Стержень из карбида вольфрама, также известный как круглый стержень из цементированного карбида, представляет собой цилиндрический продукт, изготовленный из карбида вольфрама и металлического связующего, обычно кобальта. Стержни представляют собой полуфабрикат-для многих режущих инструментов: их шлифуют, рифлеют и наносят покрытие, чтобы превратить их в концевые фрезы, сверла, развертки и канавочные инструменты. Поскольку они сочетают в себе очень высокую твердость и хорошую ударную вязкость, они также служат изнашиваемыми деталями в прецизионных инструментах.
Состав и маршрут производства
Твердосплавные стержни производятся методом порошковой металлургии. Порошок карбида вольфрама смешивают с порошком кобальта и небольшим количеством ингибиторов роста зерна-, измельчают в однородную суспензию, сушат, прессуют в сырые стержни и спекают при высокой температуре до полной плотности. Содержание кобальта обычно составляет от 6 до 12 процентов по весу, а остальное составляет карбид вольфрама. После спекания стержни бесцентрово-шлифоваются до окончательного допуска по диаметру и прямолинейности.
Ключевые свойства
| Свойство | Типичный диапазон |
|---|---|
| Твердость | HRA от 88 до 93 |
| Содержание кобальта | от 6 до 12 процентов |
| Плотность | 14,3–15,0 г на кубический сантиметр |
| Прочность на сжатие | Очень высокий, один из самых высоких среди инструментальных материалов. |
| Износостойкость | Превосходно подходит для резки металла и абразивной обработки. |
Это типичные коммерческие диапазоны. Более высокое содержание кобальта повышает ударную вязкость за счет твердости, а более низкое содержание кобальта повышает твердость и износостойкость за счет ударной вязкости.
Распространенные сорта и их применение
| Семья классов | Зернистая структура | Типичное применение |
|---|---|---|
| Ультра-мелкозернистый | Суб-зерна карбида субмикронного размера | Сверла для печатных плат, концевые микрофрезы, высокоскоростная-механическая обработка |
| Мелкое зерно | Мелкие твердосплавные зерна | Концевые фрезы и сверла для стали и нержавеющей стали |
| Среднезернистый | Стандартные твердосплавные зерна | Общая обработка чугуна и цветных-металлов |
| Крупное зерно | Крупные твердосплавные зерна | Изнашиваемые детали, горнодобывающий и ударный инструмент |
Применение в режущих инструментах и изнашиваемых деталях
Твердосплавные стержни являются исходной заготовкой для твердосплавных режущих инструментов. После шлифования стержни становятся концевыми фрезами для фрезерования, сверлами для изготовления отверстий, развёртками для чистовой обработки отверстий и резьбофрезами для нарезания резьбы. Помимо резки, из стержней изготавливают изнашиваемые штифты, пуансоны, направляющие стержни и компоненты клапанов, где требуется стабильность размеров при истирании.
Что проверить при покупке твердосплавных стержней
Четыре параметра определяют порядок твердосплавного стержня. Марка, выраженная размером зерна и содержанием кобальта, определяет баланс твердости-твердости. Допуск на диаметр и прямолинейность определяют, какой припуск на шлифование необходим изготовителю инструмента. Длина и наличие центральных отверстий или лысок влияют на фиксацию заготовки во время шлифования. Наконец, в сертификате качества должны быть указаны плотность, твердость, прочность на поперечный разрыв и содержание кобальта, чтобы покупатель мог проверить марку.
Часто задаваемые вопросы
В1: В чем разница между твердосплавным стержнем и твердосплавным стержнем?
В большинстве случаев эти два термина относятся к одному и тому же цилиндрическому изделию. В некоторых каталогах используются стержни для больших диаметров и стержни для меньшего диаметра, но материал и производственный маршрут идентичны.
В2: Можно ли сваривать или паять твердосплавные стержни?
Пайка возможна и распространена при креплении твердосплавных наконечников к стальным хвостовикам. Сварка плавлением нетипична, поскольку термический удар при сварке может привести к растрескиванию карбида.
В3: Для чего нужно кобальтовое связующее?
Кобальт связывает твердые зерна карбида вольфрама вместе и придает стержню прочность. Увеличение содержания кобальта повышает ударопрочность, но снижает твердость и износостойкость.
Вопрос 4: Какие размеры доступны в наличии твердосплавные стержни?
Диаметры обычно варьируются от 1 мм до 40 мм, при этом стандартные длины составляют 310 мм и 330 мм, а также можно заказать нестандартные размеры. Выбор зависит от диаметра шлифоваемого инструмента.
В5: Как мне выбрать между мелкозернистыми и крупнозернистыми сортами?
Мелко- и сверхмелкозернистые сплавы подходят для режущих инструментов для стали и жаропрочных-сплавов, где важны острота кромки и износостойкость. Крупнозернистые марки подходят для изнашиваемых деталей,-нагруженных ударами, где прочность важнее остроты бритвы.