Materiál karbid wolframu

Domov
Materiál
Materiál karbid wolframu

Co je karbid wolframu?

Karbid wolframu je sloučenina wolframu a karbidu, která vytváří extrémně hustou krystalickou strukturu nazývanou hexagonální krystaly. Je lisovaný technikou známou jako slinování. Slinutý a vyrobený karbid má pevnost v tlaku, extrémně vysokou tepelnou tvrdost, jak se nazývá Solid carbide, s odolností proti opotřebení, odolností proti korozi a odolností proti nárazu.

Pevný karbid označuje karbidy kovů. Jemná zrna karbidu wolframu jsou kombinována nebo cementována kobaltem. K výrobě monolitního karbidu se chytře využívá technologie práškové metalurgie.

Karbid wolframu se často nazývá karbid kvůli jeho mimořádně vysoké tvrdosti ve srovnání s jinými kovy. V současnosti existuje více než 20 různých druhů karbidu wolframu s různou velikostí zrna, tvrdostí, pevností v tahu a charakteristikami bodu tání. Karbid wolframu je srovnatelný s diamantem jako nejtvrdší dostupný materiál. Používá se v hlavních průmyslových odvětvích po celém světě a je široce používán v obráběcích aplikacích vyžadujících vynikající odolnost proti opotřebení nebo odolnost proti nárazu, jako je výroba řezných a opotřebitelných nástrojů, forem a součástí strojů odolných proti opotřebení.

Faktory ovlivňující výkonnost karbidu wolframu

Lepidlo

Lepidlem pro většinu karbidů wolframu je kobalt, který obsahuje řadu vzácných prvků. Množství lepidla je nejdůležitějším faktorem při určování výkonu každé jakosti.

Obsah kobaltu

Čím nižší je obsah kobaltu, tím je materiál podle experimentálních výsledků tvrdší. S přidáním kobaltu se stává tvrdším a odolnějším proti nárazu. S menším množstvím kobaltu je odolnější vůči oděru, zatímco díly jsou náchylné k rozbití při nárazu.

Velikost zrna

Námi používaná mikronová zrna, která mají velikost od 0,2 do 0,6 μm, jsou tvrdší než standardní zrnité materiály se stejným obsahem kobaltu. Jednotnější velikost mikronových zrn zvyšuje tvrdost a pevnost karbidu. Menší zrna mají lepší odolnost proti mletí; větší zrna mají lepší odolnost proti nárazu. Ultra jemná zrna karbidu wolframu jsou výjimečně tvrdá a ultra hrubá zrna jsou nejvhodnější pro aplikace extrémního oděru a nárazu.
Minimální síla příčného lomu (TRS), TRS je míra pevnosti karbidu wolframu, která se zvyšuje s obsahem kobaltu.

Hustota

Hustota je určena poměrem hmotnosti k objemu a udává se jako g/cm3. Vyšší hustoty znamenají lepší ochranu proti oděru a houževnatější karbid wolframu. Vydrží delší dobu obrábění a lépe se leští. Ani procento kobaltu, ani velikost zrna samotné neurčují výkonnost třídy, ale změnou velikosti zrna a procenta kobaltu lze pevný karbid zesílit.

Smíšené materiály

Karbid wolframu vede teplo mnohem rychleji než nástrojová ocel, ale s rostoucím obsahem pojiva klesá tepelná vodivost.

Výrobní technologie

Karbid wolframu má vysokou odolnost proti korozi a je mimořádně stabilním materiálem, který neoxiduje v atmosférickém vzduchu.

Výroba CNC obráběcích nástrojů z karbidu wolframu

Karbid wolframu je jedním z mála materiálů, které lze uvažovat pro obráběcí práce v průmyslu, s vynikající obrobitelností a tepelnými vlastnostmi a je extrémně tvrdý s bodem tání přesahujícím 1800 °C. Stopkové frézy vyrobené ze slinutého karbidu wolframu jsou vysoce odolné proti opotřebení a snesou vyšší teploty než běžné nástroje z rychlořezné oceli (HSS). Jeho tvrdost se blíží diamantu a používá se především k výrobě obrobků, které jsou odolné vůči vysokému tlaku a vysoké teplotě.

Řezání tvrdokovem se obvykle používá k obrábění obrobků z uhlíkové oceli a nerezové oceli. Ve srovnání s ocelovými obrobky mohou tvrdokovové řezné nástroje poskytovat lepší povrchovou úpravu dílů díky jejich vysoké ostrosti, vysoké teplotní odolnosti a zvýšené rychlosti obrábění. Stopkové frézy z karbidu wolframu činí vrtání, broušení a frézování kovů efektivnější a hospodárnější.

Type of Solid Carbide Material	WC %	CO %	Average Grain Size/ µm	GPA T.R.S. N/mm²	Desity ISO 3369 [g/cm³]	Hardness Vickers HV30	Coating	Working Material's Hardness
A	90	10	0.6	3600	14.5	1600	X-CEED	HRC 55
B	86.65	13	0.4	3900	13.9	1700	X-CEED	HRC 60
C	89.8	9	0.2	4000	14.3	2000	NACO	HRC 68