Карбид C8

I. Определение карбида C8

C8 Твердый сплав — это марка, специально разработанная для чистовой обработки стали в рамках американской классификации твердых сплавов ANSI серии C. Она относится к C5– Семейство сплавов C8 предназначено для обработки черных металлов и представляет собой материал наивысшего класса чистовой обработки в этой серии. В отличие от C1–C4 серии, представляющие собой вольфрамо-кобальтовые (WC-Co) сплавы, предназначенные для чугуна и цветных металлов, серия C5–C8 состоит из карбидов, специально разработанных для обработки стали за счет добавления композитных карбидов TiC/TaC. Эти марки разработаны специально для резки таких материалов, как углеродистая сталь и легированная сталь. Марка C8 в первую очередь предназначена для высокоскоростной, непрерывной и точной чистовой обработки стали и является классическим традиционным материалом для чистовой обработки в североамериканской промышленности машиностроения. Созданный на основе матрицы из карбида вольфрама (WC) со связующим из кобальта (Co) и комплексными добавками кубических карбидов (таких как TiC и TaC), этот сплав эффективно смягчает распространенные проблемы, связанные с высокоскоростной резкой стали, а именно: образование нароста на режущей кромке (BGE), образование лунок износа и недостаточную твердость при высоких температурах. Он широко применяется в области стандартных режущих инструментов и прецизионных износостойких компонентов.

II. Химический состав и ключевые свойства

1. Типичные соотношения компонентов: хотя рецептуры у разных производителей незначительно различаются, ниже приведены типичные для отрасли диапазоны: карбид вольфрама (WC) 62%–68%, кобальт (Co) 6%–8%, карбид титана (TiC) 15%–20% и карбид тантала (TaC) 5%–8%. Общее содержание композитных карбидов TiC и TaC составляет примерно 20%–28%, что является основой высокой термостойкости и стойкости к диффузионному износу сплава C8; сумма всех компонентов в фактическом составе составляет 100%, при этом содержание TiC и TaC часто находится в обратно пропорциональном соотношении. Сочетание низкого содержания кобальта и высокого содержания кубических карбидов определяет основные характеристики материала: высокую твёрдость и низкую вязкость.

2. Физико-механические свойства: В целом сплав C8 обладает высокой твердостью, высокой износостойкостью и высокой термостабильностью наряду с низкой ударной вязкостью. Его твердость при комнатной температуре составляет HRA 92–93; плотность находится в диапазоне от 11,0 до 12,5 г/см³; предел прочности при поперечном изгибе составляет 1400–1600 МПа; а предел прочности при растяжении — примерно 1000–1300 МПа. Он демонстрирует превосходное сохранение твердости при высоких температурах (высокую красностойкость) и превосходную высокотемпературную химическую стабильность; он устойчив к тепловой деформации, размягчению и разрушению во время высокоскоростного резания, сохраняя точность размеров режущей кромки в течение длительного времени. По сравнению с марками более низкого класса, такими как C6 и C7, сплав C8 содержит большую долю кубических карбидов, что обеспечивает значительно повышенную стойкость к лункообразованию и адгезионному износу при высоких температурах, тем самым позволяя использовать более высокие скорости резания.

3. Эффективность резки и ограничения: TiC эффективно сдерживает реакции диффузии в твердом состоянии между инструментом и сталью, уменьшает образование наростов на режущей кромке (BUE) и сводит к минимуму царапины и заусенцы на обработанных поверхностях; TaC повышает высокотемпературную прочность и термостабильность, противодействуя термическому износу при высокоскоростной резки и обеспечивая требуемую шероховатость поверхности заготовки. Его ограничения проистекают из низкого содержания кобальта, что приводит к недостаточной вязкости и плохой стойкости к ударам и вибрациям; он не выдерживает условий, связанных с глубоким резанием, высокими подачами, прерывистым фрезерованием или тяжелыми ударными нагрузками, и крайне подвержен скалыванию или разрушению режущей кромки при черновой обработке.

III. Основные области применения

Оно идеально подходит для стабильных, непрерывных и не подверженных ударным нагрузкам прецизионных отделочных операций по стали. Оно в основном используется для высокоскоростного прецизионного точения, растачивания, развертывания и чистовой обработки резьбы углеродистых сталей, легированных конструкционных сталей и улучшенных сталей, часто выполняя роль финишной механической обработки таких высокоточных деталей, как прецизионные валы и гидравлические втулки.

Он также может использоваться для изготовления прецизионных износостойких деталей, небольших формовочных матриц и износостойких толкателей для работы с низкими ударными нагрузками. Параметры использования строгие: категорически запрещается использовать для обработки чугуна, алюминиевых сплавов, меди и других цветных металлов, а также он не подходит для черновой обработки, прерывистого фрезерования и других условий, подверженных ударным нагрузкам. Свариваемость средняя; для предотвращения появления трещин требуются строгий температурный контроль и медленное охлаждение.

IV. Приблизительные оценочные баллы

C8 — это марка, определяемая стандартом ANSI США; хотя точных отечественных или международных аналогов не существует, ее можно сопоставить по эксплуатационным характеристикам и сценариям применения. Согласно стандарту ISO, C8 наиболее близок к маркам P01 и P05 (предназначенным для суперточного и точного чистового точения) и относится к категории твердых сплавов класса P, предназначенных для обработки стали. Отечественным аналогом марки C8 является марка YT30; обе они представляют собой материалы для чистовой обработки стали, характеризующиеся высоким содержанием карбидов кубической структуры и низкой вязкостью, что делает их взаимозаменяемыми при непрерывных операциях чистовой обработки. Следует избегать распространенных ошибок при выборе марок: многие специалисты ошибочно приравнивают YG8 к C8, однако эти два материала принципиально различаются. YG8 представляет собой вольфрамокобальтовый сплав класса K, не содержащий TiC или TaC; хотя он обладает относительно хорошей вязкостью и подходит для обработки чугуна, неметаллических материалов и цветных металлов, он подвержен сильному лункообразованию при высокоскоростной чистовой обработке стали и не может служить заменой C8. Кроме того, в то время как C7 соответствует ISO P10, C8 обладает превосходной износостойкостью и термостойкостью — хотя и с более низкой вязкостью, — что делает его пригодным только для операций ультраточной чистовой обработки.

V. Заключение

Твердый сплав марки C8 американского стандарта представляет собой специализированный спеченный карбид, разработанный специально для чистовой обработки стали; он отличается высокой термостойкостью к износу и стойкостью к диффузионному износу, что делает его классическим материалом, давно пользующимся популярностью в североамериканском производстве. Его характеристики четко выражены: обладая выдающейся износостойкостью и термостойкостью, он имеет низкую устойчивость к ударам и вибрациям, что требует строгого соблюдения определенных условий эксплуатации. При выборе следует использовать его сильные стороны и избегать слабых мест; его следует применять исключительно для непрерывной, стабильной чистовой обработки стали с низкими подачами, избегая применений, связанных с ударами или большими нагрузками. В качестве отечественной замены для первичных испытаний подходит марка YT30. В эпоху, когда доминируют инструменты с покрытием, не имеющий покрытия сплав C8 сохраняет незаменимую ценность в приложениях сверхточной чистовой обработки благодаря своей исключительной остроте режущей кромки.

Наша компания входит в десятку крупнейших в Китае производители карбида вольфрама. Если вам нужны изделия из цементированного карбида, пожалуйста связаться с нами.