Прочность или прочность, приписываемая цементированному карбиду

Цементированный карбид использовался почти столетие. В течение этого периода они стали распространенными материалами для изготовления инструментов и всех применений, требующих высокой твердости и определенной прочности. Поскольку устойчивость и сила часто происходят под разными именами, их пользователи иногда принимают их друг за друга. Это доказывает, что людям обычно не хватает знаний о цементированном карбиде.

TRS – поперечная прочность на излом

Определение поперечной прочности на разрыв цементированного карбида: ISO 3327

Прочность цементированного карбида измеряется с помощью TRS, который представляет собой простой трехточечный тест на изгиб. Значение TRS представляет относительную силу инструмента. Тест TRS также является показателем уровня качества продукции. Цементированный карбид является относительно хрупким материалом, на его прочность сильно влияют присущие ему дефекты и дефекты. Следовательно, стандартное отклонение CA среднего значения TRS и значения TRS также может использоваться в качестве показателя качества и рабочих характеристик цементированного карбида. Значение TRS цементированного карбида может быть увеличено путем увеличения содержания связующего и использования меньшего размера зерна

Согласно опыту, прочность на растяжение WC составляет около половины поперечной прочности на разрыв.

Значения поперечной прочности на разрыв марок цементированного карбида, представленных в таблицах характеристик различных поставщиков, основаны на вышеупомянутых стандартных испытаниях, поэтому отражается только механическая прочность размера образца. Многие прикладные инженеры обычно принимают значение TRS как значение прочности проектирования определенного уровня и используют его, чтобы указать, что определенный уровень должен играть роль в конкретном приложении, ожидая, что значение будет истинным. Фактически, эти значения уменьшаются с увеличением размера детали, и значение расчетной прочности больших деталей должно основываться на эффекте размера. Следовательно, вязкость разрушения является хорошим показателем для оценки производительности концевых фрез.

Прочность на излом

Поиск точного решения проблемы воздействия может быть очень сложным. Формула ударного напряжения показывает, что напряжение изменяется непосредственно с модулем упругости, поэтому цементированный карбид с высоким модулем упругости не подходит для всех применений удара. Однако, принимая во внимание твердость цементированного карбида, особенно более высокую степень сцепления с кобальтовым связующим 25% и более грубую структуру зерен, он показывает удивительно высокую ударную вязкость.

Поперечную прочность на разрыв (TRS) обычно ошибочно принимают за показатель для оценки ударопрочности цементированного карбида. Фактически вязкость разрушения является лучшим показателем для оценки ударопрочности цементированного карбида. Как показано на рисунке, вязкость разрушения зависит от размера зерна и содержания связующего. Для получения дополнительной информации см. Тест отступа palmqvist ниже.

Прочность сцепления

Связующим веществом большинства марок карбида вольфрама является кобальт. Во вращающемся инструменте связующее добавляется в процентах по весу, которое варьируется от 3% до 15%. Количество связующего является очень важным фактором в определении производительности каждого сорта. Согласно опыту, чем ниже содержание кобальта, тем тяжелее будет материал. Однако изменения размера частиц и добавок могут подорвать это правило.  

Ключевым моментом, который следует отметить, является то, что процентное содержание кобальта указано «по весу». Если у вас в одной руке кобальтовая концевая фреза, а в другой — твердосплавная, вы почувствуете разницу в весе. Когда мы говорим, что это вес кобальта 10% или 12%, на самом деле это большее количество по объему. По массе 12% кобальта можно преобразовать в более чем 20% по объему. Увеличение содержания кобальта обычно увеличивает поперечную прочность на излом и «вязкость», необходимые для микроконцевых фрез, но вы жертвуете некоторой «твердостью».

Прочность связующего

Отступ - это распространенный метод определения вязкости цементированного карбида. Вязкость разрушения материала характеризуется критическим коэффициентом интенсивности напряжений K1C. Результаты испытания на ударную вязкость показывают, что вязкость разрушения материала увеличивается с увеличением содержания кобальта и размера зерна WC.

Прочность на сжатие 

Это свойство также является одним из наиболее важных свойств цементированного карбида. Пластичный материал будет расширяться или расширяться без разрушения под действием нагрузки сжатия, но хрупкий материал будет разрушаться, что в основном обусловлено сдвиговым разрушением, а не истинным сжатием. По сравнению с большинством других материалов цементированный карбид обладает высокой прочностью на сжатие, и эта величина увеличивается с уменьшением содержания связующего и размера зерна. В зависимости от размера зерна и содержания связующего, стоимость цементированного карбида обычно составляет от 400 до 900 кПси (7 кг / м2).

Предел прочности при изгибе

Прочность материала на изгиб относится к его способности противостоять деформации под нагрузкой. Для материалов со значительной деформацией, но без разрушения, предел текучести (обычно измеряемый при деформации 5% / деформации внешней поверхности) указывается как предел прочности при изгибе или предел текучести при изгибе.