Un material de aleación hecho de un compuesto duro de un metal refractario y un aglutinante a través de un proceso de pulvimetalurgia.El carburo cementado tiene una serie de excelentes propiedades como alta dureza, resistencia al desgaste, buena resistencia y tenacidad, resistencia al calor y resistencia a la corrosión, especialmente su alta dureza y resistencia al desgaste, que permanecen básicamente sin cambios incluso a una temperatura de 500 °C, todavía tiene alta dureza a 1000 ℃.El carburo se usa ampliamente como material para herramientas, como herramientas de torneado, fresas, cepilladoras, taladros, herramientas de perforación, etc., para cortar hierro fundido, metales no ferrosos, plásticos, fibras químicas, grafito, vidrio, piedra y acero ordinario. y también se puede utilizar para cortar materiales difíciles de mecanizar, como acero resistente al calor, acero inoxidable, acero con alto contenido de manganeso, acero para herramientas, etc. La velocidad de corte de las nuevas herramientas de carburo es ahora cientos de veces mayor que la del acero al carbono.
Aplicación de carburo cementado
(1) Material de la herramienta
El carburo es la mayor cantidad de material para herramientas, que se puede utilizar para fabricar herramientas de torneado, fresas, cepilladoras, taladros, etc. Entre ellos, el carburo de tungsteno-cobalto es adecuado para el procesamiento de virutas cortas de metales ferrosos y no ferrosos y el procesamiento de materiales no metálicos, como hierro fundido, latón fundido, baquelita, etc.;El carburo de tungsteno-titanio-cobalto es adecuado para el procesamiento a largo plazo de metales ferrosos como el acero.Mecanizado de virutas.Entre las aleaciones similares, las que tienen más contenido de cobalto son adecuadas para el mecanizado en desbaste y las que tienen menos contenido de cobalto son adecuadas para el acabado.Los carburos cementados de uso general tienen una vida de mecanizado mucho más larga que otros carburos cementados para materiales difíciles de mecanizar como el acero inoxidable.
(2) Material del molde
El carburo cementado se utiliza principalmente para troqueles de trabajo en frío, como troqueles de estirado en frío, troqueles de punzonado en frío, troqueles de extrusión en frío y troqueles de muelle en frío.
Se requiere que los troqueles de carburo para estampar en frío tengan buena resistencia al impacto, resistencia a la fractura, resistencia a la fatiga, resistencia a la flexión y buena resistencia al desgaste en condiciones de trabajo resistentes al desgaste de impacto o impacto fuerte.Generalmente se utilizan grados de aleación de cobalto medio y alto y de grano medio y grueso, como YG15C.
En términos generales, la relación entre la resistencia al desgaste y la tenacidad del carburo cementado es contradictoria: el aumento de la resistencia al desgaste conducirá a la disminución de la tenacidad y el aumento de la tenacidad conducirá inevitablemente a la disminución de la resistencia al desgaste.Por lo tanto, al seleccionar los grados de aleación, es necesario cumplir con los requisitos de uso específicos de acuerdo con el objeto de procesamiento y las condiciones de trabajo del procesamiento.
Si el grado seleccionado es propenso a agrietarse prematuramente y dañarse durante el uso, se debe seleccionar el grado con mayor tenacidad;si el grado seleccionado es propenso al desgaste prematuro y al daño durante el uso, se debe seleccionar el grado con mayor dureza y mejor resistencia al desgaste..Los siguientes grados: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C De izquierda a derecha, la dureza disminuye, la resistencia al desgaste disminuye y la tenacidad aumenta;por el contrario, lo contrario es cierto.
(3) Herramientas de medición y piezas resistentes al desgaste.
El carburo se utiliza para incrustaciones superficiales resistentes al desgaste y piezas de herramientas de medición, cojinetes de precisión de rectificadoras, placas guía y varillas guía de rectificadoras sin centro, partes superiores de tornos y otras piezas resistentes al desgaste.
Los metales aglutinantes son generalmente metales del grupo del hierro, comúnmente cobalto y níquel.
Cuando se fabrica carburo cementado, el tamaño de partícula del polvo de la materia prima seleccionada es de entre 1 y 2 micras, y la pureza es muy alta.Las materias primas se dosifican de acuerdo con la proporción de composición prescrita, y se agrega alcohol u otros medios a la molienda húmeda en un molino de bolas húmedo para que se mezclen y pulvericen por completo.Tamizar la mezcla.Luego, la mezcla se granula, prensa y calienta a una temperatura cercana al punto de fusión del metal aglutinante (1300-1500 °C), la fase endurecida y el metal aglutinante formarán una aleación eutéctica.Después del enfriamiento, las fases endurecidas se distribuyen en la rejilla compuesta por el metal aglutinante y se conectan estrechamente entre sí para formar un todo sólido.La dureza del carburo cementado depende del contenido de fase templada y del tamaño de grano, es decir, cuanto mayor sea el contenido de fase templada y cuanto más finos sean los granos, mayor será la dureza.La tenacidad del carburo cementado está determinada por el metal aglutinante.Cuanto mayor sea el contenido de metal aglutinante, mayor será la resistencia a la flexión.
En 1923, Schlerter de Alemania agregó 10% a 20% de cobalto al polvo de carburo de tungsteno como aglutinante e inventó una nueva aleación de carburo de tungsteno y cobalto.La dureza es superada solo por el diamante.El primer carburo cementado fabricado.Al cortar acero con una herramienta hecha de esta aleación, el borde de corte se desgastará rápidamente e incluso el borde de corte se agrietará.En 1929, Schwarzkov en los Estados Unidos agregó una cierta cantidad de carburo de tungsteno y carburos compuestos de carburo de titanio a la composición original, lo que mejoró el rendimiento de la herramienta en el corte de acero.Este es otro logro en la historia del desarrollo del carburo cementado.
El carburo cementado tiene una serie de excelentes propiedades como alta dureza, resistencia al desgaste, buena resistencia y tenacidad, resistencia al calor y resistencia a la corrosión, especialmente su alta dureza y resistencia al desgaste, que permanecen básicamente sin cambios incluso a una temperatura de 500 °C, todavía tiene alta dureza a 1000 ℃.El carburo se usa ampliamente como material para herramientas, como herramientas de torneado, fresas, cepilladoras, taladros, herramientas de perforación, etc., para cortar hierro fundido, metales no ferrosos, plásticos, fibras químicas, grafito, vidrio, piedra y acero ordinario. y también se puede utilizar para cortar materiales difíciles de mecanizar, como acero resistente al calor, acero inoxidable, acero con alto contenido de manganeso, acero para herramientas, etc. La velocidad de corte de las nuevas herramientas de carburo es ahora cientos de veces mayor que la del acero al carbono.
El carburo también se puede utilizar para fabricar herramientas de perforación de rocas, herramientas de minería, herramientas de perforación, herramientas de medición, piezas resistentes al desgaste, abrasivos metálicos, camisas de cilindros, cojinetes de precisión, boquillas, moldes metálicos (como troqueles para trefilado, troqueles para pernos, troqueles para tuercas , y varios moldes de sujetadores, el excelente rendimiento del carburo cementado reemplazó gradualmente a los moldes de acero anteriores).
Más tarde también salió el carburo cementado revestido.En 1969, Suecia desarrolló con éxito una herramienta recubierta de carburo de titanio.La base de la herramienta es de carburo de tungsteno-titanio-cobalto o carburo de tungsteno-cobalto.El grosor del revestimiento de carburo de titanio en la superficie es de solo unas pocas micras, pero en comparación con la misma marca de herramientas de aleación, la vida útil se prolonga 3 veces y la velocidad de corte aumenta entre un 25 % y un 50 %.En la década de 1970, apareció una cuarta generación de herramientas recubiertas para cortar materiales difíciles de mecanizar.
¿Cómo se sinteriza el carburo cementado?
El carburo cementado es un material metálico fabricado por pulvimetalurgia de carburos y metales aglutinantes de uno o más metales refractarios.
Mprincipales países productores
Hay más de 50 países en el mundo que producen carburo cementado, con una producción total de 27.000-28.000t-.Los principales productores son Estados Unidos, Rusia, Suecia, China, Alemania, Japón, Reino Unido, Francia, etc. El mercado mundial de carburo cementado está básicamente saturado., la competencia en el mercado es muy feroz.La industria del carburo cementado de China comenzó a tomar forma a fines de la década de 1950.Desde la década de 1960 hasta la de 1970, la industria del carburo cementado de China se desarrolló rápidamente.A principios de la década de 1990, la capacidad de producción total de carburo cementado de China alcanzó las 6000 t, y la producción total de carburo cementado alcanzó las 5000 t, solo superada por Rusia y los Estados Unidos, ocupa el tercer lugar en el mundo.
cortador de WC
①Carburo cementado de tungsteno y cobalto
Los componentes principales son el carburo de tungsteno (WC) y el aglutinante de cobalto (Co).
Su grado se compone de “YG” (“duro y cobalto” en pinyin chino) y el porcentaje de contenido medio de cobalto.
Por ejemplo, YG8 significa WCo promedio = 8%, y el resto es carburo de tungsteno-cobalto de carburo de tungsteno.
cuchillos TIC
②Carburo de tungsteno-titanio-cobalto
Los componentes principales son carburo de tungsteno, carburo de titanio (TiC) y cobalto.
Su grado se compone de "YT" ("duro, titanio" dos caracteres en el prefijo chino Pinyin) y el contenido promedio de carburo de titanio.
Por ejemplo, YT15 significa WTi promedio = 15%, y el resto es carburo de tungsteno y carburo de tungsteno-titanio-cobalto con contenido de cobalto.
Herramienta de tantalio de titanio de tungsteno
③Carburo cementado de tungsteno-titanio-tantalio (niobio)
Los componentes principales son carburo de tungsteno, carburo de titanio, carburo de tantalio (o carburo de niobio) y cobalto.Este tipo de carburo cementado también se denomina carburo cementado general o carburo cementado universal.
Su grado se compone de "YW" (el prefijo fonético chino de "duro" y "wan") más un número de secuencia, como YW1.
Características de presentación
Insertos soldados de carburo
Alta dureza (86～93HRA, equivalente a 69～81HRC);
Buena dureza térmica (hasta 900～1000℃, mantenga 60HRC);
Buena resistencia a la abrasión.
Las herramientas de corte de carburo son de 4 a 7 veces más rápidas que las de acero de alta velocidad y la vida útil de la herramienta es de 5 a 80 veces mayor.En la fabricación de moldes y herramientas de medición, la vida útil es de 20 a 150 veces mayor que la del acero aleado para herramientas.Puede cortar materiales duros de alrededor de 50HRC.
Sin embargo, el carburo cementado es frágil y no se puede mecanizar, y es difícil fabricar herramientas integrales con formas complejas.Por lo tanto, a menudo se fabrican cuchillas de diferentes formas, que se instalan en el cuerpo de la herramienta o en el cuerpo del molde mediante soldadura, unión, sujeción mecánica, etc.
barra de forma especial
Sinterización
El moldeado de sinterización de carburo cementado es presionar el polvo en una palanquilla y luego ingresar al horno de sinterización para calentarlo a una temperatura determinada (temperatura de sinterización), mantenerlo durante un tiempo determinado (tiempo de espera) y luego enfriarlo para obtener un cementado material de carburo con las propiedades requeridas.
El proceso de sinterización del carburo cementado se puede dividir en cuatro etapas básicas:
1: En la etapa de eliminación del agente formador y pre-sinterización, el cuerpo sinterizado cambia de la siguiente manera:
La eliminación del agente de moldeo, con el aumento de la temperatura en la etapa inicial de sinterización, el agente de moldeo se descompone o vaporiza gradualmente, y se excluye el cuerpo sinterizado.El tipo, la cantidad y el proceso de sinterización son diferentes.
Los óxidos en la superficie del polvo se reducen.A la temperatura de sinterización, el hidrógeno puede reducir los óxidos de cobalto y tungsteno.Si el agente formador se elimina al vacío y se sinteriza, la reacción carbono-oxígeno no es fuerte.La tensión de contacto entre las partículas de polvo se elimina gradualmente, el polvo metálico de unión comienza a recuperarse y recristalizarse, comienza a producirse la difusión superficial y se mejora la resistencia a la formación de briquetas.
2: Etapa de sinterización de fase sólida (800 ℃ – temperatura eutéctica)
A la temperatura anterior a la aparición de la fase líquida, además de continuar el proceso de la etapa anterior, se intensifica la reacción y difusión de la fase sólida, se mejora el flujo plástico y el cuerpo sinterizado se contrae significativamente.
3: Etapa de sinterización en fase líquida (temperatura eutéctica – temperatura de sinterización)
Cuando aparece la fase líquida en el cuerpo sinterizado, la contracción se completa rápidamente, seguida de una transformación cristalográfica para formar la estructura básica y la estructura de la aleación.
4: Etapa de enfriamiento (temperatura de sinterización – temperatura ambiente)
En esta etapa, la estructura y la composición de fases de la aleación tienen algunos cambios con diferentes condiciones de enfriamiento.Esta característica se puede utilizar para calentar el carburo cementado para mejorar sus propiedades físicas y mecánicas.
Hora de publicación: 11-abr-2022
