Il carburo cementato è un tipo di lega prodotta mediante metallurgia delle polveri con uno o più carburi refrattari (carburo di tungsteno, carburo di titanio, ecc.) come componenti principali e polveri metalliche (cobalto, nichel, ecc.) come adesivo. Viene utilizzato principalmente per produrre utensili da taglio ad alta velocità e utensili da taglio per materiali duri e tenaci, nonché stampi per lavorazione a freddo, strumenti di misurazione e parti altamente resistenti all'usura esenti da urti e vibrazioni.

Caratteristiche del metallo duro

(1) Elevata durezza, resistenza all'usura e durezza rossa
La durezza del carburo cementato può raggiungere 86 ~ 93HRA a temperatura ambiente, che equivale a 69 ~ 81HRC. Può mantenere un'elevata durezza e un'eccellente resistenza all'usura a 900 ~ 1000 ℃. Rispetto all'acciaio per utensili ad alta velocità, la velocità di taglio è 4 ~ 7 volte superiore, la durata è 5 ~ 80 volte più lunga e la durezza del materiale duro può arrivare fino a 50 HRC.

(2) Elevata resistenza e modulo elastico
La resistenza alla compressione del carburo cementato arriva fino a 6000 MPa e il modulo elastico è (4 ~ 7) × 105 MPa, che è superiore a quello dell'acciaio rapido. Ma la sua resistenza alla flessione è bassa, generalmente compresa tra 1000 e 3000 mpa.

(3) Buona resistenza alla corrosione e resistenza all'ossidazione
In generale, può resistere alla corrosione dell'atmosfera, degli acidi e degli alcali e non è facile da ossidare.

(4) Il coefficiente di dilatazione lineare è piccolo
Durante il lavoro, la forma e le dimensioni sono stabili.

(5) I prodotti formati non vengono più lavorati e rimacinati
A causa dell'elevata durezza e fragilità del carburo cementato, non è necessario tagliare o riaffilare dopo la formatura e la sinterizzazione mediante metallurgia delle polveri. Per la riaffilatura è possibile utilizzare solo l'elettroerosione, la WEDM, la rettifica elettrolitica o una mola speciale. Di solito, i prodotti con determinate specifiche realizzati in carburo cementato vengono brasati, incollati o fissati meccanicamente sul corpo della fresa o sulla matrice.

Carburo cementato comune

I carburi cementati comunemente usati possono essere suddivisi in tre categorie in base alla loro composizione e proprietà: tungsteno cobalto, tungsteno titanio cobalto e tungsteno titanio tantalio (niobio). I carburi cementati di tungsteno cobalto e tungsteno titanio cobalto sono ampiamente utilizzati nella produzione.

(1) Carburo cementato al tungsteno-cobalto

I componenti principali sono il carburo di tungsteno (WC) e il cobalto. Il nome del marchio è YG (“prefisso Pinyin cinese duro” e “cobalto”), seguito dal valore percentuale del contenuto di cobalto. Ad esempio, YG6 rappresenta il carburo cementato di cobalto di tungsteno con contenuto di cobalto 6% e contenuto di carburo di tungsteno 94%.

(2) Carburo cementato al tungsteno, titanio e cobalto

I componenti principali sono il carburo di tungsteno (WC), il carburo di titanio (TIC) e il cobalto. Il nome del marchio è YT (prefisso “duro” e “titanio”), seguito dal valore percentuale del contenuto di carburo di titanio. Ad esempio, YT15 rappresenta il carburo cementato di tungsteno, titanio e cobalto con contenuto di carburo di titanio 15%.

(3) Carburo cementato di tungsteno titanio tantalio (niobio).

Questo tipo di carburo cementato, noto anche come carburo cementato universale o carburo cementato universale, è composto principalmente da carburo di tungsteno (WC), carburo di titanio (TIC), carburo di tantalio (TAC) o carburo di niobio (NBC) e cobalto. Il marchio è indicato dal codice YW (prefisso duro, Wan Chinese Pinyin) seguito da un numero ordinale.

Applicazione del carburo cementato

(1) Materiale dell'utensile
Il carburo cementato è il materiale per utensili più utilizzato, che può essere utilizzato per utensili di tornitura, fresa, pialla, punta da trapano, ecc. I carburi cementati al cobalto di tungsteno sono adatti per la lavorazione di trucioli corti di metalli ferrosi e metalli non ferrosi e la lavorazione di non -materiali metallici, quali ghisa, fusione di ottone, bachelite, ecc.; I carburi cementati di tungsteno, titanio e cobalto sono adatti per la lavorazione di trucioli lunghi di metalli ferrosi come l'acciaio. Nello stesso tipo di lega, quella con più contenuto di cobalto è adatta per la lavorazione di sgrossatura, mentre quella con meno contenuto di cobalto è adatta per la lavorazione di finitura. La durata operativa del carburo cementato generale per acciaio inossidabile e altri materiali difficili da lavorare è molto più lunga di quella di altri carburi cementati.

(2) Materiale dello stampo
Il carburo cementato viene utilizzato principalmente come matrice per trafilatura a freddo, matrice per punzonatura a freddo, matrice per estrusione a freddo, matrice per molo freddo e altre matrici per lavorazione a freddo.
Nelle condizioni di lavoro di impatto del cuscinetto o forte impatto, la caratteristica comune della matrice per stampaggio a freddo in carburo cementato è che richiede che il carburo cementato abbia una migliore tenacità all'impatto, tenacità alla frattura, resistenza alla fatica, resistenza alla flessione e buona resistenza all'usura. Di solito vengono selezionati gradi di cobalto medio e alto e leghe a grana media e grossa, come yg15c.
In generale, la relazione tra resistenza all'usura e tenacità del carburo cementato è contraddittoria: il miglioramento della resistenza all'usura porterà alla diminuzione della tenacità, e il miglioramento della tenacità porterà inevitabilmente alla diminuzione della resistenza all'usura. Pertanto, nella scelta dei gradi di lega, è necessario soddisfare i requisiti specifici in base agli oggetti e alle condizioni di lavorazione.
Se è facile che la marca selezionata causi fessurazioni precoci e danni durante l'uso, è necessario selezionare la marca con tenacità più elevata; se la marca selezionata è facile da causare usura precoce e danni durante l'uso, è necessario selezionare la marca con maggiore durezza e migliore resistenza all'usura. La durezza, la resistenza all'usura e la tenacità delle seguenti marche: yg15c, yg18c, YG20C, yl60, yg22c e yg25c diminuiscono da sinistra a destra e viceversa.

(3) Strumenti di misura e parti soggette ad usura
Il carburo cementato viene utilizzato per parti resistenti all'usura di strumenti di misura, cuscinetti di precisione di smerigliatrici, piastre di guida e aste di guida di smerigliatrici senza centri, centri di tornio, ecc.