Квадратные заготовки из карбида вольфрама называют куски карбида вольфрама квадратной формы, которые служат исходным материалом для изготовления различных режущих инструментов и быстроизнашивающихся деталей. Уникальные свойства карбида вольфрама делают его идеальным материалом для применения в условиях высокой износостойкости.
В данном руководстве подробно рассматриваются квадратные заготовки из карбида вольфрама, их состав, технология изготовления, размеры, допуски, области применения, особенности выбора, поставщики, стоимость и сравнение с альтернативными вариантами.
Введение в квадратные заготовки из карбида вольфрама
Квадратные заготовки из карбида вольфрама обладают следующими основными характеристиками:
- Куски карбида вольфрама квадратной формы
- Доступны различные стандартные размеры
- Используются в качестве заготовок для изготовления режущего инструмента
- Обеспечивает очень высокую износостойкость
- Тверже, чем другие инструментальные материалы, такие как быстрорежущая сталь
- Изготавливаются путем спекания порошков карбида вольфрама
Заготовки из карбида вольфрама служат стандартизированным исходным материалом, который может быть отшлифован и сформирован в конечную инструментальную продукцию, такую как пластины, штампы, фасонные резцы и т.д., в зависимости от требований конкретного применения.
Состав и свойства заготовок из карбида вольфрама
Состав и свойства заготовок из карбида вольфрама:
- Изготовлен из зерен карбида вольфрама, соединенных в кобальтовую матрицу
- Содержит карбид вольфрама 85-95% и кобальтовую связку 5-15%
- Небольшое количество других карбидов и добавок
- Чрезвычайно твердые - HV 1300-1600 кг/мм2
- Плотность 14,5 - 15,1 г/куб. см
- Прочность на сжатие до 6,5 ГПа
- Высокая жесткость и теплопроводность
- Отличная стойкость к абразивному износу и эрозии
Уникальные свойства карбида вольфрама обеспечивают износостойкость, превосходящую другие инструментальные материалы. Кобальтовая связка придает вязкость при разрушении. Размер зерна карбида и содержание кобальта определяются в зависимости от области применения.
Процесс производства заготовок из карбида вольфрама
Квадратные заготовки из карбида вольфрама производятся:
Обработка порошков
- Смешивание карбида вольфрама, кобальта и других порошковых добавок
- Шаровой помол порошков для получения однородной смеси
Уплотнение
- Прессование измельченного порошка в пресс-форме при высоком давлении
- Холодное изостатическое прессование используется для получения сложных форм
- Производство "зеленых" компактных деталей
Агломерация
- Нагрев компактных деталей до 1400-1500°C в контролируемой атмосфере
- Вызывает уплотнение и склеивание частиц
- Усадка 20% или более в процессе спекания
Отделка
- Шлифование заготовок для получения допусков на размеры
- Притирка, хонингование и полировка до требуемой чистоты поверхности
- Точный контроль размеров ±0,025 мм
Контролируемые процессы прессования и спекания обеспечивают стабильность свойств и размеров заготовок.
Размеры и допуски заготовок из карбида вольфрама
Заготовки из карбида вольфрама выпускаются в стандартных квадратных размерах:
Общие стандартные размеры
- 10 x 10 мм
- 12 x 12 мм
- 16 x 16 мм
- 20 x 20 мм
- 25 x 25 мм
Диапазон толщины
- от 2 мм до 10 мм
Допуск на размер
- ±0,025 мм
Для удовлетворения различных требований к режущему инструменту изготавливаются заготовки различных размеров. Более толстые заготовки позволяют изготавливать более длинные инструменты для обеспечения жесткости. Точный контроль размеров позволяет минимизировать припуск на шлифование при изготовлении готового инструмента.
Области применения и использование заготовок из карбида вольфрама
Основные области применения квадратных заготовок из карбида вольфрама включают:
- Режущий инструмент - пластины, сверла, концевые фрезы, формообразующие инструменты
- Волочильные и экструзионные штампы
- Фильеры для волочения проволоки
- Прессы для гранулирования
- Штампы для штамповки и чеканки
- Подшипники и уплотнения
- Горно-шахтный и строительный инструмент
Заготовки из карбида вольфрама являются идеальным исходным материалом для изготовления быстроизнашивающихся деталей, требующих очень высоких показателей твердости, прочности и износостойкости. Шлифованные заготовки припаиваются или зажимаются в держателях инструмента.
Преимущества и достоинства заготовок из карбида вольфрама
Некоторые основные преимущества использования квадратные заготовки из карбида вольфрама:
- Исключительно высокая твердость и износостойкость
- Высокая прочность на сжатие и изгиб
- Сохраняет прочность при повышенных температурах
- Стойкость к тепловому удару и коррозии
- Постоянство свойств благодаря контролируемому производству
- Стандартизированные размеры для облегчения проектирования инструмента
- Дешевле, чем заказные спеченные детали
- Более быстрая поставка по сравнению с нестандартными размерами заготовок
- Простота обработки по окончательной геометрии инструмента
Уникальные свойства карбида вольфрама в сочетании со стандартизованными квадратными заготовками делают его идеальным и экономически эффективным выбором для применения в инструментах с высокой степенью износа.
Ограничения применения карбида вольфрама в качестве инструментального материала
К числу ограничений, которые следует учитывать при использовании карбида вольфрама, относятся:
- Хрупкие с пониженной вязкостью разрушения
- Склонность к образованию сколов при ударных нагрузках
- Сложность обработки, требующая алмазного шлифования
- Тяжелее, чем другие инструментальные материалы
- Дороже, чем инструменты из быстрорежущей стали
- Квадратные заготовки ограничивают возможности геометрии инструмента
- Не подходит для держателей с низкой жесткостью
- Химическая несовместимость с некоторыми сплавами
- Повторная заточка может привести к изменению точности заготовки
Эти ограничения требуют разработки твердосплавных инструментов с учетом конкретных требований к их применению.
Цена и стоимость заготовок из карбида вольфрама
Диапазон цен на квадратные заготовки из карбида вольфрама составляет:
Цена заготовок из карбида вольфрама
| Размер | Толщина | Диапазон цен |
|---|---|---|
| 10 x 10 мм | 3 мм | $8 – $12 |
| 16 x 16 мм | 5 мм | $15 – $22 |
| 20 x 20 мм | 6 мм | $25 – $35 |
| 25 x 25 мм | 8 мм | $45 – $60 |
- Цены зависят от размера, марки, толщины и количества заказа.
- Сорта с более мелким размером зерна стоят дороже
- Более толстые заготовки стоят дороже
- Небольшие заказы имеют более высокую стоимость за штуку
Карбид вольфрама дороже других инструментальных материалов, но обеспечивает гораздо больший срок службы в экстремальных условиях износа. Это делает его экономически выгодным для специфических применений.
Как выбрать заготовки из карбида вольфрама
Основные критерии выбора заготовок из карбида вольфрама:
- Приложение - Такие параметры, как ожидаемая интенсивность износа, нагрузки, скорости и температура
- Размер инструмента - Выберите стандартный размер заготовки, наиболее близкий к размерам готового инструмента
- Толщина - Более толстые заготовки для более длинных инструментов, требующих жесткости
- Допуски - Более жесткие допуски для прецизионных быстроизнашивающихся деталей
- Обработка поверхности - Более тонкая обработка поверхности для повышения производительности
- Класс - Баланс твердости, прочности и вязкости
- Покрытие - Любое последующее покрытие для улучшения смазывающей способности, защиты от износа
- Производитель - Авторитетный производитель, обеспечивающий стабильное качество
- Доставка - Стандартные заготовки позволяют ускорить поставку
- Стоимость - Соотношение производительности и общей стоимости оснастки
Конструктор инструмента подбирает оптимальную спецификацию заготовки, учитывающую все особенности применения инструмента.
Сравнение заготовок из карбида вольфрама с альтернативными вариантами
Сравнение с другими инструментальными материалами
| Параметр | Карбид вольфрама | Быстрорежущая сталь | Керамика |
|---|---|---|---|
| Износостойкость | Отличный | Умеренный | Отличный |
| Жесткость | Умеренный | Очень хорошо | Низкий |
| Тепловые свойства | Хороший | Умеренный | Отличный |
| Коррозионная стойкость | Отличный | Умеренный | Отличный |
| Обрабатываемость | Сложность | Легко | Сложность |
| Стоимость | Высокая | Низкий | Высокая |
Преимущества перед заказными спеченными деталями
- Значительно меньшая стоимость
- Ускоренная доставка стандартных размеров
- Уменьшение ограничений на проектирование инструмента
- Более простое управление запасами
Заготовки из карбида вольфрама обеспечивают идеальный баланс свойств и стоимости для большинства применений быстроизнашивающихся деталей, особенно когда стандартные размеры соответствуют требованиям.
Вопросы и ответы
Для чего используются заготовки из карбида вольфрама?
Заготовки из карбида вольфрама используются в качестве исходного сырья для изготовления различных режущих инструментов, штампов, подшипников и быстроизнашивающихся деталей, требующих высокой абразивной стойкости.
Как изготавливаются заготовки из карбида вольфрама?
Заготовки ТК изготавливаются путем прессования порошков карбида вольфрама и кобальта и последующего спекания их при высокой температуре с получением плотного материала. Спеченные детали подвергаются шлифовке.
Каковы основные свойства карбида вольфрама?
Карбид вольфрама обладает очень высокой твердостью и прочностью на сжатие, отличной износостойкостью и эрозионной стойкостью, высокой теплопроводностью и хорошей коррозионной стойкостью.
В чем преимущества использования заготовок ТК по сравнению со спеченными деталями, изготовленными по индивидуальному заказу?
Преимущества - снижение затрат, ускорение поставок и большая гибкость за счет использования стандартных размеров заготовок. Это упрощает инвентаризацию и производство.
Как правильно выбрать размер и марку заготовок из карбида вольфрама?
Учитывайте размер инструмента, необходимую жесткость, допуски, качество обработки поверхности, объемы производства, условия эксплуатации и общую стоимость инструмента. Выберите производителя с хорошей репутацией.
Какие допуски предусмотрены для заготовок из карбида вольфрама?
Типичный допуск на размер составляет ±0,025 мм. Более тонкие допуски, например ±0,01 мм, возможны для прецизионных применений, но стоят дороже.
Как затачиваются или восстанавливаются заготовки из карбида вольфрама?
Заготовки TC затачиваются алмазным шлифовальным кругом, правильно подобранным для минимизации повреждений. Повторная заточка может нарушить точность заготовок и потребовать их замены.
Каковы ограничения при использовании карбида вольфрама в качестве инструментального материала?
К недостаткам можно отнести меньшую по сравнению с другими материалами вязкость, сложность обработки, большую массу деталей и более высокую базовую стоимость. Важную роль играет правильное проектирование и расчеты.
Какие покрытия наносятся на заготовки из карбида вольфрама?
К распространенным покрытиям относятся нитрид алюминия титана (TiAlN), нитрид титана (TiN) и нитрид углерода титана (TiCN). Это позволяет повысить износостойкость и стойкость инструмента в конкретных условиях применения.
