Status rozwoju w?glików spiekanych odpornych na korozj?

Wraz z szybkim rozwojem technologii przemys?owych zapotrzebowanie ludzi na materia?y jest coraz wi?ksze. Zastosowane materia?y powinny charakteryzowa? si? nie tylko wysok? wytrzyma?o?ci?, du?? twardo?ci?, ale równie? dobr? odporno?ci? na korozj?. Na przyk?ad przemys? chemiczny i maszyny wymagaj? materia?ów, które maj? dobr? stabilno?? chemiczn?, wysok? odporno?? na korozj?, ale tak?e wysok? wytrzyma?o?? i twardo??, aby wytrzyma? podwójne skutki korozji chemicznej i zu?ycia mechanicznego. Chocia? istnieje wiele rodzajów materia?ów odpornych na korozj?, kompleksowe wska?niki twardo?ci, wytrzyma?o?ci i odporno?ci na korozj? sprawiaj?, ?e konieczne jest zbadanie odpornych na korozj? w?glików spiekanych.

Klasyfikacja w?glików spiekanych odpornych na korozj?

Odporne na korozj? w?gliki spiekane s? rozwijane od lat 50. XX wieku. W zale?no?ci od ró?nych faz twardych materia?y odporne na korozj? mo?na podzieli? na trzy kategorie: na bazie WC, na bazie Cr3C2 i na bazie TiC. W?gliki spiekane badane w tym artykule sk?adaj? si? z nas i TiC jako faz twardych.

W?glik spiekany do WC jest jednym z najlepszych materia?ów do ci?cia metali o wysokiej twardo?ci i doskona?ej odporno?ci na zu?ycie.

W materia?ach super twardych zakres twardo?ci i wzgl?dnej twardo?ci w?glików spiekanych jest szerszy. Twardo?? w?glików spiekanych na bazie WC wynosi zwykle 80-95 HRA, a zawarto?? spoiwa to 6-25%. Wspó?czynnik rozszerzalno?ci liniowej w?glików spiekanych na bazie WC jest bardzo niski, co stanowi oko?o 35-60% stali w zakresie 20-400 C. Denier przewodzenia ciep?a wynosi oko?o 1/2 stali i 1/3 miedzi.

W?glik spiekany na bazie Cr3C2 sta? si? wa?n? ga??zi? w?glika spiekanego o dobrej odporno?ci na korozj?, ale jego zastosowanie jest ograniczone jego nisk? wytrzyma?o?ci?. Przez dodanie fosforków, w?glików i innych pierwiastków nadwy?ka wytrzyma?o?? stopu na zginanie wzrasta z 600–700 MPa na pocz?tkowym etapie rozwoju do ponad 10 OMPa.

W?gliki spiekane na bazie w?glika tytanu, które sk?adaj? si? g?ównie z w?glika tytanu i maj? wysok? twardo??, s? stosowane g?ównie do obróbki wykańczaj?cej i bardzo drobnej obróbki stali. Jednak od dawna nie by? szeroko stosowany ze wzgl?du na niewystarczaj?c? wytrzyma?o??.

Czynniki wp?ywaj?ce na odporno?? na korozj? w?glika spiekanego

Faza spójna

Odporno?? na korozj? w?glików spiekanych zale?y w du?ej mierze od fazy wi?zania. Kobalt jest doskona?ym spoiwem do WC, WC-TiC i w?glika spiekanego. Od czasu wynalezienia twardej koncepcji WC-Co w 1926 r. Kobalt by? dominuj?cym spoiwem do skóry.

Wi?zanie kobaltu jest najwa?niejszym ?rodkiem wi???cym w w?gliku spiekanym. Wynika to z tego, ?e kobalt jako ?rodek wi???cy ma dobr? zwil?alno?? z faz? tward? w spiekaniu w fazie ciek?ej i dobre zag?szczanie spiekania z faz? tward?, tak wi?c otrzymany w?glik spiekany ma doskona?e w?a?ciwo?ci mechaniczne, ale odporno?? na korozj? kobaltu jako fazy wi?zania jest s?aba.

Odporno?? na korozj? niklu jako spoiwa zosta?a znacznie poprawiona w porównaniu z kobaltem, dlatego coraz cz??ciej stosuje si? nikiel zamiast kobaltu jako spoiwa. Ale poniewa? nikiel jest krystaliczn? struktur? op?at, jego w?a?ciwo?ci mechaniczne s? gorsze ni? w przypadku kobaltu. Zwil?alno?? niklu w stosunku do kobaltu jest gorsza ni? w WC, wi?c w?a?ciwo?ci mechaniczne stopu s? gorsze. W celu rozwi?zania tego problemu twardo??, wytrzyma?o??, wytrzyma?o?? i odporno?? na zu?ycie twardego z?ota mo?na poprawi?, dodaj?c ilo?ciowy dodatek do matrycy.

Faza trudna

W?gliki spiekane mo?na podzieli? na nast?puj?ce kategorie wed?ug sk?adu w?glików spiekanych zawieraj?cych fazy resztkowe:

Stop wolframowo-kobaltowy

Ten rodzaj w?glika spiekanego jest cz?sto okre?lany jako niestopowy czysty w?glik wolframu, tn?ce ?eliwo lub odporne na zu?ycie ostrza z w?glika spiekanego. Wszystkie sk?adaj? si? z drobnych wielobocznych cz?stek w?glika wolframu po??czonych z metalem kobaltowym. Mo?na je równie? wi?za? niklem. Ten rodzaj w?glika spiekanego mo?e by? stosowany do ci?cia ?eliwa, metali nie?elaznych i metali nie?elaznych. Materia?y metalowe, ale generalnie nie s? u?ywane do ci?cia stali, ale tak?e w niektórych systemach nieobcinaj?cych.

Stopy w?glika wolframu

Wc jest nadal g?ównym sk?adnikiem w?glików w tego rodzaju w?gliku spiekanym, a do tego dodaje si? pewn? ilo?? TiC, która jest g?ównie u?ywana do ci?cia stali. Podczas ci?cia stali stopy czystego w?glika s? podatne na zu?ycie wg??bne lub ?cieranie powierzchni narz?dzia. Nie dzieje si? tak z powodu narz?dzi skrawaj?cych i ci?cia podczas ci?cia z du?? pr?dko?ci?. Na styku pojawi si? wysoka temperatura, która przyspieszy dyfuzj? mi?dzy narz?dziami i przedmiotami oraz stopniowo zu?yje narz?dzia i ostatecznie utworzy obni?enie pó?ksi??yca. Dodanie TiC mo?e skutecznie zmniejsza? szybko?? dyfuzji i hamowa? tworzenie si? obni?enia pó?ksi??yca, podczas gdy dodanie TiC mo?e poprawi? twardo?? termiczn? stopu.

W?glik tytanu ma g?sto?? 4,9 g/cm3, znacznie ni?sz? ni? g?sto?? w?glika wolframu wynosz?ca 15,6 g/cm3. Tak wi?c lekki stop mo?na otrzyma? wybieraj?c jako tward? faz? w?glik z?o?ony WC-TiC.

Ponadto twardo?? stopu WC-TiC uzyskanego jako twarda faza jest wy?sza ni? twardo?ci pojedynczego stopu WC, a twardo?? stopu WC-TiC wzrasta wraz ze wzrostem zawarto?ci TiC w WC-TiC. Jednak fazy sta?ego roztworu WC-TiC nie mo?na ca?kowicie zwil?y? faz? wi?zania kobaltu lub niklu, a struktury stopu WC-TiC nie mo?na ca?kowicie zwil?y? faz? wi?zania kobaltu lub niklu. Wytrzyma?o?? stopu na zginanie nie jest tak dobra jak wytrzyma?o?ci WC na tward? faz?.

W?glik tytanu

Ten rodzaj stopu sk?ada si? g?ównie z w?glika ?elaza jako fazy twardej, a jego twardo?? jest stosunkowo wysoka. S?u?y g?ównie do wykańczania i bardzo drobnej obróbki stali.

Inne w?gliki spiekane

obejmuj? w?glik chromu, w?glik, w?glik tytanu tlenek glinu i tak dalej. Maj? swoje w?asne cechy i rozwijaj? si?.

W przysz?ym tygodniu porozmawiamy o innych czynnikach, które wp?ywaj? na odporno?? na korozj? w?glików spiekanych. Witamy, aby dokona? subskrypcji.