कार्बाइड उपकरण सामग्रीको आधारभूत ज्ञान

कार्बाइड उच्च-गति मेसिनिङ (HSM) उपकरण सामग्रीहरूको सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने वर्ग हो, जुन पाउडर धातु विज्ञान प्रक्रियाहरूद्वारा उत्पादन गरिन्छ र यसमा कडा कार्बाइड (सामान्यतया टंगस्टन कार्बाइड WC) कणहरू र नरम धातु बन्धन संरचना हुन्छ। हाल, विभिन्न संरचनाहरू भएका सयौं WC-आधारित सिमेन्टेड कार्बाइडहरू छन्, जसमध्ये धेरैजसो कोबाल्ट (Co) लाई बाइन्डरको रूपमा प्रयोग गर्छन्, निकल (Ni) र क्रोमियम (Cr) पनि सामान्यतया प्रयोग हुने बाइन्डर तत्वहरू हुन्, र अन्य पनि थप्न सकिन्छ। केही मिश्र धातु तत्वहरू। किन यति धेरै कार्बाइड ग्रेडहरू छन्? उपकरण निर्माताहरूले विशिष्ट काट्ने कार्यको लागि सही उपकरण सामग्री कसरी छनौट गर्छन्? यी प्रश्नहरूको जवाफ दिन, पहिले सिमेन्टेड कार्बाइडलाई एक आदर्श उपकरण सामग्री बनाउने विभिन्न गुणहरू हेरौं।

कठोरता र दृढता

WC-Co सिमेन्टेड कार्बाइडको कठोरता र कठोरता दुवैमा अद्वितीय फाइदाहरू छन्। टंगस्टन कार्बाइड (WC) स्वाभाविक रूपमा धेरै कडा हुन्छ (कोरुन्डम वा एल्युमिना भन्दा बढी), र सञ्चालन तापक्रम बढ्दै जाँदा यसको कठोरता विरलै घट्छ। यद्यपि, यसमा पर्याप्त कठोरताको अभाव हुन्छ, जुन काट्ने उपकरणहरूको लागि आवश्यक गुण हो। टंगस्टन कार्बाइडको उच्च कठोरताको फाइदा उठाउन र यसको कठोरता सुधार गर्न, मानिसहरूले टंगस्टन कार्बाइडलाई एकसाथ बाँध्न धातु बन्डहरू प्रयोग गर्छन्, जसले गर्दा यो सामग्रीमा उच्च-गतिको स्टीलको भन्दा धेरै कठोरता हुन्छ, जबकि धेरैजसो काट्ने कार्यहरू सामना गर्न सक्षम हुन्छ। काट्ने बल। थप रूपमा, यसले उच्च-गतिको मेसिनिङको कारणले हुने उच्च काट्ने तापक्रमलाई सामना गर्न सक्छ।

आज, लगभग सबै WC-Co चक्कु र इन्सर्टहरू लेपित छन्, त्यसैले आधार सामग्रीको भूमिका कम महत्त्वपूर्ण देखिन्छ। तर वास्तवमा, यो WC-Co सामग्रीको उच्च लोचदार मोड्युलस हो (कठोरताको मापन, जुन कोठाको तापक्रममा उच्च-गतिको स्टीलको लगभग तीन गुणा हो) जसले कोटिंगको लागि गैर-विकृत सब्सट्रेट प्रदान गर्दछ। WC-Co म्याट्रिक्सले आवश्यक कठोरता पनि प्रदान गर्दछ। यी गुणहरू WC-Co सामग्रीहरूको आधारभूत गुणहरू हुन्, तर सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरहरू उत्पादन गर्दा सामग्री संरचना र माइक्रोस्ट्रक्चर समायोजन गरेर पनि सामग्री गुणहरू अनुकूलित गर्न सकिन्छ। त्यसकारण, विशिष्ट मेसिनिङमा उपकरण प्रदर्शनको उपयुक्तता धेरै हदसम्म प्रारम्भिक मिलिङ प्रक्रियामा निर्भर गर्दछ।

मिलिङ प्रक्रिया

टंगस्टन कार्बाइड पाउडर कार्बराइजिङ टंगस्टन (W) पाउडर द्वारा प्राप्त गरिन्छ। टंगस्टन कार्बाइड पाउडर (विशेष गरी यसको कण आकार) को विशेषताहरू मुख्यतया कच्चा पदार्थ टंगस्टन पाउडरको कण आकार र कार्बराइजेशनको तापक्रम र समयमा निर्भर गर्दछ। रासायनिक नियन्त्रण पनि महत्त्वपूर्ण छ, र कार्बन सामग्री स्थिर राख्नुपर्छ (तौल द्वारा 6.13% को स्टोइचियोमेट्रिक मानको नजिक)। पछिल्ला प्रक्रियाहरू मार्फत पाउडर कण आकार नियन्त्रण गर्न कार्बराइजिङ उपचार अघि थोरै मात्रामा भ्यानेडियम र/वा क्रोमियम थप्न सकिन्छ। विभिन्न डाउनस्ट्रीम प्रक्रिया अवस्थाहरू र विभिन्न अन्तिम प्रशोधन प्रयोगहरूलाई टंगस्टन कार्बाइड कण आकार, कार्बन सामग्री, भ्यानेडियम सामग्री र क्रोमियम सामग्रीको एक विशिष्ट संयोजन आवश्यक पर्दछ, जसको माध्यमबाट विभिन्न टंगस्टन कार्बाइड पाउडरहरू उत्पादन गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, टंगस्टन कार्बाइड पाउडर निर्माता ATI Alldyne ले टंगस्टन कार्बाइड पाउडरको 23 मानक ग्रेड उत्पादन गर्दछ, र प्रयोगकर्ता आवश्यकताहरू अनुसार अनुकूलित टंगस्टन कार्बाइड पाउडरका प्रकारहरू टंगस्टन कार्बाइड पाउडरको मानक ग्रेडको 5 गुणा भन्दा बढी पुग्न सक्छन्।

टंगस्टन कार्बाइड पाउडर र धातु बन्डलाई मिसाएर पिस्दा निश्चित ग्रेडको सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडर उत्पादन गर्दा, विभिन्न संयोजनहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ। सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने कोबाल्ट सामग्री ३% - २५% (तौल अनुपात) हो, र उपकरणको जंग प्रतिरोध बढाउन आवश्यक पर्दा, निकल र क्रोमियम थप्न आवश्यक छ। थप रूपमा, अन्य मिश्र धातु घटकहरू थपेर धातु बन्डलाई अझ सुधार गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, WC-Co सिमेन्टेड कार्बाइडमा रुथेनियम थप्दा यसको कठोरता घटाए बिना यसको कठोरतामा उल्लेखनीय सुधार गर्न सकिन्छ। बाइन्डरको सामग्री बढाउनाले सिमेन्टेड कार्बाइडको कठोरतामा पनि सुधार हुन सक्छ, तर यसले यसको कठोरता घटाउनेछ।

टंगस्टन कार्बाइड कणहरूको आकार घटाउनाले सामग्रीको कठोरता बढ्न सक्छ, तर सिन्टरिङ प्रक्रियाको क्रममा टंगस्टन कार्बाइडको कण आकार उस्तै रहनुपर्छ। सिन्टरिङको क्रममा, टंगस्टन कार्बाइड कणहरू विघटन र पुनरुत्थानको प्रक्रिया मार्फत मिल्छन् र बढ्छन्। वास्तविक सिन्टरिङ प्रक्रियामा, पूर्ण रूपमा बाक्लो सामग्री बनाउनको लागि, धातु बन्धन तरल हुन्छ (तरल चरण सिन्टरिङ भनिन्छ)। टंगस्टन कार्बाइड कणहरूको वृद्धि दरलाई भ्यानेडियम कार्बाइड (VC), क्रोमियम कार्बाइड (Cr3C2), टाइटेनियम कार्बाइड (TiC), ट्यान्टलम कार्बाइड (TaC), र निओबियम कार्बाइड (NbC) सहित अन्य ट्रान्जिसन मेटल कार्बाइडहरू थपेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। यी धातु कार्बाइडहरू सामान्यतया थपिन्छन् जब टंगस्टन कार्बाइड पाउडरलाई धातु बन्धनसँग मिसाइन्छ र मिलाइन्छ, यद्यपि टंगस्टन कार्बाइड र क्रोमियम कार्बाइड पनि टंगस्टन कार्बाइड पाउडर कार्बराइज गर्दा बन्न सक्छ।

टंगस्टन कार्बाइड पाउडर पुन: प्रयोग गरिएको फोहोर सिमेन्टेड कार्बाइड सामग्रीहरू प्रयोग गरेर पनि उत्पादन गर्न सकिन्छ। सिमेन्टेड कार्बाइड उद्योगमा स्क्र्याप कार्बाइडको पुन: प्रयोग र पुन: प्रयोगको लामो इतिहास छ र यो उद्योगको सम्पूर्ण आर्थिक श्रृंखलाको एक महत्त्वपूर्ण भाग हो, जसले सामग्री लागत घटाउन, प्राकृतिक स्रोतहरू बचत गर्न र फोहोर सामग्रीहरूबाट बच्न मद्दत गर्दछ। हानिकारक विसर्जन। स्क्र्याप सिमेन्टेड कार्बाइड सामान्यतया APT (अमोनियम प्याराटुङस्टेट) प्रक्रिया, जिंक रिकभरी प्रक्रिया वा क्रसिङ द्वारा पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ। यी "पुन: प्रयोग गरिएको" टंगस्टन कार्बाइड पाउडरहरूमा सामान्यतया राम्रो, अनुमानित घनत्व हुन्छ किनभने तिनीहरूको सतह क्षेत्रफल टंगस्टन कार्बाइड पाउडरहरू भन्दा सानो हुन्छ जुन सिधै टंगस्टन कार्बाइड प्रक्रिया मार्फत बनाइन्छ।

टंगस्टन कार्बाइड पाउडर र धातु बन्धनको मिश्रित ग्राइन्डिङको प्रशोधन अवस्थाहरू पनि महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया प्यारामिटरहरू हुन्। दुई सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने मिलिङ प्रविधिहरू बल मिलिङ र माइक्रोमिलिङ हुन्। दुवै प्रक्रियाहरूले मिल गरिएको पाउडरको एकरूप मिश्रण र कण आकार कम गर्न सक्षम बनाउँछन्। पछि थिचिएको वर्कपीसलाई पर्याप्त शक्ति दिन, वर्कपीसको आकार कायम राख्न, र अपरेटर वा म्यानिपुलेटरलाई सञ्चालनको लागि वर्कपीस उठाउन सक्षम बनाउन, ग्राइन्डिङको क्रममा सामान्यतया जैविक बाइन्डर थप्नु आवश्यक हुन्छ। यस बन्धनको रासायनिक संरचनाले थिचिएको वर्कपीसको घनत्व र बललाई असर गर्न सक्छ। ह्यान्डलिङलाई सहज बनाउन, उच्च शक्ति बाइन्डरहरू थप्न सल्लाह दिइन्छ, तर यसले कम कम्प्याक्शन घनत्वमा परिणाम दिन्छ र अन्तिम उत्पादनमा दोषहरू निम्त्याउन सक्ने गाँठोहरू उत्पादन गर्न सक्छ।

मिलिङ पछि, पाउडरलाई सामान्यतया स्प्रे-सुकाइन्छ ताकि जैविक बाइन्डरहरूद्वारा एकसाथ राखिएका फ्री-फ्लोइङ एग्लोमेरेटहरू उत्पादन गर्न सकियोस्। जैविक बाइन्डरको संरचना समायोजन गरेर, यी एग्लोमेरेटहरूको प्रवाहशीलता र चार्ज घनत्वलाई इच्छा अनुसार अनुकूलित गर्न सकिन्छ। मोटो वा मसिनो कणहरू स्क्रिन गरेर, एग्लोमेरेटको कण आकार वितरणलाई मोल्ड गुहामा लोड गर्दा राम्रो प्रवाह सुनिश्चित गर्न थप अनुकूलित गर्न सकिन्छ।

वर्कपीस निर्माण

कार्बाइड वर्कपीसहरू विभिन्न प्रक्रिया विधिहरूद्वारा बनाउन सकिन्छ। वर्कपीसको आकार, आकार जटिलताको स्तर, र उत्पादन ब्याचमा निर्भर गर्दै, धेरैजसो काट्ने इन्सर्टहरू माथिल्लो र तल्लो-दबाव कडा डाइज प्रयोग गरेर मोल्ड गरिन्छ। प्रत्येक प्रेसिङको समयमा वर्कपीसको तौल र आकारको स्थिरता कायम राख्न, गुहामा बग्ने पाउडरको मात्रा (द्रव्यमान र आयतन) ठ्याक्कै उस्तै छ भनी सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ। पाउडरको तरलता मुख्यतया एग्लोमेरेट्सको आकार वितरण र जैविक बाइन्डरको गुणहरूद्वारा नियन्त्रित हुन्छ। मोल्ड गरिएको वर्कपीसहरू (वा "खाली ठाउँहरू") मोल्ड गुहामा लोड गरिएको पाउडरमा १०-८० किलोसाइ (किलो पाउन्ड प्रति वर्ग फुट) को मोल्डिंग दबाब लागू गरेर बनाइन्छ।

अत्यधिक उच्च मोल्डिंग दबाबमा पनि, कडा टंगस्टन कार्बाइड कणहरू विकृत वा भाँचिने छैनन्, तर जैविक बाइन्डरलाई टंगस्टन कार्बाइड कणहरू बीचको खाडलमा थिचिन्छ, जसले गर्दा कणहरूको स्थिति निश्चित हुन्छ। दबाब जति उच्च हुन्छ, टंगस्टन कार्बाइड कणहरूको बन्धन त्यति नै कडा हुन्छ र वर्कपीसको कम्प्याक्शन घनत्व त्यति नै बढी हुन्छ। धातु बाइन्डरको सामग्री, टंगस्टन कार्बाइड कणहरूको आकार र आकार, समूहीकरणको डिग्री, र जैविक बाइन्डरको संरचना र थपको आधारमा सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरको ग्रेडको मोल्डिंग गुणहरू फरक हुन सक्छन्। सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरको ग्रेडको कम्प्याक्शन गुणहरूको बारेमा मात्रात्मक जानकारी प्रदान गर्न, मोल्डिंग घनत्व र मोल्डिंग दबाब बीचको सम्बन्ध सामान्यतया पाउडर निर्माताद्वारा डिजाइन र निर्माण गरिन्छ। यो जानकारीले आपूर्ति गरिएको पाउडर उपकरण निर्माताको मोल्डिंग प्रक्रियासँग उपयुक्त छ भनी सुनिश्चित गर्दछ।

ठूला आकारका कार्बाइड वर्कपीसहरू वा उच्च पक्ष अनुपात भएका कार्बाइड वर्कपीसहरू (जस्तै अन्तिम मिलहरू र ड्रिलहरूको लागि श्याङ्कहरू) सामान्यतया लचिलो झोलामा कार्बाइड पाउडरको समान रूपमा थिचिएको ग्रेडबाट उत्पादन गरिन्छ। सन्तुलित प्रेसिङ विधिको उत्पादन चक्र मोल्डिङ विधिको भन्दा लामो भए पनि, उपकरणको उत्पादन लागत कम छ, त्यसैले यो विधि सानो ब्याच उत्पादनको लागि बढी उपयुक्त छ।

यो प्रक्रिया विधि भनेको पाउडरलाई झोलामा हाल्नु, झोलाको मुख बन्द गर्नु, र त्यसपछि पाउडरले भरिएको झोलालाई चेम्बरमा राख्नु, र हाइड्रोलिक उपकरण मार्फत 30-60ksi को दबाब लागू गर्नु हो। सिंटरिङ गर्नु अघि थिचिएका वर्कपीसहरू प्रायः विशिष्ट ज्यामितिहरूमा मेसिन गरिन्छन्। कम्प्याक्सनको समयमा वर्कपीस संकुचन समायोजन गर्न र ग्राइन्डिङ अपरेसनहरूको लागि पर्याप्त मार्जिन प्रदान गर्न बोराको आकार ठूलो गरिन्छ। थिचेपछि वर्कपीस प्रशोधन गर्न आवश्यक भएकोले, चार्जिङको स्थिरताको लागि आवश्यकताहरू मोल्डिङ विधिको जत्तिकै कडा छैनन्, तर प्रत्येक पटक झोलामा उही मात्रामा पाउडर लोड गरिएको छ भनी सुनिश्चित गर्नु अझै पनि वांछनीय छ। यदि पाउडरको चार्जिङ घनत्व धेरै सानो छ भने, यसले झोलामा अपर्याप्त पाउडर निम्त्याउन सक्छ, जसको परिणामस्वरूप वर्कपीस धेरै सानो हुन्छ र स्क्र्याप गर्नुपर्ने हुन्छ। यदि पाउडरको लोडिङ घनत्व धेरै उच्च छ, र झोलामा लोड गरिएको पाउडर धेरै छ भने, वर्कपीसलाई थिचेपछि थप पाउडर हटाउन प्रशोधन गर्न आवश्यक छ। यद्यपि अतिरिक्त पाउडर हटाइएको र स्क्र्याप गरिएको वर्कपीसहरू पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ, त्यसो गर्नाले उत्पादकता कम हुन्छ।

कार्बाइड वर्कपीसहरू एक्सट्रुजन डाइज वा इन्जेक्सन डाइज प्रयोग गरेर पनि बनाउन सकिन्छ। एक्सट्रुजन मोल्डिङ प्रक्रिया अक्षीय आकारका वर्कपीसहरूको ठूलो उत्पादनको लागि बढी उपयुक्त हुन्छ, जबकि इन्जेक्सन मोल्डिङ प्रक्रिया सामान्यतया जटिल आकारका वर्कपीसहरूको ठूलो उत्पादनको लागि प्रयोग गरिन्छ। दुवै मोल्डिङ प्रक्रियाहरूमा, सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरका ग्रेडहरूलाई जैविक बाइन्डरमा निलम्बन गरिन्छ जसले सिमेन्टेड कार्बाइड मिश्रणलाई टूथपेस्ट जस्तो स्थिरता प्रदान गर्दछ। त्यसपछि यौगिकलाई प्वालबाट बाहिर निकालिन्छ वा बनाउनको लागि गुहामा इन्जेक्सन गरिन्छ। सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरको ग्रेडका विशेषताहरूले मिश्रणमा पाउडर र बाइन्डरको इष्टतम अनुपात निर्धारण गर्दछ, र एक्सट्रुजन प्वाल वा गुहामा इन्जेक्सन मार्फत मिश्रणको प्रवाहशीलतामा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।

मोल्डिङ, आइसोस्टेटिक प्रेसिंग, एक्सट्रुजन वा इन्जेक्सन मोल्डिङद्वारा वर्कपीस बनाइसकेपछि, अन्तिम सिन्टरिङ चरण अघि वर्कपीसबाट अर्गानिक बाइन्डर हटाउनु पर्छ। सिन्टरिङले वर्कपीसबाट पोरोसिटी हटाउँछ, यसलाई पूर्ण रूपमा (वा पर्याप्त रूपमा) बाक्लो बनाउँछ। सिन्टरिङको समयमा, प्रेस-निर्मित वर्कपीसमा धातुको बन्धन तरल हुन्छ, तर केशिका बल र कण लिंकेजको संयुक्त कार्य अन्तर्गत वर्कपीसले आफ्नो आकार कायम राख्छ।

सिंटरिङ पछि, वर्कपीस ज्यामिति उस्तै रहन्छ, तर आयामहरू घटाइन्छ। सिंटरिङ पछि आवश्यक वर्कपीस आकार प्राप्त गर्न, उपकरण डिजाइन गर्दा संकुचन दरलाई विचार गर्न आवश्यक छ। प्रत्येक उपकरण बनाउन प्रयोग गरिने कार्बाइड पाउडरको ग्रेड उपयुक्त दबाबमा कम्प्याक्ट गर्दा सही संकुचन हुने गरी डिजाइन गरिएको हुनुपर्छ।

लगभग सबै अवस्थामा, सिन्टर गरिएको वर्कपीसको सिन्टरिङ पछिको उपचार आवश्यक पर्दछ। काट्ने उपकरणहरूको सबैभन्दा आधारभूत उपचार भनेको काट्ने किनारालाई तिखार्नु हो। धेरै उपकरणहरूलाई सिन्टरिङ पछि तिनीहरूको ज्यामिति र आयामहरू पिस्नु आवश्यक पर्दछ। केही उपकरणहरूलाई माथि र तल पिस्नु आवश्यक पर्दछ; अरूलाई परिधीय पिस्नु आवश्यक पर्दछ (काट्ने किनारा तिखार्दै वा बिना)। ग्राइन्डिङबाट प्राप्त सबै कार्बाइड चिप्स पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ।

वर्कपीस कोटिंग

धेरै अवस्थामा, समाप्त वर्कपीसलाई लेपित गर्न आवश्यक छ। कोटिंगले स्नेहन र बढ्दो कठोरता प्रदान गर्दछ, साथै सब्सट्रेटमा फैलावट अवरोध प्रदान गर्दछ, उच्च तापक्रममा पर्दा अक्सिडेशनलाई रोक्छ। सिमेन्टेड कार्बाइड सब्सट्रेट कोटिंगको कार्यसम्पादनको लागि महत्त्वपूर्ण छ। म्याट्रिक्स पाउडरको मुख्य गुणहरू मिलाउनुको साथै, म्याट्रिक्सको सतह गुणहरू रासायनिक चयन र सिन्टरिङ विधि परिवर्तन गरेर पनि मिलाउन सकिन्छ। कोबाल्टको स्थानान्तरण मार्फत, ब्लेड सतहको बाहिरी तहमा बाँकी वर्कपीसको तुलनामा २०-३० μm मोटाई भित्र थप कोबाल्ट समृद्ध गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा सब्सट्रेटको सतहलाई राम्रो बल र कठोरता प्राप्त हुन्छ, जसले गर्दा यसलाई विकृतिको लागि बढी प्रतिरोधी बनाउँछ।

आफ्नै उत्पादन प्रक्रिया (जस्तै डिव्याक्सिङ विधि, तताउने दर, सिन्टरिङ समय, तापक्रम र कार्बराइजिङ भोल्टेज) को आधारमा, उपकरण निर्माताले प्रयोग गरिएको सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरको ग्रेडको लागि केही विशेष आवश्यकताहरू हुन सक्छन्। केही उपकरण निर्माताहरूले भ्याकुम भट्टीमा वर्कपीस सिन्टर गर्न सक्छन्, जबकि अरूले तातो आइसोस्टेटिक प्रेसिंग (HIP) सिन्टरिङ फर्नेस (जसले प्रक्रिया चक्रको अन्त्य नजिक वर्कपीसलाई कुनै पनि अवशेषहरू हटाउन दबाब दिन्छ) प्रयोग गर्न सक्छन्। भ्याकुम भट्टीमा सिन्टर गरिएका वर्कपीसहरूलाई वर्कपीसको घनत्व बढाउन अतिरिक्त प्रक्रिया मार्फत आइसोस्टेटिक रूपमा तातो थिच्नु पर्ने हुन सक्छ। केही उपकरण निर्माताहरूले कम कोबाल्ट सामग्री भएका मिश्रणहरूको सिन्टर्ड घनत्व बढाउन उच्च भ्याकुम सिन्टेरिङ तापक्रम प्रयोग गर्न सक्छन्, तर यो दृष्टिकोणले तिनीहरूको माइक्रोस्ट्रक्चरलाई मोटो बनाउन सक्छ। राम्रो अन्नको आकार कायम राख्न, टंगस्टन कार्बाइडको सानो कण आकार भएका पाउडरहरू चयन गर्न सकिन्छ। विशिष्ट उत्पादन उपकरणसँग मेल खाने क्रममा, सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरमा कार्बन सामग्रीको लागि डिव्याक्सिङ अवस्था र कार्बराइजिङ भोल्टेजमा पनि फरक आवश्यकताहरू हुन्छन्।

ग्रेड वर्गीकरण

विभिन्न प्रकारका टंगस्टन कार्बाइड पाउडर, मिश्रण संरचना र धातु बाइन्डर सामग्री, प्रकार र अन्न वृद्धि अवरोधकको मात्रा, आदिको संयोजन परिवर्तनले विभिन्न प्रकारका सिमेन्टेड कार्बाइड ग्रेडहरू गठन गर्दछ। यी प्यारामिटरहरूले सिमेन्टेड कार्बाइडको माइक्रोस्ट्रक्चर र यसको गुणहरू निर्धारण गर्नेछन्। गुणहरूको केही विशिष्ट संयोजनहरू केही विशिष्ट प्रशोधन अनुप्रयोगहरूको लागि प्राथमिकता बनेका छन्, जसले गर्दा विभिन्न सिमेन्टेड कार्बाइड ग्रेडहरू वर्गीकरण गर्न अर्थपूर्ण भएको छ।

मेसिनिङ अनुप्रयोगहरूको लागि सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने दुई कार्बाइड वर्गीकरण प्रणालीहरू C पदनाम प्रणाली र ISO पदनाम प्रणाली हुन्। यद्यपि कुनै पनि प्रणालीले सिमेन्टेड कार्बाइड ग्रेडहरूको छनोटलाई प्रभाव पार्ने सामग्री गुणहरूलाई पूर्ण रूपमा प्रतिबिम्बित गर्दैन, तिनीहरूले छलफलको लागि सुरुवात बिन्दु प्रदान गर्छन्। प्रत्येक वर्गीकरणको लागि, धेरै निर्माताहरूको आफ्नै विशेष ग्रेडहरू हुन्छन्, जसको परिणामस्वरूप कार्बाइड ग्रेडहरूको विस्तृत विविधता हुन्छ।

कार्बाइड ग्रेडहरूलाई संरचना अनुसार पनि वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। टंगस्टन कार्बाइड (WC) ग्रेडहरूलाई तीन आधारभूत प्रकारहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ: साधारण, माइक्रोक्रिस्टलाइन र मिश्रित। सिम्प्लेक्स ग्रेडहरूमा मुख्यतया टंगस्टन कार्बाइड र कोबाल्ट बाइन्डरहरू हुन्छन्, तर यसमा थोरै मात्रामा अन्न वृद्धि अवरोधकहरू पनि हुन सक्छन्। माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेड टंगस्टन कार्बाइड र कोबाल्ट बाइन्डरबाट बनेको हुन्छ जसमा धेरै हजारौं भ्यानेडियम कार्बाइड (VC) र (वा) क्रोमियम कार्बाइड (Cr3C2) थपिएको हुन्छ, र यसको अन्नको आकार १ μm वा कम पुग्न सक्छ। मिश्र धातु ग्रेडहरू टंगस्टन कार्बाइड र कोबाल्ट बाइन्डरहरूबाट बनेका हुन्छन् जसमा केही प्रतिशत टाइटेनियम कार्बाइड (TiC), ट्यान्टलम कार्बाइड (TaC), र निओबियम कार्बाइड (NbC) हुन्छ। यी थपहरूलाई तिनीहरूको सिन्टरिङ गुणहरूको कारणले क्यूबिक कार्बाइड पनि भनिन्छ। परिणामस्वरूप माइक्रोस्ट्रक्चरले एक असंगत तीन-चरण संरचना प्रदर्शन गर्दछ।

१) साधारण कार्बाइड ग्रेडहरू

धातु काट्ने यी ग्रेडहरूमा सामान्यतया ३% देखि १२% कोबाल्ट (तौल अनुसार) हुन्छ। टंगस्टन कार्बाइड दानाको आकार दायरा सामान्यतया १-८ μm बीचमा हुन्छ। अन्य ग्रेडहरू जस्तै, टंगस्टन कार्बाइडको कण आकार घटाउनाले यसको कठोरता र ट्रान्सभर्स फुट्ने शक्ति (TRS) बढ्छ, तर यसको कठोरता कम हुन्छ। शुद्ध प्रकारको कठोरता सामान्यतया HRA89-93.5 बीचमा हुन्छ; ट्रान्सभर्स फुट्ने शक्ति सामान्यतया १७५-३५०ksi बीचमा हुन्छ। यी ग्रेडहरूको पाउडरमा ठूलो मात्रामा पुनर्नवीनीकरण गरिएका सामग्रीहरू हुन सक्छन्।

साधारण प्रकारका ग्रेडहरूलाई C ग्रेड प्रणालीमा C1-C4 मा विभाजन गर्न सकिन्छ, र ISO ग्रेड प्रणालीमा K, N, S र H ग्रेड श्रृंखला अनुसार वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। मध्यवर्ती गुणहरू भएका सिम्प्लेक्स ग्रेडहरूलाई सामान्य-उद्देश्य ग्रेडहरू (जस्तै C2 वा K20) को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ र घुमाउने, मिलिङ गर्ने, प्लानिङ गर्ने र बोरिङको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ; सानो दानाको आकार वा कम कोबाल्ट सामग्री र उच्च कठोरता भएका ग्रेडहरूलाई फिनिशिङ ग्रेडहरू (जस्तै C4 वा K01) को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ; ठूलो दानाको आकार वा उच्च कोबाल्ट सामग्री र राम्रो कठोरता भएका ग्रेडहरूलाई रफिङ ग्रेडहरू (जस्तै C1 वा K30) को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।

सिम्प्लेक्स ग्रेडमा बनाइएका उपकरणहरू कास्ट आइरन, २०० र ३०० शृङ्खलाका स्टेनलेस स्टील, आल्मुनियम र अन्य अलौह धातुहरू, सुपरअलोयहरू र कडा स्टीलहरू मेसिन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। यी ग्रेडहरू गैर-धातु काट्ने अनुप्रयोगहरूमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ (जस्तै चट्टान र भूगर्भीय ड्रिलिंग उपकरणहरूको रूपमा), र यी ग्रेडहरूमा १.५-१०μm (वा ठूलो) को दाना आकार दायरा र ६%-१६% को कोबाल्ट सामग्री हुन्छ। साधारण कार्बाइड ग्रेडहरूको अर्को गैर-धातु काट्ने प्रयोग डाइज र पंचहरूको निर्माणमा हो। यी ग्रेडहरूमा सामान्यतया १६%-३०% को कोबाल्ट सामग्रीको साथ मध्यम दाना आकार हुन्छ।

(२) माइक्रोक्रिस्टलाइन सिमेन्टेड कार्बाइड ग्रेडहरू

यस्ता ग्रेडहरूमा सामान्यतया ६%-१५% कोबाल्ट हुन्छ। तरल चरण सिन्टरिङको समयमा, भ्यानेडियम कार्बाइड र/वा क्रोमियम कार्बाइड थप्दा अन्नको वृद्धि नियन्त्रण गर्न सकिन्छ जसले १ μm भन्दा कम कण आकारको मसिनो अन्न संरचना प्राप्त गर्न सक्छ। यो मसिनो ग्रेडमा धेरै उच्च कठोरता र ५००ksi भन्दा माथि ट्रान्सभर्स फुट्ने शक्ति हुन्छ। उच्च शक्ति र पर्याप्त कठोरताको संयोजनले यी ग्रेडहरूलाई ठूलो सकारात्मक रेक कोण प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ, जसले काट्ने बल घटाउँछ र धातुको सामग्रीलाई धकेल्नुको सट्टा काटेर पातलो चिप्स उत्पादन गर्दछ।

सिमेन्टेड कार्बाइड पाउडरको ग्रेडको उत्पादनमा विभिन्न कच्चा पदार्थहरूको कडा गुणस्तर पहिचान र सामग्रीको सूक्ष्म संरचनामा असामान्य रूपमा ठूला दानाहरूको गठन रोक्नको लागि सिन्टरिङ प्रक्रिया अवस्थाहरूको कडा नियन्त्रण मार्फत, उपयुक्त सामग्री गुणहरू प्राप्त गर्न सम्भव छ। अन्नको आकार सानो र एकरूप राख्नको लागि, कच्चा पदार्थ र पुन: प्राप्ति प्रक्रियाको पूर्ण नियन्त्रण र व्यापक गुणस्तर परीक्षण भएमा मात्र पुनर्नवीनीकरण गरिएको पुनर्नवीनीकरण पाउडर प्रयोग गर्नुपर्छ।

माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेडहरूलाई ISO ग्रेड प्रणालीमा M ग्रेड श्रृंखला अनुसार वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। यसको अतिरिक्त, C ग्रेड प्रणाली र ISO ग्रेड प्रणालीमा अन्य वर्गीकरण विधिहरू शुद्ध ग्रेडहरू जस्तै छन्। माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेडहरू नरम वर्कपीस सामग्रीहरू काट्ने उपकरणहरू बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ, किनभने उपकरणको सतह धेरै चिल्लो मेसिन गर्न सकिन्छ र अत्यन्तै तीखो काट्ने किनारा कायम राख्न सक्छ।

माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेडहरू निकल-आधारित सुपरअलोयहरू मेसिन गर्न पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, किनकि तिनीहरूले १२०० डिग्री सेल्सियससम्मको काट्ने तापक्रम सहन सक्छन्। सुपरअलोयहरू र अन्य विशेष सामग्रीहरूको प्रशोधनको लागि, माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेड उपकरणहरू र रुथेनियम युक्त शुद्ध ग्रेड उपकरणहरूको प्रयोगले एकैसाथ तिनीहरूको पहिरन प्रतिरोध, विरूपण प्रतिरोध र कठोरता सुधार गर्न सक्छ। माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेडहरू कतरनी तनाव उत्पन्न गर्ने ड्रिलहरू जस्ता घुमाउने उपकरणहरूको निर्माणको लागि पनि उपयुक्त छन्। सिमेन्टेड कार्बाइडको कम्पोजिट ग्रेडबाट बनेको ड्रिल छ। एउटै ड्रिलको विशिष्ट भागहरूमा, सामग्रीमा कोबाल्ट सामग्री फरक हुन्छ, जसले गर्दा ड्रिलको कठोरता र कठोरता प्रशोधन आवश्यकताहरू अनुसार अनुकूलित हुन्छ।

(३) मिश्र धातु प्रकारको सिमेन्टेड कार्बाइड ग्रेडहरू

यी ग्रेडहरू मुख्यतया स्टीलका भागहरू काट्न प्रयोग गरिन्छ, र तिनीहरूको कोबाल्ट सामग्री सामान्यतया 5%-10% हुन्छ, र दानाको आकार 0.8-2μm सम्म हुन्छ। 4%-25% टाइटेनियम कार्बाइड (TiC) थपेर, स्टील चिप्सको सतहमा फैलिने टंगस्टन कार्बाइड (WC) को प्रवृत्ति कम गर्न सकिन्छ। 25% ट्यान्टलम कार्बाइड (TaC) र निओबियम कार्बाइड (NbC) थपेर उपकरणको शक्ति, क्रेटर लगाउने प्रतिरोध र थर्मल झट्का प्रतिरोध सुधार गर्न सकिन्छ। यस्ता घन कार्बाइडहरू थप्दा उपकरणको रातो कठोरता पनि बढ्छ, जसले भारी काट्ने वा अन्य कार्यहरूमा उपकरणको थर्मल विकृतिबाट बच्न मद्दत गर्दछ जहाँ काट्ने किनारले उच्च तापक्रम उत्पन्न गर्नेछ। थप रूपमा, टाइटेनियम कार्बाइडले सिंटरिङको समयमा न्यूक्लिएसन साइटहरू प्रदान गर्न सक्छ, वर्कपीसमा घन कार्बाइड वितरणको एकरूपता सुधार गर्दछ।

सामान्यतया, मिश्र धातु-प्रकारको सिमेन्टेड कार्बाइड ग्रेडहरूको कठोरता दायरा HRA91-94 हो, र ट्रान्सभर्स फ्र्याक्चर बल 150-300ksi हो। शुद्ध ग्रेडहरूको तुलनामा, मिश्र धातु ग्रेडहरूमा कमजोर पहिरन प्रतिरोध र कम शक्ति हुन्छ, तर टाँस्ने पहिरनको लागि राम्रो प्रतिरोध हुन्छ। मिश्र धातु ग्रेडहरूलाई C ग्रेड प्रणालीमा C5-C8 मा विभाजन गर्न सकिन्छ, र ISO ग्रेड प्रणालीमा P र M ग्रेड श्रृंखला अनुसार वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। मध्यवर्ती गुणहरू भएका मिश्र धातु ग्रेडहरूलाई सामान्य उद्देश्य ग्रेडहरू (जस्तै C6 वा P30) को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ र घुमाउने, ट्याप गर्ने, प्लानिङ र मिलिङको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। सबैभन्दा कडा ग्रेडहरूलाई फिनिशिङ ग्रेडहरू (जस्तै C8 र P01) को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। यी ग्रेडहरूमा सामान्यतया सानो अन्न आकार र आवश्यक कठोरता र पहिरन प्रतिरोध प्राप्त गर्न कम कोबाल्ट सामग्री हुन्छ। यद्यपि, समान सामग्री गुणहरू थप घन कार्बाइडहरू थपेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। उच्चतम कठोरता भएका ग्रेडहरूलाई रफिङ ग्रेडहरू (जस्तै C5 वा P50) को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। यी ग्रेडहरूमा सामान्यतया मध्यम दानाको आकार र उच्च कोबाल्ट सामग्री हुन्छ, जसमा दरारको वृद्धिलाई रोकेर इच्छित कठोरता प्राप्त गर्न क्यूबिक कार्बाइडहरूको कम थप हुन्छ। अवरुद्ध टर्निङ अपरेसनहरूमा, उपकरणको सतहमा उच्च कोबाल्ट सामग्री भएका माथि उल्लेखित कोबाल्ट-समृद्ध ग्रेडहरू प्रयोग गरेर काट्ने कार्यसम्पादनलाई अझ सुधार गर्न सकिन्छ।

कम टाइटेनियम कार्बाइड सामग्री भएका मिश्र धातु ग्रेडहरू स्टेनलेस स्टील र नरम फलामलाई मेसिन गर्न प्रयोग गरिन्छ, तर निकल-आधारित सुपरअलोय जस्ता अलौह धातुहरूलाई मेसिन गर्न पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। यी ग्रेडहरूको दाना आकार सामान्यतया १ μm भन्दा कम हुन्छ, र कोबाल्ट सामग्री ८%-१२% हुन्छ। M10 जस्ता कडा ग्रेडहरू नरम फलामलाई घुमाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ; M40 जस्ता कडा ग्रेडहरू मिलिङ र प्लानिङ स्टीलको लागि, वा स्टेनलेस स्टील वा सुपरअलोयहरू घुमाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ।

मिश्र धातु-प्रकारको सिमेन्टेड कार्बाइड ग्रेडहरू गैर-धातु काट्ने उद्देश्यका लागि पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, मुख्यतया पहिरन-प्रतिरोधी भागहरूको निर्माणको लागि। यी ग्रेडहरूको कण आकार सामान्यतया १.२-२ μm हुन्छ, र कोबाल्ट सामग्री ७%-१०% हुन्छ। यी ग्रेडहरू उत्पादन गर्दा, पुनर्नवीनीकरण गरिएको कच्चा मालको उच्च प्रतिशत सामान्यतया थपिन्छ, जसले गर्दा पहिरन भागहरूको अनुप्रयोगहरूमा उच्च लागत-प्रभावकारिता हुन्छ। पहिरन भागहरूलाई राम्रो जंग प्रतिरोध र उच्च कठोरता चाहिन्छ, जुन यी ग्रेडहरू उत्पादन गर्दा निकल र क्रोमियम कार्बाइड थपेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।

उपकरण निर्माताहरूको प्राविधिक र आर्थिक आवश्यकताहरू पूरा गर्न, कार्बाइड पाउडर प्रमुख तत्व हो। उपकरण निर्माताहरूको मेसिनिङ उपकरण र प्रक्रिया प्यारामिटरहरूको लागि डिजाइन गरिएका पाउडरहरूले समाप्त वर्कपीसको कार्यसम्पादन सुनिश्चित गर्छन् र सयौं कार्बाइड ग्रेडहरू प्राप्त गरेका छन्। कार्बाइड सामग्रीहरूको पुन: प्रयोगयोग्य प्रकृति र पाउडर आपूर्तिकर्ताहरूसँग प्रत्यक्ष काम गर्ने क्षमताले उपकरण निर्माताहरूलाई उनीहरूको उत्पादन गुणस्तर र सामग्री लागतहरू प्रभावकारी रूपमा नियन्त्रण गर्न अनुमति दिन्छ।