Concetto di carburo cementato: un materiale composito prodotto mediante metallurgia delle polveri costituito da un composto metallico refrattario (fase dura) e metallo legato (fase legata).
La matrice di metallo duro è composta da due parti: Una parte è la fase indurita: L'altra parte è il metallo legante.
La fase indurita è il carburo dei metalli di transizione nella tavola periodica degli elementi, come il carburo di tungsteno, il carburo di titanio, il carburo di tantalio, che sono molto duri e hanno un punto di fusione superiore a 2000 ℃, alcuni anche superiore a 4000 ℃.Inoltre, anche i nitruri, i boruri e i siliciuri dei metalli di transizione hanno proprietà simili e possono essere utilizzati come fasi di indurimento nel carburo cementato.La presenza della fase indurita determina l'elevatissima durezza e resistenza all'usura della lega.
I metalli leganti sono generalmente metalli del gruppo del ferro, comunemente cobalto e nichel.Per la produzione del metallo duro, la polvere della materia prima viene selezionata con una dimensione delle particelle compresa tra 1 e 2 micron e un elevato grado di purezza.Le materie prime vengono dosate secondo il rapporto di composizione prescritto, aggiunte ad alcool o altri mezzi in un mulino a palle a umido, macinazione a umido, in modo che siano completamente miscelate, frantumate, essiccate, setacciate e aggiunte a cera o gomma e altri tipi di stampaggio agenti, quindi essiccati, setacciati e trasformati in una miscela.Quindi la miscela viene granulata, pressata e riscaldata fino a raggiungere il punto di fusione del metallo legato (1300~1500 ℃), la fase indurita e il metallo legato formeranno una lega eutettica.Dopo il raffreddamento, la fase indurita si distribuisce nel reticolo composto dal metallo legato e risulta strettamente legata tra loro fino a formare un insieme solido.La durezza del metallo duro dipende dal contenuto di fase indurente e dalla dimensione della grana, cioè maggiore è la percentuale di fase indurente e più fine è la dimensione della grana, maggiore è la durezza.La tenacità del carburo cementato è determinata dal metallo legante e maggiore è il contenuto di metallo legante, maggiore è la resistenza alla flessione.
Le caratteristiche fondamentali del metallo duro:
1) Elevata durezza, elevata resistenza all'usura
2) Alto modulo di elasticità
3) Elevata resistenza alla compressione
4) Buona stabilità chimica (acidi, alcali, resistenza all'ossidazione alle alte temperature)
5) Tenacità a basso impatto
6)Basso coefficiente di dilatazione, conducibilità termica ed elettrica simile al ferro e sue leghe
Applicazioni del carburo cementato: materiali per utensili moderni, materiali resistenti all'usura, materiali resistenti alle alte temperature e alla corrosione.
Vantaggi degli utensili in metallo duro (rispetto all'acciaio legato):
1)In modo esponenziale, decine o addirittura centinaia di volte per migliorare la durata dell'utensile.
La durata dell'utensile per il taglio dei metalli può essere aumentata di 5-80 volte, la durata del calibro può essere aumentata di 20-150 volte, la durata dello stampo può essere aumentata di 50-100 volte.
2) Aumentare la velocità di taglio del metallo e la velocità di perforazione della crosta in modo esponenziale e decine di volte.
3)Migliorare la precisione dimensionale e la finitura superficiale delle parti lavorate.
4) È possibile lavorare materiali difficili da lavorare come leghe resistenti al calore, leghe ad effetto e ghisa extradura, che sono difficili da lavorare con l'acciaio rapido.
5) Può realizzare alcune parti resistenti all'usura resistenti alla corrosione o alle alte temperature, migliorando così la precisione e la durata di alcuni macchinari e strumenti.
Classificazione del carburo cementato:
1. Lega di tipo WC-Co (punta di tungsteno): composta da carburo di tungsteno e cobalto.A volte nell'utensile da taglio (a volte anche nell'utensile in piombo) aggiungere il 2% o meno di altro carburo (carburo di tantalio, carburo di niobio, carburo di vanadio, ecc.) come additivi.Alto cobalto: 20-30%, medio cobalto: 10-15%, basso cobalto: 3-8%
2. Lega di tipo WC-TiC-Co(tungsteno-ferro-cobalto).
Lega a basso contenuto di titanio: 4-6% TiC, 9-15% Co
Lega Medium Chin: 10-20% TiC, 6-8% Co
Lega ad alto contenuto di titanio: 25-40% TiC, 4-6% Co
3.Leghe WC-TiC-TaC(NbC)-Co.
La lega WC-TiC-Co ha una migliore resistenza all'ossidazione alle alte temperature e anche un migliore disturbo agli shock termici, quindi spesso ha una maggiore durata dell'utensile.TiC:5-15%, TaC(NbC):2-10%, Co:5-15%, il resto è WC.
4. Carburo cementato d'acciaio: composto da carburo di tungsteno o carburo di titanio e acciaio al carbonio o acciaio legato.
5. Lega a base di carburo di titanio: composta da carbonio, titanio, nichel e molibdeno metallico o carburo di molibdeno (MoC).Il contenuto totale di nichel e molibdeno è solitamente del 20-30%.
Il carburo può essere utilizzato per realizzare frese rotanti, lame CNC, frese, coltelli circolari, coltelli da taglio, lame per la lavorazione del legno, lame per seghe, barre di carburo, ecc.
Orario di pubblicazione: 07-lug-2023