ما هو كربيد الأسمنت، كربيد التنغستن، المعدن الصلب، سبائك الصلب؟

مادة سبيكة مصنوعة من مركب صلب من معدن مقاوم للحرارة ومعدن رابط من خلال عملية تعدين المساحيق. يتمتع الكربيد الأسمنتي بسلسلة من الخصائص الممتازة مثل الصلابة العالية، ومقاومة التآكل، والقوة والمتانة الجيدة، ومقاومة الحرارة ومقاومة التآكل، وخاصة صلابته العالية ومقاومة التآكل، والتي تظل بشكل أساسي دون تغيير حتى عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، ولا يزال يتمتع بخصائص ممتازة. صلابة عالية عند 1000 درجة مئوية. يستخدم الكربيد على نطاق واسع كمواد أداة، مثل أدوات الخراطة، وقواطع الطحن، والمسطحات، والمثاقب، وأدوات الثقب، وما إلى ذلك، لقطع الحديد الزهر، والمعادن غير الحديدية، والبلاستيك، والألياف الكيميائية، والجرافيت، والزجاج، والحجر، والفولاذ العادي، ويمكن استخدامها أيضًا لقطع المواد التي يصعب تصنيعها آليًا مثل الفولاذ المقاوم للحرارة، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ عالي المنغنيز، وفولاذ الأدوات، وما إلى ذلك. تبلغ سرعة القطع لأدوات الكربيد الجديدة الآن مئات أضعاف سرعة قطع الفولاذ الكربوني.

تطبيق كربيد الأسمنت

(1) مادة الأداة

يعتبر الكربيد أكبر كمية من مواد الأدوات، والتي يمكن استخدامها لصنع أدوات الخراطة، وقواطع الطحن، والمسويات، والمثاقب، وما إلى ذلك. ومن بينها، يعتبر كربيد التنغستن والكوبالت مناسبًا لمعالجة الرقائق القصيرة للمعادن الحديدية وغير الحديدية ومعالجة المعادن الحديدية وغير الحديدية. المواد غير المعدنية، مثل الحديد الزهر، والنحاس المصبوب، والباكليت، وما إلى ذلك؛ كربيد التنغستن والتيتانيوم والكوبالت مناسب للمعالجة طويلة المدى للمعادن الحديدية مثل الفولاذ. تصنيع الرقائق. من بين السبائك المماثلة، تلك التي تحتوي على محتوى أكبر من الكوبالت مناسبة للتصنيع الخام، وتلك التي تحتوي على محتوى أقل من الكوبالت مناسبة للتشطيب. تتمتع الكربيدات الأسمنتية للأغراض العامة بعمر تشغيل أطول بكثير من الكربيدات الأسمنتية الأخرى للمواد التي يصعب تصنيعها مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.

(2) مادة القالب

يتم استخدام الكربيد الأسمنتي بشكل أساسي في قوالب العمل الباردة مثل قوالب السحب على البارد، وقوالب التثقيب الباردة، وقوالب البثق الباردة، وقوالب الرصيف الباردة.

مطلوب من قوالب الكربيد ذات الرأس البارد أن تتمتع بصلابة تأثير جيدة، وصلابة الكسر، وقوة التعب، وقوة الانحناء ومقاومة التآكل الجيدة في ظل ظروف العمل المقاومة للتآكل من التأثير أو التأثير القوي. وعادة ما يتم استخدام درجات سبائك الكوبالت المتوسطة والعالية والخشنة، مثل YG15C.

بشكل عام، العلاقة بين مقاومة التآكل وصلابة الكربيد الأسمنتي متناقضة: زيادة مقاومة التآكل ستؤدي إلى انخفاض المتانة، وزيادة المتانة ستؤدي حتما إلى انخفاض مقاومة التآكل. لذلك، عند اختيار درجات السبائك، من الضروري تلبية متطلبات الاستخدام المحددة وفقًا لكائن المعالجة وظروف عمل المعالجة.

إذا كانت الدرجة المختارة عرضة للتشقق المبكر والتلف أثناء الاستخدام، فيجب اختيار الدرجة ذات الصلابة الأعلى؛ إذا كانت الدرجة المحددة عرضة للتآكل المبكر والتلف أثناء الاستخدام، فيجب اختيار الدرجة ذات الصلابة الأعلى ومقاومة التآكل الأفضل. . الدرجات التالية: YG15C، YG18C، YG20C، YL60، YG22C، YG25C من اليسار إلى اليمين، تنخفض الصلابة، وتنخفض مقاومة التآكل، وتزداد المتانة؛ على العكس من ذلك، العكس هو الصحيح.

(3) أدوات القياس والأجزاء المقاومة للتآكل

يتم استخدام الكربيد في تطعيم الأسطح المقاومة للتآكل وأجزاء أدوات القياس، والمحامل الدقيقة للمطاحن، ولوحات التوجيه وقضبان التوجيه للمطاحن غير المركزية، وأسطح المخارط والأجزاء الأخرى المقاومة للتآكل.

المعادن الرابطة هي عموما معادن مجموعة الحديد، عادة الكوبالت والنيكل.

عند تصنيع الكربيد الأسمنتي، يتراوح حجم الجسيمات لمسحوق المواد الخام المختارة بين 1 و2 ميكرون، وتكون درجة النقاء عالية جدًا. يتم تجميع المواد الخام وفقًا لنسبة التركيب المحددة، ويتم إضافة الكحول أو الوسائط الأخرى إلى الطحن الرطب في مطحنة الكرات الرطبة لجعلها مختلطة بالكامل ومسحوقة. صفي الخليط. بعد ذلك، يتم تحبيب الخليط وضغطه وتسخينه إلى درجة حرارة قريبة من نقطة انصهار المعدن الرابط (1300-1500 درجة مئوية)، وسوف تشكل المرحلة المتصلبة والمعدن الرابط سبيكة سهلة الانصهار. بعد التبريد، يتم توزيع الأطوار المتصلبة في الشبكة المكونة من معدن الربط وتترابط بشكل وثيق مع بعضها البعض لتشكل كلًا متينًا. تعتمد صلابة الكربيد الأسمنتي على محتوى الطور المتصلب وحجم الحبوب، أي أنه كلما زاد محتوى الطور المتصلب وكانت الحبوب أصغر، زادت الصلابة. يتم تحديد صلابة الكربيد الأسمنتي بواسطة المعدن الموثق. كلما زاد محتوى المعدن الرابط، زادت قوة الانحناء.

في عام 1923، أضاف شليرتر الألماني 10% إلى 20% من الكوبالت إلى مسحوق كربيد التنغستن كمواد رابطة، واخترع سبيكة جديدة من كربيد التنغستن والكوبالت. صلابة في المرتبة الثانية بعد الماس. تم تصنيع أول كربيد أسمنتي. عند قطع الفولاذ بأداة مصنوعة من هذه السبائك، فإن حافة القطع سوف تبلى بسرعة، وحتى حافة القطع سوف تتشقق. في عام 1929، أضاف شوارزكوف في الولايات المتحدة كمية معينة من كربيد التنغستن وكربيد مركب كربيد التيتانيوم إلى التركيبة الأصلية، مما أدى إلى تحسين أداء الأداة في قطع الفولاذ. وهذا إنجاز آخر في تاريخ تطور الكربيد الأسمنتي.

يتمتع الكربيد الأسمنتي بسلسلة من الخصائص الممتازة مثل الصلابة العالية، ومقاومة التآكل، والقوة والمتانة الجيدة، ومقاومة الحرارة ومقاومة التآكل، وخاصة صلابته العالية ومقاومة التآكل، والتي تظل بشكل أساسي دون تغيير حتى عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، ولا يزال يتمتع بخصائص ممتازة. صلابة عالية عند 1000 درجة مئوية. يستخدم الكربيد على نطاق واسع كمواد أداة، مثل أدوات الخراطة، وقواطع الطحن، والمسطحات، والمثاقب، وأدوات الثقب، وما إلى ذلك، لقطع الحديد الزهر، والمعادن غير الحديدية، والبلاستيك، والألياف الكيميائية، والجرافيت، والزجاج، والحجر، والفولاذ العادي، ويمكن استخدامها أيضًا لقطع المواد التي يصعب تصنيعها آليًا مثل الفولاذ المقاوم للحرارة، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ عالي المنغنيز، وفولاذ الأدوات، وما إلى ذلك. تبلغ سرعة القطع لأدوات الكربيد الجديدة الآن مئات أضعاف سرعة قطع الفولاذ الكربوني.

يمكن أيضًا استخدام الكربيد لصنع أدوات حفر الصخور، وأدوات التعدين، وأدوات الحفر، وأدوات القياس، والأجزاء المقاومة للتآكل، والمواد الكاشطة المعدنية، وبطانات الأسطوانات، والمحامل الدقيقة، والفوهات، والقوالب المعدنية (مثل قوالب سحب الأسلاك، وقوالب الترباس، وقوالب الجوز ، وقوالب التثبيت المختلفة، حل الأداء الممتاز للكربيد الأسمنتي محل القوالب الفولاذية السابقة تدريجيًا).

في وقت لاحق، خرج أيضًا كربيد الأسمنت المطلي. في عام 1969، نجحت السويد في تطوير أداة مطلية بكربيد التيتانيوم. قاعدة الأداة هي كربيد التنغستن والتيتانيوم والكوبالت أو كربيد التنغستن والكوبالت. سمك طلاء كربيد التيتانيوم على السطح هو بضعة ميكرونات فقط، ولكن بالمقارنة مع نفس العلامة التجارية لأدوات السبائك، يتم تمديد عمر الخدمة بمقدار 3 مرات، وتزداد سرعة القطع بنسبة 25% إلى 50%. وفي السبعينيات، ظهر جيل رابع من الأدوات المطلية لقطع المواد التي يصعب تصنيعها.

كيف يتم تلبيد كربيد الأسمنت؟

الكربيد الأسمنتي عبارة عن مادة معدنية مصنوعة من تعدين المساحيق من الكربيدات والمعادن الرابطة لواحد أو أكثر من المعادن المقاومة للحرارة.

Mالدول المنتجة الرئيسية

هناك أكثر من 50 دولة في العالم تنتج الكربيد الأسمنتي، بإجمالي إنتاج يتراوح بين 27000 إلى 28000 طن. المنتجون الرئيسيون هم الولايات المتحدة وروسيا والسويد والصين وألمانيا واليابان والمملكة المتحدة وفرنسا وغيرها. سوق الكربيد الأسمنتي العالمي مشبع بشكل أساسي. ، المنافسة في السوق شرسة للغاية. بدأت صناعة الكربيد الأسمنتي في الصين في التبلور في أواخر الخمسينيات. من الستينيات إلى السبعينيات، تطورت صناعة الكربيد الأسمنتي في الصين بسرعة. في أوائل التسعينيات، بلغ إجمالي الطاقة الإنتاجية للكربيد الأسمنتي في الصين 6000 طن، وبلغ إجمالي إنتاج الكربيد الأسمنتي 5000 طن، في المرتبة الثانية بعد روسيا والولايات المتحدة، وتحتل المرتبة الثالثة في العالم.

قاطع مرحاض

①كربيد التنغستن والكوبالت
المكونات الرئيسية هي كربيد التنغستن (WC) والكوبالت الموثق (Co).
وتتكون درجته من "YG" ("الصلب والكوبالت" باللغة الصينية بينيين) والنسبة المئوية لمتوسط ​​محتوى الكوبالت.
على سبيل المثال، YG8 يعني متوسط ​​WCo = 8%، والباقي عبارة عن كربيد التنغستن والكوبالت من كربيد التنغستن.
سكاكين تيك

②كربيد التنغستن والتيتانيوم والكوبالت
المكونات الرئيسية هي كربيد التنغستن، كربيد التيتانيوم (TiC) والكوبالت.
وتتكون درجته من "YT" (حرفان "صلب، تيتانيوم" في بادئة بينيين الصينية) ومتوسط ​​محتوى كربيد التيتانيوم.
على سبيل المثال، YT15 يعني متوسط ​​خام غرب تكساس الوسيط = 15%، والباقي عبارة عن كربيد التنغستن وكربيد التنغستن والتيتانيوم والكوبالت مع محتوى الكوبالت.
أداة التنغستن والتيتانيوم والتنتالوم

③التنغستن والتيتانيوم والتنتالوم (النيوبيوم) كربيد الأسمنت
المكونات الرئيسية هي كربيد التنغستن، كربيد التيتانيوم، كربيد التنتالوم (أو كربيد النيوبيوم) والكوبالت. ويسمى هذا النوع من الكربيد الأسمنتي أيضًا كربيد الأسمنت العام أو كربيد الأسمنت العالمي.
وتتكون درجتها من "YW" (البادئة الصوتية الصينية لـ "hard" و"wan") بالإضافة إلى رقم تسلسلي، مثل YW1.

خصائص الأداء

إدراجات ملحومة كربيد

صلابة عالية (86～93HRA، أي ما يعادل 69～81HRC)؛

صلابة حرارية جيدة (تصل إلى 900～1000 درجة مئوية، تحافظ على 60HRC)؛

مقاومة جيدة للتآكل.

أدوات القطع المصنوعة من الكربيد أسرع بـ 4 إلى 7 مرات من الفولاذ عالي السرعة، وعمر الأداة أعلى بـ 5 إلى 80 مرة. قوالب التصنيع وأدوات القياس، عمر الخدمة أعلى بـ 20 إلى 150 مرة من عمر سبائك الأدوات الفولاذية. يمكنها قطع المواد الصلبة بحوالي 50HRC.

ومع ذلك، فإن الكربيد الأسمنتي هش ولا يمكن تشكيله، ومن الصعب صنع أدوات متكاملة بأشكال معقدة. لذلك، غالبًا ما يتم تصنيع شفرات ذات أشكال مختلفة، والتي يتم تثبيتها على جسم الأداة أو جسم القالب عن طريق اللحام، والربط، والتثبيت الميكانيكي، وما إلى ذلك.

شريط ذو شكل خاص

تلبيد

صب تلبيد الكربيد الأسمنتي هو ضغط المسحوق في قطعة عمل، ثم إدخال فرن التلبيد لتسخينه إلى درجة حرارة معينة (درجة حرارة التلبيد)، والاحتفاظ به لفترة معينة (وقت التثبيت)، ثم تبريده للحصول على مادة أسمنتية مادة كربيد بالخصائص المطلوبة.

يمكن تقسيم عملية تلبيد الكربيد الأسمنتي إلى أربع مراحل أساسية:

1: في مرحلة إزالة عامل التشكيل والتلبيد المسبق يتغير الجسم الملبد على النحو التالي:
إزالة عامل القولبة، مع زيادة درجة الحرارة في المرحلة الأولى من التلبيد، يتحلل عامل القولبة أو يتبخر تدريجياً، ويتم استبعاد الجسم الملبد. يختلف النوع والكمية وعملية التلبيد.
يتم تقليل الأكاسيد الموجودة على سطح المسحوق. عند درجة حرارة التلبيد، يمكن للهيدروجين أن يقلل من أكاسيد الكوبالت والتنغستن. إذا تمت إزالة عامل التشكيل في الفراغ وتكلسه، فإن تفاعل الكربون والأكسجين ليس قويًا. يتم التخلص تدريجيًا من إجهاد التلامس بين جزيئات المسحوق، ويبدأ مسحوق المعدن الرابط في التعافي وإعادة التبلور، ويبدأ انتشار السطح في الحدوث، وتتحسن قوة القولبة.

2: مرحلة تلبيد الطور الصلب (800 درجة مئوية – درجة حرارة الانصهار)
عند درجة الحرارة قبل ظهور الطور السائل، بالإضافة إلى الاستمرار في عملية المرحلة السابقة، يتم تكثيف تفاعل وانتشار الطور الصلب، ويتعزز تدفق البلاستيك، ويتقلص الجسم الملبد بشكل ملحوظ.

3: مرحلة تلبيد الطور السائل (درجة حرارة الانصهار – درجة حرارة التلبيد)
عندما تظهر الطور السائل في الجسم الملبد، يكتمل الانكماش بسرعة، يليه التحول البلوري لتشكيل البنية الأساسية والبنية الأساسية للسبيكة.

4: مرحلة التبريد (درجة حرارة التلبيد – درجة حرارة الغرفة)
في هذه المرحلة، هيكل وتكوين المرحلة من السبيكة لديها بعض التغييرات مع ظروف التبريد المختلفة. يمكن استخدام هذه الميزة لتسخين الكربيد الأسمنتي لتحسين خواصه الفيزيائية والميكانيكية.