Paduan keras adalah paduan yang terutama terdiri dari satu atau beberapa karbida tahan api (seperti karbida tungsten, karbida titanium, dll.) dalam bentuk bubuk, dengan bubuk logam (seperti kobalt, nikel) sebagai pengikat. Paduan keras diproduksi melalui proses metalurgi serbuk. Paduan keras terutama digunakan untuk memproduksi alat pemotong berkecepatan tinggi dan alat pemotong untuk material keras dan kuat. Paduan keras juga digunakan dalam produksi cetakan kerja dingin, pengukur presisi, dan komponen yang sangat tahan aus yang tahan terhadap benturan dan getaran.
▌ Karakteristik Paduan Keras
(1)Kekerasan tinggi, ketahanan aus, dan kekerasan merah.
Paduan keras menunjukkan kekerasan 86-93 HRA pada suhu ruangan, yang setara dengan 69-81 HRC. Paduan ini mempertahankan kekerasan tinggi pada suhu 900-1000°C dan memiliki ketahanan aus yang sangat baik. Dibandingkan dengan baja perkakas berkecepatan tinggi, paduan keras memungkinkan kecepatan pemotongan yang 4-7 kali lebih tinggi dan memiliki masa pakai yang 5-80 kali lebih lama. Paduan ini dapat memotong material keras dengan kekerasan hingga 50HRC.
(2)Kekuatan tinggi dan modulus elastisitas tinggi.
Paduan keras memiliki kekuatan tekan tinggi hingga 6000 MPa dan modulus elastisitas berkisar antara (4-7) × 10^5 MPa, keduanya lebih tinggi daripada baja kecepatan tinggi. Namun, kekuatan lenturnya relatif lebih rendah, biasanya berkisar antara 1000-3000 MPa.
(3)Ketahanan korosi dan oksidasi yang sangat baik.
Paduan keras umumnya menunjukkan ketahanan yang baik terhadap korosi atmosfer, asam, alkali, dan kurang rentan terhadap oksidasi.
(4)Koefisien ekspansi linier rendah.
Paduan keras mempertahankan bentuk dan dimensi yang stabil selama operasi karena koefisien ekspansi liniernya yang rendah.
(5)Produk yang dibentuk tidak memerlukan pemesinan atau penggilingan ulang tambahan.
Karena kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi, paduan keras tidak mengalami pemotongan atau penggilingan ulang lebih lanjut setelah pembentukan dan sintering metalurgi serbuk. Jika diperlukan pemrosesan tambahan, metode seperti pemesinan pelepasan listrik, pemotongan kawat, penggilingan elektrolitik, atau penggilingan khusus dengan roda gerinda digunakan. Biasanya, produk paduan keras dengan dimensi tertentu dibrazing, diikat, atau dijepit secara mekanis ke badan alat atau dasar cetakan untuk digunakan.
▌ Jenis Umum Paduan Keras
Jenis paduan keras yang umum diklasifikasikan ke dalam tiga kategori berdasarkan komposisi dan karakteristik kinerja: paduan tungsten-kobalt, tungsten-titanium-kobalt, dan tungsten-titanium-tantalum (niobium). Paduan keras tungsten-kobalt dan tungsten-titanium-kobalt adalah yang paling banyak digunakan dalam produksi.
(1)Paduan Keras Tungsten-Kobalt:
Komponen utamanya adalah tungsten karbida (WC) dan kobalt. Mutunya dilambangkan dengan kode "YG", diikuti oleh persentase kandungan kobalt. Misalnya, YG6 menunjukkan paduan keras tungsten-kobalt dengan kandungan kobalt 6% dan kandungan tungsten karbida 94%.
(2)Paduan Keras Tungsten-Titanium-Kobalt:
Komponen utamanya adalah tungsten karbida (WC), titanium karbida (TiC), dan kobalt. Mutunya dilambangkan dengan kode "YT", diikuti oleh persentase kandungan titanium karbida. Misalnya, YT15 menunjukkan paduan keras tungsten-titanium-kobalt dengan kandungan titanium karbida 15%.
(3)Paduan Keras Tungsten-Titanium-Tantalum (Niobium):
Jenis logam paduan keras ini juga dikenal sebagai logam paduan keras universal atau logam paduan keras serbaguna. Komponen utamanya adalah tungsten karbida (WC), titanium karbida (TiC), tantalum karbida (TaC), atau niobium karbida (NbC), dan kobalt. Kelas logam ini dilambangkan dengan kode "YW" (inisial dari "Ying" dan "Wan," yang berarti keras dan universal dalam bahasa Mandarin), diikuti oleh angka.
▌ Aplikasi Paduan Keras
(1)Bahan Alat Pemotong:
Paduan keras banyak digunakan dalam produksi bahan alat pemotong, termasuk alat bubut, pemotong frais, bilah planer, bor, dll. Paduan keras tungsten-kobalt cocok untuk pemesinan chip pendek logam besi dan non-besi, seperti besi tuang, kuningan tuang, dan kayu komposit. Paduan keras tungsten-titanium-kobalt cocok untuk pemesinan chip panjang baja dan logam besi lainnya. Di antara paduan tersebut, paduan dengan kandungan kobalt yang lebih tinggi cocok untuk pemesinan kasar, sedangkan paduan dengan kandungan kobalt yang lebih rendah cocok untuk finishing. Paduan keras universal memiliki masa pakai alat yang jauh lebih lama saat mengerjakan bahan yang sulit dipotong seperti baja tahan karat.
(2)Bahan Cetakan:
Paduan keras umumnya digunakan sebagai material untuk cetakan gambar dingin, cetakan stempel dingin, cetakan ekstrusi dingin, dan cetakan heading dingin.
Cetakan cold heading paduan keras mengalami keausan di bawah kondisi benturan atau benturan kuat. Properti utama yang dibutuhkan adalah ketahanan benturan yang baik, ketahanan fraktur, kekuatan lelah, kekuatan tekuk, dan ketahanan aus yang sangat baik. Biasanya, kandungan kobalt sedang hingga tinggi dan paduan berbutir sedang hingga kasar dipilih. Mutu umum termasuk YG15C.
Secara umum, terdapat trade-off antara ketahanan aus dan ketangguhan pada material paduan keras. Peningkatan ketahanan aus akan mengakibatkan penurunan ketangguhan, sedangkan peningkatan ketangguhan pasti akan menyebabkan penurunan.
Jika merek yang dipilih mudah menimbulkan keretakan dan kerusakan dini saat digunakan, maka sebaiknya pilih merek dengan ketangguhan yang lebih tinggi; Jika merek yang dipilih mudah menimbulkan keausan dini dan kerusakan saat digunakan, maka sebaiknya pilih merek dengan kekerasan yang lebih tinggi dan ketahanan aus yang lebih baik. Nilai berikut: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C dari kiri ke kanan, kekerasannya berkurang, ketahanan ausnya berkurang, ketangguhannya ditingkatkan; Sebaliknya, yang terjadi adalah sebaliknya.
(3) Alat ukur dan komponen tahan aus
Karbida tungsten digunakan untuk tatahan permukaan abrasif dan komponen peralatan pengukuran, bantalan presisi mesin penggiling, pemandu dan batang pemandu mesin penggiling tanpa pusat, serta komponen tahan aus seperti bagian tengah mesin bubut.
Waktu posting: 02-Agu-2023
