من السهل أكسدة الكربيدات المعزولة WC Co وتتحلل في درجات الحرارة العالية ، والتي لديها العديد من المشاكل ، مثل الهشاشة ، والكسر الهش ، ومعالجة التليين ، وكسر الحواف ، وما إلى ذلك ، فهي لا تزال غير مناسبة لقطع الفولاذ بسرعة عالية ، لذلك لديهم قيود كبيرة. من المعروف أن كربيد WC tic co المعزز بمقاومة التآكل ومقاومة الأكسدة ومقاومة تآكل الحفرة.

ومع ذلك ، نظرًا لحقيقة أن التشنج اللاإرادي ومحلولها الصلب أكثر هشاشة من WC ، فإن هذه السبيكة بها أيضًا عيوب كبيرة نسبيًا ، أي أن صلابة السبيكة وقابليتها للحام ضعيفة. علاوة على ذلك ، عندما يزيد محتوى TiC عن 18% ، فإن السبيكة ليست هشة فحسب ، بل يصعب لحامها أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن أن تحسن التشنج اللاإرادي بشكل ملحوظ أداء درجات الحرارة العالية.

لا يمكن لـ TAC تحسين مقاومة أكسدة كربيد الأسمنت فحسب ، بل يمنع أيضًا نمو حبيبات WC و tic. إنه كربيد عملي يمكنه تحسين قوة كربيد الأسمنت دون تقليل مقاومة التآكل للكربيد الأسمنتي. يمكن أن يزيد TAC من قوة كربيد الأسمنت عن طريق إضافة TAC إلى كربيد WC tic Co المعزز. تساعد إضافة TAC على تقليل معامل الاحتكاك ، وبالتالي تقليل درجة حرارة الأداة. يمكن أن تتحمل السبيكة حمولة تصادم كبيرة في درجة حرارة القطع. تصل درجة انصهار TAC إلى 3880 ℃. إضافة TAC مفيدة جدًا لتحسين أداء السبيكة في درجات الحرارة العالية. حتى عند 1000 ، لا يزال بإمكانها الحفاظ على صلابة وقوة جيدة.

Tic و TAC غير قابلة للذوبان في WC ، بينما WC قابل للذوبان في التشنج اللاإرادي. تبلغ قابلية ذوبان WC في المحلول الصلب المستمر المتشكل بواسطة TAC حوالي 70wt%. تقل قابلية ذوبان WC في المحلول الصلب مع زيادة محتوى TAC. يتم تحقيق خصائص سبائك WC tic tac Co بشكل أساسي عن طريق ضبط tic + TAC ، ونسبة عدد ذرة Ti إلى رقم ذرة ta ومحتوى الكوبالت. عندما يتم إصلاح نسبة عدد ذرة Ti إلى رقم ذرة ta ومحتوى الكوبالت ، أصبح ضبط محتوى TiC + TAC لتحقيق أفضل أداء هو محور البحث.

1. المواد الخام المستخدمة في هذه التجربة هي: مسحوق المرحاض ، مسحوق الكربيد المركب [(W ، Ti ، TA) C] مسحوق ومسحوق Co. التركيب الكيميائي ومتوسط حجم الجسيمات موضحة في الجدول 1.

فعالية مكون الكربون على كربيد WC-tic-co -inaled Carbide 2

الجدول 1 التركيب ومتوسط حجم الجسيمات للمواد الخام

بعد أن يتناسب المسحوق وفقًا للجدول القياسي 2 ، يتم طحنه وخلطه على مطحنة كروية كوكبية nd7-2l لمدة 34 ساعة ، نسبة الكتلة لمادة الكرة هي 5: 1 ، وسيط الطحن هو الكحول ، وكمية الإضافة 450 مل / كجم ، سرعة الطحن هي 228r / min ، ويتم إضافة 2wt% بارافين قبل أربع ساعات من نهاية الطحن. يتم غربلة الملاط (325 شبكة) ، وتجفيفه بالفراغ ، وغربله (150 شبكة) والضغط لتشكيله بعد التجفيف ، ويكون ضغط الضغط 250 ميجا باسكال ، وحجم الفراغ يكون (25 × 8 × 6.5) مم. تم تلبيد العينات المضغوطة في فرن تلبيد الفراغ vsf-223 عند 1420 ℃ لمدة ساعة واحدة.

فعالية مكون الكربون على كربيد WC-tic-co -inaled Carbide 3

نسبة تكوين الجدول 2 من سبيكة %

تم استخدام طريقة الانحناء ثلاثية النقاط لتحديد قوة الانحناء للعينة الملبدة على جهاز اختبار قوة الضغط الرقمي sgy-50000. كانت بيانات القوة النهائية هي متوسط قيمة ثلاث عينات. تم قياس صلابة HRA للعينة على جهاز اختبار صلابة Rockwell. تم استخدام إندينتر مخروط الماس بحمل 600N وزاوية مخروط 120 درجة.

يتم قياس مغناطيسية الكوبالت بواسطة جهاز اختبار الكوبالت المغناطيسي ، ويتم قياس القوة القسرية بمقياس القوة القسرية. بعد تأريض سطح العينة على سطح المرآة ، يتآكل سطح المرآة بمزيج متساوي الحجم من محلول هيدروكسيد الصوديوم 20% ومحلول سيانيد البوتاسيوم 20% ، ثم يتم إجراء المراقبة المعدنية على المجهر الإلكتروني الماسح عند 4000 مرة. تشمل الخصائص المغناطيسية الخواص المغناطيسية com المغناطيسية المشتركة والقوة القسرية HC. يمثل Com محتوى الكربون في السبيكة ، ويمثل HC حجم حبيبات WC. وفقًا للمعيار الوطني gb3848-1983 ، يتم تحديد مغناطيسية الكوبالت والقوة القسرية للسبائك ، وتظهر النتائج في الجدول 3. ويمكن ملاحظة من الجدول 3 أن التشبع المغناطيسي النسبي COM / CO والقوة القسرية HC تنخفض مع زيادة محتوى كربيد المركب (W ، Ti ، TA) C.

فعالية مكون الكربون على كربيد WC-tic-co -inaled Carbide 4

الجدول 3 نتائج اختبار مغناطيسية الكوبالت والقوة القسرية لتيانات التنغستن الكوبالت

بشكل عام ، فإن التحكم في محتوى COM الذي يزيد عن 85% من الكوبالت للتأكد من أن السبيكة لا تنفجر ، ونسبة COM / CO في المجموعة 1 أقل بكثير من 85% ، كما أن HC الخاص بها مرتفع بشكل غير طبيعي. تظهر المرحلة غير المغناطيسية (co3w3c) في السبيكة التي تنتمي إلى بنية إزالة الروائح الخطيرة. لذلك ، سنناقش المجموعات 2 و 3 و 4 فقط:

في هذه التجربة ، إجمالي محتوى الكربون لمجموعات السبيكة 2 و 3 و 4 هو 7.18wt % ، 7.61wt% ، 8.04wt% ، يزداد محتوى الكربون الكلي بدوره ، وينخفض HC بدوره. يرتبط حجم القوة القسرية بدرجة تشتت طور الكوبالت ومحتوى الكربون في السبيكة. كلما زادت درجة تشتت طور الكوبالت ، زادت القوة القسرية للسبائك. تعتمد درجة تشتت طور الكوبالت على محتوى الكوبالت وحجم حبيبات WC في السبيكة. عندما يتم تحديد محتوى الكوبالت ، كلما كانت حبيبات WC أدق ، زادت القوة القسرية. لذلك ، يمكن استخدام HC كمؤشر لقياس حجم حبيبات WC بشكل غير مباشر

فعالية مكون الكربون على كربيد WC-tic-co -inaled Carbide 5

يؤثر محتوى الكربون على المحلول الصلب للتنغستن في الكوبالت. مع زيادة محتوى الكربون ، ينخفض محتوى التنغستن في مرحلة الكوبالت. المحلول الصلب من التنغستن في الكوبالت هو 4wt% في سبيكة غنية بالكربون و 16wt% في سبيكة ناقصة الكربون. نظرًا لأن w يمكن أن يمنع انحلال وترسيب WC في الطور ، يتم تكرير WC ويكون HC مرتفعًا ، وبالتالي يزداد محتوى الكربون الكلي بدوره ، ويقلل WC من الحبوب وينخفض HC. 2.2 نتائج اختبار الصلابة وقوة الانحناء لتأثير البنية الدقيقة على الخصائص الميكانيكية للسبيكة موضحة في الشكل 1. تزداد قوة الانحناء مع زيادة محتوى C من كربيد المركب (W ، Ti ، TA ) ، في حين أن الصلابة هي عكس ذلك.

فعالية مكون الكربون على كربيد WC-tic-co -inaled Carbide 6

الشكل 1 نتائج اختبار صلابة وقوة الانحناء من تيتانات التنغستن الكوبالت

مع انخفاض محتوى C في الكربيدات المركبة (W ، Ti ، TA) ، تزداد HC ، أي تنقية الحبوب WC. تزداد الصلابة مع تنقية حبيبات المرحاض عندما يكون محتوى الكوبالت ثابتًا. وذلك لأن السبيكة يتم تقويتها من خلال حدود الحبوب وحدود الطور ، وسيؤدي تحسين حبيبات الكربيد إلى زيادة قابليتها للذوبان في مرحلة الترابط ، كما ستزداد صلابة المرحلة ، مما يؤدي إلى زيادة الصلابة من السبيكة بأكملها.

ومع ذلك ، فإن تأثير حجم حبيبات WC على صلابة الكسر أكثر تعقيدًا. بالنسبة للسبائك ذات حجم الحبيبات الأصغر من الميكرون الفرعي ، فإن شقوق المسافة البادئة الرئيسية هي تشققات (بين الحبيبات) وسد صلابة ، مع وجود قدر ضئيل من الكسر عبر الحبيبات.

عندما يصبح حجم جسيم WC أدق ، تقل احتمالية حدوث عيوب في الحبوب ، وتزداد قوة الجسيمات ، مما يؤدي إلى تقليل الكسر عبر الحبيبات وزيادة الكسر الحبيبي. بالنسبة للسبيكة ذات الحجم الحبيبي الكبير ، لا يوجد سوى أربعة أنظمة انزلاق مستقلة في بلورة WC. مع زيادة حجم حبيبات WC ، يزداد انحراف وتشعب الشق ، مما يؤدي إلى زيادة مساحة سطح الكسر وتقوية. لذلك ، ليس من الدقة الحكم على قوة الانحناء من خلال حجم الحبيبات وحده ، ويجب أيضًا تحليل بنيتها المجهرية.

يظهر الهيكل المعدني للكربيد الأسمنتي بأربعة مركبات كربيد مركبة مختلفة (W ، Ti ، TA) C في الشكل 2. مع زيادة محتوى C (W ، Ti ، TA) ، يميل شكل WC إلى أن يكون منتظمًا. معظم المراحيض في الشكل 2 أ عبارة عن قضبان طويلة غير منتظمة مرتبة بشكل مكثف. متوسط حجم الحبيبات في WC جيد نسبيًا ، لكن درجته المجاورة عالية ، والذي ينتج عن عدم كفاية تبلور WC ، ولا يلف طور الكوبالت WC تمامًا ويكون سمكه غير متساوٍ. وهناك حبيبات مرحاض مثلثة خشنة. عندما تتحلل المرحلة ، يتم ترسيب ثاني أكسيد الكربون ، مما يؤدي إلى تخصيب مشترك محلي. في الوقت نفسه ، يترسب W و C على حبيبات WC المحيطة لتشكيل حبيبات WC مثلثة خشنة. من الشكل 2 أ -2 د ، يمكن ملاحظة أن شكل وحجم وتوزيع حبيبات WC لها تغيرات واضحة. تميل حبيبات WC إلى شكل اللوح المنتظم ، ويقل التقارب الخشني للحبوب ، ويزداد متوسط المسار الحر لمرحلة الترابط. في الشكل 2 د ، تم تطوير حبيبات WC جيدًا ، مع توزيع ضيق لحجم الجسيمات ، ودرجة منخفضة متجاورة خشنة من الحبوب ، ومسار حر متوسط كبير λ من طور الترابط ، ومعظمها حوالي 1.0 ميكرومتر من لوحة WC ، وكمية صغيرة من WC المثلث حوالي 200 نانومتر ، وجميعها توزيع التشتت.

فعالية مكون الكربون على كربيد WC-tic-co -inaled Carbide 7
فعالية عنصر الكربون على كربيد WC-tic-co-cement-coed 8
فعالية عنصر الكربون على كربيد WC-tic-co-cement-coed 9

الشكل 2 صورة ميتالوجرافية لمحتوى C من كربيدات مركبة مختلفة (W ، Ti ، TA) في كربيد الأسمنت

يحدث ترسيب ذوبان WC في عملية التلبيد ، مما يجعل WC مع طاقة أعلى (جزيئات صغيرة ، وحواف وزوايا سطح الجسيمات ، والانتفاخات ونقاط التلامس) تذوب بشكل تفضيلي ، وتجعل WC يذوب في ترسب الطور السائل على سطح مرحاض كبير بعد هطول الأمطار ، مما يجعل المرحاض الصغير يختفي ويزداد WC الكبير ، ويجعل الجزيئات تتراكم بشكل أكثر إحكامًا اعتمادًا على تعديل الشكل ، مما يجعل سطح الجسيمات يميل إلى أن يكون سلسًا ، ويجعل WCS يتم تقصير المسافة بينهما .

في عملية التلبيد لسبائك الكوبالت المنخفض ، مع زيادة محتوى الكربون الكلي ، وكمية الطور السائل ووقت الاحتفاظ بزيادة المرحلة السائلة ، تكون عملية ترسيب انحلال دورة المياه أكثر امتلاءً ، وتتطور حبيبات WC تمامًا ، ويكون السطح أكثر سلاسة ، ويكون توزيع حجم الجسيمات أكثر اتساقًا. بالإضافة إلى ذلك ، مع زيادة محتوى الكربون الكلي في السبيكة ، ينخفض المحلول الصلب لـ W في CO ، وسيؤدي انخفاض محتوى W في مرحلة الترابط إلى تحسين مرونة مرحلة الترابط ، وبالتالي زيادة قوة الانحناء للـ كربيد الأسمنت. لذلك ، تزداد مقاومة الانحناء مع زيادة محتوى الكربون الكلي.

استنتاج

(1) عندما يكون محتوى ثاني أكسيد الكربون ثابتًا ، مع زيادة محتوى كربيد المركب (W ، Ti ، TA) C ، يزداد محتوى الكربون الكلي في السبيكة ، وينخفض HC ، ويخشن WC للحبوب ، وينخفض محلول w في CO ، و تقل صلابة السبيكة.

(2) يرتبط الهيكل المعدني للسبيكة ارتباطًا وثيقًا بمحتوى الكربون الكلي في السبيكة. يزداد محتوى كربيد المركب (W ، Ti ، TA) C ، ويزداد محتوى الكربون الكلي في السبيكة ، وينخفض تقارب حبيبات WC ، ويضيق توزيع حجم الجسيمات ، ويزداد متوسط المسار الحر λ لمرحلة الترابط ، وقوة الانحناء يزيد.

(3) أفضل بنية مجهرية وخصائص wcta هي كما يلي: عندما يكون محتوى الكربون الكلي 8.04wt% ، تكون الصلابة 91.9hra ، وقوة الانحناء 1108mpa.