Carburo di tungsteno cobalto

Carburo di tungsteno Il carburo di cobalto cementato è un materiale composito con carburo di tungsteno come fase dura e cobalto come fase legante. È classificato in tre categorie in base al contenuto di cobalto: alto cobalto (20%-30%), medio cobalto (10%-15%) e basso cobalto (3%-8%). Le qualità tipiche prodotte in Cina includono YG2, YG3, YG3X, YG6, YG8, dove “YG” rappresenta “WC-Co”, il numero del suffisso indica la percentuale di cobalto contenuta e “X” e “C” rappresentano rispettivamente le strutture a grana fine e a grana grossa. Questo materiale possiede elevata durezza e resistenza alla flessione ed è ampiamente utilizzato nella produzione di utensili da taglio, matrici, utensili in cobalto e parti resistenti all'usura. Trova ampia applicazione nei settori militare, aerospaziale, della lavorazione meccanica, della metallurgia, della perforazione petrolifera, degli strumenti per l'estrazione, delle comunicazioni elettroniche, dell'edilizia e in altri campi. Con lo sviluppo delle industrie a valle, la domanda di mercato di carburo cementato è in continuo aumento. Inoltre, il futuro sviluppo della produzione di armi e attrezzature ad alta tecnologia, i progressi della scienza e della tecnologia d'avanguardia e il rapido sviluppo dell'energia nucleare aumenteranno in modo significativo la domanda di prodotti in carburo cementato stabili e di alta tecnologia.

I. Introduzione del carburo di tungsteno e cobalto:

Le lettere “YG” rappresentano il “WC-Co”, il numero dopo la “G” indica il contenuto di cobalto, la “X” indica la struttura a grana fine e la “C” la struttura a grana grossa. La resistenza alla flessione e la tenacità alla frattura di questo tipo di cermet aumentano generalmente con l'aumentare del contenuto di cobalto, mentre la durezza diminuisce. La lega tungsteno-cobalto ha un elevato modulo elastico e un piccolo coefficiente di espansione termica, che la rendono il tipo di carburo cementato più utilizzato.

1.Metodo di prova della durezza:

La durezza della lega di tungsteno-cobalto viene testata principalmente con un tester di durezza Rockwell, che misura il valore di durezza HRA. Il tester di durezza Rockwell portatile della serie PHR è molto adatto per testare la durezza delle leghe di tungsteno-cobalto. Lo strumento ha lo stesso peso e la stessa precisione di un tester di durezza Rockwell da tavolo ed è molto comodo da usare e trasportare.
La lega di tungsteno-cobalto è un metallo e la prova di durezza può riflettere le differenze nelle proprietà meccaniche dei materiali in lega di tungsteno-cobalto in presenza di diverse composizioni chimiche, microstrutture e processi di trattamento termico. Pertanto, la prova di durezza è ampiamente utilizzata nell'ispezione delle proprietà delle leghe di tungsteno-cobalto, nella supervisione della correttezza dei processi di trattamento termico e nella ricerca di nuovi materiali.

2.Applicazioni

Le leghe di tungsteno-cobalto sono utilizzate come utensili da taglio per la lavorazione di ghisa, metalli non ferrosi, materiali non metallici, leghe resistenti al calore, leghe di titanio e acciaio inossidabile. Vengono inoltre utilizzate per stampi di imbutitura, parti resistenti all'usura, stampi di tranciatura e punte da trapano.
Questa lega, i cui componenti principali sono il tungsteno e il cobalto, è ampiamente utilizzata nella produzione di punte per l'estrazione mineraria. [1] Il suo contenuto di cobalto è solitamente compreso tra 3% e 25%. Maggiore è il contenuto di cobalto, migliore è la tenacità della lega, ma la durezza e la resistenza all'usura diminuiscono di conseguenza; viceversa, un contenuto di cobalto inferiore comporta una durezza maggiore e una maggiore fragilità. Nelle applicazioni pratiche, è necessario trovare un equilibrio in base alle condizioni di lavoro. Ad esempio, i gradi ad alto contenuto di cobalto sono preferiti per la lavorazione grezza per resistere agli urti, mentre i gradi a basso contenuto di cobalto e ad alta durezza sono preferiti per la lavorazione di finitura per garantire la qualità della superficie e la precisione dimensionale.

II.Proprietà fisiche carburo di tungsteno cobalto:

La lega di carburo di tungsteno e cobalto, uno dei gradi di carburo cementato comunemente utilizzati, presenta le seguenti principali proprietà fisiche:

1.Forza coercitiva

Il forza coercitiva della lega di carburo di tungsteno e cobalto è dovuta al fatto che la fase legante del carburo cementato è una sostanza ferromagnetica, che conferisce alla lega un certo magnetismo. La forza coercitiva può essere utilizzata per controllare la microstruttura della lega ed è un indicatore di controllo interno per i produttori di acciaio al tungsteno. La forza coercitiva della lega di carburo di tungsteno e cobalto è legata principalmente al contenuto di cobalto e alla sua dispersione. Aumenta al diminuire del contenuto di cobalto. Quando il contenuto di cobalto è costante, il grado di dispersione della fase di cobalto aumenta con l'affinamento dei grani di carburo di tungsteno, quindi anche la forza coercitiva aumenta. Al contrario, la forza coercitiva diminuisce. Pertanto, nelle stesse condizioni, la forza coercitiva può essere utilizzata come parametro indiretto per misurare la dimensione dei grani di carburo di tungsteno nella lega: nelle leghe con microstruttura normale, al diminuire del contenuto di carbonio, aumenta il contenuto di tungsteno nella fase di cobalto, che rafforza la fase di cobalto, e la forza coercitiva aumenta di conseguenza. Pertanto, più rapida è la velocità di raffreddamento durante la sinterizzazione, maggiore è la forza coercitiva.

2.Saturazione magnetica

In un campo magnetico, all'aumentare del campo magnetico applicato, aumenta anche l'intensità dell'induzione magnetica della lega. Quando l'intensità del campo magnetico raggiunge un certo valore, l'intensità dell'induzione magnetica non aumenta più, il che significa che la lega ha raggiunto la saturazione magnetica. Il valore di saturazione magnetica della lega è legato solo al contenuto di cobalto della lega e non alla dimensione dei grani della fase di carburo di tungsteno nella lega. Pertanto, la saturazione magnetica può essere utilizzata per l'ispezione non distruttiva della composizione delle leghe o per identificare la presenza di una fase ηl non magnetica in leghe di composizione nota.

3. Modulo elastico

A causa dell'elevato modulo elastico del carburo di tungsteno, anche le leghe di carburo di tungsteno e cobalto hanno un elevato modulo elastico. Il modulo elastico diminuisce con l'aumentare del contenuto di cobalto nella lega; la dimensione dei grani del carburo di tungsteno nella lega non ha un effetto significativo sul modulo elastico. Il modulo elastico della lega diminuisce con l'aumento della temperatura di esercizio.

4. Conduttività termica

Per evitare danni agli utensili dovuti al surriscaldamento durante l'uso, è generalmente auspicabile che la lega abbia un'elevata conducibilità termica. Le leghe WC-Co hanno un'elevata conducibilità termica, circa 0,14-0,21 cal/cm-°C-s. La conducibilità termica è generalmente correlata solo al contenuto di cobalto della lega e aumenta al diminuire del contenuto di cobalto.

5.Coefficiente di espansione termica

Il coefficiente di espansione lineare delle leghe di carburo di tungsteno e cobalto aumenta con l'aumentare del contenuto di cobalto. Tuttavia, il coefficiente di espansione della lega è molto più basso di quello dell'acciaio, il che causa notevoli sollecitazioni di saldatura durante la brasatura degli utensili in lega. Se non si adottano misure di raffreddamento lento, spesso la lega si incrina. Questo fenomeno è ancora più marcato per le leghe a bassa resistenza.

6.Durezza

La durezza è uno dei principali indicatori delle proprietà meccaniche del carburo cementato. Con l'aumento del contenuto di cobalto nella lega o con l'aumento della dimensione dei grani di carburo, la durezza della lega diminuisce. Ad esempio, quando il contenuto di cobalto delle leghe WC-CO industriali aumenta da 2% a 25%, la durezza HRA della lega diminuisce da 93 a circa 86. Per ogni aumento di 3% di cobalto, la durezza della lega diminuisce di circa 1 grado. L'affinamento della granulometria del carburo di tungsteno può migliorare efficacemente la durezza della lega.

7.Resistenza alla flessione

Come la durezza, anche la resistenza alla flessione è una delle principali proprietà del carburo cementato. I fattori che influenzano la resistenza alla flessione della lega sono numerosi e complessi. Tutti i fattori che influenzano la composizione, la struttura e lo stato del campione della lega possono portare a cambiamenti nel valore della resistenza alla flessione. In generale, la resistenza alla flessione della lega aumenta con l'aumentare del contenuto di cobalto. Tuttavia, dopo che il contenuto di cobalto supera i 25%, la resistenza alla flessione diminuisce con l'aumento del contenuto di cobalto. Per le leghe WC-Co prodotte industrialmente, nell'intervallo di contenuto di cobalto 0-25%, la resistenza alla flessione della lega aumenta sempre con l'aumentare del contenuto di cobalto. Resistenza alla compressione

8.Forza

La resistenza alla compressione del carburo cementato indica la sua capacità di resistere ai carichi di compressione. La resistenza alla compressione delle leghe WC-Co diminuisce con l'aumentare del contenuto di cobalto e aumenta con la granulometria più fine del carburo di tungsteno. Pertanto, le leghe a grana fine con un minore contenuto di cobalto hanno una maggiore resistenza alla compressione.

9. Durezza all'urto

La tenacità all'impatto è un importante indicatore tecnico per le leghe da miniera ed è anche di importanza pratica per gli utensili da taglio utilizzati in condizioni di taglio intermittente impegnative. La tenacità all'impatto delle leghe WC-Co aumenta con l'aumentare del contenuto di cobalto e con l'aumentare della dimensione dei grani di carburo di tungsteno. Pertanto, la maggior parte delle leghe da miniera è costituita da leghe a grana grossa con un contenuto di cobalto più elevato, come YG11C, YG8C, ecc.
Naturalmente, le proprietà fisiche rilevanti dei carburi cementati non si limitano a questi aspetti; anche le caratteristiche esibite da materiali con formulazioni diverse scelti per applicazioni specifiche variano.

La nostra azienda è tra le prime dieci in Cina produttori di prodotti in carburo di tungsteno e cobalto. Se avete bisogno di prodotti in carburo cementato, vi invitiamo a contattateci.