Волфрам карбид

Концепт цементног карбида: композитни материјал произведен металургијом праха који се састоји од једињења ватросталног метала (тврда фаза) и везаног метала (везана фаза).

Матрица од цементираног карбида састоји се од два дела: један део је очврснута фаза: други део је везивни метал.

Очврсла фаза је карбид прелазних метала у периодном систему елемената, као што су волфрам карбид, титанијум карбид, тантал карбид, који су веома тврди и имају тачку топљења већу од 2000℃, неки чак и више од 4000℃.Поред тога, нитриди прелазних метала, бориди, силициди такође имају слична својства и могу се користити као фазе очвршћавања у цементном карбиду.Присуство очврсле фазе одређује изузетно високу тврдоћу и отпорност на хабање легуре.

Везивни метали су углавном метали из групе гвожђа, обично кобалт и никл.За производњу цементног карбида, прах сировине се бира са величином честица између 1 и 2 микрона и високог степена чистоће.Сировине се дозирају према прописаном односу састава, додају алкохолу или другим подлогама у влажном кугличном млину, мокрим млевењем, тако да се потпуно измешају, уситњавају, осуше, просејају и додају у восак или гуму и друге врсте калупа. средства, а затим осушене, просејане и направљене у смешу.Затим се смеша гранулира, пресује и загрева до тачке топљења везаног метала (1300~1500℃), очврснута фаза и везани метал ће формирати еутектичку легуру.Након хлађења, очврснута фаза се распоређује у решетку састављену од везаног метала и уско је повезана једна са другом да формира чврсту целину.Тврдоћа цементног карбида зависи од садржаја фазе очвршћавања и величине зрна, односно што је већи садржај фазе очвршћавања и што је финија величина зрна, већа је тврдоћа.Жилавост цементног карбида је одређена везним металом, а што је већи садржај везивног метала, то је већа чврстоћа на савијање.

Основне карактеристике цементног карбида:
1) Висока тврдоћа, висока отпорност на хабање
2) Висок модул еластичности
3) Висока чврстоћа на притисак
4) Добра хемијска стабилност (киселина, алкалија, отпорност на оксидацију на високим температурама)
5) Ниска ударна жилавост
6) Низак коефицијент експанзије, топлотне и електричне проводљивости сличан гвожђу и његовим легурама

Примене цементног карбида: савремени материјали алата, материјали отпорни на хабање, материјали отпорни на високе температуре и корозију.

Предности карбидних алата (у поређењу са легираним челиком):
1) Експоненцијално, десетине или чак стотине пута за побољшање века алата.
Век трајања алата за резање метала може се повећати за 5-80 пута, век трајања мерача се повећава за 20-150 пута, животни век калупа се повећава за 50-100 пута.
2) Повећајте брзину резања метала и брзину бушења коре експоненцијално и десетине пута.
3) Побољшајте тачност димензија и завршну обраду обрађених делова.
4) Могуће је обрадити материјале који се тешко обрађују као што су легура отпорна на топлоту, легура ефекта и екстра тврдо ливено гвожђе, које је тешко обрадити брзим челиком.
5) Може направити одређене делове отпорне на корозију или високе температуре отпорне на хабање, чиме се побољшава прецизност и животни век одређених машина и инструмената.

Класификација цементног карбида:
1. Легура типа ВЦ-Цо (бушилица од волфрама): састављена од волфрам карбида и кобалта.Понекад у алат за сечење (понекад и у оловни алат) додајте 2% или мање другог карбида (тантал карбида, ниобијум карбида, ванадијум карбида, итд.) као адитива.Висок кобалт: 20-30%, средњи кобалт: 10-15%, низак кобалт: 3-8%
2. Легура типа ВЦ-ТиЦ-Цо(волфрам-гвожђе-кобалт).
Ниска легура титанијума: 4-6% ТиЦ, 9-15% Цо
Легура средње браде: 10-20% ТиЦ, 6-8% Цо
Висока легура титанијума: 25-40% ТиЦ, 4-6% Цо
3. Легуре ВЦ-ТиЦ-ТаЦ(НбЦ)-Цо.
ВЦ-ТиЦ-Цо легура има бољу отпорност на оксидацију при високим температурама и боље сметње топлотног удара, тако да често има дужи век трајања алата.ТиЦ:5-15%, ТаЦ(НбЦ):2-10%, Цо:5-15%, остало је ВЦ.
4. Челични цементни карбид: састављен од волфрам карбида или титанијум карбида и угљеничног челика или легираног челика.
5. Легура на бази титанијум карбида: састоји се од угљеника од титанијума, метала никла и метала молибдена или молибден карбида (МоЦ).Укупан садржај никла и молибдена је обично 20-30%.

Карбид се може користити за прављење ротационих ивица, ЦНЦ сечива, глодала, кружних ножева, ножева за резање, сечива за обраду дрвета, листова тестере, карбидних шипки итд.