Carboneto YG6

I. Definição e classificação do carboneto YG6

YG6 carboneto é um tungsténio-cobalto carboneto cimentadoO carboneto de tungsténio (WC) é um dos tipos de carboneto cimentado chineses normalizados e relativamente comum. É fabricado a partir de carboneto de tungsténio (WC) e cobalto (Co) através de um processo de metalurgia do pó, com uma composição típica de 94% WC e 6% Co. A sua densidade é de aproximadamente 14,6-15,0 g/cm³, e a sua dureza atinge 89,5-92 HRA. O seu tamanho de grão é tipicamente controlado dentro da gama de 0,8-1,2 μm, colocando-o na categoria de liga de grão médio. Combina alta resistência com tenacidade moderada, oferecendo alta resistência ao desgaste, resistência à flexão (≥145 MPa) e estabilidade a altas temperaturas.

II. Propriedades físicas e mecânicas

1. parâmetros físicos básicos

Densidade: 14,6-15,0 g/cm³, significativamente mais elevada do que a do aço comum (7,85 g/cm³). Esta elevada densidade assegura a estabilidade durante o corte a alta velocidade. Ponto de fusão: aproximadamente 2870°C (fase WC). O ponto de fusão do cobalto é de 1495°C, mas a liga mantém a integridade estrutural a 1280°C.

Coeficiente de expansão térmica: 4.9×10-⁶/°C. Esta baixa expansão térmica reduz efetivamente a deformação dimensional em ambientes de alta temperatura.

2. propriedades mecânicas

Parâmetros de desempenho	Intervalo de valores	Norma de ensaio
Dureza (HRA)	89.5-92	GB/T 7997-2014
Resistência à flexão	≥145MPa	ISO 3327:2009
Resistência ao impacto	2,6J/cm	ASTM B406-22
Resistência à compressão	4600MPa	GB/T 1041-2008

Os dados experimentais mostram que o YG6 mantém a dureza e a resistência estáveis abaixo dos 800°C, com uma taxa de degradação do desempenho inferior a 15% entre 800°C e 1000°C, tornando-o adequado para aplicações a alta temperatura, tais como cortes metálicos, casquilhos de bombas químicas e ferramentas de perfuração de petróleo.

III. Composição química e processo de preparação

1. sistema de componentes
Carboneto de tungsténio (WC): O 94% forma um esqueleto duro, proporcionando resistência ao desgaste e estabilidade a altas temperaturas.
Cobalto (Co): 6% actua como um aglutinante para aumentar a resistência. Cada aumento de 1% no teor de Co aumenta a resistência à flexão em aproximadamente 80 MPa.
Aditivos menores: Alguns produtos contêm carboneto de tântalo (TaC) ou carboneto de nióbio (NbC) ≤0,5% para inibir o crescimento do grão e melhorar a resistência à fadiga térmica.
2. processo de preparação
Ingredientes: Misturar os pós numa proporção de 94% WC e 6% Co.
Moagem húmida: Adicionar álcool e um agente de formação a um moinho de bolas com uma relação bola-rolamento de 8:1. Moer durante 48 horas até obter um tamanho de partícula de D50 = 1,2μm. Secagem e granulação: A desidratação é efectuada a 120°C num secador por pulverização para formar grânulos fluidos.
Prensagem: A prensagem é efectuada sob uma pressão de 100 MPa para obter a forma desejada.
Sinterização a vácuo: O aquecimento a 1420°C durante 2 horas permite que o cobalto líquido promova a ligação das partículas, resultando numa densidade de 99% do valor teórico após o arrefecimento.

IV. Aplicações típicas

1. ferramentas de corte
Fabrico de ferramentas: Utilizado para maquinar materiais difíceis de cortar, como o aço temperado (HRC 45-55) e o aço inoxidável, com uma vida útil da ferramenta aumentada em 5-8 vezes em comparação com o aço rápido.
Brocas de perfuração geológica: Ao perfurar formações rochosas, as brocas YG6 oferecem uma eficiência de penetração 30% mais elevada do que as brocas de aço comuns e apresentam uma excelente resistência ao desgaste.

2. fabrico de moldes
Matrizes de estampagem a frio: Adequadas para trefilar fios de aço/metais não ferrosos com um diâmetro <20 mm, com uma vida útil da matriz superior a 100 000 ciclos.
Matrizes de prensagem de precisão: Utilizadas para formar rolos de rolamentos, com uma rugosidade de superfície Ra ≤ 0,4 μm e uma precisão dimensional de ±0,005 mm.

3. Peças resistentes ao desgaste
Indústria petrolífera: O revestimento YG6 aumenta a vida útil dos acoplamentos da haste da bomba em 2-3 anos.
Indústria aeroespacial: O revestimento de lâminas de turbinas de motores apresenta uma resistência superior à oxidação em comparação com ligas à base de níquel a 1000°C.

V. Vantagens e limitações técnicas

1.Principais vantagens
Excelente resistência ao desgaste: Em condições de corte a seco, o desgaste do flanco da ferramenta YG6 é de apenas 0,02 mm/1000 m, superando o YG8 (0,035 mm/1000 m).
Estabilidade a altas temperaturas: A retenção da dureza é ≥90% a 800°C, tornando-a adequada para corte a alta velocidade e maquinagem a seco.
Resistência à corrosão: Sem ferrugem durante 72 horas num ambiente de névoa salina de NaCl 5%, o que o torna adequado para aplicações de engenharia marítima.
2. limitações
Elevado Fragilidade: A resistência ao impacto (2,6J/cm²) é inferior à do aço comum (30-50J/cm²), o que exige que se evitem as cargas de choque.
Alto custo de processamento: As flutuações no preço do cobalto, uma matéria-prima, têm um impacto direto nos custos, e a maquinação de precisão requer equipamento especializado. Conclusão
O carboneto de tungsténio YG6 consegue um equilíbrio entre dureza, tenacidade e resistência ao calor através da otimização da relação WC-Co e do controlo do grão. A sua aplicação generalizada em ferramentas de corte, fabrico de moldes e peças resistentes ao desgaste demonstra o seu valor central como o "dente da indústria". No futuro, com os avanços na tecnologia de grão ultrafino (tamanho de grão <0,5 μm), a série de materiais YG6 desempenhará um papel ainda maior em campos de ponta, como aeroespacial e novos equipamentos de energia.

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