Analiza składu wkładek z węglików spiekanych

Podobnie jak w przypadku wszystkich produktów wytworzonych przez człowieka, produkcja ciężkich ostrzy żeliwnych powinna najpierw rozwiązać problem surowców, to znaczy określić skład i formułę materiałów ostrzy. Większość dzisiejszych ostrzy jest wykonana z węglika spiekanego, który składa się głównie z węglika wolframu (WC) i kobaltu (Co). WC jest twardą cząsteczką w ostrzu, a Co może być użyte jako spoiwo do kształtowania ostrza.

Prostym sposobem na zmianę właściwości węglika spiekanego jest zmiana uziarnienia zastosowanych cząstek WC. Duży rozmiar cząstek (3-5 μm) Twardość materiału z węglika spiekanego przygotowanego przez cząstki WC z C% jest niska i łatwa do zużycia; Mały rozmiar cząstek (

Innym sposobem kontrolowania właściwości płytek z węglika spiekanego jest zmiana proporcji zawartości WC do Co. W porównaniu z WC twardość Co jest znacznie niższa, ale wytrzymałość jest lepsza. Dlatego zmniejszenie zawartości Co spowoduje wyższą twardość ostrza. Oczywiście to znowu rodzi problem kompleksowego wyważenia – ostrza o większej twardości mają lepszą odporność na zużycie, ale ich kruchość też jest większa. W zależności od rodzaju przetwarzania, wybór odpowiedniej wielkości ziarna WC i stosunku zawartości Co wymaga odpowiedniej wiedzy naukowej i bogatego doświadczenia w przetwarzaniu.

Dzięki zastosowaniu technologii materiałów gradientowych można w pewnym stopniu uniknąć kompromisu między wytrzymałością a twardością ostrza. Technologia ta, szeroko stosowana przez największych światowych producentów narzędzi, obejmuje zastosowanie wyższego współczynnika zawartości Co w zewnętrznej warstwie ostrza niż w warstwie wewnętrznej. Mówiąc dokładniej, zewnętrzna warstwa ostrza (grubość 15-25 μm) Zwiększ zawartość Co, aby zapewnić funkcję podobną do „strefy buforowej”, dzięki czemu ostrze może wytrzymać określone uderzenie bez pękania. Umożliwia to korpusowi ostrza uzyskanie różnych doskonałych właściwości, które można osiągnąć tylko przy użyciu węglika spiekanego o większej wytrzymałości.

Po określeniu wielkości cząstek, składu i innych parametrów technicznych surowców można przystąpić do właściwego procesu wytwarzania wkładek skrawających. Najpierw włóż odpowiedni proszek wolframu, proszek węgla i proszek kobaltu do młyna o mniej więcej tej samej wielkości co pralka, zmiel proszek do wymaganej wielkości cząstek i równomiernie wymieszaj wszystkie rodzaje materiałów. Podczas procesu mielenia dodaje się alkohol i wodę, aby przygotować gęstą czarną zawiesinę. Następnie zawiesinę umieszcza się w suszarce cyklonowej, a płyn w zawiesinie odparowuje się w celu uzyskania zbrylonego proszku i przechowuje.

W kolejnym procesie przygotowawczym można uzyskać prototyp ostrza. Najpierw przygotowany proszek miesza się z glikolem polietylenowym (PEG). Jako plastyfikator, PEG może tymczasowo wiązać proszek razem jak ciasto. Materiał jest następnie wciskany w kształt ostrza w matrycy. Zgodnie z różnymi metodami prasowania ostrza, prasa jednoosiowa może być używana do prasowania lub prasa wieloosiowa może być używana do prasowania kształtu ostrza pod różnymi kątami.

Po uzyskaniu wytłoczki umieszcza się ją w dużym piecu spiekalniczym i poddaje spiekaniu w wysokiej temperaturze. W procesie spiekania PEG jest topiony i usuwany z mieszanki kęsów, pozostawiając półgotowe ostrze z węglika spiekanego. Po stopieniu PEG ostrze kurczy się do * ostatecznego rozmiaru. Ten etap procesu wymaga dokładnych obliczeń matematycznych, ponieważ kurczenie się ostrza jest różne w zależności od różnych składów i proporcji materiałów, a tolerancja wymiarowa gotowego produktu musi być kontrolowana z dokładnością do kilku mikronów.