Hợp kim cứng ppt

I Hợp kim cứng Nhiều chất cứng hơn thép dụng cụ đợc tôI luyện đã biết từ xa xa , kim cơng , corum, thạch anh và nhiều chất khác có trong tự nhiên đợc sử dụng để mài dũa kim loại , chúng đợc sử dụng trong mẫu vật liệu mài lỏng hoặc trong đá mài , nhng chúng không thích hợp làm dụng cụ cắt bởi vì chúng không đủ độ bền . Sự xuất hiện của lò điện vào thế kỷ trớc đã dẫn tới nghành sản xuất vật liêu cứng mới ở nhiệt độ rất cao Nhà hoá học ngời Mỹ Achéon đã sản xuất ra cácbit silic năm 1891, trong một lò điện giữa các điện cực cacbon , và đợc sử dụng nh một vật liệu mài khi đợc dính kết với nhau bằng vật liệu gốm , là vật liệu đá mài rất quan trọng , nhng nó không đủ độ bền cho vật liệu dụng cụ cắt Nhiều nhà khoa học kỹ s , các nhà phát minh trong thời kỳ đầu đã sử dụng lò điện với mục đích sản xuất kim cơng tổng hợp nhng không thành công . HerriMoissan ở Sorbonne đã chế tạo ra nhiều các bít mới : borides, silicdes- tất cả đều là những vật liệu rất cứng với nhiệt độ nóng chảy rất cao .Trong đó cacbit WC đợc tìm thấy là chất có độ cứng đặc biệt và có nhiều đặc trng kim loại . Nó không thu hút đợc sự chú ý lúc bấy giờ nhng cũng có một vài thử nghiệm trong một mẫu thích hợp để sử dụng nh một dụng cụ cắt hoặc dụng cụ khắc vết Thực tế có hai cácbit, Wc phân huỷ ở 2600 o C và W 2 C nóng chảy ở nhiệt độ 2750 o C. Cả hai đều rất cứng và có một hợp kim eutectic ở sự hợp thành trung gian và một điểm nóng chảy thấp hơn 2525 o C, chất này khó nóng chảy và mất đI , và là chất nền để hình thành và sử dụng đá mài kim cơng . Nhng quá trình đúc là thô trong cấu trúc với nhiều sự bất thờng, chúng dễ gẫy và tỏ ra không thích hợp cho dụng cụ cắt và khuôn ép Vào năm 1900 công việc của Coolidge dẫn tới sự sản xuất sợi tóc bóng đèn từ Wonfram .Bắt với bột Wonfram với cỡ hạt khoảng vài micromet . Sử dụng con đờng sản xuất từ bột wonfram dần dần đã giảI quyết vấn đế làm thế nào tạo ra và sử dụng độ cứng và tính chống mài mòn của wonfram . Vào năm 1920 Schoter làm việc trong phòng thí nghiệm Osran ở Đức đã nung bột wonfram với cacbon để sản xuất ra cácbit WC trong mẫu bộ với cỡ hạt khoảng vài micromet. Đây là sự pha trộn kỹ lỡng với một lợng nhỏ phần trăm niken , coban trong một mẫu bột nhỏ mịn .Bột đợc pha trộn và đợc nén tronh hộp , đợc thiêu kết bởi đốt nóng trong khí hidrô ở 1300 o C . Sản phẩm hoàn thành bởi quá trình thiêu kết và bao gồm những hạt cacbit WC gắn kết cùng nhau bởi một kim loại mềm hơn . Coban đợc tìm thấy là một kim loai có hiệu quả nhất cho việc liên kết . Hỗn hợp những cácbit gắn kết này là sự kết hợp duy nhất của những thuộc tính , dẫn đến sự phát triển của dụng cắt kim loại chủ yếu thứ hai đợc sử dụng trong ngày nay II Cấu trúc và thuộc tính < structure and properties> Cácbit WC là một trong số một nhóm những hỗn hợp :cacbit,nitride, boride và silicdes của sự chuyển tiếp phần tử cơ bản của nhóm IV, V và VI trong bảng hệ thống tuần hoàn . Vì vậy cacbit là vật liệu dụng cụ rất quan trọng và vai trò vợt trội đã đợc thể hiện bởi mono cacbit Bảng 7.1 cho biết điểm nóng chảy và độ cứng ở nhiệt độ phòng của một số cácbit . Tất cả các giá trị này là rất cao khi so sánh với thép gió . Các bít WC và kim loại cứng màu bạc có cấu trúc lục giác , trong khi các loại khác có cấu trúc lập phơng . Những hỗn hợp rắn và bền này không trảI qua sự thay đổi cấu trúc trên điểm nóng chảy của chúng , thuộc tính của chung là bền và không thay đổi bởi nhiệt luyện , không giống nh thép có thể mềm bởi quá trình nung nóng và cứng lại bơỉ quá trình làm nguội nhanh Những cacbit này có đặc tính kim loại bền , có tính dẫn điện dẫn nhiệt tốt . Mặc dù ở nhiệt độ thờng có khả năng biến dạng kém, kính hiển vi điện tử cho thấy rằng chúng bị biến dạng dẻo bởi cùng một cơ chế nh kim loại bởi sự trợt tơng đối . Chúng đôI khi bao gồm cả phạm trù đồ gốm , HKC đợc ví nh gốm kim loại nhng dạng này có vẻ không thichhs hợp , từ đó cacbit có nhiều đặc tính thân thuộc với kim loại hơn đồ gốm Hình 7.1 cho biết độ cứng của 4 cacbit quan trọng đợc đo ở khoảng nhiệt độ từ 15 o C đến hơn 1000 o C. Tất cả đều cứng hơn thép , và cho sự so sánh với kim cơng ở nhiệt độ phòng trên cùng một quy mô là 6000-800HV . Độ cứng của cacbit bị mất đI rất nhanh bởi sự tăng nhiệt độ nhng chúng vẫn còn lại độ cnngs cao hơn thép trong hầu hết các điều kiện . Chúng có độ cứng cao và sự ổn định của tính chất khi chinh phục một phạm rộng của sự nghiên cứu về nhiệt , thuận lợi cho việc sủ dụng cacbit làm dụng cụ cắt Trong những hợp kim cứng , cacbit hạt chiếm khoảng 55-92% thể tích cấu trúc và những hợp kim nay sử dụng trong cắt kim loại thông thờng chứa đựng ít nhất 80%cacbit trong thể tích . Hình 7.2 cho biết cấu trúc của một hợp kim , những hạt xám là WC và vùng trắng là kim loại coban . Trong thép gió những hạt cácbit cứng với kích thớc vimô chỉ chiếm khoảng 10-15% thể tích của thép nhiệt luyện , và đóng một vai trò phụ trong chế độ làm việc của những hợp kim này trong dụng cụ cắt ,hng trong HKC chúng là những phần tử quyết định . Quá trình sản xuất bột kim loai chế tao hợp kim cứng có thể điều khiển đúng đắn cả sự hợp thành của hợp kim và kích thớc hạt cacbit. III Hợp kim WC-Co < tungsten carbide- cobalt alloys> Trong nhóm này , tính kỹ thuật là quan trọng nhất và đợc xem xét đầu tiên . Có những giá trị thơng mại với lợng coban trong khoảng 4-30% trọng lợng . Lợng coban trong khoảng 4-12% đợc sử dụng thông thờng trong cắt kim loại và với những hạt cacbit thay đổi trong kích cỡ từ 0,5 m - 10 m . Tính năng cắt của những dụng cụ cắt HKC là rất phụ thuộc trên sự hợp thành và cỡ hạt cũng nh chất lợng chung của sản phẩm Cấu trúc của hợp kim WC-Co gồm hai pha : cacbit WC và kim loại coban. Lợng coban phảI đợc kiểm soát trong giới hạn hẹp , sự có mặt của cacbon tự do < lợng cacbon quá cao> hoặc pha giới hạn, dẫn đến kết quả trong sự giảm độ bền và tính năng cắt của một dụng cụ cắt . Cờu trúc hợp lí cần phảI có là rất ít lỗ hổng và phi kim loai. Bảng 7.2 cho biết những phạm vi , thuộc tính của hợp kim WC-Co trong mối quan hệ sự hợp thannhf của chúng và cỡ hạt . Hình 7.3 chỉ ra bằng đồ thị ảnh hởng của lợng coban trên một vài thuộc tính .Cùng với độ cứng và độ bền nén cao nhất với hợp kim có lợng coban thấp và giảm liên tục khi tăng lợng coban . Đối với bất kỳ thành phần cấu tạo , độ cứng cao hơn là sự nhỏ mịn hơn của cỡ hạt , và trên toàn bộ phạm vi của thành phần cấu tạo sử dụng cho dụng cụ cắt , HKC đều cứng hơn những thép cứng nhất . Đối với thép gió độ bền ứng suất itd khi đợc đo và độ bền phá huỷ ở những chố uốn đợc kiểm tra hoặc độ bền cắt thì thờng đợc sử dụng nh một phép đo khả năng chống lại sự gãy vỡ trong khi làm việc . Hình 7.3 cho thấy rằng độ bền cắt thay đổi ngợc lại với độ cứng và cao nhất đối với hợp kim coban với cỡ hạt thô Trong những chố chịu ứng suất cao hoặc những chỗ uốn . gãy vỡ xuật hiện không kèm theo biến dạng dẻo . Bởi vậy HKC đợc mô tả nh một vật liệu dòn trong cùng một phạm trù nh đồ gốm . Điều này đợc giảI thích là dới những điều kiện nơI mà ứng suất phần lớn là ứng suất nén , HKC ít có khả năng biến dạng dẻo Hình 7.4 cho thấy những đờng cong ứng suất nén của hai hợp kim cứng so sánh với thép gió . HKC có môđun Young vao hơn và ứng suất đàn hồi cao hơn thép gió . Trên đờng ứng suất đài hồi , đờng cong hình thành dân dần ra khỏi dờng tuyến tính thẳng , và biến dạng dẻo xuất hiện cùng với kéo căng liên kết , nâng cao ứng suất đàn hồi . Lợng biến dạng dẻo xuất hiện với cùng với sự kéo căng độ cứng , nâng cao ứng suất đàn hồi . Lợng biến dạng dẻo trớc khi gãy vỡ tăng lên với lợng coban . Khả năng sinh ra biến dạng dẻo trớc khi phá hỏng cũng có thể xuất hiện bằng cách tạo ra vết lõm trong một bề mặt nhẵn bóng . Vết lõm trong bế mặt HKC tạo ra với một cacbit cầu và đợc chỉ ra trong hình 7.5 Độ sau của vết lõm có thể đo đợc trớc khi vết nứt tế vi xuất hiện , và lợng coban cao hơn thì vết nứt tế vi sâu hơn trớc khi rạn nứt . Đó là sự kết hợp của những thuộc tính : độ cứng và độ bền cơ học . Cùng với khả năng biến dạng dẻo trớc khi phá hỏng dới ứng suất nén , đã làm cho HKC trên nền WC thích nghi tốt cho việc sử dụng vật liệu dụng cụ trong kỹ thuật công nghiệp. Không có một sự công nhận nói chung cho sự kiểm tra độ bền của HKC và những thuật ngữ dẻo và dòn phai đợc sử dụng một cách định tính . Đây là điều đáng tiếc bởi vì chính trên cơ sở của độ bền mà việc chọn vật liêu gia công đợc tối u Quá trình kiểm tra sự phá hỏng và độ bền của HKC đợc thực hiện từ phòng thí nghiệm và có những giá trị K hợp lý . Bảng 7.2 chỉ ra rằng giá trị của K đối với hợp kim Wc-Co tăng lên với lọng coban tăng , thay đổi từ 10MNm cho một hợp kim 6% Co tới 18MNm cho hợp kim có 15% Co . Xem xét các kết quả thử nhiệm khác nhau cho thấy một sự sai khác tơng đối nhỏ , trong khi thực tế lai có sự sai khác tơng đối lớn giữa hiệu suất làm việc của hợp kim 15%Co với hợp kim 6% Co trong những ứng dụng với điều kiện khắc nghiệt . Sự sai khác này có thể xảy ra vì Quá trính kiểm tra đo năng lợng phụ thuộc vào sự truyền lan vết nứt dới ứng suất kéo , trong khi nhiều ứng dụng thực tế , sự thực hiện phụ thuộc vào năng lợng để bắt đầu một vết rạn nứt dới ứng suất nén cụ bộ . Một thử nghiệm điều khiển vừa ý phảI có nhiều sự suy xét đúng đắn trên những ứng dụng thực tế . Nhiều nghiên cứu phảI định hớng về phía nhận thức đợc độ bền của HKC đợc quan sát trong thực tế và về phía phát triển phép đo thích hợp cho sự kiểm tra . Vật liệu dụng cụ cắt tốt nhất thờng xuyên đợc sử dụng cho những ứng dụng thực tế là phảI có độ cứng cao nhất mà vẫn có độ dẻo dai thích hợp để chống lại sự gãy vỡ . Trong những giảp pháp thực tế vấn đề này đã đạt đợc bởi sự chọn lọc qua quá trình sản xuất công nghiệp . Đối với thép gió , một mức công dụng chung BM2 đã trở thành nền thiết lập chung cho máy công cụ nói chung , vì vậy đối với hợp kim WC-Co , một mức 6% Co và một cỡ hạt gần 2 micromet . Hình 7.6 đã trở thành sự thừa nhận nh một cấp độ cho phần lớn các úng dụng đối với một phạm vi những hợp kim là thích hợp , và những loại này dợc chế tạo với số lợng lớn hơn những loại khác . Nếu loại này tỏ ra dễ xảy ra gãy vỡ trong nhnng ứng dụng thực tế thì sử dụng một lơng cao trong thành phần đợc chứng minh là có hiệu quả . Trong khi nếu cần tăng khả năng chống mài mòn là cần thiết thì sử dụng một cỡ hạt nhỏ mịn hơn và giảm lợng coban nh đã nói ở trên Sự thử nghiệm bởi thực tiễn công nghiệp là một cách thức lâu dài và tốn kém để thiết lập sự khác nhau trong độ bền . Thật khó cho ngời sử dụng có thể đánh giá đúng chất lơng của các loại HKC mà nhà sản xuất đa ra . bởi vì thuyết chuẩn Anh không có tác dụng với HKC . Ngời sử dụng phải tin cậy sự phân loại theeo tiêu chuẩn ISO. Trong đó hiệu suất của dụng cụ cắt gọt liên quan đến độ cứng và tính dẻo dai của vật liệu dụng cụ WC-Co . Sự khác nhau đợc sắp xếp trong một số hiệu từ K01 đến K40 . Đó là trách nhiệm mà mỗi nhà sản xuất sẽ quyết địng trong phạm trù nào đó mà mỗi cấp độ ấy sẽ đợc đặt ra . Cả độ cứng và độ bền nén của HKC đều giảm khi nhiệt độ tăng lên < hình 7.7> So sánh độ bền nén tại những nhiệt độ cao với thép gió cho thấy rằng hợp kim WC-Co (6%Co) chống lại ứng suất 750MP a ở 1000 o C , trong khi đó nhiệt độ tơng ứng với thép gió là 750 o C . Với HKC nhiệt độ tại ứng suất này có thể mất đi sự chống lại nếu lợng coban tăng hoặc cỡ hạt cacbit tăng Sự mở rộng hệ số dẫn nhiệt là chậm về nửa phần thép. Tính dẫn nhiệt là tuwong đối cao : một hợp kim 6%Co-94%WC có tính dẫn nhiệt 80 W/m o C so sánh với 31 W/m o C đối với thép gió . Sự chống ôxihoá tại nhiệt độ cao là rất hạn chế . Sự oxi hoá trong không khí trở nên nhanh hơn ở 600 o c và ở 900 o C thì rất nhanh . Thực tế là điều này hiếm khi là vấn đề nghiêm trọng với dụng cụ cắt vì bề mặt ở nhiẹt độ cao thông thờng đợc bảo vệ từ sự oxi hoa IV Đặc tính của dụng cụ HKC WC-Co< performance of tungsten carbide- cobalt tools> Dụng cụ HKC đợc giới thiệu trong các cử hàng cơ khí từ đầu năm 1930 và mở ra cuộc các mạng trong hiệu quả lớn của máy công cụ với tốc độ cắt cao . Trong thời kỳ nhnng năm đầu , sự thích nhgi cần thiết đã làm cho thông số hình học của dụng cụ cắt , thiết kế máy công cụ , phơng pháp gia công và trình độ công nhân đợc nâng cao , cho phép cắt đợc nhiều kim loại và hợp kim ở nhiều tốc độ cắt khác nhau với tuổi thọ dụng cụ hợp lí . Hình dạng của lỡi cắt dần dần thay đổi với sự không ngừng sử dụng cho đến khi dụng cụ không connf cắt có hiêu quả . Những cơ chế và các quá trình làm thay đổi hình dạng của lỡi cắt HKC WC-Co khi cắt gang , thép và hợp kim có điểm nóng chảy cao vẫn còn tiếp tục nghiên cứu cho đến ngay nay, trớc hết ở tốc độ cắt kim loại Đối với dụng cụ thép gió , khả năng của vật liệu đợc tìm hiểu qua sự mòn mặt trớc và mặt sau của dụng cụ khi cắt gang thép ở tốc độ trung bình và cao . Khu vực nóng chảy hoặc dính bám đợc hình thành trên bề mặt tiếp xúc 1 Biến dạng dẻo dới ứng suất nén < Plasyic deformation under compressive stress> Tốc độ tác bóc kim loại : vấn tốc cắt , lợng chạy dao đợc tăng lên trhờng nằm trong giới hạn biến dạng dẻo của dụng cụ cắt dới tác động của ứng suất nén trên mặt trớc , Dụng cụ HKC chỉ có khả năng chống lại biến dạng dẻo có hạn , ở nhiệt độ cao , nhng vêt rạn nứt hình thành dẫn tới gãy đột ngột . Hìng 7.8 cho thấy một vết rạn nh vậy trên mặt trớc của dụng cụ . Bề mặt này chịu ứng suất nế . Sự phá huỷ do biến dạng có thể tăng lên do lợng chạy dao lớn và khi vật liệu gia công có độ cứng cao . Nhng loai HKC có lợng coban thấp thờng đợc sử dụng cắt tộc độ cao hơn , lợng chạy dao tăng lên do khả năng chống lại biến dạng dẻo Sự biến dạng dẻo có thể phát hiện ra ở giai đoạn rất sớm ở phòng thí nghiệm dụng cụ cắt sử dụng phơng pháp dao thoa quang học . Hình 7.9 cho thấy sự biến dạng dẻo cực đại đợc nhìn thấy ở mũi dao và đây là đặc điểm chung của dụng cụ cắt khi cắt thép và kim loại . Một dụng cụ cắt với bán kính mũi dao sắc hay bán kính mũi dao nhỏ thì thờng bắt đầu biến dạng ở mũi dao và phá hỏng . Với lí do này thì ở những tốc độ cắt thấp hơn khi sử dụng bán kinh mũi dao lớn hơn . Khả năng của dụng cụ cắt howppj kim WC-Co chống lại biến dạng ở nghiệt độ cao là tính chất quan trọng nhất cho phép tốc độ cắt gọt kim loại cao hơn thép gió 2 Diffusion Wear <Mòn do khuyếch tán> Khi cắt thép ở tốc độ cao và lợng chạy dao lớn , một vết lõm hình thành trên mặt trớc của dụng cụ HKC WC-Co , với một mặt phăng cha mòn ở lỡi cắt<hình 7.10> Phép đo nhiệt độ trong dụng cụ HKC cho thấy , cùng mẫu chung đó những đờng viền nhiệt độ giống với dụnh cụ thép gió .Điều này có thể dự đoán đợc từ nguồn nhiệt ở cùng đặc tính , một vùng chảy loãng mỏng trong kim loại tiếp xúc với mặt trớc của dungj cụ .Vết lõm ở trên cùng vị trí nh trên dụng cụ thép gió .Độ sâu của vết lõm có liên quan đến vùng nhiệt độ cao và mặt phẳng không mòn ở nơI có nhiệt độ thấp gần lỡi cắt .Tuy nhiên khu vực vết lõm trong dụng cụ HKC-WC-Co không cho thấy bằng chứng của sự biến dạng dẻo do sự trợt trong vật liệu dụng cụ , điều này cũng đợc quan sát ở dụng cụ thép gió .NHững hạt cacbit mòm một cách dần dần với một lợng rất nhỏ hoặc không đủ bắng chứng mà bất kỳ những hạt đủ lớn nào đựoc nhìn thấy dới kính hiển vi bị gãy ra khỏi bề mặt dụng cụ cặt Có bằng chứng chứng minh quá trình món trong vết lõm của dụng cụ hợp kim WC-Co là một trong những nguyên tử kim loại và cacbon khuyếch tán vào vật liệu gia công , dính vào bề mặt và bị cuốn đI theo phoi.Một ví dụ điển hình cho quá trình này đợc quan sát khi nghiên cứu khu vực xuyên qua lõi thanh WC-Co đợc gắn vào những tấm thép.Những điều đó cho thấy rằng một lớp trong WC-Co đợc hoà tan trong thép tan chảy ở bề mặt tiếp xúc. Hình 7.13 cho thấy một khu vực thép ở trên và HKC màu trắng ở dới đáy. Điểm tan chảy của một eutectic giữa WC và coban hoặc với sắt ở khoảng 1300 C và nhiệt độ này đã đạt đến tại những lớp mỏng tại mặt tiếp xúc Trong trờng hợp này , tộc độ cắt lớn hơn 1000m/s và rất nhiều năng lợng đã chuyển thành nhiệt trong một thời gian ngắn .Trong một cuốn sách xuất bản năm 1952 tác giả đã đa ra giả thuyết rằng vết lõm của dụng cụ WC-Co khi cắt thép cũng là kết quả của sự nóng chảy tại bề mặt tiếp xúc ở nhiệt độ 1300C Bằng chứng của nhiệt độ suy ra từ những sự quan sát độ mòn của thép gió vvà HKC< hình 7.11> đã đề ra nhiệt độ tới hạn của bề mặt tiếp xúc đối với những điều kiện nơI những điều kiện nơI vết lõm của dụng cụ HKC xuất hiện, ở phạm vi 850C- 1500C hoặcc 1200C .Trong khi nhiệt độ này là quá thấp cho sự nóng chảy , nhng chúng đủ để cho phép sự khuyếch tán đáng kể xảy ra trong trạng tháI đặc, và những đặc trng của những bề mặt đợc quan sá là phù hợp với quá trình mòn dựa vào sự khuyếch tán pha đặc Nhũng dụng cụ HKC mòn có thể đợc xử lí trong HCl hoặc dung dịch axit khác để loại bỏ sự dính bám của thép hoặc kim loại vi vậy diện tích mòn của bề mặt dụng cụ có thể nghiên cứu chi tiêt hơn Trong khi những axit hoà tan coban liên kết tới một phạm vi nào đó, chúng không tác động đến những cácbit , va mòn trên dụng cụ HKC có thể đợc khảo sát bởi một phơng pháp khác với phơng pháp dùng cho thép gió. Hình 7.14, 7.15 cho thấy vết mòn của dụng cụ HKC WC-Co sau khi cắt thép.Các hạt cacbit mòn một cách dần dần nhng đôI khi có một vết khắc xuất hiện nh trong hạt lớn trong hình 7.15 , trong những bớc khắc trên bề mặt thì song song với một phơng tinh thể chính . Sự mòn đỉnh thờng nhìn thấy trên bề mặt bắt nguồn từ những hạt cacbit WC lớn và chạy theo phơng chảy của phoi nh hình 7.14. Sự mòn dần bề mặt là đặc trng của những vùng nơI vật liệu gia công chảy dẻo nhannh tơI bề mặt .Trong khi vết khắc xuất hiện đợc nhìn thấy ở nơi có nhiệt độ đủ lớn thì sự chảy loãng là chậm hơn hoặc một lớp ứ đọng ở bề mặt tiếp xúc Những hố mòn cho thấy những đặc tính xuất hiện chỉ ở tốc độ cắt kim loại tơng đối cao , cùng với những đặc tính khác của mòn trên dụng cụ HKC có thể tổng kết một cách dễ dàng ở biểu đồ gia công cơ khí trong hình 7.16 . Những toạ độ trên biểu đồ là tốc độ cắt đợc biểu diễn trên biểu đồ logarit và những đờng chéo tô đậm là những đờng tốc độ cắt gọt kim loai bằng nhau. Trên mỗi biểu đồ thể hiện sự thay đổi của những đặc tính chính cho sự kết hợp giữa dụng cụ cắt và vật liệu gia công , sử dụng một tiêu chuẩn hình học của dụng cụ cắt .Hai đờng thắng trong hình 7.16, cho thấy những điều kiện mà những hố mòn đợc phát hiện ra đầu tiên , và dới những điều kiện khốc liệt gây ra phá hỏng dụng cụ cắt trong một thời gian ngắn , Hình 7.16 biểu diễn cho một HKC WC-6%Co khi cắt thép trung bình. Sự xuất hiện của hố mòn bởi khuyếch tán là một hàm của vận tốc cắt và lợng chạy dao và một mối quan hệ xấp xỉ tuyến tính đợc tìm thấy trên một phạm vi rộng của những điều kiên cắt . Thí dụ tốc độ cắt tới hạn gây ra bởi hố mòn nhanh là 90m/phút, ở một tốc độ chạy dao là 0.25mm/vòng, khi đó tốc độ cắt tới hạn giảm 35 m/phút và một [...]... nhiệt độ khoảng 2000oC HKC TiC đợc chế tạo băng phơng pháp luyện kim bột Kim loại liên kết hữu ích nhất là Ni và những hợp kim chứa 1020% Ni Những vấn đề khó khăn trong việc sản xuất một hợp kim có cỡ hạt nhỏ mịn , chất lơnng cao đã đợc khắc phục Sự thêm vào khoảng 10% MO2C đợc làm dễ dàng và cho chất lợng tốt Hợp kim cứng TIC có độ cứng trong cùng một phạm vi với HKC truyền thống Trả sự kiểm tra... công nh HKC WC-Co , trong sự kết hợp các tính chất đòi hỏi phảI ứng dụng công nghệ hiện đại Đặc biệt những hợp kim cứng khác thiếu sự dẻo dai , cáI mà cho phép dụng cụ WC có thể sử dụng đợc , không chỉ đối với những máy móc lớn nh khoan đá , khai thác than , và một phạm vi chống mòn rộng Tuy nhiên hai cacbit này có vai trò quan trọng trong thơng mại của dụng cụ cắt hợp kim cứng Từ đầu năm 1930 những dụng... những hợp kim dựa vào cacbitTaC cha bao giờ trở thành một lớp vật liệu dụng cụ cắt chính nhng chúng đã mở đờng cho sự phát triển của dụng cụ cắt HKC dùng để cắt thép , kết hợp đợc các tính chất của WC-Co và tính chất của các hạt cácbit lập phơng nh TaC , TiC hoặc NbC Trong những năn đầu của sự phát triển của chúng , những dụng cụ đợc tạo ra từ những hợp kim này thờng xốp hơn những dụng cụ làm từ hợp kim. .. cho sự quan trọng của hố mòn khuyếch tán trong giới hạn tốc độ tách bóc kim loại khi sử dụng HKC để cắt thép Tốc độ cực đại khi cắt kim loại không cao hơn nhiều so với Thép gió và đó chính là li do hợp kim WC-Co thờng không sử dụng để cắt thép cacbon và thép hợp kim thấp Chúng đợc khuyến cáo chủ yếu dùng để cắt gang và những kim loại không chứa sắt Mặc dù vậy chúng có thể đợc sử dụng với lợi thế... những nguyên tử Ti, Ta , W và một nguyên tử cacbon đI kèm vơI mỗi nguyên tử kim loại Pha lập phơng trong những hợp kim đó đợc chỉ ra là một dung dịch rắn , và những hoạt động trong cộng nghệ HKc tác động vao nó nh sự pha trộn tinh thể Bảng 7.4 cho thấy độ cứng của các mác HKC gia công thép trong cùng một phạm vi của những hợp kim WC-Co của cùng một lợng coban và kích thớc hạt Tănng lợng Ti , Ta làm... cho những ứng duụng chuyên dùng Tỉ lệ coban và kích thớc hạt giống nh hợp kim WC-Co Sự xem xét vimô cho thấy rằng trong cấu trúc của những hợp kim ,lợng TiC trên 25%, có hai pha hiện hữu thay vì 1 pha , hình 7.27, bao gồm những hạt màu xanh xám của WC và những hạt tròn của cacbit lập phơng có màu vàng-nâu cùng có mặt Trong những hợp kim với lợng TiC > 25% không có những hạt WC đựoc phát hiện ra , và... tròn, nơI nhiêu chất hoá học và cacbit khác có mặt , có thể bởi chất mài mòn ,nhng phần lớn cacbit, thậm chí hợp kim kim loai đúc có độ cứng nhỏ hơn WC và nghiên cứu chi tiết hơn thông qua cơ chế mòn của lớp vỏ đều không đợc báo cáo.Nó dờng nhu không chắc chắn khi cho rằng những hạt cacbit cứng cô lập và ôxit nhôm trong vật liệu gia công co thể gây ra ăn mòn coban ở giữa các hạt cacbit trong điều kiện... tính hoá học hơn là độ bền cơ khí hay dộ cứng vững của dụng cụ , điều kiện đặt ra là dụng cụ cắt phảI đủ bền để chống lại các ứng suất tác động lên Đó là lí do cho rằng độ cứng cao hơn của dụng cụ HKC với kích thớc hạt nhỏ mịn không làm tăng khả năng chống sự mòn khuyếch tán Thực tế là những hạt hợp kim thô chống cự khá hơn những hạt nhỏ mịn trong cùng một sự hợp thành, nhng sự khác biệt đó là nhỏ Tốc... khi phần thân là hợp kim WC-Co với tính dẫn nhiệt cao Việc sản xuất những thhaan hỗn hợp nh vâyj bởi công nghệ luyện kim bột và sử dụng máy nén tự động Khi sử dụng mảnh đầu dao tách rời thì giảm tốc độ mòn và tăng tốc độ cắt kkhi cắt cả thép và gang Sự phát triển hơn nữa của những mảnh dụng cụ cắt đợc thực hiện bởi công nghệ phủ lên những HKC truyền thống một lớp rất mỏng một chất cứng hơn bắng phơng... hoặc ngững điều kiện cắt và nghiên cứu những thao tác của ngời công nhân trong sự phát triển của dụng cụ cắt hợp kim mới V Tungsten Titanium tantalum carbide alloys bonded with cobalt Dụng cụ HKC một các bít WC-Co phát triển cuối năm 1920 tỏ ra rất thành công trong cắt kim loại mà và phi kim loại ở tốc độ cắt cao hơn tốc độ cắt của thép gió Nhng chúng không thành công trong cắt thép bởi vì kiểu . những hợp kim này trong dụng cụ cắt ,hng trong HKC chúng là những phần tử quyết định . Quá trình sản xuất bột kim loai chế tao hợp kim cứng có thể điều khiển đúng đắn cả sự hợp thành của hợp kim. những giá trị K hợp lý . Bảng 7.2 chỉ ra rằng giá trị của K đối với hợp kim Wc-Co tăng lên với lọng coban tăng , thay đổi từ 10MNm cho một hợp kim 6% Co tới 18MNm cho hợp kim có 15% Co . Xem. I Hợp kim cứng Nhiều chất cứng hơn thép dụng cụ đợc tôI luyện đã biết từ xa xa , kim cơng , corum, thạch anh và nhiều chất khác có trong tự nhiên đợc sử dụng để mài dũa kim loại