?imentolu karbür (sert metal), yüksek erime noktal? metallerden (W, Mo, Ti, V, Ta, vb.) Karbürler, nitrürler, boridler veya silisitlerden olu?an ala??mlar i?in genel bir terimdir. D?küm ve sinterleme olmak üzere iki ana kategoriye ayr?lm??t?r. D?kme ala??m yüksek k?r?lganl??a ve dü?ük toklu?a sahiptir ve pratik uygulama de?eri ?ok azd?r. Genellikle tungsten karbür veya titanyum karbür ve kobalt tozundan sinterlenen ve yüksek sertlik, a??nma direnci ve s?cak sertli?e sahip olan sinterlenmi? ala??mlar yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Esas olarak sert malzemelerin yüksek h?zl? kesilmesi ve i?lenmesi i?in kullan?lan, son y?llarda kal?p endüstrisinde karbür kullan?m? da artmaktad?r, bu nedenle sert ala??ml? ?s?l i?lemi tart??mak ve incelemek pratik bir ?neme sahiptir.

Karbür, refrakter metal sert bile?ikten ve metal ba?lama faz?ndan toz metalurjisi y?ntemi ile yap?l?r. Yayg?n olarak kullan?lan sert bile?ikler karbürlerdir. Kesici tak?mlar, yayg?n olarak kullan?lan WC, TiC, TaC, NbC, vb.I?in sert ala??m olarak ba?lay?c? Co'd?r ve ?imentolu karbürün gücü esas olarak Co'nun i?eri?ine ba?l?d?r. ?ünkü ?imentolu karbürdeki karbür bir yüksek erime noktas? (3140 ° C Ti C'nin erime noktas?), yüksek sertlik (3200 HV TiC sertli?i gibi), iyi bir kimyasal kararl?l?k ve iyi bir termal kararl?l?k, sertlik ve a??nma direnci yüksek. Cinsiyet ve kimyasal kararl?l?k, yüksek h?zl? tak?m ?eliklerinden ?ok daha yüksektir.

Yayg?n olarak kullan?lan sinterlenmi? karbür sert faz?, esas olarak, iyi a??nma direncine sahip olan WC'dir. Baz? karbürler WC ile benzer sertli?e sahip olsalar da, ayn? a??nma direncine sahip de?ildirler. WC daha yüksek akma dayan?m?na (6000 MPa) sahiptir, dolay?s?yla plastik deformasyona kar?? daha diren?lidir. WC'nin termal iletkenli?i de iyidir ve termal iletkenlik, tak?mlar?n ?nemli bir performans endeksidir. WC, ?eli?in yakla??k 1/3'ü kadar daha dü?ük bir termal genle?me katsay?s?na sahiptir; elastisite modülü ?eli?in 3 kat?d?r ve bas?n? dayan?m? da ?eli?inkinden daha yüksektir. Ayr?ca WC, oda s?cakl???nda korozyona ve oksidasyona kar?? iyi bir dirence, iyi bir elektrik direncine ve yüksek e?ilme mukavemetine sahiptir.

?ekil 1 WC-Co ala??m?n?n yar? denge diyagram?

Farkl? C / W oranlar? 5% ila 35% WC olan WC-Co ala??mlar?n?n ba?lanma a?amalar? üzerinde ?al???lm??t?r. Sonu?lar a?a??daki gibi elde edilir: cooling-fazl? veya (γ + WC) fazlar yava? so?utmada ala??mda üretilir; (Γ + η) fazlar? oldu?unda. Bununla birlikte, (γ + η) faz? karars?z oldu?undan, (γ + η) faz? tavlamadan sonra kararl? (γ + WC) faza d?nü?ecektir. Test sonu?lar?na g?re, ?ekil l'de g?sterilen yar? denge faz diyagram? ?izilir (düz ?izgi kararl? sistemin faz diyagram?d?r ve kesik ?izgi yar? kararl?l???n η ?zelliklerini g?steren yerel faz diyagram?d?r evre).

Tipik semente karbürün tavlanmas? (yava? so?uma) esas olarak karbon i?eri?ine ba?l?d?r: C / W> 1 oldu?unda, serbest karbon WC-Co faz s?n?r?nda ??kelir; C / W <1 oldu?unda, ala??m?n mikroyap?s? her iki durumda da: Biri ü? fazl? b?lgededir (WC + γ + η). Η faz?n?n ala??m yava??a so?utulduktan sonra ortaya ??kmas? ka??n?lmazd?r. ?imentolu fazda bu kadar büyük miktarda η faz? varsa, dall? kristal taneler ortaya ??kar ve kü?ük taneler düzensiz da??t?l?r; η faz?n?n büyük bir tane varsa, taneler uzun bir mesafe ile ayr?l?r, bu nedenle η faz?n?n daha yüksek s?cakl?klar olu?maya ba?lad??? bilgisi vard?r.

Di?er durumda, ala??m iki fazl? (WC + y) b?lgesinde oldu?unda, dü?ük karbonlu ala??m tavland?ktan sonra W ala??m? ba?lama faz?ndan Co3W olarak ??ktürülecektir. Reaksiyon i?lemi, a?a??daki formül ile ifade edilebilir. Co Yüz merkezli kübik → Co Yüz merkezli kübik + Co3W Bu nedenle, bu dü?ük karbonlu iki fazl? WC-Co ala??m? tavlamadan sonra ü? fazl? (WC + γ + CoW) bir yap?ya d?nü?türülecektir. ?ekil 2, farkl? tavlama s?cakl?klar?nda iki fazl? WC-Co ala??mlar? i?in W'nin ??zünme e?rilerini g?stermektedir. E?ri, ü? fazl? (WC + γ + CoW) ala??mlara d?nü?türülmü? iki fazl? ala??mlar i?in kritik s?cakl?k e?risidir: e?ri s?cakl???n?n üstünde Tavlama iki fazl? bir mikroyap? ala??m?yla sonu?lan?r; e?rinin alt?ndaki s?cakl?klarda tavlama Co3W i?eren ü? fazl? bir yap? verir.

(1) Mukavemet üzerine Etkisi WC, Co'daki farkl? s?cakl?klarda farkl? kat? ??zünürlü?e sahip oldu?undan, kat? faz s?cakl??? s?ndürme ve müteakip ya?land?rma ile ba?lay?c? faz?n ??kelme sertle?mesi olas?l???n? sa?lar. S?ndürme, WC'nin ??kelmesini ve Co'nun (Co yo?un alt?gen, Co yüz merkezli kübik) homotropi ge?i?ini inhibe edebilir. 40% kobalt i?eren ala??m?n mukavemetinin, s?ndürme i?leminden sonra yakla??k 10% artt?r?labilece?i, ancak s?ndürme i?leminden sonra 10% kobalt i?eren ala??m?n mukavemetinin azald??? bildirilmi?tir. Mühendislikte yayg?n olarak kullan?lan ?imentolu karbürlerde bulunan kobalt miktar?n?n genellikle 10% ila 37% oldu?u dü?ünüldü?ünde, ?s?l i?lemin ala??m mukavemeti üzerindeki etkisi ?ok azd?r. Bu yüzden birisi, s?ndürmenin W-Co ala??mlar? i?in gücü artt?rman?n bir yolu olmad???n? iddia etmeye cesaret etti. Tavlama ayr?ca Tablo 1 ve 3'te g?sterildi?i gibi ala??m?n mukavemetinde bir azalmaya neden olur. Tungsten karbürün ?zellikleri, ?ekil 4'te g?sterildi?i gibi i?erilen Co miktar?na ve tanelerin kal?nl???na g?re de?i?ir.

?ekil 2 WC-10%Co iki fazl? ala??mdaki tungstenin kat? ??zünürlük e?risi

?ekil 3 800 ° C'de tavlaman?n WC-10%Co i?eri?inin e?ilme dayan?m? üzerindeki etkisi

Tablo 1 650 ° C'de tavlaman?n WC-11% Co ala??m?n?n e?ilme dayan?m? üzerindeki etkisi

(2) Sertlik üzerindeki Etkisi WC-Co ala??m? ya?land???nda, Co3WCX ve Co3WCX yo?un doku faz?nda ??kelir, bu nedenle ala??m?n sertli?i artar, ancak daha sonra Co3W'ye d?nü?türüldü?ünde ala??m?n sertli?i azalacakt?r. H.Jonsson test verileri ?ekil 5 ve ?ekil 6'da g?sterilmektedir. Is?l i?lemden sonra Co3WCX'in varl???, daha uzun ?s?l i?lem süresi ve bükülme mukavemetinin azalt?lmas? g?z ?nüne al?nd???nda, ala??m?n sertli?ini biraz artt?rsa da, ??kelmenin Ba?lay?c? faz?n da??lmas?n? ve sertle?mesini sa?lamak i?in Co3WCX faz?n?n yeni s?n?flar?n geli?tirilmesi i?in etkili bir y?ntem olmad???. Ba?ka bir yol bulunmal?d?r. .

(3) Semente karbürün tipik ?s?l i?lemi, Tablo 2'de g?sterilmi?tir.

Tablo 2 sert ala??m?n tipik ?s?l i?lem

?ekil 4 WC ?imentolu karbürün ?zellikleri Co miktar?na ve tane boyutuna g?re de?i?ir

?ekil 5 WC-Co ala??ml? ba?lay?c? faz?n?n sertlik ve eskime süresi aras?ndaki ili?ki

?ekil 6 WC-Co ala??m?n?n sertlik ve eskime süresi aras?ndaki ili?ki

Sert ala??m?n a??nma direncini daha da artt?rmak i?in, TiC veya TiN gibi sert bir malzeme yüzeyinde buharla birikebilir. Kaplama malzemesi a?a??daki gereksinimleri kar??lamal?d?r:

1 Dü?ük s?cakl?kta ve yüksek s?cakl?kta yüksek sertli?e sahip olmal?d?r.

2 iyi kimyasal stabiliteye sahiptir.

3 ge?irgenli?i olmal? ve hava deli?i olmamal?d?r.

4 ??lenecek malzemenin sürtünme fakt?rü dü?ük olmal?d?r.

5 Alet g?vdesine s?k?ca ba?lanmak i?in. 6 Ekonomiktir ve üretimi kolayd?r. Günümüz dünyas?nda sinterlenmi? karbür ayn? zamanda kesici tak?mlar?n da ana malzemesidir. Kal?p, ?l?ü aletleri ve di?er alanlarda da uygulama pay?n? geni?letmektedir.

?zetle, esas olarak a?a??daki y?nlerde kullan?l?r:

1 Sürekli kesimde tornalama.

2 B??ak derinli?inde ?ok az de?i?iklikle profil tornalama.

3 dü?ük yo?unluklu aral?kl? ara?lar gerektirir.

Kaplamal? ?imentolu karbürün avantajlar? ?oktur ve a?a??daki gibi ?zetlenmi?tir:

1 ?ok y?nlülük.

2 i? par?as? kesme yüzeyinin do?rulu?unu art?rabilir.

3 Ayn? tak?m ?mründe kesme h?z? büyük ?l?üde art?r?l?r.

4 Ayn? kesme h?z?nda tak?m ?mrü uzat?labilir.

(1) Kaplama malzemesi Yabanc? üreticilerin ?o?u kaplamal? kesici u?lar i?in TiC kaplama, ard?ndan TiN kaplama kullan?r. TiC-TiN kompozit kaplama ve Ti (C ? N) kat? ??zelti kaplamas? giderek artt?. Son y?llarda, bir?ok yeni kompozit kaplama da geli?tirilmi?tir.

TiC ?u anda ideal bir kaplama malzemesidir, avantajlar? yüksek s?cakl?k sertli?i, yüksek mukavemet, iyi oksidasyon direnci ve krater a??nma direncidir; dezavantaj?, termal genle?me katsay?s?n?n ve g?vdenin daha büyük olmas? ve yan a??nma direncinin zay?f olmas?d?r. TiC kaplamayla kar??la?t?r?ld???nda, TiN kaplaman?n a?a??daki avantajlar? vard?r: kaplanm?? b??a??n kesim s?ras?nda bir krater olu?turma e?ilimi dü?üktür ve termal genle?me katsay?s? substrat?nkine yak?nd?r ve termal ?oka kar?? dü?ük hassasiyete sahiptir. ve bir tüm?r olu?turmas? muhtemel de?ildir. Anti-yan a??nma iyidir ve biriktirilmesi ve kontrolü kolayd?r. Dezavantaj?, substrata yap??man?n daha az kat? olmas?d?r. TiC-TiN kompozit kaplama ve Ti (C ? N) kat? ??zelti kaplama, 1970'lerde geli?tirilen yeni kaplamalard?r ve üretimde ba?ar?yla uygulanm??t?r.

Kompozit kaplama sert kaplaman?n gelecek vaat ediyor.

(2) Kaplama i?lemi Yurti?inde ve yurtd???nda TiC kaplama kesici u?lar? üretimi i?in i?lem ve ekipman benzerdir. Ortak ?zellik, i?lemden ge?irilmi? semente karbür insertlerin bir ??ktürme reaksiyon b?lmesine yerle?tirilmesidir ve daha sonra H2, reaksiyon odas?na TiCl4 ve metan? sokmak i?in bir ta??y?c? olarak kullan?l?r. Biriktirme reaksiyonu. Reaksiyon s?cakl??? kabaca yakla??k 1000 ° C'de kontrol edilir. Is?tma y?ntemi neredeyse her zaman ayn? yüksek frekansl? indüksiyonlu ?s?tmad?r ve biriktirme bas?nc? ?o?unlukla negatif bas?n?t?r. Her ne kadar kaliteli bir kaplama normal bas?n? alt?nda biriktirilebilse de, negatif bas?n? biriktirme kullan?m? daha verimlidir ve kaplama daha homojen ve yo?undur. ?zellikle biriktirme b??aklar?n?n say?s? fazla oldu?unda, negatif bas?n? biriktirme kullanman?n avantajlar? ?zellikle ?nemlidir.

(3) Kaplama kal?nl??? TiC kaplaman?n kal?nl??? yurti?inde ve yurtd???nda üretilen kaplama ekleri i?in genellikle 5 ~ 8μm'dir. TiN kaplaman?n kal?nl??? 8 ~ 12μm aras?ndad?r. (4) Kaplama matrisi kaplama performans? matris bile?iminden büyük ?l?üde etkilenir, kapl? b??ak matrisi a?a??daki gereksinimleri kar??lamal?d?r: 1 iyi toklu?a ve plastik deformasyona kar?? dirence sahiptir. 2 yüksek sertli?e sahiptir. 3 Kimyasal bile?imi kaplama malzemesiyle e?le?meli ve kar??l?kl? yap??ma sa?lam olmal?d?r. Yüksek birikim s?cakl?klar?nda 4 hasar g?rmez. Genle?me katsay?s? kaplama malzemesininkine benzer. 6 iyi bir ?s? iletkenli?ine sahiptir. ?elik malzemeleri i?lerken WiC-TC-Co veya WC-TiC-TaC-Co ala??mlar? se?ilmelidir; d?kme demir veya demir d??? metalleri i?lerken WC-Co ala??mlar? se?ilmelidir. Farkl? i?leme malzemeleri, kaplama ala??m matrisinin gereksinimleri de farkl?d?r, yani kaplaman?n da ki?iselle?tirilmesi gerekti?i, herhangi bir ?s?l i?lem prosesi, etkinliklerini en üst düzeye ??karmak i?in belirli ko?ullar alt?nda oldu?u sürece her derde deva de?ildir.

(1) Kesme aletleri alan?nda, ?imentolu karbür, 800-1000 ° C'lik yüksek s?cakl?klarda bile mükemmel kesme performans?n? korur. Yüksek s?cakl?klarda h?zl? kesim i?in uygundur ve ekonomik verimlili?i art?rmak i?in pratik ?neme sahiptir. Bu nedenle, yava? yava? yüksek h?zl? tak?m ?eliklerinin yerini almaktad?r. Aletler yap?n. 2017 y?l?nda, sadece tornalarda, planyalarda, delme b??aklar?nda, ü? b??akl? kesiciler, kal?p kesiciler ve parmak frezelerde de?il, ayn? zamanda ak?ll? üretim ve endüstriyel 4.0'?n sürekli tan?t?m? ile yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Daha geni?, gelece?e bakmak Tak?m malzemesi ?üphesiz sert ala??mlar?n dünyas?d?r.

(2) Kal?plar alan?nda, ?e?itli tel ?ekme kal?b? ve tel ?ekme kal?b? temel olarak ?imentolu karbürden yap?l?r. Fermuar di?leri yapmak i?in a?amal? kal?p, büyük ?apl? ?ekme kal?plar? ve YG20C sert kal?plar? yapmak i?in YG8 ve YG15 sert ala??mlar?n? kullan?r. ?ok konumlu progresif kal?p i?in ala??mlar. Manyetik olmayan mod genellikle YG15 ve YG20 ?imentolu karbürden yap?l?r. YG8 azot iyon implante edilmi? tel ?ekme kal?b?n?n hizmet ?mrü iki kattan fazlad?r. K?sacas?, ?imentolu karbürün kal?plara uygulanmas? gittik?e yayg?nla?maktad?r. Ayr?ca gage ve di?er alet endüstrilerinde kullan?l?r ve ayr?nt?l? olarak a??klanmayacakt?r.

Sert ala??m?n uygun ?s?l i?leminden sonra, biraz sertli?i art?rabilir, ancak daha uzun ?s?l i?lem süresini dikkate alarak ve bükülme mukavemetine zarar vererek, ?s?l i?lemin belirli bir ?zgüllük derecesi olmal?d?r. Yüzey kaplamas?, ?imentolu karbür kullan?m? i?in yeni yolu gü?lendirir ve kaplama substrat?, malzemesi, i?lemi ve kal?nl??? da ki?iselle?tirilmelidir.