Klasifikacija i performanse alatnih materijala od cementiranog karbida

1. TvrdoćaCementirani karbid sadrži veliku količinu tvrdih karbida (kao što su WC, TiC), što njegovu tvrdoću čini mnogo većom od tvrdoće brzoreznih čelika. Što je veća tvrdoća cementiranog karbida, to je bolja njegova otpornost na habanje, koja je uglavnom mnogo veća od one kod brzoreznog čelika.

Što je veći sadržaj kobaltne vezivne faze, to je niža tvrdoća legure.

Budući da je TiC tvrđi od WC, WC-TiC-Co legure imaju veću tvrdoću od WC-Co legura. Što je veći sadržaj TiC, to je veća tvrdoća.

Dodavanje TaC u WC-Co legure povećava tvrdoću za otprilike 40 do 100 HV; dodavanje NbC povećava je za 70 do 150 HV.

2. Čvrstoća Savojna čvrstoća cementiranog karbida iznosi samo oko 1/3 do 1/2 čvrstoće brzoreznog čelika.

Što je veći sadržaj kobalta, to je veća čvrstoća legure.

Legure koje sadrže TiC imaju nižu čvrstoću od onih bez TiC; što je veći sadržaj TiC, to je niža čvrstoća.

Dodavanje TaC cementiranom karbidu WC-TiC-Co povećava njegovu čvrstoću na savijanje i značajno poboljšava otpornost rezne ivice na krzanje i lom. Kako se sadržaj TaC povećava, poboljšava se i zamorna čvrstoća.

Tlačna čvrstoća cementiranog karbida je 30% do 50% veća od čvrstoće brzoreznog čelika.

3. Žilavost Žilavost cementiranog karbida je mnogo niža od žilavosti brzoreznog čelika.

Legure koje sadrže TiC imaju nižu žilavost od onih koje ne sadrže TiC; kako se sadržaj TiC povećava, žilavost se smanjuje.

Kod WC-TiC-Co legura, dodavanje odgovarajuće količine TaC može povećati žilavost za oko 10%, uz održavanje otpornosti na toplinu i otpornosti na habanje.

Zbog niže žilavosti, cementirani karbid nije pogodan za uslove sa jakim udarcima ili vibracijama, posebno pri malim brzinama rezanja gdje su prianjanje i krhotine jači.

4. Termofizička svojstvaToplotna provodljivost cementiranog karbida je približno 2 do 3 puta veća od one kod brzoreznog čelika.

Budući da je toplinska provodljivost TiC niža od one kod WC, WC-TiC-Co legure imaju nižu toplinsku provodljivost od WC-Co legura. Što je veći sadržaj TiC, to je toplinska provodljivost lošija.

5. Otpornost na toplinuCementirani karbid ima mnogo veću otpornost na toplinu od brzoreznog čelika i može obavljati rezanje na 800 do 1000°C s dobrom otpornošću na plastičnu deformaciju na visokim temperaturama.

Dodavanje TiC povećava tvrdoću na visokim temperaturama. Budući da je temperatura omekšavanja TiC-a viša od WC-a, tvrdoća WC-TiC-Co legura opada sporije s temperaturom nego kod WC-Co legura. Što je više TiC i manje kobalta, to je smanjenje manje.

Dodavanje TaC ili NbC (sa višim temperaturama omekšavanja od TiC) dodatno povećava tvrdoću i čvrstoću na visokim temperaturama.

6. Svojstva protiv prianjanja Temperatura prianjanja cementiranog karbida je viša od temperature brzoreznog čelika, što mu daje bolju otpornost na habanje uzrokovano prianjanjem.

Temperatura adhezije kobalta s čelikom je mnogo niža nego kod WC-a; kako se sadržaj kobalta povećava, temperatura adhezije se smanjuje.

Temperatura adhezije TiC-a je viša od temperature WC-a, tako da WC-TiC-Co legure imaju višu temperaturu adhezije (oko 100°C višu) od WC-Co legura. TiO2 koji se formira na visokim temperaturama tokom rezanja smanjuje adheziju.

TaC i NbC imaju više temperature adhezije od TiC-a, što poboljšava svojstva protiv adhezije. Afinitet TaC-a s materijalima obratka je samo dio do nekoliko desetina WC-a.

7. Hemijska stabilnost Otpornost na habanje alata od cementiranog karbida usko je povezana s njihovom fizičkom i hemijskom stabilnošću na radnim temperaturama.

Temperatura oksidacije cementiranog karbida je viša nego kod brzoreznog čelika.

Temperatura oksidacije TiC-a je mnogo viša nego kod WC-a, tako da WC-TiC-Co legure dobijaju manju oksidacionu težinu na visokim temperaturama od WC-Co legura; što je više TiC-a, to je veća otpornost na oksidaciju.

Temperatura oksidacije TaC-a je također viša nego kod WC-a, a legure sa TaC i NbC imaju poboljšanu otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama. Međutim, veći sadržaj kobalta olakšava oksidaciju.