Bahan paduan yang terbuat dari senyawa keras logam tahan api dan logam pengikat melalui proses metalurgi serbuk. Karbida semen 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 tetap tidak berubah bahkan pada suhu 500 °C, masih memiliki kekerasan tinggi pada 1000℃. Karbida banyak digunakan sebagai bahan alat, seperti alat bubut, pemotong frais, planer, bor, alat bor, dll., untuk memotong besi cor, logam non-ferrous, plastik, serat kimia, grafit, kaca, batu dan baja biasa, dan juga dapat digunakan untuk memotong bahan yang sulit untuk mesin seperti baja tahan panas, baja tahan karat, baja mangan tinggi, baja perkakas, dll. Kecepatan pemotongan alat karbida baru sekarang ratusan kali lipat dari baja karbon.
Aplikasi karbida semen
(1) Bahan alat
Karbida merupakan material perkakas dengan jumlah terbesar, yang dapat digunakan untuk membuat perkakas bubut, pemotong frais, planer, bor, dll. Di antara semuanya, karbida tungsten-kobalt cocok untuk pemrosesan chip pendek logam besi dan non-besi serta pemrosesan material non-logam, seperti besi tuang, kuningan tuang, bakelit, dll.; karbida tungsten-titanium-kobalt cocok untuk pemrosesan jangka panjang logam besi seperti baja. Pemesinan chip. Di antara paduan serupa, yang memiliki kandungan kobalt lebih banyak cocok untuk pemesinan kasar, dan yang memiliki kandungan kobalt lebih sedikit cocok untuk finishing. Karbida tersemen untuk keperluan umum memiliki masa pakai pemesinan yang jauh lebih lama daripada karbida tersemen lainnya untuk material yang sulit dimesin seperti baja tahan karat.
(2) Bahan cetakan
Karbida semen terutama digunakan untuk cetakan pengerjaan dingin seperti cetakan penarikan dingin, cetakan pelubangan dingin, cetakan ekstrusi dingin, dan cetakan penusuk dingin.
Cetakan karbida dengan pos dingin diharuskan memiliki ketangguhan impak, ketangguhan patah, kekuatan fatik, kekuatan lentur, dan ketahanan aus yang baik dalam kondisi kerja tahan aus, baik impak maupun impak kuat. Paduan dengan kadar kobalt sedang dan tinggi serta butiran sedang dan kasar biasanya digunakan, seperti YG15C.
Secara umum, hubungan antara ketahanan aus dan ketangguhan karbida semen bersifat kontradiktif: peningkatan ketahanan aus akan menyebabkan penurunan ketangguhan, dan peningkatan ketangguhan pasti akan menyebabkan penurunan ketahanan aus. Oleh karena itu, dalam memilih mutu paduan, perlu memenuhi persyaratan penggunaan spesifik sesuai dengan objek pemrosesan dan kondisi kerja pemrosesan.
Jika mutu yang dipilih rentan terhadap keretakan dan kerusakan dini selama penggunaan, mutu dengan ketangguhan yang lebih tinggi harus dipilih; jika mutu yang dipilih rentan terhadap keausan dini dan kerusakan selama penggunaan, mutu dengan kekerasan yang lebih tinggi dan ketahanan aus yang lebih baik harus dipilih. . Mutu berikut: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C Dari kiri ke kanan, kekerasan menurun, ketahanan aus menurun, dan ketangguhan meningkat; sebaliknya, yang benar adalah sebaliknya.
(3) Alat ukur dan komponen tahan aus
Karbida digunakan untuk tatahan permukaan tahan aus dan komponen alat ukur, bantalan presisi penggiling, pelat pemandu dan batang pemandu penggiling tanpa pusat, bagian atas mesin bubut, serta komponen tahan aus lainnya.
Logam pengikat umumnya adalah logam golongan besi, umumnya kobalt dan nikel.
Dalam pembuatan karbida semen, ukuran partikel bubuk bahan baku yang dipilih adalah antara 1 dan 2 mikron, dengan kemurnian yang sangat tinggi. Bahan baku dicampur sesuai rasio komposisi yang ditentukan, dan alkohol atau media lain ditambahkan ke penggilingan basah dalam ball mill basah untuk membuatnya tercampur dan terhaluskan sepenuhnya. Campuran diayak. Kemudian, campuran digranulasi, ditekan, dan dipanaskan hingga suhu mendekati titik leleh logam pengikat (1300-1500 °C). Fase yang telah dikeraskan dan logam pengikat akan membentuk paduan eutektik. Setelah pendinginan, fase yang telah dikeraskan terdistribusi dalam kisi-kisi yang terdiri dari logam pengikat dan saling terhubung erat untuk membentuk satu kesatuan yang solid. Kekerasan karbida semen bergantung pada kandungan fase yang dikeraskan dan ukuran butir. Dengan kata lain, semakin tinggi kandungan fase yang dikeraskan dan semakin halus butirnya, semakin besar kekerasannya. Ketangguhan karbida semen ditentukan oleh logam pengikat. Makin tinggi kandungan logam pengikat, makin tinggi pula kekuatan lenturnya.
Pada tahun 1923, Schlerter dari Jerman menambahkan 10% hingga 20% kobalt ke dalam bubuk tungsten karbida sebagai pengikat, dan menemukan paduan baru tungsten karbida dan kobalt. Kekerasannya hanya kalah dari intan. Karbida semen pertama yang dibuat. Saat memotong baja dengan pahat yang terbuat dari paduan ini, mata potong akan cepat aus, bahkan mata potongnya pun akan retak. Pada tahun 1929, Schwarzkov dari Amerika Serikat menambahkan sejumlah karbida tungsten dan karbida titanium karbida ke dalam komposisi aslinya, yang meningkatkan kinerja pahat dalam memotong baja. Ini merupakan pencapaian lain dalam sejarah pengembangan karbida semen.
Karbida semen 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 tetap tidak berubah bahkan pada suhu 500 °C, masih memiliki kekerasan tinggi pada 1000℃. Karbida banyak digunakan sebagai bahan alat, seperti alat bubut, pemotong frais, planer, bor, alat bor, dll., untuk memotong besi cor, logam non-ferrous, plastik, serat kimia, grafit, kaca, batu dan baja biasa, dan juga dapat digunakan untuk memotong bahan yang sulit dikerjakan seperti baja tahan panas, baja tahan karat, baja mangan tinggi, baja perkakas, dll. Kecepatan pemotongan alat karbida baru sekarang ratusan kali lipat dari baja karbon.
Karbida juga dapat digunakan untuk membuat peralatan pengeboran batu, peralatan pertambangan, peralatan pengeboran, peralatan pengukuran, komponen tahan aus, bahan abrasif logam, pelapis silinder, bantalan presisi, nozel, cetakan logam (seperti cetakan kawat, cetakan baut, cetakan mur, dan berbagai cetakan pengikat. Kinerja karbida semen yang sangat baik secara bertahap menggantikan cetakan baja sebelumnya).
Kemudian, karbida semen berlapis juga muncul. Pada tahun 1969, Swedia berhasil mengembangkan alat berlapis titanium karbida. Dasar alat ini adalah tungsten-titanium-kobalt karbida atau tungsten-kobalt karbida. Ketebalan lapisan titanium karbida pada permukaannya hanya beberapa mikron, tetapi dibandingkan dengan merek alat paduan yang sama, masa pakainya diperpanjang 3 kali lipat, dan kecepatan potongnya meningkat 25% hingga 50%. Pada tahun 1970-an, generasi keempat alat berlapis muncul untuk memotong material yang sulit dimesin.
Bagaimana karbida semen disinter?
Karbida semen merupakan material logam yang dibuat melalui metalurgi serbuk karbida dan logam pengikat dari satu atau lebih logam tahan api.
Mnegara-negara penghasil utama
Ada lebih dari 50 negara di dunia yang memproduksi karbida semen, dengan total output 27.000-28.000t-. Produsen utama adalah Amerika Serikat, Rusia, Swedia, Cina, Jerman, Jepang, Inggris, Prancis, dll. Pasar karbida semen dunia pada dasarnya jenuh. , persaingan pasar sangat ketat. Industri karbida semen Cina mulai terbentuk pada akhir 1950-an. Dari tahun 1960-an hingga 1970-an, industri karbida semen Cina berkembang pesat. Pada awal 1990-an, total kapasitas produksi karbida semen Cina mencapai 6000t, dan total output karbida semen mencapai 5000t, kedua setelah Di Rusia dan Amerika Serikat, ia menempati urutan ketiga di dunia.
pemotong WC
①Karbida semen tungsten dan kobalt
Komponen utamanya adalah tungsten karbida (WC) dan pengikat kobalt (Co).
Tingkatannya terdiri dari “YG” (“keras dan kobalt” dalam bahasa Pinyin Tiongkok) dan persentase kandungan kobalt rata-rata.
Misalnya, YG8 berarti WCo rata-rata = 8%, dan sisanya adalah tungsten-kobalt karbida dari tungsten karbida.
Pisau TIC
②Karbida tungsten-titanium-kobalt
Komponen utamanya adalah tungsten karbida, titanium karbida (TiC) dan kobalt.
Tingkatannya 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 Tungsten Titanium Tantalum
③Karbida semen tungsten-titanium-tantalum (niobium)
Komponen utamanya adalah tungsten karbida, titanium karbida, tantalum karbida (atau niobium karbida), dan kobalt. Karbida tersemen jenis ini juga disebut karbida tersemen umum atau karbida tersemen universal.
Tingkatannya terdiri dari “YW” (awalan fonetik bahasa Mandarin untuk “keras” dan “wan”) ditambah nomor urut, misalnya 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 potong karbida 4 hingga 7 kali lebih cepat daripada baja kecepatan tinggi, dan masa pakainya 5 hingga 80 kali lebih lama. Dalam pembuatan cetakan dan alat ukur, masa pakainya 20 hingga 150 kali lebih lama daripada baja perkakas paduan. Baja ini dapat memotong material keras dengan kekerasan sekitar 50HRC.
Namun, karbida semen bersifat getas dan tidak dapat dimesin, sehingga sulit untuk membuat perkakas integral dengan bentuk yang kompleks. Oleh karena itu, bilah dengan berbagai bentuk seringkali dibuat, yang dipasang pada badan perkakas atau badan cetakan dengan cara pengelasan, pengikatan, penjepitan mekanis, dll.
Batang berbentuk khusus
Sintering
Pencetakan sintering karbida semen adalah dengan menekan serbuk menjadi billet, kemudian masuk ke tungku sintering untuk dipanaskan hingga mencapai suhu tertentu (suhu sintering), menjaganya selama waktu tertentu (waktu penahanan), dan kemudian mendinginkannya untuk memperoleh material karbida semen dengan sifat-sifat yang dibutuhkan.
Proses sintering karbida semen dapat dibagi menjadi empat tahap dasar:
1: Pada tahap penghilangan agen pembentuk dan pra-sintering, badan sinter berubah sebagai berikut:
Penghilangan agen cetak. Dengan peningkatan suhu pada tahap awal sintering, agen cetak secara bertahap terurai atau menguap, sehingga material yang disinter tidak lagi terbentuk. Jenis, jumlah, dan proses sintering berbeda-beda.
Oksida pada permukaan serbuk tereduksi. Pada suhu sintering, hidrogen dapat mereduksi oksida kobalt dan tungsten. Jika zat pembentuk dihilangkan dalam vakum dan disintering, reaksi karbon-oksigen tidak kuat. Tegangan kontak antar partikel serbuk secara bertahap dihilangkan, serbuk logam pengikat mulai pulih dan mengkristal ulang, difusi permukaan mulai terjadi, dan kekuatan briket meningkat.
2: Tahap sintering fase padat (suhu eutektik 800℃)
Pada suhu sebelum munculnya fase cair, selain melanjutkan proses tahap sebelumnya, reaksi dan difusi fase padat diintensifkan, aliran plastik ditingkatkan, dan benda yang disinter menyusut secara signifikan.
3: Tahap sintering fase cair (suhu eutektik – suhu sintering)
Ketika fase cair muncul dalam benda yang disinter, penyusutan selesai dengan cepat, diikuti oleh 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 karbida semen guna meningkatkan sifat fisik dan mekanisnya.
Waktu posting: 11-Apr-2022
