Карбид - ұнтақ металлургия процестері арқылы өндірілетін және қатты карбидтен (әдетте вольфрам карбиді WC) бөлшектерінен және жұмсақ металл байланыс құрамынан тұратын жоғары жылдамдықты өңдеу (HSM) құрал материалдарының ең кең таралған класы. Қазіргі уақытта әртүрлі құрамдағы жүздеген WC негізіндегі цементтелген карбидтер бар, олардың көпшілігі байланыстырушы ретінде кобальтты (Co) пайдаланады, никель (Ni) және хром (Cr) да жиі қолданылатын байланыстырушы элементтер болып табылады, ал басқаларын да қосуға болады. Кейбір легирлеу элементтері. Неліктен карбид маркалары сонша көп? Құрал өндірушілері нақты кесу операциясы үшін дұрыс құрал материалын қалай таңдайды? Бұл сұрақтарға жауап беру үшін алдымен цементтелген карбидті тамаша құрал материалы ететін әртүрлі қасиеттерді қарастырайық.
қаттылық және төзімділік
WC-Co цементтелген карбиді қаттылық пен беріктік жағынан ерекше артықшылықтарға ие. Вольфрам карбиді (WC) өте қатты (корунд немесе алюминий оксидіне қарағанда көп) және жұмыс температурасы жоғарылаған сайын оның қаттылығы сирек төмендейді. Дегенмен, оның кесу құралдары үшін маңызды қасиеті болып табылатын жеткілікті беріктігі жоқ. Вольфрам карбидінің жоғары қаттылығын пайдалану және оның беріктігін арттыру үшін адамдар вольфрам карбидін бір-бірімен байланыстыру үшін металл байланыстарын пайдаланады, сондықтан бұл материал жоғары жылдамдықты болаттан әлдеқайда қатты, сонымен бірге көптеген кесу операцияларына төтеп бере алады. Сонымен қатар, ол жоғары жылдамдықты өңдеуден туындаған жоғары кесу температурасына төтеп бере алады.
Бүгінгі таңда WC-Co пышақтары мен қосымшаларының барлығы дерлік жабындымен қапталған, сондықтан негізгі материалдың рөлі онша маңызды емес сияқты. Бірақ шын мәнінде, жабын үшін деформацияланбайтын негізді WC-Co материалының жоғары серпімділік модулі (қаттылық өлшемі, ол бөлме температурасында жоғары жылдамдықты болатқа қарағанда шамамен үш есе жоғары) қамтамасыз етеді. WC-Co матрицасы сонымен қатар қажетті беріктікті қамтамасыз етеді. Бұл қасиеттер WC-Co материалдарының негізгі қасиеттері болып табылады, бірақ материалдың қасиеттерін цементтелген карбид ұнтақтарын өндіру кезінде материалдың құрамы мен микроқұрылымын реттеу арқылы да реттеуге болады. Сондықтан, құралдың өнімділігінің нақты өңдеуге сәйкестігі көбінесе бастапқы фрезерлеу процесіне байланысты.
Фрезерлеу процесі
Вольфрам карбиді ұнтағы вольфрам (W) ұнтағын карбюризациялау арқылы алынады. Вольфрам карбиді ұнтағының сипаттамалары (әсіресе оның бөлшектерінің өлшемі) негізінен шикізат вольфрам ұнтағының бөлшектерінің өлшеміне және карбюризациялау температурасы мен уақытына байланысты. Химиялық бақылау да маңызды, және көміртегі мөлшері тұрақты болуы керек (салмағы бойынша 6,13% стехиометриялық мәніне жақын). Ұнтақ бөлшектерінің өлшемін кейінгі процестер арқылы бақылау үшін карбюризациялау алдында аз мөлшерде ванадий және/немесе хром қосылуы мүмкін. Әр түрлі кейінгі процестер жағдайлары және әртүрлі соңғы өңдеу қолданыстары вольфрам карбиді бөлшектерінің өлшемінің, көміртегі мөлшерінің, ванадий мөлшерінің және хром мөлшерінің нақты үйлесімін талап етеді, бұл арқылы әртүрлі вольфрам карбиді ұнтақтарын алуға болады. Мысалы, вольфрам карбиді ұнтағын өндіруші ATI Alldyne вольфрам карбиді ұнтағының 23 стандартты түрін шығарады, ал пайдаланушы талаптарына сәйкес реттелген вольфрам карбиді ұнтағының түрлері вольфрам карбиді ұнтағының стандартты түрлерінен 5 еседен астамға жетеді.
Белгілі бір маркалы цементтелген карбид ұнтағын алу үшін вольфрам карбиді ұнтағы мен металл байланысын араластыру және ұнтақтау кезінде әртүрлі комбинацияларды қолдануға болады. Ең жиі қолданылатын кобальт мөлшері 3% - 25% (салмақ қатынасы) құрайды, ал құралдың коррозияға төзімділігін арттыру қажет болған жағдайда никель мен хром қосу қажет. Сонымен қатар, металл байланысын басқа қорытпа компоненттерін қосу арқылы одан әрі жақсартуға болады. Мысалы, WC-Co цементтелген карбидіне рутений қосу оның қаттылығын төмендетпестен оның беріктігін айтарлықтай жақсарта алады. Байланыстырғыштың мөлшерін арттыру цементтелген карбидтің беріктігін де жақсарта алады, бірақ бұл оның қаттылығын төмендетеді.
Вольфрам карбид бөлшектерінің өлшемін азайту материалдың қаттылығын арттыруы мүмкін, бірақ вольфрам карбидінің бөлшектерінің өлшемі күйдіру процесінде өзгеріссіз қалуы керек. Күйдіру кезінде вольфрам карбидінің бөлшектері еру және қайта тұндыру процесі арқылы бірігіп, өседі. Нақты күйдіру процесінде толық тығыз материалды қалыптастыру үшін металл байланысы сұйық күйге айналады (сұйық фазалық күйдіру деп аталады). Вольфрам карбидінің бөлшектерінің өсу жылдамдығын ванадий карбиді (VC), хром карбиді (Cr3C2), титан карбиді (TiC), тантал карбиді (TaC) және ниобий карбиді (NbC) сияқты басқа өтпелі металл карбидтерін қосу арқылы басқаруға болады. Бұл металл карбидтері әдетте вольфрам карбиді ұнтағын араластырып, металл байланысымен ұнтақтаған кезде қосылады, дегенмен вольфрам карбиді ұнтағын карбюризациялаған кезде ванадий карбиді мен хром карбиді де түзілуі мүмкін.
Вольфрам карбиді ұнтағын қайта өңделген қалдық цементтелген карбид материалдарын пайдалану арқылы да алуға болады. Қалдық карбидін қайта өңдеу және қайта пайдалану цементтелген карбид өнеркәсібінде ұзақ тарихқа ие және саланың бүкіл экономикалық тізбегінің маңызды бөлігі болып табылады, материалдық шығындарды азайтуға, табиғи ресурстарды үнемдеуге және қалдық материалдардан аулақ болуға көмектеседі. Зиянды кәдеге жарату. Қалдық цементтелген карбидті әдетте APT (аммоний паравольфраты) процесі, мырышты қалпына келтіру процесі немесе ұсақтау арқылы қайта пайдалануға болады. Бұл «қайта өңделген» вольфрам карбиді ұнтақтары, әдетте, вольфрамды карбюризациялау процесі арқылы тікелей жасалған вольфрам карбиді ұнтақтарына қарағанда беткі ауданы кішірек болғандықтан, жақсырақ, болжамды тығыздыққа ие.
Вольфрам карбид ұнтағы мен металл байланысын араластырып ұнтақтаудың өңдеу шарттары да маңызды процесс параметрлері болып табылады. Ең жиі қолданылатын екі фрезерлеу әдісі - шарлы фрезерлеу және микрофрезерлеу. Екі процесс те фрезерленген ұнтақтарды біркелкі араластыруға және бөлшектердің өлшемін азайтуға мүмкіндік береді. Кейінірек престелген дайындаманың жеткілікті беріктігі болуы, дайындаманың пішінін сақтауы және операторға немесе манипуляторға жұмыс үшін дайындаманы алуға мүмкіндік беру үшін, әдетте ұнтақтау кезінде органикалық байланыстырушы зат қосу қажет. Бұл байланыстың химиялық құрамы престелген дайындаманың тығыздығы мен беріктігіне әсер етуі мүмкін. Өңдеуді жеңілдету үшін жоғары беріктіктегі байланыстырушы заттарды қосу ұсынылады, бірақ бұл тығыздықтың төмендеуіне әкеледі және соңғы өнімде ақаулар тудыруы мүмкін кесектерді тудыруы мүмкін.
Ұнтақты ұнтақтағаннан кейін, әдетте, органикалық байланыстырғыштармен бірге ұсталатын еркін ағатын агломераттар алу үшін шашырату арқылы кептіріледі. Органикалық байланыстырғыштың құрамын реттеу арқылы бұл агломераттардың ағындылығы мен заряд тығыздығын қалауыңыз бойынша реттеуге болады. Ірі немесе ұсақ бөлшектерді сүзу арқылы агломераттың бөлшектер өлшемінің таралуын қалып қуысына тиелген кезде жақсы ағынды қамтамасыз ету үшін одан әрі реттеуге болады.
Дайындама өндірісі
Карбидті дайындамаларды әртүрлі технологиялық әдістермен қалыптастыруға болады. Дайындаманың өлшеміне, пішіннің күрделілік деңгейіне және өндіріс партиясына байланысты кескіш қоспалардың көпшілігі жоғарғы және төменгі қысымды қатты қалыптарды пайдаланып қалыпталады. Әрбір престеу кезінде дайындама салмағы мен өлшемінің тұрақтылығын сақтау үшін қуысқа ағып жатқан ұнтақ мөлшерінің (массасы мен көлемі) дәл бірдей болуын қамтамасыз ету қажет. Ұнтақтың сұйықтығы негізінен агломераттардың өлшемдік таралуымен және органикалық байланыстырушының қасиеттерімен бақыланады. Қалыпталған дайындамалар (немесе «бос орындар») қалып қуысына тиелген ұнтаққа 10-80 кси (шаршы футқа килограмм фунт) қалыптау қысымын қолдану арқылы қалыптастырылады.
Тіпті өте жоғары қалыптау қысымы кезінде де қатты вольфрам карбидінің бөлшектері деформацияланбайды немесе сынбайды, бірақ органикалық байланыстырушы вольфрам карбидінің бөлшектері арасындағы саңылауларға басылады, осылайша бөлшектердің орналасуын бекітеді. Қысым неғұрлым жоғары болса, вольфрам карбидінің бөлшектерінің байланысы соғұрлым тығыз болады және дайындаманың тығыздығы соғұрлым жоғары болады. Цементтелген карбид ұнтағының маркаларының қалыптау қасиеттері металл байланыстырушының құрамына, вольфрам карбидінің бөлшектерінің өлшемі мен пішініне, агломерация дәрежесіне және органикалық байланыстырушының құрамы мен қосылуына байланысты өзгеруі мүмкін. Цементтелген карбид ұнтақтарының маркаларының тығыздау қасиеттері туралы сандық ақпарат беру үшін қалыптау тығыздығы мен қалыптау қысымы арасындағы байланысты әдетте ұнтақ өндірушісі жобалайды және жасайды. Бұл ақпарат берілген ұнтақтың құрал өндірушісінің қалыптау процесімен үйлесімді екеніне кепілдік береді.
Үлкен өлшемді карбидті дайындамалар немесе жоғары арақатынастары бар карбидті дайындамалар (мысалы, ұштық фрезалар мен бұрғыларға арналған таяқшалар) әдетте икемді қапшықтағы біркелкі престелген карбид ұнтағының түрлерінен жасалады. Теңгерімді престеу әдісінің өндірістік циклі қалыптау әдісіне қарағанда ұзағырақ болғанымен, құралдың өндірістік құны төмен, сондықтан бұл әдіс шағын сериялы өндіріс үшін қолайлы.
Бұл процесс әдісі ұнтақты пакетке салып, пакеттің аузын жауып, содан кейін ұнтақпен толтырылған пакетті камераға салып, гидравликалық құрылғы арқылы 30-60 кСи қысым жасау арқылы престеу болып табылады. Престеуден өткен дайындамалар көбінесе күйдіру алдында белгілі бір геометрияларға сәйкес өңделеді. Қаптың өлшемі тығыздау кезінде дайындаманың кішіреюін қамтамасыз ету және ұнтақтау операциялары үшін жеткілікті шекараны қамтамасыз ету үшін үлкейтіледі. Дайындаманы престеуден кейін өңдеу қажет болғандықтан, толтырудың консистенциясына қойылатын талаптар қалыптау әдісіндегідей қатаң емес, бірақ әр жолы пакетке бірдей мөлшерде ұнтақ салынғанын қамтамасыз ету қажет. Егер ұнтақтың толтыру тығыздығы тым аз болса, бұл пакетте ұнтақтың жеткіліксіз болуына әкелуі мүмкін, нәтижесінде дайындама тым кішкентай болып, оны қалдықтарға тастауға тура келеді. Егер ұнтақтың толтыру тығыздығы тым жоғары болса және пакетке салынған ұнтақ тым көп болса, дайындаманы престеуден кейін көбірек ұнтақты кетіру үшін өңдеу қажет. Артық алынған және қалдықтарға айналған дайындамаларды қайта өңдеуге болатын болса да, бұл өнімділікті төмендетеді.
Карбидті дайындамаларды экструзиялық қалыптар немесе инъекциялық қалыптар арқылы да қалыптастыруға болады. Экструзиялық қалыптау процесі осьтік симметриялы пішінді дайындамаларды жаппай өндіруге қолайлы, ал инъекциялық қалыптау процесі әдетте күрделі пішінді дайындамаларды жаппай өндіру үшін қолданылады. Екі қалыптау процесінде де цементтелген карбид ұнтағының сорттары цементтелген карбид қоспасына тіс пастасы тәрізді консистенция беретін органикалық байланыстырғышта суспензияланады. Содан кейін қосылыс тесік арқылы экструзияланады немесе қуысқа енгізіліп, қалыптасады. Цементтелген карбид ұнтағының сортының сипаттамалары қоспадағы ұнтақтың байланыстырғышқа оңтайлы қатынасын анықтайды және қоспаның экструзиялық тесік арқылы немесе қуысқа енгізу арқылы ағындылығына маңызды әсер етеді.
Дайындама қалыптау, изостатикалық престеу, экструзия немесе инжекциялық қалыптау арқылы қалыптасқаннан кейін, органикалық байланыстырғышты дайындамадан соңғы күйдіру кезеңінен бұрын алып тастау қажет. Күйдіру дайындамадан кеуектілікті жояды, оны толығымен (немесе айтарлықтай) тығыз етеді. Күйдіру кезінде престеу арқылы қалыптасқан дайындамадағы металл байланысы сұйық күйге айналады, бірақ дайындама капиллярлық күштер мен бөлшектердің байланысының біріккен әсерінен өз пішінін сақтайды.
Бітеуден кейін дайындама геометриясы өзгеріссіз қалады, бірақ өлшемдері кішірейеді. Бітеуден кейін қажетті дайындама өлшемін алу үшін құралды жобалау кезінде жиырылу жылдамдығын ескеру қажет. Әрбір құралды жасау үшін қолданылатын карбид ұнтағының маркасы тиісті қысыммен тығыздалған кезде дұрыс жиырылу мүмкіндігіне ие болатындай етіп жасалуы керек.
Барлық дерлік жағдайларда, пісірілген дайындаманы пісіруден кейінгі өңдеу қажет. Кескіш құралдарды өңдеудің ең негізгі әдісі - кескіш жиекті қайрау. Көптеген құралдар пісіруден кейін олардың геометриясы мен өлшемдерін қайрауды қажет етеді. Кейбір құралдар үстіңгі және астыңғы қайрауды қажет етеді; басқалары перифериялық қайрауды қажет етеді (кескіш жиекті қайраумен немесе қайраусыз). Қайраудан алынған барлық карбид үгінділерін қайта өңдеуге болады.
Дайындама жабыны
Көптеген жағдайларда дайын дайындаманы жабу қажет. Жабын майлауды және қаттылықты арттыруды, сондай-ақ негізге диффузиялық тосқауыл қоюды қамтамасыз етеді, жоғары температураға ұшыраған кезде тотығудың алдын алады. Цементтелген карбидті негіз жабынның өнімділігі үшін өте маңызды. Матрицалық ұнтақтың негізгі қасиеттерін бейімдеумен қатар, матрицаның беттік қасиеттерін химиялық таңдау және күйдіру әдісін өзгерту арқылы да бейімдеуге болады. Кобальттың миграциясы арқылы пышақ бетінің ең сыртқы қабатында дайындаманың қалған бөлігіне қатысты 20-30 мкм қалыңдықта көбірек кобальт байытуға болады, осылайша негіз бетіне жақсы беріктік пен төзімділік береді, бұл оны деформацияға төзімді етеді.
Өздерінің өндіріс процесіне (мысалы, парафинсіздендіру әдісі, қыздыру жылдамдығы, күйдіру уақыты, температура және карбюризация кернеуі) сүйене отырып, құрал өндірушісі қолданылатын цементтелген карбид ұнтағының сұрыпына арнайы талаптар қоюы мүмкін. Кейбір құрал өндірушілер дайындаманы вакуумдық пеште күйдіруі мүмкін, ал басқалары ыстық изостатикалық престеу (HIP) күйдіру пешін (процесс циклінің соңына қарай дайындамаға қысым түсіріп, қалдықтарды кетіреді) пайдалануы мүмкін. Вакуумдық пеште күйдірілген дайындамаларды дайындаманың тығыздығын арттыру үшін қосымша процесс арқылы ыстық изостатикалық престеу қажет болуы мүмкін. Кейбір құрал өндірушілері кобальт мөлшері төмен қоспалардың күйдірілген тығыздығын арттыру үшін жоғары вакуумдық күйдіру температурасын қолдануы мүмкін, бірақ бұл тәсіл олардың микроқұрылымын ірілендіруі мүмкін. Ұсақ түйіршік өлшемін сақтау үшін вольфрам карбидінің бөлшектерінің өлшемі кішірек ұнтақтарды таңдауға болады. Нақты өндірістік жабдыққа сәйкес келу үшін парафинсіздендіру шарттары мен карбюризация кернеуі цементтелген карбид ұнтағындағы көміртек мөлшеріне әртүрлі талаптар қояды.
Бағалау жіктемесі
Әр түрлі вольфрам карбид ұнтағының, қоспаның құрамы мен металл байланыстырушысының құрамының, дән өсу ингибиторының түрі мен мөлшерінің және т.б. аралас өзгерістері цементтелген карбид маркаларының әртүрлілігін құрайды. Бұл параметрлер цементтелген карбидтің микроқұрылымын және оның қасиеттерін анықтайды. Кейбір нақты қасиеттердің үйлесімдері кейбір нақты өңдеу қолданбалары үшін басымдыққа айналды, бұл әртүрлі цементтелген карбид маркаларын жіктеуді маңызды етеді.
Механикалық өңдеу қолданбаларында ең көп қолданылатын екі карбидті жіктеу жүйесі - C белгілеу жүйесі және ISO белгілеу жүйесі. Екі жүйе де цементтелген карбид маркаларын таңдауға әсер ететін материалдық қасиеттерді толық көрсетпесе де, олар талқылау үшін бастапқы нүкте болып табылады. Әрбір жіктеу үшін көптеген өндірушілердің өздерінің арнайы маркалары бар, нәтижесінде карбид маркаларының алуан түрлілігі пайда болады.
Карбид маркаларын құрамы бойынша да жіктеуге болады. Вольфрам карбидінің (WC) маркаларын үш негізгі түрге бөлуге болады: қарапайым, микрокристалды және легирленген. Симплекс маркалары негізінен вольфрам карбиді мен кобальт байланыстырғыштарынан тұрады, бірақ сонымен қатар аз мөлшерде дән өсу ингибиторларын қамтуы мүмкін. Микрокристалды марка ванадий карбидінің (VC) және (немесе) хром карбидінің (Cr3C2) бірнеше мыңнан бір бөлігі қосылған вольфрам карбиді мен кобальт байланыстырғышынан тұрады және оның дән мөлшері 1 мкм немесе одан азға жетуі мүмкін. Қорытпа маркалары вольфрам карбиді мен бірнеше пайыз титан карбиді (TiC), тантал карбиді (TaC) және ниобий карбиді (NbC) бар кобальт байланыстырғыштарынан тұрады. Бұл қоспалар күйдіру қасиеттеріне байланысты куб карбидтері деп те аталады. Алынған микроқұрылым біртекті емес үш фазалы құрылымды көрсетеді.
1) Қарапайым карбид маркалары
Металл кесуге арналған бұл маркалар әдетте 3%-дан 12%-ға дейін кобальтты (салмағы бойынша) қамтиды. Вольфрам карбидінің түйіршіктерінің өлшемдік диапазоны әдетте 1-8 мкм аралығында болады. Басқа маркалардағыдай, вольфрам карбидінің бөлшектерінің өлшемін азайту оның қаттылығын және көлденең үзілу беріктігін (TRS) арттырады, бірақ оның беріктігін төмендетеді. Таза түрінің қаттылығы әдетте HRA89-93,5 аралығында болады; көлденең үзілу беріктігі әдетте 175-350 кси аралығында болады. Бұл маркалардың ұнтақтарында көп мөлшерде қайта өңделген материалдар болуы мүмкін.
Қарапайым типті маркаларды C марка жүйесінде C1-C4 деп бөлуге болады және ISO марка жүйесіндегі K, N, S және H марка серияларына сәйкес жіктеуге болады. Аралық қасиеттері бар қарапайым маркаларды жалпы мақсаттағы маркалар (мысалы, C2 немесе K20) ретінде жіктеуге болады және токарлық өңдеу, фрезерлеу, тегістеу және бұрғылау үшін пайдалануға болады; дән мөлшері кішірек немесе кобальт мөлшері аз және қаттылығы жоғары маркаларды өңдеу маркалары (мысалы, C4 немесе K01); дән мөлшері үлкенірек немесе кобальт мөлшері жоғары және беріктігі жақсы маркаларды кедір-бұдырлы маркалар (мысалы, C1 немесе K30) ретінде жіктеуге болады.
Симплекс маркаларында жасалған құралдар шойын, 200 және 300 сериялы тот баспайтын болат, алюминий және басқа да түсті емес металдарды, суперқорытпаларды және шыңдалған болаттарды өңдеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл маркаларды металл емес кесу қолданбаларында да қолдануға болады (мысалы, тау жыныстары мен геологиялық бұрғылау құралдары ретінде), және бұл маркалардың түйіршік өлшемі 1,5-10 мкм (немесе одан да көп) және кобальт мөлшері 6%-16% құрайды. Қарапайым карбид маркаларының металл емес кесуде қолданылуының тағы бір түрі - қалыптар мен тескіштерді өндіруде. Бұл маркалар әдетте орташа түйіршік өлшеміне ие, кобальт мөлшері 16%-30% құрайды.
(2) Микрокристалды цементтелген карбид маркалары
Мұндай маркалар әдетте 6%-15% кобальттан тұрады. Сұйық фазалық күйдіру кезінде ванадий карбидін және/немесе хром карбидін қосу дәннің өсуін бақылап, бөлшектердің өлшемі 1 мкм-ден аз ұсақ дән құрылымын алуға мүмкіндік береді. Бұл ұсақ дәнді марка өте жоғары қаттылыққа және 500 кси-ден жоғары көлденең жарылу беріктігіне ие. Жоғары беріктік пен жеткілікті беріктіктің үйлесімі бұл маркаларға үлкен оң рейка бұрышын пайдалануға мүмкіндік береді, бұл кесу күштерін азайтады және металл материалды итерудің орнына кесу арқылы жұқа жаңқалар шығарады.
Цементтелген карбид ұнтағының сорттарын өндіру кезінде әртүрлі шикізаттың сапасын қатаң анықтау және материалдың микроқұрылымында қалыптан тыс үлкен түйіршіктердің пайда болуына жол бермеу үшін күйдіру процесінің жағдайларын қатаң бақылау арқылы тиісті материалдық қасиеттерге қол жеткізуге болады. Түйіршік мөлшерін кіші және біркелкі ұстау үшін қайта өңделген қайта өңделген ұнтақты тек шикізат пен қалпына келтіру процесі толық бақылауда болған және кең ауқымды сапаны тексеруден өткен жағдайда ғана пайдалану керек.
Микрокристалды сорттарды ISO сорт жүйесіндегі M сорт сериясына сәйкес жіктеуге болады. Сонымен қатар, C сорт жүйесіндегі және ISO сорт жүйесіндегі басқа жіктеу әдістері таза сорттармен бірдей. Микрокристалды сорттарды жұмсақ дайындама материалдарын кесетін құралдарды жасау үшін пайдалануға болады, себебі құралдың беті өте тегіс өңделуі мүмкін және өте өткір кесу жиегін сақтай алады.
Микрокристалды сорттарды никель негізіндегі суперқорытпаларды өңдеу үшін де пайдалануға болады, себебі олар 1200°C дейінгі кесу температурасына төтеп бере алады. Суперқорытпаларды және басқа да арнайы материалдарды өңдеу үшін микрокристалды сортты құралдарды және рутенийі бар таза сортты құралдарды пайдалану олардың тозуға төзімділігін, деформацияға төзімділігін және беріктігін бір уақытта жақсарта алады. Микрокристалды сорттар сонымен қатар ығысу кернеуін тудыратын бұрғылар сияқты айналмалы құралдарды өндіруге де жарамды. Цементтелген карбидтің композиттік сорттарынан жасалған бұрғы бар. Сол бұрғының белгілі бір бөліктерінде материалдағы кобальт мөлшері әртүрлі болады, сондықтан бұрғының қаттылығы мен беріктігі өңдеу қажеттіліктеріне сәйкес оңтайландырылады.
(3) Қорытпа түріндегі цементтелген карбид маркалары
Бұл маркалар негізінен болат бөлшектерін кесу үшін қолданылады, олардың кобальт мөлшері әдетте 5%-10% құрайды, ал дән мөлшері 0,8-2 мкм аралығында болады. 4%-25% титан карбидін (TiC) қосу арқылы вольфрам карбидінің (WC) болат жоңқаларының бетіне диффузиялану үрдісін азайтуға болады. Құралдың беріктігін, кратер тозуға төзімділігін және термиялық соққыға төзімділігін 25%-ға дейін тантал карбидін (TaC) және ниобий карбидін (NbC) қосу арқылы жақсартуға болады. Мұндай куб карбидтерін қосу құралдың қызыл қаттылығын арттырады, бұл кесу жиегі жоғары температура тудыратын ауыр кесу немесе басқа операциялар кезінде құралдың термиялық деформациясын болдырмауға көмектеседі. Сонымен қатар, титан карбиді күйдіру кезінде ядролану орындарын қамтамасыз ете алады, бұл дайындамада куб карбидінің таралуының біркелкілігін жақсартады.
Жалпы алғанда, қорытпа типті цементтелген карбид маркаларының қаттылық диапазоны HRA91-94, ал көлденең сыну беріктігі 150-300ksi. Таза маркалармен салыстырғанда, қорытпа маркаларының тозуға төзімділігі төмен және беріктігі төмен, бірақ желім тозуына төзімділігі жоғары. Қорытпа маркаларын C марка жүйесінде C5-C8 деп бөлуге болады және ISO марка жүйесіндегі P және M марка серияларына сәйкес жіктеуге болады. Аралық қасиеттері бар қорытпа маркаларын жалпы мақсаттағы маркалар (мысалы, C6 немесе P30) ретінде жіктеуге болады және оларды токарлық өңдеу, тесу, тегістеу және фрезерлеу үшін пайдалануға болады. Ең қатты маркаларды токарлық өңдеу және бұрғылау операциялары үшін әрлеу маркалары (мысалы, C8 және P01) ретінде жіктеуге болады. Бұл маркалар әдетте қажетті қаттылық пен тозуға төзімділікті алу үшін дән өлшемдері кішірек және кобальт мөлшері төмен болады. Дегенмен, ұқсас материалдық қасиеттерді көбірек куб карбидтерін қосу арқылы алуға болады. Ең жоғары беріктігі бар маркаларды кедір-бұдырлық маркалар (мысалы, C5 немесе P50) ретінде жіктеуге болады. Бұл маркалар әдетте орташа дән мөлшерімен және кобальт мөлшерімен ерекшеленеді, жарықшақтардың өсуін тежеу арқылы қажетті беріктікке жету үшін куб карбидтерінің аз қосылуы қолданылады. Үзіліссіз токарлық операцияларда кесу өнімділігін жоғарыда аталған құрал бетінде кобальт мөлшері жоғары кобальтқа бай маркаларды пайдалану арқылы одан әрі жақсартуға болады.
Титан карбиді мөлшері төмен қорытпа маркалары тот баспайтын болат пен иілгіш шойынды өңдеу үшін қолданылады, бірақ оларды никель негізіндегі суперқорытпалар сияқты түсті емес металдарды өңдеу үшін де пайдалануға болады. Бұл маркалардың түйіршік мөлшері әдетте 1 мкм-ден аз, ал кобальт мөлшері 8%-12% құрайды. M10 сияқты қатты маркаларды иілгіш шойынды жону үшін пайдалануға болады; M40 сияқты қатты маркаларды болатты фрезерлеу және тегістеу үшін немесе тот баспайтын болатты немесе суперқорытпаларды жону үшін пайдалануға болады.
Қорытпа типті цементтелген карбид маркаларын металл емес кесу мақсаттарында, негізінен тозуға төзімді бөлшектерді өндіру үшін де пайдалануға болады. Бұл маркалардың бөлшектерінің өлшемі әдетте 1,2-2 мкм, ал кобальт мөлшері 7%-10% құрайды. Бұл маркаларды өндіру кезінде әдетте қайта өңделген шикізаттың жоғары пайызы қосылады, бұл тозуға қарсы бөлшектерді қолдануда жоғары тиімділікке әкеледі. Тозуға төзімді бөлшектер жақсы коррозияға төзімділікті және жоғары қаттылықты қажет етеді, оны осы маркаларды өндіру кезінде никель мен хром карбидін қосу арқылы алуға болады.
Құрал өндірушілерінің техникалық және экономикалық талаптарын қанағаттандыру үшін карбид ұнтағы негізгі элемент болып табылады. Құрал өндірушілерінің өңдеу жабдықтары мен технологиялық параметрлеріне арналған ұнтақтар дайын дайындаманың жұмысын қамтамасыз етеді және жүздеген карбид маркаларын береді. Карбид материалдарының қайта өңделетін сипаты және ұнтақ жеткізушілерімен тікелей жұмыс істеу мүмкіндігі құрал өндірушілерге өнім сапасы мен материал шығындарын тиімді бақылауға мүмкіндік береді.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 18 қазан
