El carburo cementado se fabrica mediante pulvimetalurgia. Utiliza carburos metálicos (carburo de tungsteno WC, carburo de titanio TiC, carburo de tantalio TaC y carburo de niobio NbC, etc.) con alta dureza y punto de fusión como fase dura, y cobalto, aluminio o níquel metálicos como fase de unión. Se convierte en polvo, se mezcla en una determinada proporción, se prensa para darle forma y se sinteriza a alta temperatura y alta presión.
Dado que el contenido de carburos de alto punto de fusión y alta dureza en el carburo cementado supera con creces al del acero de alta velocidad, la dureza a temperatura ambiente del carburo cementado es muy alta (89 ~ 93HRA es equivalente a 78 ~ 82HRC), la resistencia a la fusión es buena, la dureza en caliente puede alcanzar 800 ℃ ~ 1000 ℃ o más, y la velocidad de corte permitida es 4 ~ 7 veces mayor que la del acero de alta velocidad. Es el principal material de herramienta utilizado en el procesamiento de corte, superado solo por el acero de alta velocidad. Sin embargo, la resistencia a la flexión del carburo cementado ordinario es solo 1/3 ~ 1/2 de la del acero de alta velocidad, y la tenacidad al impacto es solo 1/35 ~ 1/4 de la del acero de alta velocidad (es decir, es más frágil), por lo que su capacidad para soportar el impacto y la flexión es relativamente baja.
Las propiedades mecánicas del carburo cementado están determinadas principalmente por el tipo, la cantidad, el tamaño de las partículas de polvo y el contenido de aglutinante del carburo que constituye el carburo cementado. Cuanto mayor sea la dureza y el punto de fusión del carburo, mejor será la dureza en caliente del carburo cementado. Dado que la dureza y el punto de fusión del carburo como fase dura son mucho más altos que los del aglutinante, cuanto mayor sea el contenido de carburo en el carburo cementado, mayor será la dureza, pero menor la resistencia a la flexión. Si aumenta la proporción de aglutinante, la resistencia y la tenacidad son mejores. Además, cuando el contenido de aglutinante es constante, cuanto más fino sea el polvo de carburo, más fina será la capa de unión, lo que equivale a una reducción relativa del aglutinante, lo que aumenta la dureza y reduce la resistencia a la flexión. Si el polvo de carburo se refina sin reducir el espesor de la capa de unión, se puede lograr el propósito de aumentar la dureza sin reducir la resistencia a la flexión.
El rango de aplicación del carburo cementado común
Marca | Actuación | Rango de aplicación |
YG3 | Entre las aleaciones YG, su resistencia al desgaste es superada únicamente por la YG3X y la YC6A. Puede utilizar velocidades de corte más altas, pero es sensible a los impactos y las vibraciones. | Adecuado para el acabado continuo y semiacabado de fundición, metales no ferrosos y sus aleaciones y materiales no metálicos. |
YG3X | Es una aleación de grano fino, el mejor tipo resistente al desgaste entre las aleaciones YG, pero su tenacidad al impacto es pobre. | Adecuado para el acabado y taladrado de hierro fundido, metales no ferrosos y sus aleaciones, y también adecuado para el acabado de acero endurecido y materiales de tungsteno. |
YC6 | Tiene una alta resistencia al desgaste, pero inferior a YC6X, YG3X y YG3. | Adecuado para torneado de desbaste durante el corte continuo, semiacabado y acabado durante el corte intermitente de hierro fundido, metales no ferrosos y sus aleaciones y materiales no metálicos. |
YC6X | Es una aleación de grano fino, su resistencia al desgaste es mayor que la del YC6 y su resistencia de servicio es cercana al YC6. | Adecuado para el mecanizado de hierro fundido en frío, hierro fundido de aleación y acero resistente al calor, y también adecuado para el acabado de hierro fundido ordinario, y se puede utilizar para fabricar pequeñas herramientas para la industria de instrumentos de máquina. |
YG8 | Tiene mayor resistencia de servicio, mejor resistencia al impacto y a la vibración que el YC6, y menor resistencia al desgaste y velocidad de corte permitida. | Adecuado para el mecanizado en bruto de hierro fundido, metales no ferrosos y sus aleaciones y materiales no metálicos. |
YG8C | Es una aleación de grano grueso, con mayor resistencia de servicio, cercana a YGI1. | Adecuado para herramientas de torneado, herramientas de cepillado, etc., sometidas a cortes con cargas pesadas. |
YG6A | Es una aleación de grano fino y su resistencia al desgaste y resistencia al servicio son similares al YC6X. | Adecuado para el semiacabado de fundición dura, fundición gris, fundición dúctil, metales no ferrosos y sus aleaciones, y aceros aleados resistentes al calor. También se puede utilizar para el semiacabado y acabado de acero con alto contenido de manganeso, acero duro y aceros aleados. |
YT5 | Tiene mayor resistencia, mejor resistencia al impacto y a la vibración, pero poca resistencia al desgaste entre las aleaciones YT. | Adecuado para torneado en bruto, cepillado en bruto, cepillado de semiacabado, fresado en bruto y taladrado de superficies discontinuas de acero al carbono y acero aleado. |
YT14 | Tiene alta resistencia de servicio, buena resistencia al impacto y a la vibración, pero ligeramente peor que el YT5, y mayor resistencia al desgaste y velocidad de corte permitida que el YT5. | Adecuado para torneado en desbaste de acero al carbono y acero aleado, semiacabado y acabado durante el corte intermitente y fresado en desbaste de superficies continuas. |
YT15 | Tiene mejor resistencia al desgaste que el YT14, pero la tenacidad al impacto es peor que la del YT14. | Adecuado para torneado en desbaste, semiacabado y acabado durante el corte continuo, acabado de secciones durante el corte intermitente y fresado de acabado y semiacabado de superficies continuas en el procesamiento de acero al carbono y acero aleado. |
YT30 | La resistencia al desgaste y la velocidad de corte permitida son mayores que las del YT15, pero la resistencia al uso y la tenacidad al impacto son deficientes y se generan grietas fácilmente durante la soldadura y el rectificado. | Adecuado para el acabado de acero al carbono y acero aleado, como acabado de secciones pequeñas, acabado de mandrilado, acabado de expansión, etc. |
YW1 | Se ha ampliado el rendimiento de uso de las aleaciones YT, que pueden soportar ciertas cargas de impacto y tienen buena versatilidad. | Adecuado para el acabado de materiales difíciles de procesar, como acero resistente al calor, acero con alto contenido de manganeso, acero inoxidable, y también adecuado para el acabado de acero en general, hierro fundido y metales no ferrosos. |
YW2 | La resistencia al desgaste es ligeramente inferior a la de la aleación YWI, pero la resistencia al uso es mayor y puede soportar mayores cargas de impacto. | Adecuado para el acabado y semiacabado de aceros difíciles de procesar, como acero resistente al calor, acero con alto contenido de manganeso, acero inoxidable y acero de aleación de alto grado, y también adecuado para el acabado de acero en general, hierro fundido y metales no ferrosos. |
YN1O | Buena resistencia al desgaste y al calor, la dureza es equivalente a YT30, la resistencia es ligeramente superior a YT30, el rendimiento de soldadura y el rendimiento de pulido son mejores que YT30 Bueno | Adecuado para el acabado continuo de superficies de acero al carbono, acero aleado, acero inoxidable, acero para herramientas y acero endurecido. El efecto de procesamiento es particularmente bueno para piezas más largas y piezas con requisitos de rugosidad superficial pequeños. |
YNO5 | La dureza y la resistencia al desgaste son las más altas entre los carburos cementados, y la resistencia al desgaste es cercana a la de la cerámica, pero la resistencia al impacto y la resistencia a la vibración son pobres. | Adecuado para el acabado a alta velocidad de acero, acero endurecido, acero aleado, fundición y fundición de aleación, y para el acabado de piezas delgadas con una rigidez del sistema de proceso especialmente buena. |
En términos generales, la relación entre la resistencia al desgaste y la tenacidad del carburo cementado es contradictoria: la mejora de la resistencia al desgaste conducirá a la reducción de la tenacidad, mientras que la mejora de la tenacidad conducirá inevitablemente a la reducción de la resistencia al desgaste. Por lo tanto, al seleccionar los grados de aleación, es necesario cumplir con los requisitos de uso específicos de acuerdo con el objeto de procesamiento y las condiciones de trabajo de procesamiento.
Si el grado seleccionado es propenso a agrietarse y dañarse prematuramente durante el uso, es aconsejable seleccionar un grado con mayor tenacidad; si el grado seleccionado es propenso a desgastarse y dañarse prematuramente durante el uso, es aconsejable seleccionar un grado con mayor dureza y mejor resistencia al desgaste. Los siguientes grados: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C de izquierda a derecha, la dureza disminuye, la resistencia al desgaste disminuye y la tenacidad aumenta; viceversa, ocurre lo contrario.
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