Che cos'è il carburo cementato? Di cosa è fatto il carburo cementato? Il carburo cementato è una lega ottenuta dalla metallurgia delle polveri con una o più polveri di carburo refrattario (carburo di tungstenocarburo di titanio, ecc.) come componente principale e polveri metalliche (cobalto, nichel, ecc.) come leganti. Viene utilizzato principalmente per la produzione di utensili da taglio ad alta velocità e di utensili da taglio per materiali duri e tenaci, nonché per la produzione di utensili da taglio per materiali duri e tenaci. stampi per la lavorazione a freddo, strumenti di misura e parti ad alta resistenza all'usura che non risentono di urti e vibrazioni.

1. Caratteristiche del carburo cementato:

 ⑴ Elevata durezza, resistenza all'usura e durezza rossa La durezza del carburo cementato può raggiungere 86~93HRA a temperatura ambiente, equivalente a 69~81HRC. Può mantenere un'elevata durezza a 900~1000℃ e ha un'eccellente resistenza all'usura. Rispetto all'acciaio per utensili ad alta velocità, la velocità di taglio può essere 4~7 volte superiore, la durata è 5~80 volte più lunga e si possono tagliare materiali duri fino a 50HRC.

⑵ Elevata resistenza e modulo elastico La resistenza alla compressione del carburo cementato raggiunge i 6000MPa e il modulo elastico è di (4~7)×105MPa, entrambi superiori all'acciaio rapido. Ma la sua resistenza alla flessione è bassa, in genere 1000 ~ 3000MPa.

Buona resistenza alla corrosione e all'ossidazione In generale, resiste molto bene alla corrosione atmosferica, agli acidi, agli alcali e ad altre forme di corrosione e non è facile da ossidare.

⑷ Piccolo coefficiente di espansione lineare Durante la lavorazione, la forma e le dimensioni sono stabili.

⑸ I prodotti formati non vengono più lavorati o riaffilati A causa dell'elevata durezza e fragilità del carburo cementato, la formatura e la sinterizzazione con la metallurgia delle polveri non vengono più tagliate o riaffilate. Quando è necessaria una rilavorazione, è possibile utilizzare solo la lavorazione elettrica, come la scintilla elettrica, il taglio a filo, la rettifica elettrolitica o la rettifica con mola speciale. I prodotti di determinate specifiche, solitamente in carburo cementato, vengono brasati, incollati o bloccati meccanicamente sul corpo dell'utensile o dello stampo per l'uso.

2. I carburi cementati comunemente utilizzati si dividono in tre categorie in base alla composizione e alle caratteristiche di prestazione:

Tungsteno-cobalto, carburi cementati di tungsteno-titanio-cobalto e carburi cementati di tungsteno-titanio-tantalio (niobio). I più utilizzati nella produzione sono i carburi cementati di tungsteno-cobalto e tungsteno-titanio-cobalto.

⑴ Carburo di tungsteno-cobalto cementato I componenti principali sono il carburo di tungsteno (WC) e il cobalto. Il grado è rappresentato dal codice YG (le iniziali cinesi pinyin di "duro" e "cobalto"), seguito dalla percentuale di cobalto contenuta. Ad esempio, YG6 rappresenta un carburo cementato di tungsteno-cobalto con un contenuto di cobalto pari a 6%, e il contenuto di carburo di tungsteno WC = 1-WCo = 94%.

⑵ Carburo cementato di tungsteno-titanio-cobalto I componenti principali sono il carburo di tungsteno (WC), il carburo di titanio (TiC) e il cobalto. Il grado è rappresentato dal codice YT (le iniziali cinesi pinyin di "duro" e "titanio"), seguito dalla percentuale di carburo di titanio contenuta. Ad esempio, YT15 rappresenta un carburo cementato di tungsteno-titanio-cobalto con un contenuto di carburo di titanio pari a WTiC = 15%.

Carburo cementato di tungsteno-titanio-tantalio (niobio) Questo tipo di carburo cementato è chiamato anche carburo cementato generale o carburo cementato universale. I suoi componenti principali sono il carburo di tungsteno (WC), il carburo di titanio (TiC), il carburo di tantalio (TaC) o il carburo di niobio (NbC) e il cobalto. Il marchio è rappresentato dal codice YW (il primo pinyin cinese dei due caratteri "hard" e "wan") seguito da un numero ordinale.

3. Vantaggi:

Il metallo duro possiede elevata durezza, resistenza, resistenza all'usura e resistenza alla corrosione. È conosciuto come i “denti industriali” ed è utilizzato per la fabbricazione di utensili da taglio, coltelli, utensili al cobalto e parti resistenti all'usura. È ampiamente utilizzato nell'industria militare, aerospaziale, nella lavorazione meccanica, nella metallurgia, nella perforazione petrolifera, negli utensili minerari, nelle comunicazioni elettroniche, nell'edilizia e in altri settori. Con lo sviluppo delle industrie a valle, la domanda di mercato di metallo duro continua ad aumentare. Inoltre, la futura produzione di armi e attrezzature high-tech, il progresso della scienza e della tecnologia all'avanguardia e il rapido sviluppo dell'energia nucleare aumenteranno notevolmente la domanda di prodotti in metallo duro con elevato contenuto tecnologico e alta stabilità qualitativa. 

4. FAQ (Domande Frequenti) del metallo duro:

Quali sono gli indicatori di performance fondamentali per il carburo cementato? Come viene valutata la sua qualità?

I parametri chiave di prestazione e i criteri di valutazione della qualità sono i seguenti: L'attenzione principale è rivolta a quattro indicatori chiave: durezza (HRA 82–93,6), densità (11,0–15,0 g/cm³, variabile in base alla composizione), resistenza a flessione e tenacità. Inoltre, devono essere ispezionati i parametri metallografici, come la porosità e il contenuto di carbonio non combinato. Un prodotto è considerato qualificato se è privo di difetti visivi (come delaminazione, cricche o bave) e rispetta i requisiti della norma ISO 4489:2019.

(2) Nel metallo duro, come influisce il contenuto di cobalto sulle prestazioni del prodotto?

Risposta: Il cobalto (Co) funge da legante principale nel carburo cementato; il suo contenuto determina direttamente l’equilibrio tra la durezza e la tenacità del prodotto: ① Un contenuto di cobalto più elevato (ad es. 8%–12%) garantisce una tenacità superiore e una maggiore resistenza agli urti, sebbene la durezza e la resistenza all’usura possano diminuire leggermente. Questa composizione è adatta ad applicazioni soggette a urti, come la lavorazione grossolana e il taglio interrotto. ② Un contenuto di cobalto inferiore (ad es. 3%–6%) garantisce maggiore durezza e resistenza all’usura, ma comporta una tenacità ridotta. Questa composizione è adatta per applicazioni con requisiti di resistenza all’usura estremamente elevati, come la lavorazione di finitura e il taglio ad alta velocità. Il rapporto specifico del contenuto di cobalto può essere regolato in base alle particolari condizioni di lavoro.

Quali sono le proprietà di resistenza alla corrosione e alla temperatura elevata del carburo cementato? In quali ambienti estremi è adatto all'uso?

Risposta: ① Resistenza alle alte temperature: il metallo duro può mantenere la sua durezza a temperature elevate comprese tra 800°C e 1000°C, superando di gran lunga le capacità dell'acciaio rapido, rendendolo adatto per applicazioni che coinvolgono taglio ad alta temperatura, metallurgia e processi simili. ② Resistenza alla corrosione: la resistenza alla corrosione del metallo duro dipende dal suo legante e dagli elementi di lega; i metalli duri a base di cobalto offrono una moderata resistenza alla corrosione, mentre i metalli duri a base di nichel offrono una resistenza superiore e sono adatti per l'uso in ambienti corrosivi come quelli presenti nelle industrie chimiche e marine. ③ Nota: il metallo duro non è adatto all'esposizione prolungata in ambienti fortemente ossidanti ad alta temperatura (ad esempio, temperature superiori a 1000°C in presenza di ossigeno), poiché ciò può portare a un cedimento ossidativo.

(4) Quali sono gli standard di ispezione per i prodotti in carburo cementato? Quali voci specifiche vengono testate principalmente?

Risposta: Attualmente, gli standard nazionali aderiscono alla norma ISO 4489:2019, Metalli duri—Regole per l'ispezione e le prove. Le principali categorie di prova comprendono cinque aree: ① Composizione chimica (contenuto del metallo principale, contenuto totale di carbonio, contenuto di ossigeno, ecc.); ② Proprietà fisiche e meccaniche (densità, durezza, resistenza a flessione; e, se necessario, coercitività, saturazione magnetica, tenacità all'impatto, ecc.); ③ Struttura metallografica (porosità, carbonio libero, microstruttura, ecc.); ④ Dimensioni (dimensioni geometriche, tolleranze di forma e posizione, ecc.); ⑤ Qualità visiva (assenza di difetti quali delaminazione, cricche, sfaldamento, sbavature, ossidazione, ecc.).

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