Твердосплавные полоски с острыми краями

Твердосплавные полоски с острыми краями являются незаменимым материалом для резки, обработки и других промышленных применений, требующих высокопрочных лезвий и кромок. В этой статье представлен полный обзор свойств твердосплавных полос, их производства, марок, размеров, применения, плюсов/минусов и поставщиков.

Что такое твердосплавные полоски?

Твердосплавные полосы - это длинные тонкие куски чрезвычайно твердого металлического композита, содержащего карбид вольфрама. Они характеризуются превосходной твердостью, прочностью и износостойкостью, что делает их идеальными для применения в качестве режущего инструмента с острыми кромками и лезвий.

Основные свойства твердосплавных полос

НедвижимостьОписание
ТвердостьИсключительно высокая твердость 80-90 HRA, близкая к алмазной
ПрочностьОчень прочный и жесткий, устойчив к растрескиванию и сколам
ЖесткостьУдаропрочность благодаря кобальтовому связующему
ИзносостойкостьВысокая устойчивость к абразивному/клеевому износу
Коррозионная стойкостьХимически инертен, противостоит коррозии
Термическое сопротивлениеВыдерживает высокие температуры

Основными факторами, влияющими на свойства твердосплавной ленты, являются:

  • Размер зерна - Ультратонкие порошки улучшают твердость и прочность
  • Переплеты - Кобальтовое связующее обеспечивает легкую формуемость и повышает прочность
  • Легирование - Такие элементы, как Ti, Ta, улучшают определенные свойства
  • Производственный процесс - Контролирует микроструктуру и минимизирует дефекты

Правильный контроль этих параметров позволяет подбирать полоски для конкретных задач резки.

carbide strips with sharp edge

Производство твердосплавных полос

Твердосплавные полосы изготавливаются методом порошковой металлургии с последующей термообработкой:

  • Смешивание зерен ультратонкого карбида с кобальтовой связкой
  • Компактирование в заготовки для зеленой ленты
  • Спекание полос при температуре 1400oC для сплавления частиц
  • Прокатка или волочение до конечного размера полосы
  • Правка, шлифовка кромок и термообработка
  • Близкие допуски размеров и прецизионная шлифовка кромок

Для повышения прочности и оптимизации свойств используются передовые методы: распылительная сушка, депарафинизация, вакуумное спекание и электроэрозионная резка. Строгий контроль процесса сводит к минимуму отклонения между полосами.

Степени твердосплавных полос

Твердосплавные полосы выпускаются в различных стандартных составах или сортах для конкретных применений:

Степени твердосплавных полос

КлассОписаниеКлючевые приложения
C1/C2Прямой карбид вольфрама (WC)Резка общего назначения, формовка
C3/C4Унитаз с ингибиторами роста зернаПрецизионные режущие инструменты
C5/C6Сплавы WC-TiC-TaC/NbCВысокоскоростная обработка
C7/C8Сплавы WC-TiC-TaC-CoСложная обработка сплавов, композитов
C9/C10Сверхмелкие зерна WCБритвенные лезвия, хирургические инструменты
C11/C12Армированные керамикой планкиВысокая температурная стабильность

Продолжают появляться более сложные марки для специализированного резания. Основными критериями для выбора подходящих марок являются требования к применению, свойства заготовки, скорость резания и стоимость.

Твердосплавные полоски с острым краем Размеры

Твердосплавные полосы производятся стандартной ширины и толщины в соответствии с допусками ISO/ANSI B74.12:

Размеры твердосплавных полос

Диапазон шириныДиапазон толщины
1/32″ - 1"+0.001" - 0.125"+

Типичные размеры включают:

  • Полоски толщиной 0,008 дюйма и шириной 1/2 дюйма
  • Полоски толщиной 0,02″ и шириной 1″
  • Полоски толщиной 1 мм и шириной 10 мм

Также доступны более тонкие полосы до 0,001" и узкие сечения, например 0,1" x 0,1". По запросу могут быть изготовлены твердосплавные полоски нестандартных размеров.

Преимущества твердосплавных полос

Твердосплавные полосы имеют явные преимущества перед другими режущими материалами:

Преимущества твердосплавных полос

ПараметрПреимущество
ТвердостьВ 4 раза тверже инструментальной стали, что обеспечивает более острые края
ИзносостойкостьЗначительно меньшая интенсивность износа, 5-10-кратный срок службы инструмента
Химическая инертностьНе реагирует на обрабатываемые материалы, в отличие от быстрорежущей стали или керамики
Термическое сопротивлениеСохраняет твердость при высоких температурах
ИзготавливаемостьПозволяет выполнять более тонкие допуски и сложные геометрические формы
ПоследовательностьПредсказуемые свойства благодаря строгому контролю процесса
Эффективность затратНесмотря на рост цен, снижение общих операционных затрат

Чрезвычайная твердость позволяет создавать более острые и прочные режущие кромки, что приводит к гладким и точным резам, увеличению срока службы инструмента и снижению частоты его замены.

Ограничения твердосплавных полос

Твердосплавные полоски имеют некоторые ограничения, о которых следует знать пользователям:

Недостатки твердосплавных полос

ОграничениеОписание
ХрупкостьВосприимчивость к растрескиванию от ударных нагрузок
Химическая реактивностьРеагирует с чрезвычайно агрессивными жидкостями
Высокое давлениеТребуется оборудование для формовки под очень высоким давлением
Первоначальные затратыДороже, чем сплавы из углеродистой стали
ИнвентаризацияБолее широкий ассортимент марок и размеров на складе
Возможность вторичной переработкиВосстановление использованных полос является сложной задачей

Несмотря на то, что повышенная твердость обеспечивает лучшую режущую способность, она также приводит к растрескиванию твердосплавных полос при резких ударах. Кроме того, они плохо работают в сильнокислых/щелочных растворах. Зависимость от кобальта ограничивает производительность при температурах выше 1000°C.

Технические характеристики твердосплавных полос

Твердосплавные полосы имеют точные технические характеристики, определенные международными организациями по стандартизации:

Стандарты твердосплавных полос

ОрганизацияСтандарт
ISOISO 513:2012 Классификация и применение твердых режущих материалов
ANSIANSI B74.12-2009 Твердосплавные заготовки для инструментов и штампов
ASTMF2094-18 Стандартная спецификация для тяжелых порошков WC
MILMIL-T-13326 Заготовки для инструментов из карбида вольфрама

В них полосы классифицируются по свойствам, составу, размеру зерна, геометрии, допускам на размеры, маркировке, проверке качества, процедурам испытаний и способам упаковки для облегчения идентификации и отслеживания.

Пользователи должны выбирать полосы в соответствии с требуемой твердостью, пределом прочности при поперечном разрыве, стандартами контроля магнитных частиц, пороговыми значениями шероховатости поверхности, процентным содержанием кобальта, микроструктурой и другими параметрами, указанными в этих спецификациях.

Сравнение твердосплавных полос

Марки твердосплавных полос значительно отличаются по стоимости, производительности и области применения.

Сравнение классов

ПараметрC2 Прямой классC6 10% TiC легированныйC8 25% TiC/TaC/WC
Твердость86 HRA88 HRA89 HRA
Прочность при поперечном разрыве350 кси450 кси600 кси
Максимальная температура1000°C1100°C1150°C
Ключевые приложенияОбщее назначениеБыстрорежущая сталь, сплавыНикелевые сплавы, композиты
Относительная цена1X1.4X1.8X

Более сложные составы стоят дороже, но позволяют резать более твердые материалы при более высоких скоростях и температурах. Поэтому при выборе самой простой марки для удовлетворения требований необходимо соблюдать баланс между производительностью и стоимостью.

Поставщики твердосплавных полос

Специализированные производители по всему миру выпускают заготовки твердосплавных полос и готовые режущие инструменты:

Крупнейшие компании по производству твердосплавных полос

КомпанияРасположениеДоступные оценки
KennametalСШАC1 - C12, пользовательский
Mitsubishi MaterialsЯпонияC2 - C8
CeratizitЛюксембургC1 - C12, Нанограды
SandvikШвецияC2 - C6 Титановые сплавы
Китай ВольфрамКитайC2 - C4 Эконом класс

Среди других источников - Kyocera, ZZM Carbide, Zhuzhou Jinggong и TaeguTec. Большинство производителей предлагают OEM-услуги по разработке и изготовлению твердосплавных режущих инструментов для конкретного применения с использованием подложек из твердосплавных полос собственного производства.

Средние цены на полосу твердого сплава

КлассПолоса толщиной 0,020″ x 0,5″ шириной
Общее назначение C2$8-12 за штуку
Финишная резка C4$15-20 за штуку
Быстрорежущая сталь C6$25-35 за штуку

Цены варьируются в зависимости от объема, размеров, технологии изготовления и экономических факторов. Цены на сплавы с дополнительными TiC или керамическими армирующими элементами выше на 50%.

carbide strips with sharp edge

Вопросы и ответы

В: Как часто требуется замена твердосплавных полос?

О: Благодаря исключительной износостойкости твердосплавные полоски служат в 5-10 раз дольше, чем кромки из инструментальной стали, прежде чем потребуют замены. Кромки из быстрорежущей стали могут потребовать замены через 1-2 часа, в то время как твердосплавные могут работать 15-20 часов.

В: Можно ли перерабатывать использованные твердосплавные полосы?

О: Восстановление использованных твердосплавных полос сопряжено с определенными трудностями, поскольку кобальтовое связующее ограничивает высокотемпературную обработку. Специализированные компании используют химические процессы для извлечения вольфрама, но это дорого из-за низкой степени извлечения и сложных требований к утилизации отходов.

Вопрос: Какой толщины могут быть твердосплавные полосы?

О: Заготовки твердосплавных полос толщиной до 2 дюймов производятся методами порошковой металлургии с последующей прокаткой/вытяжкой для уменьшения толщины. Максимальная толщина зависит от мощности пресса для прессования порошковых прекурсоров. Более тонкие полосы позволяют изготавливать сложные наконечники и кромки.

Вопрос: В каких отраслях промышленности используются режущие инструменты из твердосплавной ленты?

О: Помимо обработки металлов, твердосплавные инструменты режут стекло, керамику, дерево, композиты, кремний, ткани, пластики и даже продукты питания. К основным отраслям промышленности, где используются такие инструменты, относятся автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, производство пресс-форм, потребительских товаров, электроники, строительство, производство бумаги, медицинских приборов, текстиля и пищевая промышленность.

В: Почему стоит выбрать твердый сплав, а не быстрорежущую сталь?

О: Твердосплавные полоски обладают исключительной твердостью, обеспечивающей более острые и гладкие резы, и в 4-5 раз более длительным сроком службы по сравнению с быстрорежущей сталью, прежде чем потребуется повторная шлифовка или замена. Несмотря на более высокие первоначальные затраты, твердосплавные полосы обеспечивают самые низкие общие эксплуатационные расходы и более высокую производительность.

Заключение

Обладая исключительной твердостью и износостойкостью, твердосплавные полоски создают острые и прочные режущие кромки, идеально подходящие для обработки, продольной резки, обрезки, нарезки и других сложных задач. Они значительно увеличивают срок службы и производительность по сравнению со стальными кромками. Ведущие мировые производители предлагают твердосплавные полосы стандартных марок и размеров. Выбрав оптимальный состав, размеры и допуски в зависимости от свойств обрабатываемого материала и производственных требований, пользователи могут реализовать надежные и экономически эффективные решения для резки.

узнать больше Карбид вольфрама

Share This Post:

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Оглавление

Самые популярные

Свяжитесь с нами

Свяжитесь с нами

Для заполнения этой формы включите JavaScript в вашем браузере.
На ключе

Related Posts

Carbide Rod

What Are the Quality Standards for Carbide Rods?

The Use of Carbide Rods Carbide rods are the backbone of precision machining and manufacturing. Used in everything from cutting tools to industrial machinery, these high-performance materials offer unmatched hardness,

Связаться с Настоящее время

Для заполнения этой формы включите JavaScript в вашем браузере.