Cacbua xi măng

Nền của cacbua xi măng gồm hai phần: một phần là pha đông cứng; phần còn lại là kim loại ngoại quan.
Pha cứng là cacbua kim loại chuyển tiếp trong bảng tuần hoàn, chẳng hạn như cacbua vonfram, cacbua titan và cacbua tantali. Độ cứng của chúng cao, điểm nóng chảy trên 2000 ° C, và một số thậm chí vượt quá 4000 ° C. Ngoài ra, nitrit, borid và silicua của các kim loại chuyển tiếp có các tính chất tương tự và cũng có thể hoạt động như các pha cứng trong cacbua xi măng. Sự hiện diện của pha cứng xác định độ cứng và khả năng chống mài mòn cực cao của hợp kim. Kim loại kết dính nói chung là kim loại nhóm sắt, và coban và niken thường được sử dụng.
Khi sản xuất cacbua xi măng, bột nguyên liệu được sử dụng có kích thước hạt từ 1 đến 2 micron và rất tinh khiết. Nguyên liệu thô được trộn theo tỷ lệ thành phần quy định, thêm rượu hoặc môi trường khác, nghiền ướt trong máy nghiền bi ướt, để chúng được trộn kỹ và nghiền thành bột, sấy khô, sàng, sau đó thêm chất tạo khuôn như sáp hoặc keo, sau đó sấy khô và thông qua. Rây hỗn hợp. Sau đó, khi hỗn hợp được tạo hạt, ép và nung nóng đến nhiệt độ gần với nhiệt độ nóng chảy của kim loại kết dính (1300 đến 1500 ° C), giai đoạn cứng tạo thành hợp kim eutectic với kim loại kết dính. Sau khi làm nguội, các pha cứng được phân bố trong một mạng lưới các kim loại ngoại quan liên kết chặt chẽ với nhau để tạo thành một tổng thể rắn. Độ cứng của cacbua xi măng phụ thuộc vào hàm lượng của pha cứng và kích thước hạt, nghĩa là hàm lượng của pha cứng càng cao và hạt càng mịn thì độ cứng càng lớn. Độ bền của cacbua xi măng được xác định bởi kim loại liên kết. Hàm lượng kim loại liên kết càng cao thì độ bền uốn càng lớn.
Năm 1923, Schreiter của Đức đã thêm 10% vào 20% coban làm chất kết dính với bột cacbua vonfram, phát minh ra hợp kim mới của cacbua vonfram và coban, hợp kim này chỉ đứng sau kim cương về độ cứng. Loại đầu tiên của cacbua xi măng. Khi một công cụ làm bằng hợp kim này cắt thép, lưỡi dao sẽ nhanh chóng mòn và thậm chí cả mép của lưỡi dao cũng bị gãy. Năm 1929, Schwarzkov ở Hoa Kỳ đã thêm một lượng nhất định cacbua phức hợp cacbit vonfram và cacbit titan vào thành phần ban đầu, điều này đã cải thiện hiệu suất của thép cắt dụng cụ. Đây là một thành tựu khác trong lịch sử phát triển cacbua xi măng.
Cacbua xi măng có một loạt các đặc tính tuyệt vời như độ cứng cao, khả năng chống mài mòn, độ bền và độ dẻo dai, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn, đặc biệt là độ cứng cao và khả năng chống mài mòn, về cơ bản không thay đổi ngay cả ở nhiệt độ 500 ° C. độ cứng cao ở 1000 ° C. Carbide được sử dụng rộng rãi làm vật liệu công cụ, chẳng hạn như dụng cụ tiện, dao phay, máy bào, máy khoan, dụng cụ doa, v.v., để cắt gang, kim loại màu, chất dẻo, sợi hóa học, than chì, thủy tinh, đá và thép thông thường , cũng có thể được sử dụng để cắt các vật liệu khó chế tạo như thép chịu nhiệt, thép không gỉ, thép mangan cao và thép dụng cụ. Tốc độ cắt của các dụng cụ cacbua xi măng mới hiện nay gấp vài trăm lần so với thép cacbon.
Cacbua xi măng cũng có thể được sử dụng để chế tạo công cụ khoan đá, công cụ khai thác, công cụ khoan, thiết bị đo, bộ phận mài mòn, công cụ mài kim loại, lót xi lanh, vòng bi chính xác, vòi phun, v.v ... Cacbua xi măng phủ cũng đã có mặt gần hai thập kỷ. Năm 1969, Thụy Điển đã phát triển thành công công cụ phân lớp cacbua titan. Cơ sở của dụng cụ là hợp kim cứng vonfram-titan coban hoặc hợp kim cứng vonfram-coban. Độ dày của lớp phủ titan cacbua bề mặt chỉ là vài micromet, nhưng so với dụng cụ hợp kim cùng cấp. Tuổi thọ kéo dài gấp 3 lần và tăng tốc độ cắt 25% lên 50%. Thế hệ thứ tư của công cụ phủ xuất hiện vào những năm 1970 để cắt các vật liệu khó.

Superalloy

Superalloys thường hoạt động ở nhiệt độ trên 700 ° C (hoặc thậm chí 1000 ° C) và phải có các tính chất đặc biệt như khả năng chống oxy hóa và độ bền nhiệt độ cao.
Oxi hóa và ăn mòn là điểm yếu của kim loại. Trong điều kiện nhiệt độ cao, phản ứng oxi hóa ăn mòn kim loại sẽ được đẩy nhanh hơn rất nhiều. Kết quả là bề mặt của kim loại sẽ thô ráp, ảnh hưởng đến độ chính xác và độ bền của nó, thậm chí các bộ phận sẽ bị bong tróc. Nếu nó hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao của môi trường ăn mòn (như phốt pho, lưu huỳnh và vanadi trong khí sau khi đốt xăng ở nhiệt độ cao và áp suất cao) thì tác dụng ăn mòn càng mạnh, do đó, hợp kim ở nhiệt độ cao phải có khả năng chống oxy hóa cao và sự ăn mòn.
Siêu hợp kim hoạt động ở nhiệt độ rất cao phải có đủ khả năng chống rão (tức là vật liệu rắn biến dạng chậm và liên tục dưới ứng suất nhất định) để đảm bảo rằng chúng chịu nhiệt độ và ứng suất nhất định. Làm việc nhiều giờ, tổng biến dạng vẫn nằm trong một dung sai nhất định.

Một phút để tìm hiểu sự khác biệt giữa cacbua xi măng và siêu hợp kim 1

Superalloys làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc trong điều kiện nhiệt độ luân phiên, dễ bị hỏng hơn nhiệt độ bình thường hoặc gây ra ứng suất nhiệt đáng kể do sự thay đổi nhiệt và lạnh nhanh lặp lại trong quá trình làm việc. Superalloys phải có khả năng chống mỏi tốt (tức là vật liệu hoặc bộ phận bị vỡ đột ngột dưới các tải trọng thay đổi trong thời gian dài).
Để đáp ứng nhu cầu của các hợp kim nhiệt độ cao, công nghệ cao mới nhất dựa trên kim loại chịu lửa (điểm nóng chảy W 3400 ° C, Re3160 ° C, Ta 2996 ° C, Mo 2615 ° C, Nb 2415 ° C) có thể hoạt động trong môi trường độ ẩm cao trên 1500 ° C, thích hợp để chế tạo các linh kiện Tàu vũ trụ làm việc trong môi trường nhiệt độ cao, ứng suất cao. Trong số các kim loại chịu lửa, hợp kim của Ta và Nb có đặc điểm là chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn, độ bền và độ cứng cao. Một số hợp kim dựa trên bitmut có thể hoạt động trong khoảng 1300 đến 1600 ° C, cao hơn 300 đến 500 ° C so với các hợp kim dựa trên niken. Một hợp kim dựa trên bitmut được phát triển ở Trung Quốc, chứa W8% và Hf2%, vẫn có độ bền cao, khả năng gia công tốt và khả năng hàn ở nhiệt độ cực cao 2000 ° C và là một siêu hợp kim lý tưởng hơn. Mũ bảo hiểm đôi khi cũng được bao gồm trong các siêu hợp kim.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *