Нунтаг металлургийн процессоор галд тэсвэртэй металл ба холбогч металлын хатуу нэгдлээс гаргаж авсан хайлшин материал. Цементжүүлсэн карбид нь өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, сайн бат бөх, хатуулаг, халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэд тэсвэртэй зэрэг хэд хэдэн маш сайн шинж чанартай, ялангуяа 500 °C температурт ч үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, 1000℃ температурт ч өндөр хатуулагтай хэвээр байна. Карбидыг цутгамал төмөр, өнгөт бус металл, хуванцар, химийн утас, бал чулуу, шил, чулуу, энгийн ган зүсэхэд эргүүлэх хэрэгсэл, фрезер, хавтгайлагч, өрөм, өрөмдлөгийн хэрэгсэл гэх мэт багажны материал болгон өргөн ашигладаг бөгөөд халуунд тэсвэртэй ган, зэвэрдэггүй ган, өндөр манганы ган, багажны ган гэх мэт боловсруулахад хэцүү материалыг зүсэхэд ашиглаж болно. Шинэ карбидын багажны зүсэх хурд нь нүүрстөрөгчийн гангаас хэдэн зуун дахин их байна.
Цементжүүлсэн карбидын хэрэглээ
(1) Багажны материал
Карбид бол эргэлтийн хэрэгсэл, фрезер, хавтгайлагч, өрөм гэх мэтийг хийхэд ашиглаж болох хамгийн их хэмжээний багажны материал юм. Эдгээрээс вольфрам-кобальт карбид нь хар болон төмөрлөг бус металлын богино чип боловсруулалт, цутгамал төмөр, цутгамал гууль, бакелит гэх мэт металл бус материалыг боловсруулахад тохиромжтой; вольфрам-титан-кобальт карбид нь ган зэрэг хар металлыг удаан хугацаанд боловсруулахад тохиромжтой. Чип боловсруулалт. Үүнтэй төстэй хайлшуудын дунд кобальтын агууламж өндөртэй нь барзгар боловсруулалтад тохиромжтой, кобальтын агууламж багатай нь өнгөлгөөнд тохиромжтой. Ерөнхий зориулалттай цементжүүлсэн карбидууд нь зэвэрдэггүй ган зэрэг боловсруулахад хэцүү материалын бусад цементжүүлсэн карбидуудаас хамаагүй урт хугацааны боловсруулалтын хугацаатай байдаг.
(2) Хэвний материал
Цементжүүлсэн карбидыг голчлон хүйтэн зурах хэв, хүйтэн цоолтуурын хэв, хүйтэн шахалтын хэв, хүйтэн пирс хэв зэрэг хүйтэн ажиллах хэвэнд ашигладаг.
Карбидын хүйтэн толгойн хэв нь цохилтод тэсвэртэй, хугарлын бат бөх, ядрах бат бөх, нугалах бат бөх, элэгдэлд тэсвэртэй, цохилтод тэсвэртэй ажлын нөхцөлд сайн тэсвэртэй байх шаардлагатай. Дунд болон өндөр кобальт, дунд болон том ширхэгтэй хайлшийн зэрэглэлийг ихэвчлэн ашигладаг, тухайлбал YG15C.
Ерөнхийдөө цементэн карбидын элэгдэлд тэсвэртэй байдал ба хатуулгийн хоорондын хамаарал нь зөрчилдөөнтэй байдаг: элэгдэлд тэсвэртэй байдал нэмэгдэх нь хатуулгийг бууруулахад хүргэдэг бөгөөд хатуулгийг нэмэгдүүлэх нь элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг бууруулахад хүргэдэг. Тиймээс хайлшийн зэрэглэлийг сонгохдоо боловсруулах объект болон боловсруулах ажлын нөхцлийн дагуу тодорхой хэрэглээний шаардлагыг хангах шаардлагатай.
Хэрэв сонгосон зэрэг нь ашиглалтын явцад эрт хагарах, гэмтэх хандлагатай бол илүү өндөр бат бэхтэй зэрэглэлийг сонгох хэрэгтэй; хэрэв сонгосон зэрэг нь ашиглалтын явцад эрт элэгдэх, гэмтэх хандлагатай бол илүү өндөр хатуулагтай, илүү сайн элэгдэлд тэсвэртэй зэрэглэлийг сонгох хэрэгтэй. Дараах зэрэглэлүүд: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Зүүнээс баруун тийш хатуулаг буурч, элэгдэлд тэсвэртэй байдал буурч, бат бөх чанар нэмэгддэг; эсрэгээрээ эсрэгээрээ үнэн юм.
(3) Хэмжих хэрэгсэл ба элэгдэлд тэсвэртэй эд ангиуд
Карбидыг элэгдэлд тэсвэртэй гадаргуугийн шигтгээ болон хэмжих хэрэгслийн эд анги, нунтаглагчийн нарийн холхивч, төвгүй нунтаглагчийн чиглүүлэгч хавтан ба чиглүүлэгч саваа, токарийн орой болон бусад элэгдэлд тэсвэртэй эд ангиудад ашигладаг.
Холбогч металлууд нь ерөнхийдөө төмрийн бүлгийн металлууд бөгөөд ихэвчлэн кобальт, никель байдаг.
Цементжүүлсэн карбид үйлдвэрлэх үед сонгосон түүхий эдийн нунтаг ширхэгийн хэмжээ 1-2 микрон хооронд байх бөгөөд цэвэршилт нь маш өндөр байдаг. Түүхий эдийг тогтоосон найрлагын харьцааны дагуу багцалж, спирт эсвэл бусад бодисыг нойтон бөмбөлөгт тээрэмд нойтон нунтаглахад нэмж, бүрэн хольж, нунтаглана. Холимгийг шигшинэ. Дараа нь хольцыг нунтаглаж, шахаж, холбогч металлын хайлах цэгтэй ойролцоо температурт (1300-1500 °C) халаана, хатуурсан фаз ба холбогч металл нь эвтектик хайлш үүсгэнэ. Хөргөсний дараа хатуурсан фазууд нь холбогч металлаас бүрдсэн торонд тархаж, бие биетэйгээ нягт холбогдож, хатуу бүхэл бүтэн хэлбэрийг үүсгэдэг. Цементжүүлсэн карбидын хатуулаг нь хатуурсан фазын агууламж болон ширхэгийн хэмжээнээс хамаарна, өөрөөр хэлбэл хатуурсан фазын агууламж өндөр, ширхэгүүд нь нарийн байх тусам хатуулаг их байна. Цементжүүлсэн карбидын хатуулаг нь холбогч металлаар тодорхойлогддог. Холбогч металлын агууламж өндөр байх тусам гулзайлтын бат бэх өндөр байна.
1923 онд Германы Шлертер вольфрамын карбидын нунтагт холбогч болгон 10%-20% кобальт нэмж, вольфрамын карбид болон кобальтын шинэ хайлш зохион бүтээжээ. Хатуулаг нь алмаазны дараа хоёрдугаарт ордог. Анхны цементжүүлсэн карбидийг хийсэн. Энэ хайлшаар хийсэн багажаар ган зүсэхэд зүсэлтийн ирмэг хурдан элэгдэж, тэр ч байтугай зүсэлтийн ирмэг хагардаг. 1929 онд АНУ-ын Шварцков анхны найрлагадаа тодорхой хэмжээний вольфрамын карбид болон титан карбидын нэгдлийн карбидуудыг нэмсэн нь ган зүсэх багажны гүйцэтгэлийг сайжруулсан. Энэ нь цементжүүлсэн карбидын хөгжлийн түүхэн дэх бас нэгэн ололт амжилт юм.
Цементжүүлсэн карбид нь өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, сайн бат бөх, хатуулаг, халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэд тэсвэртэй зэрэг олон тооны маш сайн шинж чанартай бөгөөд ялангуяа 500°C температурт ч үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, 1000℃ температурт ч өндөр хатуулагтай хэвээр байна. Карбидыг цутгамал төмөр, өнгөт бус металл, хуванцар, химийн утас, бал чулуу, шил, чулуу, энгийн ган зүсэхэд эргүүлэх хэрэгсэл, фрезер, хавтгайлагч, өрөм, өрөмдлөгийн хэрэгсэл гэх мэт багажны материал болгон өргөн ашигладаг бөгөөд халуунд тэсвэртэй ган, зэвэрдэггүй ган, өндөр манганы ган, багажны ган гэх мэт боловсруулахад хэцүү материалыг зүсэхэд ашиглаж болно. Шинэ карбидын багажны зүсэх хурд нь нүүрстөрөгчийн гангаас хэдэн зуун дахин их байна.
Карбидыг чулуулгийн өрөмдлөгийн хэрэгсэл, уул уурхайн хэрэгсэл, өрөмдлөгийн хэрэгсэл, хэмжих хэрэгсэл, элэгдэлд тэсвэртэй эд анги, металл зүлгүүр, цилиндрийн доторлогоо, нарийн холхивч, цорго, металл хэв (утсан зургийн хэв, боолт хэв, самар хэв гэх мэт янз бүрийн бэхэлгээний хэв гэх мэт) хийхэд ашиглаж болно, цементэн карбидын маш сайн гүйцэтгэл нь өмнөх ган хэвийг аажмаар сольсон.
Хожим нь бүрсэн цементэн карбид гарч ирэв. 1969 онд Швед улс титан карбид бүрсэн багажийг амжилттай боловсруулсан. Багажны суурь нь вольфрам-титан-кобальт карбид эсвэл вольфрам-кобальт карбид юм. Гадаргуу дээрх титан карбидын бүрээсний зузаан нь хэдхэн микрон боловч ижил брэндийн хайлшин багажтай харьцуулахад ашиглалтын хугацаа 3 дахин уртасч, зүсэх хурд 25%-50% -иар нэмэгдсэн. 1970-аад онд боловсруулахад хэцүү материалыг зүсэх зориулалттай бүрсэн багажны дөрөв дэх үе гарч ирсэн.
Цементжүүлсэн карбидийг хэрхэн шатаах вэ?
Цементжүүлсэн карбид нь нэг буюу хэд хэдэн галд тэсвэртэй металлын карбид ба холбогч металлыг нунтаг металлургаар гаргаж авсан металл материал юм.
Mтомоохон үйлдвэрлэгч орнууд
Дэлхий дээр цементэн карбид үйлдвэрлэдэг 50 гаруй улс байдаг бөгөөд нийт үйлдвэрлэл нь 27,000-28,000 тонн байдаг. Гол үйлдвэрлэгчид нь АНУ, Орос, Швед, Хятад, Герман, Япон, Их Британи, Франц гэх мэт. Дэлхийн цементэн карбидын зах зээл үндсэндээ ханасан байна. Зах зээлийн өрсөлдөөн маш ширүүн байна. Хятадын цементэн карбидын үйлдвэрлэл 1950-иад оны сүүлээр хэлбэржиж эхэлсэн. 1960-аад оноос 1970-аад он хүртэл Хятадын цементэн карбидын үйлдвэрлэл хурдацтай хөгжсөн. 1990-ээд оны эхээр Хятадын цементэн карбидын нийт үйлдвэрлэлийн хүчин чадал 6000 тоннд хүрч, цементэн карбидын нийт үйлдвэрлэл 5000 тоннд хүрч, Орос, АНУ-ын дараа хоёрдугаарт ордог.
Ариун цэврийн өрөөний таслагч
1 Вольфрам ба кобальт цементжүүлсэн карбид
Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь вольфрамын карбид (WC) ба холбогч кобальт (Co) юм.
Үүний зэрэглэл нь "YG" (Хятад Пиньинээр "хатуу ба кобальт") болон кобальтын дундаж агууламжийн хувь зэргээс бүрдэнэ.
Жишээлбэл, YG8 нь дундаж WCo=8% гэсэн үг бөгөөд үлдсэн хэсэг нь вольфрам-кобальт карбид бөгөөд вольфрам карбидын вольфрам-кобальт карбид юм.
TIC хутга
2 Вольфрам-титан-кобальт карбид
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь вольфрамын карбид, титаны карбид (TiC) болон кобальт юм.
Түүний зэрэг нь "YT" (Хятадын Пиньин угтвараар "хатуу, титан" гэсэн хоёр тэмдэгт) болон титаны карбидын дундаж агууламжаас бүрдэнэ.
Жишээлбэл, YT15 нь дундаж WTi=15% гэсэн үг бөгөөд үлдсэн хэсэг нь кобальтын агууламжтай вольфрамын карбид ба вольфрам-титан-кобальт карбид юм.
Вольфрам титан тантал багаж
③Вольфрам-титан-тантал (ниоби) цементжүүлсэн карбид
Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь вольфрамын карбид, титаны карбид, тантал карбид (эсвэл ниобий карбид) болон кобальт юм. Энэ төрлийн цементжүүлсэн карбидыг ерөнхий цементжүүлсэн карбид эсвэл бүх нийтийн цементжүүлсэн карбид гэж нэрлэдэг.
Үүний зэрэг нь “YW” (хятад хэлний “hard” болон “wan” гэсэн авиа зүйн угтвар) дээр YW1 гэх мэт дарааллын дугаараас бүрдэнэ.
Гүйцэтгэлийн шинж чанарууд
Карбидын гагнасан оруулга
Өндөр хатуулаг (86~93HRA, 69~81HRC-тэй тэнцүү);
Сайн дулааны хатуулаг (900 ~ 1000℃ хүртэл, 60HRC хадгалах);
Сайн үрэлтэд тэсвэртэй.
Карбидын зүсэх хэрэгсэл нь өндөр хурдтай гангаас 4-7 дахин хурдан бөгөөд багажны ашиглалтын хугацаа 5-80 дахин өндөр байдаг. Хэв болон хэмжих хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашиглалтын хугацаа нь хайлшин багажны гангаас 20-150 дахин өндөр байдаг. Энэ нь ойролцоогоор 50HRC хатуу материалыг зүсэж чаддаг.
Гэсэн хэдий ч цементэн карбид нь хэврэг бөгөөд боловсруулах боломжгүй бөгөөд нарийн төвөгтэй хэлбэртэй салшгүй багаж хэрэгсэл хийхэд хэцүү байдаг. Тиймээс янз бүрийн хэлбэрийн ирийг ихэвчлэн хийдэг бөгөөд тэдгээрийг багажны их бие эсвэл хэвний их бие дээр гагнах, холбох, механик хавчих гэх мэтээр суурилуулдаг.
Тусгай хэлбэртэй баар
Синтеринг
Цементжүүлсэн карбидын хайлуулах хэв нь нунтагыг бэлдэц болгон шахаж, дараа нь хайлуулах зууханд орж тодорхой температурт (хайлуулах температур) халааж, тодорхой хугацаанд (барих хугацаа) хадгалж, дараа нь шаардлагатай шинж чанартай цементжүүлсэн карбидын материалыг олж авахын тулд хөргөнө.
Цементжүүлсэн карбидын хайлуулах процессыг дөрвөн үндсэн үе шатанд хувааж болно.
1: Үүсгэгч бодисыг зайлуулж, урьдчилан хайлуулах үе шатанд хайлсан биет дараах байдлаар өөрчлөгдөнө.
Хэвлэх бодисыг зайлуулахад, хайлуулах эхний үе шатанд температур нэмэгдэхийн хэрээр хэвлэх бодис аажмаар задарч эсвэл ууршиж, хайлуулсан биетийг хасдаг. Төрөл, тоо хэмжээ, хайлуулах үйл явц нь өөр өөр байдаг.
Нунтаг гадаргуу дээрх исэлүүд буурдаг. Шаталтын температурт устөрөгч нь кобальт болон вольфрамын исэлүүдийг бууруулж чаддаг. Хэрэв үүсгэгч бодисыг вакуумд зайлуулж, шатаахад нүүрстөрөгч-хүчилтөрөгчийн урвал хүчтэй биш байдаг. Нунтаг хэсгүүдийн хоорондох холбоо барих стресс аажмаар арилж, холбоо үүсгэгч металл нунтаг сэргэж, дахин талсжиж эхэлдэг бөгөөд гадаргуугийн диффуз эхэлдэг бөгөөд шахмал түлшний бат бэх сайжирдаг.
2: Хатуу фазын хайлуулах үе шат (800℃–эвтектик температур)
Шингэн фаз үүсэхээс өмнөх температурт өмнөх шатны процессыг үргэлжлүүлэхээс гадна хатуу фазын урвал ба диффуз эрчимжиж, хуванцар урсгал сайжирч, шатсан бие мэдэгдэхүйц агшдаг.
3: Шингэн фазын хайлуулах үе шат (эвтектик температур – хайлуулах температур)
Шингэн фаз нь хайлшуулсан биед гарч ирэхэд агшилт хурдан дуусч, дараа нь хайлшийн үндсэн бүтэц, бүтцийг бүрдүүлэхийн тулд талстографийн хувиргалт хийгддэг.
4: Хөргөлтийн үе шат (шалгуурлах температур – өрөөний температур)
Энэ үе шатанд хайлшийн бүтэц, фазын найрлага нь хөргөлтийн өөр өөр нөхцөлд зарим өөрчлөлттэй байдаг. Энэ шинж чанарыг цементэн карбидыг халаахын тулд түүний физик болон механик шинж чанарыг сайжруулахад ашиглаж болно.
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 4-р сарын 11
