Węglik spiekany - co to jest, zastosowanie, twardość

2020-05-27
Węglik spiekany - co to jest, zastosowanie, twardość

Historia wytwarzania tego materiału datuje się od 1923 r., gdy opracowano i opatentowano węgliki spiekane. W 1926 r. rozpoczęło się jego przemysłowe zastosowanie.

Są to materiały składające się w 65-95% z węglików metali trudno topliwych – takich jak wolfram, tytan, tantal, niob, molibden, chrom, które stanowią twardą fazę materiału. Pozostały udział stanowi stop wiążący, najczęściej kobalt, a także stop kobaltu z rutenem lub – zamiast kobaltu – wykorzystuje tańsze metale – nikiel i żelazo.

Metody wytwarzania węglików spiekanych

Wytwarzanie węglików spiekanych odbywa się wyłącznie przy zastosowaniu technik metalurgii proszkowej i zwykle odbywa się w dwóch etapach: wytwarzanie proszków, a następnie ich prasowanie i spiekanie lub prasowanie na gorąco.
Coraz częściej spotyka się także inne technologie wytwarzania – wyciskanie prętów lub tulejek, odlewanie w zawiesinie czy też spiekanie z ogrzewaniem indukcyjnym pod ciśnieniem.

Spiekanie odbywa się najczęściej w próżniowych piecach indukcyjnych lub oporowych – proces cieplny przebiega z wyłączeniem dostępu tlenu.

Ponieważ metal wiążący nie podlega przemianom fazowym, dalsza obróbka elementów wykonanych z węglików polega na ich szlifowaniu lub docieraniu.

Własności węglików

Węgliki spiekane, w zależności od składu i mikrostruktury, mają różne właściwości. Różnią się spoiwem, jego udziałem oraz wielkością ziaren. Wielkość ziaren wpływa na własności materiału – im drobniejsze jest ziarno , tym materiał jest twardszy. Z kolei grubsze ziarno wpływa na jego większą odporność na pękanie.

Węgliki spiekane charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami skrawnymi oraz twardością , odpornością za zużycie, odpornością na wysoką temperaturę – aż do 1000 stopni C.

Dodatek węglika tytanu zwiększa odporność na ścieranie w wysokiej temperaturze, co pozwala na wykorzystanie tych materiałów do obróbek z dużymi prędkościami skrawania. Jednocześnie powoduje jednak zmniejszenie ich wytrzymałości i zwiększenie kruchości spieku.

Węglik spiekany – zastosowanie

Ze względu na zastosowanie możemy wyróżnić trzy typy węglików:

  • wykorzystywane do obróbki plastycznej, ochrony przed zużyciem i korozją
  • przeznaczone do obróbki plastycznej i górnictwa
  • do obróbki skrawaniem w przemyśle narzędziowym

W przemyśle narzędziowym materiał ten jest jednym z najważniejszych – dzięki możliwemu zastosowaniu większych prędkości skrawania pozwala na zwiększenie wydajności obróbki. Wykorzystuje się go do konstrukcji takich narzędzi, jak frezy, wiertła, płytki wieloostrzowe.

Oferta narzędzi z monolitu węglika produkcji Narzędzia Skrawające Tools obejmuje linię katalogowych frezów i wierteł, fazowników ProCUTter. Istnieje również możliwość wykonania narzędzi specjalnych – według indywidualnego projektu. Narzedzia z monolitu węglika mogą zostać także poddane regeneracji – ostrzeniu i repowlekaniu.

Węglik spiekany - twardość

Twardość węglików określa się w stopniach Vickersa (w Europie) oraz Rockwella (USA). Twardość różnych gatunków węglików mieści się w szerokim zakresie - od 750HV do 2000 HV.

Twarde materiały skrawające – w tym węgliki spiekane – zostały podzielone według zastosowania w normie PN – ISO 513:1999 na trzy główne grupy obróbki wiórowej:

  • grupa P - do obróbki stopów żelaza dających długi wiór
  • grupa M - do obróbki stopów żelaza dających krótki lub długi wiór i metali nieżelaznych
  • grupa K - do obróbki stopów żelaza dających krótki wiór, metali nieżelaznych i materiałów innych niż metalowe

Norma międzynarodowa ISO 513:2004 rozszerza zastosowania materiałów narzędziowych do sześciu grup materiałów obrabianych: P - stal, M - stal nierdzewna, K - żeliwo, N - metale nieżelazne, S - nadstopy i tytan, H - materiały hartowane.

Pokaż więcej wpisów z Maj 2020
Strona korzysta z plików cookie w celu realizacji usług zgodnie z Polityką dotyczącą cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce.
Zamknij
pixelpixel