Tvrdá zliatina je zliatina primárne zložená z jedného alebo niekoľkých žiaruvzdorných karbidov (ako je karbid volfrámu, karbid titánu atď.) v práškovej forme, pričom kovové prášky (ako je kobalt, nikel) slúžia ako spojivo. Vyrába sa procesom práškovej metalurgie. Tvrdá zliatina sa používa hlavne na výrobu vysokorýchlostných rezných nástrojov a rezných nástrojov na tvrdé a húževnaté materiály. Používa sa tiež pri výrobe lisovníc na tvárnenie za studena, presných meradiel a komponentov vysoko odolných voči opotrebovaniu, ktoré sú odolné voči nárazom a vibráciám.
▌ Charakteristika tvrdej zliatiny
(1)Vysoká tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu a červená tvrdosť.
Tvrdá zliatina vykazuje tvrdosť 86-93 HRA pri izbovej teplote, čo zodpovedá 69-81 HRC. Zachováva si vysokú tvrdosť pri teplotách 900-1000°C a má vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu. V porovnaní s rýchloreznou nástrojovou oceľou umožňuje tvrdá zliatina rezné rýchlosti, ktoré sú 4-7 krát vyššie a má životnosť 5-80 krát dlhšiu. Dokáže prerezať tvrdé materiály s tvrdosťou až 50 HRC.
(2)Vysoká pevnosť a vysoký modul pružnosti.
Tvrdá zliatina má vysokú pevnosť v tlaku až 6000 MPa a modul pružnosti v rozmedzí (4-7) × 10^5 MPa, oba vyššie ako moduly rýchloreznej ocele. Jeho pevnosť v ohybe je však relatívne nižšia, typicky sa pohybuje od 1000 do 3000 MPa.
(3)Vynikajúca odolnosť proti korózii a oxidácii.
Tvrdá zliatina všeobecne vykazuje dobrú odolnosť voči atmosférickej korózii, kyselinám, zásadám a je menej náchylná na oxidáciu.
(4)Nízky koeficient lineárnej rozťažnosti.
Tvrdá zliatina si zachováva stabilný tvar a rozmery počas prevádzky vďaka nízkemu koeficientu lineárnej rozťažnosti.
(5)Tvarované výrobky nevyžadujú dodatočné opracovanie alebo prebrúsenie.
Vďaka svojej vysokej tvrdosti a krehkosti nepodlieha tvrdá zliatina ďalšiemu rezaniu ani prebrusovaniu po tvarovaní a spekaní práškovou metalurgiou. Ak je potrebné dodatočné spracovanie, používajú sa metódy ako obrábanie elektrickým výbojom, rezanie drôtom, elektrolytické brúsenie alebo špeciálne brúsenie brúsnymi kotúčmi. Výrobky z tvrdej zliatiny špecifických rozmerov sa zvyčajne na použitie spájkujú, prilepia alebo mechanicky upevnia na telá nástrojov alebo základne foriem.
▌ Bežné typy tvrdej zliatiny
Bežné typy tvrdých zliatin sú rozdelené do troch kategórií na základe zloženia a výkonnostných charakteristík: zliatiny volfrám-kobalt, volfrám-titán-kobalt a zliatiny volfrám-titán-tantal (niób). Najpoužívanejšie pri výrobe sú tvrdé zliatiny volfrám-kobalt a volfrám-titán-kobalt.
(1)Tvrdá zliatina volfrámu a kobaltu:
Primárne zložky sú karbid volfrámu (WC) a kobalt. Trieda je označená kódom "YG", za ktorým nasleduje percento obsahu kobaltu. Napríklad YG6 označuje tvrdú zliatinu volfrámu a kobaltu so 6 % obsahom kobaltu a 94 % obsahom karbidu volfrámu.
(2)Tvrdá zliatina volfrámu, titánu a kobaltu:
Primárne zložky sú karbid volfrámu (WC), karbid titánu (TiC) a kobalt. Trieda je označená kódom „YT“, za ktorým nasleduje percento obsahu karbidu titánu. Napríklad YT15 označuje tvrdú zliatinu volfrámu, titánu a kobaltu s 15 % obsahom karbidu titánu.
(3)Tvrdá zliatina volfrám-titán-tantal (niób):
Tento typ tvrdej zliatiny je tiež známy ako univerzálna tvrdá zliatina alebo všestranná tvrdá zliatina. Hlavnými zložkami sú karbid volfrámu (WC), karbid titánu (TiC), karbid tantalu (TaC) alebo karbid nióbu (NbC) a kobalt. Stupeň je označený kódom „YW“ (iniciály „Ying“ a „Wan“, čo v čínštine znamená tvrdý a univerzálny), za ktorým nasleduje číslica.
▌ Aplikácie tvrdej zliatiny
(1)Materiály rezných nástrojov:
Tvrdá zliatina je široko používaná pri výrobe materiálov na rezné nástroje, vrátane sústružníckych nástrojov, fréz, hobľovacích nožov, vrtákov atď. Tvrdé zliatiny volfrámu a kobaltu sú vhodné na krátkotrieskové obrábanie železných a neželezných kovov, ako je liatina, mosadz a kompozitné drevo. Tvrdé zliatiny volfrám-titán-kobalt sú vhodné na dlhé trieskové obrábanie ocele a iných železných kovov. Spomedzi zliatin sú tie s vyšším obsahom kobaltu vhodné na hrubé obrábanie, zatiaľ čo tie s nižším obsahom kobaltu sú vhodné na konečnú úpravu. Univerzálne tvrdé zliatiny majú výrazne dlhšiu životnosť nástroja pri obrábaní ťažkoobrobiteľných materiálov, ako je nehrdzavejúca oceľ.
(2)Materiály formy:
Tvrdá zliatina sa bežne používa ako materiál pre lisovnice na ťahanie za studena, lisovnice na lisovanie za studena, lisovnice na vytláčanie za studena a lisovnice na hlavy za studena.
Zápustky z tvrdej zliatiny za studena sú vystavené opotrebovaniu pri náraze alebo silnom náraze. Kľúčovými požadovanými vlastnosťami sú dobrá rázová húževnatosť, lomová húževnatosť, únavová pevnosť, pevnosť v ohybe a vynikajúca odolnosť proti opotrebovaniu. Typicky sa vyberá stredný až vysoký obsah kobaltu a stredne až hrubozrnné zliatiny. Bežné triedy zahŕňajú YG15C.
Vo všeobecnosti existuje kompromis medzi odolnosťou proti opotrebovaniu a húževnatosťou v materiáloch z tvrdých zliatin. Zlepšenie odolnosti proti opotrebeniu povedie k zníženiu húževnatosti, zatiaľ čo zvýšenie húževnatosti nevyhnutne povedie k zníženiu.
Ak je pri vybranej značke ľahké vyvolať skoré praskanie a poškodenie pri používaní, je vhodné zvoliť značku s vyššou húževnatosťou; Ak je pri vybranej značke ľahké vyrobiť skoré opotrebovanie a poškodenie pri používaní, je vhodné zvoliť značku s vyššou tvrdosťou a lepšou odolnosťou proti opotrebeniu. Nasledujúce triedy: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C zľava doprava, tvrdosť sa znižuje, odolnosť proti opotrebeniu sa znižuje, húževnatosť sa zlepšuje; Naopak, opak je pravdou.
(3) Meracie nástroje a časti odolné voči opotrebovaniu
Karbid volfrámu sa používa na brúsne povrchové vložky a časti meracích nástrojov, presné ložiská brúsok, vodidlá a vodiace lišty bezhrotových brúsok a diely odolné voči opotrebovaniu, ako sú sústruhové centrá.
Čas uverejnenia: august-02-2023
