{"id":13917,"date":"2020-03-12T08:55:52","date_gmt":"2020-03-12T08:55:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=13917"},"modified":"2020-05-07T00:30:57","modified_gmt":"2020-05-07T00:30:57","slug":"the-efficacy-of-carbon-content-on-wc-tic-co-cemented-carbide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/die-wirksamkeit-des-kohlenstoffgehalts-auf-wc-tic-co-zementkarbid\/","title":{"rendered":"Die Wirksamkeit von Kohlenstoffkomponenten auf WC-tic-co-zementiertem Carbid"},"content":{"rendered":"
\n

WC Co-Hartmetalle lassen sich bei Hochtemperaturanwendungen leicht oxidieren und zersetzen, was viele Probleme wie Spr\u00f6digkeit, Spr\u00f6dbruch, Erweichung der Verarbeitung und Kantenbruch usw. mit sich bringt. Sie sind daher immer noch nicht f\u00fcr das Hochgeschwindigkeitsschneiden von Stahl geeignet gro\u00dfe Einschr\u00e4nkungen. Es ist bekannt, dass WC-Tic-Co-Hartmetalle Verschlei\u00dffestigkeit, Oxidationsbest\u00e4ndigkeit und Kraterverschlei\u00dfbest\u00e4ndigkeit aufweisen.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Aufgrund der Tatsache, dass Tic und seine feste L\u00f6sung viel spr\u00f6der als WC sind, weist diese Legierung auch relativ gro\u00dfe Defekte auf, dh die Z\u00e4higkeit und Schwei\u00dfbarkeit der Legierung sind schlecht. Wenn der TiC-Gehalt 18% \u00fcberschreitet, ist die Legierung nicht nur spr\u00f6de, sondern auch schwer zu schwei\u00dfen. Dar\u00fcber hinaus kann tic die Hochtemperaturleistung nicht wesentlich verbessern. <\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

TAC kann nicht nur die Oxidationsbest\u00e4ndigkeit von Hartmetall verbessern, sondern auch das Kornwachstum von WC und Tic hemmen. Es ist ein praktisches Carbid, das die Festigkeit von Hartmetall verbessern kann, ohne die Verschlei\u00dffestigkeit von Hartmetall zu verringern. TAC kann die Festigkeit von Hartmetall durch Zugabe von TAC zu WC-Tic-Co-Hartmetall erh\u00f6hen. Die Zugabe von TAC tr\u00e4gt zur Verringerung des Reibungskoeffizienten bei, wodurch die Temperatur des Werkzeugs verringert wird. Die Legierung kann bei der Schnitttemperatur eine gro\u00dfe Sto\u00dfbelastung tragen. Der Schmelzpunkt von TAC liegt bei 3880 \u00b0 C. Die Zugabe von TAC ist sehr vorteilhaft, um die Hochtemperaturleistung der Legierung zu verbessern. Selbst bei 1000 \u00b0 C kann es eine gute H\u00e4rte und Festigkeit beibehalten.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tic und TAC sind in WC unl\u00f6slich, w\u00e4hrend WC in Tic l\u00f6slich ist. Die L\u00f6slichkeit von WC in der durch TAC gebildeten kontinuierlichen festen L\u00f6sung betr\u00e4gt etwa 70 Gew .-% 1 TP1T. Die L\u00f6slichkeit von WC in der festen L\u00f6sung nimmt mit zunehmendem TAC-Gehalt ab. Die Eigenschaften von WC-Tic-Tac-Co-Legierungen werden haupts\u00e4chlich durch Einstellen von Tic + TAC, des Verh\u00e4ltnisses von Ti-Atomzahl zu Ta-Atomzahl und des Kobaltgehalts erreicht. Wenn das Verh\u00e4ltnis von Ti-Atomzahl zu Ta-Atomzahl und der Kobaltgehalt festgelegt sind, ist die Anpassung des TiC + TAC-Gehalts zur Erzielung der besten Leistung zum Forschungsschwerpunkt geworden.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

1. Die in diesem Experiment verwendeten Rohstoffe sind: WC-Pulver, Verbundcarbidpulver [(W, Ti, TA) C] -Pulver und Co-Pulver. Die chemische Zusammensetzung und die durchschnittliche Teilchengr\u00f6\u00dfe sind in Tabelle 1 gezeigt.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Tabelle 1 Zusammensetzung und durchschnittliche Partikelgr\u00f6\u00dfe der Rohstoffe<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nachdem das Pulver gem\u00e4\u00df der Standardtabelle 2 dosiert wurde, wird es 34 Stunden lang auf einer nd7-2l-Planetenkugelm\u00fchle gemahlen und gemischt, das Massenverh\u00e4ltnis des Kugelmaterials betr\u00e4gt 5: 1, das Mahlmedium ist Alkohol, die Zugabemenge betr\u00e4gt 450 ml \/ kg betr\u00e4gt die Mahlgeschwindigkeit 228 U \/ min, und vier Stunden vor dem Ende des Mahlens wird 2 Gew .-% 1 TP1T-Paraffin zugegeben. Die Aufschl\u00e4mmung muss gesiebt (325 mesh), vakuumgetrocknet, gesiebt (150 mesh) und nach dem Trocknen in Form gepresst werden, der Pressdruck muss 250 MPa betragen und die Blindgr\u00f6\u00dfe muss (25 \u00d7 8 \u00d7 6,5) mm betragen. Die gepressten Proben wurden in einem Vakuum-Sinterofen vsf-223 bei 1420 \u00b0 C f\u00fcr 1 Stunde gesintert.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Tabelle 2 Zusammensetzungsverh\u00e4ltnis von Legierung%<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Das Dreipunkt-Biegemethode wurde verwendet, um die Biegefestigkeit der gesinterten Probe auf einem digitalen Druckfestigkeitstester sgy-50000 zu bestimmen. Die endg\u00fcltigen Festigkeitsdaten waren der Durchschnittswert von drei Proben. Die H\u00e4rte HRA der Probe wurde mit dem Rockwell-H\u00e4rtepr\u00fcfger\u00e4t gemessen. Der Diamantkegel-Eindringk\u00f6rper mit einer Last von 600 N und einem Kegelwinkel von 120 \u00b0 wurde verwendet.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der Kobaltmagnetismus wird vom Kobaltmagnetpr\u00fcfger\u00e4t gemessen, und die Koerzitivkraft wird vom Koerzitivkraftmesser gemessen. Nachdem die Oberfl\u00e4che der Probe zu einer Spiegeloberfl\u00e4che geerdet wurde, wird die Spiegeloberfl\u00e4che durch das gleichvolumige Gemisch aus 20%-Natriumhydroxidl\u00f6sung und 20%-Kaliumcyanidl\u00f6sung korrodiert, und dann wird die metallurgische Beobachtung 4000 Mal am Rasterelektronenmikroskop durchgef\u00fchrt. Magnetische Eigenschaften Zu den magnetischen Eigenschaften geh\u00f6ren co-magnetische Kom- und Koerzitivkraft HC. Com repr\u00e4sentiert den Kohlenstoffgehalt in der Legierung, HC repr\u00e4sentiert die Korngr\u00f6\u00dfe von WC. Gem\u00e4\u00df der nationalen Norm gb3848-1983 werden der Kobaltmagnetismus und die Koerzitivkraft der Legierung bestimmt, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, dass die relative magnetische S\u00e4ttigung COM \/ CO und die Koerzitivkraft HC abnehmen mit zunehmendem Gehalt an Carbidverbindung (W, Ti, TA) C.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Tabelle 3 Testergebnisse des Kobaltmagnetismus und der Koerzitivkraft von Wolframkobalttitanat<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Im Allgemeinen ist die Kontrolle des COM-Gehalts \u00fcber 85% Kobalt, um sicherzustellen, dass die Legierung nicht entkohlt, das COM \/ CO-Verh\u00e4ltnis in Gruppe 1 weit niedriger als 85% und sein HC ist ebenfalls ungew\u00f6hnlich hoch. Die nichtmagnetische \u03b7-Phase (co3w3c) erscheint in der Legierung, die zur ernsthaften Desodorierungsstruktur geh\u00f6rt. Daher werden wir nur die Gruppen 2, 3 und 4 diskutieren:<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

In diesem Experiment betr\u00e4gt der Gesamtkohlenstoffgehalt der Legierungsgruppen 2, 3 und 4 7,18 Gew .-% 1 TP1T, 7,61 Gew .-% 1 TP1T, 8,04 Gew .-% 1 TP1T, der Gesamtkohlenstoffgehalt nimmt wiederum zu und die HC nimmt wiederum ab. Die Gr\u00f6\u00dfe der Koerzitivkraft h\u00e4ngt mit dem Dispersionsgrad der Kobaltphase und dem Kohlenstoffgehalt der Legierung zusammen. Je h\u00f6her der Dispergiergrad der Kobaltphase ist, desto gr\u00f6\u00dfer ist die Koerzitivkraft der Legierung. Der Dispergiergrad der Kobaltphase h\u00e4ngt vom Kobaltgehalt und der WC-Korngr\u00f6\u00dfe der Legierung ab. Wenn der Kobaltgehalt bestimmt wird, ist die Koerzitivkraft umso h\u00f6her, je feiner das WC-Korn ist. Daher kann HC als Index verwendet werden, um indirekt die WC-Korngr\u00f6\u00dfe zu messen<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Der Kohlenstoffgehalt beeinflusst die feste L\u00f6sung von Wolfram in Kobalt. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt nimmt der Wolframgehalt in der Kobaltphase ab. Die feste L\u00f6sung von Wolfram in Kobalt ist 4 wt% in einer kohlenstoffreichen Legierung und 16 wt% in einer kohlenstoffarmen Legierung. Da w die Aufl\u00f6sung und Ausf\u00e4llung von WC in der \u03b3-Phase hemmen kann, wird WC verfeinert und HC ist hoch, so dass der Gesamtkohlenstoffgehalt wiederum zunimmt, WC-Korn vergr\u00f6bert und HC abnimmt. 2.2 Die Ergebnisse des H\u00e4rte- und Biegefestigkeitstests des Einflusses der Mikrostruktur auf die mechanischen Eigenschaften der Legierung sind in Abbildung 1 dargestellt. Die Biegefestigkeit nimmt mit zunehmendem C-Gehalt der Verbindung Carbid (W, Ti, TA) zu ), w\u00e4hrend die H\u00e4rte das Gegenteil ist.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Abb. 1 Testergebnisse f\u00fcr H\u00e4rte und Biegefestigkeit von Wolframkobalttitanat<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Mit der Abnahme des C-Gehalts in den Verbindungscarbiden (W, Ti, TA) nimmt HC zu, dh die WC-Kornverfeinerung. Die H\u00e4rte nimmt mit der Verfeinerung der WC-K\u00f6rner zu, wenn der Kobaltgehalt konstant ist. Dies liegt daran, dass die Legierung durch die Korngrenze und die Phasengrenze verst\u00e4rkt wird und die Verfeinerung des Carbidkorns seine L\u00f6slichkeit in der Bindungsphase erh\u00f6ht und auch die H\u00e4rte der \u03b3-Phase erh\u00f6ht wird, was zu einer Erh\u00f6hung der H\u00e4rte f\u00fchrt der gesamten Legierung.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Auswirkung der WC-Korngr\u00f6\u00dfe auf die Bruchz\u00e4higkeit ist jedoch komplexer. Bei der Legierung mit einer Korngr\u00f6\u00dfe von weniger als einem Mikrometer sind die Haupteinkerbungsrisse eine Rissauslenkung (intergranular) und eine \u00dcberbr\u00fcckung der Z\u00e4higkeit mit einer geringen Menge an transgranularem Bruch.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wenn die WC-Partikelgr\u00f6\u00dfe feiner wird, nimmt die Wahrscheinlichkeit von Defekten in den K\u00f6rnern ab und die Festigkeit der Partikel nimmt zu, was zu einer Abnahme des transgranularen Bruchs und der Zunahme des intergranularen Bruchs f\u00fchrt. F\u00fcr die Legierung mit gro\u00dfer Korngr\u00f6\u00dfe gibt es nur vier unabh\u00e4ngige Schlupfsysteme im WC-Kristall. Mit zunehmender WC-Korngr\u00f6\u00dfe nehmen die Durchbiegung und die Bifurkation des Risses zu, was zu einer Zunahme der Bruchfl\u00e4che und einer H\u00e4rtung f\u00fchrt. Daher ist es nicht genau, die Biegefestigkeit allein anhand der Korngr\u00f6\u00dfe zu beurteilen, und ihre Mikrostruktur sollte ebenfalls analysiert werden.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die metallurgische Struktur von Hartmetall mit vier verschiedenen C-Gehalten an Verbundcarbiden (W, Ti, TA) C ist in Abbildung 2 dargestellt. Mit zunehmendem C-Gehalt (W, Ti, TA) C ist die Form von WC tendenziell regelm\u00e4\u00dfig. Die meisten WC in Abbildung 2a sind unregelm\u00e4\u00dfig lange St\u00e4be, die intensiv angeordnet sind. Die durchschnittliche Korngr\u00f6\u00dfe von WC ist relativ fein, aber sein angrenzender Grad ist hoch, was durch die unzureichende Kristallisation von WC verursacht wird, die Kobaltphase umh\u00fcllt WC nicht vollst\u00e4ndig und die Dicke ist ungleichm\u00e4\u00dfig. Und es gibt grobe dreieckige WC-K\u00f6rner. Wenn sich die \u03b7-Phase zersetzt, f\u00e4llt CO aus, was zu einer lokalen Co-Anreicherung f\u00fchrt. Gleichzeitig fallen W und C auf den umgebenden WC-K\u00f6rnern aus, um grobe dreieckige WC-K\u00f6rner zu bilden. Aus Abbildung 2a-2d ist ersichtlich, dass sich Form, Gr\u00f6\u00dfe und Verteilung der WC-K\u00f6rner offensichtlich \u00e4ndern. WC-K\u00f6rner neigen zur regelm\u00e4\u00dfigen Plattenform, die Vergr\u00f6berungsn\u00e4he der K\u00f6rner nimmt ab und der durchschnittliche freie Weg \u03bb der Bindungsphase nimmt zu. In Fig. 2D sind WC-K\u00f6rner gut entwickelt, mit einer engen Teilchengr\u00f6\u00dfenverteilung, einem geringen groben benachbarten Grad an K\u00f6rnern, einem gro\u00dfen durchschnittlichen freien Weg \u03bb der Bindungsphase, von denen die meisten etwa 1,0 um Platten-WC sind, und einer kleinen Menge Dreieck-WC etwa 200 nm, die alle Dispersionsverteilung sind.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Fig. 2 metallographisches Bild des C-Gehalts verschiedener Verbindungscarbide (W, Ti, TA) in Hartmetall<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Aufl\u00f6sungsausf\u00e4llung von WC tritt beim Sinterprozess auf, wodurch sich das WC mit h\u00f6herer Energie (kleine Partikel, Kanten und Ecken der Partikeloberfl\u00e4che, Ausbuchtungen und Kontaktpunkte) bevorzugt aufl\u00f6st und das WC in fl\u00fcssiger Phasenablagerung auf der Oberfl\u00e4che von aufl\u00f6st gro\u00dfes WC nach der Ausf\u00e4llung, wodurch das kleine WC verschwindet und das gro\u00dfe WC zunimmt und sich die Partikel in Abh\u00e4ngigkeit von der Formanpassung enger ansammeln, die Partikeloberfl\u00e4che tendenziell glatt ist und die beiden WCS den Abstand zwischen ihnen verk\u00fcrzen .<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Beim Sinterprozess einer Kobaltlegierung mit niedrigem Kobaltgehalt nimmt der Anstieg des Gesamtkohlenstoffgehalts, die Menge der fl\u00fcssigen Phase und die Verweilzeit der fl\u00fcssigen Phase zu, der F\u00e4llungsprozess der WC-Aufl\u00f6sung ist vollst\u00e4ndiger, die WC-K\u00f6rner entwickeln sich vollst\u00e4ndig, die Oberfl\u00e4che ist glatter. und die Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung ist gleichm\u00e4\u00dfiger. Zus\u00e4tzlich nimmt mit zunehmendem Gesamtkohlenstoffgehalt der Legierung die feste L\u00f6sung von W in CO ab, und die Abnahme des W-Gehalts in der Bindungsphase verbessert die Plastizit\u00e4t der Bindungsphase, wodurch die Biegefestigkeit der Legierung erh\u00f6ht wird Hartmetall. Daher nimmt die Biegefestigkeit mit zunehmendem Gesamtkohlenstoffgehalt zu.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Fazit<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

(1) Wenn der Gehalt an CO konstant ist, nimmt mit zunehmendem Gehalt an Carbid (W, Ti, TA) C der Gesamtkohlenstoffgehalt der Legierung zu, HC nimmt ab, WC-Korn vergr\u00f6bert, w L\u00f6sung in CO nimmt ab und Die H\u00e4rte der Legierung nimmt ab.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

(2) Die metallographische Struktur der Legierung h\u00e4ngt eng mit dem Gesamtkohlenstoffgehalt der Legierung zusammen. Der Gehalt an zusammengesetztem Carbid (W, Ti, TA) C nimmt zu, der Gesamtkohlenstoffgehalt der Legierung nimmt zu, die WC-Kornnachbarschaft nimmt ab, die Teilchengr\u00f6\u00dfenverteilung verengt sich, der durchschnittliche freie Weg \u03bb der Bindungsphase nimmt zu und die Biegefestigkeit erh\u00f6ht sich.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

(3) Die beste Mikrostruktur und Eigenschaften von wcta sind wie folgt: Wenn der Gesamtkohlenstoffgehalt 8,04 Gew .-% 1 TP1T betr\u00e4gt, betr\u00e4gt die H\u00e4rte 91,9 Stunden und die Biegefestigkeit 1108 MPa.<\/strong><\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

WC Co cemented carbides are easy to oxidize and decompose in high temperature application, which have many problems, such as brittleness, brittle fracture, processing softening and edge breaking, etc. they are still not suitable for high speed cutting of steel, so they have great limitations. WC tic co cemented carbides are known to have wear…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":13928,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/\u56fe\u72478-1.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13917"}],"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=13917"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13917\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13928"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13917"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13917"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13917"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}