We współczesnym przemyśle węglik spiekany stał się podstawowym materiałem do obróbki mechanicznej, górnictwa, wierceń naftowych i innych gałęzi przemysłu ze względu na jego wysoką twardość, odporność na zużycie i twardość czerwoną. Jednakże w praktycznych zastosowaniach narzędzia i części z węglika spiekanego często ulegają przedwczesnym uszkodzeniom z powodu zużycia, odprysków i pęknięć termicznych, co nie tylko zwiększa koszty produkcji, ale także wpływa na wydajność produkcji i jakość produktu.
1. Mechanizm uszkodzenia zużycia
(Ja) Przyczyny
Zużycie węglika spiekanego obejmuje głównie zużycie ścierne, zużycie adhezyjne i zużycie korozyjne. Najbardziej rozpowszechnioną formą jest zużycie ścierne. Kiedy węglik spiekany i powierzchnia przedmiotu obrabianego poruszają się względem siebie, twarde punkty na powierzchni przedmiotu obrabianego lub wióry powstające podczas obróbki przypominają drobne cząstki ścierne, rysując rowki na powierzchni węglika spiekanego, powodując straty materiału. Zużycie adhezyjne następuje w wysokich temperaturach i wysokim ciśnieniu. Atomy na węgliku spiekanym i powierzchni przedmiotu obrabianego dyfundują między sobą, powodując lokalną przyczepność. Podczas względnego ruchu punkty łączenia ulegają rozerwaniu, a materiał węglika spiekanego zostaje usunięty. Zużycie korozyjne odnosi się do reakcji chemicznej zachodzącej na powierzchni węglika spiekanego pod wpływem chemicznie aktywnych mediów, w wyniku której powstają produkty korozji. Produkty te odpadają podczas tarcia i przyspieszają zużycie materiału.
(II) Rozwiązania
① Technologia powlekania powierzchni: warstwę powłoki o wysokiej-twardości i niskim-tarciu, takiej jak azotek tytanu (TiN) i węglik tytanu (TiC), nakłada się na powierzchnię węglika spiekanego metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD), fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) i innymi metodami. Powłoki te mogą skutecznie izolować węglik spiekany od przedmiotu obrabianego, zmniejszać występowanie zużycia ściernego i zużycia adhezyjnego, a jednocześnie poprawiać odporność na utlenianie płytek z węglika wolframu i zmniejszać ryzyko zużycia korozyjnego.
② Optymalizacja parametrów przetwarzania: Rozsądne dostosowanie parametrów przetwarzania, takich jak prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania, może znacznie zmniejszyć stopień zużycia węglika spiekanego.
③ Wybierz odpowiedni smar: stosowanie-smarów o wysokiej wydajności, takich jak płyny obróbkowe zawierające dodatki wysokociśnieniowe, może utworzyć film smarujący pomiędzy węglikiem spiekanym a przedmiotem obrabianym, zmniejszając tarcie i zużycie. Smary mogą również odgrywać rolę w chłodzeniu i czyszczeniu, usuwając z czasem ciepło skrawania i wióry oraz dodatkowo zmniejszając zużycie.
2. Mechanizm uszkodzenia ostrza
(Ja) Przyczyny
Pęknięcie oznacza nagłe odrywanie się małych lub dużych kawałków materiału na krawędzi skrawającej węglika spiekanego podczas procesu skrawania. Do głównych przyczyn należy nierówna struktura samego węglika spiekanego oraz obecność defektów, takich jak pory i pęknięcia. Ponadto częste przerywane skrawanie i obciążenia udarowe mogą również łatwo prowadzić do wykruszania się węglika spiekanego.
(II) Rozwiązania
① Popraw jakość węglika spiekanego: ściśle kontroluj proces produkcyjny, zapewnij jednolitą strukturę materiału, zmniejsz wady wewnętrzne i dokładnie testuj kluczowe wskaźniki materiału, takie jak gęstość, twardość i wytrzymałość na zginanie.
② Zoptymalizuj konstrukcję narzędzia: zgodnie z konkretną technologią przetwarzania i materiałem przedmiotu obrabianego, rozsądnie zaprojektuj parametry geometryczne narzędzia. Na przykład zmniejsz kąt krawędzi i zwiększ wytrzymałość krawędzi. Jednocześnie należy rozsądnie zaprojektować konstrukcję korpusu narzędzia, zwiększyć sztywność i wytrzymałość korpusu narzędzia oraz uniknąć odprysków w wyniku deformacji korpusu narzędzia.
③ Ustabilizuj proces przetwarzania: przed obróbką wykonaj-pełną obróbkę wstępną przedmiotu obrabianego. Podczas przetwarzania należy zastosować stabilną metodę cięcia, aby uniknąć nagłego podawania i cofania. W warunkach obróbki podatnych na obciążenia udarowe, takich jak cięcie przerywane, można zastosować urządzenie redukujące wibracje, aby zmniejszyć wpływ wibracji na narzędzie.
3. Mechanizm uszkodzenia pękania termicznego
(Ja) Przyczyny
Pękanie termiczne odnosi się do uszkodzeń węglika spiekanego w wyniku pęknięć na powierzchni spowodowanych powtarzającymi się cyklami termicznymi. Powtarzające się rozszerzanie i kurczenie termiczne powodują powstawanie naprężeń termicznych na powierzchni narzędzia. Kiedy naprężenie termiczne przekroczy granicę wytrzymałości węglika spiekanego, wystąpią pęknięcia termiczne. Ponadto węglik spiekany ma słabą przewodność cieplną i trudno jest szybko odprowadzić ciepło, co również pogorszy powstawanie pęknięć termicznych.
(II) Rozwiązanie
Ulepsz metodę chłodzenia: użyj wydajnego układu chłodzenia, aby w porę usunąć ciepło skrawania i obniżyć temperaturę powierzchni narzędzia. Jednocześnie należy wybrać odpowiedni płyn obróbkowy, aby poprawić jego właściwości chłodzące i smarne.
Wybierz węglik spiekany o dobrej odporności na ciepło: na przykład węglik spiekany z dodatkami takimi jak tantal (Ta) i niob (Nb) znacznie poprawia wytrzymałość-w wysokich temperaturach i odporność na utlenianie oraz jest bardziej odporny na pękanie termiczne.
Optymalizuj technologię przetwarzania: Stosuj rozsądną technologię przetwarzania, aby zmniejszyć wytwarzanie ciepła cięcia. Na przykład użyj cięcia segmentowego, cięcia warstwowego i innych metod, aby uniknąć-ciągłego cięcia narzędzia w celu umożliwienia jego całkowitego schłodzenia.
Wniosek
W rzeczywistych zastosowaniach inżynieryjnych inżynierowie muszą stosować różnorodne rozwiązania zgodnie z konkretnymi warunkami przetwarzania i wymaganiami, aby osiągnąć najlepszy efekt. Firma FANMETAL angażuje się w dostarczanie wysokiej-jakości-metali nieżelaznych klientom zagranicznym i uzyskała certyfikat ISO9001, który może zapewnić klientom wysoką-jakość zindywidualizowaną produkcję i wydajną-kompleksową obsługę. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące szczegółów tego produktu lub czasu dostawy, nie wahaj się z nami skontaktować pod adresem admin@fanmetalloy.com. Czekamy na Twoją wiadomość.
