{"id":20728,"date":"2021-09-01T08:39:16","date_gmt":"2021-09-01T08:39:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=20728"},"modified":"2021-09-01T08:39:16","modified_gmt":"2021-09-01T08:39:16","slug":"what-causes-the-breakage-of-cemented-carbide-precision-progressive-dies%ef%bc%9f","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/jakie-przyczyny-zlamania-z-weglika-cementowego-precyzyjne-progresywne-narzynki%ef%bc%9f\/","title":{"rendered":"Co powoduje p\u0119kanie precyzyjnych matryc progresywnych z w\u0119glik\u00f3w spiekanych?"},"content":{"rendered":"
\n

Wykrojnik progresywny jest przedstawicielem precyzyjnego wykrojnika. Jego cechy du\u017cej pr\u0119dko\u015bci, wysokiej wydajno\u015bci i wysokiej precyzji sprawiaj\u0105, \u017ce jest on szeroko stosowany w produkcji i wytwarzaniu precyzyjnych cz\u0119\u015bci mikroelektronicznych, a coraz wi\u0119cej \u015brednich i du\u017cych cz\u0119\u015bci jest r\u00f3wnie\u017c wytwarzanych za pomoc\u0105 precyzyjnej matrycy progresywnej. Jednak te wymagania dotycz\u0105ce du\u017cej pr\u0119dko\u015bci, wysokiej precyzji, ma\u0142ych i masowych prac stanowi\u0105 r\u00f3wnie\u017c wyzwanie dla wytrzyma\u0142o\u015bci i odporno\u015bci matrycy na zu\u017cycie. Zu\u017cycie matrycy zmniejszy dok\u0142adno\u015b\u0107 produktu i \u017cywotno\u015b\u0107 matrycy. Szlifowanie po wy\u0142\u0105czeniu lub p\u0119kni\u0119cie matrycy op\u00f3\u017ani godziny pracy, zmniejszy wydajno\u015b\u0107 produkcji i zwi\u0119kszy koszty produkcji. Dlatego poprawa wytrzyma\u0142o\u015bci matrycy i odporno\u015bci na zu\u017cycie oznacza zmniejszenie koszt\u00f3w i popraw\u0119 wydajno\u015bci produkcji.<\/p>\n\n\n\n

Materia\u0142 matrycy jest g\u0142\u00f3wnym czynnikiem decyduj\u0105cym o wytrzyma\u0142o\u015bci matrycy i odporno\u015bci na zu\u017cycie. Istnieje wiele przyczyn awarii matrycy, w tym struktura matrycy, technologia obr\u00f3bki matrycy i warunki pracy matrycy, ale w ko\u0144cowej analizie bezpo\u015brednim czynnikiem prowadz\u0105cym do zu\u017cycia matrycy i p\u0119kni\u0119cia jest wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i twardo\u015b\u0107 samego materia\u0142u. Materia\u0142y z w\u0119glik\u00f3w spiekanych s\u0105 szeroko stosowane w precyzyjnych matrycach progresywnych ze wzgl\u0119du na ich wysok\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107, wysok\u0105 ci\u0105gliwo\u015b\u0107 i wysok\u0105 odporno\u015b\u0107 na zu\u017cycie. Wraz z popraw\u0105 szybko\u015bci t\u0142oczenia, dok\u0142adno\u015bci t\u0142oczenia i \u017cywotno\u015bci precyzyjnej matrycy progresywnej, ludzie maj\u0105 coraz wy\u017csze wymagania dotycz\u0105ce materia\u0142\u00f3w z w\u0119glik\u00f3w spiekanych.<\/p>\n\n\n\n

Naukowcy w kraju i za granic\u0105 badaj\u0105 mechanizm uszkodze\u0144 spowodowanych zu\u017cyciem, przyczyny i pomiary odporno\u015bci na zu\u017cycie progresywnej matrycy z w\u0119glika spiekanego pod r\u00f3\u017cnymi k\u0105tami. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 z nich bada klasyfikacje w\u0119glika spiekanego z perspektywy zewn\u0119trznych czynnik\u00f3w makro.<\/p>\n\n\n\n

W pracy zbadano pod mikroskopem przyczyny zniszczenia matrycy z w\u0119glika spiekanego wc2co poprzez badanie metalograficzne i po\u0142\u0105czono z w\u0142a\u015bciwo\u015bciami samego materia\u0142u.<\/p>\n\n\n\n

Badanie w\u0119glika spiekanego wc2co<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

W\u0119glik spiekany Wc2co jest materia\u0142em kompozytowym sk\u0142adaj\u0105cym si\u0119 z ogniotrwa\u0142ego w\u0119glika metalu i zwi\u0105zanego metalicznego kobaltu, wytwarzanym metod\u0105 metalurgii proszk\u00f3w. Kobalt jest jednym z pierwiastk\u00f3w z grupy \u017celaza. Jest to metal spiekany do produkcji w\u0119glika spiekanego. Ze wzgl\u0119du na dobr\u0105 smarowno\u015b\u0107 i adhezj\u0119 CO do twardej fazy WC oraz du\u017c\u0105 rozpuszczalno\u015b\u0107 twardej fazy WC w CO, w\u0119glik spiekany wc2co ma doskona\u0142e w\u0142a\u015bciwo\u015bci, takie jak wysoka wytrzyma\u0142o\u015b\u0107, wysoka twardo\u015b\u0107 i wysoka odporno\u015b\u0107 na zu\u017cycie. Wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 w\u0119glika spiekanego jest znacznie wy\u017csza ni\u017c ka\u017cdego pojedynczego sk\u0142adnika. W przypadku tego zjawiska wielu uczonych przeprowadzi\u0142o bardzo dog\u0142\u0119bne badania i przedstawi\u0142o pewne teoretyczne wyja\u015bnienia, z kt\u00f3rymi zasadniczo si\u0119 zgadzamy.<\/p>\n\n\n\n

Dawihl i inni uczeni w Niemczech przedstawili teori\u0119 szkieletu z w\u0119glika spiekanego i jego zmodyfikowan\u0105 teori\u0119 szkieletu. Uwa\u017caj\u0105, \u017ce podczas spiekania brykietowania w\u0119glika spiekanego cz\u0105stki w\u0119glika tworz\u0105 wzajemnie po\u0142\u0105czony szkielet kruszywa, a szczelin\u0119 szkieletu wype\u0142nia przenikaj\u0105ca si\u0119 wzajemnie faza wi\u0105\u017c\u0105ca Co. Za w\u0142a\u015bciwo\u015bci w\u0119glika spiekanego odpowiada szkielet w\u0119glikowy wzmocniony kofaz\u0105. Teoria szkieletu utrzymuje r\u00f3wnie\u017c, \u017ce gdy wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 szkieletu karbidowego jest wystarczaj\u0105ca,<\/p>\n\n\n\n

Im bardziej r\u00f3wnomierny rozk\u0142ad fazy CO, tym wy\u017csza odporno\u015b\u0107 stopu na p\u0119kanie; Gdy lokalna kofaza odpadnie, szkielet fazy twardej ulegnie \u0142atwemu uszkodzeniu, a wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 stopu ulegnie zmniejszeniu. Dlatego zawarto\u015b\u0107 i rozk\u0142ad fazy CO maj\u0105 istotny wp\u0142yw na w\u0142a\u015bciwo\u015bci w\u0119glika spiekanego.<\/p>\n\n\n\n

Gurland i in. Przedstawi\u0142 teori\u0119 filmu i uwa\u017ca\u0142, \u017ce cz\u0105stki w\u0119glika s\u0105 otoczone ci\u0105g\u0142\u0105 warstw\u0105 ko-filmu, kt\u00f3ra b\u0119dzie odgrywa\u0107 wa\u017cn\u0105 rol\u0119 w wytrzyma\u0142o\u015bci wysokich s\u0105siednich ziaren w\u0119glika. Zaproponowana w Chinach teoria wzmacniania cz\u0105stek utrzymuje, \u017ce teoretyczna wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 materia\u0142\u00f3w w\u0119glikowych i ko-metalowych jest w rzeczywisto\u015bci bardzo wysoka. Tylko z powodu du\u017cej liczby p\u0119kni\u0119\u0107 w materiale rzeczywista wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 materia\u0142u jest znacznie mniejsza ni\u017c wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 teoretyczna. Jednak\u017ce, gdy wielko\u015b\u0107 cz\u0105stek dw\u00f3ch materia\u0142\u00f3w zostanie zmniejszona do pewnego stopnia i wymieszana r\u00f3wnomiernie, prawdopodobie\u0144stwo defekt\u00f3w p\u0119kni\u0119\u0107 w dw\u00f3ch grupach ulegnie podwojeniu, a rzeczywista wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 dw\u00f3ch grup mo\u017ce by\u0107 znacznie poprawiona. Dlatego tak d\u0142ugo, jak rozk\u0142ad i wielko\u015b\u0107 cz\u0105stek ziaren WC i ko-warstw s\u0105 kontrolowane, teoretyczna wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 komponent\u00f3w mo\u017ce by\u0107 w pe\u0142ni wykorzystana. Dlatego wady strukturalne, kt\u00f3re nie s\u0105 zgodne z koncepcj\u0105 kompozytu, takie jak grube ziarna w\u0119glika, ka\u0142u\u017ca CO i lokalna utrata CO, b\u0119d\u0105 mia\u0142y wp\u0142yw na wzmocnienie cz\u0105stek,<\/p>\n\n\n\n

Zmniejsza si\u0119 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i inne w\u0142a\u015bciwo\u015bci w\u0119glika spiekanego. Z powy\u017cszych bada\u0144 teoretycznych wynika, \u017ce r\u00f3wnomierno\u015b\u0107 sk\u0142adu i rozk\u0142adu materia\u0142\u00f3w fazy CO ma istotny wp\u0142yw na wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 materia\u0142\u00f3w z w\u0119glik\u00f3w spiekanych wc2co. Gdy materia\u0142y wsp\u00f3\u0142fazowe s\u0105 uszkodzone lub cz\u0119\u015bciowo ich brakuje lub s\u0105 cz\u0119\u015bciowo u\u0142o\u017cone w stos, wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 w\u0119glika spiekanego r\u00f3wnie\u017c ulegnie uszkodzeniu.<\/p>\n\n\n\n

badanie metalograficzne z\u0142amanego stempla<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

W tym badaniu jako pr\u00f3bk\u0119 pobrano stempel z\u0142amany pod wp\u0142ywem normalnego zu\u017cycia po szybkim wykrawaniu. Pr\u00f3bka pochodzi z firmy produkuj\u0105cej precyzyjne cz\u0119\u015bci w Shenzhen, a materia\u0142em stempla jest w\u0119glik spiekany cd750. W l EO 1530vp Electronics<\/p>\n\n\n\n

Mikrostruktur\u0119 i sk\u0142ad pr\u00f3bek obserwowano za pomoc\u0105 mikroskopu skaningowego oraz spektrometru energii inca300. Rysunek 1 przedstawia morfologi\u0119 z\u0142amanego stempla. Z rysunku wida\u0107, \u017ce z\u0142amany otw\u00f3r wykrojnika jest nier\u00f3wny i widoczny jest filet z boku wykrojnika. Zu\u017cycie jest bardzo powa\u017cne.<\/p>\n\n\n\n

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

Rys. 1 morfologia z\u0142amania stempla<\/p>\n\n\n\n

Fig. 2 jest schematem mikrostruktury \u015brodkowej cz\u0119\u015bci p\u0119kni\u0119cia, w kt\u00f3rym masywne cz\u0105stki WC s\u0105 u\u0142o\u017cone w stos zwarty i uporz\u0105dkowany z wyra\u017anymi kraw\u0119dziami i naro\u017cami; Poniewa\u017c podczas pracy matrycy centralna cz\u0119\u015b\u0107 nie jest podatna na zu\u017cycie i korozj\u0119 smaru, w niniejszym badaniu uznano, \u017ce struktura organizacyjna i sk\u0142ad centralnej cz\u0119\u015bci s\u0105 dok\u0142adnie takie same jak w oryginalnym materiale.<\/p>\n\n\n\n

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

Rys. 2 Mikrostruktura \u015brodkowej cz\u0119\u015bci z\u0142amania<\/p>\n\n\n\n

Wi\u0119kszo\u015b\u0107 precyzyjnych, progresywnych matryc z w\u0119glika spiekanego jest szlifowana. Rysunek 3 przedstawia powierzchni\u0119 robocz\u0105 matrycy. W por\u00f3wnaniu z materia\u0142em bazowym pokazanym na rysunku 2, widoczne s\u0105 wyra\u017ane \u015blady szlifowania. Ostre kraw\u0119dzie i rogi bloku WC s\u0105 oszlifowane na p\u0142asko, a powierzchnia jest p\u0142aska.<\/p>\n\n\n\n

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

Rysunek 3 powierzchnia robocza matrycy<\/p>\n\n\n\n

Fig. 4 przedstawia mikrostruktur\u0119 powierzchni roboczej matrycy w miejscu p\u0119kni\u0119cia matrycy. Na rysunku \u015blady po szlifowaniu kostka WC s\u0105 znacznie zredukowane, natomiast \u015blady odpadania klocki WC (cz\u0119\u015b\u0107 pokazana na eliptycznej ramce) s\u0105 bardzo widoczne, co powoduje ods\u0142oni\u0119cie kostki WC bez szlifowania wewn\u0105trz i powierzchni roboczej kostka jest nier\u00f3wna, a granica jest rozmyta.<\/p>\n\n\n\n

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

Rys. 4 Mikrostruktura powierzchni matrycy przy p\u0119kaniu<\/p>\n\n\n\n

Fig. 5 to wynik analizy widma energii \u015brodkowej cz\u0119\u015bci p\u0119kni\u0119cia pokazanego na Fig. 2, a Fig. 6 to wynik analizy widma energii powierzchni roboczej matrycy przy p\u0119kni\u0119ciu pokazanym na Fig. 4. Z por\u00f3wnania pik\u00f3w widma energetycznego mo\u017cna stwierdzi\u0107, \u017ce szczytowa warto\u015b\u0107 sk\u0142adnika W w cz\u0119\u015bci powierzchni roboczej matrycy jest znacznie wy\u017csza ni\u017c w cz\u0119\u015bci \u015brodkowej, natomiast warto\u015b\u0107 szczytowa sk\u0142adnika CO jest mniejsza ni\u017c w cz\u0119\u015bci \u015brodkowej. Wzgl\u0119dne wykrycie warto\u015bci zawarto\u015bci obu sk\u0142adnik\u00f3w wykaza\u0142o r\u00f3wnie\u017c, \u017ce w centralnej cz\u0119\u015bci p\u0119kni\u0119cia zawarto\u015b\u0107 W stanowi\u0142a 75%, a zawarto\u015b\u0107 CO stanowi\u0142a 25%; Na powierzchni roboczej matrycy przy z\u0142amaniu zawarto\u015b\u0107 W wynosi 91,93%, natomiast zawarto\u015b\u0107 CO tylko 8,07%. Poniewa\u017c mikrostruktura i sk\u0142ad cz\u0119\u015bci \u015brodkowej s\u0105 dok\u0142adnie takie same jak w materiale oryginalnym, mo\u017cna wyja\u015bni\u0107, \u017ce zawarto\u015b\u0107 fazy wi\u0105\u017c\u0105cej CO na powierzchni roboczej matrycy przy zerwaniu jest znacznie zmniejszona w por\u00f3wnaniu z orygina\u0142em materia\u0142 z w\u0119glika spiekanego.\"\"<\/p>\n\n\n\n

Rys. 5 Wykrywanie widma energii szczytowej powierzchni roboczej matrycy przy z\u0142amaniu<\/p>\n\n\n\n

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

Rys. 6 warto\u015b\u0107 szczytowa detekcji widma energii w centrum p\u0119kni\u0119cia<\/p>\n\n\n\n

 analiza z\u0142ama\u0144<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Bezpo\u015bredni\u0105 przyczyn\u0105 p\u0119kni\u0119cia matrycy jest niewystarczaj\u0105ca wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 materia\u0142u. Z dotychczasowych bada\u0144 w\u0142a\u015bciwo\u015bci w\u0119glika spiekanego wc2co wynika, \u017ce wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i wi\u0105zko\u015b\u0107 w\u0119glika spiekanego w du\u017cej mierze zale\u017cy od zawarto\u015bci CO i stanu wi\u0105zania.<\/p>\n\n\n\n

W p\u0119kni\u0119tych cz\u0119\u015bciach wypuk\u0142ych, zu\u017cycie powierzchni powoduje utrat\u0119 pierwiastka Co, a zawarto\u015b\u0107 sk\u0142adnika CO jest oczywi\u015bcie zmniejszona. Utrata CO niszczy ci\u0105g\u0142o\u015b\u0107 szkieletu twardej fazy WC, a stan wi\u0105zania bloku WC odpowiednio si\u0119 zmienia. Gdy utrata fazy CO wok\u00f3\u0142 powierzchniowego bloku WC osi\u0105gnie pewien stopie\u0144, efekt wi\u0105zania i wzmocnienia kompozytu CO w stosunku do cz\u0105stek WC zostanie znacznie os\u0142abiony lub nawet zaniknie, powoduj\u0105c odpadanie cz\u0105stek WC z matrycy materia\u0142u i tworzenie wg\u0142\u0119bie\u0144 na powierzchnia matrycy, jednocze\u015bnie ods\u0142oni\u0119ty jest blok WC wewn\u0105trz matrycy bez szlifowania, co niszczy pierwotn\u0105 struktur\u0119 szkieletu twardej fazy; Ods\u0142oni\u0119ty blok WC z ostrymi kraw\u0119dziami i naro\u017cnikami zmniejsza odporno\u015b\u0107 na zu\u017cycie w\u0119glika spiekanego i przyspiesza zu\u017cycie w\u0119glika spiekanego; To r\u00f3wnie\u017c dodatkowo przyspieszy\u0142o utrat\u0119 Co. Cykl opadania cz\u0105stek CO i WC nadal si\u0119 rozszerza\u0142, powoduj\u0105c zmniejszenie twardo\u015bci i wytrzyma\u0142o\u015bci materia\u0142u w tej cz\u0119\u015bci, a\u017c do osi\u0105gni\u0119cia limitu, wi\u0119c matryca p\u0119k\u0142a w tym miejscu.<\/p>\n\n\n\n

Wniosek<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Zaobserwowano mikromorfologi\u0119 powierzchni roboczej matrycy przy uj\u015bciu p\u0119kni\u0119cia i por\u00f3wnano j\u0105 z pierwotn\u0105 morfologi\u0105 materia\u0142u i pierwotn\u0105 szlifiersk\u0105 powierzchni\u0105 robocz\u0105 matrycy; R\u00f3\u017cnice sk\u0142adu CO i W na powierzchni roboczej matrycy na uj\u015bciu p\u0119kni\u0119cia i pierwotnym materiale z w\u0119glika spiekanego por\u00f3wnuje si\u0119 za pomoc\u0105 EDS i otrzymuje si\u0119 nast\u0119puj\u0105ce wnioski:<\/p>\n\n\n\n

(1) R\u00f3wnomierno\u015b\u0107 zawarto\u015bci i rozk\u0142adu pierwiastk\u00f3w fazy CO ma istotny wp\u0142yw na w\u0142a\u015bciwo\u015bci w\u0119glika spiekanego wc2co. Utrata CO bezpo\u015brednio doprowadzi do pogorszenia w\u0142a\u015bciwo\u015bci w\u0119glika spiekanego wc2co.<\/p>\n\n\n\n

(2) W procesie szybkiego wygaszania, po zu\u017cyciu matrycy z w\u0119glika spiekanego powierzchnia matrycy jest nier\u00f3wna, a struktura szkieletu jest uszkodzona z powodu odpadania cz\u0105stek CO i WC.<\/p>\n\n\n\n

(3) W warunkach szybkiego wykrawania zu\u017cycie matrycy pokazuje, \u017ce zawarto\u015b\u0107 pierwiastka Co jest znacznie zmniejszona, a efekt wi\u0105zania i wzmocnienia kompozytu CO w stosunku do twardej fazy WC jest os\u0142abiony, co zmniejsza wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i wi\u0105zko\u015b\u0107 materia\u0142u, przyspiesza zu\u017cycie materia\u0142u i prowadzi do p\u0119kni\u0119cia matrycy. <\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Progressive die is the representative of precision stamping die. Its characteristics of high speed, high efficiency and high precision make it widely used in the production and manufacturing of precision micro electronic parts, and more and more medium and large parts are also manufactured by precision progressive die. However, this high-speed, high-precision, small and mass…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":20734,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/\u56fe\u72475.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20728"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20728"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20728\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20734"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20728"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20728"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20728"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}