{"id":1833,"date":"2019-05-22T02:48:24","date_gmt":"2019-05-22T02:48:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-rare-earth-hard-alloy-and-its-properties\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:02","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:02","slug":"rare-earth-hard-alloy-and-its-properties","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/rare-earth-hard-alloy-and-its-properties\/","title":{"rendered":"Twardy stop ziem rzadkich i jego w\u0142a\u015bciwo\u015bci"},"content":{"rendered":"
\n
\"\"<\/p>\n
I. Przegl\u0105d<\/div>\n
W\u0119glik spiekany jest r\u00f3wnie\u017c znany w bran\u017cy jako \u201ez\u0119by\u201d. Od samego pocz\u0105tku, jako wydajny materia\u0142 narz\u0119dziowy i materia\u0142 konstrukcyjny, jego zakres zastosowania by\u0142 stale rozszerzany, co odegra\u0142o wa\u017cn\u0105 rol\u0119 w promowaniu rozwoju przemys\u0142owego oraz post\u0119pu naukowego i technologicznego. W ci\u0105gu ostatnich 20 lat baza wolframowo-kobaltowa<\/div>\n
d W\u0119gliki spiekane by\u0142y szeroko stosowane w obr\u00f3bce metali, narz\u0119dziach do formowania metali, wierceniu g\u00f3rniczym i cz\u0119\u015bciach zu\u017cywaj\u0105cych si\u0119 ze wzgl\u0119du na ich wysok\u0105 twardo\u015b\u0107, wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i doskona\u0142\u0105 odporno\u015b\u0107 na zu\u017cycie w por\u00f3wnaniu do innych twardych stop\u00f3w. .<\/div>\n
W\u0119glik spiekany ma szereg doskona\u0142ych w\u0142a\u015bciwo\u015bci u\u017cytkowych: ma wysok\u0105 twardo\u015b\u0107 i odporno\u015b\u0107 na zu\u017cycie, szczeg\u00f3lnie cenne, ma dobr\u0105 twardo\u015b\u0107 czerwon\u0105, przekracza normaln\u0105 twardo\u015b\u0107 temperaturow\u0105 stali szybkotn\u0105cej w temperaturze 600 \u00b0 C i przewy\u017csza stal w\u0119glow\u0105 w temperaturze 1000 \u00b0 C. Twardo\u015b\u0107 w normalnej temperaturze; ma dobry modu\u0142 spr\u0119\u017cysto\u015bci, zwykle (4 ~ 7) \u00d7 104 kg \/ mm2, dobr\u0105 sztywno\u015b\u0107 w normalnej temperaturze; wysoka wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na \u015bciskanie, do 600 kg \/ mm2; dobra stabilno\u015b\u0107 chemiczna, niekt\u00f3re gatunki w\u0119glika spiekanego s\u0105 odporne na korozj\u0119 kwasow\u0105 i alkaliczn\u0105 i nie ulegaj\u0105 znacznemu utlenianiu nawet w wysokich temperaturach; niski wsp\u00f3\u0142czynnik rozszerzalno\u015bci cieplnej. Przewodno\u015b\u0107 cieplna i przewodnictwo s\u0105 zbli\u017cone do przewodno\u015bci \u017celaza i stop\u00f3w \u017celaza.<\/div>\n
Wed\u0142ug \u015bredniej wielko\u015bci ziaren WC w w\u0119gliku spiekanym w\u0119glik spiekany mo\u017cna podzieli\u0107 na: nanokrystaliczny w\u0119glik spiekany, ultradrobny w\u0119glik spiekany, submikronowy w\u0119glik spiekany, drobnoziarnisty w\u0119glik spiekany, \u015brednioziarnisty w\u0119glik spiekany, gruboziarnisty w\u0119glik spiekany, bardzo gruboziarnisty ziarnisty w\u0119glik spiekany.<\/div>\n
W\u0119gliki drobnoziarniste i bardzo drobnoziarniste maj\u0105 wysok\u0105 twardo\u015b\u0107 i odporno\u015b\u0107 na zu\u017cycie i s\u0105 szeroko stosowane w narz\u0119dziach do ci\u0119cia, ostrzu pi\u0142y, frezach, stemplarkach, elementach zawor\u00f3w, dyszach do urz\u0105dze\u0144 do piaskowania itp.<\/div>\n
Ultra-gruby w\u0119glik ziaren ma lepsz\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i odporno\u015b\u0107 na zm\u0119czenie cieplne, a jego zastosowanie w narz\u0119dziach wydobywczych i wyrobiskach szybko si\u0119 rozwin\u0119\u0142o. Stopy gradientowe i kompozyty w\u0119glikowo-diamentowe mog\u0105 by\u0107 u\u017cyte do podkre\u015blenia okre\u015blonych specyficznych w\u0142a\u015bciwo\u015bci zgodnie z r\u00f3\u017cnymi wymaganiami aplikacyjnymi, wi\u0119c zastosowanie narz\u0119dzi i narz\u0119dzi wydobywczych szybko si\u0119 rozwin\u0119\u0142o.<\/div>\n
W\u0142a\u015bciwo\u015bci w\u0119glik\u00f3w spiekanych na bazie wolframu i kobaltu zale\u017c\u0105 g\u0142\u00f3wnie od zawarto\u015bci Co i wielko\u015bci ziarna WC. Typowy w\u0119glik spiekany kobalt-kobalt ma zawarto\u015b\u0107 kobaltu od 3 do 30 wt%, a wielko\u015b\u0107 ziaren WC waha si\u0119 od submikronowej do kilku. Mikron. Rozw\u00f3j technologii syntezy cz\u0105stek w nanoskali, zw\u0142aszcza nanocz\u0105stek WC i Co w nanoskali, znacznie poprawi\u0142 w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne w\u0119glika spiekanego nano-WC-Co.<\/div>\n
Gdy ziarno WC jest mniejsze ni\u017c rozmiar submikronowy, wytrzyma\u0142o\u015b\u0107, twardo\u015b\u0107, twardo\u015b\u0107 i w\u0142a\u015bciwo\u015bci stopu s\u0105 znacznie poprawione, a stop maj\u0105cy wysok\u0105 g\u0119sto\u015b\u0107 mo\u017cna uzyska\u0107 przy obni\u017ceniu temperatury spiekania. Dlatego w dziedzinie w\u0119glik\u00f3w spiekanych konwersja tradycyjnych typ\u00f3w na ultra-cienkie i nanoskalowe sta\u0142a si\u0119 jego trendem rozwojowym.<\/div>\n
Jednak wzrost ziarna WC zawsze by\u0142 w\u0105skim gard\u0142em w rozwoju i produkcji ultradrobnych stop\u00f3w WC-Co. Dodanie niekt\u00f3rych dodatk\u00f3w do w\u0119glika spiekanego jest jednym ze skutecznych sposob\u00f3w poprawy w\u0142a\u015bciwo\u015bci stopu. Istniej\u0105 dwa g\u0142\u00f3wne rodzaje dodatk\u00f3w dodawanych do w\u0119glika spiekanego: jeden jest ogniotrwa\u0142ym w\u0119glikiem metalu, a drugi jest dodatkiem do metalu. Rol\u0105 dodatku jest zmniejszenie wra\u017cliwo\u015bci stopu na zmiany temperatury spiekania i wra\u017cliwo\u015bci na zmiany zawarto\u015bci w\u0119gla, zapobieganie nier\u00f3wnomiernemu wzrostowi ziaren w\u0119glik\u00f3w, zmiana sk\u0142adu fazowego stopu, a tym samym poprawa struktury i w\u0142a\u015bciwo\u015bci stop.<\/div>\n
Najcz\u0119\u015bciej stosowane dodatki w\u0119glikowe obejmuj\u0105 w\u0119glik chromu (Cr3C2), w\u0119glik wanadu (VC), w\u0119glik molibdenu (Mo2C lub Mo C), w\u0119glik kobaltu, w\u0119glik tantalu i tym podobne. Wyb\u00f3r inhibitora zale\u017cy od ca\u0142kowitego dzia\u0142ania hamuj\u0105cego, a dzia\u0142anie hamuj\u0105ce jest nast\u0119puj\u0105ce: VC> Cr3C2> Nb C> Ta C> Ti C> Zr \/ Hf C. Powszechnie stosowanymi dodatkami metali s\u0105 chrom, molibden, wolfram, ren, ruten, mied\u017a, aluminium i pierwiastki ziem rzadkich. Dodanie pierwiastk\u00f3w ziem rzadkich do w\u0119glika spiekanego nie tylko hamuje wzrost ziaren WC podczas spiekania, ale tak\u017ce poprawia w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne i odporno\u015b\u0107 stopu na zu\u017cycie, a tym samym jeszcze bardziej poprawia \u017cywotno\u015b\u0107 produkt\u00f3w. W dziedzinie w\u0119glik\u00f3w spiekanych gor\u0105cym tematem by\u0142y badania dodatk\u00f3w do metali ziem rzadkich, ale og\u00f3ln\u0105 ide\u0105 jest dodanie dodatk\u00f3w do metali ziem rzadkich w innej skali ni\u017c nanocz\u0105steczki, aby zmodyfikowa\u0107 twarde stopy, ale rzadko dodawano dodatki do nanocz\u0105stek ziem rzadkich. zg\u0142oszone.<\/div>\n
Zastosowanie nanocz\u0105steczkowego dodatku do metali ziem rzadkich jest mniejsze ni\u017c w przypadku zwyk\u0142ego dodatku do metali ziem rzadkich, a szczelina z ziarnem WC (du\u017cy okr\u0105g) jest niewielka, a uk\u0142ad jest bardziej g\u0119sty. Rozmiar zwyk\u0142ego dodatku do metali ziem rzadkich jest prawie taki sam jak rozmiar WC, wi\u0119c \u0142atwo jest utworzy\u0107 \u017ar\u00f3d\u0142o p\u0119kni\u0119\u0107. Dlatego w tym eksperymencie wykorzystuje si\u0119 nanometan ziem rzadkich jako dodatek, aby osi\u0105gn\u0105\u0107 cel polegaj\u0105cy na nie poprawie koszt\u00f3w i poprawie wydajno\u015bci. Chiny s\u0105 bogate w surowce ziem rzadkich. Je\u015bli wykorzystamy ten spos\u00f3b my\u015blenia do opracowania nowej technologii, w pe\u0142ni wykorzystamy chi\u0144skie zasoby rudy wolframu i metali ziem rzadkich, badamy i opracowujemy materia\u0142y modyfikowane stopami metali ziem rzadkich z twardych stop\u00f3w, poprawiamy poziom produkcji i rozw\u00f3j chi\u0144skiego przemys\u0142u w\u0119glik\u00f3w spiekanych. Ogromne znaczenie maj\u0105 wysokiej jako\u015bci produkty w\u0119glikowe poddane g\u0142\u0119bokiej obr\u00f3bce o wysokiej warto\u015bci dodanej, poprawa konkurencyjno\u015bci, odwr\u00f3cenie niekorzystnej sytuacji na rynku mi\u0119dzynarodowym i osi\u0105gni\u0119cie w\u0142a\u015bciwego cyklu surowc\u00f3w.<\/div>\n
2. Twardy stop metali ziem rzadkich<\/div>\n
Pierwiastkiem ziem rzadkich jest 15 lantanowc\u00f3w z trzeciej podgrupy uk\u0142adu okresowego Mendelejewa o liczbach atomowych od 57 do 71, plus \u0142\u0105cznie 17 pierwiastk\u00f3w, kt\u00f3re s\u0105 podobne do tych o strukturach elektronicznych i w\u0142a\u015bciwo\u015bciach chemicznych. Rzadka ziemia jest znana jako \u201eskarbnica\u201d nowych materia\u0142\u00f3w i jest grup\u0105 element\u00f3w, kt\u00f3rymi najbardziej obawiaj\u0105 si\u0119 naukowcy w kraju i za granic\u0105, zw\u0142aszcza eksperci od materia\u0142\u00f3w. Ze wzgl\u0119du na swoje szczeg\u00f3lne w\u0142a\u015bciwo\u015bci ziem rzadkich by\u0142y szeroko stosowane w materia\u0142ach metalurgicznych, optyce, magnetyzmie, elektronice, maszynach, chemikaliach, energii atomowej, rolnictwie i przemy\u015ble lekkim. Chocia\u017c metale ziem rzadkich s\u0105 stosowane jako dodatki i modyfikatory, ich bezpo\u015brednia warto\u015b\u0107 wyj\u015bciowa i zysk nie s\u0105 wysokie, ale wt\u00f3rne korzy\u015bci ekonomiczne mo\u017cna zwi\u0119kszy\u0107 dziesi\u0105tki, a nawet setki razy. Chi\u0144skie zasoby metali ziem rzadkich s\u0105 obfite, a jego rezerwy zajmuj\u0105 pierwsze miejsce na \u015bwiecie, a jego wszechstronne zdolno\u015bci produkcyjne zajmuj\u0105 drugie miejsce na \u015bwiecie. W kraju i za granic\u0105 zastosowanie metali ziem rzadkich i ich zwi\u0105zk\u00f3w jest prawie wsz\u0119dzie w gospodarce narodowej. Rzadka ziemia ma wyra\u017an\u0105 popraw\u0119 wydajno\u015bci w\u0119glika spiekanego. Wiele bada\u0144 wykaza\u0142o, \u017ce dodanie metali ziem rzadkich mo\u017ce w znacznym stopniu poprawi\u0107 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 w\u0119glika spiekanego, dzi\u0119ki czemu w\u0119glik spiekany z dodatkiem metali ziem rzadkich mo\u017ce by\u0107 szeroko stosowany w materia\u0142ach narz\u0119dziowych i narz\u0119dziach g\u00f3rniczych. , formy, najlepsze m\u0142oty itp. maj\u0105 doskona\u0142e perspektywy rozwoju. Ziemie rzadkie powszechnie stosowane jako dodatki to Ce, Y, Pr, La, Sc, Dy, Gd, Nd, Sm i tym podobne. Postaci\u0105 addycyjn\u0105 jest na og\u00f3\u0142 tlenek, czysty metal, azotek, wodorek, w\u0119glik, stop po\u015bredni kobalt ziem rzadkich, w\u0119glan, azotan i tym podobne. Rodzaj i morfologia dodanego pierwiastka ziem rzadkich wp\u0142ywa na w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizyczne i mechaniczne w\u0119glika spiekanego.<\/div>\n
3. Mechanizm wzmacniania i hartowania metali ziem rzadkich<\/div>\n
Dodanie pierwiastk\u00f3w \u015bladowych pierwiastk\u00f3w ziem rzadkich do w\u0119glika spiekanego nie tylko hamuje wzrost ziarna stopu podczas procesu spiekania, ale tak\u017ce poprawia w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne stopu, a tym samym jeszcze bardziej poprawia \u017cywotno\u015b\u0107 produktu. Mechanizm wzmacniaj\u0105cy pierwiastk\u00f3w ziem rzadkich na w\u0119gliku spiekanym jest nast\u0119puj\u0105cy:<\/div>\n
(1) Zhang Fenglin i in. uwa\u017caj\u0105, \u017ce gdy faza \u03b3 jest sch\u0142adzana z wysokiej temperatury do temperatury pokojowej, fcc \u2192 hcp jest typem dyfuzyjnym (wspomaganym przez mechanizm Ms) przej\u015bciem fazowym. W\u015br\u00f3d nich fazy \u03b3fcc i \u03b3hcp stanowi\u0105 oko\u0142o 10%. Poniewa\u017c dodanie metali ziem rzadkich mo\u017ce hamowa\u0107 transformacj\u0119 martenzytyczn\u0105, zawarto\u015b\u0107 \u03b3hcp w fazie spoiwa mo\u017ce zosta\u0107 zmniejszona. Mechanizm jego hamowania transformacji martenzytycznej mo\u017ce wynika\u0107 z dw\u00f3ch powod\u00f3w: jednym jest przemieszczenie szpilki tlenku ziem rzadkich, kt\u00f3re utrudnia ruch dyslokacji; z drugiej strony tlenek ziem rzadkich jest przypi\u0119ty w miejscu uszkodzenia, dzi\u0119ki czemu powstaje potencjalne j\u0105dro j\u0105dra \u03b5 Zarodek jest zmniejszony. W ten spos\u00f3b krucha faza \u03b5 jest zmniejszona, a faza \u03b1 wytrzyma\u0142o\u015bci jest zwi\u0119kszona.<\/div>\n
Wang Ruikun i inni uwa\u017caj\u0105, \u017ce dodanie \u015bladowych pierwiastk\u00f3w ziem rzadkich do w\u0119glik\u00f3w spiekanych mo\u017ce hamowa\u0107 ekspansj\u0119 wad w stosach w fazie spoiwa Co, hamuj\u0105c w ten spos\u00f3b konwersj\u0119 fcc \u03b1-Co \u2192 hcp \u03b5-Co (zarodkowanie warstwowe), dzi\u0119ki czemu fcc \u03b1 -Co w stopie. U\u0142amek obj\u0119to\u015bciowy ro\u015bnie. \u03b1-Co ma 12 system\u00f3w po\u015blizgowych, podczas gdy \u03b5-Co ma tylko 3 systemy po\u015blizgowe. W\u0119glik spiekany ziem rzadkich sk\u0142ada si\u0119 g\u0142\u00f3wnie z \u03b1-Co fcc, co poprawi jego zdolno\u015b\u0107 do koordynowania napr\u0119\u017ce\u0144 i rozlu\u017anienia stresu, a tym samym poprawi jego wytrzyma\u0142o\u015b\u0107.<\/div>\n
(2) Wp\u0142yw na rozpuszczalno\u015b\u0107 substancji sta\u0142ej W.<\/div>\n
Segregacja metali ziem rzadkich na styku faz WC \/ Co wp\u0142ywa na desolwatacj\u0119 pierwiastk\u00f3w takich jak W i Ti z Co. Mo\u017cliwe jest zwi\u0119kszenie zawarto\u015bci W i Ti w fazie spoiwa, tym samym dzia\u0142aj\u0105c jako wzmocnienie roztworu sta\u0142ego. Ale mechanizm nie jest w pe\u0142ni rozpoznany.<\/div>\n
(3) Udoskonal organizacj\u0119.<\/div>\n
Ziemia rzadka w w\u0119gliku spiekanym jest rozprowadzana na styku WC \/ Co i WC \/ WC. Adsorpcja pierwiastk\u00f3w ziem rzadkich na styku z pewno\u015bci\u0105 zmniejszy energi\u0119 mi\u0119dzyfazow\u0105 interfejsu fazowego cia\u0142o sta\u0142e-ciecz. Mo\u017ce to powstrzyma\u0107 proces zgrubienia ziaren WC podczas spiekania.<\/div>\n
(4) Wzmocnienie i hartowanie granic ziaren i granic faz.<\/div>\n
W p\u0119kni\u0119ciu w\u0119glika spiekanego zachodzi g\u0142\u00f3wnie wzd\u0142u\u017c p\u0119kni\u0119cia fazy wi\u0105zania Co, a wzd\u0142u\u017c ziarna WC wyst\u0119puj\u0105 pewne p\u0119kni\u0119cia. Dlatego jego zachowanie podczas z\u0142amania ma istotny zwi\u0105zek z zachowaniem interfejsu WC \/ Co. Obecno\u015b\u0107 metali ziem rzadkich w w\u0119glikach spiekanych wynika g\u0142\u00f3wnie z tlenk\u00f3w lub zwi\u0105zk\u00f3w mi\u0119dzymetalicznych. Dystrybucja odbywa si\u0119 g\u0142\u00f3wnie na interfejsie WC \/ Co i WC \/ WC. Niewielk\u0105 ilo\u015b\u0107 tlenk\u00f3w ziem rzadkich mo\u017cna r\u00f3wnie\u017c znale\u017a\u0107 w fazie spoiwa. Jego kszta\u0142t jest g\u0142\u00f3wnie kulisty lub wielo\u015bcienny. Ze wzgl\u0119du na rol\u0119 metali ziem rzadkich w oczyszczaniu granic ziaren i granic faz oraz poprawie wytrzyma\u0142o\u015bci granicy faz, odporno\u015b\u0107 na p\u0119kanie w\u0119glik\u00f3w spiekanych ziem rzadkich zostanie znacznie poprawiona.<\/div>\n
Ze wzgl\u0119du na r\u00f3\u017cne sposoby, formy, rodzaje metali ziem rzadkich i metody badawcze wnioski z bada\u0144 s\u0105 r\u00f3\u017cne, a proponowany mechanizm b\u0119dzie inny, a nawet sprzeczny. Badania nad hartowanymi w\u0119glikami spiekanymi metali ziem rzadkich wymagaj\u0105 dalszych bada\u0144.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

I. Overview Cemented carbide is also known as the "teeth" of the industry. Since its inception, as an efficient tool material and structural material, its application field has been continuously expanded, which has played an important role in promoting industrial development and scientific and technological progress. In the past 20 years, tungsten-cobalt-base d cemented carbides…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-1833","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1833","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1833"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1833\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1833"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1833"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1833"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}