В современной промышленной сфере цементированный карбид стал основным материалом для механической обработки, горнодобывающей промышленности, бурения нефтяных скважин и других отраслей промышленности благодаря своей высокой твердости, износостойкости и красной твердости. Однако на практике инструменты и детали из цементированного карбида часто преждевременно выходят из строя из-за износа, сколов и термического растрескивания, что не только увеличивает производственные затраты, но также влияет на эффективность производства и качество продукции.
1. Механизм отказа от износа
(I) Причины
Износ твердого сплава в основном включает абразивный износ, адгезионный износ и коррозионный износ. Абразивный износ является наиболее распространенной формой. Когда твердый сплав и поверхность заготовки движутся относительно друг друга, твердые точки на поверхности заготовки или стружка, образующаяся во время обработки, подобны крошечным абразивным частицам, царапающим канавки на поверхности твердого сплава, вызывая потерю материала. Адгезионный износ происходит при высоких температурах и высоком давлении. Атомы твердого сплава и поверхности заготовки диффундируют друг к другу, что приводит к локальной адгезии. При относительном движении места соединения рвутся, и твердосплавный материал выносится. Под коррозионным износом понимают химическую реакцию на поверхности твердого сплава под действием химически активных сред с образованием продуктов коррозии. Эти изделия отваливаются при трении и ускоряют износ материала.
(II) Решения
① Технология покрытия поверхности: слой покрытия высокой-твердости и низкого-трения, например, из нитрида титана (TiN) и карбида титана (TiC), наносится на поверхность цементированного карбида методами химического осаждения из паровой фазы (CVD), физического осаждения из паровой фазы (PVD) и других методов. Эти покрытия могут эффективно изолировать цементированный карбид от заготовки, уменьшить возникновение абразивного и адгезионного износа и в то же время улучшить стойкость к окислению вставок из карбида вольфрама и снизить риск коррозионного износа.
② Оптимизация параметров обработки. Разумная регулировка параметров обработки, таких как скорость резания, подача и глубина резания, может значительно снизить степень износа твердого сплава.
③ Выберите подходящую смазку. Использование высокоэффективных-смазок, таких как смазочно-охлаждающие жидкости с противозадирными присадками, может образовать смазочную пленку между твердым сплавом и заготовкой, что уменьшит трение и износ. Смазочные материалы также могут играть роль в охлаждении и очистке, своевременно отводя тепло и стружку при резке, а также дополнительно снижая износ.
2. Механизм поломки лезвия.
(I) Причины
Поломка – это внезапное отслаивание маленьких или больших кусков материала на режущей кромке твердого сплава во время процесса резания. К основным причинам относятся неравномерная структура самого твердого сплава и наличие таких дефектов, как поры и трещины. Кроме того, частые прерывистые резания и ударные нагрузки также могут легко привести к выкрашиванию твердого сплава.
(II) Решения
① Улучшите качество цементированного карбида: строго контролируйте производственный процесс, обеспечивайте однородную структуру материала, уменьшайте внутренние дефекты и строго проверяйте ключевые показатели материала, такие как плотность, твердость и прочность на изгиб.
② Оптимизация конструкции инструмента: в соответствии с конкретной технологией обработки и материалом заготовки разумно спроектируйте геометрические параметры инструмента. Например, уменьшите угол кромки и увеличьте прочность кромки. В то же время разумно спроектируйте конструкцию корпуса инструмента, увеличьте жесткость и прочность корпуса инструмента и избегайте сколов из-за деформации корпуса инструмента.
③ Стабилизация процесса обработки: перед обработкой полностью предварительно-обработайте заготовку. Во время обработки используйте стабильный метод резки, чтобы избежать внезапной подачи и отвода. В условиях обработки, подверженных ударным нагрузкам, например при прерывистой резке, можно использовать устройство снижения вибрации, позволяющее уменьшить воздействие вибрации на инструмент.
3. Механизм разрушения термического растрескивания
(I) Причины
Термическое растрескивание относится к разрушению цементированного карбида из-за трещин на поверхности, вызванных повторяющимися термическими циклами. Повторяющееся тепловое расширение и сжатие вызовет термическое напряжение на поверхности инструмента. Когда термическое напряжение превышает предел прочности цементированного карбида, возникают термические трещины. Кроме того, твердый сплав имеет плохую теплопроводность, и тепло трудно отводить быстро, что также усугубляет образование термических трещин.
(II) Решение
Улучшите метод охлаждения: используйте эффективную систему охлаждения, чтобы вовремя отвести тепло от резки и снизить температуру поверхности инструмента. В то же время выберите подходящую смазочно-охлаждающую жидкость, чтобы улучшить ее охлаждающие и смазочные свойства.
Выбирайте твердый сплав с хорошей термостойкостью. Например, твердый сплав с добавлением таких элементов, как тантал (Ta) и ниобий (Nb), значительно повышает -высокотемпературную прочность и стойкость к окислению, а также лучше противостоит термическому растрескиванию.
Оптимизация технологии обработки: используйте разумную технологию обработки, чтобы уменьшить выделение тепла при резке. Например, используйте сегментную резку, послойную резку и другие методы, чтобы избежать длительной-непрерывной резки инструмента и обеспечить возможность полного охлаждения инструмента.
Заключение
В реальных инженерных приложениях инженерам необходимо использовать различные решения в соответствии с конкретными условиями обработки и требованиями для достижения наилучшего эффекта. Компания FANMETAL стремится поставлять высококачественную-продукцию из цветных металлов-заграничным клиентам и получила сертификат ISO9001, который может предоставить клиентам высококачественную-индивидуальную продукцию и эффективное-универсальное обслуживание. Если у вас есть какие-либо вопросы о деталях этого продукта или времени доставки, свяжитесь с нами по адресу admin@fanmetalloy.com. Мы с нетерпением ждем вашего сообщения.
