डब्ल्यूसी-टिक-को-सीमेंट कार्बाइड पर कार्बन घटक की प्रभावकारिता

WC Co सीमेंटेड कार्बाइड उच्च तापमान अनुप्रयोग में ऑक्सीकरण और विघटित करना आसान है, जिसमें कई समस्याएं हैं, जैसे कि भंगुरता, भंगुर फ्रैक्चर, प्रसंस्करण नरमी और किनारे को तोड़ना, आदि। वे अभी भी स्टील की उच्च गति काटने के लिए उपयुक्त नहीं हैं, इसलिए उनके पास है महान सीमाएं। डब्ल्यूसी टिक को-सीमेंटेड कार्बाइड को पहनने के प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और क्रेटर पहनने के प्रतिरोध के लिए जाना जाता है।

हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि टिक और इसका ठोस घोल WC की तुलना में बहुत अधिक भंगुर होता है, इस मिश्र धातु में भी अपेक्षाकृत बड़े दोष होते हैं, अर्थात मिश्र धातु की कठोरता और वेल्डेबिलिटी खराब होती है। इसके अलावा, जब TiC की सामग्री 18% से अधिक हो जाती है, तो मिश्र धातु न केवल भंगुर होती है, बल्कि वेल्ड करना भी मुश्किल होता है। इसके अलावा, टिक उच्च तापमान प्रदर्शन में काफी सुधार नहीं कर सकता है।

टीएसी न केवल सीमेंटेड कार्बाइड के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, बल्कि डब्ल्यूसी और टिक के अनाज के विकास को भी रोक सकता है। यह एक व्यावहारिक कार्बाइड है जो सीमेंटेड कार्बाइड के पहनने के प्रतिरोध को कम किए बिना सीमेंटेड कार्बाइड की ताकत में सुधार कर सकता है। टीएसी डब्ल्यूसी टिक को-सीमेंटेड कार्बाइड में टीएसी को जोड़कर सीमेंटेड कार्बाइड की ताकत बढ़ा सकता है। मिश्र धातु काटने के तापमान पर एक बड़ा प्रभाव भार सहन कर सकता है। टीएसी का गलनांक 3880 ℃ जितना अधिक होता है। मिश्र धातु के उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार के लिए टीएसी को जोड़ना बहुत फायदेमंद है। 1000 ℃ पर भी, यह अभी भी एक अच्छी कठोरता और ताकत बनाए रख सकता है।

टिक और टीएसी डब्ल्यूसी में अघुलनशील हैं, जबकि डब्ल्यूसी टिक में घुलनशील है। टीएसी द्वारा गठित निरंतर ठोस समाधान में डब्ल्यूसी की घुलनशीलता लगभग 70wt% है। टीएसी सामग्री की वृद्धि के साथ ठोस समाधान में डब्ल्यूसी की घुलनशीलता कम हो जाती है। WC tic tac Co मिश्र धातुओं के गुण मुख्य रूप से tic + TAC, Ti परमाणु संख्या के ta परमाणु संख्या के अनुपात और कोबाल्ट की सामग्री को समायोजित करके प्राप्त किए जाते हैं। जब टीआई परमाणु संख्या का टा परमाणु संख्या और कोबाल्ट की सामग्री का अनुपात तय हो जाता है, तो सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए TiC + TAC की सामग्री को समायोजित करना अनुसंधान का फोकस बन गया है।

1. इस प्रयोग में प्रयुक्त कच्चे माल हैं: WC पाउडर, कंपाउंड कार्बाइड पाउडर [(W, Ti, TA) C] पाउडर और Co पाउडर। रासायनिक संरचना और औसत कण आकार तालिका 1 में दिखाए गए हैं।

तालिका 1 कच्चे माल की संरचना और औसत कण आकार

मानक तालिका 2 के अनुसार पाउडर के अनुपात के बाद, इसे 34 घंटे के लिए nd7-2l ग्रहीय बॉल मिल पर मिलाया जाता है और मिश्रित किया जाता है, गेंद सामग्री का द्रव्यमान अनुपात 5:1 होता है, पीसने वाला माध्यम अल्कोहल होता है, जोड़ने की मात्रा 450 मिलीलीटर होती है / किग्रा, मिलिंग गति 228r / मिनट है, और 2wt% पैराफिन मिलिंग के अंत से चार घंटे पहले जोड़ा जाता है। घोल की स्क्रीनिंग (325 मेश), वैक्यूम ड्राय, स्क्रीनिंग (150 मेश) की जाएगी और सुखाने के बाद आकार देने के लिए दबाया जाएगा, दबाव का दबाव 250Mpa होगा, और खाली आकार (25 × 8 × 6.5) मिमी होगा। दबाए गए नमूनों को 1H के लिए 1420 ℃ पर vsf-223 वैक्यूम सिंटरिंग भट्टी में पाप किया गया था।

तालिका 2 मिश्र धातु का संरचना अनुपात%

sgy-50000 डिजिटल कम्प्रेशन स्ट्रेंथ टेस्टर पर sintered नमूने की झुकने की ताकत को निर्धारित करने के लिए तीन-बिंदु झुकने विधि का उपयोग किया गया था। अंतिम शक्ति डेटा तीन नमूनों का औसत मूल्य था। नमूने की कठोरता एचआरए को रॉकवेल कठोरता परीक्षक पर मापा गया था। 600N के भार और 120 ° के शंकु कोण के साथ डायमंड कोन इंडेंटर का उपयोग किया गया था।

कोबाल्ट चुंबकत्व कोबाल्ट चुंबकीय परीक्षक द्वारा मापा जाता है, और जबरदस्ती बल को जबरदस्ती बल मीटर द्वारा मापा जाता है। नमूने की सतह को दर्पण की सतह पर जमने के बाद, दर्पण की सतह को 20% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल और 20% पोटेशियम साइनाइड घोल के बराबर मात्रा के मिश्रण से क्षत-विक्षत किया जाता है, और फिर 4000 बार स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप पर धातुकर्म अवलोकन किया जाता है। चुंबकीय गुण चुंबकीय गुणों में सह चुंबकीय कॉम और जबरदस्ती बल HC शामिल हैं। कॉम मिश्र धातु में कार्बन सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है, एचसी डब्ल्यूसी के अनाज के आकार का प्रतिनिधित्व करता है। राष्ट्रीय मानक gb3848-1983 के अनुसार, मिश्र धातु के कोबाल्ट चुंबकत्व और जबरदस्ती बल निर्धारित किए जाते हैं, और परिणाम तालिका 3 में दिखाए जाते हैं। यह तालिका 3 से देखा जा सकता है कि सापेक्ष चुंबकीय संतृप्ति COM / CO और जबरदस्ती बल HC घटते हैं यौगिक कार्बाइड (डब्ल्यू, टीआई, टीए) सी की सामग्री में वृद्धि के साथ।

तालिका 3 कोबाल्ट चुंबकत्व और टंगस्टन कोबाल्ट टाइटेनेट के जबरदस्ती बल के परीक्षण के परिणाम

सामान्यतया, कोबाल्ट के 85% से अधिक COM सामग्री का नियंत्रण यह सुनिश्चित करने के लिए कि मिश्र धातु डीकार्बराइज़ नहीं करता है, समूह 1 में COM / CO अनुपात 85% से बहुत कम है, और इसका HC भी असामान्य रूप से उच्च है। गैर-चुंबकीय चरण (co3w3c) मिश्र धातु में दिखाई देता है, जो गंभीर गंधहरण संरचना से संबंधित है। इसलिए, हम केवल समूह 2, 3 और 4 पर चर्चा करेंगे:

इस प्रयोग में, मिश्र धातु के 2, 3 और 4 समूहों की कुल कार्बन सामग्री 7.18wt%, 7.61wt%, 8.04wt% है, कुल कार्बन सामग्री बारी-बारी से बढ़ती है, और HC बदले में घटता है। जबरदस्ती बल का आकार कोबाल्ट चरण की फैलाव डिग्री और मिश्र धातु की कार्बन सामग्री से संबंधित है। कोबाल्ट प्रावस्था का फैलाव अंश जितना अधिक होता है, मिश्र धातु का बल उतना ही अधिक होता है। कोबाल्ट चरण की फैलाव डिग्री कोबाल्ट सामग्री और मिश्र धातु के WC अनाज के आकार पर निर्भर करती है। जब कोबाल्ट की मात्रा निर्धारित की जाती है, तो WC अनाज जितना महीन होता है, उतना ही अधिक बल होता है। इसलिए, WC को अप्रत्यक्ष रूप से WC अनाज के आकार को मापने के लिए एक सूचकांक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है

कार्बन की सामग्री कोबाल्ट में टंगस्टन के ठोस घोल को प्रभावित करती है। कार्बन सामग्री की वृद्धि के साथ, कोबाल्ट चरण में टंगस्टन की सामग्री कम हो जाती है। कोबाल्ट में टंगस्टन का ठोस घोल कार्बन युक्त मिश्र धातु में 4wt% और कार्बन की कमी वाले मिश्र धातु में 16wt% होता है। चूंकि w चरण में WC के विघटन और वर्षा को रोक सकता है, WC को परिष्कृत किया जाता है और HC उच्च होता है, इसलिए कुल कार्बन सामग्री बारी-बारी से बढ़ जाती है, WC अनाज मोटे हो जाते हैं और HC कम हो जाते हैं। 2.2 मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों पर सूक्ष्म संरचना के प्रभाव की कठोरता और झुकने की शक्ति परीक्षण के परिणाम चित्र 1 में दिखाए गए हैं। यौगिक कार्बाइड (डब्ल्यू, टीआई, टीए) की सी सामग्री की वृद्धि के साथ झुकने की ताकत बढ़ जाती है। ), जबकि कठोरता इसके विपरीत है।

अंजीर। 1 टंगस्टन कोबाल्ट टाइटेनेट की कठोरता और झुकने की शक्ति परीक्षण के परिणाम

कंपाउंड कार्बाइड्स (W, Ti, TA) में C की मात्रा कम होने से HC बढ़ जाता है, यानी WC अनाज शोधन। कोबाल्ट की मात्रा स्थिर रहने पर WC अनाज के शोधन के साथ कठोरता बढ़ जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अनाज की सीमा और चरण सीमा के माध्यम से मिश्र धातु को मजबूत किया जाता है, और कार्बाइड अनाज के शोधन से बंधन चरण में इसकी घुलनशीलता बढ़ जाएगी, और γ चरण की कठोरता भी बढ़ जाएगी, जिससे कठोरता में वृद्धि होगी पूरे मिश्र धातु से।

हालांकि, फ्रैक्चर बेरहमी पर WC अनाज के आकार का प्रभाव अधिक जटिल है। सब माइक्रोन से छोटे अनाज के आकार वाले मिश्र धातु के लिए, मुख्य इंडेंटेशन दरारें दरार (इंटरग्रेन्युलर) विक्षेपण और क्रूरता ब्रिजिंग हैं, जिसमें थोड़ी मात्रा में ट्रांसग्रेन्युलर फ्रैक्चर होता है।

जैसे-जैसे WC कण का आकार महीन होता जाता है, अनाज में दोषों की संभावना कम होती जाती है, और कणों की ताकत बढ़ती जाती है, जिसके परिणामस्वरूप ट्रांसग्रेन्युलर फ्रैक्चर में कमी आती है और इंटरग्रेन्युलर फ्रैक्चर में वृद्धि होती है। बड़े अनाज आकार वाले मिश्र धातु के लिए, WC क्रिस्टल में केवल चार स्वतंत्र स्लिप सिस्टम हैं। डब्ल्यूसी अनाज के आकार में वृद्धि के साथ, दरार के विक्षेपण और द्विभाजन में वृद्धि होती है, जिसके परिणामस्वरूप फ्रैक्चर सतह क्षेत्र में वृद्धि और सख्त होती है। इसलिए, केवल अनाज के आकार से झुकने की ताकत का न्याय करना सही नहीं है, और इसकी सूक्ष्म संरचना का भी विश्लेषण किया जाना चाहिए।

चार अलग-अलग मिश्रित कार्बाइड (W, Ti, TA) C सामग्री के साथ सीमेंटेड कार्बाइड की धातुकर्म संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है। (W, Ti, TA) C सामग्री की वृद्धि के साथ, WC का आकार नियमित हो जाता है। चित्र 2a में अधिकांश WC अनियमित लंबी पट्टियाँ हैं जिन्हें गहन रूप से व्यवस्थित किया गया है। WC का औसत अनाज आकार अपेक्षाकृत ठीक है, लेकिन इसकी आसन्न डिग्री अधिक है, जो WC के अपर्याप्त क्रिस्टलीकरण के कारण होता है, कोबाल्ट चरण WC को पूरी तरह से लपेट नहीं पाता है और मोटाई असमान होती है। और मोटे त्रिकोणीय WC अनाज हैं। जब चरण विघटित हो जाता है, तो CO अवक्षेपित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थानीय सह-संवर्धन होता है। उसी समय, W और C मोटे त्रिकोणीय WC अनाज बनाने के लिए आसपास के WC अनाज पर अवक्षेपित होते हैं। आकृति 2a-2d से, यह देखा जा सकता है कि WC अनाज के आकार, आकार और वितरण में स्पष्ट परिवर्तन होते हैं। WC अनाज नियमित रूप से प्लेट के आकार के होते हैं, अनाज का मोटा होना कम हो जाता है, और बंधन चरण का औसत मुक्त पथ बढ़ जाता है। चित्रा 2डी में, डब्ल्यूसी अनाज अच्छी तरह से विकसित होते हैं, संकीर्ण कण आकार वितरण, कम मोटे आसन्न अनाज की डिग्री, बंधन चरण के बड़े औसत मुक्त पथ , जिनमें से अधिकांश लगभग 1.0 माइक्रोन प्लेट डब्ल्यूसी, और त्रिकोण डब्ल्यूसी की एक छोटी मात्रा है। लगभग 200nm, जो सभी फैलाव वितरण हैं।

अंजीर। सीमेंटेड कार्बाइड में विभिन्न यौगिक कार्बाइड (डब्ल्यू, टीआई, टीए) की सी सामग्री की 2 मेटलोग्राफिक तस्वीर

WC का विघटन वर्षा सिंटरिंग प्रक्रिया में होता है, जो WC को उच्च ऊर्जा (छोटे कणों, किनारों और कणों की सतह के कोनों, उभार और संपर्क बिंदुओं) के साथ अधिमानतः भंग कर देता है, और WC को तरल चरण जमा में भंग कर देता है। वर्षा के बाद बड़ा WC, जिससे छोटा WC गायब हो जाता है और बड़ा WC बढ़ता है, और आकार अनुकूलन के आधार पर कणों को अधिक कसकर जमा करता है, जिससे कण की सतह चिकनी हो जाती है, और दो WCS बनाता है उनके बीच की दूरी कम हो जाती है .

कम कोबाल्ट मिश्र धातु की सिंटरिंग प्रक्रिया में, कुल कार्बन सामग्री में वृद्धि के साथ, तरल चरण की मात्रा और तरल चरण में वृद्धि के अवधारण समय के साथ, WC विघटन वर्षा प्रक्रिया अधिक पूर्ण होती है, WC अनाज पूरी तरह से विकसित होता है, सतह अधिक चिकनी होती है, और कण आकार वितरण अधिक समान है। इसके अलावा, मिश्र धातु की कुल कार्बन सामग्री में वृद्धि के साथ, सीओ में डब्ल्यू का ठोस समाधान कम हो जाता है, और बंधन चरण में डब्ल्यू सामग्री की कमी से बंधन चरण की प्लास्टिसिटी में सुधार होगा, इस प्रकार झुकने की ताकत बढ़ जाएगी। मजबूत कार्बाइड। इसलिए, कुल कार्बन सामग्री की वृद्धि के साथ झुकने की ताकत बढ़ जाती है।

निष्कर्ष

(1) जब सीओ की सामग्री स्थिर होती है, तो यौगिक कार्बाइड (डब्ल्यू, टीआई, टीए) सी सामग्री की वृद्धि के साथ, मिश्र धातु की कुल कार्बन सामग्री बढ़ जाती है, एचसी घट जाती है, डब्ल्यूसी अनाज मोटे हो जाते हैं, सीओ में डब्ल्यू समाधान घट जाता है, और मिश्रधातु की कठोरता कम हो जाती है।

(2) मिश्र धातु की धातु विज्ञान संरचना मिश्र धातु की कुल कार्बन सामग्री से निकटता से संबंधित है। यौगिक कार्बाइड (डब्ल्यू, टीआई, टीए) सी सामग्री बढ़ जाती है, मिश्र धातु की कुल कार्बन सामग्री बढ़ जाती है, डब्ल्यूसी अनाज आसन्नता कम हो जाती है, कण आकार वितरण संकीर्ण हो जाता है, बंधन चरण का औसत मुक्त पथ बढ़ जाता है, और झुकने की ताकत बढ़ जाती है। बढ़ती है।

(3) wcta का सबसे अच्छा माइक्रोस्ट्रक्चर और गुण इस प्रकार हैं: जब कुल कार्बन सामग्री 8.04wt% है, तो कठोरता 91.9hr है, और झुकने की ताकत 1108mpa है।