Menu ng nilalaman
● Cemented Proseso ng Produksyon ng Carbide: Isang Pangkalahatang -ideya
>> 1. Paghahanda ng hilaw na materyal
>> 2. Powder Blending & Milling
>> 3. Bumubuo
>> 4. Sintering
>> 5. Pag-post-pagproseso
● Ang Science of Sintering: Isang Stage-By-Stage Breakdown
>> Yugto 1: Debinding & Pre-Sintering (400 ° C-800 ° C)
>> Yugto 2: Solid-Phase Sintering (800 ° C-1300 ° C)
>> Yugto 3: Liquid-Phase Sintering (1400 ° C-1500 ° C)
>> Yugto 4: Kinokontrol na Paglamig
● Mga Advanced na Sintering Technologies
>> 1. Vacuum sintering vs hydrogen sintering
>> 2. Pagsasama ng Sinter-Hip
● Cemented Carbide Quality Control
>> Karaniwang mga depekto at solusyon sa sintering
● Konklusyon
● FAQ
>> 1. Anong temperatura ang ginagamit para sa likido-phase sintering ng WC-Co?
>> 2. Gaano katagal ang buong pag -ikot ng sintering?
>> 3. Bakit ginagamit ang vacuum sa halip na nakapaligid na hangin?
>> 4. Ano ang papel ng kobalt sa semento na karbida?
>> 5. Gaano karaming pag -urong ang nangyayari sa panahon ng pagsasala?
● Mga pagsipi:
Ang semento na produksyon ng karbida Ang Tungsten Carbide at Metallic Binders sa ultra-hard, mga sangkap na lumalaban sa pagsusuot. Ang artikulong ito ay galugarin ang agham sa likod ng sintering, mga kritikal na yugto nito, at kung paano ito isinasama sa mga modernong semento na mga daloy ng paggawa ng karbida.
Cemented Proseso ng Produksyon ng Carbide: Isang Pangkalahatang -ideya
Ang paggawa ng semento na karbida ay nagsasangkot ng limang magkakaugnay na yugto:
1. Paghahanda ng hilaw na materyal
- Ang Tungsten Carbide Powder (WC) at Cobalt (CO) binder ay tiyak na timbang sa mga ratios na mula sa 3% hanggang 25% kobalt [6] [9].
- Ang mga additives tulad ng Titanium Carbide (TIC) ay maaaring isama para sa mga dalubhasang aplikasyon [6].
2. Powder Blending & Milling
- Ang mga pulbos ay sumasailalim sa basa na paggiling sa alkohol sa loob ng 24-48 na oras upang makamit ang homogeneity [9].
- Ang pag-spray ng pagpapatayo ay lumilikha ng mga libreng butil na butil na perpekto para sa pagpindot [9].
3. Bumubuo
-Pagpindot: Ang mga pagpindot sa haydroliko ay nalalapat 200-400 MPa presyon upang lumikha ng 'berde ' compact sa 50-60% teoretikal na density [4].
- Paghuhubog ng iniksyon: Ginamit para sa mga kumplikadong geometry, na nangangailangan ng 8-15% na mga organikong binder [11].
4. Sintering
- Ang pangunahing proseso ng pagkamit ng buong pagpapagaan sa pamamagitan ng kinokontrol na mga siklo ng pag -init [1] [3] [12].
5. Pag-post-pagproseso
- Ang paggiling na may mga gulong ng brilyante ay nakakamit ng mga pagpapaubaya sa antas ng micron [9].
- Ang pisikal na pag -aalis ng singaw (PVD) ay nagpapaganda ng mga katangian ng ibabaw [9].
Ang Science of Sintering: Isang Stage-By-Stage Breakdown
Yugto 1: Debinding & Pre-Sintering (400 ° C-800 ° C)
Mga pangunahing proseso:
- Pag -alis ng Wax: Ang mga binder ng Paraffin/PEG ay nabubulok sa CO₂ at H₂O vapors [4] [11].
- Pagbabawas ng Oxide: Ang kapaligiran ng hydrogen ay binabawasan ang mga oxides sa ibabaw sa mga particle ng WC/CO [12].
- Kontrol ng Carbon: Ang tumpak na pamamahala ng kapaligiran ay pinipigilan ang pagbuo ng η-phase (CO₃W₃C) [11].
| Parameter na karaniwang |
ng halaga |
epekto |
| Rate ng pag -init |
2-5 ° C/min |
Pinipigilan ang pagbuo ng crack |
| Hawakan ang oras |
1-2 oras |
Tinitiyak ang kumpletong pag -alis ng binder |
Yugto 2: Solid-Phase Sintering (800 ° C-1300 ° C)
Mga Pagbabago ng Materyal:
- Pagkakalat ng pagsasabog: Ang mga particle ng WC ay nagkakaroon ng mga intergranular na leeg sa pamamagitan ng pagsasabog ng ibabaw [3] [5].
- Pag-urong ng pag-urong: Ang mga pagbabago sa dimensional na mga pagbabago ay umaabot sa 10-12%[5].
- Pore morphology: Ang bukas na porosity ay bumababa mula 25% hanggang <5% [7].
Mga Kritikal na Kontrol ng Kontrol:
- Antas ng Vacuum: Napapanatili sa 10 -2-10 -3 MBAR upang maiwasan ang oksihenasyon [8] [10]
- Pagkakaugnay ng temperatura: ± 5 ° C sa buong hurno hot zone [10]
Yugto 3: Liquid-Phase Sintering (1400 ° C-1500 ° C)
Proseso ng Dinamika:
1. Ang kobalt ay natutunaw sa 1495 ° C, na bumubuo ng isang metal na matrix [3] [10]
2. Ang mga puwersa ng capillary ay nagtutulak ng pag -aalis ng pore sa pamamagitan ng pag -aayos ng butil [5]
3. Ang mga butil ng WC ay lumalaki sa pamamagitan ng ostwald ripening (average na laki ng pagtaas ng 30-50%) [7]
Mga Resulta sa Pagganap:
| PROPERTY |
PRE-SINERING |
POST-SINERING |
| Tigas |
300 HV |
1400-1800 HV |
| Density |
9-10 g/cm³ |
14-15 g/cm³ |
| Trs* |
<200 MPa |
2000-4000 MPa |
Yugto 4: Kinokontrol na Paglamig
Mabagal na paglamig (paglamig ng pugon):
- rate: 5-10 ° C/min
- Gumagawa ng magaspang na grained na istraktura (mas mahusay na katigasan) [7]
Rapid Cooling (Gas Quenching):
- rate: 50-100 ° C/min
- Lumilikha ng istraktura ng pinong grained (mas mataas na katigasan) [10]
Mainit na Isostatic Pressing (balakang):
- Nag -aaplay ng 100 MPa argon pressure sa panahon ng paglamig
- Tinatanggal ang natitirang porosity (<0.01%) [8]
Mga Advanced na Sintering Technologies
1. Vacuum sintering vs hydrogen sintering
| parameter |
vacuum sintering |
hydrogen sintering |
| Kapaligiran |
10-3–10⁻⁴ mbar |
H₂ sa 1-2 bar |
| Kontrol ng carbon |
± 0.02% |
± 0.05% |
| Tapos na ang ibabaw |
Tulad ng salamin |
Matte |
| Mga Aplikasyon |
Mga tool sa katumpakan |
Mga tool sa pagmimina |
2. Pagsasama ng Sinter-Hip
Pinagsasama ang sintering at mainit na isostatic na pagpindot sa isang siklo:
1. Paunang vacuum sintering sa 1400 ° C.
2. Argon Pressurization hanggang 50-100 Bar Sa panahon ng Paglamig [8] [11]
3. Nakamit ang 99.99% teoretikal na density
Cemented Carbide Quality Control
Karaniwang mga depekto sa sintering at solusyon
| ng |
ay nagdudulot |
remediation |
| Blisters |
Nakulong na gas |
Pagbutihin ang dewaxing, gumamit ng stepped pre-sinting |
| Cobalt Pooling |
Hindi pantay na pag -init |
I -optimize ang profile ng temperatura ng hurno |
| Pagkawala ng carbon |
Labis na vacuum |
Ipakilala ang kapaligiran na naglalaman ng carbon |
| η-phase |
Mababang nilalaman ng carbon |
Ayusin ang balanse ng pulbos na carbon |
Konklusyon
Ang proseso ng pagsasala ay nagbabago ng pulbos na tungsten carbide at kobalt sa isa sa mga pinakamahirap na materyales ng sangkatauhan sa pamamagitan ng tumpak na pamamahala ng thermal. Mula sa mga sangkap ng aerospace hanggang sa mga bits ng drill ng langis, ang modernong industriya ay umaasa sa sinaunang pamamaraan ng metalurhiko na perpekto sa pamamagitan ng mga vacuum furnaces at mga kontrol sa computer. Bilang additive manufacturing advance, ang sintering ay nananatiling pundasyon ng semento na produksiyon ng karbida - isang testamento sa hindi mapapalitan na papel nito sa mga materyales sa engineering.
FAQ
1. Anong temperatura ang ginagamit para sa likido-phase sintering ng WC-Co?
Ang likido-phase sintering ay nangyayari sa pagitan ng 1400 ° C at 1500 ° C, kung saan natutunaw ang kobalt upang mabuo ang nagbubuklod na matrix [3] [5] [10].
2. Gaano katagal ang buong pag -ikot ng sintering?
Ang mga karaniwang oras ng pag-ikot ay saklaw mula sa 18-36 na oras, kabilang ang pag-init, pagsasala, at kinokontrol na paglamig [4] [10].
3. Bakit ginagamit ang vacuum sa halip na nakapaligid na hangin?
Pinipigilan ng Vacuum ang oksihenasyon at nagbibigay -daan sa tumpak na kontrol ng carbon sa pamamagitan ng bahagyang pagsasaayos ng presyon [8] [11].
4. Ano ang papel ng kobalt sa semento na karbida?
Ang Cobalt ay kumikilos bilang isang metal na binder (6-25% ng timbang), na tinutukoy ang balanse sa pagitan ng katigasan at katigasan [6] [9].
5. Gaano karaming pag -urong ang nangyayari sa panahon ng pagsasala?
Ang mga linear na pag-urong ay mula sa 15-25%, na nangangailangan ng maingat na kabayaran sa disenyo ng mamatay [5] [9].
Mga pagsipi:
[1] https://grafhartmetall.com/en/sinter-process-of-tungsten-carbide/
[2] https://www.notoalloy.co.jp/english/product/ccpp.html
[3] https://kindle-tech.com/faqs/how-do-you-sinter-tungsten-carbide
[4] https://www.carbide-products.com/blog/sintered-tungsten-carbide-components/
[5] https://www.zzbetter.com/new/the-process-of-sintering-tungsten-carbide.html
[6] https://www.zgcccarbide.com/news/The-Manufacturing-Process-of-Cemented-Carbide-Inserts:-A-Comprehensive-Guide-39.html
[7] https://www
[8] https://www.
[9] https://www.betalentcarbide.com/production-process-of-cemented-carbide-blade.html
[10] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide/manufacturing-process
[11] https://www
[12] https://www
[13] https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/sintered-carbide
[14] https://www.tav-vacuumfurnaces.com/blog/74/en/sintering-of-cemented-carbide-a-user-friendly-overview-pt-1
[15] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s027288422401277x
[16] https://www.zgcccarbide.com/news/The-Manufacturing-Process-of-Cemented-Carbide-Inserts:-A-Comprehensive-Guide-39.html
[17] https://video.ceradir.com/what-does-sintering-mean-sintering-process-easily-explained.html
[18] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/hard-metal/process.html
[19] https://www.youtube.com/watch?v=z5327SSM6G0
[20] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s026343681830533x
[21] https://allaboutsintering.com/4-sintering-processes-for-silicon-carbide/
[22] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/process
[23] https://www.ceratizit.com/int/en/company/passion-for-cemented-carbide-/production.html
[24] https://www.mmc-carbide.com/permanent/courses/91/cemented-carbides.html
[25] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s0254058417301712
[26] https://repository.up.ac.za/bitsstream/handle/2263/24896/03chapter3.pdf
[27] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s0263436811000333
[28] https://www.mdpi.com/2073-4352/15/2/146
[29] https://www.shutterstock.com/search/cemented-carbide
[30] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s22 14860423000 234
[31] https://www.heattreattoday.com/an-overview-of-cemented-carbide-sintering/
[32] https://www.mmc.co.jp/corporate/en/news/2024/news20240529.html
[33] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s0032591023008367
[34] https://www
[35] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/column/782/
[36] https://www.retopz.com/57-frequently-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[37] https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-sintering
[38] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
[39] https://www.carbide-products.com/blog/sintered-tungsten-carbide-components/
[40] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/knowledge/faq.html
[41] https://www.practicalmachinist.com/forum/threads/carbide-question.86468/post-164612
[42] https://blog.entegris.com/the-future-of-silicon-carbide-manufacturing-innovations-and-techniques
[43] https://en.wikipedia.org/wiki/sintering
[44] https://www.notoalloy.co.jp/english/product/ccpp.html
[45] https://patents.google.com/patent/wo2003010350a1/en
[46] https://www.
[47] https://sumitomoelectric.com/sites/default/files/2020-12/download_documents/73-08.pdf
[48] https://grafhartmetall.com/en/sintering-in-tungsten-carbide-part-manufacturing/
[49] https://www.linkedin.com/pulse/sintering-methods-silicon-carbide-zhiming-peng
[50] https://www.mascera-tec.com/news/common-sintering-processes-for-silicon-carbide-ceramics
