N?i dung
?n gi?u
Cacbua xi m?ng
N?n c?a cacbua xi m?ng g?m hai ph?n: m?t ph?n là pha ??ng c?ng; ph?n còn l?i là kim lo?i ngo?i quan.
Pha c?ng là cacbua kim lo?i chuy?n ti?p trong b?ng tu?n hoàn, ch?ng h?n nh? cacbua vonfram, cacbua titan và cacbua tantali. ?? c?ng c?a chúng cao, ?i?m nóng ch?y trên 2000 ° C, và m?t s? th?m chí v??t quá 4000 ° C. Ngoài ra, nitrit, borid và silicua c?a các kim lo?i chuy?n ti?p có các tính ch?t t??ng t? và c?ng có th? ho?t ??ng nh? các pha c?ng trong cacbua xi m?ng. S? hi?n di?n c?a pha c?ng xác ??nh ?? c?ng và kh? n?ng ch?ng mài mòn c?c cao c?a h?p kim. Kim lo?i k?t dính nói chung là kim lo?i nhóm s?t, và coban và niken th??ng ???c s? d?ng.
Khi s?n xu?t cacbua xi m?ng, b?t nguyên li?u ???c s? d?ng có kích th??c h?t t? 1 ??n 2 micron và r?t tinh khi?t. Nguyên li?u th? ???c tr?n theo t? l? thành ph?n quy ??nh, thêm r??u ho?c m?i tr??ng khác, nghi?n ??t trong máy nghi?n bi ??t, ?? chúng ???c tr?n k? và nghi?n thành b?t, s?y kh?, sàng, sau ?ó thêm ch?t t?o khu?n nh? sáp ho?c keo, sau ?ó s?y kh? và th?ng qua. Ray h?n h?p. Sau ?ó, khi h?n h?p ???c t?o h?t, ép và nung nóng ??n nhi?t ?? g?n v?i nhi?t ?? nóng ch?y c?a kim lo?i k?t dính (1300 ??n 1500 ° C), giai ?o?n c?ng t?o thành h?p kim eutectic v?i kim lo?i k?t dính. Sau khi làm ngu?i, các pha c?ng ???c phan b? trong m?t m?ng l??i các kim lo?i ngo?i quan liên k?t ch?t ch? v?i nhau ?? t?o thành m?t t?ng th? r?n. ?? c?ng c?a cacbua xi m?ng ph? thu?c vào hàm l??ng c?a pha c?ng và kích th??c h?t, ngh?a là hàm l??ng c?a pha c?ng càng cao và h?t càng m?n thì ?? c?ng càng l?n. ?? b?n c?a cacbua xi m?ng ???c xác ??nh b?i kim lo?i liên k?t. Hàm l??ng kim lo?i liên k?t càng cao thì ?? b?n u?n càng l?n.
N?m 1923, Schreiter c?a ??c ?? thêm 10% vào 20% coban làm ch?t k?t dính v?i b?t cacbua vonfram, phát minh ra h?p kim m?i c?a cacbua vonfram và coban, h?p kim này ch? ??ng sau kim c??ng v? ?? c?ng. Lo?i ??u tiên c?a cacbua xi m?ng. Khi m?t c?ng c? làm b?ng h?p kim này c?t thép, l??i dao s? nhanh chóng mòn và th?m chí c? mép c?a l??i dao c?ng b? g?y. N?m 1929, Schwarzkov ? Hoa K? ?? thêm m?t l??ng nh?t ??nh cacbua ph?c h?p cacbit vonfram và cacbit titan vào thành ph?n ban ??u, ?i?u này ?? c?i thi?n hi?u su?t c?a thép c?t d?ng c?. ?ay là m?t thành t?u khác trong l?ch s? phát tri?n cacbua xi m?ng.
Cacbua xi m?ng có m?t lo?t các ??c tính tuy?t v?i nh? ?? c?ng cao, kh? n?ng ch?ng mài mòn, ?? b?n và ?? d?o dai, kh? n?ng ch?u nhi?t và ch?ng ?n mòn, ??c bi?t là ?? c?ng cao và kh? n?ng ch?ng mài mòn, v? c? b?n kh?ng thay ??i ngay c? ? nhi?t ?? 500 ° C. ?? c?ng cao ? 1000 ° C. Carbide ???c s? d?ng r?ng r?i làm v?t li?u c?ng c?, ch?ng h?n nh? d?ng c? ti?n, dao phay, máy bào, máy khoan, d?ng c? doa, v.v., ?? c?t gang, kim lo?i màu, ch?t d?o, s?i hóa(chǎn) h?c, than chì, th?y tinh, ?á và thép th?ng th??ng , c?ng có th? ???c s? d?ng ?? c?t các v?t li?u khó ch? t?o nh? thép ch?u nhi?t, thép kh?ng g?, thép mangan cao và thép d?ng c?. T?c ?? c?t c?a các d?ng c? cacbua xi m?ng m?i hi?n nay g?p vài tr?m l?n so v?i thép cacbon.
Cacbua xi m?ng c?ng có th? ???c s? d?ng ?? ch? t?o c?ng c? khoan ?á, c?ng c? khai thác, c?ng c? khoan, thi?t b? ?o, b? ph?n mài mòn, c?ng c? mài kim lo?i, lót xi lanh, vòng bi chính xác, vòi phun, v.v ... Cacbua xi m?ng ph? c?ng ?? có m?t g?n hai th?p k?. N?m 1969, Th?y ?i?n ?? phát tri?n thành c?ng c?ng c? phan l?p cacbua titan. C? s? c?a d?ng c? là h?p kim c?ng vonfram-titan coban ho?c h?p kim c?ng vonfram-coban. ?? dày c?a l?p ph? titan cacbua b? m?t ch? là vài micromet, nh?ng so v?i d?ng c? h?p kim cùng c?p. Tu?i th? kéo dài g?p 3 l?n và t?ng t?c ?? c?t 25% lên 50%. Th? h? th? t? c?a c?ng c? ph? xu?t hi?n vào nh?ng n?m 1970 ?? c?t các v?t li?u khó.
Superalloy
Superalloys th??ng ho?t ??ng ? nhi?t ?? trên 700 ° C (ho?c th?m chí 1000 ° C) và ph?i có các tính ch?t ??c bi?t nh? kh? n?ng ch?ng oxy hóa(chǎn) và ?? b?n nhi?t ?? cao.
Oxi hóa(chǎn) và ?n mòn là ?i?m y?u c?a kim lo?i. Trong ?i?u ki?n nhi?t ?? cao, ph?n ?ng oxi hóa(chǎn) ?n mòn kim lo?i s? ???c ??y nhanh h?n r?t nhi?u. K?t qu? là b? m?t c?a kim lo?i s? th? ráp, ?nh h??ng ??n ?? chính xác và ?? b?n c?a nó, th?m chí các b? ph?n s? b? bong tróc. N?u nó ho?t ??ng trong ?i?u ki?n nhi?t ?? cao c?a m?i tr??ng ?n mòn (nh? ph?t pho, l?u hu?nh và vanadi trong khí sau khi ??t x?ng ? nhi?t ?? cao và áp su?t cao) thì tác d?ng ?n mòn càng m?nh, do ?ó, h?p kim ? nhi?t ?? cao ph?i có kh? n?ng ch?ng oxy hóa(chǎn) cao và s? ?n mòn.
Siêu h?p kim ho?t ??ng ? nhi?t ?? r?t cao ph?i có ?? kh? n?ng ch?ng r?o (t?c là v?t li?u r?n bi?n d?ng ch?m và liên t?c d??i ?ng su?t nh?t ??nh) ?? ??m b?o r?ng chúng ch?u nhi?t ?? và ?ng su?t nh?t ??nh. Làm vi?c nhi?u gi?, t?ng bi?n d?ng v?n n?m trong m?t dung sai nh?t ??nh.
Superalloys làm vi?c trong ?i?u ki?n nhi?t ?? cao ho?c trong ?i?u ki?n nhi?t ?? luan phiên, d? b? h?ng h?n nhi?t ?? bình th??ng ho?c gay ra ?ng su?t nhi?t ?áng k? do s? thay ??i nhi?t và l?nh nhanh l?p l?i trong quá trình làm vi?c. Superalloys ph?i có kh? n?ng ch?ng m?i t?t (t?c là v?t li?u ho?c b? ph?n b? v? ??t ng?t d??i các t?i tr?ng thay ??i trong th?i gian dài).
?? ?áp ?ng nhu c?u c?a các h?p kim nhi?t ?? cao, c?ng ngh? cao m?i nh?t d?a trên kim lo?i ch?u l?a (?i?m nóng ch?y W 3400 ° C, Re3160 ° C, Ta 2996 ° C, Mo 2615 ° C, Nb 2415 ° C) có th? ho?t ??ng trong m?i tr??ng ?? ?m cao trên 1500 ° C, thích h?p ?? ch? t?o các linh ki?n Tàu v? tr? làm vi?c trong m?i tr??ng nhi?t ?? cao, ?ng su?t cao. Trong s? các kim lo?i ch?u l?a, h?p kim c?a Ta và Nb có ??c ?i?m là ch?u nhi?t ?? cao và ch?ng ?n mòn, ?? b?n và ?? c?ng cao. M?t s? h?p kim d?a trên bitmut có th? ho?t ??ng trong kho?ng 1300 ??n 1600 ° C, cao h?n 300 ??n 500 ° C so v?i các h?p kim d?a trên niken. M?t h?p kim d?a trên bitmut ???c phát tri?n ? Trung Qu?c, ch?a W8% và Hf2%, v?n có ?? b?n cao, kh? n?ng gia c?ng t?t và kh? n?ng hàn ? nhi?t ?? c?c cao 2000 ° C và là m?t siêu h?p kim ly t??ng h?n. M? b?o hi?m ??i khi c?ng ???c bao g?m trong các siêu h?p kim.