Bahan paduan yang terbuat dari senyawa keras logam tahan api dan logam pengikat melalui proses metalurgi serbuk. Karbida yang disemen memiliki serangkaian sifat yang sangat baik seperti kekerasan tinggi, ketahanan aus, kekuatan dan ketangguhan yang baik, tahan panas dan tahan korosi, terutama kekerasan dan ketahanan ausnya yang tinggi, yang pada dasarnya tidak berubah bahkan pada suhu 500 °C, masih memiliki kekerasan tinggi pada 1000 ℃. Karbida banyak digunakan sebagai bahan perkakas, seperti perkakas bubut, pemotong frais, planer, bor, perkakas bor, dll., untuk memotong besi cor, logam non-besi, plastik, serat kimia, grafit, kaca, batu dan baja biasa, dan juga dapat digunakan untuk memotong material yang sulit dikerjakan seperti baja tahan panas, baja tahan karat, baja mangan tinggi, baja perkakas, dll. Kecepatan potong perkakas karbida baru kini ratusan kali lipat dari baja karbon.
Penerapan semen karbida
(1) Bahan alat
Karbida adalah bahan perkakas dengan jumlah terbesar, yang dapat digunakan untuk membuat perkakas bubut, pemotong frais, planer, bor, dll. Diantaranya, karbida tungsten-kobalt cocok untuk pemrosesan keping pendek logam besi dan non-besi serta pengolahannya. bahan bukan logam, seperti besi tuang, kuningan tuang, Bakelite, dsb.; tungsten-titanium-kobalt karbida cocok untuk pemrosesan logam besi seperti baja dalam jangka panjang. Pemesinan chip. Di antara paduan serupa, paduan dengan kandungan kobalt lebih banyak cocok untuk pemesinan kasar, dan paduan dengan kandungan kobalt lebih sedikit cocok untuk finishing. Karbida semen untuk keperluan umum memiliki masa pakai pemesinan yang jauh lebih lama dibandingkan karbida semen lainnya untuk material yang sulit dikerjakan seperti baja tahan karat.
(2) Bahan cetakan
Karbida yang disemen terutama digunakan untuk cetakan pengerjaan dingin seperti cetakan gambar dingin, cetakan pelubang dingin, cetakan ekstrusi dingin, dan cetakan dermaga dingin.
Cetakan pos dingin karbida harus memiliki ketangguhan benturan yang baik, ketangguhan patah, kekuatan lelah, kekuatan tekuk, dan ketahanan aus yang baik dalam kondisi kerja tahan aus akibat benturan atau benturan kuat. Biasanya digunakan grade paduan kobalt sedang dan tinggi serta paduan butiran sedang dan kasar, seperti YG15C.
Secara umum, hubungan antara ketahanan aus dan ketangguhan semen karbida bersifat kontradiktif: peningkatan ketahanan aus akan menyebabkan penurunan ketangguhan, dan peningkatan ketangguhan pasti akan menyebabkan penurunan ketahanan aus. Oleh karena itu, ketika memilih kadar paduan, persyaratan penggunaan khusus harus dipenuhi sesuai dengan objek pemrosesan dan kondisi kerja pemrosesan.
Jika grade yang dipilih rentan terhadap retak dan kerusakan dini selama penggunaan, sebaiknya pilih grade dengan ketangguhan yang lebih tinggi; jika grade yang dipilih rentan terhadap keausan dini dan kerusakan selama penggunaan, sebaiknya pilih grade dengan kekerasan yang lebih tinggi dan ketahanan aus yang lebih baik. . Nilai berikut: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Dari kiri ke kanan, kekerasan menurun, ketahanan aus menurun, dan ketangguhan meningkat; sebaliknya, yang terjadi justru sebaliknya.
(3) Alat ukur dan komponen tahan aus
Karbida digunakan untuk lapisan permukaan tahan aus dan bagian alat ukur, bantalan penggiling presisi, pelat pemandu dan batang pemandu penggiling tanpa pusat, bagian atas mesin bubut, dan bagian tahan aus lainnya.
Logam pengikat umumnya adalah logam golongan besi, umumnya kobalt dan nikel.
Saat membuat semen karbida, ukuran partikel bubuk bahan baku yang dipilih adalah antara 1 dan 2 mikron, dan kemurniannya sangat tinggi. Bahan mentah dikumpulkan sesuai dengan rasio komposisi yang ditentukan, dan alkohol atau media lain ditambahkan ke penggilingan basah di ball mill basah untuk membuatnya tercampur sempurna dan dihaluskan. Saring campurannya. Kemudian campuran tersebut digranulasi, ditekan, dan dipanaskan hingga suhu mendekati titik leleh logam pengikat (1300-1500 °C), fase yang mengeras dan logam pengikat akan membentuk paduan eutektik. Setelah pendinginan, fase-fase yang mengeras didistribusikan dalam kisi-kisi yang terdiri dari logam pengikat dan terhubung erat satu sama lain untuk membentuk satu kesatuan yang kokoh. Kekerasan semen karbida bergantung pada kandungan fasa yang mengeras dan ukuran butir, yaitu semakin tinggi kandungan fasa yang mengeras dan semakin halus butir maka kekerasannya akan semakin besar. Ketangguhan semen karbida ditentukan oleh logam pengikatnya. Semakin tinggi kandungan logam pengikatnya, semakin tinggi pula kekuatan lenturnya.
Pada tahun 1923, Schlerter dari Jerman menambahkan 10% hingga 20% kobalt ke bubuk tungsten karbida sebagai pengikat, dan menemukan paduan baru tungsten karbida dan kobalt. Kekerasannya adalah yang kedua setelah berlian. Karbida semen pertama dibuat. Saat memotong baja dengan alat yang terbuat dari paduan ini, ujung tombak akan cepat aus, bahkan ujung tombak pun akan retak. Pada tahun 1929, Schwarzkov di Amerika Serikat menambahkan sejumlah karbida tungsten karbida dan titanium karbida ke dalam komposisi aslinya, yang meningkatkan kinerja alat dalam memotong baja. Ini merupakan pencapaian lain dalam sejarah pengembangan semen karbida.
Karbida yang disemen memiliki serangkaian sifat yang sangat baik seperti kekerasan tinggi, ketahanan aus, kekuatan dan ketangguhan yang baik, tahan panas dan tahan korosi, terutama kekerasan dan ketahanan ausnya yang tinggi, yang pada dasarnya tidak berubah bahkan pada suhu 500 °C, masih memiliki kekerasan tinggi pada 1000 ℃. Karbida banyak digunakan sebagai bahan perkakas, seperti perkakas bubut, pemotong frais, planer, bor, perkakas bor, dll., untuk memotong besi cor, logam non-besi, plastik, serat kimia, grafit, kaca, batu dan baja biasa, dan juga dapat digunakan untuk memotong material yang sulit dikerjakan seperti baja tahan panas, baja tahan karat, baja mangan tinggi, baja perkakas, dll. Kecepatan potong perkakas karbida baru kini ratusan kali lipat dari baja karbon.
Karbida juga dapat digunakan untuk membuat alat pengeboran batu, alat pertambangan, alat pengeboran, alat ukur, suku cadang tahan aus, bahan abrasif logam, pelapis silinder, bantalan presisi, nozel, cetakan logam (seperti cetakan gambar kawat, cetakan baut, cetakan mur , dan Berbagai cetakan pengikat, kinerja luar biasa dari semen karbida secara bertahap menggantikan cetakan baja sebelumnya).
Belakangan, karbida semen berlapis juga keluar. Pada tahun 1969, Swedia berhasil mengembangkan alat berlapis titanium karbida. Bahan dasar alat ini adalah tungsten-titanium-cobalt carbide atau tungsten-cobalt carbide. Ketebalan lapisan titanium karbida di permukaan hanya beberapa mikron, tetapi dibandingkan dengan perkakas paduan merek yang sama, masa pakai diperpanjang 3 kali lipat, dan kecepatan potong meningkat 25% hingga 50%. Pada tahun 1970-an, perkakas berlapis generasi keempat muncul untuk memotong material yang sulit dikerjakan.
Bagaimana semen karbida disinter?
Karbida yang disemen adalah bahan logam yang dibuat dengan metalurgi serbuk karbida dan logam pengikat dari satu atau lebih logam tahan api.
Mnegara-negara produsen utama
Ada lebih dari 50 negara di dunia yang memproduksi semen karbida, dengan total output 27,000-28,000t-. Produsen utama adalah Amerika Serikat, Rusia, Swedia, Cina, Jerman, Jepang, Inggris, Perancis, dll. Pasar semen karbida dunia pada dasarnya sudah jenuh. , persaingan pasar sangat ketat. Industri semen karbida Tiongkok mulai terbentuk pada akhir tahun 1950-an. Dari tahun 1960-an hingga 1970-an, industri semen karbida Tiongkok berkembang pesat. Pada awal 1990-an, total kapasitas produksi semen karbida Tiongkok mencapai 6.000 ton, dan total produksi semen karbida mencapai 5.000 ton, kedua setelah Di Rusia dan Amerika Serikat, peringkat ketiga di dunia.
Pemotong WC
①Karbida semen tungsten dan kobalt
Komponen utamanya adalah tungsten karbida (WC) dan pengikat kobalt (Co).
Nilainya terdiri dari “YG” (“keras dan kobalt” dalam bahasa Pinyin Cina) dan persentase kandungan kobalt rata-rata.
Misalnya, YG8 berarti rata-rata WCo=8%, dan sisanya adalah tungsten-kobalt karbida dari tungsten karbida.
pisau TIC
②Tungsten-titanium-kobalt karbida
Komponen utamanya adalah tungsten karbida, titanium karbida (TiC) dan kobalt.
Nilainya terdiri dari "YT" ("dua karakter keras, titanium" dalam awalan Pinyin Cina) dan kandungan rata-rata titanium karbida.
Misalnya YT15 berarti rata-rata WTi=15%, dan sisanya adalah tungsten karbida dan tungsten-titanium-kobalt karbida dengan kandungan kobalt.
Alat Tantalum Titanium Tungsten
③Tungsten-titanium-tantalum (niobium) disemen karbida
Komponen utamanya adalah tungsten karbida, titanium karbida, tantalum karbida (atau niobium karbida) dan kobalt. Karbida semen jenis ini disebut juga karbida semen umum atau karbida semen universal.
Nilainya terdiri dari “YW” (awalan fonetik bahasa Mandarin untuk “hard” dan “wan”) ditambah nomor urut, seperti YW1.
Karakteristik kinerja
Sisipan Las Karbida
Kekerasan tinggi (86～93HRA, setara dengan 69～81HRC);
Kekerasan termal yang baik (hingga 900～1000℃, pertahankan 60HRC);
Ketahanan abrasi yang baik.
Alat pemotong karbida 4 hingga 7 kali lebih cepat dibandingkan baja berkecepatan tinggi, dan masa pakai alat 5 hingga 80 kali lebih lama. Pembuatan cetakan dan alat ukur, masa pakainya 20 hingga 150 kali lebih tinggi dibandingkan baja perkakas paduan. Itu dapat memotong bahan keras sekitar 50HRC.
Namun, karbida semen bersifat rapuh dan tidak dapat dikerjakan dengan mesin, serta sulit untuk membuat perkakas integral dengan bentuk yang rumit. Oleh karena itu, sering kali dibuat bilah dengan berbagai bentuk, yang dipasang pada badan perkakas atau badan cetakan dengan cara mengelas, mengikat, menjepit mekanis, dll.
Batang berbentuk khusus
Sintering
Cetakan sintering karbida semen adalah dengan menekan serbuk menjadi billet, kemudian masuk ke tungku sintering untuk dipanaskan sampai suhu tertentu (suhu sintering), disimpan dalam waktu tertentu (waktu penahanan), kemudian didinginkan hingga diperoleh hasil semen. bahan karbida dengan sifat yang diperlukan.
Proses sintering semen karbida dapat dibagi menjadi empat tahap dasar:
1: Pada tahap penghilangan bahan pembentuk dan pra-sintering, badan sinter mengalami perubahan sebagai berikut:
Penghapusan bahan cetakan, dengan meningkatnya suhu pada tahap awal sintering, bahan cetakan secara bertahap terurai atau menguap, dan badan sinter tidak termasuk. Jenis, jumlah dan proses sinteringnya berbeda.
Oksida pada permukaan bubuk berkurang. Pada suhu sintering, hidrogen dapat mereduksi oksida kobalt dan tungsten. Jika zat pembentuk dihilangkan dalam ruang hampa dan disinter, reaksi karbon-oksigen tidak kuat. Tegangan kontak antara partikel serbuk secara bertahap dihilangkan, serbuk logam pengikat mulai pulih dan mengkristal ulang, difusi permukaan mulai terjadi, dan kekuatan briket ditingkatkan.
2: Tahap sintering fase padat (800℃–suhu eutektik)
Pada suhu sebelum munculnya fase cair, selain melanjutkan proses tahap sebelumnya, reaksi fase padat dan difusi semakin intensif, aliran plastis meningkat, dan benda sinter menyusut secara signifikan.
3: Tahap sintering fase cair (suhu eutektik – suhu sintering)
Ketika fase cair muncul dalam badan sinter, penyusutan selesai dengan cepat, diikuti dengan transformasi kristalografi untuk membentuk struktur dasar dan struktur paduan.
4: Tahap pendinginan (suhu sintering – suhu ruangan)
Pada tahap ini, struktur dan komposisi fasa paduan mengalami beberapa perubahan dengan kondisi pendinginan yang berbeda. Fitur ini dapat digunakan untuk memanaskan semen karbida untuk meningkatkan sifat fisik dan mekaniknya.
Waktu posting: 11 April-2022
