المعرفة الأساسية لمواد أداة كربيد

الكربيد هو الفئة الأكثر استخدامًا من مواد أدوات التصنيع عالية السرعة (HSM) ، والتي يتم إنتاجها عن طريق عمليات تعدين المساحيق وتتكون من جزيئات كربيد صلبة (عادةً كربيد التنجستن) وتكوين رابطة معدنية أكثر ليونة.في الوقت الحاضر ، هناك المئات من الكربيدات الأسمنتية القائمة على WC بتركيبات مختلفة ، يستخدم معظمها الكوبالت (Co) كمواد رابطة ، كما أن النيكل (Ni) والكروم (Cr) يشيع استخدامهما كعناصر رابطة ، ويمكن أيضًا إضافة عناصر أخرى .بعض عناصر صناعة السبائك.لماذا يوجد الكثير من درجات الكربيد؟كيف يختار مصنعو الأدوات مادة الأداة المناسبة لعملية قطع معينة؟للإجابة على هذه الأسئلة ، دعنا أولاً نلقي نظرة على الخصائص المختلفة التي تجعل كربيد الأسمنت مادة مثالية للأداة.

صلابة وصلابة

كربيد WC-Co له مزايا فريدة من حيث الصلابة والمتانة.كربيد التنجستن (WC) شديد الصلابة بطبيعته (أكثر من اكسيد الالمونيوم أو الألومينا) ، ونادرًا ما تقل صلابته مع زيادة درجة حرارة التشغيل.ومع ذلك ، فهي تفتقر إلى المتانة الكافية ، وهي خاصية أساسية لأدوات القطع.من أجل الاستفادة من الصلابة العالية لكربيد التنجستن وتحسين صلابته ، يستخدم الناس روابط معدنية لربط كربيد التنجستن معًا ، بحيث تتمتع هذه المادة بصلابة تفوق بكثير صلابة الفولاذ عالي السرعة ، مع القدرة على تحمل معظم القطع عمليات.قوة القطع.بالإضافة إلى ذلك ، يمكنها تحمل درجات حرارة القطع العالية الناتجة عن المعالجة عالية السرعة.

اليوم ، يتم طلاء جميع سكاكين وإدراج WC-Co تقريبًا ، لذا يبدو دور المادة الأساسية أقل أهمية.ولكن في الواقع ، فإن معامل المرونة العالي لمادة WC-Co (مقياس الصلابة ، وهو حوالي ثلاثة أضعاف الفولاذ عالي السرعة في درجة حرارة الغرفة) هو الذي يوفر الركيزة غير القابلة للتشوه للطلاء.توفر مصفوفة WC-Co أيضًا الصلابة المطلوبة.هذه الخصائص هي الخصائص الأساسية لمواد WC-Co ، ولكن يمكن أيضًا تصميم خصائص المواد عن طريق تعديل تركيبة المواد والبنية المجهرية عند إنتاج مساحيق كربيد الأسمنت.لذلك ، فإن ملاءمة أداء الأداة لآلة معينة تعتمد إلى حد كبير على عملية الطحن الأولية.

عملية الطحن

يتم الحصول على مسحوق كربيد التنجستن عن طريق كربنة مسحوق التنجستن (W).تعتمد خصائص مسحوق كربيد التنجستن (خاصة حجم الجسيمات) بشكل أساسي على حجم الجسيمات لمسحوق التنغستن للمواد الخام ودرجة حرارة ووقت الكربنة.يعتبر التحكم الكيميائي أيضًا أمرًا بالغ الأهمية ، ويجب أن يظل محتوى الكربون ثابتًا (قريبًا من القيمة المتكافئة البالغة 6.13٪ بالوزن).يمكن إضافة كمية صغيرة من الفاناديوم و / أو الكروم قبل المعالجة بالكربنة من أجل التحكم في حجم جسيمات المسحوق من خلال العمليات اللاحقة.تتطلب ظروف المعالجة النهائية المختلفة واستخدامات المعالجة النهائية المختلفة مزيجًا محددًا من حجم جسيمات كربيد التنجستن ومحتوى الكربون ومحتوى الفاناديوم ومحتوى الكروم ، والتي يمكن من خلالها إنتاج مجموعة متنوعة من مساحيق كربيد التنجستن المختلفة.على سبيل المثال ، تنتج ATI Alldyne ، وهي شركة مصنعة لمسحوق كربيد التنجستن ، 23 درجة قياسية من مسحوق كربيد التنجستن ، ويمكن أن تصل أصناف مسحوق كربيد التنجستن المخصص وفقًا لمتطلبات المستخدم إلى أكثر من 5 مرات من الدرجات القياسية لمسحوق كربيد التنجستن.

عند خلط وطحن مسحوق كربيد التنجستن والسندات المعدنية لإنتاج درجة معينة من مسحوق كربيد الأسمنت ، يمكن استخدام تركيبات 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 سبيكة أخرى.على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي إضافة الروثينيوم إلى كربيد WC-Co الأسمنتي إلى تحسين صلابته بشكل كبير دون تقليل صلابته.يمكن أن تؤدي زيادة محتوى الموثق أيضًا إلى تحسين صلابة كربيد الأسمنت ، ولكنها ستقلل من صلابته.

يمكن أن يؤدي تقليل حجم جزيئات كربيد التنجستن إلى زيادة صلابة المادة ، ولكن يجب أن يظل حجم جزيئات كربيد التنجستن كما هو أثناء عملية التلبيد.أثناء التلبيد ، تتحد جزيئات كربيد التنجستن وتنمو من خلال عملية الذوبان وإعادة الترسيب.في عملية التلبيد الفعلية ، من أجل تكوين مادة كثيفة بالكامل ، تصبح الرابطة المعدنية سائلة (تسمى تلبيد الطور السائل).يمكن التحكم في معدل نمو جسيمات كربيد التنجستن عن طريق إضافة كربيدات معدنية انتقالية أخرى ، بما في ذلك كربيد الفاناديوم (VC) وكربيد الكروم (Cr3C2) وكربيد التيتانيوم (TiC) وكربيد التنتالوم (TaC) وكربيد النيوبيوم (NbC).عادة ما تضاف هذه الكربيدات المعدنية عندما يتم خلط مسحوق كربيد التنجستن وطحنه برابطة معدنية ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا تكوين كربيد الفاناديوم وكربيد الكروم عندما يتم كربيد مسحوق كربيد التنجستن.

يمكن أيضًا إنتاج مسحوق كربيد التنجستن باستخدام مواد كربيد الأسمنت المعاد تدويرها.إعادة تدوير وإعادة استخدام كربيد الخردة لها تاريخ طويل في صناعة كربيد الأسمنت وهي جزء مهم من السلسلة الاقتصادية بأكملها للصناعة ، مما يساعد على تقليل تكاليف المواد ، وتوفير الموارد الطبيعية وتجنب النفايات.التخلص الضار.يمكن إعادة استخدام كربيد الخردة المعزز بشكل عام بواسطة عملية APT (الأمونيوم paratungstate) ، أو عملية استعادة الزنك أو عن طريق التكسير.تتميز مساحيق كربيد التنجستن "المعاد تدويرها" عمومًا بتكثيف أفضل ويمكن التنبؤ به نظرًا لأن مساحة سطحها أصغر من مساحيق كربيد التنجستن المصنوعة مباشرةً من خلال عملية كربيد التنجستن.

تعتبر ظروف المعالجة للطحن المختلط لمسحوق كربيد التنجستن والسندات المعدنية أيضًا معلمات عملية حاسمة.أكثر تقنيات الطحن شيوعًا هي الطحن بالكرات والطحن الدقيق.تتيح كلتا العمليتين الخلط المنتظم للمساحيق المطحونة وتقليل حجم الجسيمات.من أجل جعل قطعة العمل المضغوطة لاحقًا تتمتع بالقوة الكافية ، والحفاظ على شكل قطعة العمل ، وتمكين المشغل أو المناور من التقاط قطعة العمل للتشغيل ، من الضروري عادةً إضافة رابط عضوي أثناء الطحن.يمكن أن يؤثر التركيب الكيميائي لهذه الرابطة على كثافة وقوة قطعة العمل المضغوطة.لتسهيل المناولة ، يُنصح بإضافة مواد رابطة عالية القوة ، ولكن هذا ينتج عنه كثافة ضغط أقل وقد ينتج عنه كتل يمكن أن تسبب عيوبًا في المنتج النهائي.

بعد الطحن ، عادة ما يتم تجفيف المسحوق بالرش لإنتاج كتل حرة التدفق متماسكة ببعضها البعض بواسطة روابط عضوية.من خلال تعديل تكوين المادة الرابطة العضوية ، يمكن تخصيص قابلية التدفق وكثافة الشحن لهذه التكتلات حسب الرغبة.من خلال غربلة الجسيمات الخشنة أو الدقيقة ، يمكن تخصيص توزيع حجم الجسيمات للكتل بشكل أكبر لضمان التدفق الجيد عند تحميله في تجويف القالب.

تصنيع الشغل

يمكن تشكيل قطع عمل الكربيد من خلال مجموعة متنوعة من طرق المعالجة.اعتمادًا على حجم قطعة العمل ، ومستوى تعقيد الشكل ، ومجموعة الإنتاج ، يتم تشكيل معظم إدراجات القطع باستخدام قوالب صلبة ذات ضغط علوي وسفلي.من أجل الحفاظ على تناسق وزن وحجم قطعة العمل أثناء كل عملية ضغط ، من الضروري التأكد من أن كمية المسحوق (الكتلة والحجم) المتدفقة في التجويف هي نفسها تمامًا.يتم التحكم في سيولة المسحوق بشكل أساسي من خلال توزيع حجم التكتلات وخصائص الموثق العضوي.يتم تشكيل قطع العمل المقولبة (أو "الفراغات") عن طريق تطبيق ضغط قولبة يبلغ 10-80 ksi (كيلو رطل لكل قدم مربع) على المسحوق الذي تم تحميله في تجويف القالب.

حتى تحت ضغط القولبة المرتفع للغاية ، فإن جزيئات كربيد التنجستن الصلبة لن تتشوه أو تنكسر ، ولكن يتم ضغط الرابط العضوي في الفجوات بين جزيئات كربيد التنجستن ، وبالتالي تحديد موضع الجسيمات.كلما زاد الضغط ، كلما زادت إحكام الترابط بين جزيئات كربيد التنجستن وزادت كثافة ضغط قطعة الشغل.قد تختلف خصائص صب درجات مسحوق كربيد الأسمنت ، اعتمادًا على محتوى المادة اللاصقة المعدنية ، وحجم وشكل جسيمات كربيد التنجستن ، ودرجة التكتل ، وتكوين وإضافة مادة رابطة عضوية.من أجل توفير معلومات كمية حول خصائص ضغط درجات مساحيق كربيد الأسمنت ، عادةً ما يتم تصميم العلاقة بين كثافة القولبة وضغط القولبة من قبل الشركة المصنعة للمسحوق.تضمن هذه المعلومات أن المسحوق المزود متوافق مع عملية قولبة الشركة المصنعة للأداة.

عادةً ما يتم تصنيع قطع عمل كربيد كبيرة الحجم أو قطع عمل كربيد ذات نسب عرض عالية (مثل السيقان للمطاحن الطرفية والمثاقب) من درجات مضغوطة بشكل موحد من مسحوق الكربيد في كيس مرن.على الرغم من أن دورة إنتاج طريقة الضغط المتوازنة أطول من دورة طريقة التشكيل ، فإن تكلفة تصنيع الأداة أقل ، لذا فإن هذه الطريقة أكثر ملاءمة لإنتاج دفعة صغيرة.

تتمثل طريقة العملية هذه في وضع المسحوق في الكيس ، وإغلاق فوهة الكيس ، ثم وضع الكيس المليء بالمسحوق في حجرة ، والضغط على 30-60ksi من خلال جهاز هيدروليكي للضغط.غالبًا ما يتم تشكيل قطع العمل المضغوطة وفقًا لأشكال هندسية محددة قبل التلبيد.يتم تكبير حجم الكيس لاستيعاب انكماش قطع الشغل أثناء الضغط ولتوفير هامش كاف لعمليات الطحن.نظرًا لأن قطعة العمل تحتاج إلى المعالجة بعد الضغط ، فإن متطلبات اتساق الشحن ليست صارمة مثل متطلبات طريقة التشكيل ، ولكن لا يزال من المرغوب فيه التأكد من تحميل نفس الكمية من المسحوق في الكيس في كل مرة.إذا كانت كثافة شحن المسحوق صغيرة جدًا ، فقد يؤدي ذلك إلى عدم كفاية المسحوق في الكيس ، مما يؤدي إلى أن تكون قطعة العمل صغيرة جدًا ويجب التخلص منها.إذا كانت كثافة تحميل المسحوق عالية جدًا ، وكان المسحوق الذي تم تحميله في الكيس أكثر من اللازم ، فيجب معالجة قطعة العمل لإزالة المزيد من المسحوق بعد الضغط عليه.على الرغم من أن المسحوق الزائد الذي تم إزالته وقطع العمل المخردة يمكن إعادة تدويره ، فإن القيام بذلك يقلل من الإنتاجية.

يمكن أيضًا تشكيل قطع عمل الكربيد باستخدام قوالب البثق أو قوالب الحقن.تعتبر عملية التشكيل بالبثق أكثر ملاءمة للإنتاج الضخم لقطع العمل ذات الشكل المحوري المتماثل ، في حين أن عملية التشكيل بالحقن تستخدم عادة للإنتاج الضخم لقطع العمل ذات الشكل المعقد.في كلتا عمليتي التشكيل ، يتم تعليق درجات مسحوق كربيد الأسمنت في مادة رابطة عضوية تضفي تناسقًا يشبه معجون الأسنان إلى مزيج الكربيد الأسمنتي.ثم يتم إما بثق المركب من خلال ثقب أو حقنه في تجويف لتشكيله.تحدد خصائص درجة مسحوق الكربيد الأسمنتي النسبة المثلى للمسحوق إلى المادة الرابطة في الخليط ، ولها تأثير مهم على قابلية تدفق الخليط من خلال فتحة البثق أو الحقن في التجويف.

بعد تشكيل قطعة العمل بالقولبة ، الضغط المتساوي ، البثق أو القولبة بالحقن ، يجب إزالة الرابط العضوي من قطعة العمل قبل مرحلة التلبيد النهائية.يزيل التلبيد المسامية من قطعة العمل ، مما يجعلها كثيفة بالكامل (أو إلى حد كبير).أثناء التلبيد ، تصبح الرابطة المعدنية في قطعة العمل المشكلة بالضغط سائلة ، لكن قطعة الشغل تحافظ على شكلها تحت التأثير المشترك للقوى الشعرية ووصلة الجسيمات.

بعد التلبيد ، تظل هندسة قطع العمل كما هي ، ولكن يتم تقليل الأبعاد.من أجل الحصول على حجم قطعة العمل المطلوبة بعد التلبيد ، يجب مراعاة معدل الانكماش عند تصميم الأداة.يجب تصميم درجة مسحوق الكربيد المستخدمة في صنع كل أداة بحيث يكون لها الانكماش الصحيح عند ضغطها تحت الضغط المناسب.

في جميع الحالات تقريبًا ، يلزم إجراء معالجة ما بعد التلبيد لقطع العمل الملبدة.العلاج الأساسي لأدوات القطع هو شحذ حافة القطع.تتطلب العديد من الأدوات طحن هندستها وأبعادها بعد التكلس.تتطلب بعض الأدوات طحنًا علويًا وسفليًا ؛يحتاج البعض الآخر إلى طحن محيطي (مع أو بدون شحذ حافة القطع).يمكن إعادة تدوير جميع رقائق الكربيد الناتجة عن الطحن.

طلاء الشغل

في كثير من الحالات ، تحتاج قطعة العمل النهائية إلى أن تكون مطلية.يوفر الطلاء تزييتًا وصلابة متزايدة ، بالإضافة إلى حاجز انتشار على الركيزة ، مما يمنع الأكسدة عند التعرض لدرجات حرارة عالية.الركيزة كربيد الأسمنت أمر بالغ الأهمية لأداء الطلاء.بالإضافة إلى تخصيص الخصائص الرئيسية لمسحوق المصفوفة ، يمكن أيضًا تصميم خصائص سطح المصفوفة عن طريق الاختيار الكيميائي وتغيير طريقة التلبيد.من خلال انتقال الكوبالت ، يمكن إثراء المزيد من الكوبالت في الطبقة الخارجية من سطح الشفرة بسمك 20-30 ميكرومتر بالنسبة لبقية قطعة العمل ، مما يمنح سطح الركيزة قوة وصلابة أفضل ، مما يجعلها أكثر مقاومة التشوه.

بناءً على عملية التصنيع الخاصة بهم (مثل طريقة إزالة الشمع ومعدل التسخين ووقت التلبيد ودرجة الحرارة والجهد الكربوني) ، قد يكون لدى الشركة المصنعة للأداة بعض المتطلبات الخاصة لدرجة مسحوق كربيد الأسمنت المستخدم.قد يقوم بعض صانعي الأدوات بتلبيد قطعة العمل في فرن تفريغ ، بينما قد يستخدم البعض الآخر فرن تلبيد الضغط المتساوي الساكن (HIP) (الذي يضغط على قطعة العمل بالقرب من نهاية دورة العملية لإزالة أي بقايا) المسام).قد تحتاج أيضًا قطع العمل الملبدة في فرن تفريغ إلى الضغط عليها بشكل متساوي من خلال عملية إضافية لزيادة كثافة قطعة العمل.قد تستخدم بعض الشركات المصنعة للأدوات درجات حرارة عالية للتلبيد بالفراغ لزيادة الكثافة الملبدة للمخاليط ذات المحتوى المنخفض من الكوبالت ، ولكن هذا النهج قد يخفف بنيتها المجهرية.من أجل الحفاظ على حجم حبيبات دقيق ، يمكن اختيار مساحيق ذات حجم جزيئات أصغر من كربيد التنجستن.من أجل مطابقة معدات الإنتاج المحددة ، فإن ظروف إزالة الشمع والجهد الكربوني لها أيضًا متطلبات مختلفة لمحتوى الكربون في مسحوق كربيد الأسمنت.

تصنيف الدرجة

تشكل التغييرات المختلطة لأنواع مختلفة من مسحوق كربيد التنجستن ، وتكوين الخليط ومحتوى الرابط المعدني ، ونوع وكمية مثبط نمو الحبوب ، وما إلى ذلك ، مجموعة متنوعة من درجات كربيد الأسمنت.ستحدد هذه المعلمات البنية المجهرية للكربيد الأسمنتي وخصائصه.أصبحت بعض التركيبات المحددة من الخصائص ذات أولوية لبعض تطبيقات المعالجة المحددة ، مما يجعلها ذات مغزى لتصنيف درجات كربيد الأسمنت المختلفة.

أكثر أنظمة تصنيف الكربيد شيوعًا في تطبيقات المعالجة هما نظام تعيين C ونظام تعيين ISO.على الرغم من أن أيا من النظامين لا يعكس بالكامل خصائص المواد التي تؤثر على اختيار درجات كربيد الأسمنت ، إلا أنهما يوفران نقطة انطلاق للمناقشة.لكل تصنيف ، العديد من الشركات المصنعة لها درجاتها الخاصة ، مما ينتج عنه مجموعة متنوعة من درجات الكربيد。

يمكن أيضًا تصنيف درجات الكربيد حسب التركيب.يمكن تقسيم درجات كربيد التنجستن (WC) إلى ثلاثة أنواع أساسية: بسيطة وجريزوفولفين وسبائك.تتكون درجات Simplex بشكل أساسي من مواد رابطة كربيد التنجستن والكوبالت ، ولكنها قد تحتوي أيضًا على كميات صغيرة من مثبطات نمو الحبوب.تتكون الدرجة الجريزوفولفين من كربيد التنجستن والموثق الكوبالت المضاف مع عدة آلاف من كربيد الفاناديوم (VC) و (أو) كربيد الكروم (Cr3C2) ، ويمكن أن يصل حجم حبيباته إلى 1 ميكرومتر أو أقل.تتكون درجات السبيكة من كربيد التنجستن والكوبالت التي تحتوي على نسبة قليلة من كربيد التيتانيوم (TiC) وكربيد التنتالوم (TaC) وكربيد النيوبيوم (NbC).تُعرف هذه الإضافات أيضًا باسم الكربيدات المكعبة بسبب خصائص التلبيد.تظهر البنية المجهرية الناتجة بنية ثلاثية الطور غير متجانسة.

1) درجات كربيد بسيطة

عادةً ما تحتوي درجات قطع المعادن هذه على 3٪ إلى 12٪ كوبالت (بالوزن).يتراوح حجم حبيبات كربيد التنجستن عادة بين 1-8 ميكرومتر.كما هو الحال مع الدرجات الأخرى ، يؤدي تقليل حجم جزيئات كربيد التنجستن إلى زيادة صلابته وقوة التمزق المستعرض (TRS) ، ولكنه يقلل من صلابتها.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 الدرجات C ، ويمكن تصنيفها وفقًا لسلسلة درجات K و N و S و H في نظام درجات ISO.يمكن تصنيف الدرجات البسيطة ذات الخصائص الوسيطة على أنها درجات للأغراض العامة (مثل C2 أو K20) ويمكن استخدامها للخراطة والطحن والتخطيط والتثقيب ؛يمكن تصنيف الدرجات ذات حجم الحبيبات الأصغر أو محتوى الكوبالت المنخفض والصلابة الأعلى كدرجات نهائية (مثل C4 أو K01) ؛يمكن تصنيف الدرجات ذات الحجم الأكبر للحبوب أو محتوى الكوبالت العالي والمتانة الأفضل على أنها درجات خشنة (مثل C1 أو K30).

يمكن استخدام الأدوات المصنوعة في درجات Simplex لتصنيع الحديد الزهر والفولاذ المقاوم للصدأ من فئة 200 و 300 والألمنيوم والمعادن غير الحديدية الأخرى والسبائك الفائقة والفولاذ المقوى.يمكن أيضًا استخدام هذه الدرجات في تطبيقات القطع غير المعدنية (على سبيل المثال كأدوات حفر الصخور والجيولوجيا) ، وهذه الدرجات لها نطاق حجم حبيبات يتراوح من 1.5 إلى 10 ميكرومتر (أو أكبر) ومحتوى الكوبالت من 6٪ -16٪.هناك استخدام آخر للقطع غير المعدني لدرجات الكربيد البسيطة في تصنيع القوالب واللكمات.عادة ما يكون لهذه الدرجات حجم حبيبات متوسط ​​مع محتوى من الكوبالت من 16٪ إلى 30٪.

(2) درجات كربيد الأسمنت الجريزوفولفين

تحتوي هذه الدرجات عادة على 6٪ -15٪ كوبالت.أثناء تلبيد المرحلة السائلة ، يمكن أن تتحكم إضافة كربيد الفاناديوم و / أو كربيد الكروم في نمو الحبوب للحصول على بنية حبيبات دقيقة بحجم جسيم أقل من 1 ميكرومتر.تتميز هذه الدرجة ذات الحبيبات الدقيقة بصلابة عالية جدًا وقوة تمزق عرضي أعلى من 500ksi.يسمح الجمع بين القوة العالية والمتانة الكافية لهذه الدرجات باستخدام زاوية أشعل النار موجبة أكبر ، مما يقلل من قوى القطع وينتج رقاقات أرق عن طريق القطع بدلاً من دفع المادة المعدنية.

من خلال التحديد الصارم للجودة لمختلف المواد الخام في إنتاج درجات مسحوق كربيد الأسمنت ، والتحكم الصارم في ظروف عملية التلبيد لمنع تكوين حبيبات كبيرة بشكل غير طبيعي في البنية المجهرية للمواد ، من الممكن الحصول على خصائص المواد المناسبة.من أجل الحفاظ على حجم الحبوب صغيرًا وموحدًا ، يجب استخدام المسحوق المعاد تدويره فقط إذا كان هناك سيطرة كاملة على المواد الخام وعملية الاسترداد ، واختبار الجودة الشامل.

يمكن تصنيف الدرجات الجريزوفولفين وفقًا لسلسلة درجات M في نظام درجات ISO.بالإضافة إلى ذلك ، فإن طرق التصنيف الأخرى في نظام الدرجات C ونظام الدرجات ISO هي نفس الدرجات البحتة.يمكن استخدام الدرجات الجريزوفولفين لصنع الأدوات التي تقطع مواد قطع العمل الأكثر ليونة ، لأن سطح الأداة يمكن تشكيله بشكل سلس للغاية ويمكن أن يحافظ على حافة قطع حادة للغاية.

يمكن أيضًا استخدام الدرجات الجريزوفولفين في تصنيع السبائك الفائقة القائمة على النيكل ، حيث يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية.لمعالجة السبائك الفائقة والمواد الخاصة الأخرى ، يمكن أن يؤدي استخدام أدوات الصف الجريزوفولفين وأدوات الدرجة النقية المحتوية على الروثينيوم إلى تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التشوه والمتانة في نفس الوقت.الدرجات الجريزوفولفين مناسبة أيضًا لتصنيع الأدوات الدوارة مثل المثاقب التي تولد إجهاد القص.هناك مثقاب مصنوع من درجات مركبة من كربيد الأسمنت.في أجزاء محددة من نفس المثقاب ، يختلف محتوى الكوبالت في المادة ، بحيث يتم تحسين صلابة ومتانة المثقاب وفقًا لاحتياجات المعالجة.

(3) درجات كربيد عزز نوع سبيكة

تستخدم هذه الدرجات بشكل أساسي لقطع الأجزاء الفولاذية ، ومحتوى الكوبالت الخاص بها عادة ما يكون 5٪ -10٪ ، وحجم الحبوب يتراوح من 0.8-2μm.بإضافة 4٪ -25٪ كربيد التيتانيوم (TiC) ، يمكن تقليل ميل كربيد التنجستن (WC) للانتشار على سطح رقائق الصلب.يمكن تحسين قوة الأداة ومقاومة تآكل الحفرة ومقاومة الصدمات الحرارية عن طريق إضافة ما يصل إلى 25٪ من كربيد التنتالوم (TaC) وكربيد النيوبيوم (NbC).تؤدي إضافة هذه الكربيدات المكعبة أيضًا إلى زيادة الصلابة الحمراء للأداة ، مما يساعد على تجنب التشوه الحراري للأداة في عمليات القطع الثقيلة أو غيرها من العمليات حيث تولد حافة القطع درجات حرارة عالية.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يوفر كربيد التيتانيوم مواقع التنوي أثناء التلبيد ، مما يحسن توحيد توزيع كربيد المكعب في قطعة العمل.

بشكل عام ، نطاق الصلابة لدرجات كربيد الأسمنت من نوع السبيكة هو HRA91-94 ، وقوة الكسر المستعرض هي 150-300 ki.بالمقارنة مع الدرجات النقية ، تتميز درجات السبائك بمقاومة تآكل ضعيفة وقوة أقل ، ولكنها تتمتع بمقاومة أفضل للتآكل اللاصق.يمكن تقسيم درجات السبائك إلى C5-C8 في نظام الدرجات C ، ويمكن تصنيفها وفقًا لسلسلة درجات P و M في نظام درجات ISO.يمكن تصنيف درجات السبائك ذات الخصائص الوسيطة على أنها درجات للأغراض العامة (مثل C6 أو P30) ويمكن استخدامها في الخراطة والتنصت والتخطيط والطحن.يمكن تصنيف أصعب الدرجات على أنها درجات نهائية (مثل C8 و P01) لإنهاء عمليات الخراطة والتثقيب.تحتوي هذه الدرجات عادةً على أحجام حبيبات أصغر ومحتوى أقل من الكوبالت للحصول على الصلابة المطلوبة ومقاومة التآكل.ومع ذلك ، يمكن الحصول على خصائص مادة مماثلة بإضافة المزيد من الكربيدات المكعبة.يمكن تصنيف الدرجات ذات المتانة الأعلى على أنها درجات خشنة (مثل C5 أو P50).تحتوي هذه الدرجات عادةً على حجم حبيبات متوسط ​​ومحتوى عالٍ من الكوبالت ، مع إضافات منخفضة من الكربيدات المكعبة لتحقيق المتانة المطلوبة عن طريق منع نمو الشقوق.في عمليات التقليب المتقطعة ، يمكن تحسين أداء القطع بشكل أكبر باستخدام الدرجات الغنية بالكوبالت المذكورة أعلاه مع محتوى أعلى من الكوبالت على سطح الأداة.

تُستخدم درجات السبائك التي تحتوي على محتوى منخفض من كربيد التيتانيوم في تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ والحديد القابل للطرق ، ولكن يمكن أيضًا استخدامها لتصنيع المعادن غير الحديدية مثل السبائك الفائقة القائمة على النيكل.عادة ما يكون حجم الحبيبات لهذه الدرجات أقل من 1 ميكرومتر ، ومحتوى الكوبالت هو 8٪ -12٪.يمكن استخدام الدرجات الأكثر صلابة ، مثل M10 ، لتحويل الحديد القابل للطرق ؛يمكن استخدام درجات أكثر صرامة ، مثل M40 ، لطحن وتسوية الفولاذ ، أو لتقليب الفولاذ المقاوم للصدأ أو السبائك الفائقة.

يمكن أيضًا استخدام درجات كربيد الأسمنت من نوع السبائك لأغراض القطع غير المعدنية ، وبشكل أساسي لتصنيع الأجزاء المقاومة للتآكل.عادة ما يكون حجم الجسيمات لهذه الدرجات 1.2-2 ميكرومتر ، ومحتوى الكوبالت هو 7٪ -10٪.عند إنتاج هذه الدرجات ، عادةً ما يتم إضافة نسبة عالية من المواد الخام المعاد تدويرها ، مما يؤدي إلى فعالية التكلفة العالية في تطبيقات أجزاء التآكل.تتطلب أجزاء التآكل مقاومة جيدة للتآكل وصلابة عالية ، والتي يمكن الحصول عليها عن طريق إضافة كربيد النيكل والكروم عند إنتاج هذه الدرجات.

من أجل تلبية المتطلبات التقنية والاقتصادية لمصنعي الأدوات ، فإن مسحوق الكربيد هو العنصر الأساسي.تضمن المساحيق المصممة لمعدات التصنيع الخاصة بمصنعي الأدوات ومعلمات العملية أداء قطعة العمل النهائية وأسفرت عن مئات درجات الكربيد.تسمح الطبيعة القابلة لإعادة التدوير لمواد الكربيد والقدرة على العمل مباشرة مع موردي المساحيق لصانعي الأدوات بالتحكم بفعالية في جودة منتجاتهم وتكاليف المواد.