Класификация и характеристики на инструментални материали от циментиран карбид

1. ТвърдостЦиментираният карбид съдържа голямо количество твърди карбиди (като WC, TiC), което прави твърдостта му много по-висока от тази на бързорежещите стомани. Колкото по-висока е твърдостта на циментирания карбид, толкова по-добра е неговата износоустойчивост, която обикновено е много по-висока от тази на бързорежещата стомана.

Колкото по-високо е съдържанието на кобалтова свързваща фаза, толкова по-ниска е твърдостта на сплавта.

Тъй като TiC е по-твърд от WC, сплавите WC-TiC-Co имат по-висока твърдост от сплавите WC-Co. Колкото по-високо е съдържанието на TiC, толкова по-висока е твърдостта.

Добавянето на TaC към WC-Co сплави увеличава твърдостта с приблизително 40 до 100 HV; добавянето на NbC я увеличава със 70 до 150 HV.

2. Якост Якостта на огъване на циментирания карбид е само около 1/3 до 1/2 от тази на бързорежещите стоманени материали.

Колкото по-високо е съдържанието на кобалт, толкова по-висока е якостта на сплавта.

Сплавите, съдържащи TiC, имат по-ниска якост от тези без TiC; колкото по-високо е съдържанието на TiC, толкова по-ниска е якостта.

Добавянето на TaC към WC-TiC-Co циментиран карбид увеличава неговата якост на огъване и значително подобрява устойчивостта на режещия ръб на отчупване и счупване. С увеличаване на съдържанието на TaC се подобрява и якостта на умора.

Якостта на натиск на циментирания карбид е с 30% до 50% по-висока от тази на бързорежещата стомана.

3. ИздръжливостИздръжливостта на циментирания карбид е много по-ниска от тази на бързорежещата стомана.

Сплавите, съдържащи TiC, имат по-ниска жилавост от тези без TiC; с увеличаване на съдържанието на TiC, жилавостта намалява.

В сплавите WC-TiC-Co, добавянето на подходящо количество TaC може да увеличи жилавостта с около 10%, като същевременно запази устойчивостта на топлина и износване.

Поради по-ниската си жилавост, циментираният карбид не е подходящ за условия със силни удари или вибрации, особено при ниски скорости на рязане, където адхезията и отчупването са по-силни.

4. Термични физични свойстваТермопроводимостта на циментирания карбид е приблизително 2 до 3 пъти по-висока от тази на бързорежещата стомана.

Тъй като топлопроводимостта на TiC е по-ниска от тази на WC, сплавите WC-TiC-Co имат по-ниска топлопроводимост от сплавите WC-Co. Колкото по-високо е съдържанието на TiC, толкова по-лоша е топлопроводимостта.

5. Топлоустойчивост Циментираният карбид има много по-висока топлоустойчивост от бързорежещата стомана и може да извършва рязане при 800 до 1000°C с добра устойчивост на пластична деформация при високи температури.

Добавянето на TiC увеличава твърдостта при висока температура. Тъй като температурата на омекване на TiC е по-висока от тази на WC, твърдостта на сплавите WC-TiC-Co намалява по-бавно с температурата, отколкото на сплавите WC-Co. Колкото повече TiC и по-малко кобалт съдържа, толкова по-малко е намалението.

Добавянето на TaC или NbC (с по-високи температури на омекване от TiC) допълнително увеличава твърдостта и якостта при висока температура.

6. Антиадхезионни свойства Температурата на адхезия на циментирания карбид е по-висока от тази на бързорежещата стомана, което му придава по-добра устойчивост на адхезионно износване.

Температурата на адхезия на кобалта със стоманата е много по-ниска от тази на WC; с увеличаване на съдържанието на кобалт, температурата на адхезия намалява.

Температурата на адхезия на TiC е по-висока от тази на WC, така че сплавите WC-TiC-Co имат по-висока температура на адхезия (с около 100°C по-висока) от сплавите WC-Co. TiO2, образуван при високи температури по време на рязане, намалява адхезията.

TaC и NbC имат по-високи температури на адхезия от TiC, което подобрява антиадхезионните свойства. Афинитетът на TaC към материалите на детайлите е само от една малка част до няколко десети от WC.

7. Химична стабилност Износоустойчивостта на инструментите от циментиран карбид е тясно свързана с тяхната физическа и химическа стабилност при работни температури.

Температурата на окисление на циментирания карбид е по-висока от тази на бързорежещата стомана.

Температурата на окисление на TiC е много по-висока от тази на WC, така че сплавите WC-TiC-Co придобиват по-малко окислително тегло при високи температури от сплавите WC-Co; колкото повече TiC, толкова по-силна е устойчивостта на окисление.

Температурата на окисление на TaC също е по-висока от тази на WC, а сплавите с TaC и NbC имат подобрена устойчивост на високотемпературно окисление. По-високото съдържание на кобалт обаче улеснява окисляването.