Status rozwoju węglików spiekanych odpornych na korozję

With the rapid development of industrial technology, people’s demand for materials is getting higher and higher. The materials used should have not only high strength, high hardness but also good corrosion resistance. For example, the chemical industry and machinery require materials to have good chemical stability, strong corrosion-resistance, but also high strength and hardness to withstand the dual effects of chemical corrosion and mechanical wear. Although there are many kinds of corrosion-resistant materials, However, the comprehensive indexes of hardness, strength and corrosion resistance make it imperative to study corrosion-resistant cemented carbides.

Jak zapobiegać korozji węglika wolframu 2

Klasyfikacja węglików spiekanych odpornych na korozję

Odporne na korozję węgliki spiekane są rozwijane od lat 50. XX wieku. W zależności od różnych faz twardych materiały odporne na korozję można podzielić na trzy kategorie: na bazie WC, na bazie Cr3C2 i na bazie TiC. Węgliki spiekane badane w tym artykule składają się z nas i TiC jako faz twardych.

Węglik spiekany do WC jest jednym z najlepszych materiałów do cięcia metali o wysokiej twardości i doskonałej odporności na zużycie.

W materiałach super twardych zakres twardości i względnej twardości węglików spiekanych jest szerszy. Twardość węglików spiekanych na bazie WC wynosi zwykle 80-95 HRA, a zawartość spoiwa to 6-25%. Współczynnik rozszerzalności liniowej węglików spiekanych na bazie WC jest bardzo niski, co stanowi około 35-60% stali w zakresie 20-400 C. Denier przewodzenia ciepła wynosi około 1/2 stali i 1/3 miedzi.

Węglik spiekany na bazie Cr3C2 stał się ważną gałęzią węglika spiekanego o dobrej odporności na korozję, ale jego zastosowanie jest ograniczone jego niską wytrzymałością. Przez dodanie fosforków, węglików i innych pierwiastków nadwyżka wytrzymałość stopu na zginanie wzrasta z 600–700 MPa na początkowym etapie rozwoju do ponad 10 OMPa.

Węgliki spiekane na bazie węglika tytanu, które składają się głównie z węglika tytanu i mają wysoką twardość, są stosowane głównie do obróbki wykańczającej i bardzo drobnej obróbki stali. Jednak od dawna nie był szeroko stosowany ze względu na niewystarczającą wytrzymałość.

Czynniki wpływające na odporność na korozję węglika spiekanego

Faza spójna

Odporność na korozję węglików spiekanych zależy w dużej mierze od fazy wiązania. Kobalt jest doskonałym spoiwem do WC, WC-TiC i węglika spiekanego. Od czasu wynalezienia twardej koncepcji WC-Co w 1926 r. Kobalt był dominującym spoiwem do skóry.

Wiązanie kobaltu jest najważniejszym środkiem wiążącym w węgliku spiekanym. Wynika to z tego, że kobalt jako środek wiążący ma dobrą zwilżalność z fazą twardą w spiekaniu w fazie ciekłej i dobre zagęszczanie spiekania z fazą twardą, tak więc otrzymany węglik spiekany ma doskonałe właściwości mechaniczne, ale odporność na korozję kobaltu jako fazy wiązania jest słaba.

Odporność na korozję niklu jako spoiwa została znacznie poprawiona w porównaniu z kobaltem, dlatego coraz częściej stosuje się nikiel zamiast kobaltu jako spoiwa. Ale ponieważ nikiel jest krystaliczną strukturą opłat, jego właściwości mechaniczne są gorsze niż w przypadku kobaltu. Zwilżalność niklu w stosunku do kobaltu jest gorsza niż w WC, więc właściwości mechaniczne stopu są gorsze. W celu rozwiązania tego problemu twardość, wytrzymałość, wytrzymałość i odporność na zużycie twardego złota można poprawić, dodając ilościowy dodatek do matrycy.

Faza trudna

Węgliki spiekane można podzielić na następujące kategorie według składu węglików spiekanych zawierających fazy resztkowe:

Stop wolframowo-kobaltowy

Jak zapobiegać korozji węglika wolframu 3

Ten rodzaj węglika spiekanego jest często określany jako niestopowy czysty węglik wolframu, tnące żeliwo lub odporne na zużycie ostrza z węglika spiekanego. Wszystkie składają się z drobnych wielobocznych cząstek węglika wolframu połączonych z metalem kobaltowym. Można je również wiązać niklem. Ten rodzaj węglika spiekanego może być stosowany do cięcia żeliwa, metali nieżelaznych i metali nieżelaznych. Materiały metalowe, ale generalnie nie są używane do cięcia stali, ale także w niektórych systemach nieobcinających.

Stopy węglika wolframu

Jak zapobiegać korozji węglika wolframu 4

Wc jest nadal głównym składnikiem węglików w tego rodzaju węgliku spiekanym, a do tego dodaje się pewną ilość TiC, która jest głównie używana do cięcia stali. Podczas cięcia stali stopy czystego węglika są podatne na zużycie wgłębne lub ścieranie powierzchni narzędzia. Nie dzieje się tak z powodu narzędzi skrawających i cięcia podczas cięcia z dużą prędkością. Na styku pojawi się wysoka temperatura, która przyspieszy dyfuzję między narzędziami i przedmiotami oraz stopniowo zużyje narzędzia i ostatecznie utworzy obniżenie półksiężyca. Dodanie TiC może skutecznie zmniejszać szybkość dyfuzji i hamować tworzenie się obniżenia półksiężyca, podczas gdy dodanie TiC może poprawić twardość termiczną stopu.

Titanium carbide has a density of 4.9g/cm3, much lower than tungsten carbide’s density of 15.6g/cm3. So the light-alloy can be obtained by choosing WC-TiC compound carbide as a hard phase.

Ponadto twardość stopu WC-TiC uzyskanego jako twarda faza jest wyższa niż twardości pojedynczego stopu WC, a twardość stopu WC-TiC wzrasta wraz ze wzrostem zawartości TiC w WC-TiC. Jednak fazy stałego roztworu WC-TiC nie można całkowicie zwilżyć fazą wiązania kobaltu lub niklu, a struktury stopu WC-TiC nie można całkowicie zwilżyć fazą wiązania kobaltu lub niklu. Wytrzymałość stopu na zginanie nie jest tak dobra jak wytrzymałości WC na twardą fazę.

Węglik tytanu

Jak zapobiegać korozji węglika wolframu 5

Ten rodzaj stopu składa się głównie z węglika żelaza jako fazy twardej, a jego twardość jest stosunkowo wysoka. Służy głównie do wykańczania i bardzo drobnej obróbki stali.

Inne węgliki spiekane

obejmują węglik chromu, węglik, węglik tytanu tlenek glinu i tak dalej. Mają swoje własne cechy i rozwijają się.

W przyszłym tygodniu porozmawiamy o innych czynnikach, które wpływają na odporność na korozję węglików spiekanych. Witamy, aby dokonać subskrypcji.