कार्बाईड टूल मटेरियलचे मूलभूत ज्ञान

कार्बाईड हा हाय-स्पीड मशीनिंग (एचएसएम) टूल मटेरियलचा सर्वाधिक प्रमाणात वापरला जाणारा वर्ग आहे, जो पावडर मेटलर्जी प्रक्रियेद्वारे तयार केला जातो आणि हार्ड कार्बाईड (सामान्यत: टंगस्टन कार्बाईड डब्ल्यूसी) कण आणि एक मऊ मेटल बॉन्ड रचना असते. सध्या, वेगवेगळ्या रचनांसह शेकडो डब्ल्यूसी-आधारित सिमेंट कार्बाईड्स आहेत, त्यापैकी बहुतेक कोबाल्ट (सीओ) बाइंडर म्हणून वापरतात, निकेल (एनआय) आणि क्रोमियम (सीआर) सामान्यत: बाइंडर घटक देखील वापरले जातात आणि इतर देखील जोडले जाऊ शकतात. काही मिश्रित घटक. तेथे बरेच कार्बाईड ग्रेड का आहेत? विशिष्ट कटिंग ऑपरेशनसाठी साधन उत्पादक योग्य साधन सामग्री कशी निवडतात? या प्रश्नांची उत्तरे देण्यासाठी, सिमेंट केलेल्या कार्बाईडला एक आदर्श साधन सामग्री बनविणार्‍या विविध गुणधर्मांकडे प्रथम पाहूया.

कडकपणा आणि कडकपणा

डब्ल्यूसी-सीओ सिमेंट कार्बाईडचे कठोरपणा आणि कठोरपणा या दोहोंमध्ये अनन्य फायदे आहेत. टंगस्टन कार्बाईड (डब्ल्यूसी) मूळतः खूप कठोर आहे (कोरंडम किंवा एल्युमिनापेक्षा जास्त) आणि ऑपरेटिंग तापमान वाढल्यामुळे त्याची कठोरता क्वचितच कमी होते. तथापि, त्यात पुरेसे कठोरपणा नाही, साधनांचा कटिंगसाठी आवश्यक मालमत्ता. टंगस्टन कार्बाईडच्या उच्च कडकपणाचा फायदा घेण्यासाठी आणि त्याचे कठोरपणा सुधारण्यासाठी, लोक टंगस्टन कार्बाईडला एकत्र बॉन्ड करण्यासाठी मेटल बॉन्ड्स वापरतात, जेणेकरून बहुतेक कटिंग ऑपरेशन्सचा प्रतिकार करण्यास सक्षम असतानाच या सामग्रीला हाय-स्पीड स्टीलपेक्षा जास्त कठोरता असते. कटिंग फोर्स. याव्यतिरिक्त, हे हाय-स्पीड मशीनिंगमुळे होणार्‍या उच्च कटिंग तापमानास प्रतिकार करू शकते.

आज, जवळजवळ सर्व डब्ल्यूसी-सीओ चाकू आणि इन्सर्ट लेपित आहेत, म्हणून बेस मटेरियलची भूमिका कमी महत्वाची दिसते. परंतु खरं तर, हे डब्ल्यूसी-सीओ मटेरियलचे उच्च लवचिक मॉड्यूलस आहे (कडकपणाचे एक उपाय, जे खोलीच्या तपमानावर हाय-स्पीड स्टीलच्या तुलनेत तीनपट आहे) जे कोटिंगसाठी नॉन-डिप्रॅमेबल सब्सट्रेट प्रदान करते. डब्ल्यूसी-सीओ मॅट्रिक्स देखील आवश्यक कडकपणा प्रदान करते. हे गुणधर्म डब्ल्यूसी-सीओ सामग्रीचे मूलभूत गुणधर्म आहेत, परंतु सिमेंट कार्बाईड पावडर तयार करताना सामग्रीची रचना आणि मायक्रोस्ट्रक्चर समायोजित करून भौतिक गुणधर्म देखील तयार केले जाऊ शकतात. म्हणूनच, विशिष्ट मशीनिंगसाठी साधन कामगिरीची योग्यता प्रारंभिक मिलिंग प्रक्रियेवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असते.

मिलिंग प्रक्रिया

टंगस्टन कार्बाइड पावडर कार्बर्झिंग टंगस्टन (डब्ल्यू) पावडरद्वारे प्राप्त केले जाते. टंगस्टन कार्बाईड पावडरची वैशिष्ट्ये (विशेषत: त्याचा कण आकार) प्रामुख्याने कच्च्या मालाच्या टंगस्टन पावडरच्या कण आकार आणि कार्बुरायझेशनच्या तापमान आणि वेळेवर अवलंबून असतात. रासायनिक नियंत्रण देखील गंभीर आहे आणि कार्बन सामग्री स्थिर ठेवणे आवश्यक आहे (वजनानुसार 6.13% च्या स्टोइचिओमेट्रिक मूल्याच्या जवळ). त्यानंतरच्या प्रक्रियेद्वारे पावडर कण आकार नियंत्रित करण्यासाठी कार्बुरिझिंग ट्रीटमेंट करण्यापूर्वी व्हॅनॅडियम आणि/किंवा क्रोमियमची थोडीशी रक्कम जोडली जाऊ शकते. वेगवेगळ्या डाउनस्ट्रीम प्रक्रियेची परिस्थिती आणि भिन्न एंड प्रोसेसिंग वापरण्यासाठी टंगस्टन कार्बाइड कण आकार, कार्बन सामग्री, व्हॅनाडियम सामग्री आणि क्रोमियम सामग्रीचे विशिष्ट संयोजन आवश्यक आहे, ज्याद्वारे विविध प्रकारचे टंगस्टन कार्बाइड पावडर तयार केले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, टंगस्टन कार्बाईड पावडर उत्पादक एटीआय ऑल्डीन, टंगस्टन कार्बाइड पावडरचे 23 मानक ग्रेड तयार करते आणि वापरकर्त्याच्या आवश्यकतेनुसार सानुकूलित टंगस्टन कार्बाइड पावडरचे वाण टंगस्टन कार्बाइड पावडरच्या मानक ग्रेडपेक्षा 5 पट जास्त पोहोचू शकतात.

सिमेंट केलेल्या कार्बाईड पावडरचा विशिष्ट ग्रेड तयार करण्यासाठी टंगस्टन कार्बाईड पावडर आणि मेटल बॉन्ड मिसळताना आणि पीसताना, विविध संयोजन वापरले जाऊ शकतात. सर्वात सामान्यतः वापरली जाणारी कोबाल्ट सामग्री 3% - 25% (वजन प्रमाण) आहे आणि साधनाचा गंज प्रतिकार वाढविण्याच्या आवश्यकतेच्या बाबतीत, निकेल आणि क्रोमियम जोडणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, इतर मिश्र धातु घटक जोडून मेटल बॉन्डमध्ये आणखी सुधारित केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, डब्ल्यूसी-सीओ सिमेंट केलेल्या कार्बाईडमध्ये रुथेनियम जोडल्यास त्याची कडकपणा कमी न करता त्याची कडकपणा लक्षणीय प्रमाणात सुधारू शकते. बाइंडरची सामग्री वाढविणे सिमेंट केलेल्या कार्बाईडची कठोरता देखील सुधारू शकते, परंतु यामुळे त्याची कडकपणा कमी होईल.

टंगस्टन कार्बाईड कणांचा आकार कमी केल्याने सामग्रीची कडकपणा वाढू शकतो, परंतु सिन्टरिंग प्रक्रियेदरम्यान टंगस्टन कार्बाईडचा कण आकार समान राहिला पाहिजे. सिन्टरिंग दरम्यान, टंगस्टन कार्बाईड कण विघटन आणि निषेधाच्या प्रक्रियेद्वारे एकत्र आणि वाढतात. वास्तविक सिन्टरिंग प्रक्रियेमध्ये, पूर्णपणे दाट सामग्री तयार करण्यासाठी, धातुचे बंधन द्रव बनते (ज्याला लिक्विड फेज सिन्टरिंग म्हणतात). टंगस्टन कार्बाईड कणांचा वाढीचा दर व्हॅनॅडियम कार्बाईड (व्हीसी), क्रोमियम कार्बाइड (सीआर 3 सी 2), टायटॅनियम कार्बाइड (टीआयसी), टॅन्टलम कार्बाइड (टीएसी) आणि निओबियम कार्बाईड (एनबीसी) यासह इतर संक्रमण मेटल कार्बाईड्स जोडून नियंत्रित केला जाऊ शकतो. जेव्हा टंगस्टन कार्बाईड पावडर मिसळले जाते आणि मेटल बॉन्डसह मिलिंग केले जाते तेव्हा हे मेटल कार्बाईड्स सहसा जोडले जातात, जरी टंगस्टन कार्बाइड पावडर कार्बरायझेशन केले जाते तेव्हा व्हॅनॅडियम कार्बाईड आणि क्रोमियम कार्बाईड देखील तयार होऊ शकतात.

टंगस्टन कार्बाईड पावडर रीसायकल केलेल्या कचरा सिमेंट केलेल्या कार्बाइड मटेरियलचा वापर करून देखील तयार केले जाऊ शकते. सिमेंट केलेल्या कार्बाईड उद्योगात स्क्रॅप कार्बाईडचा पुनर्वापर आणि पुनर्वापराचा दीर्घ इतिहास आहे आणि हा उद्योगाच्या संपूर्ण आर्थिक साखळीचा एक महत्त्वाचा भाग आहे, ज्यामुळे भौतिक खर्च कमी करण्यात, नैसर्गिक संसाधने वाचविण्यात आणि कचरा सामग्री टाळण्यास मदत होते. हानिकारक विल्हेवाट स्क्रॅप सिमेंटेड कार्बाईड सामान्यत: एपीटी (अमोनियम पॅराटंगस्टेट) प्रक्रिया, जस्त पुनर्प्राप्ती प्रक्रियेद्वारे किंवा क्रशिंगद्वारे पुन्हा वापरला जाऊ शकतो. या “पुनर्नवीनीकरण” टंगस्टन कार्बाईड पावडरमध्ये सामान्यत: चांगले, अंदाजे घनता असते कारण टंगस्टन कार्बरायझिंग प्रक्रियेद्वारे थेट टंगस्टन कार्बाईड पावडरपेक्षा त्यांच्याकडे पृष्ठभाग लहान असतो.

टंगस्टन कार्बाईड पावडर आणि मेटल बॉन्डच्या मिश्रित ग्राइंडिंगच्या प्रक्रियेची परिस्थिती देखील महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया पॅरामीटर्स आहे. बॉल मिलिंग आणि मायक्रोमिलिंग ही दोन सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणार्‍या मिलिंग तंत्र आहेत. दोन्ही प्रक्रिया मिल्ड पावडर आणि कण आकारात एकसमान मिश्रण सक्षम करतात. नंतर दाबलेल्या वर्कपीसमध्ये पुरेसे सामर्थ्य आहे, वर्कपीसचा आकार राखण्यासाठी आणि ऑपरेटर किंवा मॅनिपुलेटरला ऑपरेशनसाठी वर्कपीस उचलण्यास सक्षम करण्यासाठी, पीसताना सेंद्रिय बाईंडर जोडणे सहसा आवश्यक आहे. या बाँडची रासायनिक रचना दाबलेल्या वर्कपीसच्या घनता आणि सामर्थ्यावर परिणाम करू शकते. हाताळणी सुलभ करण्यासाठी, उच्च सामर्थ्य बाइंडर्स जोडणे चांगले आहे, परंतु याचा परिणाम कमी कॉम्पॅक्शन घनतेमध्ये होतो आणि अंतिम उत्पादनात दोष उद्भवू शकणार्‍या गठ्ठ्या तयार होऊ शकतात.

मिलिंग नंतर, पावडर सामान्यत: सेंद्रिय बाइंडर्सद्वारे एकत्रितपणे फ्री-फ्लोव्हिंग एग्लोमरेट्स तयार करण्यासाठी स्प्रे-वाळवले जाते. सेंद्रिय बाइंडरची रचना समायोजित करून, या एग्लोमरेट्सची प्रवाह आणि चार्ज घनता इच्छिततेनुसार तयार केली जाऊ शकते. खडबडीत किंवा बारीक कणांची तपासणी करून, साचा पोकळीमध्ये लोड केल्यावर चांगले प्रवाह सुनिश्चित करण्यासाठी एग्लोमरेटचे कण आकार वितरण अधिक तयार केले जाऊ शकते.

वर्कपीस मॅन्युफॅक्चरिंग

कार्बाईड वर्कपीस विविध प्रक्रियेच्या पद्धतींनी तयार केले जाऊ शकतात. वर्कपीसच्या आकारावर, आकार जटिलतेची पातळी आणि उत्पादन बॅचवर अवलंबून, बहुतेक कटिंग इन्सर्ट टॉप- आणि तळाशी-दाब कठोर मरण वापरून मोल्ड केले जातात. प्रत्येक दाबाच्या वेळी वर्कपीस वजन आणि आकाराची सुसंगतता राखण्यासाठी, पोकळीमध्ये वाहणा Sump ्या पावडर (वस्तुमान आणि व्हॉल्यूम) चे प्रमाण अगदी समान आहे हे सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे. पावडरची तरलता प्रामुख्याने एग्लोमेरेट्सच्या आकाराचे वितरण आणि सेंद्रिय बाइंडरच्या गुणधर्मांद्वारे नियंत्रित केली जाते. मोल्डेड वर्कपीसेस (किंवा “रिक्त”) साचा पोकळीमध्ये लोड केलेल्या पावडरवर 10-80 केएसआय (प्रति चौरस फूट किलो पौंड) मोल्डिंग प्रेशर लावून तयार केले जातात.

अगदी अत्यंत उच्च मोल्डिंग प्रेशरखाली, हार्ड टंगस्टन कार्बाइड कण विकृत किंवा खंडित होणार नाहीत, परंतु सेंद्रिय बाईंडर टंगस्टन कार्बाइड कणांमधील अंतरांमध्ये दाबले जाते, ज्यामुळे कणांची स्थिती निश्चित केली जाते. टंगस्टन कार्बाईड कणांचे बंधन जितके जास्त असेल तितके जास्त आणि वर्कपीसची कॉम्पॅक्शन घनता जास्त. सिमेंट केलेल्या कार्बाईड पावडरच्या ग्रेडचे मोल्डिंग गुणधर्म बदलू शकतात, धातूच्या बाइंडरच्या सामग्रीवर, टंगस्टन कार्बाइड कणांचे आकार आणि आकार, एकत्रिततेची डिग्री आणि सेंद्रिय बाइंडरची रचना आणि जोड यावर अवलंबून असू शकतात. सिमेंट केलेल्या कार्बाईड पावडरच्या ग्रेडच्या कॉम्पॅक्शन गुणधर्मांबद्दल परिमाणात्मक माहिती प्रदान करण्यासाठी, मोल्डिंग घनता आणि मोल्डिंग प्रेशर यांच्यातील संबंध सामान्यत: पावडर उत्पादकाने डिझाइन केलेले आणि तयार केले जाते. ही माहिती सुनिश्चित करते की पुरवलेली पावडर टूल निर्मात्याच्या मोल्डिंग प्रक्रियेशी सुसंगत आहे.

मोठ्या आकाराचे कार्बाईड वर्कपीस किंवा उच्च पैलू गुणोत्तर (जसे की एंड मिल्स आणि ड्रिलसाठी शॅन्क्स) सह कार्बाईड वर्कपीस सामान्यत: लवचिक बॅगमध्ये कार्बाइड पावडरच्या एकसमान दाबलेल्या ग्रेडपासून तयार केले जातात. संतुलित प्रेसिंग पद्धतीचे उत्पादन चक्र मोल्डिंग पद्धतीपेक्षा लांब असले तरी, साधनाची उत्पादन किंमत कमी आहे, म्हणून लहान बॅच उत्पादनासाठी ही पद्धत अधिक योग्य आहे.

ही प्रक्रिया पद्धत म्हणजे बॅगमध्ये पावडर ठेवणे, आणि पिशवीचे तोंड सील करणे आणि नंतर बॅग भरलेल्या बॅगला चेंबरमध्ये ठेवणे आणि दाबण्यासाठी हायड्रॉलिक डिव्हाइसद्वारे 30-60ksi चा दबाव लावा. दाबलेल्या वर्कपीसेसला बर्‍याचदा सिन्टरिंग करण्यापूर्वी विशिष्ट भूमितींमध्ये मशीन केले जाते. कॉम्पॅक्शन दरम्यान वर्कपीस संकोचन सामावून घेण्यासाठी आणि पीसण्याच्या ऑपरेशनसाठी पुरेसे मार्जिन प्रदान करण्यासाठी पोत्याचा आकार वाढविला जातो. वर्कपीस दाबल्यानंतर प्रक्रिया करणे आवश्यक असल्याने, चार्जिंगच्या सुसंगततेची आवश्यकता मोल्डिंग पद्धतीपेक्षा तितकी कठोर नसते, परंतु प्रत्येक वेळी समान प्रमाणात पावडर बॅगमध्ये लोड होते हे सुनिश्चित करणे अद्याप इष्ट आहे. जर पावडरची चार्जिंग घनता खूपच लहान असेल तर यामुळे बॅगमध्ये अपुरी पावडर होऊ शकते, परिणामी वर्कपीस खूपच लहान आणि स्क्रॅप करणे आवश्यक आहे. जर पावडरची लोडिंग घनता खूप जास्त असेल आणि बॅगमध्ये लोड केलेली पावडर जास्त असेल तर, वर्कपीस दाबल्यानंतर अधिक पावडर काढण्यासाठी प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे. जरी जादा पावडर काढली गेली आणि स्क्रॅप केलेले वर्कपीस रीसायकल केले जाऊ शकतात, परंतु असे केल्याने उत्पादकता कमी होते.

एक्सट्र्यूजन मरण किंवा इंजेक्शन मरण वापरून कार्बाईड वर्कपीसेस देखील तयार केले जाऊ शकतात. एक्स्ट्र्यूजन मोल्डिंग प्रक्रिया अ‍ॅक्सिसिमेट्रिक शेप वर्कपीसेसच्या वस्तुमान उत्पादनासाठी अधिक योग्य आहे, तर इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया सामान्यत: जटिल आकाराच्या वर्कपीसच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी वापरली जाते. दोन्ही मोल्डिंग प्रक्रियेमध्ये, सिमेंट केलेल्या कार्बाईड पावडरचे ग्रेड सेंद्रिय बाईंडरमध्ये निलंबित केले जातात जे सिमेंट केलेल्या कार्बाईड मिक्सला टूथपेस्ट सारखी सुसंगतता देते. त्यानंतर कंपाऊंड एकतर छिद्रातून बाहेर काढले जाते किंवा तयार होणार्‍या पोकळीमध्ये इंजेक्शन दिले जाते. सिमेंट केलेल्या कार्बाइड पावडरच्या ग्रेडची वैशिष्ट्ये मिश्रणात पावडरचे इष्टतम प्रमाण निर्धारित करतात आणि पोकळीतील एक्सट्र्यूजन होल किंवा इंजेक्शनद्वारे मिश्रणाच्या प्रवाहावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पाडतात.

वर्कपीस मोल्डिंग, आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग, एक्सट्रूझन किंवा इंजेक्शन मोल्डिंगद्वारे तयार झाल्यानंतर, अंतिम सिन्टरिंग स्टेजच्या आधी सेंद्रिय बाईंडर वर्कपीसमधून काढून टाकणे आवश्यक आहे. सिन्टरिंग वर्कपीसमधून पोर्सिटी काढून टाकते, त्यास पूर्णपणे (किंवा भरीव) दाट बनते. सिन्टरिंग दरम्यान, प्रेस-तयार केलेल्या वर्कपीसमधील मेटल बॉन्ड द्रव बनते, परंतु वर्कपीस केशिका सैन्याने आणि कण दुवा च्या एकत्रित क्रियेखाली त्याचा आकार कायम ठेवतो.

सिन्टरिंगनंतर, वर्कपीस भूमिती समान राहते, परंतु परिमाण कमी होते. सिन्टरिंगनंतर आवश्यक वर्कपीस आकार प्राप्त करण्यासाठी, साधन डिझाइन करताना संकोचन दराचा विचार करणे आवश्यक आहे. प्रत्येक साधन बनविण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या कार्बाइड पावडरचा ग्रेड योग्य दबावाखाली कॉम्पॅक्ट केल्यावर योग्य संकोचन करण्यासाठी डिझाइन करणे आवश्यक आहे.

जवळजवळ सर्व प्रकरणांमध्ये, सिन्टर केलेल्या वर्कपीसवर सिंटरिंगनंतरचे उपचार आवश्यक आहेत. कटिंग टूल्सचा सर्वात मूलभूत उपचार म्हणजे कटिंगची धार धारदार करणे. बर्‍याच साधनांना सिन्टरिंगनंतर त्यांची भूमिती आणि परिमाण पीसणे आवश्यक असते. काही साधनांना शीर्ष आणि खालच्या ग्राइंडिंगची आवश्यकता असते; इतरांना परिघीय ग्राइंडिंग आवश्यक आहे (कटिंग एज धारदार किंवा तीक्ष्ण न करता). ग्राइंडिंग मधील सर्व कार्बाईड चिप्सचे पुनर्वापर केले जाऊ शकते.

वर्कपीस कोटिंग

बर्‍याच प्रकरणांमध्ये, तयार वर्कपीस लेपित करणे आवश्यक आहे. कोटिंग वंगण आणि वाढीव कडकपणा तसेच सब्सट्रेटला एक प्रसार अडथळा प्रदान करते, उच्च तापमानाच्या संपर्कात असताना ऑक्सिडेशनला प्रतिबंधित करते. सिमेंट केलेले कार्बाइड सब्सट्रेट कोटिंगच्या कामगिरीसाठी गंभीर आहे. मॅट्रिक्स पावडरच्या मुख्य गुणधर्मांच्या अनुरुप व्यतिरिक्त, मॅट्रिक्सच्या पृष्ठभागाच्या गुणधर्म देखील रासायनिक निवडीद्वारे आणि सिंटरिंग पद्धती बदलून तयार केले जाऊ शकतात. कोबाल्टच्या स्थलांतरातून, उर्वरित वर्कपीसच्या तुलनेत 20-30 μm जाडीच्या आत ब्लेड पृष्ठभागाच्या बाहेरील सर्वात बाह्य थरात अधिक कोबाल्ट समृद्ध केले जाऊ शकते, ज्यामुळे सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागास अधिक चांगले सामर्थ्य आणि कठोरपणा मिळतो, ज्यामुळे ते विकृत रूपात अधिक प्रतिरोधक बनते.

त्यांच्या स्वत: च्या उत्पादन प्रक्रियेच्या आधारे (जसे की ड्वॅक्सिंग पद्धत, हीटिंग रेट, सिन्टरिंग वेळ, तापमान आणि कार्बर्झिंग व्होल्टेज), साधन निर्मात्यास वापरल्या जाणार्‍या सिमेंट केलेल्या कार्बाइड पावडरच्या ग्रेडसाठी काही विशेष आवश्यकता असू शकतात. काही टूलमेकर्स व्हॅक्यूम फर्नेसमध्ये वर्कपीसवर काम करू शकतात, तर काहीजण गरम आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग (हिप) सिन्टरिंग फर्नेस (जे कोणत्याही अवशेष काढण्यासाठी प्रक्रियेच्या चक्राच्या शेवटी वर्कपीसवर दबाव आणतात) वापरू शकतात. वर्कपीसची घनता वाढविण्यासाठी व्हॅक्यूम फर्नेसमध्ये सिंटर केलेले वर्कपीस अतिरिक्त प्रक्रियेद्वारे गरम आयसोस्टेटिकली दाबण्याची देखील आवश्यकता असू शकते. काही साधन उत्पादक कमी कोबाल्ट सामग्रीसह मिश्रणाची सिंटर घनता वाढविण्यासाठी उच्च व्हॅक्यूम सिन्टरिंग तापमानाचा वापर करू शकतात, परंतु हा दृष्टिकोन त्यांच्या मायक्रोस्ट्रक्चरला त्रास देऊ शकेल. बारीक धान्य आकार राखण्यासाठी, टंगस्टन कार्बाईडच्या लहान कण आकारासह पावडर निवडले जाऊ शकतात. विशिष्ट उत्पादन उपकरणांशी जुळण्यासाठी, सिमेंट केलेल्या कार्बाईड पावडरमधील कार्बन सामग्रीसाठी डिव्हॅक्सिंग अटी आणि कार्बुरिझिंग व्होल्टेजमध्ये देखील भिन्न आवश्यकता आहेत.

ग्रेड वर्गीकरण

टंगस्टन कार्बाईड पावडर, मिश्रण रचना आणि मेटल बाइंडर सामग्रीचे विविध प्रकारचे संयोजन बदल, धान्य वाढीस प्रतिबंधक इत्यादी प्रकार आणि विविध प्रकारचे सिमेंट केलेले कार्बाइड ग्रेड तयार करतात. हे पॅरामीटर्स सिमेंट केलेल्या कार्बाईड आणि त्याच्या गुणधर्मांची मायक्रोस्ट्रक्चर निर्धारित करतील. गुणधर्मांची काही विशिष्ट संयोजन काही विशिष्ट प्रक्रिया अनुप्रयोगांना प्राधान्य बनली आहे, ज्यामुळे विविध सिमेंट केलेल्या कार्बाइड ग्रेडचे वर्गीकरण करणे अर्थपूर्ण बनले आहे.

मशीनिंग applications प्लिकेशन्ससाठी दोन सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या कार्बाइड वर्गीकरण प्रणाली म्हणजे सी पदनाम प्रणाली आणि आयएसओ पदनाम प्रणाली. जरी कोणतीही प्रणाली सिमेंट केलेल्या कार्बाईड ग्रेडच्या निवडीवर परिणाम करणारे भौतिक गुणधर्म पूर्णपणे प्रतिबिंबित करीत नाही, परंतु ते चर्चेसाठी प्रारंभिक बिंदू प्रदान करतात. प्रत्येक वर्गीकरणासाठी, बर्‍याच उत्पादकांचे स्वतःचे विशेष ग्रेड असतात, परिणामी विविध प्रकारचे कार्बाइड ग्रेड。。

कार्बाईड ग्रेड देखील रचनांद्वारे वर्गीकृत केले जाऊ शकतात. टंगस्टन कार्बाईड (डब्ल्यूसी) ग्रेड तीन मूलभूत प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात: साधे, मायक्रोक्रिस्टलिन आणि अलोईड. सिंप्लेक्स ग्रेडमध्ये प्रामुख्याने टंगस्टन कार्बाइड आणि कोबाल्ट बाइंडर्स असतात, परंतु त्यात धान्य वाढीस प्रतिबंधक देखील असू शकतात. मायक्रोक्रिस्टलिन ग्रेड टंगस्टन कार्बाईड आणि कोबाल्ट बाईंडरने बनलेला आहे जो अनेक हजारो व्हॅनिअम कार्बाइड (व्हीसी) आणि (ओआर) क्रोमियम कार्बाईड (सीआर 3 सी 2) सह जोडला गेला आहे आणि त्याचे धान्य आकार 1 μm किंवा त्यापेक्षा कमी पर्यंत पोहोचू शकते. अ‍ॅलोय ग्रेड टंगस्टन कार्बाईड आणि कोबाल्ट बाइंडर्ससह बनलेले आहेत ज्यात काही टक्के टायटॅनियम कार्बाइड (टीआयसी), टॅन्टलम कार्बाइड (टीएसी) आणि निओबियम कार्बाइड (एनबीसी) आहेत. या जोडण्या क्यूबिक कार्बाईड्स म्हणून देखील ओळखल्या जातात कारण त्यांच्या सिंटरिंग गुणधर्मांमुळे. परिणामी मायक्रोस्ट्रक्चर एक इनोमोजेनियस तीन-फेज रचना प्रदर्शित करते.

1) साधे कार्बाइड ग्रेड

मेटल कटिंगसाठी या ग्रेडमध्ये सामान्यत: 3% ते 12% कोबाल्ट (वजनानुसार) असते. टंगस्टन कार्बाईड धान्यांची आकार श्रेणी सहसा 1-8 μm दरम्यान असते. इतर ग्रेड प्रमाणेच, टंगस्टन कार्बाईडचा कण आकार कमी केल्याने त्याची कडकपणा आणि ट्रान्सव्हर्स फाटणे सामर्थ्य (टीआरएस) वाढते, परंतु त्याची कडकपणा कमी होते. शुद्ध प्रकाराची कठोरता सहसा HRA89-93.5 दरम्यान असते; ट्रान्सव्हर्स फुटणे सामर्थ्य सहसा 175-350KSI दरम्यान असते. या ग्रेडच्या पावडरमध्ये मोठ्या प्रमाणात पुनर्नवीनीकरण केलेली सामग्री असू शकते.

साध्या प्रकारच्या ग्रेडचे सी ग्रेड सिस्टममध्ये सी 1-सी 4 मध्ये विभागले जाऊ शकते आणि आयएसओ ग्रेड सिस्टममधील के, एन, एस आणि एच ग्रेड मालिकेनुसार वर्गीकरण केले जाऊ शकते. इंटरमीडिएट प्रॉपर्टीसह सिंप्लेक्स ग्रेडचे सामान्य-हेतू ग्रेड (जसे की सी 2 किंवा के 20) म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकते आणि ते वळविणे, मिलिंग, प्लॅनिंग आणि कंटाळवाणे यासाठी वापरले जाऊ शकते; लहान धान्य आकार किंवा कमी कोबाल्ट सामग्रीसह ग्रेड आणि उच्च कडकपणाचे फिनिशिंग ग्रेड (जसे की सी 4 किंवा के 01) म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकते; मोठ्या धान्य आकार किंवा उच्च कोबाल्ट सामग्रीसह ग्रेड आणि अधिक कडकपणाचे रफिंग ग्रेड (जसे की सी 1 किंवा के 30) म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकते.

मशीनिंग कास्ट लोह, 200 आणि 300 मालिका स्टेनलेस स्टील, अ‍ॅल्युमिनियम आणि इतर नॉन-फेरस मेटल्स, सुपरलॉयस आणि कठोर स्टील्ससाठी मशीनिंगसाठी सिम्प्लेक्स ग्रेडमध्ये बनविलेले साधन वापरले जाऊ शकतात. हे ग्रेड नॉन-मेटल कटिंग applications प्लिकेशन्समध्ये देखील वापरले जाऊ शकतात (उदा. रॉक आणि जिओलॉजिकल ड्रिलिंग टूल्स म्हणून) आणि या ग्रेडची धान्य आकाराची श्रेणी 1.5-10μm (किंवा मोठे) आणि कोबाल्ट सामग्री 6%-16%आहे. साध्या कार्बाईड ग्रेडचा आणखी एक नॉन-मेटल कटिंगचा वापर मरण आणि पंचांच्या निर्मितीमध्ये आहे. या ग्रेडमध्ये सामान्यत: 16%-30%च्या कोबाल्ट सामग्रीसह मध्यम धान्य आकार असते.

(२) मायक्रोक्रिस्टलिन सिमेंट कार्बाईड ग्रेड

अशा ग्रेडमध्ये सहसा 6% -15% कोबाल्ट असतो. लिक्विड फेज सिन्टरिंग दरम्यान, व्हॅनॅडियम कार्बाईड आणि/किंवा क्रोमियम कार्बाईडची जोड 1 μm पेक्षा कमी कण आकारासह बारीक धान्य रचना प्राप्त करण्यासाठी धान्य वाढीवर नियंत्रण ठेवू शकते. या बारीक-दाणेदार ग्रेडमध्ये 500 केएसआयच्या वर खूप कठोरता आणि ट्रान्सव्हर्स फाटणे सामर्थ्य आहे. उच्च सामर्थ्य आणि पुरेसे कठोरपणाचे संयोजन या ग्रेडला मोठ्या सकारात्मक रॅक एंगलचा वापर करण्यास अनुमती देते, ज्यामुळे कटिंग फोर्स कमी होते आणि धातूची सामग्री ढकलण्याऐवजी कापून पातळ चिप्स तयार होते.

सिमेंट केलेल्या कार्बाईड पावडरच्या ग्रेडच्या उत्पादनात विविध कच्च्या मालाची कठोर गुणवत्ता ओळखणे आणि भौतिक सूक्ष्म संरचनेत असामान्यपणे मोठ्या धान्य तयार होण्यापासून रोखण्यासाठी सिन्टरिंग प्रक्रियेच्या परिस्थितीचे कठोर नियंत्रण, योग्य भौतिक गुणधर्म मिळविणे शक्य आहे. धान्य आकार लहान आणि एकसमान ठेवण्यासाठी, कच्चा माल आणि पुनर्प्राप्ती प्रक्रियेचे संपूर्ण नियंत्रण आणि विस्तृत गुणवत्ता चाचणी असल्यास पुनर्नवीनीकरण केलेल्या रीसायकल पावडरचा वापर केला पाहिजे.

आयएसओ ग्रेड सिस्टममधील एम ग्रेड मालिकेनुसार मायक्रोक्रिस्टलिन ग्रेडचे वर्गीकरण केले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, सी ग्रेड सिस्टम आणि आयएसओ ग्रेड सिस्टममधील इतर वर्गीकरण पद्धती शुद्ध ग्रेड सारख्याच आहेत. मायक्रोक्रिस्टलिन ग्रेड वापरली जाऊ शकतात जी मऊ वर्कपीस मटेरियल कापणारी साधने तयार केली जाऊ शकतात, कारण साधनाची पृष्ठभाग अत्यंत गुळगुळीत केली जाऊ शकते आणि अत्यंत तीक्ष्ण कटिंग धार राखू शकते.

मायक्रोक्रिस्टलिन ग्रेड निकेल-आधारित सुपरलॉयस मशीन करण्यासाठी देखील वापरले जाऊ शकतात, कारण ते 1200 डिग्री सेल्सियस पर्यंतचे तापमान कमी करू शकतात. सुपरलॉयस आणि इतर विशेष सामग्रीच्या प्रक्रियेसाठी, मायक्रोक्रिस्टलिन ग्रेड टूल्स आणि रुथेनियम असलेल्या शुद्ध ग्रेड साधनांचा वापर एकाच वेळी त्यांचा पोशाख प्रतिकार, विकृतीकरण प्रतिकार आणि कठोरपणा सुधारू शकतो. मायक्रोक्रिस्टलिन ग्रेड देखील फिरण्या साधनांच्या निर्मितीसाठी योग्य आहेत जसे की कातरणे तणाव निर्माण करते. सिमेंट केलेल्या कार्बाईडच्या संमिश्र ग्रेडपासून बनविलेले एक ड्रिल आहे. त्याच ड्रिलच्या विशिष्ट भागांमध्ये, सामग्रीमधील कोबाल्ट सामग्री बदलते, जेणेकरून ड्रिलची कठोरता आणि कठोरपणा प्रक्रियेच्या गरजेनुसार अनुकूलित होईल.

()) अ‍ॅलोय प्रकार सिमेंटेड कार्बाईड ग्रेड

हे ग्रेड प्रामुख्याने स्टीलचे भाग कापण्यासाठी वापरले जातात आणि त्यांची कोबाल्ट सामग्री सहसा 5%-10%असते आणि धान्य आकार 0.8-2μm पर्यंत असते. 4% -25% टायटॅनियम कार्बाईड (टीआयसी) जोडून, ​​स्टीलच्या चिप्सच्या पृष्ठभागावर पसरण्यासाठी टंगस्टन कार्बाइड (डब्ल्यूसी) ची प्रवृत्ती कमी केली जाऊ शकते. 25% टॅन्टलम कार्बाइड (टीएसी) आणि निओबियम कार्बाइड (एनबीसी) पर्यंत जोडून साधन सामर्थ्य, क्रेटर पोशाख प्रतिकार आणि थर्मल शॉक प्रतिरोध सुधारला जाऊ शकतो. अशा क्यूबिक कार्बाईड्सची जोड देखील साधनाची लाल कडकपणा वाढवते, जड कटिंग किंवा इतर ऑपरेशन्समध्ये टूलचे थर्मल विकृती टाळण्यास मदत करते जिथे अत्याधुनिक उच्च तापमान तयार होईल. याव्यतिरिक्त, टायटॅनियम कार्बाईड वर्कपीसमध्ये क्यूबिक कार्बाईड वितरणाची एकरूपता सुधारण्यासाठी, सिन्टरिंग दरम्यान न्यूक्लियेशन साइट प्रदान करू शकते.

सर्वसाधारणपणे सांगायचे तर, अ‍ॅलोय-प्रकार सिमेंट केलेल्या कार्बाइड ग्रेडची कठोरता श्रेणी एचआरए 91-94 आहे आणि ट्रान्सव्हर्स फ्रॅक्चरची शक्ती 150-300 केएसआय आहे. शुद्ध ग्रेडच्या तुलनेत, मिश्रधातू ग्रेडमध्ये पोशाख प्रतिकार आणि कमी सामर्थ्य आहे, परंतु चिकट पोशाखांना अधिक चांगला प्रतिकार आहे. अ‍ॅलोय ग्रेड सी ग्रेड सिस्टममध्ये सी 5-सी 8 मध्ये विभागले जाऊ शकतात आणि आयएसओ ग्रेड सिस्टममधील पी आणि एम ग्रेड मालिकेनुसार वर्गीकृत केले जाऊ शकतात. इंटरमीडिएट प्रॉपर्टीसह मिश्र धातु ग्रेड सामान्य हेतू ग्रेड (जसे की सी 6 किंवा पी 30) म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकतात आणि ते बदलणे, टॅप करणे, प्लॅनिंग आणि मिलिंगसाठी वापरले जाऊ शकतात. सर्वात कठीण ग्रेडचे फिनिशिंग ग्रेड (जसे की सी 8 आणि पी 01) म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकते टर्निंग आणि कंटाळवाणे ऑपरेशन पूर्ण करण्यासाठी. या ग्रेडमध्ये सामान्यत: आवश्यक कडकपणा मिळविण्यासाठी आणि प्रतिकार करण्यासाठी धान्य आकार आणि कोबाल्टची सामग्री कमी असते. तथापि, अधिक क्यूबिक कार्बाईड्स जोडून समान भौतिक गुणधर्म मिळू शकतात. सर्वोच्च खडतरपणासह ग्रेडचे रफिंग ग्रेड (उदा. सी 5 किंवा पी 50) म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकते. या ग्रेडमध्ये सामान्यत: मध्यम धान्य आकार आणि उच्च कोबाल्ट सामग्री असते, क्रॅक वाढीस प्रतिबंधित करून इच्छित खडबडीतपणा साध्य करण्यासाठी क्यूबिक कार्बाईड्सची कमी जोड असते. व्यत्यय आणणार्‍या ऑपरेशन्समध्ये, साधन पृष्ठभागावरील उच्च कोबाल्ट सामग्रीसह वर नमूद केलेल्या कोबाल्ट-समृद्ध ग्रेडचा वापर करून कटिंग कार्यक्षमता आणखी सुधारली जाऊ शकते.

लोअर टायटॅनियम कार्बाईड सामग्रीसह मिश्र धातु ग्रेड स्टेनलेस स्टील आणि निंदनीय लोह मशीनिंगसाठी वापरला जातो, परंतु निकेल-आधारित सुपरलॉयस सारख्या नॉन-फेरस धातूंना मशीनिंगसाठी देखील वापरला जाऊ शकतो. या ग्रेडचे धान्य आकार सहसा 1 μm पेक्षा कमी असते आणि कोबाल्ट सामग्री 8%-12%असते. एम 10 सारख्या कठोर ग्रेडचा वापर निंदनीय लोह फिरविण्यासाठी केला जाऊ शकतो; एम 40 सारख्या कठोर ग्रेडचा वापर स्टील गिरणी आणि प्लॅनिंगसाठी किंवा स्टेनलेस स्टील किंवा सुपरलॉयस फिरविण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

अ‍ॅलोय-प्रकार सिमेंट कार्बाईड ग्रेड देखील नॉन-मेटल कटिंगच्या उद्देशाने वापरल्या जाऊ शकतात, मुख्यत: पोशाख-प्रतिरोधक भागांच्या निर्मितीसाठी. या ग्रेडचा कण आकार सहसा 1.2-2 μm असतो आणि कोबाल्ट सामग्री 7%-10%असते. हे ग्रेड तयार करताना, रीसायकल केलेल्या कच्च्या मालाची उच्च टक्केवारी सहसा जोडली जाते, परिणामी परिधान भाग अनुप्रयोगांमध्ये उच्च खर्च-प्रभावीपणा. परिधान भागांना चांगले गंज प्रतिकार आणि उच्च कडकपणा आवश्यक आहे, जे या ग्रेड तयार करताना निकेल आणि क्रोमियम कार्बाईड जोडून मिळू शकते.

साधन उत्पादकांच्या तांत्रिक आणि आर्थिक आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, कार्बाइड पावडर हा मुख्य घटक आहे. साधन उत्पादकांच्या मशीनिंग उपकरणे आणि प्रक्रिया पॅरामीटर्ससाठी डिझाइन केलेले पावडर तयार केलेल्या वर्कपीसची कामगिरी सुनिश्चित करतात आणि परिणामी शेकडो कार्बाइड ग्रेड आहेत. कार्बाईड सामग्रीचे पुनर्वापरयोग्य स्वरूप आणि पावडर पुरवठादारांसह थेट कार्य करण्याची क्षमता टूलमेकर्सना त्यांच्या उत्पादनाची गुणवत्ता आणि भौतिक खर्च प्रभावीपणे नियंत्रित करण्यास अनुमती देते.