المعرفة الأساسية لمواد أداة الكربيد

Carbide هي الفئة الأكثر استخدامًا من مواد أدوات الآلات عالية السرعة (HSM) ، والتي يتم إنتاجها بواسطة عمليات المعادن المسحوق وتتألف من جزيئات كربيد التنغستن) وتكوين رابطة معدنية أكثر نعومة. في الوقت الحاضر ، هناك المئات من كربيدات الأسمنت المستندة إلى WC مع مؤلفات مختلفة ، ومعظمها يستخدم الكوبالت (CO) كطرق ، والنيكل (NI) والكروم (CR) هي أيضًا عناصر الموثق الشائعة الاستخدام ، ويمكن أيضًا إضافة أخرى. بعض عناصر السبائك. لماذا يوجد الكثير من درجات الكربيد؟ كيف يختار مصنعو الأدوات مادة الأدوات المناسبة لعملية قطع محددة؟ للإجابة على هذه الأسئلة ، دعنا نلقي نظرة أولاً على الخصائص المختلفة التي تجعل كربيد الأسمنت مادة أداة مثالية.

الصلابة والصلابة

يحتوي كربيد WC-CO على مزايا فريدة في كل من الصلابة والصلابة. كربيد التنغستن (WC) صعب للغاية (أكثر من corundum أو الألومينا) ، ونادراً ما تنخفض صلابةها مع زيادة درجة حرارة التشغيل. ومع ذلك ، فإنه يفتقر إلى صلابة كافية ، خاصية أساسية لأدوات القطع. من أجل الاستفادة من صلابة كربيد التنغستن العالية وتحسين صلابةها ، يستخدم الناس الروابط المعدنية لربط كربيد التنغستن معًا ، بحيث تتجاوز هذه المادة صلابة تتجاوز بكثير الصلب عالي السرعة ، مع القدرة على تحمل معظم عمليات القطع. قوة القطع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تصمد أمام درجات حرارة القطع العالية الناجمة عن الآلات عالية السرعة.

اليوم ، يتم طلاء جميع سكاكين وإدخال WC-CO تقريبًا ، وبالتالي فإن دور المادة الأساسية يبدو أقل أهمية. ولكن في الواقع ، فإن المعامل المرن العالي للمادة WC-CO (مقياس للتصلب ، والذي يبلغ حوالي ثلاثة أضعاف الفولاذ عالي السرعة في درجة حرارة الغرفة) والذي يوفر الركيزة غير القابلة للتشويه للطلاء. توفر مصفوفة WC-CO أيضًا الصلابة المطلوبة. هذه الخصائص هي الخصائص الأساسية لمواد WC-CO ، ولكن يمكن أيضًا تصميم خصائص المواد عن طريق ضبط تكوين المواد والبنية الدقيقة عند إنتاج مساحيق كربيد تم تسميتها. لذلك ، يعتمد مدى ملاءمة أداء الأداة على تصنيع معين إلى حد كبير على عملية الطحن الأولية.

عملية الطحن

يتم الحصول على مسحوق كربيد التنغستن عن طريق مسحوق التنغستن (W). تعتمد خصائص مسحوق كربيد التنغستن (وخاصة حجم الجسيمات) بشكل رئيسي على حجم الجسيمات لمسحوق تنغستن المواد الخام ودرجة حرارة ووقت المكربن. يعد التحكم الكيميائي أمرًا بالغ الأهمية أيضًا ، ويجب الحفاظ على محتوى الكربون ثابتًا (بالقرب من القيمة المتكافئة البالغة 6.13 ٪ بالوزن). يمكن إضافة كمية صغيرة من الفاناديوم و/أو الكروم قبل علاج المكربن ​​من أجل التحكم في حجم جسيمات المسحوق من خلال العمليات اللاحقة. تتطلب ظروف عملية المصب المختلفة والمعالجة النهائية المختلفة مجموعة محددة من حجم جسيمات كربيد التنغستن ، ومحتوى الكربون ، ومحتوى الفاناديوم ومحتوى الكروم ، والتي يمكن من خلالها إنتاج مجموعة متنوعة من مساحيق كربيد التنغستن المختلفة. على سبيل المثال ، تنتج ATI Alldyne ، وهي شركة تصنيع مسحوق كربيد التنغستن ، 23 درجة قياسية من مسحوق كربيد التنغستن ، ويمكن أن تصل أنواع مسحوق كربيد التنغستن المخصصة وفقًا لمتطلبات المستخدم إلى أكثر من 5 مرات من الدرجات القياسية من مسحوق كربيد التنغستن.

عند خلط وطحن مسحوق كربيد التنغستن والربط المعدني لإنتاج درجة معينة من مسحوق كربيد الأسمنت ، يمكن استخدام مجموعات مختلفة. محتوى الكوبالت الأكثر استخدامًا هو 3 ٪ - 25 ٪ (نسبة الوزن) ، وفي حالة الحاجة إلى تعزيز مقاومة التآكل للأداة ، من الضروري إضافة النيكل والكروم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحسين الرابطة المعدنية عن طريق إضافة مكونات السبائك الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي إضافة الروثينيوم إلى كربيد WC-CO الأسمنت إلى تحسين صلابةها بشكل كبير دون تقليل صلابةها. يمكن أن تؤدي زيادة محتوى الموثق أيضًا إلى تحسين صلابة كربيد الأسمنت ، ولكنه سيقلل من صلابة.

يمكن أن يؤدي تقليل حجم جزيئات كربيد التنغستن إلى زيادة صلابة المادة ، ولكن يجب أن يظل حجم جسيم كربيد التنغستن كما هو أثناء عملية التلبيد. أثناء التلبد ، تتحد جزيئات كربيد التنغستن وتنمو من خلال عملية الذوبان وإعادة التهيئة. في عملية التلبد الفعلية ، من أجل تشكيل مادة كثيفة تمامًا ، يصبح الرابطة المعدنية سائلة (تسمى تلبيس الطور السائل). يمكن التحكم في معدل نمو جزيئات كربيد التنغستن عن طريق إضافة كربيد المعادن الانتقالية الأخرى ، بما في ذلك كربيد الفاناديوم (VC) ، كربيد الكروم (CR3C2) ، كربيد التيتانيوم (TIC) ، كربيد تانتالوم (TAC) ، وكربيد النيوبيوم (NBC). عادة ما تتم إضافة هذه الكربيد المعدنية عندما يتم خلط مسحوق كربيد التنغستن والطحن برابطة معدنية ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا تشكيل كربيد الفاناديوم والكربيد عندما يتم كربن كربيد التنغستن.

يمكن أيضًا إنتاج مسحوق كربيد التنغستن باستخدام مواد كربيد النفايات المعاد تدويرها. إن إعادة تدوير وإعادة استخدام كربيد الخردة لها تاريخ طويل في صناعة كربيد الأسمنتية ، وهي جزء مهم من السلسلة الاقتصادية بأكملها للصناعة ، مما يساعد على تقليل تكاليف المواد وتوفير الموارد الطبيعية وتجنب مواد النفايات. التخلص الضار. يمكن إعادة استخدام كربيد الخردة المعقدة عمومًا بواسطة عملية APT (Paratungstate) أو عملية استرداد الزنك أو عن طريق التكسير. تتمتع مساحيق كربيد التنغستن "المعاد تدويرها" عمومًا بتكثيف أفضل ويمكن التنبؤ بها لأن لديها مساحة سطح أصغر من مساحيق كربيد التنغستن التي تم إجراؤها مباشرة من خلال عملية الكربور التنغستن.

تعد ظروف معالجة الطحن المختلط لمسحوق كربيد التنغستن والربط المعدني أيضًا معلمات عملية حاسمة. تقنيات الطحن الأكثر استخدامًا هما طحن الكرات والميكرومب. تتيح كلتا العمليتين الخلط الموحد للمساحيق المطحونة وتقليل حجم الجسيمات. من أجل جعل قطعة العمل المضغوطة اللاحقة لها قوة كافية ، والحفاظ على شكل الشغل ، وتمكين المشغل أو المعالج من التقاط قطعة العمل للتشغيل ، وعادة ما يكون من الضروري إضافة موثق عضوي أثناء الطحن. يمكن أن يؤثر التركيب الكيميائي لهذا الرابطة على كثافة وقوة الشغل المضغوط. لتسهيل المناولة ، يُنصح بإضافة مجلدات عالية القوة ، ولكن هذا يؤدي إلى انخفاض كثافة الضغط وقد ينتج كتلًا يمكن أن تسبب عيوب في المنتج النهائي.

بعد الطحن ، عادة ما يتم تجفيف المسحوق لإنتاج تكتلات التدفق الحر الذي يتم تجميعه معًا بواسطة المجلدات العضوية. من خلال ضبط تكوين الموثق العضوي ، يمكن تصميم قابلية التدفق وكثافة الشحن لهذه التكتلات حسب الرغبة. من خلال فحص الجزيئات الخشنة أو الدقيقة ، يمكن تخصيص توزيع حجم الجسيمات للتكتل لضمان تدفق جيد عند تحميله في تجويف القالب.

تصنيع الشغل

يمكن تشكيل قطع عمل كربيد من خلال مجموعة متنوعة من أساليب العملية. اعتمادًا على حجم الشغل ، ومستوى تعقيد الشكل ، ودفعة الإنتاج ، يتم تشكيل معظم إدراج القطع باستخدام وفاة صلبة في الضغط العلوي والسفلي. من أجل الحفاظ على اتساق وزن الشغل وحجمه أثناء كل ضغط ، من الضروري التأكد من أن كمية المسحوق (الكتلة والحجم) تتدفق إلى التجويف هي نفسها تمامًا. يتم التحكم بشكل رئيسي في سيولة المسحوق عن طريق توزيع حجم التكتلات وخصائص الموثق العضوي. تتشكل قطع العمل المقولبة (أو "الفراغات") عن طريق تطبيق ضغط القولبة من 10-80 كيلوغرام (كيلو رطل لكل قدم مربعة) على المسحوق المحملة في تجويف القالب.

حتى في ظل ضغط صب عالي للغاية ، فإن جزيئات كربيد التنغستن الصلبة لن تشوه أو تنكسر ، ولكن يتم الضغط على الموثق العضوي في الفجوات بين جزيئات كربيد التنغستن ، وبالتالي إصلاح موضع الجزيئات. كلما ارتفع الضغط ، كلما أشد ترابط جزيئات كربيد التنغستن وكلما زادت كثافة الضغط على قطعة العمل. قد تختلف خصائص صب درجات مسحوق كربيد الأسمنت ، اعتمادًا على محتوى الموثق المعدني ، وحجم وشكل جزيئات كربيد التنغستن ، ودرجة التكتل ، وتكوين وإضافة الموثق العضوي. من أجل توفير معلومات كمية حول خصائص الضغط لدرجات مساحيق كربيد الأسمنت ، يتم تصميم العلاقة بين كثافة القولبة وضغط الصب وعادة ما يتم تصميمها من قبل الشركة المصنعة للمسحوق. تضمن هذه المعلومات أن المسحوق الموردة متوافقًا مع عملية صب الشركة المصنعة للأدوات.

عادةً ما يتم تصنيع قطع عمل كربيد كبيرة الحجم أو قطع عمل كربيد ذات نسب عالية من الارتفاع (مثل السيقان لمطاحن النهاية والتدريبات) من درجات مضغوطة بشكل موحد من مسحوق كربيد في حقيبة مرنة. على الرغم من أن دورة إنتاج طريقة الضغط المتوازنة أطول من طريقة طريقة التشكيل ، إلا أن تكلفة تصنيع الأداة أقل ، لذلك تكون هذه الطريقة أكثر ملاءمة لإنتاج الدُفعات الصغيرة.

تتمثل طريقة العملية هذه في وضع المسحوق في الكيس ، وإغلاق الفم ، ثم وضع الحقيبة المليئة بالمسحوق في الغرفة ، وتطبيق ضغط 30-60ksi عبر جهاز هيدروليكي للضغط. غالبًا ما يتم تشكيل قطع العمل المضغوطة على هندسة محددة قبل التلبد. يتم توسيع حجم الكيس لاستيعاب انكماش الشغل أثناء الضغط وتوفير هامش كاف لعمليات الطحن. نظرًا لأن قطعة العمل تحتاج إلى معالجة بعد الضغط ، فإن متطلبات اتساق الشحن ليست صارمة مثل مواليد طريقة التشكيل ، ولكن لا يزال من المرغوب فيه التأكد من تحميل نفس الكمية من المسحوق في الحقيبة في كل مرة. إذا كانت كثافة الشحن للمسحوق صغيرة جدًا ، فقد تؤدي إلى عدم كفاية مسحوق في الحقيبة ، مما يؤدي إلى أن تكون قطعة العمل صغيرة جدًا ويجب إلغاؤها. إذا كانت كثافة التحميل للمسحوق مرتفعة للغاية ، وكانت المسحوق المحملة في الحقيبة أكثر من اللازم ، يجب معالجة قطعة العمل لإزالة المزيد من المسحوق بعد الضغط عليها. على الرغم من أنه يمكن إعادة تدوير المسحوق الزائد وإزالة قطع العمل المحسومة ، فإن القيام بذلك يقلل من الإنتاجية.

يمكن أيضًا تشكيل قطع عمل كربيد باستخدام وفاة البثق أو يموت الحقن. تعتبر عملية صب البثق أكثر ملاءمة للإنتاج الضخم من قطع العمل على شكل محور ، بينما تستخدم عملية صب الحقن عادةً للإنتاج الضخم من قطع العمل المعقدة. في كلتا العمليتين ، يتم تعليق درجات مسحوق كربيد الأسمنت في موثق عضوي يضفي اتساقًا يشبه معجون الأسنان إلى مزيج كربيد الأسمنت. يتم بعد ذلك المركب إما ببثق من خلال فتحة أو حقن في تجويف لتشكيل. تحدد خصائص درجة مسحوق كربيد الأسمنت النسبة المثلى للمسحوق للوثاق في الخليط ، ولها تأثير مهم على قابلية تدفق الخليط من خلال فتحة البثق أو الحقن في التجويف.

بعد تشكيل قطعة العمل عن طريق القولبة ، والضغط المتساوي ، أو القذف أو صب الحقن ، يجب إزالة الموثق العضوي من قطعة العمل قبل مرحلة التلبيد النهائية. يزيل التلبيد المسامية من الشغل ، مما يجعلها كثيفة (أو كبيرة). أثناء التلبد ، تصبح الرابطة المعدنية في قطعة العمل التي تشكلها الصحافة سائلة ، لكن الشغل تحتفظ شكلها تحت الإجراء المشترك لقوى الشعيرات الدموية وربط الجسيمات.

بعد التلبد ، تظل هندسة الشغل كما هي ، ولكن يتم تقليل الأبعاد. من أجل الحصول على حجم الشغل المطلوب بعد التلبد ، يجب مراعاة معدل الانكماش عند تصميم الأداة. يجب تصميم درجة مسحوق كربيد المستخدمة في صنع كل أداة للحصول على الانكماش الصحيح عند الضغط تحت الضغط المناسب.

في جميع الحالات تقريبًا ، يلزم علاج ما بعد الانتقام من قطعة العمل الملبدة. العلاج الأساسي لأدوات القطع هو شحذ الحافة المتطورة. تتطلب العديد من الأدوات طحن هندستها وأبعادها بعد التلبيد. تتطلب بعض الأدوات طحن أعلى وأسفل. يحتاج الآخرون إلى طحن المحيط (مع أو بدون شحذ الحافة المتطورة). يمكن إعادة تدوير جميع رقائق كربيد من الطحن.

طلاء الشغل

في كثير من الحالات ، يجب أن تكون قطعة العمل النهائية مغلفة. يوفر الطلاء زيوت التشحيم وزيادة الصلابة ، وكذلك حاجز نشر على الركيزة ، مما يمنع الأكسدة عند تعرضه لدرجات حرارة عالية. الركيزة كربيد الأسمنتية أمر بالغ الأهمية لأداء الطلاء. بالإضافة إلى تخصيص الخواص الرئيسية لمسحوق المصفوفة ، يمكن أيضًا تصميم خصائص السطح للمصفوفة عن طريق الاختيار الكيميائي وتغيير طريقة التلبيد. من خلال ترحيل الكوبالت ، يمكن تخصيب المزيد من الكوبالت في الطبقة الخارجية لسطح الشفرة داخل سمك 20-30 ميكرون بالنسبة لبقية قطعة العمل ، مما يمنح سطح الركيزة بشكل أفضل قوة وصباقة ، مما يجعله أكثر مقاومة للتشوه.

استنادًا إلى عملية التصنيع الخاصة بهم (مثل طريقة إزالة شمع ، ومعدل التدفئة ، ووقت التلبد ، ودرجة الحرارة والجهد الكربنة) ، قد يكون لدى الشركة المصنعة للأدوات بعض المتطلبات الخاصة لدرجة مسحوق كربيد الأسمنت المستخدمة. قد يلبس بعض صانعي الأدوات قطعة العمل في فرن فراغ ، في حين أن البعض الآخر قد يستخدم فرن الضغط المتساقط الساخن (الورك) (الذي يضغط على قطعة العمل بالقرب من نهاية دورة العملية لإزالة أي بقايا) المسام). قد تحتاج القطع التي تم تلبيتها في فرن الفراغ أيضًا إلى الضغط الساخن من خلال عملية إضافية لزيادة كثافة قطعة العمل. قد تستخدم بعض الشركات المصنعة للأدوات درجات حرارة تلبيس أعلى من الفراغ لزيادة كثافة الخلطات المذابحة مع انخفاض محتوى الكوبالت ، ولكن هذا النهج قد يخشأ بنية المجهرية. من أجل الحفاظ على حجم الحبوب الدقيقة ، يمكن اختيار المساحيق ذات حجم الجسيمات الأصغر من كربيد التنغستن. من أجل مطابقة معدات الإنتاج المحددة ، فإن ظروف إزالة الشمع والجهد الكربنة لها أيضًا متطلبات مختلفة لمحتوى الكربون في مسحوق كربيد الأسمنت.

تصنيف الصف

تشكل التغييرات المركب لأنواع مختلفة من مسحوق كربيد التنغستن ، وتكوين الخليط ومحتوى الموثق المعدني ، ونوع وكمية مثبط نمو الحبوب ، وما إلى ذلك ، مجموعة متنوعة من درجات الكربيد المعدلة. ستحدد هذه المعلمات البنية المجهرية للكربيد الأسمنت وخصائصه. أصبحت بعض مجموعات محددة من الخصائص أولوية لبعض تطبيقات المعالجة المحددة ، مما يجعل من المجدي تصنيف العديد من درجات كربيد الأسمنتية.

إن نظامي تصنيف كربيد أكثر استخدامًا لتطبيقات الآلات هما نظام تعيين C ونظام تعيين ISO. على الرغم من أن أي نظام لا يعكس تمامًا خصائص المواد التي تؤثر على اختيار درجات كربيد الأسمنتية ، إلا أنها توفر نقطة انطلاق للمناقشة. لكل تصنيف ، لدى العديد من الشركات المصنعة درجات خاصة بها ، مما يؤدي إلى مجموعة واسعة من درجات الكربيد。

يمكن أيضًا تصنيف درجات كربيد عن طريق التكوين. يمكن تقسيم درجات Tungsten Carbide (WC) إلى ثلاثة أنواع أساسية: بسيطة ، البلورة الدقيقة والبلد. تتكون درجات Simplex بشكل أساسي من كربيد التنغستن وملاعب الكوبالت ، ولكنها قد تحتوي أيضًا على كميات صغيرة من مثبطات نمو الحبوب. يتكون الدرجة المصغرة من البلورات من كربيد التنغستن وموثق الكوبالت المضافة مع عدة آلاف من كربيد الفاناديوم (VC) و (OR) كربيد الكروم (CR3C2) ، ويمكن أن يصل حجم الحبوب إلى 1 ميكرون أو أقل. تتكون درجات السبائك من كربيد التنغستن وملاعب الكوبالت التي تحتوي على كاربايد التيتانيوم (TIC) القليلة (TIC) ، كربيد التانتالوم (TAC) ، و Niobium Carbide (NBC). تُعرف هذه الإضافات أيضًا باسم الكربيد المكعب بسبب خصائصها المثيرة. تُظهر البنية المجهرية الناتجة بنية ثلاثية الطور غير متجانسة.

1) درجات كربيد بسيطة

هذه الدرجات لقطع المعادن عادة ما تحتوي على 3 ٪ إلى 12 ٪ من الكوبالت (بالوزن). يتراوح نطاق حبة كربيد التنغستن عادة ما بين 1-8 ميكرون. كما هو الحال مع الدرجات الأخرى ، فإن تقليل حجم جسيمات كربيد التنغستن يزيد من صلابة وقوة التمزق المستعرض (TRS) ، ولكنه يقلل من صلابة. عادة ما تكون صلابة النوع النقي بين HRA89-93.5 ؛ عادة ما تكون قوة التمزق المستعرض بين 175-350ksi. قد تحتوي مساحيق هذه الدرجات على كميات كبيرة من المواد المعاد تدويرها.

يمكن تقسيم درجات النوع البسيط إلى C1-C4 في نظام G Grade ، ويمكن تصنيفها وفقًا لسلسلة الصف K و N و S و H في نظام درجة ISO. يمكن تصنيف درجات Simplex ذات الخصائص المتوسطة على أنها درجات للأغراض العامة (مثل C2 أو K20) ويمكن استخدامها في الدوران والطحن والتخطيط والممل ؛ يمكن تصنيف الدرجات ذات حجم الحبوب الأصغر أو انخفاض محتوى الكوبالت والصلابة العالية على أنها درجات تشطيب (مثل C4 أو K01) ؛ يمكن تصنيف الدرجات ذات حجم الحبوب الأكبر أو محتوى الكوبالت الأعلى والصلابة الأفضل على أنها درجات خشنة (مثل C1 أو K30).

يمكن استخدام الأدوات المصنوعة في درجات Simplex لتصنيع الحديد الزهر ، 200 و 300 سلسلة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، الألومنيوم وغيرها من المعادن غير الحديدية ، فائقة الصلب والفولاذ المتصلب. يمكن أيضًا استخدام هذه الدرجات في تطبيقات القطع غير المعدنية (على سبيل المثال كأدوات للحفر الصخرية والجيولوجية) ، وتتضمن هذه الدرجات حجم حجم الحبوب من 1.5-10μm (أو أكبر) ومحتوى الكوبالت بنسبة 6 ٪ -16 ٪. هناك استخدام آخر غير معدن لدرجات كربيد البسيطة في تصنيع وفاة ولكمات. عادة ما يكون لهذه الدرجات حجم الحبوب المتوسطة مع محتوى الكوبالت بنسبة 16 ٪ -30 ٪.

(2) درجات كربيد ترويجية صغيرة

عادة ما تحتوي هذه الدرجات على 6 ٪ -15 ٪ من الكوبالت. أثناء تلبد الطور السائل ، يمكن لإضافة كربيد الفاناديوم و/أو كربيد الكروم التحكم في نمو الحبوب للحصول على بنية حبوب دقيقة بحجم جسيمات أقل من 1 ميكرون. هذه الدرجة ذات الحبيبات الدقيقة لها صلابة عالية جدًا وقوة تمزق عرضية فوق 500ksi. يتيح الجمع بين القوة العالية والصلابة الكافية لهذه الدرجات استخدام زاوية أشعل النار الإيجابية الأكبر ، مما يقلل من قوى القطع وينتج رقائق أرق عن طريق القطع بدلاً من دفع المواد المعدنية.

من خلال تحديد جودة صارمة لمختلف المواد الخام في إنتاج درجات مسحوق كربيد الأسمنت ، والتحكم الصارم في ظروف عملية التلبد لمنع تكوين الحبوب الكبيرة بشكل غير طبيعي في البنية المجهرية المادية ، من الممكن الحصول على خصائص المواد المناسبة. من أجل الحفاظ على حجم الحبوب الصغيرة والموحدة ، يجب استخدام المسحوق المعاد تدويره فقط إذا كان هناك تحكم كامل في عملية المواد الخام والاسترداد ، واختبار جودة واسع النطاق.

يمكن تصنيف درجات البلورة الصغيرة وفقًا لسلسلة الصف M في نظام درجة ISO. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طرق التصنيف الأخرى في نظام درجة C ونظام درجة ISO هي نفس الدرجات النقية. يمكن استخدام درجات البلوريات الدقيقة لصنع الأدوات التي تقطع مواد العمل الأكثر ليونة ، لأن سطح الأداة يمكن تصنيعه على نحو سلس للغاية ويمكن أن يحافظ على حافة طليعة للغاية.

يمكن أيضًا استخدام درجات البلورة الصغيرة لتشغيل Superalloys المستندة إلى النيكل ، حيث يمكنها الصمود إلى قطع درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية. لمعالجة Superalloys والمواد الخاصة الأخرى ، يمكن استخدام أدوات الصف الصغرى وأدوات الدرجة النقية التي تحتوي على الروثينيوم في وقت واحد أن يحسن مقاومة التآكل ، ومقاومة التشوه والمتانة. درجات البلورة الصغيرة مناسبة أيضًا لتصنيع الأدوات الدوارة مثل التدريبات التي تولد إجهاد القص. هناك تدريبات مصنوعة من درجات مركبة من كربيد الأسمنت. في أجزاء محددة من نفس التدريبات ، يختلف محتوى الكوبالت في المادة ، بحيث يتم تحسين صلابة وصدة الحفر وفقًا لاحتياجات المعالجة.

(3) درجات كربيد من نوع السبائك

تستخدم هذه الدرجات بشكل أساسي لقطع أجزاء الصلب ، وعادة ما يكون محتوى الكوبالت 5 ٪ إلى 10 ٪ ، ويتراوح حجم الحبوب من 0.8-2 ميكرون. عن طريق إضافة كربيد التيتانيوم 4 ٪ -25 ٪ (TIC) ، يمكن تقليل ميل كربيد التنغستن (WC) إلى سطح رقائق الصلب. يمكن تحسين قوة الأداة ومقاومة ارتداء الحفرة ومقاومة الصدمة الحرارية عن طريق إضافة ما يصل إلى 25 ٪ من كربيد tantalum (TAC) و Niobium Carbide (NBC). تزيد إضافة هذه الكربيد المكعبة أيضًا من صلابة الأداة الحمراء ، مما يساعد على تجنب التشوه الحراري للأداة في القطع الثقيلة أو العمليات الأخرى حيث ستولد الحافة درجات حرارة عالية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يوفر كربيد التيتانيوم مواقع النواة أثناء التلبيد ، مما يحسن توحيد توزيع كربيد المكعب في الشغل.

بشكل عام ، فإن نطاق الصلابة من درجات كربيد من نوع السبائك هو HRA91-94 ، وقوة الكسر المستعرض هي 150-300KSI. بالمقارنة مع الدرجات النقية ، فإن درجات السبائك لديها مقاومة للارتداء الضعيفة وقوة أقل ، ولكن لديها مقاومة أفضل لارتداء لاصق. يمكن تقسيم درجات السبائك إلى C5-C8 في نظام G Grade ، ويمكن تصنيفها وفقًا لسلسلة الصف P و M في نظام درجة ISO. يمكن تصنيف درجات السبائك ذات الخصائص الوسيطة على أنها درجات للأغراض العامة (مثل C6 أو P30) ويمكن استخدامها في الدوران والتنصت والتخطيط والطحن. يمكن تصنيف أصعب الدرجات على أنها الدرجات النهائية (مثل C8 و P01) لإنهاء العمليات الممل والمملة. عادةً ما تحتوي هذه الدرجات على أحجام أصغر حبوبًا وأقل محتوى الكوبالت للحصول على الصلابة المطلوبة وارتداء المقاومة. ومع ذلك ، يمكن الحصول على خصائص مواد مماثلة عن طريق إضافة المزيد من الكربيد المكعب. يمكن تصنيف الدرجات ذات أعلى صلابة على أنها درجات خشنة (على سبيل المثال C5 أو P50). عادةً ما يكون لهذه الدرجات حجم حبوب متوسطة ومحتوى عالي الكوبالت ، مع الإضافات المنخفضة من الكربيد المكعب لتحقيق المتانة المطلوبة عن طريق تثبيط نمو الكراك. في عمليات الدوران المتقطعة ، يمكن تحسين أداء القطع باستخدام الدرجات الغنية بالكوبالت المذكورة أعلاه مع ارتفاع محتوى الكوبالت على سطح الأداة.

يتم استخدام درجات السبائك ذات المحتوى السفلي من التيتانيوم لتصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ والحديد المرن ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا في تصنيع المعادن غير الحديدية مثل Superoalloys المستندة إلى النيكل. عادة ما يكون حجم الحبوب لهذه الدرجات أقل من 1 ميكرون ، ومحتوى الكوبالت 8 ٪ -12 ٪. يمكن استخدام الدرجات الصعبة ، مثل M10 ، لتحويل الحديد المرن ؛ يمكن استخدام الدرجات الأكثر صرامة ، مثل M40 ، لطحن الفولاذ والتخطيط ، أو لتحويل الفولاذ المقاوم للصدأ أو superalloys.

يمكن أيضًا استخدام درجات كربيد من نوع السبائك لأغراض القطع غير المعدنية ، وذلك أساسًا لتصنيع الأجزاء المقاومة للارتداء. عادة ما يكون حجم الجسيمات لهذه الدرجات 1.2-2 ميكرون ، ومحتوى الكوبالت 7 ٪ -10 ٪. عند إنتاج هذه الدرجات ، تتم إضافة نسبة عالية من المواد الخام المعاد تدويرها عادةً ، مما يؤدي إلى فعالية عالية من حيث التكلفة في تطبيقات الأجزاء. تتطلب أجزاء التآكل مقاومة جيدة للتآكل وارتفاع صلابة ، والتي يمكن الحصول عليها عن طريق إضافة كربيد النيكل والكروم عند إنتاج هذه الدرجات.

من أجل تلبية المتطلبات التقنية والاقتصادية لمصنعي الأدوات ، يعد مسحوق كربيد العنصر الرئيسي. تضمن المساحيق المصممة لمعدات تصنيع الشركات المصنعة للأدوات ومعلمات العملية أداء قطعة العمل النهائية وأسفرت عن مئات درجات كربيد. تتيح الطبيعة القابلة لإعادة التدوير لمواد كربيد والقدرة على العمل مباشرة مع موردي المسحوق صانعي الأدوات للتحكم الفعال في جودة منتجهم وتكاليف المواد.