Nykyaikaisella teollisuusalalla sementoituneesta karbidista on tullut ydinmateriaali mekaaniseen prosessointiin, kaivostoimintaan, öljyporaukseen ja muihin toimialoihin sen suuren kovuuden, kulutuskestävyyden ja punaisen kovuuden vuoksi. Käytännöllisissä sovelluksissa sementoituneet hibidityökalut ja osat kuitenkin epäonnistuvat usein ennenaikaisesti kulumisen, hakeutumisen ja lämpöhalkeilun vuoksi, mikä ei vain lisää tuotantokustannuksia, vaan vaikuttaa myös tuotannon tehokkuuteen ja tuotteiden laatuun.
1. Kulutushäiriömekanismi
(I) syyt
Sementoituneen karbidin kuluminen sisältää pääasiassa hankaavia kulumisia, tarttuvaa kulumista ja syövyttämistä. Hioma kuluminen on yleisin muoto. Kun sementoitu karbidi ja työkappaleen pinta liikkuvat toisiinsa nähden, työkappaleen pinnan kovat kohdat tai prosessoinnin aikana syntyvät sirut ovat kuin pienet hiomapartikkelit, naarmuttaen uria sementoitulla karbidin pinnalla aiheuttaen materiaalin menetystä. Liiman kuluminen tapahtuu korkeissa lämpötiloissa ja korkeassa paineessa. Sementoidun karbidin ja työkappaleen pinnan atomit diffundoivat toistensa kanssa, mikä johtaa paikalliseen tarttuvuuteen. Suhteellisen liikkeen aikana sidospisteet repeytetään ja sementoitu karbidimateriaali otetaan pois. Syövyttävällä kulumisella viittaa sementoituneen karbidin pinnalla olevaan kemialliseen reaktioon kemiallisesti aktiivisten väliaineiden vaikutuksesta korroosiotuotteiden muodostamiseksi. Nämä tuotteet putoavat kitkan aikana ja nopeuttavat materiaalin kulumista.
(Ii) ratkaisut
① Pintapinnoitustekniikka: Korkean kovan, matalakiekon päällysteen, kuten titaanitridin (TIN) ja titaanikarbidin (TIC) kerros, sovelletaan sementoituneen karbidin pintaan kemiallisella höyryn laskeutumisella (CVD), fysikaalisen höyryn laskeutumisella (PVD) ja muilla menetelmillä. Nämä pinnoitteet voivat tehokkaasti eristää sementoidun karbidin työkappaleen, vähentää hioma -kulumisen ja tarttuvan kulumisen esiintymistä ja parantaa samalla volframikarbidi -inserttien hapettumiskestävyyttä ja vähentää korroosion kulumisen riskiä.
② Optimoi käsittelyparametrit: Kohtuullinen prosessointiparametrien säätäminen, kuten leikkausnopeus, syöttönopeus ja leikkaussyvyys, voivat vähentää merkittävästi sementoituneen karbidin kulumisastetta.
③ Valitse oikea voiteluaine: Käyttämällä korkean suorituskyvyn voiteluaineita, kuten äärimmäisiä paineen lisäaineita sisältäviä leikkuuesineitä, voi muodostaa voitelukalvon sementoituneen karbidin ja työkappaleen välillä kitkan ja kulumisen vähentämiseksi. Voiteluaineilla voi myös olla rooli jäähdytyksessä ja puhdistamisessa, lämmön ja sirujen leikkaamisessa ajoissa ja vähentämällä edelleen kulumista.
2. Terän siruvikamekanismi
(I) syyt
Rikkoutuminen viittaa pienten tai suurten materiaalien äkilliseen kuorimiseen sementoituneen karbidin leikkuureunaan leikkausprosessin aikana. Tärkeimmät syyt ovat itse sementoidun karbidin epätasainen rakenne ja virheiden, kuten huokosten ja halkeamien, läsnäolo. Lisäksi usein ajoittaiset leikkaukset ja iskukuormat voivat myös johtaa myös sementoituneen karbidin hakeutumiseen.
(Ii) ratkaisut
① Paranna sementoituneen karbidin laatua: Ohjaa tuotantoprosessia tiukasti, varmista materiaalin tasainen rakenne, vähentää sisäisiä vikoja ja testata tiukasti materiaalin avainindikaattorit, kuten tiheys, kovuus ja taivutuslujuus.
② Optimoi työkalusuunnittelu: Suunnittele työkalun geometriset parametrit kohtuudella tietyn prosessointitekniikan ja työkappalemateriaalin mukaan. Vähennä esimerkiksi reunakulmaa ja lisää reunan voimakkuutta. Samanaikaisesti suunnittelemaan työkalun rungon rakenne kohtuudella, lisäävät työkalun rungon jäykkyyttä ja voimakkuutta ja vältetään halkeamista työkalun kehon muodonmuutoksen vuoksi.
③ Stabiloi prosessiprosessi: Ennen prosessointia esitä työkappale kokonaan. Käytä käsittelyn aikana vakaa leikkausmenetelmä äkillisen ruokinnan ja vetäytymisen välttämiseksi. Prosessointiolosuhteisiin, joilla on taipumus vaikuttaa kuormituksiin, kuten ajoittainen leikkaus, tärinän vähentämislaitetta voidaan käyttää vähentämään värähtelyn vaikutusta työkaluun.
3. Lämpöhalkeusvirhemekanismi
(I) syyt
Lämpöhalkeamalla tarkoitetaan sementoituneen karbidin vikaantumista toistuvien lämpösyklien aiheuttamien pinnan halkeamien vuoksi. Toistuva lämpölaajentuminen ja supistuminen aiheuttavat lämpöjännityksen työkalun pinnalle. Kun lämpöjännitys ylittää sementoituneen karbidin lujuusrajan, lämpöhalkeamia tapahtuu. Lisäksi sementoituneella karbidilla on huono lämmönjohtavuus, ja lämmön on vaikeaa suorittaa nopeasti, mikä myös pahentaa lämpöhalkeamien muodostumista.
(Ii) liuos
Paranna jäähdytysmenetelmää: Käytä tehokasta jäähdytysjärjestelmää lämmön leikkaamiseen ajassa ja vähentääksesi työkalun pintalämpötilaa. Samaan aikaan valitse sopiva leikkuusneste sen jäähdytys- ja voiteluominaisuuksien parantamiseksi.
Valitse sementoitu karbidi, jolla on hyvä lämmönkestävyys: esimerkiksi sementoitu karbidi, jossa on lisättyjä elementtejä, kuten tantaali (TA) ja niobium (NB), on parantunut huomattavasti korkean lämpötilan lujuuteen ja hapettumiskestävyyteen ja voi parantaa lämpöhalkeamia.
Optimoi prosessoinnin tekniikka: Käytä kohtuullista käsittelytekniikkaa vähentääksesi lämmöntuotantoa. Käytä esimerkiksi segmentoitua leikkausta, kerrostettua leikkausta ja muita menetelmiä välttääksesi työkalun pitkäaikaisen jatkuvan leikkauksen, jotta työkalu voidaan jäähtyä kokonaan.
Johtopäätös
Todellisissa insinöörisovelluksissa insinöörien on käytettävä erilaisia ratkaisuja erityisten käsittelyolosuhteiden ja vaatimusten mukaisesti parhaan vaikutuksen saavuttamiseksi. Fanmetal on sitoutunut tarjoamaan korkealaatuisia ei-rautametallituotteita ulkomaille asiakkaille ja hankkinut ISO9001-sertifikaatin, joka voi tarjota asiakkaille korkealaatuista räätälöityä tuotantoa ja tehokasta yhden luukun palvelua. Jos sinulla on kysyttävää tämän tuotteen yksityiskohdista tai toimitusajasta, älä epäröi ottaa yhteyttä meihin admin@fanmetalloy.com. Odotamme viestiäsi.
