Carburo YG6

I. Definizione e classificazione del carburo di YG6

YG6 carburo è un materiale a base di tungsteno e cobalto carburo cementatoè uno dei gradi standard cinesi di carburo cementato e relativamente comune. È prodotto con carburo di tungsteno (WC) e cobalto (Co) attraverso un processo di metallurgia delle polveri, con una composizione tipica di 94% WC e 6% Co. La sua densità è di circa 14,6-15,0 g/cm³ e la sua durezza raggiunge 89,5-92 HRA. La dimensione dei grani è tipicamente controllata entro un intervallo di 0,8-1,2 μm, che la colloca nella categoria delle leghe a grana media. Combina un'elevata resistenza con una tenacità moderata, offrendo un'elevata resistenza all'usura, alla flessione (≥145 MPa) e alla stabilità alle alte temperature.

II. Proprietà fisiche e meccaniche

1.Parametri fisici di base

Densità: 14,6-15,0 g/cm³, significativamente superiore a quella dell'acciaio comune (7,85 g/cm³). Questa densità elevata garantisce la stabilità durante il taglio ad alta velocità. Punto di fusione: circa 2870°C (fase WC). Il punto di fusione del cobalto è 1495°C, ma la lega mantiene l'integrità strutturale a 1280°C.

Coefficiente di espansione termica: 4.9×10-⁶/°C. Questa bassa espansione termica riduce efficacemente la deformazione dimensionale in ambienti ad alta temperatura.

2. Proprietà meccaniche

Parametri di prestazione	Intervallo di valori	Standard di prova
Durezza (HRA)	89.5-92	GB/T 7997-2014
Resistenza alla flessione	≥145MPa	ISO 3327:2009
Resistenza agli urti	2,6J/cm	ASTM B406-22
Resistenza alla compressione	4600MPa	GB/T 1041-2008

I dati sperimentali dimostrano che l'YG6 mantiene stabile la durezza e la resistenza al di sotto degli 800°C, con un tasso di degrado delle prestazioni inferiore al 15% tra gli 800°C e i 1000°C, rendendolo adatto ad applicazioni ad alta temperatura come tagli metallici, boccole per pompe chimiche e strumenti di perforazione petrolifera.

III. Composizione chimica e processo di preparazione

1.Sistema di componenti
Carburo di tungsteno (WC): 94% forma uno scheletro duro che garantisce resistenza all'usura e stabilità alle alte temperature.
Cobalto (Co): 6% funge da legante per migliorare la tenacità. Ogni aumento di 1% nel contenuto di Co aumenta la resistenza alla flessione di circa 80 MPa.
Additivi minori: Alcuni prodotti contengono ≤0,5% carburo di tantalio (TaC) o carburo di niobio (NbC) per inibire la crescita dei grani e migliorare la resistenza alla fatica termica.
2.Processo di preparazione
Ingredienti: Miscelare le polveri in un rapporto di 94% WC e 6% Co.
Macinazione a umido: Aggiungere alcool e un agente formatore in un mulino a sfere con un rapporto sfere/cuscinetti di 8:1. Macinare per 48 ore fino a ottenere una dimensione delle particelle di D50 = 1,2μm. Essiccazione e granulazione: La disidratazione viene eseguita a 120°C in un essiccatore a spruzzo per formare granuli scorrevoli.
Pressatura: La pressatura viene eseguita sotto una pressione di 100 MPa per ottenere la forma desiderata.
Sinterizzazione sotto vuoto: Il riscaldamento a 1420°C per 2 ore consente al cobalto liquido di promuovere il legame delle particelle, ottenendo una densità di 99% del valore teorico dopo il raffreddamento.

IV. Applicazioni tipiche

1.Utensili da taglio
Produzione di utensili: Utilizzato per la lavorazione di materiali difficili da tagliare come l'acciaio temprato (HRC 45-55) e l'acciaio inossidabile, con una durata degli utensili aumentata di 5-8 volte rispetto all'acciaio ad alta velocità.
Punte da trapano geologiche: Nella perforazione di formazioni rocciose, le punte YG6 offrono 30% un'efficienza di penetrazione superiore rispetto alle normali punte in acciaio e presentano un'eccellente resistenza all'usura.

2.Produzione di stampi
Stampi per stampaggio a freddo: Adatti per la trafilatura di filo di acciaio/metallo non ferroso con diametro <20 mm, con una durata dello stampo di oltre 100.000 cicli.
Stampi di pressatura di precisione: Utilizzati per la formazione di rulli per cuscinetti, con una rugosità superficiale Ra ≤ 0,4 μm e una precisione dimensionale di ±0,005 mm.

3. Parti resistenti all'usura
Industria petrolifera: Il rivestimento YG6 prolunga di 2-3 anni la durata di corrosione degli accoppiamenti dell'asta della pompa.
Aerospaziale: Il rivestimento delle pale delle turbine dei motori presenta una resistenza all'ossidazione superiore rispetto alle leghe a base di nichel a 1000°C.

V. Vantaggi e limiti tecnici

1.Vantaggi del nucleo
Eccezionale resistenza all'usura: In condizioni di taglio a secco, l'usura del fianco dell'utensile YG6 è di soli 0,02 mm/1000m, superando l'YG8 (0,035 mm/1000m).
Stabilità alle alte temperature: la conservazione della durezza è ≥90% a 800°C, il che la rende adatta al taglio ad alta velocità e alla lavorazione a secco.
Resistenza alla corrosione: Esente da ruggine per 72 ore in un ambiente di nebbia salina NaCl 5%, è adatto alle applicazioni di ingegneria navale.
2.Limitazioni
Alto Fragilità: La resistenza agli urti (2,6J/cm²) è inferiore a quella dell'acciaio ordinario (30-50J/cm²) e richiede di evitare carichi d'urto.
Elevati costi di lavorazione: Le fluttuazioni del prezzo del cobalto, una materia prima, hanno un impatto diretto sui costi e la lavorazione di precisione richiede attrezzature specializzate. Conclusione
Il carburo di tungsteno YG6 raggiunge un equilibrio di durezza, tenacità e resistenza al calore grazie all'ottimizzazione del rapporto WC-Co e al controllo dei grani. La sua ampia applicazione negli utensili da taglio, nella produzione di stampi e nelle parti resistenti all'usura dimostra il suo valore fondamentale come "dente dell'industria". In futuro, grazie ai progressi nella tecnologia dei grani ultrafini (dimensioni dei grani <0,5μm), i materiali della serie YG6 svolgeranno un ruolo ancora più importante in settori di alto livello come quello aerospaziale e delle nuove apparecchiature energetiche.

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