ประเภท คุณสมบัติ ลักษณะ และการใช้งานเม็ดมีดซีเมนต์คาร์ไบด์
March 17, 2023
ประเภท คุณสมบัติ ลักษณะ และการใช้งานของเม็ดมีดซีเมนต์คาร์ไบด์
เม็ดมีดคาร์ไบด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเม็ดมีดคาร์ไบด์ที่ถอดเปลี่ยนได้ เป็นผลิตภัณฑ์ชั้นนำของเครื่องมือตัดเฉือน CNCนับตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เป็นต้นมา เม็ดมีดหรือเม็ดมีดคาร์ไบด์แบบอินทิกรัลและแบบถอดเปลี่ยนได้ประเภทต่างๆ ได้ขยายไปยังสาขาเครื่องมือตัดต่างๆ ซึ่งเม็ดมีดคาร์ไบด์แบบถอดเปลี่ยนได้ได้ขยายตั้งแต่การกลึงธรรมดาและการกัดผิวไปจนถึงฟิลด์เครื่องมือที่มีความแม่นยำ ซับซ้อน และมีรูปร่างที่หลากหลาย
(1) ประเภทของเม็ดมีดซีเมนต์คาร์ไบด์
ตามองค์ประกอบทางเคมีหลัก ซีเมนต์คาร์ไบด์สามารถแบ่งออกเป็นซีเมนต์คาร์ไบด์ที่มีฐานทังสเตนคาร์ไบด์และซีเมนต์คาร์ไบด์ที่มีไททาเนียมคาร์ไบด์ (TiC (N))
ซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้ทังสเตนคาร์ไบด์ประกอบด้วยสามประเภท ได้แก่ ทังสเตนโคบอลต์ (YG) ทังสเตนโคบอลต์ไททาเนียม (YT) และคาร์ไบด์หายาก (YW)แต่ละคนมีข้อดีและข้อเสียส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ทังสเตนคาร์ไบด์ (WC) ไทเทเนียมคาร์ไบด์ (TiC) แทนทาลัมคาร์ไบด์ (TaC) และไนโอเบียมคาร์ไบด์ (NbC)เฟสของพันธะโลหะที่ใช้กันทั่วไปคือ Co
ซีเมนต์คาร์ไบด์ที่มีไททาเนียมคาร์ไบด์ (ไนไตรด์) เป็นซีเมนต์คาร์ไบด์ที่มี TiC เป็นองค์ประกอบหลัก (บางชนิดมีคาร์ไบด์หรือไนไตรด์อื่นๆ เพิ่ม)ขั้นตอนการเชื่อมโลหะที่ใช้กันทั่วไปคือ Mo และ Ni
ISO (International Organization for Standardization) จำแนกการตัดซีเมนต์คาร์ไบด์ออกเป็นสามประเภท:
คลาส K ซึ่งรวมถึง Kl0 ถึง K40 เทียบเท่ากับคลาส YG ในประเทศจีน (ส่วนใหญ่ประกอบด้วย WC. Co)
หมวดหมู่ P ซึ่งรวมถึง P01 ถึง P50 เทียบเท่ากับหมวดหมู่ YT ในประเทศจีน (ส่วนใหญ่ประกอบด้วย WC. TiC. Co)
หมวดหมู่ M ซึ่งรวมถึง M10 ถึง M40 เทียบเท่ากับหมวดหมู่ YW ในประเทศจีน (ส่วนใหญ่ประกอบด้วย WC-TiC-TaC (NbC) - Co)
แต่ละยี่ห้อแสดงถึงชุดของโลหะผสมตั้งแต่ความแข็งสูงไปจนถึงความเหนียวขนาดใหญ่ Z โดยมีตัวเลขตั้งแต่ 01 ถึง 50
(2) ลักษณะการทำงานของเม็ดมีดซีเมนต์คาร์ไบด์
ลักษณะการทำงานของเม็ดมีดซีเมนต์คาร์ไบด์มีดังนี้:
① ความแข็งสูง: ใบมีดคาร์ไบด์ซีเมนต์ทำจากคาร์ไบด์ (เรียกว่าเฟสแข็ง) และสารยึดเกาะโลหะ (เรียกว่าเฟสกาว) ที่มีความแข็งและจุดหลอมเหลวสูงด้วยวิธีผงโลหะมีความแข็งถึง 89 ถึง 93HRA ซึ่งสูงกว่าเหล็กกล้าความเร็วสูงมากที่อุณหภูมิ 5400C ความแข็งยังคงสูงถึง 82 ถึง 87HRA ซึ่งเท่ากับความแข็งของเหล็กกล้าความเร็วสูงที่อุณหภูมิห้อง (83 ถึง 86HRA)ค่าความแข็งของซีเมนต์คาร์ไบด์จะแปรผันตามลักษณะ ปริมาณ ขนาดอนุภาค และเนื้อหาของเฟสการติดโลหะของคาร์ไบด์ และโดยทั่วไปจะลดลงเมื่อเนื้อหาของเฟสโลหะติดพันธะเพิ่มขึ้นเมื่อเนื้อหาของเฟสกาวเท่ากัน ความแข็งของโลหะผสมประเภท YT จะสูงกว่าของโลหะผสมประเภท YG และโลหะผสมที่เติมด้วย TaC (NbC) จะมีความแข็งที่อุณหภูมิสูงสูงกว่า
② ความแข็งแรงดัดและความเหนียว: ความแข็งแรงดัดของซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้กันทั่วไปมีตั้งแต่ 900 ถึง 1500MPaยิ่งเนื้อหาของขั้นตอนการเชื่อมโลหะสูงเท่าใด ความแข็งแรงในการดัดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นเมื่อปริมาณกาวเท่ากัน ความแข็งแรงของโลหะผสมประเภท YG (WC-Co) จะสูงกว่าโลหะผสมประเภท YT (WC-TiC-Co) และความแข็งแรงจะลดลงเมื่อปริมาณ TiC เพิ่มขึ้นซีเมนต์คาร์ไบด์เป็นวัสดุที่เปราะบางซึ่งมีความเหนียวต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิห้องเพียง 1/30 ถึง 1/8 ของเหล็กความเร็วสูง
(3)การใช้เม็ดมีดซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใช้กันทั่วไป
โลหะผสมประเภท YG ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการแปรรูปเหล็กหล่อ โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และวัสดุที่ไม่ใช่โลหะซีเมนต์คาร์ไบด์เกรนละเอียด (เช่น YG3X, YG6X) มีความแข็งและต้านทานการสึกหรอสูงกว่าซีเมนต์คาร์ไบด์เกรนปานกลางเมื่อปริมาณโคบอลต์เท่ากันเหมาะสำหรับการแปรรูปเหล็กหล่อแข็งพิเศษ เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก โลหะผสมทนความร้อน โลหะผสมไททาเนียม ทองแดงแข็ง และวัสดุฉนวนที่ทนต่อการสึกหรอ
ข้อดีที่โดดเด่นของซีเมนต์คาร์ไบด์ YT คือความแข็งสูง ทนความร้อนได้ดี ความแข็งและกำลังรับแรงอัดที่อุณหภูมิสูงสูงกว่าซีเมนต์คาร์ไบด์ YG และต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้ดีดังนั้นเมื่อต้องการให้มีดทนความร้อนสูงและทนทานต่อการสึกหรอ ควรเลือกยี่ห้อที่มีสาร TiC สูงโลหะผสม YT เหมาะสำหรับการแปรรูปวัสดุพลาสติก เช่น เหล็ก แต่ไม่เหมาะสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไททาเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียมซิลิกอน
โลหะผสมประเภท YW มีทั้งคุณสมบัติของโลหะผสมประเภท YG และ YT โดยมีคุณสมบัติครอบคลุมที่ดีสามารถใช้ไม่เพียง แต่สำหรับการแปรรูปเหล็ก แต่ยังสำหรับการแปรรูปเหล็กหล่อและโลหะนอกกลุ่มเหล็กโลหะผสมประเภทนี้สามารถมีความแข็งแรงสูงได้หากปริมาณโคบอลต์เพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม และสามารถใช้สำหรับการกลึงหยาบและการตัดวัสดุต่างๆ ที่แปรรูปยากต่างๆ เป็นระยะๆ ได้