Τύποι, ιδιότητες, χαρακτηριστικά και εφαρμογές ενθέτων καρβιδίου με τσιμέντο

Τα ένθετα καρβιδίου, ειδικά τα ενθέματα καρβιδίου με δυνατότητα ευρετηρίου, είναι τα κορυφαία προϊόντα των εργαλείων κατεργασίας CNC. Από τη δεκαετία του 1980, διάφοροι τύποι ενσωματωμένων και ευρετηριάσιμα ένθετα ή ένθετα καρβιδίου έχουν επεκταθεί σε διάφορα πεδία εργαλείων κοπής, μεταξύ των οποίων τα ένθετα με δυνατότητα ευρετηρίασης καρβιδίου έχουν επεκταθεί από τα απλά περιστρεφόμενα και επιφανειακά φρέζα σε διάφορα πεδία εργαλείων ακριβείας, πολύπλοκα και διαμορφωμένα.

(1) Τύποι τσιμεντοειδών ενθέτων καρβιδίου

   Σύμφωνα με την κύρια χημική σύνθεση, το τσιμεντοκαρβίδιο μπορεί να χωριστεί σε τσιμεντοκαρβίδιο με βάση το καρβίδιο βολφραμίου και καρβίδιο τιτανίου (Σύσπαση (Ν)) καρβίδιο με βάση το τσιμέντο.

Τα τσιμεντένια καρβίδια με βάση το καρβίδιο βολφραμίου περιλαμβάνουν τρεις τύπους: το κοβάλτιο βολφραμίου (ΥΓ), βολφράμιο κοβάλτιο τιτάνιο (YT)και σπάνιο καρβίδιο (YW). Το καθένα έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Τα κύρια συστατικά είναι καρβίδιο βολφραμίου (τουαλέτα), καρβίδιο τιτανίου (Σύσπαση), καρβίδιο τανταλίου (TaC)και καρβίδιο του νιοβίου (NbC). Η συνήθως χρησιμοποιούμενη φάση συγκόλλησης μετάλλου είναι η Co.

Καρβίδιο του τιτανίου (νιτρίδιο) Τα βασισμένα τσιμεντοκαρβίδια είναι καρβίδια με τσιμέντο με κύριο συστατικό το TiC (μερικά με άλλα καρβίδια ή νιτρίδια που προστίθενται). Οι φάσεις συγκόλλησης μετάλλων που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι Mo και Ni.

ISO (Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης) ταξινομεί την κοπή καρβιδίων με τσιμέντο σε τρεις κατηγορίες:

Η κλάση Κ, συμπεριλαμβανομένων των Kl0 έως K40, είναι ισοδύναμη με την κατηγορία YG στην Κίνα (αποτελείται κυρίως από WC. Co).

Η κατηγορία P, συμπεριλαμβανομένων των P01 έως P50, είναι ισοδύναμη με την κατηγορία YT στην Κίνα (αποτελείται κυρίως από WC. Σύσπαση. Co).

Η κατηγορία M, συμπεριλαμβανομένων των M10 έως M40, είναι ισοδύναμη με την κατηγορία YW στην Κίνα (αποτελείται κυρίως από WC-Σύσπαση-TaC (NbC) - Co).

Κάθε μάρκα αντιπροσωπεύει μια σειρά κραμάτων που κυμαίνονται από υψηλή σκληρότητα έως μεγάλη ανθεκτικότητα Z με αριθμούς που κυμαίνονται από 01 έως 50.

(2) Χαρακτηριστικά απόδοσης τσιμεντοειδών ενθέτων καρβιδίου

Τα χαρακτηριστικά απόδοσης των ενθέτων καρβιδίου με τσιμέντο είναι τα εξής:

① Υψηλή σκληρότητα: Η τσιμενταρισμένη λεπίδα καρβιδίου είναι κατασκευασμένη από καρβίδιο (ονομάζεται σκληρή φάση) και μεταλλικό συνδετικό (που ονομάζεται συγκολλητική φάση) με υψηλή σκληρότητα και σημείο τήξης με μέθοδο μεταλλουργίας σκόνης. Η σκληρότητά του φτάνει τα 89 με 93HRA, που είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του υψηλού-χάλυβας ταχύτητας. Στους 5400 C, η σκληρότητα μπορεί ακόμα να φτάσει από 82 έως 87 HRA, η οποία είναι ίδια με αυτή της υψηλής-ταχύτητα χάλυβα σε θερμοκρασία δωματίου (83 έως 86HRA). Η τιμή σκληρότητας του τσιμεντοειδούς καρβιδίου ποικίλλει ανάλογα με τη φύση, την ποσότητα, το μέγεθος σωματιδίων και την περιεκτικότητα της φάσης μετάλλου συγκόλλησης του καρβιδίου και γενικά μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας της συγκολλητικής μεταλλικής φάσης. Όταν το περιεχόμενο της συγκολλητικής φάσης είναι το ίδιο, η σκληρότητα των κραμάτων τύπου YT είναι υψηλότερη από εκείνη των κραμάτων τύπου YG και των κραμάτων που προστίθενται με TaC (NbC) έχουν υψηλότερο υψηλό-σκληρότητα θερμοκρασίας.

② Αντοχή και σκληρότητα κάμψης: Η αντοχή σε κάμψη των καρβιδίων με τσιμέντο που χρησιμοποιούνται συνήθως κυμαίνεται από 900 έως 1500 MPa. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε φάση συγκόλλησης μετάλλων, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή σε κάμψη. Όταν το περιεχόμενο κόλλας είναι το ίδιο, η αντοχή του τύπου YG (τουαλέτα-Co) κράματα είναι υψηλότερο από αυτό του τύπου YT (τουαλέτα-Σύσπαση-Co) κράματα, και η αντοχή μειώνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε TiC. Το καρβίδιο με τσιμέντο είναι ένα εύθραυστο υλικό του οποίου η αντοχή σε κρούση σε θερμοκρασία δωματίου είναι μόνο 1/30 προς 1/8 αυτό των υψηλών-χάλυβας ταχύτητας.

(3) Εφαρμογή κοινώς χρησιμοποιούμενων ενθεμάτων καρβιδίου με τσιμέντο

   Τα κράματα τύπου YG χρησιμοποιούνται κυρίως για την επεξεργασία χυτοσιδήρου, μη σιδηρούχων μετάλλων και μη-μεταλλικά υλικά. Καρβίδια με τσιμέντο με λεπτόκοκκο (όπως YG3X, YG6X) έχουν υψηλότερη σκληρότητα και αντοχή στη φθορά από τα καρβίδια με τσιμέντο μεσαίου κόκκου όταν η περιεκτικότητά τους σε κοβάλτιο είναι η ίδια. Είναι κατάλληλα για την επεξεργασία ορισμένων ειδικών σκληρού χυτοσιδήρου, ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα, ανθεκτικών στη θερμότητα κραμάτων, κραμάτων τιτανίου, σκληρού μπρούτζου και φθορά-ανθεκτικά μονωτικά υλικά.

   Τα εξαιρετικά πλεονεκτήματα του καρβιδίου με τσιμέντο YT είναι η υψηλή σκληρότητα, η καλή αντοχή στη θερμότητα, η υψηλότερη σκληρότητα και η αντοχή σε θλίψη σε υψηλές θερμοκρασίες από το καρβίδιο με τσιμέντο YG και η καλή αντοχή στην οξείδωση. Επομένως, όταν ένα μαχαίρι απαιτείται να έχει υψηλή αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη φθορά, θα πρέπει να επιλέγεται μια μάρκα με υψηλή περιεκτικότητα σε TiC. Τα κράματα YT είναι κατάλληλα για την επεξεργασία πλαστικών υλικών όπως ο χάλυβας, αλλά δεν είναι κατάλληλα για την επεξεργασία κραμάτων τιτανίου ή κραμάτων αλουμινίου πυριτίου.

   Τα κράματα τύπου YW έχουν και τις ιδιότητες των κραμάτων τύπου YG και YT, με καλές περιεκτικές ιδιότητες. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για την επεξεργασία χάλυβα, αλλά και για την επεξεργασία χυτοσιδήρου και μη σιδηρούχων μετάλλων. Αυτός ο τύπος κράματος μπορεί να έχει υψηλή αντοχή εάν η περιεκτικότητα σε κοβάλτιο αυξηθεί κατάλληλα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σκληρή κατεργασία και διακοπτόμενη κοπή διαφόρων δύσκολα επεξεργασμένων υλικών.