YG6 VS YG8 : Un confronto tra le loro applicazioni e la loro selezione

I. Definizione e caratteristiche di composizione dei gradi di carburo cementato della serie YG

Metallo duro cementato è un materiale in lega prodotto attraverso processi di metallurgia delle polveri a partire da carburi metallici refrattari (come ad es. Carburo di tungsteno, WC) e metalli leganti (come il cobalto, Co). YG6 VS YG8 sono gradi di carburo cementato secondo lo standard cinese. Essendo la categoria più rappresentativa della serie YG, la denominazione del grado segue le convenzioni del settore: “Y” sta per “Ying Zhi He Jin” (lega dura, dall'iniziale del pinyin), “G” sta per il metallo legante “Gu” (Cobalto, dall'iniziale del pinyin) e il numero successivo indica la percentuale di massa di Cobalto.

YG6: La frazione di massa del carburo di tungsteno (WC) è di circa 94%, la frazione di massa del cobalto (Co) è di 6%, appartenendo al carburo cementato a basso contenuto di cobalto. La sua durezza a temperatura ambiente può raggiungere HRA 89,5-92, la densità è di 14,6-15,0 g/cm³, la resistenza alla rottura trasversale è di circa 1400-1600 MPa e la conducibilità termica è di circa 75 W/(m-K). Possiede le caratteristiche fondamentali di elevata durezza e alta resistenza all'usura.

YG8: La frazione di massa del carburo di tungsteno (WC) è di circa 92%, la frazione di massa del cobalto (Co) è di 8%, appartenendo al carburo cementato a medio contenuto di cobalto. La sua durezza a temperatura ambiente è HRA 89-90, la densità è 14,5-14,9 g/cm³, la resistenza alla rottura trasversale aumenta a 1600-1800 MPa e la conducibilità termica è di circa 70 W/(m-K). Offre una maggiore tenacità e resistenza agli urti.

Il contenuto di cobalto è il fattore principale che determina la differenza di prestazioni tra i due tipi: Il cobalto agisce come fase legante; un contenuto più elevato aumenta la tenacità e la resistenza agli urti della lega, ma riduce di conseguenza la durezza e la resistenza all'usura. Al contrario, un contenuto inferiore di cobalto migliora la durezza e la resistenza all'usura, ma riduce la tenacità.

II. Aree di applicazione principali di YG6 VS YG8

La serie YG è ampiamente utilizzata nella lavorazione meccanica, nell'industria mineraria, nella produzione elettronica e in altri settori, grazie alla sua buona conducibilità termica, alle proprietà antiadesive (meno inclini a reazioni chimiche con i metalli non ferrosi) e alla forte adattabilità alla lavorazione di materiali fragili. Gli scenari applicativi specifici delle due qualità hanno una propria enfasi:

(1) Applicazioni tipiche di YG6

Campo di lavorazione meccanica: Utilizzato principalmente per la finitura e la semi-finitura di metalli non ferrosi (alluminio, rame, leghe di zinco) e ghisa (ghisa grigia, ghisa duttile), come le operazioni di tornitura, alesatura e alesatura di precisione. Può lavorare parti di alta precisione come blocchi motore, guide di macchine utensili e alloggiamenti di cuscinetti; è adatto anche per utensili da taglio di precisione per materiali non metallici come plastica dura, legno e ceramica.

Settore degli stampi e degli utensili: Utilizzato per la produzione di parti di lavoro resistenti all'usura di stampi a freddo, stampi per trafilatura, stampi per estrusione e strumenti di precisione come le lame per la pulizia delle stampanti e i coltelli per l'incisione dei cartoni.

Elettronica e produzione di precisione: Utilizzato per utensili di taglio e rettifica per materiali semiconduttori (ad esempio, wafer di silicio) e vetro ottico, garantendo un'elevata planarità della superficie lavorata.

(2) Applicazioni tipiche di YG8

Settore della lavorazione meccanica: Si concentra sulla sgrossatura e sul taglio intermittente della ghisa e dei metalli non ferrosi, come la rimozione delle porte e delle alzate della colata, la tornitura grezza degli sbozzi e la fresatura intermittente. È particolarmente adatto per la lavorazione di fusioni con fori di sabbia, soffiature o materiali con durezza non uniforme; può essere utilizzato anche per la semi-finitura di acciai ad alta resistenza all'usura.

Perforazione mineraria e geologica: Come materiale per gli strumenti di carotaggio, utilizzato per la produzione di Inserti a bottone in carburo cementato per miniere di carbone, miniere d'oro, miniere di metalli non ferrosi e come matrice per le punte PDC utilizzate nella perforazione petrolifera, adattandosi a scenari con elevati carichi d'impatto nelle formazioni rocciose e condizioni di lavoro complesse.

Macchinari da costruzione e parti resistenti all'usura: Utilizzato per la produzione di componenti resistenti all'usura e agli urti, come i denti delle benne degli escavatori, i martelli dei frantoi, i martelli dei vibratori per calcestruzzo e gli utensili soggetti a urti, come le lame delle pialle per la lavorazione del legno, le lame dei polverizzatori e le lame delle macchine per la lavorazione del legno. lama in carburo di tungsteno per raschiatori per nastri trasportatori.

III. Vantaggi e svantaggi a confronto: YG6 VS YG8

(1) Vantaggi e svantaggi di YG6

Vantaggi:

Elevata durezza, eccellente resistenza all'usura, elevata precisione di lavorazione, in grado di raggiungere una bassa rugosità superficiale come Ra ≤ 0,8 μm, adatta a requisiti di lavorazione di alta precisione. Forte proprietà antiaderente, meno incline all'accumulo di bordi durante la lavorazione di metalli non ferrosi, per garantire la qualità della superficie lavorata. Densità leggermente superiore, buona stabilità, lunga durata dell'utensile, adatta a condizioni di taglio continuo.

Svantaggi:

Scarsa tenacità, insufficiente resistenza agli urti. Incline alla scheggiatura e alla frattura durante il taglio intermittente, o quando la durezza del materiale è irregolare o contiene impurità. Sensibile ai carichi d'urto, non adatto a scenari di sgrossatura o lavorazione con forti vibrazioni.

(2) Vantaggi e svantaggi di YG8

Vantaggi:

Eccellente tenacità, forte resistenza agli urti e capacità antischeggia, in grado di adattarsi a condizioni difficili come il taglio intermittente e gli elevati carichi d'impatto. Elevata resistenza alla rottura trasversale, buona durabilità dell'utensile, si comporta in modo stabile nella lavorazione di materiali contenenti impurità o con durezza fluttuante. Ampia adattabilità, può essere utilizzato sia nella lavorazione meccanica che per soddisfare le esigenze di elevata resistenza all'usura e agli urti nelle macchine da miniera e da costruzione.

Svantaggi:

La durezza e la resistenza all'usura sono leggermente inferiori a quelle dell'YG6, la precisione di lavorazione è leggermente inferiore, la rugosità superficiale è difficile da soddisfare per i requisiti di alta precisione. La resistenza all'usura è limitata; nella finitura continua o nella lavorazione di materiali ad alta durezza, la durata è inferiore a quella dell'YG6.

IV. Selezione precisa: Gradi raccomandati in base al campo di applicazione

Sulla base delle differenze caratteristiche tra i due gradi, le raccomandazioni sono classificate per scenario applicativo come segue:

(1) Industria della lavorazione meccanica

Consigliare YG6 per:

Finitura di metalli non ferrosi (alluminio, leghe di rame), ghisa (ad esempio, tornitura finale, alesatura fine). Lavorazione di taglio di parti di strumenti di precisione e componenti elettronici. Condizioni di taglio continuo che richiedono un'elevata qualità superficiale (Ra ≤ 1,6 μm) e una lunga durata dell'utensile.

Consigliare YG8 per:

Sgrossatura e semifinitura di ghisa e metalli non ferrosi (ad esempio, tornitura grezza, fresatura grezza). Taglio intermittente, scenari di lavorazione in cui i materiali contengono impurità o hanno una durezza non uniforme (ad esempio, lavorazione grezza di fusioni). Semifinitura di acciai ad alta resistenza all'usura e taglio pesante di materiali come legno e plastica.

(2) Industria mineraria e di perforazione

Raccomandare prioritariamente YG8 per:

Inserti e bottoni in carburo cementato utilizzati nelle punte per il carotaggio di miniere di carbone e metalli. Parti resistenti all'usura per la perforazione di petrolio e gas, quali boccole in carburo di tungsteno. Utensili di frantumazione per miniere e cave a cielo aperto (ad es. piastre a mascelle, martelli), dove il vantaggio di tenacità dell'YG8 è più evidente a causa degli elevati carichi d'impatto.

(3) Industria degli stampi e degli utensili

Consigliare YG6 per:

Stampi di precisione a freddo, stampi per trafilatura, stampi per estrusione (per la lavorazione di metalli teneri o materiali non metallici). Utensili di alta precisione (ad esempio, alesatori, strumenti di alesatura), raschietti di precisione per stampanti/copiatrici.

Consigliare YG8 per:

Stampi a freddo per impieghi gravosi, stampi per la tranciatura di lamiere spesse. Utensili soggetti a urti come le lame delle pialle per la lavorazione del legno, le lame dei polverizzatori, le lame per l'incisione dei cartoni.

(4) Industria delle macchine da costruzione

Consigliare YG8 per:

Denti della benna dell'escavatore, bordi della lama della pala, pattini del bulldozer. Parti di usura resistenti agli urti, come i martelli demolitori per calcestruzzo e i martelli vibratori; YG8 può prevenire efficacemente le scheggiature e prolungare la vita utile.

(5) Industria dei diamanti sintetici

Raccomandare YG8.

Le incudini in carburo cementato sono componenti chiave del metodo ad alta pressione e alta temperatura (HPHT) per la sintesi di diamanti sintetici e diamanti coltivati in laboratorio, e servono come componenti centrali delle presse cubiche. Sei incudini agiscono in modo sincrono su una camera di pressione di pirofillite, consentendo la conversione della grafite in diamante con l'aiuto di un catalizzatore. In Cina si utilizzano principalmente leghe di carburo di tungsteno e cobalto come l'YG8.

V. Sintesi

YG6 VS YG8, come gradi principali della serie YG, rappresentano essenzialmente un compromesso tra “durezza” e “tenacità”: YG6 vanta come vantaggio principale “alta precisione, alta resistenza all'usura”, adatto a scenari di finitura e a basso impatto; la forza principale di YG8 risiede in ’alta tenacità, resistenza all'impatto“, adatto alla sgrossatura e a condizioni di lavoro difficili. Durante la selezione, si dovrebbe seguire il principio ”privilegiare YG6 per la precisione, privilegiare YG8 per la tenacità“. Un giudizio completo basato sulla tecnologia di lavorazione (sgrossatura/finitura, continua/intermittente), sulle caratteristiche del materiale (durezza, contenuto di impurità) e sulle condizioni di lavoro (carico d'impatto, e livello di vibrazioni) è necessario per massimizzare i vantaggi prestazionali del carburo cementato e ridurre i costi di produzione.

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