Os 3 principais agentes formadores na produção de WC e seu uso

O carboneto cimentado é composto por carbonetos insolúveis com alta resistência à compressão, alta dureza e alto módulo de elasticidade. O pó é mais difícil de deformar plasticamente durante a prensagem. A fim de melhorar a propriedade de formação de pó, a força de briquetagem é aumentada, e a compactação é facilitada, e um agente de formação é adicionado ao material em pó antes da formação.

Como excipiente intermediário, o agente formador deve ser completamente removido durante a etapa de degomagem, pois qualquer resíduo causará um risco de qualidade ao produto. A produção de produtos de metal duro de alta qualidade deve controlar rigorosamente o carbono total na liga. Embora existam muitos fatores que afetam o teor de carbono total dos produtos de carboneto cimentado, a influência da aplicação do agente de formação no carbono total do produto é um aspecto muito importante no caso de qualidade estável da matéria-prima do carboneto de tungstênio .

Portanto, o desempenho do agente formador é um fator chave que afeta diretamente as propriedades do blank e do produto sinterizado final.

De acordo com o levantamento, alguns fabricantes de metal duro usavam resinas sintéticas, dextrina, amido, álcool metílico e celulose como agentes de moldagem no passado. Por exemplo, a Alemanha Oriental usou 48% a 59% de cersina e parafina dura. Uma mistura com óleo de parafina. A General Electric Company dos Estados Unidos tem usado amido, borracha arábica e resinas sintéticas. A fibra solúvel em água e o polipropileno decilamina são usados no Reino Unido. Alguns fabricantes também adicionaram substâncias tensioativas.

Devido ao equipamento de produção avançado e alto grau de automação, fabricantes estrangeiros de metal duro usam equipamentos de mistura de tubulação, prensas automáticas de alta precisão e agentes formadores de metal duro estrangeiro, que são basicamente parafina e PEG. O meio do moinho de bolas é degomado e sinterizado em um único forno com atmosfera de borracha. Há muito pouco agente formador de cola.

Atualmente, os agentes formadores amplamente utilizados pelos fabricantes nacionais de metal duro são: borracha, parafina e polietilenoglicol (PEG). Dependendo dos fabricantes estrangeiros que introduzem a tecnologia, o tempo de uso varia de fabricante para fabricante. Os fabricantes que introduzem a tecnologia sandvik geralmente usam o PEG como agente de formação e secagem por pulverização. Alguns usam parafina como agente de formação e também usam um processo de secagem por pulverização. As PMEs usam basicamente a tecnologia da borracha, e vários agentes formadores têm suas próprias vantagens e desvantagens.

No final da década de 1950 e início da década de 1960, a borracha de butadieno de sódio usada na indústria de metal duro da China foi importada da União Soviética, e a qualidade da borracha era estável. Mais tarde, devido a mudanças na situação, foi usado o uso de borracha sintética de butadieno de sódio fabricada em Lanzhou.

Devido à tecnologia do processo de fabricação, equipamentos e outros motivos, a estabilidade da qualidade da borracha é ruim. Depois que a borracha de butadieno de sódio é dissolvida pela gasolina, o gel é mais, a solução é suspensa, a filtração é difícil, o teor de cinzas e o teor de impurezas são altos, o que afeta a produção normal da liga.

A parafina é refinada a partir do petróleo. A parafina é uma mistura de vários hidrocarbonetos. Uma pequena quantidade de “impurezas” líquidas está presente na forma de óleo. O componente sólido é um alcano saturado. A natureza da parafina é, em última análise, determinada pela sua composição química, seja ela linear, ramificada ou cíclica. A cera de parafina pode ser classificada em: cera de parafina, cera microcristalina, cera de montanha, cera vegetal, cera animal, cera sintética. Existem dezenas de tipos de variedades totais. O peso molecular, estrutura, propriedades e usos de cada variedade são diferentes.

Geralmente, as parafinas para carbonetos cimentados são compostas principalmente de parafinas normais, que possuem poucas moléculas lineares e lineares e poucos hidrocarbonetos aromáticos. Faixa de peso molecular 360-540, ponto de fusão 42-70 graus, ligeiramente solúvel em etanol. A cera microcristalina tem um peso molecular de 580-700 e é principalmente uma molécula de cadeia ramificada com muitos compostos de hidrocarbonetos cíclicos. A cera de parafina é quebradiça. A cera microcristalina é mais resistente, mais flexível, tem maior resistência à tração e ponto de fusão e tem maior coesividade. É um hidrocarboneto linear saturado. Pode ser completamente volatilizado a alta temperatura sem deixar resíduos. Também é fácil de remover no vácuo. A dificuldade em controlar a quantidade de carbono é reduzida, a precisão da quantidade de carbono da liga é melhorada, mas a viscosidade é baixa, o compacto obtido tem baixa resistência, o efeito posterior elástico é grande e as rachaduras são facilmente geradas na porção concentrada da tensão, e é difícil pressionar a forma. Produtos mais complicados, e a compacidade é frágil, e é fácil cair da esquina.

O PEG (polietilenoglicol) é um polímero solúvel em água que é uma cera sintética. Feito pela adição gradual de óxido de etileno com água ou etilenoglicol, o peso molecular é 200-20000, ele é completamente solúvel em água, tem baixa solubilidade (menor que 1%) em etanol à temperatura ambiente e é compatível com muitas substâncias. Apresenta a maior compatibilidade com substâncias de alta polaridade, não tóxicas e não irritantes. A formabilidade do PEG é equivalente à cera de parafina, e há menos carbono residual. Pode-se dizer que é um agente formador seguro e ecologicamente correto, adequado para o processo de secagem por pulverização. No entanto, o PEG absorve fortemente e a capacidade de absorção de umidade diminui com o aumento do peso molecular. Os requisitos de umidade e temperatura do ambiente de trabalho são extremamente severos. Após a absorção da umidade, o pó torna-se duro e a pressão de prensagem aumenta, o que requer alta pressão na prensa. Além disso, é difícil formar alguns produtos complexos.

Comparação na produção real Para comparar as propriedades dos três agentes formadores, três lotes de borracha de butadieno de sódio, cera de parafina e PEG foram usados como agentes formadores, e a composição básica foi WC-8% Co. O branco foi prensado no branco de acordo com o mesmo peso único e depois sinterizado por desvinculação a vácuo. para obter propriedades metalográficas e físicas para comparação.

Amostras que usam parafina e PEG como agentes formadores têm maior resistência e propriedades magnéticas reduzidas. Esta é uma vantagem muito óbvia para a mineração de metal duro. Ao mesmo tempo, a partir da análise visual da fotografia metalográfica, as fases de parafina e metal PEG são mais uniformes que o agente formador de borracha, pois a parafina e o PEG possuem menos carbono residual, e a borracha não é facilmente excluída, e uma grande quantidade quantidade de carbono residual causa o crescimento local de grãos. relacionado.

Devido à falta de equipamento de granulação por spray, a mistura de parafina e PEG como agente formador é seca a vácuo e depois peneirada, o que tem grande influência nas propriedades de prensagem da mistura, como a agregação de PEG na secagem de materiais. O PEG é distribuído de forma desigual no material para causar agregação na fase cristalina da liga; a cera de parafina tem um efeito de granulação fraco por limpeza manual. No entanto, as propriedades físicas da amostra ainda podem ser observadas nas vantagens do PEG e da parafina no processo da borracha.

Na produção real, a fim de lidar com a produção em grande escala da máquina de auto-prensagem, é necessário aumentar a pressão de prensagem e prolongar o tempo de retenção para evitar o problema de rachaduras ou queda da parafina, o que reduzirá eficiência trabalhista. Portanto, o uso de um sistema de spray dryer para obter uma mistura com excelentes propriedades de fluidez pode resolver bem esse problema.