{"id":20728,"date":"2021-09-01T08:39:16","date_gmt":"2021-09-01T08:39:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=20728"},"modified":"2021-09-01T08:39:16","modified_gmt":"2021-09-01T08:39:16","slug":"what-causes-the-breakage-of-cemented-carbide-precision-progressive-dies%ef%bc%9f","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/was-verursacht-den-bruch-von-hartmetall-prazisions-progressionsmatrizen%ef%bc%9f\/","title":{"rendered":"Was verursacht den Bruch von Hartmetall-Pr\u00e4zisions-Progressivmatrizen?"},"content":{"rendered":"
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Progressive Matrize ist der Vertreter der Pr\u00e4zisionsstanzmatrize. Seine Eigenschaften von hoher Geschwindigkeit, hoher Effizienz und hoher Pr\u00e4zision machen es weit verbreitet in der Produktion und Herstellung von mikroelektronischen Pr\u00e4zisionsteilen, und immer mehr mittlere und gro\u00dfe Teile werden auch durch Pr\u00e4zisions-Folgeschnitte hergestellt. Diese Anforderungen an Hochgeschwindigkeits-, Hochpr\u00e4zisions-, Klein- und Massenarbeiten stellen jedoch auch eine Herausforderung f\u00fcr die Festigkeit und Verschlei\u00dffestigkeit des Werkzeugs dar. Werkzeugverschlei\u00df verringert die Produktgenauigkeit und die Werkzeuglebensdauer. Stillstand beim Schleifen oder Werkzeugbruch verz\u00f6gert die Arbeitszeit, verringert die Produktionseffizienz und erh\u00f6ht die Produktionskosten. Daher bedeutet die Verbesserung der Formfestigkeit und Verschlei\u00dffestigkeit eine Reduzierung der Kosten und eine Verbesserung der Produktionseffizienz.<\/p>\n\n\n\n

Das Werkzeugmaterial ist der Hauptfaktor, der die Werkzeugfestigkeit und Verschlei\u00dffestigkeit bestimmt. Es gibt viele Gr\u00fcnde f\u00fcr das Versagen von Matrizen, einschlie\u00dflich Matrizenstruktur, Matrizenverarbeitungstechnologie und Matrizenarbeitsbedingungen, aber letztendlich ist der direkte Faktor, der zu Matrizenverschlei\u00df und Bruchversagen f\u00fchrt, die Festigkeit und Z\u00e4higkeit des Materials selbst. Hartmetallwerkstoffe werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit, hohen Z\u00e4higkeit und hohen Verschlei\u00dffestigkeit h\u00e4ufig in Pr\u00e4zisions-Folgeschnittwerkzeugen verwendet. Mit der Verbesserung der Stanzgeschwindigkeit, der Stanzgenauigkeit und der Lebensdauer von Pr\u00e4zisions-Folgeschnitten haben die Menschen immer h\u00f6here Anforderungen an Hartmetallmaterialien.<\/p>\n\n\n\n

Forscher im In- und Ausland untersuchen den Verschleissbruchmechanismus, die Ursachen und die Verschleissschutzmassnahmen von Hartmetall-Folgegesenken aus verschiedenen Blickwinkeln. Die meisten von ihnen untersuchen die Hartmetallsortierung aus der Perspektive externer Makrofaktoren f\u00fcr das Versagen der Matrize.<\/p>\n\n\n\n

In diesem Artikel werden die Ursachen des Bruchversagens von wc2co-Hartmetall-Folgegesenken aus mikroskopischer Sicht durch metallografische Tests untersucht und mit den Eigenschaften des Materials selbst kombiniert<\/p>\n\n\n\n

Studie \u00fcber wc2co Hartmetall<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Wc2co-Hartmetall ist ein Verbundwerkstoff aus feuerfestem Metallkarbid und gebundenem Metallkobalt, das durch Pulvermetallurgie hergestellt wird. Kobalt geh\u00f6rt zu den Elementen der Eisengruppe. Es ist ein Sintermetall zur Herstellung von Sintercarbid. Aufgrund der guten Schmierf\u00e4higkeit und Haftung von CO an Hartphasen-WC und der gro\u00dfen L\u00f6slichkeit von Hartphasen-WC in CO hat wc2co-Hartmetall hervorragende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe H\u00e4rte und hohe Verschlei\u00dffestigkeit. Die Festigkeit von Hartmetall ist viel h\u00f6her als die jeder einzelnen Komponente. Viele Gelehrte haben dieses Ph\u00e4nomen sehr gr\u00fcndlich untersucht und einige theoretische Erkl\u00e4rungen vorgelegt, denen wir grunds\u00e4tzlich zustimmen.<\/p>\n\n\n\n

Dawihl und andere Gelehrte in Deutschland haben die Sintercarbid-Skeletttheorie und ihre modifizierte Skeletttheorie vorgeschlagen. Sie glauben, dass w\u00e4hrend des Sintercarbid-Brikettierungssinterns die Carbidteilchen ein miteinander verbundenes Aggregatskelett bilden und die L\u00fccke des Skeletts mit einer sich gegenseitig durchdringenden Bindungsphase Co gef\u00fcllt wird. Die Eigenschaften von Sintercarbid werden durch das Carbidskelett verursacht, das durch die Co-Phase verst\u00e4rkt wird. Die Skeletttheorie besagt auch, dass bei ausreichender Festigkeit des Karbidskeletts<\/p>\n\n\n\n

Je gleichm\u00e4\u00dfiger die Verteilung der CO-Phase ist, desto h\u00f6her ist die Bruchfestigkeit der Legierung; Wenn die lokale Co-Phase abf\u00e4llt, wird das Ger\u00fcst der harten Phase leicht besch\u00e4digt und die Festigkeit der Legierung verringert. Daher haben der Gehalt und die Verteilung der CO-Phase einen wichtigen Einfluss auf die Eigenschaften von Hartmetall.<\/p>\n\n\n\n

Gurlandet al. Stellte die Filmtheorie vor und glaubte, dass die Carbidpartikel von einem kontinuierlichen Co-Film umgeben sind und der Co-Film eine wichtige Rolle bei der Festigkeit von hohen benachbarten Carbidk\u00f6rnern spielen wird. Die in China vorgeschlagene Partikelverst\u00e4rkungstheorie besagt, dass die theoretische Festigkeit von Karbid- und Co-Materialien tats\u00e4chlich sehr hoch ist. Nur aufgrund einer gro\u00dfen Anzahl von Rissfehlern im Material ist die tats\u00e4chliche Festigkeit des Materials weit geringer als die theoretische Festigkeit. Wenn jedoch die Partikelgr\u00f6\u00dfe der beiden Materialien bis zu einem gewissen Grad reduziert und gleichm\u00e4\u00dfig gemischt wird, verdoppelt sich die Wahrscheinlichkeit von Rissdefekten in den beiden Gruppen, und die tats\u00e4chliche Festigkeit der beiden Gruppen kann stark verbessert werden. Solange die Verteilung und Partikelgr\u00f6\u00dfe von WC-K\u00f6rnern und Co-Schichten kontrolliert werden, kann daher die theoretische Festigkeit von Komponenten voll zum Tragen gebracht werden. Daher beeintr\u00e4chtigen Strukturfehler, die nicht dem Verbundkonzept entsprechen, wie grobe Karbidk\u00f6rner, CO-Ansammlung und lokaler CO-Verlust, die Aus\u00fcbung der Partikelverst\u00e4rkung.<\/p>\n\n\n\n

Die Festigkeit und andere Eigenschaften von Hartmetall werden reduziert. Aus der obigen theoretischen Forschung ist ersichtlich, dass der Gehalt und die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Verteilung von CO-Phasenmaterialien einen wichtigen Einfluss auf die Festigkeit von wc2co-Hartmetallmaterialien haben. Wenn die Co-Phasen-Materialien besch\u00e4digt sind oder teilweise fehlen oder teilweise gestapelt sind, wird die Festigkeit von Sintercarbid ebenfalls besch\u00e4digt.<\/p>\n\n\n\n

metallographische Untersuchung des gebrochenen Stempels<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

In dieser Studie wird der unter normalem Verschlei\u00df nach dem Hochgeschwindigkeitsstanzen gebrochene Stempel als Probe genommen. Das Muster stammt von einem Hersteller von Pr\u00e4zisionsteilen in Shenzhen, und das Stempelmaterial ist Hartmetall cd750. Bei l EO 1530vp Elektronik<\/p>\n\n\n\n

Die Mikrostruktur und Zusammensetzung der Proben wurden mit einem Rastermikroskop und einem inca300-Energiespektrometer beobachtet. Abbildung 1 ist die Morphologie des gebrochenen Stempels. Aus der Figur ist ersichtlich, dass die gebrochene \u00d6ffnung der Matrize uneben ist und die Verrundung an der Seite der Matrize angezeigt wird. Der Verschlei\u00df ist sehr ernst.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 1 Bruchmorphologie des Stempels<\/p>\n\n\n\n

2 ist das Mikrostrukturdiagramm des zentralen Teils des Bruchs, in dem massive WC-Partikel kompakt und ordentlich mit klaren Kanten und Ecken gestapelt sind; Da das Mittelteil im Betrieb des Werkzeugs nicht von Verschlei\u00df und Schmiermittelkorrosion betroffen ist, geht diese Studie davon aus, dass die Organisationsstruktur und Zusammensetzung des Mittelteils genau die gleiche ist wie die des urspr\u00fcnglichen Materials.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 2 Mikrostruktur des zentralen Teils der Fraktur<\/p>\n\n\n\n

Die meisten Hartmetall-Pr\u00e4zisions-Folgegesenke sind geschliffen. Abbildung 3 zeigt die Arbeitsfl\u00e4che der Matrize. Verglichen mit dem in Bild 2 gezeigten Grundmaterial sind deutliche Schleifspuren zu erkennen. Die scharfen Kanten und Ecken des WC-Steins sind plan geschliffen und die Oberfl\u00e4che ist eben.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 3 Arbeitsfl\u00e4che der Matrize<\/p>\n\n\n\n

Fig. 4 ist die Mikrostruktur der Werkzeugarbeitsfl\u00e4che am Werkzeugbruch. In der Figur sind die Spuren des Schleifens des WC-Steins stark reduziert, w\u00e4hrend die Spuren des Herunterfallens des WC-Steins (in elliptischem Rahmen gezeigter Teil) sehr offensichtlich sind, was dazu f\u00fchrt, dass der WC-Stein ohne Schleifen im Inneren und die Arbeitsfl\u00e4che freigelegt sind des W\u00fcrfels ist uneben und die Grenze ist unscharf.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 4 Mikrostruktur der Stempeloberfl\u00e4che beim Bruch<\/p>\n\n\n\n

Fig. 5 ist das Ergebnis der Energiespektrumanalyse des zentralen Teils des in Fig. 2 gezeigten Bruchs, und Fig. 6 ist das Ergebnis der Energiespektrumanalyse der Formarbeitsfl\u00e4che an dem in Fig. 4 gezeigten Bruch. Aus dem Vergleich von Energiespektrumspitzen, kann festgestellt werden, dass der Spitzenwert der W-Komponente im Arbeitsoberfl\u00e4chenteil der Form signifikant h\u00f6her ist als der im Mittelteil, w\u00e4hrend der Spitzenwert der CO-Komponente niedriger ist als der im Mittelteil. Der relative Nachweis der Gehaltswerte der beiden Komponenten ergab auch, dass im mittleren Teil des Bruchs der W-Gehalt 75% und der CO-Gehalt 25% ausmachte; Auf der Arbeitsfl\u00e4che der Matrize am Bruch betr\u00e4gt der W-Gehalt 91,931 TP2T, w\u00e4hrend der CO-Gehalt nur 8,071 TP2T betr\u00e4gt. Da das Gef\u00fcge und die Zusammensetzung des Mittelteils exakt dem Originalmaterial entsprechen, l\u00e4sst sich erkl\u00e4ren, dass der Gehalt an Bindephase CO auf der Wirkfl\u00e4che des Stumpfes am Bruch gegen\u00fcber dem Original deutlich reduziert ist Hartmetallmaterial.\"\"<\/p>\n\n\n\n

Abb. 5 Detektion des Spitzenenergiespektrums der Werkzeugarbeitsfl\u00e4che beim Bruch<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 6 Spitzenwert der Energiespektrumdetektion im Bruchzentrum<\/p>\n\n\n\n

 Bruchanalyse<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die direkte Ursache f\u00fcr Gesenkbruch ist die unzureichende Festigkeit und Z\u00e4higkeit des Materials. Aus der vorherigen Studie \u00fcber die Eigenschaften von wc2co-Hartmetall ist bekannt, dass die Festigkeit und Z\u00e4higkeit von Hartmetall weitgehend vom CO-Gehalt und dem Bindungszustand abh\u00e4ngen.<\/p>\n\n\n\n

In den konvexen Bruchmusterteilen verursacht der Oberfl\u00e4chenverschlei\u00df den Verlust des Co-Elements, und der Gehalt der CO-Komponente wird offensichtlich reduziert. Der Verlust von CO zerst\u00f6rt die Kontinuit\u00e4t des WC-Hartphasenskeletts und der Bindungszustand des WC-Blocks \u00e4ndert sich entsprechend. Wenn der Verlust der CO-Phase um den Oberfl\u00e4chen-WC-Block einen bestimmten Grad erreicht, wird die Bindungs- und Verbundverst\u00e4rkungswirkung von CO relativ zu WC-Partikeln stark geschw\u00e4cht oder verschwindet sogar, was dazu f\u00fchrt, dass WC-Partikel von der Materialmatrix abfallen und Vertiefungen bilden die Stempeloberfl\u00e4che, gleichzeitig wird auch der WC-Block innerhalb des Stempels ohne Schleifen freigelegt, was die urspr\u00fcngliche Skelettstruktur der harten Phase zerst\u00f6rt; Der freiliegende WC-Block mit scharfen Kanten und Ecken verringert die Verschlei\u00dffestigkeit des Sintercarbids und beschleunigt den Verschlei\u00df des Sintercarbids; Auch dies beschleunigte den Co-Verlust weiter. Der Abfallkreislauf der CO- und WC-Partikel dehnte sich weiter aus, was zu einer Verringerung der Z\u00e4higkeit und Festigkeit des Materials an dieser Stelle bis zum Erreichen der Grenze f\u00fchrte, so dass die Matrize dort brach.<\/p>\n\n\n\n

Fazit<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Mikromorphologie der Arbeitsfl\u00e4che des Stempels an der Bruchm\u00fcndung wurde beobachtet und mit der urspr\u00fcnglichen Materialmorphologie und der urspr\u00fcnglichen Schleifarbeitsfl\u00e4che des Stempels verglichen; Die Zusammensetzungsunterschiede von CO und W in der Arbeitsfl\u00e4che der Matrize an der Bruchm\u00fcndung und dem urspr\u00fcnglichen Hartmetallmaterial werden durch EDS verglichen, und es werden die folgenden Schlussfolgerungen gezogen:<\/p>\n\n\n\n

(1) Der Gehalt und die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Verteilung von CO-Phasenelementen haben einen wichtigen Einfluss auf die Eigenschaften von wc2co-Hartmetall. Der Verlust von CO wird direkt zu einer Verschlechterung der Eigenschaften von wc2co-Hartmetall f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

(2) Beim Hochgeschwindigkeitsstanzen ist nach Abnutzung der Hartmetallmatrize die Matrizenoberfl\u00e4che uneben und die Skelettstruktur wird durch das Herabfallen von CO- und WC-Partikeln besch\u00e4digt.<\/p>\n\n\n\n

(3) Unter der Bedingung des Hochgeschwindigkeitsstanzens zeigt der Formverschlei\u00df, dass der Gehalt des Co-Elements signifikant reduziert ist und die Bindungs- und Verbundverst\u00e4rkungswirkung von CO relativ zur WC-Hartphase geschw\u00e4cht ist, was die Festigkeit und Z\u00e4higkeit von reduziert des Materials, beschleunigt den Materialverschlei\u00df und f\u00fchrt zum Werkzeugbruch. <\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Progressive die is the representative of precision stamping die. Its characteristics of high speed, high efficiency and high precision make it widely used in the production and manufacturing of precision micro electronic parts, and more and more medium and large parts are also manufactured by precision progressive die. However, this high-speed, high-precision, small and mass…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":20734,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/\u56fe\u72475.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20728"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20728"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20728\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20734"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20728"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20728"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20728"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}