Ko nežinote apie cementuoto karbido sukepinimo procesą

Cementinis karbidas sudarytas iš įvairių karbidų ir geležies elementų. Tipiškos šių medžiagų savybės yra tai, kad sukepinant skystosios fazės būdu jos gali pasiekti beveik 100 % teorinio tankio. Po sukepinimo mažas liekamasis poringumas yra raktas į sėkmingą cementuoto karbido panaudojimą didelio įtempimo darbo sąlygomis, pvz., metalo pjovimo, alyvos gręžimo antgalių ar metalo formavimo formų.

Cementinio karbido sukepinimas turi būti kruopščiai kontroliuojamas, kad būtų gauta norima mikrostruktūra ir cheminė sudėtis. Daugeliu atvejų cementinis karbidas naudojamas sukepintas. Sukepintų lydinių paviršius dažnai patiria stiprią trintį ir įtempimą. Daugumoje metalo pjovimo darbų įrankio galvutės paviršiaus nusidėvėjimo gylis viršija {{0}},2–0,4 mm, todėl įrankis laikomas laužu. Todėl labai svarbu pagerinti cementuoto karbido paviršiaus savybes. Yra du pagrindiniai cementinio karbido sukepinimo metodai: vienas yra vandenilio sukepinimas – dalių sudėties reguliavimas naudojant fazinės reakcijos kinetiką vandenilyje ir esant normaliam slėgiui, o kitas – vakuuminis sukepinimas – naudojant vakuuminę aplinką arba sumažinant aplinkos dujų slėgį, kad būtų galima kontroliuoti. cementuoto karbido sudėtis sulėtindama reakcijos kinetiką.

Vakuuminis sukepinimas turi platesnį pramoninio pritaikymo spektrą. Kartais sukepinant naudojamas ir karštasis izostatinis presavimas bei karštasis izostatinis presavimas. Šios technologijos turi didelę įtaką cementuoto karbido gamybai. Vandenilio sukepinimas: vandenilis yra redukuojanti atmosfera, tačiau kai vandenilis reaguoja su sukepinimo krosnies sienele arba nešikliu, jis pakeis kitus komponentus ir suteiks tinkamą karburizacijos potencialą, kad būtų palaikoma termodinaminė pusiausvyra su cementuotu karbidu. Palyginti su sukepimu vandeniliu, vakuuminis sukepinimas turi šiuos privalumus:

Pirma, vakuuminis sukepinimas gali labai gerai kontroliuoti produkto sudėtį. Esant 1,3–133 pa slėgiui, anglies ir deguonies mainų greitis tarp atmosferos ir lydinio yra labai mažas. Pagrindinis veiksnys, turintis įtakos sudėties pokyčiams, yra deguonies kiekis karbido dalelėse. Todėl vakuuminis sukepinimas turi pranašumą pramoninėje sukepinto cementuoto karbido gamyboje. Vandenilio sukepinimo metu atmosferos dujų oksidacijos potencialas krosnyje padidėja dėl vandenilio įsiskverbimo ir vandenilio reakcijos su keraminiais krosnies komponentais. Vakuuminis sukepinimas šių problemų neturi. Oksidacijos potencialas krosnyje yra mažesnis nei vandenilio sukepinimo potencialas. Todėl vakuuminis sukepinimas labiau tinka lydiniams, kuriuose yra titano karbido, tantalo karbido ir niobio karbido, kurie yra labai jautrūs oksidacijai.

Antra, vakuuminis sukepinimas gali lanksčiai valdyti sukepinimo sistemą, ypač šildymo greitį šildymo etape, kad būtų patenkinti gamybos poreikiai. Vakuuminis sukepinimas yra su pertrūkiais vykstanti operacija, kurios metu galima lanksčiai reguliuoti reikiamą sukepinimo sistemą, o vandenilio sukepinimas dažniausiai yra nepertraukiamas sukepinimo procesas, kuriuo galima tiksliai kontroliuoti kiekvieno sukepinimo etapo temperatūrą.

Karštas izostatinis sukepinimas: sukepinimas karštuoju izostatiniu presavimu kartais taip pat vadinamas sukepimu viršslėgiu ir slėgiu. Sukepinimo krosnis iš tikrųjų yra vakuuminė sukepinimo krosnis, kuri gali būti suslėgta. Siekiant sumažinti arba panaikinti liekamąsias tuštumas, kai sukepinimo temperatūroje dalyse susidaro uždaros poros, krosnis užpildoma inertinėmis dujomis, kad jai būtų taikomas izostatinis slėgis. Argono slėgis yra 1,5–10 Mpa, o tai yra daug mažesnis nei karštas izostatinis slėgis įprasta prasme. Konkretus sukepinimo procesas apima tepalo pašalinimą, oksidų redukciją ir karbido lydinio sukepinimą. Kai karbidų sukepinimo metu atsiranda uždaros poros, žemo slėgio karštas statinis slėgis krosnyje pakeliamas į aukštesnį lygį. Karštas izostatinis presavimas atliekamas specialiai suprojektuotame aukšto slėgio inde, suslėgtame iki 100Mpa naudojant argoną, o temperatūra yra maždaug tokia pati kaip tradicinė sukepinimo temperatūra. Paprastai pirmiausia atliekamas sukepinimas, o po to atliekamas izostatinis presavimas, siekiant pašalinti nedidelį kiekį likusių tuštumų, kurių negalima pašalinti įprastais sukepinimo procesais. Karštas izostatinis presas yra pagrindinė pagrindinė investicija. Dėl sukepinimo po apdorojimo padidėja veiklos sąnaudos, energijos ir dujų sąnaudos bei gamybos ciklai. Cementuotas karbidas, pagamintas karšto izostatinio presavimo būdu, pasižymi smulkiagrūdėmis savybėmis ir mažu kiekiu, todėl turi didesnį stiprumą. Tačiau, nesvarbu, ar naudojamas sukepinimo karštasis izostatinis presavimas, ar pokarštas izostatinis presavimas, tik nustačius tinkamą laiko, temperatūros ir slėgio santykį galima gauti didesnį stiprumą nei sukepinant vandeniliu ir vakuuminiu sukepinimo produktais.