Menu nội dung
● Quy trình sản xuất: Hướng dẫn từng bước
>> 1. Chuẩn bị bột
>> 2. Trộn và phay
>> 3. Nhấn và định hình
>> 4.
>> 5. Thiêu kết
>> 6. Nhấn nóng (hông) (Tùy chọn)
>> 7. Hoàn thiện
● Các ứng dụng của chèn cacbua vonfram
● Ưu điểm của chèn cacbua vonfram
● Phần kết luận
● Câu hỏi thường gặp
>> 1. Các nguyên liệu chính được sử dụng trong việc chế tạo cacbua là gì?
>> 2. Tại sao thiêu kết là một bước quan trọng như vậy trong quá trình sản xuất?
>> 3. Mục đích của việc ép đẳng nhiệt (hông) là gì?
>> 4. Làm thế nào để phay ảnh hưởng đến chất lượng?
>> 5. Những loại biện pháp kiểm soát chất lượng được thực hiện trong quá trình sản xuất?
● Trích dẫn:
Chèn vonfram cacbua là các thành phần thiết yếu trong gia công hiện đại, cung cấp độ cứng đặc biệt và khả năng chống mài mòn cho các ứng dụng cắt khác nhau. Hiểu cách các phần chèn này được sản xuất cho thấy các quy trình phức tạp liên quan đến việc sản xuất các công cụ hiệu suất cao này. Bài viết này đi sâu vào sản xuất chèn cacbua từng bước, từ lựa chọn nguyên liệu thô đến thành phẩm.
Quy trình sản xuất: Hướng dẫn từng bước
Việc tạo ra các chèn cacbua vonfram liên quan đến một số giai đoạn chính, mỗi giai đoạn đòi hỏi độ chính xác và chuyên môn. Các bước này bao gồm chuẩn bị bột, trộn và phay, nhấn và định hình, tạo trước (tùy chọn), thiêu kết, ép đẳng nhiệt (hông) (tùy chọn) và hoàn thiện.
1. Chuẩn bị bột
Hành trình của một chèn cacbua bắt đầu với sự lựa chọn cẩn thận và chuẩn bị nguyên liệu thô.
- Lựa chọn nguyên liệu thô: Bột cacbua vonfram và cobalt có nguồn gốc cao. Chất lượng của các nguyên liệu thô này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của Chèn cuối cùng.
- Phân tích bột: Các loại bột trải qua phân tích để xác định phân bố kích thước hạt, độ tinh khiết và thành phần hóa học. Các kỹ thuật tiên tiến như nhiễu xạ laser hoặc kính hiển vi điện tử quét (SEM) có thể được sử dụng để đo chính xác.
- Cân và cân đối: Số lượng chính xác của bột cacbua vonfram và coban được cân theo các thông số kỹ thuật cấp mong muốn. Hàm lượng coban thường dao động từ 6% đến 30%, tùy thuộc vào ứng dụng dự định của chèn.
- Kết hợp phụ gia: Các cacbua bổ sung như cacbua titan hoặc cacbua tantalum được thêm vào để tăng cường các tính chất cụ thể như độ bền hoặc độ ổn định nhiệt.
2. Trộn và phay
Giai đoạn này đảm bảo tính đồng nhất của các vật liệu.
- Trộn ban đầu: Các loại bột đo được trộn trong máy trộn V Blender hoặc Turbula để đảm bảo phân phối đồng đều của tất cả các thành phần.
- Phay bóng: Hỗn hợp được chuyển sang một nhà máy bóng, sử dụng những quả bóng cứng, chống mài mòn (thường được làm bằng cacbua vonfram) để trộn thêm và nghiền bột.
- Phen ướt: Một môi trường lỏng, điển hình là rượu và nước, được thêm vào để tạo điều kiện cho quá trình phay và ngăn ngừa quá trình oxy hóa.
- Thời lượng phay: Quá trình phay có thể kéo dài từ 24 đến 72 giờ, tùy thuộc vào kích thước hạt mong muốn và đặc điểm cấp.
- Giảm kích thước hạt: Phay giảm các hạt bột thành kích thước subicron, thường dao động từ 0,5 đến 5 micromet.
- Sấy khô: Sau khi phay, bùn được sấy khô bằng cách sử dụng sấy phun hoặc kỹ thuật sấy chân không để loại bỏ môi trường lỏng.
3. Nhấn và định hình
Bột được hình thành thành hình dạng mong muốn trong giai đoạn này.
- Bôi trơn bột: Một lượng nhỏ chất kết dính hữu cơ (thường là sáp parafin) được thêm vào bột để cải thiện khả năng chảy và khả năng nén của nó.
- Chuẩn bị chết: Một khuôn với hình dạng của chèn mong muốn được chuẩn bị. Khoang chết thường lớn hơn một chút để tính đến sự co rút trong quá trình thiêu kết.
- Chất làm đầy bột: Hỗn hợp bột đã chuẩn bị được đổ vào khoang chết. Bột được vận chuyển trong các thùng 100 kg trong các máy ép để thực hiện các phần chèn. Toán tử nhập số thứ tự, công cụ nhấn và khuôn.
- Nén: Bột được nén dưới áp suất cao, thường là từ 10 đến 30 tấn mỗi inch vuông, sử dụng máy ép thủy lực hoặc cơ học.
- Sự hình thành nhỏ gọn màu xanh lá cây: Kết quả là A 'Green Compact, ' có hình dạng cơ bản của phần chèn cuối cùng nhưng vẫn tương đối mềm và dễ vỡ.
- Tăng hình: Công cụ nhỏ gọn màu xanh lá cây được đẩy ra một cách cẩn thận khỏi cái chết.
4.
Bước này được bao gồm bởi một số nhà sản xuất.
- Hệ thống sưởi nhiệt độ thấp: Các compact màu xanh lá cây được làm nóng đến nhiệt độ trong khoảng từ 500 ° C đến 900 ° C.
- Loại bỏ chất kết dính: Quá trình này loại bỏ chất kết dính hữu cơ được sử dụng trong giai đoạn nhấn.
- Tăng cường độ: Tiền được tạo trước làm tăng một chút sức mạnh của nhỏ gọn, giúp xử lý dễ dàng hơn trong các bước tiếp theo.
5. Thiêu kết
Thiêu kết biến đổi màu xanh lá cây mỏng manh thành một chèn cacbua cứng, cứng.
- Tải lò: Các compact màu xanh lá cây (hoặc các bộ phận được cắt sẵn) được tải vào một lò thiêu kết. Có ít nhất một trăm ngàn chèn có thể được đặt cùng nhau cùng một lúc.
- Kiểm soát khí quyển: Bầu không khí lò được kiểm soát cẩn thận, thường sử dụng chân không hoặc khí trơ như argon để ngăn chặn quá trình oxy hóa.
- Nhiệt độ tăng tốc: Nhiệt độ tăng dần lên khoảng 1400 ° C (gần điểm nóng chảy của coban). Bột cacbua xi măng được làm nóng đến khoảng 1.500 độ C trong 13 giờ trước khi nó được hợp nhất thành một vật liệu được gọi là cacbua xi măng, có độ cứng cực độ.
- Thời gian giữ: Nhiệt độ được duy trì trong một khoảng thời gian cụ thể, thường là 1-3 giờ, cho phép coban tan chảy và chảy giữa các hạt cacbua vonfram.
- Cintering pha lỏng: Cobalt nóng chảy hoạt động như một chất kết dính, lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cacbua.
- Làm mát: Lò được làm mát từ từ, cho phép coban hóa rắn và liên kết các hạt cacbua vonfram với nhau.
- co rút: Trong quá trình thiêu kết, chèn thu nhỏ khoảng 17-25% do loại bỏ lỗ chân lông và củng cố cấu trúc.
6. Nhấn nóng (hông) (Tùy chọn)
Một số chèn hiệu suất cao trải qua bước bổ sung này.
- Môi trường áp suất cao: Các chèn thiêu kết được đặt trong một buồng đặc biệt chứa đầy khí trơ ở áp suất rất cao (lên đến 30.000 psi).
- Nhiệt độ cao: buồng được làm nóng đến nhiệt độ gần với nhiệt độ thiêu kết.
- Loại bỏ lỗ chân lông: Sự kết hợp này loại bỏ độ xốp còn lại, dẫn đến một cấu trúc hoàn toàn dày đặc.
7. Hoàn thiện
Giai đoạn hoàn thiện đảm bảo rằng chèn đáp ứng các thông số kỹ thuật cần thiết.
- Nghiền: cacbua xi măng được nghiền với kim cương công nghiệp, vật liệu khó nhất trên thế giới, để đạt được hình học và kích thước hoàn hảo cho mỗi lần chèn.
- Kiểm tra chất lượng: Chèn trải qua kiểm tra chất lượng trong phòng thí nghiệm trong các quy trình mài để đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về độ cứng, độ bền, khả năng chống mài mòn và độ chính xác về chiều.
- Lớp phủ (tùy chọn): Một số chèn có thể nhận được lớp phủ bề mặt như titan nitride (TIN) hoặc oxit nhôm (AL2O3) để tăng cường hiệu suất trong các ứng dụng cụ thể. Những lớp phủ này có thể cải thiện độ cứng hơn nữa trong khi giảm ma sát trong quá trình cắt.
Các ứng dụng của chèn cacbua vonfram
Chèn công cụ cắt cacbua vonfram có các ứng dụng đa dạng trong các ngành công nghiệp khác nhau:
1. Hoạt động gia công:
- Được sử dụng rộng rãi trong các công cụ lượt cho máy tiện nơi chúng cắt kim loại thành các hình dạng mong muốn với độ chính xác.
- Được sử dụng trong các máy phay để tạo hình học phức tạp trên phôi kim loại.
2. Công nghiệp khai thác:
- Được sử dụng trong các bit khoan để chiết xuất khoáng chất do khả năng chống mài mòn đặc biệt của chúng chống lại các vật liệu mài mòn.
3. Lĩnh vực xây dựng:
- Tìm thấy trong các công cụ được sử dụng để khoan bê tông hoặc cắt do độ bền của chúng đối với các bề mặt cứng.
4. Ngành công nghiệp ô tô:
- Áp dụng trong các bộ phận sản xuất như cánh quạt phanh trong đó điện áp cao là rất quan trọng.
5. Công cụ chế biến gỗ:
- Được sử dụng trong các bit của bộ định tuyến hoặc lưỡi cưa được thiết kế để cắt gỗ cứng một cách hiệu quả mà không bị xỉn màu nhanh chóng.
Ưu điểm của chèn cacbua vonfram
Chèn cacbua vonfram cung cấp nhiều lợi thế khiến chúng rất được tìm kiếm trong các ứng dụng khác nhau:
- Độ cứng đặc biệt: Carbide vonfram đứng thứ hai chỉ sau kim cương trên thang đo độ cứng của Mohs. Đặc điểm này cho phép nó duy trì các cạnh cắt sắc nét trong thời gian dài mà không bị hao mòn đáng kể.
- Khả năng chống mài mòn cao: Chèn được làm từ mài mòn cacbua vonfram một cách hiệu quả khi gia công các vật liệu cứng như thép không gỉ hoặc gang.
- Tính ổn định nhiệt: Họ có thể chịu được nhiệt độ cao được tạo ra trong quá trình gia công mà không mất tính toàn vẹn cấu trúc.
- Tính linh hoạt: Chèn cacbua vonfram có thể được sản xuất trong các hình dạng và kích cỡ khác nhau phù hợp với các công việc gia công cụ thể, làm cho chúng phù hợp trong nhiều ngành công nghiệp.
- Hiệu quả chi phí: Mặc dù chi phí ban đầu có thể cao hơn các vật liệu công cụ truyền thống như thép tốc độ cao (HSS), tuổi thọ của chúng dẫn đến chi phí công cụ tổng thể thấp hơn theo thời gian do giảm tần suất thay thế.
Phần kết luận
Việc sản xuất chèn cacbua vonfram là một quá trình phức tạp đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận từng giai đoạn chuẩn bị từ bột thông qua việc hoàn thiện. Mỗi bước đóng góp đáng kể vào việc đạt được các công cụ hiệu suất cao có khả năng đáp ứng các yêu cầu gia công đòi hỏi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Với tính chất cứng đặc biệt và tính chất chống mài mòn kết hợp với tính linh hoạt giữa các ứng dụng, các phần chèn cacbua tung -sung động cơ vẫn còn không thể thiếu trong môi trường sản xuất hiện đại.
Câu hỏi thường gặp
1. Các nguyên liệu chính được sử dụng trong việc chế tạo cacbua là gì?
Các nguyên liệu chính là các loại bột vonfram và cobalt tinh khiết cao. Các cacbua bổ sung như cacbua titan hoặc cacbua tantalum có thể được thêm vào để tăng cường các tính chất cụ thể.
2. Tại sao thiêu kết là một bước quan trọng như vậy trong quá trình sản xuất?
Việc thiêu kết biến đổi mỏng manh 'compact màu xanh lá cây ' thành các cacbua cứng dày đặc bằng cách làm nóng chúng ở nhiệt độ cao.
3. Mục đích của việc ép đẳng nhiệt (hông) là gì?
HIP loại bỏ bất kỳ độ xốp còn lại nào trong các chèn thiêu kết bằng cách áp dụng cả áp suất cao & nhiệt độ, hướng tới các cấu trúc hoàn toàn dày đặc thể hiện các đặc điểm hiệu suất vượt trội trong điều kiện hoạt động so với các đối tác không xử lý không hông.
4. Làm thế nào để phay ảnh hưởng đến chất lượng?
Phay làm giảm các hạt bột xuống thành kích thước subicron đảm bảo phân phối đồng đều trong suốt các hỗn hợp, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sự đồng nhất của sản phẩm cuối cùng ảnh hưởng đến các số liệu hiệu suất như độ bền và sức đề kháng trong các kịch bản sử dụng thực tế sau khi giai đoạn hoàn thành sản xuất đã kết thúc thành công!
5. Những loại biện pháp kiểm soát chất lượng được thực hiện trong quá trình sản xuất?
Các biện pháp kiểm soát chất lượng bao gồm các phân tích kỹ lưỡng về phân phối kích thước hạt/chế phẩm hóa học; Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm được tiến hành định kỳ trong suốt các chu kỳ sản xuất; quá trình mài đảm bảo độ chính xác kích thước; Lớp phủ tùy chọn áp dụng các số liệu hiệu suất tổng thể sau sản xuất dựa trên các yêu cầu của người dùng cuối cụ thể được xác định trước!
Trích dẫn:
[1] https://onmytoolings.com/how-are-carbide-inserts-made/
[2] https://www.ee.cityu.edu.hk/~gchen/pdf/writing.pdf
[3] https://www.zgcccarbide.com/news/The-Manufacturing-Process-of-Cemented-Carbide-Inserts:-A-Comprehensive-Guide-39.html
[4] https://www.163.com/dy/article/edigquv605370k28.html
[5] https://www.hjcarbide.com/new/How-Tungsten-Carbide-Inserts-are-made.html
[6] https://blog.csdn.net/qq_34917728/article/details/125122327
.
[8] https://jphe.amegroups.org/article/view/4265/10863
