकारचे साहित्य समान रीतीने मिसळा. मिलिंग प्रक्रियेदरम्यान, दाट काळा स्लरी तयार करण्यासाठी अल्कोहोल आणि पाणी जोडले जाते. नंतर स्लरी सायक्लोन ड्रायरमध्ये टाकली जाते आणि स्लरीमधील द्रव ढेकूळ पावडर मिळविण्यासाठी बाष्पीभवन केले जाते आणि साठवले जाते.

पुढील तयारी प्रक्रियेत, ब्लेडचे प्रोटोटाइप मिळू शकते. प्रथम, तयार पावडर पॉलिथिलीन ग्लायकॉल (पीईजी) मध्ये मिसळली जाते. प्लास्टिसायझर म्हणून, PEG तात्पुरते पावडरला कणकेप्रमाणे एकत्र बांधू शकते. नंतर मटेरियल डायमध्ये ब्लेडच्या आकारात दाबले जाते. ब्लेड दाबण्याच्या वेगवेगळ्या पद्धतींनुसार, दाबण्यासाठी सिंगल अॅक्सिस प्रेसचा वापर केला जाऊ शकतो किंवा वेगवेगळ्या कोनातून ब्लेडचा आकार दाबण्यासाठी मल्टी अॅक्सिस प्रेसचा वापर केला जाऊ शकतो.

दाबलेले रिक्त प्राप्त केल्यानंतर, ते मोठ्या सिंटरिंग भट्टीत ठेवले जाते आणि उच्च तापमानात सिंटर केले जाते. सिंटरिंग प्रक्रियेत, पीईजी वितळले जाते आणि बिलेट मिश्रणातून सोडले जाते, अर्ध-तयार सिमेंट कार्बाइड ब्लेड सोडते. जेव्हा PEG वितळले जाते, तेव्हा ब्लेड त्याच्या * अंतिम आकारापर्यंत संकुचित होते. या प्रक्रियेच्या टप्प्यासाठी अचूक गणिती गणना आवश्यक आहे, कारण ब्लेडचे संकोचन वेगवेगळ्या सामग्रीच्या रचना आणि गुणोत्तरांनुसार भिन्न आहे आणि तयार उत्पादनाची मितीय सहनशीलता अनेक मायक्रॉनमध्ये नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.