El carburo cementado es el material para herramientas de mecanizado de alta velocidad (HSM) más utilizado. Este tipo de material se produce mediante un proceso de pulvimetalurgia, que se compone de partículas de carburo cementado (generalmente WC de carburo de tungsteno) y aglomerante de metal blando. En la actualidad, hay cientos de componentes diferentes de carburos cementados a base de WC, la mayoría de ellos usan cobalto (CO) como aglutinante, el níquel (Ni) y el cromo (CR) también son elementos aglutinantes de uso común, además, algunos otros elementos de aleación pueden ser agregado.

Grados de metal duro simple

Estos grados utilizados en el corte de metales suelen contener cobalto 3% - 12% (relación en peso). El rango de tama?o de los granos de WC suele ser de 1 a 8 μ M. Al igual que con otros grados, la dureza y la resistencia a la fractura transversal (TRS) del WC se pueden mejorar al reducir el tama?o de las partículas, pero también se puede reducir la tenacidad. La dureza de la marca de un solo tipo suele oscilar entre 89 y 93,5 hra y la resistencia a la fractura transversal suele oscilar entre 1,2 y 2,4 mpa (175 y 350 ksi). Puede haber una gran cantidad de materias primas recicladas en el polvo de esta marca.

La marca pura se puede dividir en C1-C4 en el sistema de marca C y las series de marca K, N, s y H en el sistema de marca ISO. Las marcas simples con características intermedias se pueden clasificar como marcas generales (como C2 o K20), que se pueden utilizar para torneado, fresado, cepillado y corte wok; las marcas con menor tama?o de grano o menor contenido de cobalto y mayor dureza se pueden clasificar como marcas de acabado (como C4 o K01); las marcas con mayor tama?o de grano o mayor contenido de cobalto y mejor tenacidad se pueden clasificar como marcas de procesamiento basto (como C1 o K30).

La herramienta hecha de tipo puro se puede utilizar para cortar hierro fundido, acero inoxidable de las series 200 y 300, aluminio y otros metales no ferrosos, aleaciones de alta temperatura y acero endurecido. Estos grados también se pueden utilizar en el campo del corte no metálico (como herramientas de perforación geológica y de roca). El tama?o de grano de estos grados oscila entre 1,5 y 10 μm (o más) y el contenido de cobalto es 6% – 16%. Otro uso de corte no metálico de los grados de carburo cementado puro es para hacer troqueles y punzones. Estos grados suelen tener un tama?o de grano mediano y un contenido de cobalto de 16% – 30%.

Grados de carburo cementado microcristalino

Estas marcas suelen contener cobalto 6% – 15%. En el proceso de sinterización en fase líquida, la adición de VCC y/o carburo de cromo puede controlar el crecimiento del grano y obtener una estructura de grano fino con un tama?o de grano inferior a 1 μ M. Este tipo de grado de grano fino tiene una dureza y una resistencia a la fractura superior a 3,45 mpa (500 ksi). La combinación de alta resistencia y suficiente tenacidad hace posible que este tipo de herramienta adopte un ángulo de ataque positivo mayor, para reducir la fuerza de corte y producir virutas más delgadas al cortar en lugar de empujar los materiales metálicos.

A través de la estricta identificación de la calidad de varias materias primas en la producción de polvo de carburo cementado de grado y el estricto control de las condiciones del proceso de sinterización, para evitar la formación de granos grandes anormales en la microestructura del material, podemos obtener las propiedades apropiadas del material. Para mantener un tama?o de grano fino y uniforme, el polvo reciclado se puede usar solo cuando la materia prima y el proceso de reciclaje se pueden controlar por completo y se puede llevar a cabo una inspección de calidad exhaustiva.

La marca microcristalina se puede clasificar según la serie de marcas m en el sistema de marcas ISO. Además, otros métodos de clasificación en el sistema de marca C y el sistema de marca ISO son los mismos que los de la marca pura. El grado microcristalino se puede usar para fabricar herramientas para cortar materiales de piezas de trabajo más suaves, porque la superficie de dichas herramientas se puede mecanizar muy suave y puede mantener un borde de corte extremadamente afilado.

Las herramientas microcristalinas también se pueden usar para procesar superaleaciones a base de níquel porque pueden soportar temperaturas de corte de hasta 1200 ℃. Para el procesamiento de superaleaciones y otros materiales especiales, el uso de cortadores de grado microcristalino y cortadores de grado puro que contienen rutenio puede mejorar su resistencia al desgaste, resistencia a la deformación y tenacidad al mismo tiempo. Los grados microcristalinos se utilizan para crear una herramienta giratoria (como una broca) que producirá un esfuerzo cortante. Un tipo de broca está hecha de carburo cementado de grado compuesto. El contenido de cobalto en el material es diferente en la parte específica de la misma broca, por lo que la dureza y tenacidad de la broca se optimizan según las necesidades de procesamiento.

Grados de carburo cementado

Estos grados se utilizan principalmente para cortar piezas de acero, con un contenido de cobalto de 5% - 10% y un tama?o de grano de 0,8-2 μ M. Al agregar carburo de titanio (TIC) de 4% ~ 25%, se puede reducir la tendencia de la difusión de WC a la superficie de la viruta de acero. reducido. Al agregar no más de 25% de carburo de tantalio (TAC) y Carbyne (NBC), se puede mejorar la fuerza, la resistencia al desgaste y la resistencia al impacto de la herramienta. La adición de dicho carburo cúbico también puede mejorar la dureza roja de la herramienta, lo que es útil para evitar la deformación térmica de la herramienta en el corte con cargas pesadas u otros procesos en los que el borde de corte generará altas temperaturas. Además, el carburo de titanio puede proporcionar una posición de nucleación y mejorar la uniformidad de distribución del carburo cúbico en la pieza de trabajo.

En términos generales, el rango de dureza del carburo cementado tipo aleación es de 91 ～ 94HRA, y la resistencia a la fractura transversal es de 1 ～ 2 KPa (150 ～ 300 ksi). En comparación con el tipo puro, la resistencia al desgaste del tipo de aleación es peor y la resistencia es menor, pero la resistencia al desgaste del adhesivo es mejor. Los grados de aleación se pueden dividir en C5-C8 en el sistema de grado C y los grados P y M en el sistema de grado ISO. Los grados de aleación con propiedades intermedias se pueden clasificar como grados universales (como C6 o P30), que se pueden usar para torneado, roscado, cepillado y fresado. Los grados de dureza más altos se pueden clasificar como grados de acabado (como C8 y P01) para acabado y enchavetado. Estos grados suelen tener un tama?o de grano más peque?o y un menor contenido de cobalto para obtener la dureza y la resistencia al desgaste requeridas. Sin embargo, se pueden obtener propiedades materiales similares agregando más carburos cúbicos. Los grados con la mejor tenacidad se pueden clasificar como grados de desbaste (como C5 o P50). Estos grados suelen tener un tama?o de partícula mediano y un alto contenido de cobalto, y la adición de carburo cúbico es menor, para obtener la tenacidad requerida al inhibir el crecimiento de grietas. En el torneado intermitente, el rendimiento de corte se puede mejorar aún más al adoptar el grado rico en cobalto con alto contenido de cobalto en la superficie de la herramienta de corte.

Los grados de aleación con bajo contenido de carburo de titanio se utilizan para cortar acero inoxidable y fundición maleable, pero también para procesar metales no ferrosos (como las superaleaciones a base de níquel). El tama?o de grano de estas marcas suele ser inferior a 1 μ m, y el contenido de cobalto es 8% – 12%. Los grados con mayor dureza (como M10) se pueden usar para tornear hierro fundido maleable, mientras que los grados con mejor tenacidad (como M40) se pueden usar para fresar y cepillar piezas de acero, o para tornear acero inoxidable o superaleaciones.

Los grados de carburo cementado tipo aleación también se pueden utilizar para fines de corte no metálico, principalmente para la fabricación de piezas resistentes al desgaste. El tama?o de grano de estas marcas suele ser de 1,2 a 2 μm y el contenido de cobalto es de 7% a 10%. En la producción de estas marcas se suele a?adir una gran proporción de materias primas recicladas, de manera de obtener una alta rentabilidad en la aplicación de piezas resistentes al desgaste. Las piezas resistentes al desgaste deben tener una resistencia a la corrosión muy alta y una gran dureza. Estas propiedades se pueden obtener agregando níquel y carburo de cromo en la producción de dichas marcas.

Para cumplir con los requisitos técnicos y económicos de los fabricantes de herramientas, el polvo de carburo cementado es el elemento clave. El polvo dise?ado para el equipo de mecanizado y los parámetros de proceso del fabricante de herramientas puede garantizar el rendimiento de la pieza de trabajo terminada y dar lugar a cientos de marcas de carburo cementado. Las características de reciclaje de los materiales de carburo cementado y la capacidad de trabajar directamente con los proveedores de polvo permiten a los fabricantes de herramientas controlar de manera efectiva la calidad de sus productos y los costos de los materiales.