A modern ipari területen a cementált karbid a mechanikai feldolgozás, a bányászat, az olajfúrás és más iparágak alapanyagává vált nagy keménysége, kopásállósága és vöröskeménysége miatt. A gyakorlati alkalmazásokban azonban a keményfém szerszámok és alkatrészek gyakran idő előtt meghibásodnak a kopás, a forgácsolás és a termikus repedés miatt, ami nemcsak a gyártási költségeket növeli, hanem a gyártás hatékonyságát és a termékminőséget is befolyásolja.
1. Kopáshiba mechanizmus
(I) Okok
A cementált keményfém kopása főként abrazív kopást, ragasztókopást és korrozív kopást foglal magában. A kopás a leggyakoribb formája. Amikor a cementált keményfém és a munkadarab felülete egymáshoz képest elmozdul, a munkadarab felületén lévő kemény pontok, vagy a megmunkálás során keletkező forgácsok olyanok, mint az apró csiszolószemcsék, karcolják a betonozott keményfém felületén lévő hornyokat, ami anyagveszteséget okoz. A ragasztókopás magas hőmérsékleten és nagy nyomáson következik be. A cementált karbidon és a munkadarab felületén lévő atomok diffundálnak egymással, ami helyi tapadást eredményez. A relatív mozgás során a kötési pontok elszakadnak, a cementált keményfém anyagot eltávolítják. A korróziós kopás a cementált karbid felületén kémiailag aktív közeg hatására végbemenő kémiai reakcióra utal, amely korróziós termékeket képez. Ezek a termékek a súrlódás során leesnek, és felgyorsítják az anyag kopását.
(II) Megoldások
① Felületbevonat technológia: A cementált karbid felületére nagy -keménységű, alacsony- súrlódású bevonatot, például titán-nitridet (TiN) és titán-karbidot (TiC) visznek fel kémiai gőzfázisú leválasztással (CVD), fizikai gőzfázisú leválasztással (PVD) és más módszerekkel. Ezek a bevonatok hatékonyan szigetelik el a cementált karbidot a munkadarabtól, csökkentik a csiszolókopás és a ragasztókopás előfordulását, ugyanakkor javítják a volfrámkarbid betétek oxidációval szembeni ellenállását és csökkentik a korróziós kopás kockázatát.
② A feldolgozási paraméterek optimalizálása: A feldolgozási paraméterek, például a vágási sebesség, az előtolás és a vágási mélység ésszerű beállítása jelentősen csökkentheti a cementált keményfém kopásának mértékét.
③ Válassza ki a megfelelő kenőanyagot: A nagy-teljesítményű kenőanyagok, például az extrém nyomású adalékanyagokat tartalmazó vágófolyadékok használata kenőréteget képezhet a keményfém és a munkadarab között a súrlódás és a kopás csökkentése érdekében. A kenőanyagok a hűtésben és a tisztításban is szerepet játszhatnak, időben eltávolítják a vágási hőt és a forgácsot, és tovább csökkentik a kopást.
2. A pengeforgácsolás meghibásodási mechanizmusa
(I) Okok
A törés a keményfém vágóélén lévő kis vagy nagy anyagdarabok hirtelen leválását jelenti a vágási folyamat során. A fő okok közé tartozik magának a keményfémnek egyenetlen szerkezete és olyan hibák, mint a pórusok és repedések. Ezenkívül a gyakori szakaszos vágási és ütési terhelések könnyen a keményfém forgácsolásához is vezethetnek.
(II) Megoldások
① A cementált keményfém minőségének javítása: szigorúan ellenőrizze a gyártási folyamatot, biztosítsa az anyag egységes szerkezetét, csökkentse a belső hibákat, és szigorúan tesztelje az anyag főbb mutatóit, például sűrűséget, keménységet és hajlítószilárdságot.
② Szerszámtervezés optimalizálása: Az adott megmunkálási technológiának és a munkadarab anyagának megfelelően ésszerűen tervezze meg a szerszám geometriai paramétereit. Például csökkentse az élszöget és növelje az élszilárdságot. Ugyanakkor ésszerűen tervezze meg a szerszámtest szerkezetét, növelje a szerszámtest merevségét és szilárdságát, és kerülje el a szerszámtest deformációja miatti forgácsolást.
③ Stabilizálja a feldolgozási folyamatot: A feldolgozás előtt-kezelje teljesen elő a munkadarabot. A feldolgozás során alkalmazzon stabil vágási módszert, hogy elkerülje a hirtelen adagolást és visszahúzást. Ütésterhelésre hajlamos feldolgozási körülmények esetén, például szakaszos vágásnál, rezgéscsökkentő eszköz használható a vibráció szerszámra gyakorolt hatásának csökkentésére.
3. Termikus repedés meghibásodási mechanizmusa
(I) Okok
A termikus repedés a cementált keményfém meghibásodására utal, amely az ismételt hőciklusok által okozott repedések miatt keletkezik a felületen. Az ismételt hőtágulás és összehúzódás hőfeszültséget hoz létre a szerszám felületén. Ha a hőfeszültség meghaladja a cementált karbid szilárdsági határát, hőrepedések keletkeznek. Ezenkívül a cementált karbid gyenge hővezető képességgel rendelkezik, és nehéz gyorsan elvezetni a hőt, ami szintén súlyosbítja a hőrepedések kialakulását.
(II) Megoldás
A hűtési módszer javítása: Használjon hatékony hűtőrendszert a vágási hő időben történő eltávolítására és a szerszám felületi hőmérsékletének csökkentésére. Ugyanakkor válasszon megfelelő vágófolyadékot annak hűtési és kenési tulajdonságainak javítása érdekében.
Válasszon jó hőállóságú cementált karbidot: például a tantál (Ta) és nióbium (Nb) hozzáadásával készült cementált keményfém jelentősen javította a magas hőmérsékleti szilárdságot és az oxidációval szembeni ellenállást, és jobban ellenáll a termikus repedésnek.
A feldolgozási technológia optimalizálása: Használjon ésszerű feldolgozási technológiát a vágási hő képződésének csökkentése érdekében. Például használjon szegmentált vágást, rétegvágást és más módszereket, hogy elkerülje a szerszám hosszú távú folyamatos vágását,{1}}hogy a szerszám teljesen lehűlhessen.
Következtetés
A tényleges mérnöki alkalmazásokban a mérnököknek különféle megoldásokat kell alkalmazniuk az adott feldolgozási feltételeknek és követelményeknek megfelelően a legjobb hatás elérése érdekében. A FANMETAL elkötelezett amellett, hogy kiváló-minőségű színesfém-termékeket biztosítson tengerentúli vásárlóinak, és megszerezte az ISO9001 tanúsítványt, amely kiváló minőségű, személyre szabott gyártást és hatékony, egyablakos{6}}szolgáltatást biztosít az ügyfeleknek. Ha bármilyen kérdése van a termék részleteivel vagy a szállítási idővel kapcsolatban, forduljon hozzánk bizalommal a következő címen: admin@fanmetalloy.com. Várjuk üzenetét.
