L'utensili in carburo cementatu sò i più impurtanti in l'utensili di machinazione CNC. In certi paesi, più di u 90% di l'utensili di tornitura è più di u 55% di l'utensili di fresatura sò fatti di carburo cementatu. Inoltre, u carburo cementatu hè cumunamente adupratu per fabricà utensili generali cum'è trapani è frese per fresatura frontale. L'usu di carburo cementatu hè ancu in crescita in utensili cumplessi cum'è alesatori, frese a candela, frese per ingranaggi à modulu mediu è grande per a machinazione di superfici di denti temprati è brocce. L'efficienza di taglio di l'utensili in carburo cementatu hè da 5 à 8 volte quella di l'utensili in acciaio ad alta velocità (HSS). A quantità di metallu rimossa per unità di cuntenutu di tungstenu hè circa 5 volte più grande di quella di HSS. Dunque, l'usu diffusu di u carburo cementatu cum'è materiale per utensili hè unu di i modi più efficaci per utilizà e risorse in modu efficiente, migliurà a produttività di taglio è aumentà i benefici ecunomichi.
Classificazione di i Materiali di Strumenti in Carburo Cementatu
Basatu annantu à a cumpusizione chimica principale, u carburu cementatu pò esse divisu in carburu cementatu à basa di carburu di tungstenu è carburu cementatu à basa di carbonitru di titaniu (Ti(C,N)), cum'è mostratu in a Tavula 3-1.
U carburu cementatu à basa di carburu di tungstenu include:
Tungstenu-cobaltu (YG)
Tungstenu-cobaltu-titaniu (YT)
Cù carburi rari aghjunti (YW)
Ogni tipu hà i so vantaghji è svantaghji. I carburi aghjunti includenu u carburu di tungstenu (WC), u carburu di titaniu (TiC), u carburu di tantalu (TaC), u carburu di niobiu (NbC), ecc., cù u cobaltu (Co) chì hè a fase legante metallica cumunemente aduprata.
U carburu cementatu à basa di carbonitru di titaniu hè custituitu principalmente di TiC (qualchì volta cù altri carburi o nitruri aghjunti), cù molibdenu (Mo) è nichelu (Ni) cum'è fasi leganti metalliche cumunemente aduprate.
Sicondu a dimensione di i grani, u carburu cementatu pò esse classificatu in:
Carburu cementatu ordinariu
Carburu cementatu à grana fina
Carburu cementatu à grana ultrafina
Sicondu GB/T 2075—2007, i simbuli di e lettere sò i seguenti:
HW: Carburu cementatu senza rivestimentu chì cuntene principalmente carburu di tungstenu (WC) cù una granulometria di ≥1μm
HF: Carburu cementatu senza rivestimentu chì cuntene principalmente carburu di tungstenu (WC) cù una granulometria di <1 μm
HT: Carburu cementatu senza rivestimentu chì cuntene principalmente carburu di titaniu (TiC) o nitruru di titaniu (TiN) o tramindui (cunnisciutu ancu cum'è cermet)
HC: I carburi cementati sopra menzionati cù un rivestimentu
L'Organizazione Internaziunale per a Standardizazione (ISO) classifica u tagliu di carburi cementati in trè categurie:
Classe K (da K10 à K40):
Equivalente à a classa YG di a Cina (cumposta principalmente da WC-Co)
Classe P (da P01 à P50):
Equivalente à a classa YT di a Cina (cumposta principalmente da WC-TiC-Co)
Classe M (da M10 à M40):
Equivalente à a classa YW di a Cina (cumposta principalmente da WC-TiC-TaC(NbC)-Co)
I gradi di ogni categuria sò rapprisentati da un numeru trà 01 è 50, chì indica una seria di leghe da a più alta durezza à a più grande tenacità, per a selezzione in diversi prucessi di taglio è cundizioni di machinazione per diversi materiali di pezzi. Se necessariu, un codice intermediu pò esse inseritu trà dui codici di classificazione adiacenti, cum'è P15 trà P10 è P20, o K25 trà K20 è K30, ma micca più di unu. In casi particulari, u codice di classificazione P01 pò esse ulteriormente suddivisu aghjunghjendu un'altra cifra separata da un puntu decimale, cum'è P01.1, P01.2, ecc., per distingue ulteriormente a resistenza à l'usura è a tenacità di i materiali per l'operazioni di finitura.
Prestazione di i Materiali di Strumenti in Carburo Cementatu
1. Durezza U carburo cementatu cuntene una grande quantità di carburi duri (cum'è WC, TiC), ciò chì rende a so durezza assai più alta di quella di i materiali d'acciaio à alta velocità. Più alta hè a durezza di u carburo cementatu, megliu hè a so resistenza à l'usura, chì hè generalmente assai più alta di quella di l'acciaio à alta velocità.
Più altu hè u cuntenutu di fase legante di cobaltu, più bassa hè a durezza di a lega.
Siccomu u TiC hè più duru chè u WC, e leghe WC-TiC-Co anu una durezza più alta chè e leghe WC-Co. Più ci hè cuntenutu di TiC, più alta hè a durezza.
L'aghjunta di TaC à e leghe WC-Co aumenta a durezza di circa 40 à 100 HV; l'aghjunta di NbC a aumenta da 70 à 150 HV.
2. Resistenza A resistenza à a flessione di u carburo cementatu hè solu circa 1/3 à 1/2 quella di i materiali d'acciaio à alta velocità.
Più altu hè u cuntenutu di cobaltu, più alta hè a resistenza di a lega.
E leghe chì cuntenenu TiC anu una resistenza più bassa chè quelle senza TiC; più ci hè TiC, più bassa hè a resistenza.
L'aghjunta di TaC à u carburo cementatu WC-TiC-Co aumenta a so resistenza à a flessione è migliora significativamente a resistenza di u tagliente à a scheggiatura è à a rottura. Cù l'aumentu di u cuntenutu di TaC, a resistenza à a fatica migliora ancu.
A resistenza à a compressione di u carburo cementatu hè da 30% à 50% più alta di quella di l'acciaio à alta velocità.
3. Tenacità A tenacità di u carburo cementatu hè assai più bassa chè quella di l'acciaio à alta velocità.
E leghe chì cuntenenu TiC anu una tenacità più bassa chè quelle senza TiC; quandu u cuntenutu di TiC aumenta, a tenacità diminuisce.
In e leghe WC-TiC-Co, l'aghjunghje di una quantità adatta di TaC pò aumentà a tenacità di circa u 10% mantenendu a resistenza à u calore è a resistenza à l'usura.
A causa di a so bassa tenacità, u carburo cementatu ùn hè micca adattatu per e cundizioni cù forti impatti o vibrazioni, in particulare à basse velocità di taglio induve l'adesione è a scheggiatura sò più severi.
4. Proprietà Fisiche Termiche A cunduttività termica di u carburu cementatu hè circa 2 à 3 volte più alta chè quella di l'acciaiu à alta velocità.
Siccomu a cunduttività termica di TiC hè più bassa chè quella di WC, e leghe WC-TiC-Co anu una cunduttività termica più bassa chè e leghe WC-Co. Più ci hè cuntenutu di TiC, peghju hè a cunduttività termica.
5. Resistenza à u calore U carburo cementatu hà una resistenza à u calore assai più alta chè l'acciaiu à alta velocità è pò eseguisce tagli à 800 à 1000 ° C cù una bona resistenza à a deformazione plastica à alte temperature.
L'aghjunta di TiC aumenta a durezza à alta temperatura. Siccomu a temperatura di rammollimentu di TiC hè più alta di quella di WC, a durezza di e leghe WC-TiC-Co diminuisce più lentamente cù a temperatura chè e leghe WC-Co. Più TiC è menu cobalt, più chjuca hè a diminuzione.
L'aghjunghje di TaC o NbC (cù temperature di rammollimentu più alte chè TiC) aumenta ulteriormente a durezza è a resistenza à alta temperatura.
6. Proprietà antiaderenti A temperatura d'adesione di u carburo cementatu hè più alta di quella di l'acciaio à alta velocità, dendu li una migliore resistenza à l'usura per adesione.
A temperatura d'adesione di u cobaltu cù l'acciaiu hè assai più bassa chè quella di u WC; quandu u cuntenutu di cobaltu aumenta, a temperatura d'adesione diminuisce.
A temperatura d'adesione di TiC hè più alta chè quella di WC, dunque e leghe WC-TiC-Co anu una temperatura d'adesione più alta (circa 100 °C più alta) chè e leghe WC-Co. U TiO2 furmatu à alte temperature durante u tagliu riduce l'adesione.
TaC è NbC anu temperature d'adesione più alte chè TiC, migliurendu e proprietà anti-adesione. L'affinità di TaC cù i materiali di a pezza hè solu una frazione à pochi decimi di WC.
7. Stabilità chimica A resistenza à l'usura di l'utensili in carburo cementatu hè strettamente ligata à a so stabilità fisica è chimica à e temperature di travagliu.
A temperatura d'ossidazione di u carburu cementatu hè più alta di quella di l'acciaiu à alta velocità.
A temperatura d'ossidazione di TiC hè assai più alta chè quella di WC, dunque e leghe WC-TiC-Co guadagnanu menu pesu d'ossidazione à alte temperature chè e leghe WC-Co; più TiC, più forte hè a resistenza à l'ossidazione.
A temperatura d'ossidazione di TaC hè ancu più alta chè quella di WC, è e leghe cù TaC è NbC anu una resistenza migliorata à l'ossidazione à alta temperatura. Tuttavia, un cuntenutu di cobaltu più altu facilita l'ossidazione.
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Data di publicazione: 23 di lugliu di u 2025
