Анализ состава вставок из цементированного карбида

Как и во всех искусственных изделиях, при изготовлении тяжелых режущих лезвий из чугуна необходимо сначала решить проблему сырья, то есть определить состав и формулу материалов лезвия. Большинство современных лезвий изготовлены из цементированного карбида, который в основном состоит из карбида вольфрама (WC) и кобальта (Co). WC представляет собой твердую частицу в лезвии, а кобальт можно использовать в качестве связующего для придания формы лезвию.

Простой способ изменить свойства цементированного карбида состоит в том, чтобы изменить размер зерна используемых частиц WC. Большой размер частиц (3-5 мкм). Твердость твердосплавного материала, полученного из частиц WC с содержанием С%, низкая и легко изнашивается; Малый размер частиц (

Другой способ управления характеристиками вставок из цементированного карбида заключается в изменении соотношения содержания WC и Со. По сравнению с WC твердость Co намного ниже, но ударная вязкость выше. Следовательно, уменьшение содержания Со приведет к повышению твердости лезвия. Конечно, это лишний раз поднимает проблему всестороннего баланса – лезвия с большей твердостью обладают лучшей износостойкостью, но и их хрупкость больше. В соответствии с конкретным типом обработки выбор соответствующего размера зерна WC и соотношения содержания Co требует соответствующих научных знаний и богатого опыта обработки.

Используя технологию градиентного материала, можно в некоторой степени избежать компромисса между прочностью и ударной вязкостью лезвия. Эта технология, которая широко используется крупнейшими мировыми производителями инструмента, включает использование более высокого содержания Co во внешнем слое лезвия, чем во внутреннем слое. Более конкретно, внешний слой лезвия (толщиной 15-25 мкм) с повышенным содержанием Co обеспечивает функцию, аналогичную «буферной зоне», так что лезвие может выдерживать определенный удар без растрескивания. Это позволяет корпусу лезвия получить различные превосходные свойства, которые могут быть достигнуты только при использовании цементированного карбида с более высокой прочностью.

После определения размера частиц, состава и других технических параметров сырья можно приступать к фактическому процессу изготовления режущих пластин. Во-первых, поместите соответствующие вольфрамовый порошок, угольный порошок и порошок кобальта в мельницу, размер которой примерно равен размеру стиральной машины, измельчите порошок до требуемого размера частиц и равномерно перемешайте все виды материалов. В процессе измельчения добавляют спирт и воду для приготовления густой черной суспензии. Затем суспензию помещают в циклонную сушилку, а жидкость в суспензии выпаривают для получения кускового порошка и хранят.

В следующем процессе подготовки можно получить прототип клинка. Сначала приготовленный порошок смешивают с полиэтиленгликолем (ПЭГ). В качестве пластификатора ПЭГ может временно связывать порошок, как тесто. Затем материал прессуется в форме лезвия в матрице. В соответствии с различными методами прессования лезвия, одноосный пресс может использоваться для прессования или многоосевой пресс может использоваться для прессования формы лезвия под разными углами.

После получения прессованной заготовки ее помещают в большую печь для спекания и спекают при высокой температуре. В процессе спекания ПЭГ расплавляется и выводится из смеси заготовок, оставляя полуфабрикат из цементированного карбида. Когда ПЭГ расплавляется, лезвие сжимается до своего * окончательного размера. Этот технологический этап требует точного математического расчета, поскольку усадка лезвия различна в зависимости от состава и соотношения материалов, а размерный допуск готового изделия должен контролироваться в пределах нескольких микрон.