Tungsten karbür

Semente karbür konsepti: Refrakter metal bileşiği (sert faz) ve bağlı metalden (bağlı faz) oluşan, toz metalurjisi ile üretilen kompozit bir malzeme.

Semente karbürün matrisi iki kısımdan oluşur: Bir kısım sertleşmiş fazdır: Diğer kısım ise bağlayıcı metaldir.

Sertleşmiş faz, çok sert olan ve erime noktası 2000°C'nin üzerinde, hatta bazılarının 4000°C'nin üzerinde olan tungsten karbür, titanyum karbür, tantal karbür gibi elementlerin periyodik tablosundaki geçiş metallerinin karbürüdür.Ayrıca geçiş metali nitrürler, borürler, silisitler de benzer özelliklere sahiptir ve semente karbürde sertleştirme fazları olarak kullanılabilir.Sertleşmiş fazın varlığı, alaşımın son derece yüksek sertliğini ve aşınma direncini belirler.

Bağlayıcı metaller genellikle demir grubu metaller, çoğunlukla kobalt ve nikeldir.Semente karbür üretimi için hammadde tozu, parçacık boyutu 1 ila 2 mikron arasında ve yüksek saflıkta seçilir.Hammaddeler, önceden belirlenen bileşim oranına göre dozlanır, ıslak bilyalı değirmende alkole veya diğer ortamlara eklenir, ıslak öğütülür, böylece tamamen karıştırılır, ezilir, kurutulur, elenir ve balmumu veya sakıza ve diğer kalıplama türlerine eklenir. maddeler, daha sonra kurutulur, elenir ve bir karışım haline getirilir.Daha sonra karışım granüle edilir, preslenir ve bağlı metalin erime noktasına (1300~1500°C) yakın bir noktaya kadar ısıtılır, sertleştirilmiş faz ve bağlı metal bir ötektik alaşım oluşturacaktır.Soğuduktan sonra sertleşen faz, bağlı metalden oluşan kafes içinde dağıtılır ve katı bir bütün oluşturacak şekilde birbirine sıkı bir şekilde bağlanır.Semente karbürün sertliği sertleştirme fazı içeriğine ve tane boyutuna bağlıdır; yani sertleştirme fazı içeriği ne kadar yüksekse ve tane boyutu ne kadar ince olursa sertlik de o kadar büyük olur.Semente karbürün tokluğu bağlayıcı metal tarafından belirlenir ve bağlayıcı metal içeriği ne kadar yüksek olursa bükülme mukavemeti de o kadar yüksek olur.

Semente karbürün temel özellikleri:
1) Yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci
2) Yüksek elastikiyet modülü
3) Yüksek basınç dayanımı
4) İyi kimyasal stabilite (asit, alkali, yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci)
5)Düşük darbe dayanıklılığı
6) Demir ve alaşımlarına benzer şekilde düşük genleşme katsayısı, termal ve elektrik iletkenliği

Semente karbür uygulamaları: modern takım malzemeleri, aşınmaya dayanıklı malzemeler, yüksek sıcaklığa ve korozyona dayanıklı malzemeler.

Karbür takımların avantajları (alaşımlı çeliğe kıyasla):
1) Takım ömrünü artırmak için katlanarak, düzinelerce, hatta yüzlerce kez.
Talaşlı imalat takım ömrü 5-80 kat, mastar ömrü 20-150 kat, kalıp ömrü 50-100 kat artırılabilmektedir.
2) Metal kesme hızını ve kabuk delme hızını katlanarak ve onlarca kez artırın.
3) İşlenmiş parçaların boyutsal doğruluğunu ve yüzey kalitesini iyileştirin.
4) Yüksek hız çeliği ile işlenmesi zor olan, ısıya dayanıklı alaşım, efekt alaşımı ve ekstra sert dökme demir gibi işlenmesi zor malzemelerin işlenmesi mümkündür.
5) Belirli korozyona dayanıklı veya yüksek sıcaklığa dayanıklı aşınmaya dayanıklı parçalar yapabilir, böylece belirli makine ve aletlerin hassasiyetini ve ömrünü uzatabilir.

Semente Karbürün Sınıflandırılması:
1. WC-Co (tungsten matkap) tipi alaşım: tungsten karbür ve kobalttan oluşur.Bazen kesici takıma (bazen kurşun takıma da) katkı maddesi olarak %2 veya daha az diğer karbür (tantal karbür, niyobyum karbür, vanadyum karbür vb.) eklenir.Yüksek kobalt:%20-30, orta kobalt:%10-15, düşük kobalt:%3-8
2. WC-TiC-Co(tungsten-demir-kobalt) tipi alaşım.
Düşük titanyum alaşımı:%4-6 TiC, %9-15 Co
Orta Çene alaşımı:%10-20 TiC, %6-8 Co
Yüksek titanyum alaşımı: %25-40 TiC, %4-6 Co
3.WC-TiC-TaC(NbC)-Co alaşımları.
WC-TiC-Co alaşımı daha iyi yüksek sıcaklıkta oksidasyon direncine ve ayrıca daha iyi termal şok bozulmasına sahiptir, dolayısıyla genellikle daha uzun takım ömrüne sahiptir.TiC:%5-15, TaC(NbC):%2-10, Co:%5-15, geri kalanı WC'dir.
4. Çelik semente karbür: tungsten karbür veya titanyum karbür ve karbon çeliği veya alaşımlı çelikten oluşur.
5. Titanyum karbür bazlı alaşım: titanyumdan ziyade karbon, nikel metali ve molibden metali veya molibden karbürden (MoC) oluşur.Toplam nikel ve molibden içeriği genellikle %20-30'dur.

Karbür, döner çapak, CNC bıçakları, freze bıçakları, dairesel bıçaklar, dilme bıçakları, ağaç işleme bıçakları, testere bıçakları, karbür çubuklar vb. yapmak için kullanılabilir.