YG6 VS YG8 : Comparación de sus aplicaciones y selección

I. Definición y características de composición de las calidades de carburo cementado de la serie YG

Carburo cementado es un material de aleación producido mediante procesos pulvimetalúrgicos a partir de carburos metálicos refractarios (tales como Carburo de tungsteno, WC) y metales ligantes (como cobalto, Co). YG6 VS YG8 son calidades de carburo cementado según la norma china. Como categoría más representativa de la serie YG, su denominación sigue las convenciones del sector: “Y” significa “Ying Zhi He Jin” (aleación dura, de la inicial pinyin), “G” significa el metal ligante “Gu” (Cobalto, de la inicial pinyin), y el número subsiguiente indica el porcentaje en masa de Cobalto.

YG6: La fracción de masa del carburo de tungsteno (WC) es de aproximadamente 94%, la fracción de masa del cobalto (Co) es de 6%, perteneciendo al carburo cementado de bajo contenido en cobalto. Su dureza a temperatura ambiente puede alcanzar HRA 89,5-92, la densidad es de 14,6-15,0 g/cm³, la resistencia a la rotura transversal es de aproximadamente 1400-1600 MPa, y la conductividad térmica es de aproximadamente 75 W/(m-K). Posee las características fundamentales de alta dureza y alta resistencia al desgaste.

YG8: La fracción de masa del carburo de tungsteno (WC) es de aproximadamente 92%, la fracción de masa del cobalto (Co) es de 8%, perteneciendo al carburo cementado de contenido medio de cobalto. Su dureza a temperatura ambiente es HRA 89-90, la densidad es de 14,5-14,9 g/cm³, la resistencia a la rotura transversal aumenta hasta 1600-1800 MPa, y la conductividad térmica es de aproximadamente 70 W/(m-K). Ofrece una tenacidad y una resistencia al impacto más destacadas.

El contenido de cobalto es el factor principal que provoca la diferencia de rendimiento entre las dos calidades: El cobalto actúa como fase aglutinante; un mayor contenido mejora la tenacidad y la resistencia al impacto de la aleación, pero reduce la dureza y la resistencia al desgaste. A la inversa, un menor contenido de cobalto mejora la dureza y la resistencia al desgaste, pero reduce la tenacidad.

II. Principales áreas de aplicación de YG6 VS YG8

La serie YG se utiliza ampliamente en el procesamiento mecánico, la minería, la fabricación electrónica y otros campos debido a su buena conductividad térmica, sus propiedades antiadherentes (menos propensas a las reacciones químicas con metales no ferrosos) y su gran adaptabilidad al mecanizado de materiales frágiles. Los escenarios de aplicación específicos de los dos grados tienen sus propios énfasis:

(1) Aplicaciones típicas de YG6

Campo de procesamiento mecánico: Se utiliza principalmente para el acabado y semiacabado de metales no ferrosos (aluminio, cobre, aleaciones de zinc) y fundición (hierro gris, hierro dúctil), como operaciones de torneado, mandrinado y escariado de precisión. Puede procesar piezas de alta precisión como bloques de motor, raíles guía de máquinas herramienta y alojamientos de cojinetes; también es adecuada para herramientas de corte de precisión para materiales no metálicos como plásticos duros, madera y cerámica.

Campo de moldes y herramientas: Se utiliza para fabricar piezas de trabajo resistentes al desgaste de matrices en frío, matrices de trefilado de alambre, matrices de extrusión y herramientas de precisión como cuchillas de limpieza de impresoras y cuchillas ranuradoras de cartón.

Electrónica y fabricación de precisión: Se utiliza para herramientas de corte y rectificado de materiales semiconductores (por ejemplo, obleas de silicio) y vidrio óptico, garantizando una elevada planitud de la superficie mecanizada.

(2) Aplicaciones típicas de YG8

Campo de procesamiento mecánico: Se centra en el desbaste y el corte intermitente de hierro fundido y metales no ferrosos, como la eliminación de compuertas y contrahuellas de fundición, el torneado en bruto de piezas en bruto y el fresado intermitente. Es especialmente adecuado para el mecanizado de piezas de fundición con agujeros de arena, orificios de soplado o materiales de dureza desigual; también puede utilizarse para el semiacabado de aceros de alta resistencia al desgaste.

Perforación minera y geológica: Como material para herramientas de perforación de núcleos, utilizado para la fabricación de insertos de botón de carburo cementado para minas de carbón, minas de oro, minas de metales no ferrosos, y como matriz para brocas de PDC utilizadas en la perforación petrolífera, adaptándose a escenarios con altas cargas de impacto en formaciones rocosas y condiciones de trabajo complejas.

Maquinaria de construcción y piezas resistentes al desgaste: Se utiliza para fabricar componentes resistentes al desgaste y a los impactos, como dientes de cucharas de excavadoras, martillos de trituradoras, atizadores de vibradores de hormigón, así como herramientas propensas a los impactos, como cuchillas de cepilladoras para madera, cuchillas de pulverizadores y cuchilla de carburo de tungsteno para rascadores de cinta transportadora.

III. Comparación de ventajas y desventajas: YG6 VS YG8

(1) Ventajas e inconvenientes del YG6

Ventajas:

Alta dureza, excelente resistencia al desgaste, alta precisión de mecanizado, capaz de lograr una baja rugosidad superficial como Ra ≤ 0,8 μm, adecuado para requisitos de mecanizado de alta precisión. Fuertes propiedades antiadherentes, menos propensas a la formación de aristas al mecanizar metales no ferrosos, garantizando la calidad de la superficie mecanizada. Densidad ligeramente superior, buena estabilidad, larga vida útil de la herramienta, adecuada para condiciones de corte continuo.

Desventajas:

Escasa tenacidad, insuficiente resistencia al impacto. Propenso a astillarse y fracturarse durante el corte intermitente, o cuando la dureza del material es desigual o contiene impurezas. Sensible a las cargas de impacto, no apta para el desbaste o el mecanizado con vibraciones intensas.

(2) Ventajas e inconvenientes del YG8

Ventajas:

Excelente tenacidad, fuerte resistencia al impacto y capacidad antidesgarro, capaz de adaptarse a condiciones duras como corte intermitente y altas cargas de impacto. Elevada resistencia a la rotura transversal, buena durabilidad de la herramienta, rendimiento estable en el mecanizado de materiales que contienen impurezas o con dureza fluctuante. Amplia adaptabilidad, puede utilizarse tanto en el procesamiento mecánico como para satisfacer las demandas de alta resistencia al desgaste y al impacto en maquinaria de minería y construcción.

Desventajas:

La dureza y la resistencia al desgaste son ligeramente inferiores a YG6, la precisión de mecanizado es algo inferior, la rugosidad superficial es difícil de satisfacer los requisitos de alta precisión. La resistencia al desgaste es limitada; en el acabado continuo o al mecanizar materiales de alta dureza, la vida útil es inferior a la de YG6.

IV. Selección precisa: Calidades recomendadas por campo de aplicación

Basándose en las diferencias características entre los dos grados, las recomendaciones se clasifican por escenario de aplicación de la siguiente manera:

(1) Industria de transformación mecánica

Recomendar YG6 para:

Acabado de metales no ferrosos (aluminio, aleaciones de cobre), hierro fundido (por ejemplo, torneado final, mandrinado fino). Procesado de corte de piezas de instrumentos de precisión y componentes electrónicos. Condiciones de corte continuo que requieren una alta calidad superficial (Ra ≤ 1,6 μm) y una larga vida útil de la herramienta.

Recomendar YG8 para:

Desbaste y semiacabado de fundición y metales no férreos (por ejemplo, torneado en bruto, fresado en bruto). Corte intermitente, situaciones de mecanizado en las que los materiales contienen impurezas o tienen una dureza desigual (por ejemplo, desbaste de piezas de fundición). Semiacabado de aceros de alta resistencia al desgaste, y corte pesado de materiales como madera y plásticos.

(2) Industria minera y de perforación

Dar prioridad a recomendar YG8 para:

Insertos y botones de carburo de tungsteno cementado utilizados en brocas para perforación de núcleos de minas de carbón y minas metálicas. Piezas resistentes al desgaste para la perforación de petróleo y gas, tales como bujes de carburo de tungsteno. Herramientas de trituración para minería a cielo abierto y canteras (por ejemplo, placas de mandíbula, martillos), donde la ventaja de la tenacidad del YG8 es más prominente debido a las altas cargas de impacto.

(3) Industria de moldes y herramientas

Recomendar YG6 para:

Matrices de precisión en frío, matrices de trefilado, matrices de extrusión (para procesar metales blandos o materiales no metálicos). Herramientas de alta precisión (por ejemplo, escariadores, mandrinadoras), rascadores de precisión para impresoras/copiadoras.

Recomendar YG8 para:

Matrices en frío de alta resistencia, matrices para el troquelado de chapas gruesas. Herramientas propensas al impacto como cuchillas de cepilladoras para madera, cuchillas de pulverizadoras, cuchillas ranuradoras de cartón.

(4) Industria de maquinaria de construcción

Recomendar YG8 para:

Dientes de cuchara de excavadora, bordes de cuchilla de cargadora, zapatas de oruga de bulldozer. Piezas de desgaste resistentes a los impactos como martillos rompedores de hormigón y vibradores; YG8 puede prevenir eficazmente el astillado y prolongar la vida útil.

(5) Industria del diamante sintético

Recomienda YG8.

Los yunques de carburo cementado son componentes clave en el método de alta presión y alta temperatura (HPHT) para sintetizar diamantes sintéticos y diamantes cultivados en laboratorio, sirviendo como componentes centrales en prensas cúbicas. Seis yunques actúan de forma sincronizada sobre una cámara de presión de pirofilita, permitiendo la conversión de grafito en diamante con la ayuda de un catalizador. En China se utilizan principalmente aleaciones de carburo de wolframio y cobalto, como la YG8.

V. Resumen

YG6 VS YG8, como calidades principales de la serie YG, representan esencialmente un compromiso entre “dureza” y “tenacidad”: YG6 tiene como ventaja principal “alta precisión, alta resistencia al desgaste”, adecuada para el acabado y situaciones de bajo impacto; la fuerza principal de YG8 reside en ’alta dureza, resistencia al impacto“, adecuada para el desbaste y condiciones de trabajo duras. Durante la selección, debe seguirse el principio de ”dar prioridad a YG6 para la precisión, dar prioridad a YG8 para la dureza“. Se debe realizar un juicio exhaustivo basado en la tecnología de procesamiento (desbaste/acabado, continuo/intermitente), las características del material (dureza, contenido de impurezas) y las condiciones de trabajo (carga de impacto, nivel de vibración) es necesario para maximizar las ventajas de rendimiento del carburo cementado y reducir los costes de producción.

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