Cuchillas de carburo de tungsteno
Con una selección óptima del grado de material, las hojas de carburo de tungsteno con grano submicrónico pueden afilarse hasta obtener un filo extremadamente fino, sin la fragilidad inherente que suele presentar el carburo convencional. Si bien no es tan resistente a los impactos como el acero, el carburo es extremadamente resistente al desgaste, con una dureza equivalente a Rc 75-80. Se puede esperar una vida útil de la hoja al menos 50 veces mayor que la de los aceros convencionales si se evitan el astillamiento y la rotura.
Al igual que en la selección del acero, elegir el grado óptimo de carburo de tungsteno (WC) es un proceso complejo que implica un equilibrio entre la resistencia al desgaste y la tenacidad/resistencia a los impactos. El carburo de tungsteno cementado se fabrica mediante la sinterización (a alta temperatura) de una combinación de polvo de carburo de tungsteno con polvo de cobalto (Co), un metal dúctil que actúa como aglutinante para las partículas de carburo de tungsteno, extremadamente duras. El calor del proceso de sinterización no provoca una reacción entre los dos componentes, sino que hace que el cobalto alcance un estado casi líquido y actúe como una matriz aglutinante que encapsula las partículas de WC (que no se ven afectadas por el calor). Dos parámetros, la proporción de cobalto a WC y el tamaño de partícula del WC, controlan significativamente las propiedades del material resultante de carburo de tungsteno cementado.
Especificar un tamaño de partícula de WC grande y un alto porcentaje de cobalto dará como resultado una pieza con alta resistencia a los impactos. Cuanto más fino sea el tamaño de grano del WC (y, por lo tanto, mayor sea la superficie de WC que debe recubrirse con cobalto) y menor sea la cantidad de cobalto utilizada, más dura y resistente al desgaste será la pieza resultante. Para obtener el mejor rendimiento del carburo como material para cuchillas, es importante evitar fallas prematuras en el filo causadas por astillamiento o rotura, al tiempo que se garantiza una óptima resistencia al desgaste.
En la práctica, la producción de filos de corte extremadamente afilados y con ángulos muy pronunciados exige el uso de carburo de grano fino en las hojas (para evitar mellas profundas y bordes ásperos). Dado el uso de carburo con un tamaño de grano promedio de 1 micra o menos, el rendimiento de la hoja de carburo se ve influenciado en gran medida por el porcentaje de cobalto y la geometría del filo. Para aplicaciones de corte con cargas de impacto de moderadas a altas, lo más recomendable es especificar entre un 12 % y un 15 % de cobalto y una geometría de filo con un ángulo incluido de aproximadamente 40°. Las aplicaciones con cargas más ligeras, donde prima la larga vida útil de la hoja, son candidatas ideales para carburo con un contenido de cobalto del 6 % al 9 % y un ángulo incluido de filo de entre 30° y 35°.
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Fecha de publicación: 18 de marzo de 2022
