კარბიდის ხელსაწყოს მასალების ძირითადი ცოდნა

Carbide არის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული კლასის მაღალი სიჩქარით დამუშავების (HSM) ხელსაწყოს მასალები, რომლებიც წარმოიქმნება ფხვნილის მეტალურგიის პროცესებით და შედგება მყარი კარბიდის (ჩვეულებრივ, ვოლფრამის კარბიდის WC) ნაწილაკებისგან და რბილი ლითონის ბონდის შემადგენლობით. დღეისათვის, არსებობს ასობით WC დაფუძნებული ცემენტირებული კარბიდი სხვადასხვა კომპოზიციებით, რომელთა უმეტესობა კობალტს (CO) იყენებს, როგორც შემკვრელს, ნიკელს (NI) და ქრომს (CR), ასევე, ჩვეულებრივ, იყენებენ შემკვრელის ელემენტებს, ასევე შეიძლება დაემატოს სხვა. ზოგიერთი შენადნობის ელემენტი. რატომ არის ამდენი კარბიდის შეფასება? როგორ ირჩევენ ინსტრუმენტების მწარმოებლები სწორ ხელსაწყოს მასალას კონკრეტული ჭრის ოპერაციისთვის? ამ კითხვებზე პასუხის გასაცემად, მოდით, პირველ რიგში გადავხედოთ სხვადასხვა თვისებებს, რომლებიც ცემენტურ კარბიდს იდეალურ ინსტრუმენტის მასალად აქცევს.

სიმტკიცე და სიმკაცრე

WC-CO ცემენტურ კარბიდს აქვს უნიკალური უპირატესობები როგორც სიმტკიცეში, ასევე სიმკაცრეში. ვოლფრამის კარბიდი (WC) თანდაყოლილი ძალიან რთულია (უფრო მეტი ვიდრე კორუნდუმი ან ალუმინა), და მისი სიმტკიცე იშვიათად მცირდება, როგორც ოპერაციული ტემპერატურა იზრდება. ამასთან, მას არ გააჩნია საკმარისი სიმკაცრე, აუცილებელი საკუთრება ხელსაწყოების ჭრის. იმისათვის, რომ ისარგებლონ ვოლფრამის კარბიდის მაღალი სიმტკიცით და მისი სიმკაცრის გასაუმჯობესებლად, ადამიანები იყენებენ ლითონის ობლიგაციებს ვოლფრამის კარბიდთან ერთად, ისე რომ ამ მასალას აქვს სიმტკიცე, რომელიც ბევრად აღემატება მაღალსიჩქარიან ფოლადს, ხოლო მას შეუძლია გაუძლოს ყველაზე ჭრის ოპერაციების უმეტესობას. ჭრის ძალა. გარდა ამისა, მას შეუძლია გაუძლოს მაღალსიჩქარიანი მანქანით გამოწვეული მაღალი ჭრის ტემპერატურას.

დღეს, თითქმის ყველა WC-CO დანები და ჩანართები დაფარულია, ამიტომ საბაზო მასალის როლი ნაკლებად მნიშვნელოვანია. სინამდვილეში, ეს არის WC-CO მასალის მაღალი ელასტიური მოდული (სიმძიმის ზომა, რომელიც დაახლოებით სამჯერ მეტი სიჩქარით ფოლადის ოთახის ტემპერატურაზე), რომელიც უზრუნველყოფს საფარის არასაკმარისი სუბსტრატს. WC-CO მატრიცა ასევე უზრუნველყოფს საჭირო სიმკაცრეს. ეს თვისებები არის WC-CO მასალების ძირითადი თვისებები, მაგრამ მატერიალური თვისებები ასევე შეიძლება მორგებული იყოს მატერიალური შემადგენლობისა და მიკროსტრუქტურის რეგულირებით ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილების წარმოქმნისას. ამრიგად, ინსტრუმენტის მუშაობის ვარგისიანობა სპეციფიკურ აპარატზე, დიდწილად დამოკიდებულია წისქვილის საწყის პროცესზე.

Milling პროცესი

ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილი მიიღება კარბურირებადი ვოლფრამის (W) ფხვნილით. ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილის მახასიათებლები (განსაკუთრებით მისი ნაწილაკების ზომა) ძირითადად დამოკიდებულია ნედლეულის ვოლფრამის ფხვნილის ნაწილაკების ზომაზე და კარბურიზაციის ტემპერატურაზე და დროზე. ქიმიური კონტროლი ასევე კრიტიკულია, ხოლო ნახშირბადის შემცველობა მუდმივად უნდა იყოს დაცული (წონაში 6.13% სტოიომეტრული მნიშვნელობის მახლობლად). მცირე რაოდენობით ვანადიუმი და/ან ქრომი შეიძლება დაემატოს კარბურირებულ მკურნალობას, რათა გააკონტროლოს ფხვნილის ნაწილაკების ზომა შემდგომი პროცესების მეშვეობით. სხვადასხვა პროცესის პროცესის სხვადასხვა პირობებში და სხვადასხვა დამუშავების სხვადასხვა გამოყენებას მოითხოვს ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკების ზომების, ნახშირბადის შემცველობა, ვანადიუმის შემცველობა და ქრომის შემცველობა, რომლის მეშვეობითაც შესაძლებელია სხვადასხვა ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილის სხვადასხვა სხვადასხვა საშუალება. მაგალითად, ATI Alldyne, ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილის მწარმოებელი, აწარმოებს ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილის 23 სტანდარტულ კლასს, ხოლო ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილის ჯიშებს, რომლებიც მორგებულია მომხმარებლის მოთხოვნების შესაბამისად, შეიძლება მიაღწიოს 5 -ჯერ მეტს, ვიდრე სტანდარტული კლასების ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილს.

ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილისა და ლითონის ბონდის შერევის და სახეხი ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილის გარკვეული კლასის შესაქმნელად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა კომბინაციები. ყველაზე ხშირად გამოყენებული კობალტის შემცველობა არის 3% - 25% (წონის თანაფარდობა), ხოლო ინსტრუმენტის კოროზიის წინააღმდეგობის გაძლიერების საჭიროების შემთხვევაში, აუცილებელია ნიკელის და ქრომის დამატება. გარდა ამისა, ლითონის ბმული შეიძლება კიდევ უფრო გაუმჯობესდეს სხვა შენადნობის კომპონენტების დამატებით. მაგალითად, Ruthenium WC-Co ცემენტურ კარბიდში დამატებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მისი სიმკაცრე მისი სიმძიმის შემცირების გარეშე. შემკვრელის შინაარსის გაზრდას ასევე შეუძლია გააუმჯობესოს ცემენტირებული კარბიდის სიმკაცრე, მაგრამ ეს შეამცირებს მის სიმტკიცეს.

ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკების ზომის შემცირებამ შეიძლება გაზარდოს მასალის სიმტკიცე, მაგრამ ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკების ზომა იგივე უნდა დარჩეს სინთეზის პროცესში. სინთეზის დროს, ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკები აერთიანებს და იზრდება დაშლისა და რეპრეზფიტაციის პროცესის მეშვეობით. ფაქტობრივი დალაგების პროცესში, სრულად მკვრივი მასალის შესაქმნელად, ლითონის ბმული ხდება თხევადი (ე.წ. თხევადი ფაზის სინთეზირება). ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკების ზრდის ტემპი შეიძლება კონტროლდეს სხვა გარდამავალი ლითონის კარბიდების დამატებით, მათ შორის ვანადიუმის კარბიდს (VC), ქრომის კარბიდს (CR3C2), ტიტანის კარბიდს (TIC), Tantalum Carbide (TAC) და Niobium Carbide (NBC). ამ ლითონის კარბიდებს ჩვეულებრივ ემატება, როდესაც ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილი შერეულია და დაფარულია ლითონის ბონდით, თუმცა ვანადიუმის კარბიდი და ქრომის კარბიდი ასევე შეიძლება ჩამოყალიბდეს, როდესაც ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილი კარბურირდება.

ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილი ასევე შეიძლება წარმოიქმნას რეციკლირებული ნარჩენების ცემენტირებული კარბიდის მასალების გამოყენებით. ჯართის კარბიდის გადამუშავებასა და გამოყენებას აქვს დიდი ისტორია ცემენტირებული კარბიდის ინდუსტრიაში და წარმოადგენს ინდუსტრიის მთელი ეკონომიკური ჯაჭვის მნიშვნელოვან ნაწილს, ხელს უწყობს მატერიალური ხარჯების შემცირებას, ბუნებრივი რესურსების დაზოგვას და ნარჩენების მასალების თავიდან აცილებას. მავნე განკარგვა. ჯართის ცემენტირებული კარბიდის გამოყენება ზოგადად შეიძლება გამოყენებულ იქნას APT (ამონიუმის paratungstate) პროცესით, თუთიის აღდგენის პროცესით ან გამანადგურებლით. ამ "გადამუშავებულ" ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილებს ზოგადად აქვთ უკეთესი, პროგნოზირებადი დენსიფიკაცია, რადგან მათ აქვთ უფრო მცირე ზედაპირის ფართობი, ვიდრე ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილები, რომლებიც უშუალოდ არის ვოლფრამის კარბურიზაციის პროცესში.

ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილისა და ლითონის ბონდის შერეული სახეხი დამუშავების პირობები ასევე გადამწყვეტი პროცესის პარამეტრებს წარმოადგენს. ორი ყველაზე ხშირად გამოყენებული milling ტექნიკა არის ბურთის წისქვილი და მიკრომილი. ორივე პროცესი საშუალებას იძლევა დაფქული ფხვნილების ერთგვაროვანი შერევა და ნაწილაკების ზომების შემცირება. იმისათვის, რომ მოგვიანებით დაჭერილ სამუშაო ნაწილს ჰქონდეს საკმარისი ძალა, შეინარჩუნოს სამუშაო ნაწილის ფორმა და ოპერატორს ან მანიპულატორს საშუალებას მისცემს შეარჩიონ სამუშაო ნაწილი ოპერაციისთვის, ჩვეულებრივ, აუცილებელია ორგანული შემკვრელის დამატება სახეხი. ამ კავშირის ქიმიურმა შემადგენლობაში შეიძლება გავლენა იქონიოს დაჭრილი სამუშაო ნაწილის სიმკვრივეზე და სიძლიერეზე. გატარების გასაადვილებლად, მიზანშეწონილია დაამატოთ მაღალი სიძლიერის დამაკავშირებლები, მაგრამ ეს იწვევს დაბალ დატვირთვის სიმკვრივეს და შეიძლება წარმოქმნას სიმსივნეები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დეფექტები საბოლოო პროდუქტში.

წისქვილის შემდეგ, ფხვნილი, როგორც წესი, გამხმარი ხდება, რომ წარმოქმნას თავისუფალი ნაკადის აგლომერატები, რომლებიც ერთმანეთთან ერთად არიან ორგანული დამაკავშირებელი. ორგანული შემკვრელის შემადგენლობის რეგულირებით, ამ აგლომერატების ნაკადი და დატენვის სიმკვრივე შეიძლება მორგებული იყოს როგორც სასურველი. უხეში ან წვრილი ნაწილაკების სკრინინგით, აგლომერატის ნაწილაკების ზომის განაწილება შეიძლება შემდგომში იყოს მორგებული, რათა უზრუნველყოს კარგი ნაკადი, როდესაც დატვირთულია ჩამოსხმის ღრუში.

სამუშაო ნაწილის წარმოება

კარბიდის სამუშაო ნაწილები შეიძლება ჩამოყალიბდეს სხვადასხვა პროცესის მეთოდით. ეს დამოკიდებულია სამუშაო ნაწილის ზომიდან, ფორმის სირთულის დონისა და წარმოების ჯგუფზე, უმეტესობა ჭრის ჩანართები არის ჩამოსხმული ზედა და ქვედა წნევის ხისტი გამოყენებით. იმისათვის, რომ შეინარჩუნოთ სამუშაო ნაწილის წონისა და ზომის თანმიმდევრულობა თითოეული დაჭერის დროს, აუცილებელია უზრუნველყოს, რომ ღრუში მიედინება ფხვნილის (მასა და მოცულობა), ზუსტად იგივეა. ფხვნილის სითხე ძირითადად კონტროლდება აგლომერატების ზომის განაწილებით და ორგანული შემკვრელის თვისებებით. ჩამოსხმული სამუშაოები (ან "ბლანკები") წარმოიქმნება ჩამოსხმის წნევის გამოყენებით 10-80 კს-ით (კილო ფუნტი კვადრატულ ფეხზე) ფხვნილის ღრუში დატვირთული ფხვნილისკენ.

უკიდურესად მაღალი ჩამოსხმის წნევის პირობებშიც კი, მყარი ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკები არ დეფორმირდება ან არ იშლება, მაგრამ ორგანული შემკვრელი დაჭერით ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკებს შორის არსებულ ხარვეზებში, რითაც აფიქსირებს ნაწილაკების პოზიციას. რაც უფრო მაღალია წნევა, მით უფრო გამკაცრდება ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკების კავშირი და რაც უფრო დიდია სამუშაო ნაწილის დატკეპნის სიმკვრივე. ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილის კლასების ჩამოსხმის თვისებები შეიძლება განსხვავდებოდეს, რაც დამოკიდებულია მეტალის შემკვრელის შემცველობით, ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკების ზომისა და ფორმის, აგლომერაციის ხარისხზე და ორგანული შემკვრელის შემადგენლობისა და დამატების მიხედვით. იმისათვის, რომ მიაწოდოთ რაოდენობრივი ინფორმაცია ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილების კლასების დატკეპნის თვისებების შესახებ, ჩამოსხმის სიმკვრივესა და ჩამოსხმის წნევას შორის ურთიერთობა ჩვეულებრივ შექმნილია და აგებულია ფხვნილის მწარმოებლის მიერ. ეს ინფორმაცია უზრუნველყოფს, რომ მიწოდებული ფხვნილი შეესაბამება ხელსაწყოს მწარმოებლის ჩამოსხმის პროცესს.

დიდი ზომის კარბიდის სამუშაოები ან კარბიდის სამუშაოები, რომელთაც აქვთ მაღალი ასპექტის კოეფიციენტები (მაგალითად, წისქვილებისთვის და წვრთნებისთვის), როგორც წესი, წარმოიქმნება კარბიდის ფხვნილის ერთნაირად დაჭერით მოქნილი ჩანთაში. მიუხედავად იმისა, რომ დაბალანსებული პრესინგის მეთოდის წარმოების ციკლი უფრო გრძელია ვიდრე ჩამოსხმის მეთოდი, ხელსაწყოს წარმოების ღირებულება უფრო დაბალია, ამიტომ ეს მეთოდი უფრო შესაფერისია მცირე სურათების წარმოებისთვის.

ამ პროცესის მეთოდია ფხვნილის ჩანთაში ჩასმა და ტომრის პირის ღრუში ჩასმა, შემდეგ კი პალატაში ფხვნილის სავსე ჩანთა განათავსეთ და ჰიდრავლიკური მოწყობილობის საშუალებით 30-60ksi წნევა გამოიყენეთ. დაჭერით სამუშაო ნაწილები ხშირად დამუშავებულია სპეციფიკურ გეომეტრიებზე, სანამ შეამცირებს. ტომრის ზომა გაფართოვდება, რომ შეკუმშვის დროს სამუშაო ნაწილის შემცირება მოხდეს და საკმარისი ზღვარი უზრუნველყოს სახეხი ოპერაციებისთვის. იმის გამო, რომ სამუშაო ნაწილის დამუშავების შემდეგ საჭიროა დამუშავების შემდეგ, დატენვის თანმიმდევრულობის მოთხოვნები არ არის ისეთი მკაცრი, როგორც ჩამოსხმის მეთოდის, მაგრამ მაინც სასურველია უზრუნველყოს, რომ ფხვნილის იგივე რაოდენობა დატვირთულია ჩანთაში ყოველ ჯერზე. თუ ფხვნილის დატენვის სიმჭიდროვე ძალიან მცირეა, ამან შეიძლება გამოიწვიოს ჩანთაში არასაკმარისი ფხვნილი, რის შედეგადაც სამუშაო ნაწილი ძალიან მცირეა და უნდა ჩამოიშალოს. თუ ფხვნილის დატვირთვის სიმჭიდროვე ძალიან მაღალია, ხოლო ჩანთაში დატვირთული ფხვნილი ძალიან ბევრია, სამუშაო ნაწილის დამუშავება საჭიროა, რომ მისი დაჭერის შემდეგ მეტი ფხვნილის ამოღება მოხდეს. მიუხედავად იმისა, რომ ჭარბი ფხვნილი ამოღებულია და გაწითლებული სამუშაო ნაწილების გადამუშავება შესაძლებელია, ამით ამცირებს პროდუქტიულობას.

კარბიდის სამუშაო ნაწილები ასევე შეიძლება ჩამოყალიბდეს ექსტრუზიის კვების ან ინექციის შედეგად. ექსტრუზიის ჩამოსხმის პროცესი უფრო შესაფერისია ღერძიმეტრიული ფორმის სამუშაო ნაწილების მასის წარმოებისთვის, ხოლო ინექციის ჩამოსხმის პროცესი ჩვეულებრივ გამოიყენება რთული ფორმის სამუშაო ნაწარმოებების მასის წარმოებისთვის. ორივე ჩამოსხმის პროცესში, ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილის კლასები შეჩერებულია ორგანულ შემკვრელში, რომელიც კბილის პასტის მსგავსი თანმიმდევრულობას გადასცემს ცემენტურ კარბიდის მიქსს. ნაერთი შემდეგ ან ექსტრაორდინალურია ხვრელის მეშვეობით, ან შეჰყავთ ღრუში, რომ ჩამოყალიბდეს. ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილის კლასის მახასიათებლები განსაზღვრავს ფხვნილის ოპტიმალურ თანაფარდობას ნაზავში, და მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ნარევის ნაკადზე ექსტრუზიის ხვრელის ან ღრუში ინექციის გზით.

მას შემდეგ, რაც სამუშაო ნაწილის ჩამოყალიბება ხდება ჩამოსხმის, იზოსტატიკური დაჭერით, ექსტრუზიის ან ინექციის ჩამოსხმის საშუალებით, ორგანული შემკვრელის ამოღება საჭიროა სამუშაო ნაწილისგან ამოღება საბოლოო სინქრონიზაციის ეტაპზე. სინთეზირება ხსნის ფორიანობას სამუშაო ნაწილისგან, რაც მას სრულად (ან არსებითად) მკვრივდება. სინთეზის დროს, პრესით ჩამოყალიბებულ სამუშაო ნაწილში ლითონის ბმული ხდება თხევადი, მაგრამ სამუშაო ნაწილი ინარჩუნებს ფორმას კაპილარული ძალების და ნაწილაკების კავშირის კომბინირებული მოქმედების ქვეშ.

სინთეზის შემდეგ, სამუშაო ნაწილის გეომეტრია იგივე რჩება, მაგრამ ზომები მცირდება. იმისათვის, რომ მოიპოვოს სამუშაო ნაწილის ზომების შესვლის შემდეგ, საჭიროა შემცირების სიჩქარე განისაზღვროს ხელსაწყოს დიზაინის შექმნისას. კარბიდის ფხვნილის ხარისხი, რომელიც გამოიყენება თითოეული ხელსაწყოს შესაქმნელად, უნდა შეიქმნას იმისთვის, რომ ჰქონდეს სწორი შემცირება, როდესაც კომპაქტურია შესაბამისი წნევის ქვეშ.

თითქმის ყველა შემთხვევაში, საჭიროა სინთეზური სამუშაო ნაწილის შემდგომი მკურნალობა. ჭრის ხელსაწყოების ყველაზე ძირითადი მკურნალობა არის ჭრის ზღვარის გამკაცრება. მრავალი ინსტრუმენტი მოითხოვს მათი გეომეტრიისა და ზომების გახვევას. ზოგიერთი ინსტრუმენტი მოითხოვს ზედა და ქვედა სახეხი; სხვები საჭიროებენ პერიფერიულ სახეხს (ჭრის ზღვარზე გამკაცრებას ან მის გარეშე). სახეხიდან ყველა კარბიდის ჩიპი შეიძლება გადამუშავდეს.

სამუშაო ნაწილის საფარი

ხშირ შემთხვევაში, მზა სამუშაო ნაწილის დაფარვაა საჭირო. საფარი უზრუნველყოფს საპოხი და გაზრდილი სიმტკიცე, ასევე დიფუზიური ბარიერი სუბსტრატისთვის, ხელს უშლის დაჟანგვას, როდესაც ექვემდებარება მაღალ ტემპერატურას. ცემენტირებული კარბიდის სუბსტრატი გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს საფარის შესრულებას. მატრიქსის ფხვნილის ძირითადი თვისებების გარდა, მატრიქსის ზედაპირული თვისებები ასევე შეიძლება მორგებული ქიმიური შერჩევით და შეცვლის მეთოდით. კობალტის მიგრაციის გზით, უფრო მეტი კობალტი შეიძლება გამდიდრდეს დანა ზედაპირის უკიდურეს ფენაში 20-30 μm სისქეში, დანარჩენ სამუშაო ნაწილთან შედარებით, რითაც სუბსტრატის ზედაპირს აძლევს უკეთეს ძალასა და სიმტკიცეს, რაც მას უფრო მდგრადია დეფორმაციის მიმართ.

საკუთარი წარმოების პროცესის საფუძველზე (მაგალითად, Dewaxing მეთოდი, გათბობის სიჩქარე, სინთეზირების დრო, ტემპერატურა და კარბურაციული ძაბვა), ინსტრუმენტის მწარმოებელს შეიძლება ჰქონდეს გარკვეული განსაკუთრებული მოთხოვნები ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილის ხარისხის მისაღებად. ზოგიერთმა ინსტრუმენტმა შემქმნელმა შეიძლება ვაკუუმურ ღუმელში მოაწყოთ სამუშაო ადგილი, ზოგი კი შეიძლება გამოიყენოს ცხელი იზოსტატიკური დაჭერით (ბარძაყის) გამანადგურებელი ღუმელი (რომელიც ზეწოლას ახდენს სამუშაო ნაწილზე, პროცესის ციკლის ბოლოს, ნებისმიერი ნარჩენების მოსაშორებლად). ვაკუუმის ღუმელში სინთეზური სამუშაოები შეიძლება ასევე დაგჭირდეთ ცხელი იზოსტატულად დაჭერით დამატებითი პროცესის საშუალებით, სამუშაო ნაწილის სიმკვრივის გასაზრდელად. ინსტრუმენტის ზოგიერთ მწარმოებელს შეუძლია გამოიყენოს უფრო მაღალი ვაკუუმის სინთეზური ტემპერატურა, რათა გაზარდოს ნარევების სიმკვრივე ქვედა კობალტის შემცველობით, მაგრამ ამ მიდგომამ შეიძლება შეამციროს მათი მიკროკონსტრუქცია. მარცვლეულის წვრილი ზომის შესანარჩუნებლად, ვოლფრამის კარბიდის მცირე ნაწილაკების ზომის ფხვნილები შეიძლება შეირჩეს. კონკრეტული საწარმოო აღჭურვილობის შესატყვისად, Dewaxing– ის პირობებსა და კარბურიზაციის ძაბვას ასევე აქვს განსხვავებული მოთხოვნები ნახშირბადის შემცველობით ცემენტირებულ კარბიდის ფხვნილში.

კლასის კლასიფიკაცია

ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილის, ნარევი შემადგენლობის და ლითონის შემკვრელის შემცველობის სხვადასხვა ტიპების კომბინირებული ცვლილებები, მარცვლეულის ზრდის ინჰიბიტორის ტიპი და რაოდენობა და ა.შ. ეს პარამეტრები განსაზღვრავს ცემენტირებული კარბიდის მიკროკონსტრუქციას და მის თვისებებს. თვისებების ზოგიერთი სპეციფიკური კომბინაცია გახდა პრიორიტეტი ზოგიერთი სპეციფიკური დამუშავების პროგრამებისთვის, რაც მნიშვნელოვნად იქცევა სხვადასხვა ცემენტირებული კარბიდის კლასების კლასიფიკაციით.

ორი ყველაზე ხშირად გამოყენებული კარბიდის კლასიფიკაციის სისტემა დამუშავების პროგრამებისთვის არის C აღნიშვნის სისტემა და ISO დანიშნულების სისტემა. მიუხედავად იმისა, რომ არცერთი სისტემა სრულად არ ასახავს მატერიალურ თვისებებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ ცემენტირებული კარბიდის კლასების არჩევანზე, ისინი განხილვის საწყის წერტილს წარმოადგენენ. თითოეული კლასიფიკაციისთვის, ბევრ მწარმოებელს აქვს საკუთარი სპეციალური კლასები, რის შედეგადაც მრავალფეროვანია კარბიდის კლასები。

კარბიდის კლასები ასევე შეიძლება კლასიფიცირდეს კომპოზიციით. ვოლფრამის კარბიდის (WC) კლასები შეიძლება დაიყოს სამ ძირითად ტიპად: მარტივი, მიკროკრისტალური და შენადნობი. Simplex– ის კლასები, ძირითადად, ვოლფრამის კარბიდისა და კობალტის დამაკავშირებლებისგან შედგება, მაგრამ ასევე შეიძლება შეიცავდეს მარცვლეულის ზრდის ინჰიბიტორების მცირე რაოდენობას. მიკროკრისტალური კლასის შემადგენლობაში შედის ვოლფრამის კარბიდი და კობალტის შემკვრელი, რომელიც დამატებულია ვანადიუმის კარბიდის (VC) და (ან) ქრომის კარბიდთან (CR3C2) რამდენიმე ათასით, და მისი მარცვლეულის ზომას შეუძლია მიაღწიოს 1 μm ან ნაკლები. შენადნობის კლასები შედგება ვოლფრამის კარბიდისა და კობალტის შემკვრელებისაგან, რომლებიც შეიცავს რამდენიმე პროცენტიანი ტიტანის კარბიდს (TIC), ტანტალუმის კარბიდს (TAC) და ნიობიუმის კარბიდს (NBC). ეს დამატებები ასევე ცნობილია, როგორც კუბური კარბიდები, მათი სინთეზური თვისებების გამო. შედეგად მიკროკონსტრუქცია ავლენს არაჰომოგენურ სამფაზურ სტრუქტურას.

1) მარტივი კარბიდის კლასები

ლითონის ჭრის ეს კლასები ჩვეულებრივ შეიცავს 3% -დან 12% კობალტს (წონით). ვოლფრამის კარბიდის მარცვლების ზომის დიაპაზონი ჩვეულებრივ 1-8 μm- ს შორისაა. როგორც სხვა კლასებთან ერთად, ვოლფრამის კარბიდის ნაწილაკების ზომების შემცირება ზრდის მის სიმტკიცეს და განივი რღვევის სიმტკიცეს (TRS), მაგრამ ამცირებს მის სიმკაცრეს. სუფთა ტიპის სიმტკიცე ჩვეულებრივ HRA89-93.5- ს შორისაა; განივი რღვევის სიძლიერე ჩვეულებრივ 175-350KSI- ს შორისაა. ამ კლასების ფხვნილები შეიძლება შეიცავდეს დიდი რაოდენობით რეციკლირებულ მასალებს.

მარტივი ტიპის კლასები შეიძლება დაიყოს C1-C4- ში C კლასის სისტემაში და შეიძლება კლასიფიცირდეს ISO კლასის სისტემაში K, N, S და H კლასის სერიის მიხედვით. შუალედური თვისებების მქონე Simplex– ის კლასები შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც ზოგადი დანიშნულების კლასები (მაგალითად, C2 ან K20) და შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემობრუნების, წისქვილის, დაგეგმვისა და მოსაწყენი; უფრო მცირე მარცვლეულის ზომით ან უფრო დაბალი კობალტის შემცველობით და უფრო მაღალი სიმტკიცე შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც დასრულების კლასები (მაგალითად, C4 ან K01); უფრო დიდი მარცვლეულის ზომით ან უფრო მაღალი კობალტის შემცველობით და უკეთესი სიმკაცრით შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც უხეში კლასები (მაგალითად, C1 ან K30).

Simplex– ის კლასებში დამზადებული ხელსაწყოები შეიძლება გამოყენებულ იქნას თუჯის, 200 და 300 სერიის უჟანგავი ფოლადის, ალუმინის და სხვა ფერადი ლითონების, სუპერტოზებისა და გამაგრებული ფოლადების დასამუშავებლად. ეს კლასები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მეტალის ჭრის პროგრამებში (მაგალითად, როგორც კლდის და გეოლოგიური საბურღი ხელსაწყოები), და ამ კლასებს აქვთ მარცვლეულის ზომის დიაპაზონი 1.5-10μm (ან უფრო დიდი) და კობალტის შემცველობა 6%-16%. მარტივი კარბიდის კლასების კიდევ ერთი არა მეტალის ჭრის გამოყენება არის კვამლისა და მუშტების წარმოებაში. ამ კლასებს, როგორც წესი, აქვთ საშუალო მარცვლეულის ზომა, კობალტის შემცველობით 16%-30%.

(2) მიკროკრისტალური ცემენტირებული კარბიდის კლასები

ასეთი კლასები ჩვეულებრივ შეიცავს 6% -15% კობალტს. თხევადი ფაზის დალუქვის დროს, ვანადიუმის კარბიდის ან/და ქრომის კარბიდის დამატებას შეუძლია გააკონტროლოს მარცვლეულის ზრდა, რომ მიიღოთ წვრილი მარცვლეულის სტრუქტურა, ნაწილაკების ზომით 1 μm- ზე ნაკლები. ამ წვრილმარცვლოვან კლასს აქვს ძალიან მაღალი სიმტკიცე და განივი რღვევის სიძლიერე 500KSI ზემოთ. მაღალი სიმტკიცისა და საკმარისი სიმკაცრის ერთობლიობა საშუალებას აძლევს ამ კლასებს გამოიყენონ უფრო დიდი პოზიტიური საკინძების კუთხე, რაც ამცირებს ჭრის ძალებს და აწარმოებს თხელი ჩიპების ჭრის გზით, ვიდრე ლითონის მასალის დაჭერით.

ცემენტირებული კარბიდის ფხვნილის კლასების წარმოებაში სხვადასხვა ნედლეულის მკაცრი ხარისხის იდენტიფიკაციისა და სინთეზური პროცესის პირობების მკაცრი კონტროლისთვის, რათა თავიდან იქნას აცილებული მატერიალურ მიკროსტრუქტურაში არანორმალურად დიდი მარცვლეულის წარმოქმნა, შესაძლებელია შესაბამისი მატერიალური თვისებების მოპოვება. იმისათვის, რომ მარცვლეულის ზომა მცირე და ერთგვაროვანი, რეციკლირებული რეციკლირებული ფხვნილი უნდა იქნას გამოყენებული მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არსებობს ნედლეულის სრული კონტროლი და აღდგენის პროცესი და ხარისხის ფართო ტესტირება.

მიკროკრისტალური კლასების კლასიფიკაცია შესაძლებელია ISO კლასის სისტემაში M კლასის სერიის მიხედვით. გარდა ამისა, C კლასის სისტემაში და ISO კლასის სისტემაში სხვა კლასიფიკაციის მეთოდები იგივეა, რაც სუფთა კლასები. მიკროკრისტალური კლასების გამოყენება შესაძლებელია იმისთვის, რომ შექმნათ ინსტრუმენტები, რომლებიც შეამცირებენ რბილ სამუშაო ნაწილის მასალებს, რადგან ხელსაწყოს ზედაპირი შეიძლება ძალიან გლუვი იყოს და შეუძლია შეინარჩუნოს უკიდურესად მკვეთრი ჭრის ზღვარი.

მიკროკრისტალური კლასების გამოყენება ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნიკელის დაფუძნებული სუპერგმირებისთვის, რადგან მათ შეუძლიათ გაუძლოს ტემპერატურის შემცირებას 1200 ° C- მდე. Superalloys- ის და სხვა სპეციალური მასალების დამუშავებისთვის, მიკროკრისტალური კლასის ხელსაწყოების გამოყენებამ და რუთენიუმის შემცველი სუფთა კლასის ხელსაწყოები შეიძლება ერთდროულად გააუმჯობესოს მათი აცვიათ წინააღმდეგობა, დეფორმაციის წინააღმდეგობა და სიმკაცრე. მიკროკრისტალური კლასები ასევე შესაფერისია მბრუნავი ხელსაწყოების წარმოებისთვის, როგორიცაა წვრთნები, რომლებიც წარმოქმნიან სიმსუქნის სტრესს. ცემენტირებული კარბიდის კომპოზიციური კლასებისგან არის ბურღვა. იმავე ბურღვის სპეციფიკურ ნაწილებში, მასალაში კობალტის შემცველობა განსხვავდება, ისე, რომ საბურღი სიმტკიცე და სიმკაცრე ოპტიმიზირებულია დამუშავების საჭიროებების შესაბამისად.

(3) შენადნობის ტიპის ცემენტირებული კარბიდის კლასები

ეს კლასები ძირითადად გამოიყენება ფოლადის ნაწილების ჭრისთვის, ხოლო მათი კობალტის შემცველობა, როგორც წესი, 5%-10%, ხოლო მარცვლეულის ზომა მერყეობს 0.8-2μm. 4% -25% ტიტანის კარბიდის (TIC) დამატებით, ვოლფრამის კარბიდის (WC) ტენდენცია შეიძლება შემცირდეს ფოლადის ჩიპების ზედაპირზე. ხელსაწყოს სიძლიერე, კრატერის აცვიათ წინააღმდეგობა და თერმული შოკის წინააღმდეგობა შეიძლება გაუმჯობესდეს 25% tantalum carbide (TAC) და Niobium Carbide (NBC) დამატებით. ასეთი კუბური კარბიდების დამატება ასევე ზრდის ხელსაწყოს წითელ სიმტკიცეს, რაც ხელს უწყობს ხელსაწყოს თერმული დეფორმაციის თავიდან აცილებას მძიმე ჭრილში ან სხვა ოპერაციებში, სადაც ჭრის ზღვარი წარმოქმნის მაღალ ტემპერატურას. გარდა ამისა, ტიტანის კარბიდს შეუძლია უზრუნველყოს ბირთვული ადგილები სინთეზის დროს, გააუმჯობესოს კუბური კარბიდის განაწილების ერთგვაროვნება სამუშაო ნაწილში.

საერთოდ, შენადნობის ტიპის ცემენტირებული კარბიდის კლასების სიმტკიცე არის HRA91-94, ხოლო განივი მოტეხილობის სიძლიერეა 150-300KSI. სუფთა კლასებთან შედარებით, შენადნობის კლასებს აქვთ ცუდი აცვიათ წინააღმდეგობა და დაბალი ძალა, მაგრამ აქვთ უკეთესი წინააღმდეგობა წებოვანი აცვიათ. შენადნობის კლასები შეიძლება დაიყოს C5-C8- ში C კლასის სისტემაში და შეიძლება კლასიფიცირდეს ISO კლასის სისტემაში P და M კლასის სერიის მიხედვით. შუალედური თვისებების მქონე შენადნობის კლასები შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც ზოგადი დანიშნულების კლასები (მაგალითად, C6 ან P30) და მისი გამოყენება შესაძლებელია გარდამტეხი, ჩამოსასხმელი, დაგეგმვა და წისქვილი. უმძიმესი კლასების კლასიფიკაცია შეიძლება დასრულდეს, როგორც დასრულების კლასები (მაგალითად, C8 და P01) შემობრუნების და მოსაწყენი ოპერაციების დასრულების მიზნით. ამ კლასებს, როგორც წესი, აქვთ მცირე ზომის მარცვლეულის ზომები და ქვედა კობალტის შემცველობა, რათა მიიღონ საჭირო სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა. ამასთან, მსგავსი მატერიალური თვისებების მიღება შესაძლებელია მეტი კუბური კარბიდების დამატებით. ყველაზე მაღალი სიმკაცრის მქონე კლასები შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც უხეში კლასები (მაგ. C5 ან P50). ამ კლასებს, როგორც წესი, აქვთ საშუალო მარცვლეულის ზომა და მაღალი კობალტის შემცველობა, კუბური კარბიდების დაბალი დამატებებით, რათა მიაღწიონ სასურველ სიმკაცრეს, ბზარის ზრდის შეფერხებით. შეფერხებული შემობრუნების ოპერაციებში, ჭრის შესრულება შეიძლება კიდევ უფრო გაუმჯობესდეს ზემოხსენებული კობალტის მდიდარი კლასების გამოყენებით, უფრო მაღალი კობალტის შემცველობით, ხელსაწყოს ზედაპირზე.

შენადნობის კლასები, რომელთაც აქვთ ტიტანის კარბიდის ქვედა შინაარსი, გამოიყენება უჟანგავი ფოლადის და მავნე რკინის დასამუშავებლად, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფერადი ლითონების დამუშავებისთვის, როგორიცაა ნიკელის დაფუძნებული superalloys. ამ კლასების მარცვლეულის ზომა, როგორც წესი, ნაკლებია 1 μm, ხოლო კობალტის შემცველობა 8%-12%. რთული კლასები, როგორიცაა M10, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მავნე რკინის გადაქცევისთვის; უფრო მკაცრი კლასები, როგორიცაა M40, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფოლადის წისქვილისა და დაგეგმვისთვის, ან უჟანგავი ფოლადის ან სუპერგმირებისთვის.

შენადნობის ტიპის ცემენტირებული კარბიდის კლასები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მეტალის ჭრის მიზნებისათვის, ძირითადად, აცვიათ მდგრადი ნაწილების წარმოებისთვის. ამ კლასების ნაწილაკების ზომა ჩვეულებრივ 1.2-2 μm, ხოლო კობალტის შემცველობა 7%-10%. ამ კლასების წარმოებისას, ჩვეულებრივ, რეციკლირებული ნედლეულის მაღალი პროცენტი ემატება, რის შედეგადაც მაღალი ხარჯების ეფექტურობა ხდება აცვიათ ნაწილების პროგრამებში. აცვიათ ნაწილები მოითხოვს კოროზიის კარგ წინააღმდეგობას და მაღალ სიმტკიცეს, რომლის მიღება შესაძლებელია ამ კლასების წარმოებისას ნიკელის და ქრომის კარბიდის დამატებით.

ინსტრუმენტების მწარმოებლების ტექნიკური და ეკონომიკური მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, კარბიდის ფხვნილი მთავარი ელემენტია. ფხვნილები, რომლებიც განკუთვნილია ინსტრუმენტების მწარმოებლების დამუშავების მოწყობილობებისთვის და პროცესის პარამეტრებისთვის, უზრუნველყოფს მზა სამუშაო ნაწილის შესრულებას და გამოიწვია ასობით კარბიდის კლასი. კარბიდის მასალების გადამუშავებადი ბუნება და ფხვნილის მომწოდებლებთან უშუალოდ მუშაობის უნარი საშუალებას აძლევს ინსტრუმენტულ შემქმნელებს ეფექტურად აკონტროლონ თავიანთი პროდუქტის ხარისხი და მატერიალური ხარჯები.